汽车维修技术资料：雷克萨斯VVT 可变正时气门系统故障
汽车发动机可变气门正时系统及其故障检测-精选资料
汽车发动机可变⽓门正时系统及其故障检测-精选资料汽车发动机可变⽓门正时系统及其故障检测近⼏⼗年来,基于提⾼汽车发动机动⼒性、经济性和降低排污的⼴泛需求,许多国家和⼚商、科研机构投⼊了⼤量的⼈⼒、物⼒进⾏新技术的研究与开发。
发动机可变⽓门正时技术(VariableValve Timing, VVT)是近些年来被逐渐应⽤于现代轿车发动机的⼀种新技术。
VVT 技术的基本思想是调节发动机进⽓、排⽓系统的升程、重叠时间与正时(部分或者全部)。
这样可以提⾼进⽓充量,使充量系数增加,发动机的扭矩和功率可以得到进⼀步的提⾼。
以⽇本丰⽥汽车公司的智能正时可变⽓门控制系统VVT-i为例,该技术应⽤于3L6缸双凸轮轴发动机,可以节省燃油6%,减少CO2排出量40%,降低HC排放量10%,输出扭矩可增加10%。
但是,VVT系统的引⼊不可避免地增加了汽车发动机整体的复杂性。
对汽车的保养维护和故障诊断提出了较⾼的要求。
本⽂⾸先对汽车发动机VVT技术做概括性介绍,然后结合⼀起悦达起亚赛拉图轿车发动机故障实例,介绍VVT汽车发动机故障诊断和排除的⼀般流程。
1 VVT技术简介VVT技术的雏形最早出现在19世纪的⽕车蒸汽机车上。
20世纪80年代,许多汽车企业开始了内燃发动机VVT技术的研究。
1989年本⽥⾸次发布了“可变⽓门配⽓相位和⽓门升程电⼦控制系统”。
时⾄今⽇,许多汽车企业都开发了⾃⼰的VVT技术。
活塞式内燃发动机通常通过提升节流阀来进⽓与排⽓。
提升阀直接或间接地被凸轮轴上的凸轮驱动。
凸轮轴上凸轮的轮廓与位置通常是为特定的发动机转速⽽优化的,通常这会降低发动机在低转速情况下的扭矩和⾼转速情况下的功率。
VVT技术能够使其根据发动机⼯况进⾏改变,提⾼了发动机的效率与动⼒。
常见汽车发动机的VVT系统由:VVT机油控制阀、VVT机油滤清器、VVT执⾏器及其他传感器、ECM等组成。
VVT机油滤清器通过缸盖油道向VVT机油控制阀供油;发动机控制模块ECM根据发动机的转速、负荷等参数控制滑阀式的VVT机油控制阀,向VVT 执⾏器的⽓门正时提前油室或⽓门正时滞后油室供油;VVT执⾏器根据供给的油压直接改变排⽓凸轮轴的相位,通过链条传动,间接改变进⽓凸轮轴的配⽓相位。
发动机正时系统故障排查与修复技巧
发动机正时系统故障排查与修复技巧发动机正时系统是发动机工作的关键部件之一，它控制着气门和活塞的运动时间，保证了发动机的正常工作。
然而，由于长时间的使用或其他原因，正时系统也可能会出现故障。
本文将介绍一些发动机正时系统故障的排查与修复技巧，帮助您快速解决这些问题。
一、故障排查在进行正时系统故障排查之前，我们需要了解正时系统的组成部分。
它主要包括曲轴、凸轮轴、正时链条或皮带、张紧轮、导向轮、气门、活塞等。
当发动机正时系统出现故障时，可能会出现以下情况：1. 发动机启动困难或无法启动：这可能是由于正时链条或皮带断裂、凸轮轴损坏或正时链条张紧轮松动等问题导致的。
2. 发动机运转时噪音较大：这可能是由于正时链条或皮带松动、张紧轮磨损或凸轮轴出现问题等原因引起的。
3. 发动机动力不足：正时系统故障也可能导致发动机输出动力不足，表现为加速困难或缺乏动力。
