【項目描述】現(xiàn)代汽油電控噴射式發(fā)動機除了具有汽油噴射控制和點火控制功能以外，還能對怠速轉(zhuǎn)速、進氣增壓、配氣相位、廢氣排放等進行綜合控制。（1）了解怠速控制、進氣增壓、可變配氣相位、廢氣排放等控制系統(tǒng)的組成和控制電路；（2）掌握汽油機輔助控制系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)原理及工作過程；（3）熟悉汽油機輔助控制系統(tǒng)的檢修方法。知識目標(biāo)熟悉各輔助系統(tǒng)的檢測方法技能目標(biāo)任務(wù)內(nèi)容可變氣門正時系統(tǒng)檢修3進氣增壓控制系統(tǒng)檢修2怠速控制系統(tǒng)檢修1排放控制系統(tǒng)檢修4【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)導(dǎo)入】1.掌握怠速控制系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)組成；2.掌握怠速控制系統(tǒng)的工作原理和控制方法；3.熟悉發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)的故掌診斷。一輛捷達轎車，行駛里程14萬公里。據(jù)車主反映，涼車無法起步，抖動，嚴(yán)重時會熄火。需要你對怠速系統(tǒng)進行系統(tǒng)的檢查，確定故障部位并排除故障。自動維持發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，即在保證發(fā)動機排放要求且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提下，盡量使發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速保持最低，以降低怠速時的燃油消耗量。

ECU根據(jù)發(fā)動機工作溫度和負(fù)載，自動控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動機以穩(wěn)定怠速運轉(zhuǎn)，也將怠速控制系統(tǒng)稱為怠速空氣控制系統(tǒng)。一、怠速控制系統(tǒng)的作用【必備知識】

傳感器檢測發(fā)動機的運行工況和負(fù)載設(shè)備的工作狀況，ECU則根據(jù)各種傳感器的輸人信號確定一個怠速運轉(zhuǎn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并與實際轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行元件工作，以調(diào)節(jié)進氣量，使發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速達到所確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。由傳感器、ECU、執(zhí)行元件組成。二、怠速控制系統(tǒng)的組成2.怠速狀態(tài)的判斷1.怠速控制的實質(zhì)怠速控制的實質(zhì)是控制怠速時的充氣量（進氣量）。

在怠速控制系統(tǒng)中，ECU需要根據(jù)節(jié)氣門位置信號和車速信號確認(rèn)怠速工況，只有在節(jié)氣門全關(guān)、車速為零時，才進行怠速控制。

發(fā)動機怠速時，節(jié)氣門關(guān)閉，節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點閉合，傳感器輸出端子IDL輸出低電壓信號，如果車速為零，就說明發(fā)動機處于怠速狀態(tài)；如車速不為零，則說明發(fā)動機處于減速狀態(tài)。三、怠速轉(zhuǎn)速控制過程3.怠速控制過程

怠速控制主要是根據(jù)發(fā)動機負(fù)荷變化和電器負(fù)荷變化控制怠速時的充氣量（進氣量）。

當(dāng)ECU判定為怠速工況時，根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號、空調(diào)開關(guān)、動力轉(zhuǎn)向開關(guān)等信號，從存儲器存儲的怠速轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)中查詢相應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n，然后將目標(biāo)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器檢測的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速進行比較。

當(dāng)發(fā)動機負(fù)荷增大，需要發(fā)動機快怠速運轉(zhuǎn)，目標(biāo)轉(zhuǎn)速高于實際轉(zhuǎn)速時，ECU將控制怠速控制閥增大旁通進氣量來實現(xiàn)快怠速；當(dāng)發(fā)動機負(fù)荷減小，目標(biāo)轉(zhuǎn)速低于實際轉(zhuǎn)速時，ECU將控制怠速控制閥減小旁通進氣量來調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速。旁通空氣式：在怠速時節(jié)氣門完全關(guān)閉。結(jié)構(gòu)簡單、控制穩(wěn)定性好，但反應(yīng)速度較慢、動態(tài)響應(yīng)性和熱機怠速的穩(wěn)定性差，目前主要應(yīng)用在大眾、奧迪等歐洲車系中。節(jié)氣門直動式：怠速時，油門踏板雖然完全松開，但節(jié)氣門并不完全關(guān)閉，而是仍通過它提供怠速空氣，應(yīng)用較廣泛。四、怠速控制系統(tǒng)類型D型空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成L型空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成補充空氣閥：提高冷起動怠速，加快暖機預(yù)熱過程，增加暖機過程中所需的空氣量，也稱高怠速?？刂瓢l(fā)動機完成暖機后，通過輔助空氣閥的空氣被自動切斷，恢復(fù)正常怠速。按執(zhí)行元件不同分為：步進電機型、旋轉(zhuǎn)電磁閥型、占空比控制電磁閥型、開關(guān)型等。

