4.1 进气控制系统

• 由涡轮增压器直接造成增压压力上升的原 因一般是增压压力控制电磁阀或膜片控制 电磁阀损坏，使旁通阀不能适时打开。
4.1.3 可变气门正时系统
• 传统的自然吸气式发动机，其配气机构的 配气相位和气门升程都是固定的，这就使 进气量相对是固定的，动力性、经济性以 及排放性的潜力均未完全发挥。随着轿车 汽油机的高速化和排放法规的日趋严格， 可变气门技术已经迅速发展起来。
1. 增压发动机功率下降的原因： • 旁通阀门关闭不严。 • 空气进口阻力损失过大。 • 增压器叶轮、壳体和流道脏污。 • 动力涡轮壳流道和叶轮上严重积碳。 • 增压涡轮出口管路漏气。 • 发动机排气管连接处漏气。
2.增压发动机进气压力上升的原因：
• 通常是涡轮增压器及发动机供油系统、配 气系统的故障。
4.1 进气控制系统
4.1.1 进气惯性增压控制系统 4.1.2 废气涡轮增压系统 4.1.3 可变气门正时系统
•雅阁VTEC可变气门正时及气门升 程电子控制系统
•丰田VVT-I智能可变气门正时系统 4.1.4 电子节气门控制系统
4.1.1 进气惯性增压控制系统
基本原理
• 发动机工作中，由于进排气门的不断开 关，进气流在进气歧管内出现压力脉动。
皇冠2JZ-GE发动机ACIS的检修
（1）电磁阀的检修 • 检查电磁阀线圈。在常温下两端子间的电
阻测量，当测得两端子间电阻是38.5~44.5Ω， 同时两端子与电磁阀壳体也不导通时，表 示正常；否则应予以更换。
• 电磁阀未通电时，空气应能从通道E进入， 然后从滤清器中排出。当在电磁阀的两端 子上施加l2V电压时，空气应能从通道E进 入，然后速、进气量、节气 门位置和水温计算出一个最优气门正时，凸 轮轴正时机油控制阀根据发动机ECU的控制 指令选择至VVT-i控制器的不同油路以处于 提前、滞后或保持这三个不同的工作状态。
• 此外，发动机ECU根据来自凸轮轴位置传感 器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门 正时，从而尽可能地进行反馈控制，以获得 预定的气门正时。
丰田皇冠2JZ-GE发动机ACIS控制原理
• 电磁真空通道阀（IACV VSV）。其作用 是接通或切断通往促动器的真空源。
• 真空电动机（促动器）是一种膜片式驱动 装置根据真空的通、断情况来打开或关闭
工 进气控制阀。
作 • 发动机工作时， ECU根据发动机转速和节
过
气门开度信号对电磁真空通道阀进行通断 控制，从而对真空罐与真空电动机的联接
• 利用进气行程进气管内高速流动的气体 的惯性效应、波动效应来提高充气效率。 为此，可按照气体压力波传播的特点设 计进气道，使进气道的长度、形状都可 改变。
• 进气管细长时，压力波波长长，可使发动 机中低转速区功率增大；进气管短粗时， 压力波波长短，可使发动机高转速区功率 增大。
• ACIS通过对进气空气控制阀进行优化控制 以实现进气歧管长度的改变来提高充气效 率，从而使发动机在整个转速范围内都能 提高扭矩输出，尤其是在低转速范围内。
轴位置传感器性能问题、机械系统有故障（正 时皮带跳齿、齿带过长）、发动机ECU有故障。 2. 故障码P1349：气门正时不正常、凸轮轴正时机 油控制阀有故障、VVT-i 控制器总成有故障、 发动机ECU有故障。 3. 故障码P1656：凸轮轴正时机油控制阀电路断路 或短路、发动机ECU有故障。
部件检测
提前状态
控制器工作情况
控制阀工作情况
说明：根据来自发动机ECU的提前信号，总油压通过提前油路 作用到气门正时提前室，使叶片与凸轮轴一起向正时提前方向 转动，气门正时被提前。
滞后状态
控制器工作情况
控制阀工作情况
说明：根据来自发动机ECU的滞后信号，总油压通过滞后油路 作用到气门正时滞后室，使叶片与凸轮轴一起向正时滞后方向 转动，气门正时被滞后。
• 维修费用高，如更换涡轮增压器：奥迪A6 1.8T为 20000元、宝来1.8T 为16500元、帕萨特1.8T为 13000元。
涡轮增压电控系统的检修
• 检查进气室和真空管路有无漏气； • 真空开关阀电路有无短路或短路，真空开
关阀的电阻是否符合标准； • 视情维修或更换损坏的元件。
增压器常见故障原因分析
三个凸轮
• VTEC发动机每个气缸都有与普通气门一样动作 的四个气门（一个主进气门和一个副进气门、两 个排气门），凸轮轴除原有控制两个气门的一对 凸轮外，还增设一中间高位凸轮，三个凸轮轮廓 各不相同。
进气 摇臂 总成
气门摇臂分成并排在一起的主摇臂、中间摇臂和辅助 摇臂，在主摇臂内有一油道与摇臂轴油道相通，在主 摇臂的腔内有一正时活塞，在辅助摇臂的腔内有同步 活塞A和B，在正时活塞、同步活塞间有一正时弹簧， 在主摇臂上设有一个正时板。
• 检查发动机ECU。将点火开关转至ON位置，用示 波器检测图6所示电路中发动机ECU连接器E9端子 24（OCV+）与23（OCV-）间的波形。若不正常， 则检查并更换发动机ECU。
雅阁VTEC可变气门正时及 气门升程电子控制系统
VTEC的结构组成
1-正时板 2-中间摇臂 3-次摇臂 4-同步活塞B 5-同步活塞A 6-正时活塞 7-进气门 8-主摇臂 9-凸轮轴
控 制 电 路
• 由电控单元、VTEC电磁阀总成和压力开关等组成。 • 发动机控制ECU根据有关传感器信号控制VTEC电