针对以上问题，我们可以采取以下步骤进行故障排查：1. 检查正时链条或皮带的张紧状态：如果松动或磨损，需要及时更换。
2. 检查凸轮轴和正时链条的磨损情况：如果凸轮轴有明显磨损或链条出现断裂等情况，需要进行更换。
3. 检查张紧轮和导向轮的磨损情况：如果松动或损坏，需要更换新的张紧轮或导向轮。
4. 检查气门和活塞的运动是否正常：如果气门无法正常打开或关闭，或活塞出现卡顿等情况，需要进一步检查和修复。
二、故障修复技巧1. 替换正时链条或皮带：如果发现正时链条或皮带松动、磨损或断裂，需要及时更换。
在更换时，要注意正确的安装位置和张紧力度，可以参考车辆的维修手册或相关技术资料。
2. 更换凸轮轴：如果凸轮轴磨损严重或出现断裂等情况，需要进行更换。
在更换凸轮轴时，要选择质量可靠的零件，并按照相关规定进行安装和调整。
3. 更换张紧轮和导向轮：如果正时系统的张紧轮或导向轮松动或磨损，需要及时更换新的零件。
在更换时，要确保正确的安装位置和适当的张紧力度。
4. 检修气门和活塞：如果发现气门无法正常打开或关闭，或活塞卡顿等情况，需要进行进一步检修。
项目八 可变进气系统的故障诊断与检修
一、概述
二、工作原理
三、进气系统的检修
(一)、空气滤清器
(二)、空气流量传感器
案例一：一辆豪华型5气门发动机捷达王轿车，发动机怠速时抖动，急加速时“回火”。
案例二：一辆2003款丰田威驰轿车，配备手动变速器。该车在行驶过程中有时加速不良，同时发动机故障指示灯点亮。用解码仪进行检测，输出故障码“PO120”,其含义为“节气门位置传感器电路故障”。
最后，检测端子VTA与E之间的电阻，发现当节气门开度变化时，其电阻值时有时无，说明节气门位置传感器VTA端子的触头有接触不良的现象，当VTA端子接触不良时，会导致ECU接受的信号时有时无，从而表现为汽车有时加速不良。
为了准确诊断故障，连接好传感器接头，打开点火开关，测量传感器的电压。经检测，端子VTA与E之间的电压也是时有时无，这进一步验证了节气门位置传感器有故障。
汽车发动机电控系统故障诊断与检修的电子教案
课题
项目八可变进气系统的故障诊断与检修
课时
4
授课时间
教学
目标
掌握可变进气系统的特性以及检测方法。
教材
分析
重点
发动机可变进气系以及流程。
课型
新授课
教学过程
讲授新课
一、概述
可变气门正时系统是一种改变气门开启时间或开启大小的电控系统，通过在不同转速下为车辆匹配更合理的气门开启或关闭时刻，来增强车辆扭矩输出的均衡性，提高发动机功率并降低车辆的油耗。
案例一：一辆豪华型5气门发动机捷达王轿车，发动机怠速时抖动，急加速时“回火”。
故障诊断与排除：首先检查空气滤清器，没有发现堵塞现象。更换燃油滤清器并清洗4只喷油器后试车，故障现象仍然存在。检查燃油压力，怠速与加速时均正常。出现这种故障多是混合气浓度过稀所致。检查进气系统首先无漏气现象。拆下空气流量计插头试车，发现故障现象大有好转。检查空气流量计各端子间电阻均正常。观察其电阻，工作情况良好，但发现电阻上有积尘，清洗后试车，故障排除。
可变气门正时系统常见的故障及原因
可变气门正时系统常见的故障及原因可变气门正时系统（Variable Valve Timing, VVT）是现代发动机技术中常见的一种系统，它能够根据引擎负荷和转速的变化来调整进气和排气气门的开启时间和持续时间，以提高发动机的效率和性能。
然而，像所有机械系统一样，VVT系统也会出现一些常见的故障。