1.旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)的組成1—進氣歧管；2—穩(wěn)壓箱；3—發(fā)動機ECU；4—怠速控制閥；5—大氣；

6—節(jié)氣門；7—空氣流量

傳感器；8—各種傳感器信號通過怠速控制閥來控制怠速旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)的缺點：結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜、占用空間大、故障率較高。步進電機式怠速控制閥轉(zhuǎn)子是一個具有N、S極的永久磁鐵，定子有兩個相獨立的繞組。依次按順序向繞組輸入4個脈沖信號，電機就會沿順或逆時針方向轉(zhuǎn)動。步進電機

當(dāng)發(fā)動機怠速負(fù)荷變化時，在怠速轉(zhuǎn)速變化之前，ECU按照一定順序，控制驅(qū)動電路中的三極管適時導(dǎo)通，分別接通步進電機定子繞組電流，使電子轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動控制閥的閥芯移動，從而調(diào)節(jié)進氣量，使發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。為了改善發(fā)動機的再次起動性能，在點火開關(guān)斷開時，ECU將控制怠速控制閥處于全開狀態(tài)，為再次起動做好準(zhǔn)備。當(dāng)ECU內(nèi)部主繼電器控制電路接收到點火開關(guān)撥到“OFF”(斷開)位置的信號時，ECU將利用備用電源輸入端(Batt端子)提供的電壓控制主繼電器(燃油噴射繼電器)線圈繼續(xù)供電2s，使步進電機的控制閥退回到初始位置，以便下次起動時具有較大的進氣量。初始位置確定起動控制特性暖機控制特性皇冠3.0轎車2JZ-GE怠速控制閥的電路

步進電機式怠速控制閥檢修在發(fā)動機熄火后的一瞬間傾聽怠速控制閥是否有“嗡嗡”的工作聲音（此時步進電動機應(yīng)工作，直到怠速控制閥完全開啟，以利發(fā)動機再起動）。如發(fā)出“嗡嗡”聲，則怠速控制閥良好。為了檢查步進電動機式怠速控制閥的工作狀況，也可以在發(fā)動機起動前拔下怠速控制閥線束連接器，待發(fā)動機起動后再插上，觀察發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否有變化。如果此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，則怠速控制閥工作正常；否則，怠速控制閥或控制電路有故障。工作狀況的就車檢查怠速控制閥線圈電阻的檢測各組線圈的阻值為10~30Ω步進電機工作情況檢查將端子B1和B2與蓄電池正極相連，再將端子S1、S2、S3、S4依次（S1-S2-S3-S4）與蓄電池負(fù)極相接，此時步進電動機應(yīng)轉(zhuǎn)動，閥芯向外伸去；若將端子S1、S2、S3、S4按相反的順序（S4-S3-S2-S1）與蓄電池負(fù)極相接，步進電動機應(yīng)朝相反方向轉(zhuǎn)動，閥芯向內(nèi)縮入。結(jié)構(gòu)特點：

主要由電磁線圈、復(fù)位彈簧、閥芯、閥座、固定鐵心、活動鐵心、進氣口和出氣口等組成。脈沖電磁閥式怠速控制閥當(dāng)線圈通電時，線圈產(chǎn)生的電磁力將閥桿吸起，使控制閥打開。

控制閥的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，ECU通過控制輸入線圈脈沖信號的占空比來控制磁場強度，以調(diào)節(jié)控制閥的開度，實現(xiàn)對怠速空氣量的控制。

占空比-指脈沖信號的通電時間與通電周期之比。通電周期一般是固定的，所以占空比增大，即是延長通電時間。

車上檢查：當(dāng)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，用手觸摸怠速控制閥應(yīng)當(dāng)具有明顯地振動感。如無振動感或怠轉(zhuǎn)速過高過低，說明怠速控制閥失效，應(yīng)予更換新品。檢測電磁線圈電阻：斷開點火開關(guān)，拔下怠速控制閥連接器插頭，檢測插座上兩個端子之間線圈電阻值應(yīng)約為20Ω左右，如不符規(guī)定，應(yīng)予更換新品。檢查怠速控制閥工作情況：從節(jié)氣門體上拆下怠速控制閥，用導(dǎo)線將其一個端子連接蓄電池正極，另一個端子連接蓄電池負(fù)極時，閥芯應(yīng)當(dāng)移動。如閥芯不能移動，說明怠速控制閥失效，應(yīng)予更換新品。當(dāng)斷開一根導(dǎo)線時，閥芯應(yīng)當(dāng)迅速復(fù)位，如閥芯卡滯或不能迅速復(fù)位，說明控制閥故障或復(fù)位彈簧失效，應(yīng)更換新品。脈沖電磁閥式怠速控制閥的檢修旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥

控制閥安裝在閥軸的中部，閥軸的一端裝有圓柱形永久磁鐵，永久磁鐵對應(yīng)的圓周位置上裝有位置相對的兩個線圈。

1-控制閥2-雙金屬片5、7-線圈6-永久磁鐵9-怠速空氣口10-固定銷11-擋塊12-閥軸限位桿

由ECU控制兩個線圈的通電或斷電，改變兩個線圈產(chǎn)生的磁場強度，與永久磁鐵形成的磁場相互作用，即可改變控制閥的位置，調(diào)節(jié)怠速空氣口的開度，以實現(xiàn)怠速空氣量的控制。

當(dāng)占空比為50%時，兩線圈的平均通電時間相等，兩者產(chǎn)生的磁場強度相同，電磁力相互抵消，閥軸不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)占空比大于50%，兩個線圈的平均通電時間一個增加，而另一個減小，兩者產(chǎn)生的磁場強度也不同，閥軸偏轉(zhuǎn)一定角度，控制閥開啟怠速空氣口。占空比越大，兩個線圈產(chǎn)生的磁場強度相差越多，控制閥開度越大。ECU通過控制脈沖信號的占空比即可改變控制閥開度，從而控制怠速時的空氣量。ECU控制的占空比調(diào)整范圍約為18%~82%。豐田PREVIA（大霸王商務(wù)車）旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥電路圖將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”，在線束側(cè)測量電源端子+B與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為9~14V。拆開怠速控制閥上的三端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測量中間端子（+B）與兩側(cè)端子（ISC1和ISC2）之間的電阻，正常應(yīng)為18.8~22.8Ω

節(jié)氣門直動式怠速控制系統(tǒng)取消了通向節(jié)氣門的旁通空氣道，由節(jié)氣門控制組件J338對發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速進行綜合控制。2.節(jié)氣門直動式怠速控制系統(tǒng)

(a)

結(jié)構(gòu)圖；

(b)

電路連接1—整體式怠速調(diào)節(jié)裝置；2—怠速開關(guān)(F60)；3—怠速節(jié)氣門位置傳感器(G88)；4—應(yīng)急彈簧；

5—怠速控制電機(V60)；6—節(jié)氣門位置傳感器(G69)節(jié)氣門控制組件Descriptionofthecontents2.怠速控制電機V60在怠速調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，通過齒輪傳動機構(gòu)來操縱節(jié)氣門，使其開度增大或減小。1.節(jié)氣門位置傳感器(節(jié)氣門電位計)G69直接連接在節(jié)氣門軸上，與駕駛員操縱的加速踏板聯(lián)動。4.怠速節(jié)氣門位置傳感器(怠速節(jié)氣門電位計)G88安裝在節(jié)氣門體內(nèi)，與怠速控制電機連接在一起3.怠速開關(guān)F60與節(jié)氣門位置傳感器G69一起安裝在節(jié)氣門軸上，向電控單元提供怠速狀態(tài)信息。J338組成1—電動機正極端子；2—電動機負(fù)極端子；3—怠速開關(guān)信號輸出端子；4—節(jié)氣門位置傳感器G69和

怠速節(jié)氣門位置傳感器G88電源端子；5—節(jié)氣門位置傳感器G69

信號端子；6—備用端子；

7—搭鐵端子；8—怠速節(jié)氣門位置傳感器G88信號端子節(jié)氣門控制組件J338的檢修任務(wù)內(nèi)容可變氣門正時系統(tǒng)檢修3進氣增壓控制系統(tǒng)檢修2怠速控制系統(tǒng)檢修1排放控制系統(tǒng)檢修4【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)導(dǎo)入】1.認(rèn)識進氣增壓系統(tǒng)；2.能檢測增壓系統(tǒng)。一輛帕薩特B51.8T,高速（車速>120km/h），有挫車現(xiàn)象。經(jīng)檢查，維修人員初步判斷為進氣系統(tǒng)故障，需進一步對進氣系統(tǒng)進行檢查。

換氣過程中進入氣缸的新鮮充量越多，燃燒后的發(fā)熱量就越多，每循環(huán)所作的功也越多。充氣效率用來評價發(fā)動機換氣過程的完善程度?？勺冞M氣系統(tǒng)：提高發(fā)動機的充氣效率，增加功率和扭矩輸出。充氣效率充氣效率：每循環(huán)實際進入氣缸內(nèi)的新鮮充氣量與在進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮充氣量的比值。

所謂廢氣渦輪增壓是指利用發(fā)動機排出的高溫高壓的廢氣能量，驅(qū)動渦輪作高速運轉(zhuǎn)，帶動同軸上的壓縮機，由此壓縮吸入的空氣并送入氣缸內(nèi)，因而可以吸入大量的空氣，顯著提高進氣效率，達到提高發(fā)動機輸出功率的目的。一、廢氣渦輪增壓可變進氣系統(tǒng)【必備知識】1—壓縮器(壓縮吸入的空氣)；2—廢氣渦輪(驅(qū)動壓縮機)；3—由中冷器散發(fā)的熱量；4—新鮮空氣；5—壓縮升溫后的空氣進入中冷器；6—發(fā)動機排氣驅(qū)動渦輪；7—空氣入口；8—排氣廢氣渦輪增壓器的基本結(jié)構(gòu)主要部件有渦輪增壓器、增壓壓力電磁閥、膜片式放氣控制閥和冷卻器組成。渦輪增壓器內(nèi)有動力渦輪和增壓渦輪，它們安裝在同一根軸上。渦輪增壓器有兩個難題：(1)