磁阀，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，利用中 低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮同时改变 进气门的正时与升程。
VTEC电磁阀总成 （控制电磁阀、液压执行阀）
低速状态
•主摇臂、中间摇臂和辅助摇臂是 彼此分离独立动作的，凸轮A与凸 轮B分别驱动主摇臂和辅助摇臂以 控制气门的开闭。
•执 行 器 内 有 膜 片 将 之 分隔成左右两个腔， 膜片左侧受进气增压 压力的作用，膜片右 侧装有弹簧。膜片与 废气阀通过一根推杆 连接。
•当 压 缩 轮 侧 进 气 增 压 压力增加到足以克服 执行器内的弹簧力时， 推杆推动废气阀开启。 一部分废气绕过涡轮 经排气歧管直接排放 出去，增压压力也随 之下降。
• 检查曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器端子间的 电阻，冷态时分别为16302740、8351400，热 态时分别为20653225、10601645。
• 检查凸轮轴正时机油控制阀线圈电阻。断开蓄电池 负极和凸轮轴正时机油控制阀连接器C2，测量接线 柱之间的电阻，20℃时为6.97.9。如不符合技术 标准，应更换凸轮轴正时机油控制阀。
未通电时
通电时
（2）真空马达的检修
• 当施加53.3kPa（400mmHg）的真空度时。 检查真空室阀杆有无移动。当真空施加 1min后，泄放真空。观察阀杆是否回位。 如果上述操作后发现阀杆不动或不回位， 先旋转其调整螺钉来调节，如仍无反应则 予以更换。
（3）真空罐的检查
• 当由A向B吹气时应当导通，见图4-5a；而 由B向A吹气时应当截止，见图4-5b。用手 指按住B口（图4-5c），施加53.3kPa的真空， 观察1min，表头真空度应无变化。如不合 上述要求，应更换真空罐。
废气涡 轮增压 器的基 本结构
• 主要部件有涡轮增压器、增压压力电磁阀、 膜片式放气控制阀和冷却器组成。涡轮增压 器内有动力涡轮和增压涡轮，它们安装在同 一根轴上。
工作情况
工 作 原 理
利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮增压机 内的涡轮（位于排气道内），涡轮又带动同轴的压 缩轮（位于进气道内），压缩轮就压缩由空气滤清 器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。
优缺点比较
• 一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功 率与未装增压器的相比，可增加大约40%甚至更 多。这意味着一台小排量的发动机经增压后，可 以产生同较大排量发动机相同的功率。
• 发动机在采用废气涡轮增压技术后，工作中产生 的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高，从而 使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响， 而且还会提高进气温度。
• 丰田公司的VVT-i技术和本田公司的VTEC 技术由于能有效提高发动机的充气效率， 改善发动机的燃烧效率，大幅度地提高了 发动机的性能而令人瞩目。
1、丰田VVT-i 智能可变气门正时系统
结构组成
•由传感器、发动机ECU和执行机构（VVT-i控制器、 凸轮轴正时机油控制阀）三部分组成。
控制原理
4.1.2 废气涡轮增压系统
功能
•利用发动机排出的高温高压废气的热能和动 能，驱使涡轮增压器中的动力涡轮带动同轴 的增压涡轮一起转动，从而加大循环进气量， 提高发动机的输出功率，提高动力性和经济 性。 •增压后进气温度提高，混合气可以适当变稀， 从而可以使CO和HC的排放量有所降低。 •国产一汽奥迪A6 1.8T、一汽宝来1.8T 和上 海帕萨特1.8T等乘用车都采用了带废气涡轮 增压器的增压进气系统。
程 进行通、断控制。
• 低速时，电磁真空通道阀电路不通，真空通道关 闭，真空罐的真空度不能进入真空电动机，受真 空电动机控制的进气增压控制阀处于关闭状态。 此时进气管长，压力波长大，以适应低速区域形 成气体动力增压效果。
• 高速时，ECU接通电磁真空通道阀的电路，真空通 道打开，真空罐的真空度进入真空电动机，吸动膜 片，从而将进气增压控制阀打开，由于大容量空气 室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在 高速区域也得到较好的气体动力增压效果。
当VSV开启，执行器内的受压空气经VSV逸出到压缩 轮侧的进气管内，此时执行器内的受压气体压力Pa＜ Pb，执行器内的膜片受压变形减小，废气阀开度也相 应减小，废气绕过涡轮的旁通量减少，增压压力上升。
当VSV关闭时，受压缩轮增压的气体直接作用在执行 器的膜片上，膜片受压变形增大，废气阀开度也相应 增大，废气绕过涡轮的旁通量增多，增压压力下降。
VVT-i 控制器 结构与 工作原理
• 由一个固定在进气凸轮轴上的叶片、一个与从动正时链轮 一体的壳体、一个锁销组成。控制器有气门正时提前室和 气门正时滞后室这两个液压室。