接下来，我们将讨论可变气门正时系统常见的故障及原因。
1.油泵故障可变气门正时系统需要使用润滑油来确保气门正时装置的顺畅工作。
如果油泵出现故障，导致油压下降或不稳定，VVT系统的工作也会受到影响。
油泵故障的原因可能是油泵本身的磨损或损坏，也可能是油路堵塞或漏油等问题。
2.油路堵塞油路堵塞也是引起VVT系统故障的常见原因之一。
如果油路堵塞，导致润滑油无法正常到达气门正时装置，将造成气门正时装置的摩擦增加，最终影响到系统的正常工作。
3.电磁阀故障可变气门正时系统中的电磁阀负责控制进气和排气气门的开启和关闭，如果电磁阀出现故障，将导致气门无法按照预定的正时工作，引起引擎性能下降或工作不稳定。
电磁阀故障的原因可能是电路短路或断路，电磁阀本身的磨损或损坏等。
4.传感器故障VVT系统中的传感器负责监测引擎负荷和转速等参数，并根据这些参数来调整气门的正时。
如果传感器故障，将导致系统无法准确地控制气门正时，影响到引擎的工作效率和性能。
传感器故障的原因可能是传感器本身的损坏或电气连接问题。
5.油品污染如果使用劣质的润滑油，其中可能含有杂质和污染物，会导致VVT 系统内部的阀门和机械部件受到损害，进而影响系统的工作效果。
因此，定期更换机油和使用合适的机油是保障VVT系统正常工作的重要因素。
6.连杆和活塞偏心如果连接杆和活塞偏心，可能会导致气门正时装置的摩擦增加，进而影响气门正时系统的工作效率和性能。
这种情况通常是由于零部件的磨损或损坏所导致。
7.系统堵塞VVT系统中的一些零部件可能会因为长时间没有使用或者操作不当而积聚污垢，导致系统出现堵塞，影响正时装置的运作。
车辆气门故障的解决方法
车辆气门故障的解决方法在汽车使用过程中，气门故障是相对常见的问题。
气门故障一旦发生，会导致车辆性能下降，甚至出现严重的发动机故障。
因此，了解并掌握解决车辆气门故障的方法是非常重要的。
本文将介绍一些常见的车辆气门故障以及相应的解决方法。
一、气门无法密封当车辆的气门无法完全密封时，会导致压缩空燃比的损失，进而影响发动机的燃烧效率和动力输出。
气门无法密封的原因可能是气门钢圈老化、气门杆润滑不良或气门引导套磨损等。
以下是一些常见的解决方法：1.更换气门钢圈：当气门钢圈老化导致密封不良时，需要将其更换为新的气门钢圈。
在更换过程中，应注意选择适合的型号和规格，并确保正确安装。
2.检查气门杆润滑情况：如果气门杆润滑不良，可以检查气门杆周围的润滑油是否充足，并及时添加润滑油。
如果问题仍然存在，可能需要检查和更换气门杆。
3.更换气门引导套：如果气门引导套磨损，可能需要更换新的气门引导套。
在更换过程中，需要注意选择质量可靠的引导套，并确保正确安装。
二、气门卡滞气门卡滞是指气门在运动过程中卡住或无法灵活开合。
这可能是由于积碳、油污积聚或机油流失等原因引起的。
以下是一些解决气门卡滞的方法：1.清除积碳：可以通过使用专用的汽车清洗剂，在发动机正常运行状态下，将清洗剂加入油箱中。
清洗剂能够溶解和清除气门和气门座的积碳，从而恢复气门的正常运行。
2.更换机油：如果机油流失严重，可能会导致气门润滑不良，从而引发气门卡滞。
因此，定期更换机油并确保机油的充足是预防气门卡滞的有效方法。
3.定期维护：定期进行发动机维护和保养，如更换空气滤清器、燃油滤清器等，可以有效预防发动机积碳和油污积聚，减少气门卡滞的发生。