在發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高時，渦輪轉(zhuǎn)速也很高，壓縮空氣量超出需要。

(2)

發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時，渦輪又達不到所要求的轉(zhuǎn)速?？諝鈮嚎s不足，發(fā)動機功率也就達不到要求(增壓滯后)。

為了保證發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速及工況下都得到最佳增壓值，防止發(fā)動機爆震和限制熱負(fù)荷，對渦輪增壓系統(tǒng)增壓壓力必須進行控制。1、旁通放氣法：調(diào)節(jié)進入動力渦輪室的廢氣量從而對增壓壓力進行控制。2、帶有渦輪增壓的汽油發(fā)動機電子控制系統(tǒng)。1—進氣歧管；2—中冷器；3—吸入的空氣；4—廢氣；5—旁通支路；6—壓力箱；7—大氣；8—排氣歧管旁通支路式渦輪增壓器利用發(fā)動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪增壓機內(nèi)的渦輪（位于排氣道內(nèi)），渦輪又帶動同軸的壓縮輪（位于進氣道內(nèi)），壓縮輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。真空膜片式渦輪增壓系統(tǒng)執(zhí)行器內(nèi)有膜片將之分隔成左右兩個腔，膜片左側(cè)受進氣增壓壓力的作用，膜片右側(cè)裝有彈簧。膜片與廢氣閥通過一根推桿連接。當(dāng)壓縮輪側(cè)進氣增壓壓力增加到足以克服執(zhí)行器內(nèi)的彈簧力時，推桿推動廢氣閥開啟。一部分廢氣繞過渦輪經(jīng)排氣歧管直接排放出去，增壓壓力也隨之下降。1—中冷器；2—吸入的空氣；3—廢氣；

4—葉片；5—真空；6—大氣壓；7—低壓箱；8—氣缸蓋可調(diào)葉片式渦輪增壓系統(tǒng)發(fā)動機低速時需提高充氣壓力，葉片減小廢氣流通截面，使其流速加快，渦輪轉(zhuǎn)速提高。發(fā)動機高速時，渦輪增壓器截面適應(yīng)廢氣流量要求。葉片的調(diào)整由電磁閥和低壓箱控制。葉片平置時的真空度控制：電磁閥通電產(chǎn)生真空，真空達到最大并作用在低壓箱上。葉片豎置時的真空度控制：電磁閥不通電，大氣壓力作用在低壓箱上。葉片中間狀態(tài)的真空度控制：通過驅(qū)動電磁閥，將低壓箱內(nèi)的真空度調(diào)整到大氣壓力和最大真空之間。這時的真空度可根據(jù)速度和負(fù)荷將葉片調(diào)到最佳狀態(tài)。膜片控制閥式渦輪增壓系統(tǒng)工作過程當(dāng)VSV關(guān)閉時，受壓縮輪增壓的氣體直接作用在執(zhí)行器的膜片上，膜片受壓變形增大，廢氣閥開度也相應(yīng)增大，廢氣繞過渦輪的旁通量增多，增壓壓力下降。當(dāng)VSV開啟，執(zhí)行器內(nèi)的受壓空氣經(jīng)VSV逸出到壓縮輪側(cè)的進氣管內(nèi)，此時執(zhí)行器內(nèi)的受壓氣體壓力Pa＜Pb，執(zhí)行器內(nèi)的膜片受壓變形減小，廢氣閥開度也相應(yīng)減小，廢氣繞過渦輪的旁通量減少，增壓壓力上升。

發(fā)動機工作中，由于進排氣門的不斷開關(guān)，進氣流在進氣歧管內(nèi)出現(xiàn)壓力脈動。當(dāng)氣體高速流向進氣門時，如進氣門突然關(guān)閉，進氣門附近氣流流動突然停止，但由于慣性，進氣管仍在進氣，于是將進氣門附近氣體壓縮，壓力上升。當(dāng)氣體的慣性過后，被壓縮的氣體開始膨脹，向進氣氣流相反方向流動，壓力下降。膨脹氣體的波傳到進氣管口時又被反射回來，形成壓力波。

利用進氣行程進氣管內(nèi)高速流動的氣體的慣性效應(yīng)、波動效應(yīng)來提高充氣效率。為此，可按照氣體壓力波傳播的特點設(shè)計進氣道，使進氣道的長度、形狀都可改變。二、諧波進氣增壓控制系統(tǒng)利用電子控制單元使發(fā)動機的進氣管的長度隨轉(zhuǎn)速變化，使發(fā)動機在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)充分利用進氣諧振效應(yīng)，有效提高發(fā)動機的動力性。

進氣管細(xì)長時，壓力波波長長，可使發(fā)動機中低轉(zhuǎn)速區(qū)功率增大；進氣管短粗時，壓力波波長短，可使發(fā)動機高轉(zhuǎn)速區(qū)功率增大?？勺冞M氣歧管長度增壓系統(tǒng)可變長度進氣支管1-空氣濾清器2-節(jié)氣門3-轉(zhuǎn)換閥4-轉(zhuǎn)換閥控制機構(gòu)5-ECU1—節(jié)氣門；2—第一穩(wěn)壓箱；3—進氣控制閥；4—第二穩(wěn)壓箱；5—真空箱；6—真空通斷控制電磁閥；

7—真空促動閥；8—發(fā)動機ECU；9—發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號豐田汽車慣性增壓可變進氣系統(tǒng)電磁真空通道閥:其作用是接通或切斷通往促動器的真空源。真空電動機（促動器）是一種膜片式驅(qū)動裝置根據(jù)真空的通、斷情況來打開或關(guān)閉進氣控制閥。發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度信號對電磁真空通道閥進行通斷控制，從而對真空罐與真空電動機的聯(lián)接進行通、斷控制。1—節(jié)氣門；2—穩(wěn)壓箱；3、4—可變進氣閥(各缸各設(shè)一個)；5、7—真空促動閥；6、8—真空通斷控制電磁閥；9、11—真空箱；10—通大氣進氣管長度有級可變的系統(tǒng)進氣管長度無級可變的進氣系統(tǒng)

1—外殼；2—進氣門；3—進氣口；4—轉(zhuǎn)鼓；5—進氣通道進氣管直徑可變的進氣系統(tǒng)可變進氣歧管直徑增壓系統(tǒng)任務(wù)內(nèi)容可變氣門正時系統(tǒng)檢修3進氣增壓控制系統(tǒng)檢修2怠速控制系統(tǒng)檢修1排放控制系統(tǒng)檢修4【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)導(dǎo)入】1.掌握可變氣門正時系統(tǒng)的功能及組成；2.掌握可變氣門正時系統(tǒng)的工作過程。

一輛裝備1ZR電控發(fā)動機的卡羅拉轎車，車主反映：加速不良，故障指示燈常亮。需要對可變氣門系統(tǒng)進行全面的檢查，確定故障部分并排除故障。傳統(tǒng)的自然吸氣式發(fā)動機，其配氣機構(gòu)的配氣相位和氣門升程都是固定的，這就使進氣量相對是固定的，動力性、經(jīng)濟性以及排放性的潛力均未完全發(fā)揮。在中低速時，發(fā)動機需要的混合氣量并不高，以保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定以及減少燃油消耗和污染物的排放。但到達高轉(zhuǎn)速時便需要更大的進氣量來滿足高動力輸出的需求。發(fā)動機的進氣門的相位（開閉的時機）和升程（開度的大?。┍闶菦Q定氣缸進氣量的最直接因素。隨著轎車汽油機的高速化和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，可變氣門技術(shù)已經(jīng)迅速發(fā)展起來。一、可變氣門正時系統(tǒng)概述【必備知識】1-正時板2-中間搖臂3-次搖臂4-同步活塞B5-同步活塞A6-正時活塞7-進氣門8-主搖臂9-凸輪軸二、本田VTEC可變氣門正時及氣門升程電子控制系統(tǒng)VTEC發(fā)動機每個氣缸都有與普通氣門一樣動作的四個氣門（一個主進氣門和一個副進氣門、兩個排氣門），凸輪軸除原有控制兩個氣門的一對凸輪外，還增設(shè)一中間高位凸輪，三個凸輪輪廓各不相同。三個凸輪1.結(jié)構(gòu)氣門搖臂分成并排在一起的主搖臂、中間搖臂和輔助搖臂。在主搖臂內(nèi)有一油道與搖臂軸油道相通，在主搖臂的腔內(nèi)有一正時活塞和同步活塞A，在正時活塞、同步活塞間有一正時彈簧，在主搖臂上設(shè)有一個正時板。中間搖臂的腔內(nèi)同步活塞B。在輔助搖臂的腔內(nèi)有限位活塞進氣搖臂總成由電控單元、VTEC電磁閥總成和壓力開關(guān)等組成。發(fā)動機控制ECU根據(jù)有關(guān)傳感器信號控制VTEC電磁閥，通過電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，利用中低速用和高速用兩組不同的氣門驅(qū)動凸輪同時改變進氣門的正時與升程。2.工作工程低速狀態(tài)主搖臂、中間搖臂和輔助搖臂是彼此分離獨立動作的，凸輪A與凸輪B分別驅(qū)動主搖臂和輔助搖臂以控制氣門的開閉。雖然此時中間搖臂已被凸輪C驅(qū)動，但由于中間搖臂與主搖臂、輔助搖臂是彼此分離的，故不影響氣門的正常開閉。高速狀態(tài)發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，ECU控制VTEC電磁閥打開，來自油泵的液壓油流入正時活塞左側(cè)，使同步活塞移動，將主、輔助搖臂和中間搖臂鎖成一體、一起動作。由于凸輪C較凸輪B高，所以便由它來驅(qū)動整個搖臂，并且使氣門開啟時間延長，開啟的升程增大，從而達到改變氣門正時和氣門升程的目的。