三、气门抖动或过紧当车辆气门出现抖动或过紧的情况时，会导致发动机噪音大、气门磨损以及动力下降等问题。
以下是一些常见的解决方法：1.检查气门间隙：气门间隙过紧会导致气门无法闭合，从而引起抖动和噪音。
因此，定期检查和调整气门间隙是十分重要的。
浅析雷克萨斯车系连续可变气门正时机构控制基理(下)
(接上期)③减速机构减速机构是由启动机齿轮、从动齿轮以及载体构成。
相对于凸轮轴旋转轴，载体以偏心圆形状与从动齿轮嵌合。
启动机齿轮固定于壳体罩上的齿数、与从动齿轮相比少1个齿。
从动齿轮通过载体的偏心运动与启动机齿轮啮合的同时进行旋转，如图20所示。
图20 减速机构内部构造载体通过凸轮轴控制电机旋转1圈，则从动齿轮在与启动机齿轮啮合的同时、针对旋转轴发生偏心运动，只旋转1个齿的量。
从动齿轮的减速旋转，传导至螺旋板以运转连杆机构。
减速比为27:1，如图21所示。
④连杆机构连杆机构由连杆与凸轮板构成，与螺旋板及壳体(凸轮链轮一体)嵌合在一起(图22)。
连杆控制销沿着螺旋板的沟槽运转，并运转凸轮板。
凸轮板固定于凸轮轴上，根据连杆的运转向提前或者◆文/江苏 田锐浅析雷克萨斯车系连续可变气门正时机构控制基理(下)延迟方向运转。
凸轮轴控制电机在旋转速度快于凸轮轴时提前点火，慢于凸轮轴时或者逆向旋转时延迟点火。
a.连杆控制销的运转连杆控制销由于与螺旋沟槽嵌合，因此沿着沟槽运转。
螺旋沟槽其中一端靠近外侧，另一端靠近内侧。
因此，螺旋板如果旋转，则连杆控制销就会按照 “外侧→内侧”或者 “内侧→外侧”进行移动，如图23所示。
b.凸轮板运转的构造组合成2个连杆、并转动连杆控制销(绿色)时，与凸轮板连接的蓝色的销将如下图24所示运动。
蓝色的销与凸轮板相连。
因此，凸轮板(固定在凸轮轴上)运转、提前或延迟蓝色销移动的量，如图25、26所示。
电机旋转速度与提前、延迟的关系，如图27所示。
图21 减速机构减速比图22 连杆机构内部构造图23 连杆机构作动原理图三、控制方法1.计算目标提前值发动机ECU根据发动机转速发动机负荷(进气量、进气管压力)得出目标提前值，如图28所示。
图28 VVT-iE控制策略2.检测实际提前值与控制位移角反馈根据凸轮位置传感器信号针对曲轴位置传感器信号而产生的变动计算出实际提前值。
为了将实际提前值控制为目标提前值，根据反馈控制修正实际位移角的差，如图29所示。
雷克萨斯LS460轿车不能行驶故障排除
换 挡 系 统 导 致 汽 车 无 挡 故 障 的
情 况 不 外 乎 有 联 接 脱 落 、调 整 不 当 、 连 杆 变 形 等 几 种 。 汽 车 举 起 ， 动 换 将 扳 挡 手 杆 使 之 分 别 进 入 各 挡 位 ，观 察 位 于 变 速 器 空 挡 起 动 开 关 处 的换 挡 摇 柄
根 细 长 的 油泵 驱 动 轴 ， 接 液 力 变 矩 联 器泵轮 体 与油泵 转子 ， 过 驱动 轴花 通 键 驱 动 。 如 果 油 泵 工作 不 正 常 ， 会 就 出现 ：油 压 过 低 或 没 有 压 力 油 输 出 ， 执 行 机 构 就 不 能 正 常 工 作 。 油泵 故 就 障 而言 ， 了油 泵本 身损 坏 ， 泵 不 除 油 能 被 驱 动 和 油 泵 进 油 管 道 及 出 油 管
２ 换 挡 操 纵 机 构 故 障 导 致 无 挡 ．
液压控 制 系统故 障 而言 （ 括 液压 、 包
动 力 由前排 双 级 行 星 齿轮 架 输
电控 系 统 ） ，为 整 个 液 压 系 统 提 供 合
适 油 压 的 主 油 压 调 节 系
统 出 现 故 障
入 ， 阳轮是 永 久 固定 件 ， 圈减 速 太 齿
机 采 用 ｖｖＴ ｉ 变 气 门 正 时 系 统 技 — 可
术 ， 驶 里 程 为 ５ ０ ０ ｍ。司 机 反 映 ， 行 ２０ｋ
该车起动后 ， 挡手杆置于 “ 位 ， 换 Ｄ”
松 制 动 踏 板 ， 加 速 踏 板 ， 车 不 能 踩 汽
起 步 。 换 挡 手 杆 置 于 “ 位 ， 制 动 Ｒ” 松
示 ， 就 说 明该 车 故 障 不 是 电子 控 制 这 方 面的原 因引起 的。 障的原 因很可 故 能 是 由于 自 动 变 速 器 内 部 机 械 部 件
【维修技巧】VVT系统故障也会导致TCS报警灯亮
【维修技巧】VVT系统故障也会导致TCS报警灯亮发动机可变气门正时技术(VVT，Variable Valve Timing)原理是根据发动机的运行情况，调整进、排气量，气门开合时间和角度。
使进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率。
采用可变配气定时机构可以改善发动机的性能。
发动机转速不同，要求不同的配气定时。
这是因为当发动机转速改变时，由于进气流速和强制排气时期的废气流速也随之改变，因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和促进排气的效果将会不同。
当汽车发动机在低速运转时，气流惯性小，若此时配气定时保持不变，则部分进气将被活塞推出汽缸，使进气量减少，汽缸内残余废气将会增多。
当发动机在高速运转时，气流惯性大，若此时增大进气迟后角和气门重叠角，则会增加进气量和减少残余废气量，使发动机的换气过程臻于完善。
1.别克君越VVT系统构成别克君越2.4L 发动机VVT 系统主要由传感器、发动机控制模块、凸轮轴位置执行器及凸轮轴位置执行器电磁阀组成，如图1 所示。
君越VVT 系统是一种电控液压运行装置，用于增强各种发动机性能和运行能力。
这些增强包括通过燃烧室中进气增压、排气稀释以降低排放、输出更大的发动机扭矩范围和提高燃油经济性。
VVT 系统通过改变相对于曲轴位置的凸轮轴角度或正时来达到此目的。
图1 别克君越发动机VVT系统工作原理图在4 冲程发动机循环期间，凸轮轴位置执行器仅使进气和排气门更早或更迟打开，但无法改变气门打开的持续时间或气门升程。
在发动机关闭、发动机怠速条件和发动机停止期间，凸轮轴执行器保持在停止位置。
凸轮轴位置执行器总成的内部有一个回位弹簧和锁销。
凸轮轴非定相模式期间，回位弹簧将凸轮轴转回停止位置，且锁销将把凸轮轴位置执行器链轮固定至凸轮轴。
VVT 系统由发动机控制模块(ECM) 控制。
发动机控制模块发送一个信号到凸轮轴位置执行器电磁阀，以便控制流到凸轮执行器通道的发动机机油流量。
加压的发动机机油会传输至锁销，使其松开，并传输至凸轮轴位置执行器的叶片和转子总成处。
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DTC P1349/59 VVT(可变正时气门)系统故障