由傳感器、發(fā)動機ECU和執(zhí)行機構(gòu)（VVT-i控制器、凸輪軸正時機油控制閥）三部分組成。

三、豐田VVT-i智能可變氣門正時系統(tǒng)發(fā)動機ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣量、節(jié)氣門位置和水溫計算出一個最優(yōu)氣門正時，凸輪軸正時機油控制閥根據(jù)發(fā)動機ECU的控制指令選擇至VVT-i控制器的不同油路以處于提前、滯后或保持這三個不同的工作狀態(tài)。此外，發(fā)動機ECU根據(jù)來自凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號檢測實際的氣門正時，從而盡可能地進行反饋控制，以獲得預(yù)定的氣門正時。

VVT-i控制器

結(jié)構(gòu)與工作原理由一個固定在進氣凸輪軸上的葉片、一個與從動正時鏈輪一體的殼體、一個鎖銷組成。控制器有氣門正時提前室和氣門正時滯后室這兩個液壓室。通過凸輪軸正時機油控制閥的控制，它可在進氣凸輪軸上的提前或滯后油路中傳送機油壓力，使控制器葉片沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，連續(xù)改變進氣門正時，以獲得最佳的配氣相位。凸輪軸正時機油控制閥凸輪軸正時機油控制閥由一個用來轉(zhuǎn)換機油通道的滑閥、一個用來控制移動滑閥的線圈、一個柱塞及一個回位彈簧組成。凸輪軸正時機油控制閥根據(jù)ECU的指令控制控制滑閥的位置，從而控制機油液壓使VVT-i控制器處于提前、滯后或保持位置。當(dāng)發(fā)動機停機時，凸輪軸正時機油控制閥多處在滯后狀態(tài)，以確保啟動性能。正時提前根據(jù)來自發(fā)動機ECU的提前信號，總油壓通過提前油路作用到氣門正時提前室，使葉片與凸輪軸一起向正時提前方向轉(zhuǎn)動，氣門正時被提前。（葉片和凸輪軸同向）正時推遲

根據(jù)來自發(fā)動機ECU的滯后信號，總油壓通過滯后油路作用到氣門正時滯后室，使葉片與凸輪軸一起向正時滯后方向轉(zhuǎn)動，氣門正時被滯后

。（葉片和凸輪軸反向）正時保持

預(yù)定的氣門正時被設(shè)置后，發(fā)動機ECU使凸輪軸正時機油控制閥處于空擋位置（提前與滯后的中間位置），由此保持預(yù)定的氣門正時。

任務(wù)內(nèi)容可變氣門正時系統(tǒng)檢修3進氣增壓控制系統(tǒng)檢修2怠速控制系統(tǒng)檢修1排放控制系統(tǒng)檢修4【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)導(dǎo)入】1.掌握汽油蒸汽排放系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、三元催化轉(zhuǎn)換器等系統(tǒng)的的組成和工作原理；2.能正確快速識別汽油發(fā)動機排放控制各系統(tǒng)組成部件；3.能對各系統(tǒng)常見故障進行排除。一輛愛麗舍轎車，在使用過程中，由于發(fā)動機排放控制系統(tǒng)有故障，造成燃油箱被吸癟，燃油泵燒壞，發(fā)動機熄火后無法起動。傳統(tǒng)的自然吸氣式發(fā)動機，其配氣機構(gòu)的配氣相位和氣門升程都是固定的，這就使進氣量相對是固定的，動力性、經(jīng)濟性以及排放性的潛力均未完全發(fā)揮。在中低速時，發(fā)動機需要的混合氣量并不高，以保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定以及減少燃油消耗和污染物的排放。但到達高轉(zhuǎn)速時便需要更大的進氣量來滿足高動力輸出的需求。發(fā)動機的進氣門的相位（開閉的時機）和升程（開度的大小）便是決定氣缸進氣量的最直接因素。隨著轎車汽油機的高速化和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，可變氣門技術(shù)已經(jīng)迅速發(fā)展起來。一、可變氣門正時系統(tǒng)概述【必備知識】汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)三元催化轉(zhuǎn)化器與空燃比

反饋控制系統(tǒng)二次空氣供給系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)：降低發(fā)動機排放的有害氣體成分，使汽車排放達標(biāo)?！颈貍渲R】

汽油蒸汽排放(EVAP)控制系統(tǒng)的功能是收集由汽油箱蒸發(fā)出來的汽油蒸汽，并將汽油蒸汽導(dǎo)入氣缸參加燃燒，從而防止汽油蒸汽直接排入大氣中而造成污染。同時，根據(jù)發(fā)動機工況，控制導(dǎo)入氣缸參加燃燒的汽油蒸汽量。一、汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)1.功能

發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度和空氣流量等信號，控制炭罐電磁閥的開閉來控制排放控制閥上部的真空度，從而控制排放控制閥的開度。當(dāng)排放控制閥打開時，燃油蒸汽通過排放控制閥被吸入進氣歧管。2.結(jié)構(gòu)活性炭罐上部有接頭與油箱和進氣歧管相連，中間是具有極強吸附燃油分子的作用的活性炭顆粒，下部與大氣相通活性炭罐有些碳罐是圓柱形，有些則呈現(xiàn)長方體形，而且在每款車上的安裝位置也不盡相同，有裝在車架上的，也有裝在發(fā)動機前罩附近的。圖2中即為安裝在車架上的圓柱形碳罐，圖3則是安裝在發(fā)動機艙內(nèi)的長方形碳罐。圖2車架上的碳罐

圖3發(fā)動機艙內(nèi)的碳罐

一般維護檢查管路有無破損或漏氣，碳罐殼體有無裂紋，每行駛20000㎞應(yīng)更換活性碳罐底部的進氣濾心。真空控制閥的檢查拆下真空控制閥，用手真空泵由真空管接頭給真空控制閥施加約5KPa，從活性碳罐側(cè)孔吹入空氣應(yīng)暢通，不施加真空度時，吹入空氣則不通。電磁閥的檢查

拆開電磁閥進氣管一側(cè)的軟管，用手動用真空泵由軟管接頭給控制電磁閥施加一定的真空度，電磁閥不通電時應(yīng)保持真空度，若接蓄電池電壓，真空度應(yīng)釋放。測量電磁閥兩端子間電阻應(yīng)為36～44Ω。

3.檢修與碳罐相關(guān)的故障及注意事項

接下來我們來看一看，哪些故障與碳罐相關(guān)，以及車主們應(yīng)該注意哪些細(xì)節(jié)問題，以降低由于蒸發(fā)控制系統(tǒng)引起的故障：

踩油門唑車，車內(nèi)油味較大

碳罐系統(tǒng)中的管路破損，汽油蒸汽會沿著破損處直接排入大氣中，造成車內(nèi)汽油味大。而如果這時管路漏油，造成進入發(fā)動機進氣道的是空氣而不是燃油蒸汽，勢必會造成發(fā)動機混合氣過稀，從而導(dǎo)致不定時的唑車現(xiàn)象。

發(fā)動機熄火或不易啟動如果電磁閥一直處于開的轉(zhuǎn)態(tài)，發(fā)動機的進氣道的混合氣就一直在處在加濃狀態(tài)，而同時發(fā)動機的控制單元由于此時還沒有控制碳罐電磁閥工作，也就不會發(fā)出降低噴油量的指令，這樣便會造成熱車時混合氣過濃引起發(fā)動機熄火，以及熱車熄火以后不易啟動的現(xiàn)象。加油不宜過滿或過快每次加油不要過滿，加注過滿容易造成活性碳罐系統(tǒng)中的管路進入汽油，這些液態(tài)燃料進入碳罐不僅是對碳罐本身構(gòu)成危害，而且會順著管路流入進氣道引起火花塞“淹死”，造成汽車加油就熄火直至無法啟動的嚴(yán)重后果。而加油過快的話，如果膨脹的蒸汽加之汽油頂出來的氣體來不及釋放，就會產(chǎn)生嗆油。車輛行駛異響非怠速運轉(zhuǎn)的發(fā)動機工作時，時不時可以聽到“噠噠”的響聲。碳罐電磁閥在油門打開時會產(chǎn)生斷續(xù)的開關(guān)動作，從而發(fā)出聲音，而這屬于正?，F(xiàn)象。

二、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)

廢氣再循環(huán)(ExhaustGasRecirculation，簡稱EGR)，是指在發(fā)動機工作時將一部分廢氣引入進氣管，并與新鮮空氣混合后吸入氣缸內(nèi)再次進行燃燒的過程。廢氣再循環(huán)是目前用于降低NOx的一種有效方法，它是通過降低燃燒室的燃燒溫度來抑制NOx的生成。通常，廢氣再循環(huán)程度用EGR率來表示，其定義如下：EGR率=EGR流量/(吸入空氣量+EGR流量)？：

EGR對NOx的生成以及燃燒過程產(chǎn)生什么樣的影響？

EGR對NOx的生成以及燃燒過程的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）稀釋效應(yīng):