电路简介：
VVT系统根据相应的行驶情况控制进气阀的进气时间。
ECM控制OCV（机油控制阀）来获得相应的进气时刻，OCV控制的压力油提供给VVT 控制器，然后VVT控制器相应改变凸轮轴与曲轴之间的位置。
电路图：
检测程序：使用检测器的动态检测功能
1、检查配气正时时刻，不正确调整配气正时。
正确对VVT进行动态测试。
2、利用检测器进行动态测试：
起动发动机至正常工作温度，接上检测器并选择动态测试菜单中的VVT项，用VVT 项操作OCV检查发动机工作：
VVT系统位于“OFF”（OCV关闭）：发动机工作正常。
VVT系统位于“ON”（OCV开启）：怠速发抖或发动机失速。
正确表示VVT系统正常（应检查瞬时故障），不正确检查凸轮正时机油控制阀（OCV）。
提示：
DTC P1349/59 在发动机机油的润滑系统里检测到外界杂物时同样会输出，并且VVT系统马上又会返回到正常工作状态。
但ECM会存贮故障码。
当机油或过滤器需要清除机油以外的杂质时，有时也会产生故障码，但VVT系统没有任何故障。
3、测ECM（检查OCV控制电压波形）：
发动机运转，检查ECM连接器端子OCV+与OCV-之间的波形如下图所示，当发动机转
速升高后，波形频率增大。
在线路完好的情况下OCV信号波形不正确要检查或更换ECM。
正确时检查线路。
4、检查线路及连接器：
断开ECM E8和凸轮轴正时控制阀连接器，测量ECM E8连接器的OCV+与凸轮正时控制阀连接器1号之间电阻应在1Ω以下，测量ECM E8连接器的OCV+与E2子之间电阻应在1MΩ以上。
测量ECM E8连接器的OCV-与凸轮正时控制阀连接器2号之间电阻应在1Ω以下，测量ECM E8连接器的OCV-与E2子之间电阻应在1MΩ以上。
如下图：
正确检修是否有存在瞬时故障，不正确检修相关线路。
5、检修VVT系统（凸轮正时齿轮总成、凸轮正时机油控制阀、OCV和油孔是否阻塞）VVT
机械系统完好后清除故障码，发动机运行再读取故障码，此时应无故障码。
无利用检测仪的检测方法：
1、检查或调整配气正时
2、检查OCV动作：
起动发动机至正党工作温度，脱开OCV连接器，检查发动机转速。
连接电池正极与OCV阀的1号端子、负极连接OCV阀的2号端子时，检查发动机转速如下：
A：发动机转速正常
B：怠速不稳或失速
A状态时：检修VVT系统（凸轮正时齿轮总成、凸轮正时机油控制阀、OCV和油孔是否阻塞）VVT机械系统完好后清除故障码，发动机运行再读取故障码，此时应无故障码。
B状态时：要检查ECM的OCV输出波形和线路是否存在故障。
3、ECM的OCV输出波形检查：
发动机运转，检查ECM连接器端子OCV+与OCV-之间的波形如下图所示，当发动机转速升高后，波形频率增大。
在线路完好的情况下OCV信号波形不正确要检查或更换ECM。
正确时检查线路
4、检查线路及连接器：
断开ECM E8和凸轮轴正时控制阀连接器，测量ECM E8连接器的OCV+与凸轮正时控制阀连接器1号之间电阻应在1Ω以下，测量ECM E8连接器的OCV+与E2子之间电阻应在1MΩ以上。
测量ECM E8连接器的OCV-与凸轮正时控制阀连接器2号之间电阻应在1Ω以下，测量ECM E8连接器的OCV-与E2子之间电阻应在1MΩ以上。
如下图：
正确检修是否有存在瞬时故障，不正确检修相关线路。