再循環(huán)廢氣替代了一部分新鮮空氣，使得原有的新鮮充量減少的氧氣濃度降低。氧氣濃度降低后，一方面，燃料的焰前化學(xué)反應(yīng)和燃燒反應(yīng)速度都將降低，也就是著火滯燃期和燃燒持續(xù)期延長;另一方面，氮氣與氧氣接觸的機會也減小，這樣可以極大地降低NOx的生成量。2)熱效應(yīng):

再循環(huán)廢氣中的C02和H20是三原子分子，具有較高的比熱容，能比空氣吸收更多的熱量;工質(zhì)總熱容增加后吸收等量的燃燒放熱時，工質(zhì)的溫度變化較小，這有助于解決在EGR量較大時控制燃燒速度、防止壓升率過高等問題。3)化學(xué)效應(yīng):

在高溫下，廢氣中CO、水蒸氣會發(fā)生裂解，裂解是一個高的吸熱過程，會吸收一部分燃燒熱量，使得缸內(nèi)峰值溫度降低，這樣會減少因峰值溫度過高而造成對NOx排放的影響。

EGR對NOx的生成以及燃燒過程的影響EGR系統(tǒng)的控制增加EGR率可以使NOx排出物降低，但同時會HC排出物和燃油消耗增加。因此在各種工況采用的EGR率必須是對動力性、經(jīng)濟性和排放性能的綜合考慮。(1)試驗結(jié)果說明：當(dāng)EGR率小于10%時，燃油消耗量基本上不增加，當(dāng)EGR率大于20%時，發(fā)動機燃燒不穩(wěn)定，工作粗暴，HC排放物將增加10%。因此通常將EGR率控制在10%～20%范圍內(nèi)較合適(2)由于NOX排放量隨負(fù)荷增加而增加，因而EGR量亦應(yīng)隨負(fù)荷的增加而增加。怠速和小負(fù)荷時，NOX排放濃度低，為了保證穩(wěn)定燃燒，不進行EGR。在發(fā)動機暖機過程中，冷卻水溫和進氣溫度均較低，NOX排放濃度也很低，混合氣供給不均勻，為防止EGR破壞燃燒穩(wěn)定性，冷機時不進行EGR。大負(fù)荷、高速時，為了保證發(fā)動機有較好的動力性，此時雖溫度很高，但氧濃度不足，NOX排放生成物較少，通常也不進行EGR或減少EGR率。日產(chǎn)VG30型發(fā)動機所采用的EGR控制系統(tǒng)

在發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)點火開關(guān)、曲軸位置、水溫和節(jié)氣門位置等傳感器的輸出信號，確定發(fā)動機運行工況，并同時輸出指令，控制電磁閥電磁線圈的導(dǎo)通與截止，并利用進氣管的真空來控制廢氣再循環(huán)控制閥開啟或閉合動作，使廢氣再循環(huán)進行或停止。一、普通廢氣再循環(huán)電子控制系統(tǒng)表6-1廢氣再循環(huán)的工作過程工況廢氣再循環(huán)電磁閥廢氣再循環(huán)系統(tǒng)發(fā)動機起動時ON(電磁閥接通，閥門關(guān)閉)不起作用節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點接通發(fā)動機溫度低時發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于900r/min高于3

200r/min除以上工況外OFF(斷開)起作用圖4-22可變EGR率的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)1—EGR控制閥；2—VCM真空控制閥；3—電子控制器；4—傳感器輸入信號；

5—節(jié)氣門傳感器；6—EGR管路；7—定壓室二、可變EGR率的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)★發(fā)動機工作時微處理機根據(jù)各種傳感器送來的信號，確定發(fā)動機在哪一種工況工作。經(jīng)過查表和計算修正輸出適當(dāng)?shù)闹噶?，控制電磁閥的開度。以調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)的EGR率?！锂?dāng)發(fā)動機工作時．微處理機根據(jù)曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻水溫度傳感器、點火開關(guān)、電源電壓等，給排氣再循環(huán)控制閥提供不同占空比的脈沖電壓。使其具有不同打開關(guān)閉頻率，調(diào)節(jié)進入調(diào)壓閥的空氣量，得到控制EGR閥不同開度所需各種真空度，從而獲得為適應(yīng)發(fā)動機工況所需不同的EGR率。脈沖電信號的占空比越大，電磁閥關(guān)閉時間越長，真空度越小，排氣再循環(huán)控制閥開度越小，EGR率越小，當(dāng)小至某一值時，排氣再循環(huán)閥關(guān)閉，排氣再循環(huán)系統(tǒng)停止工作。反之，脈沖電信號的占空比越小，EGR率越大。

上述兩種形式的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)均屬開環(huán)控制，EGR率只能預(yù)先設(shè)定，不能檢測發(fā)動機各種工況下實際的EGR率。目前，在更為先進的EGR控制系統(tǒng)中廣泛采用了閉環(huán)反饋控制式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)以EGR率或EGR閥的開度作為反饋信號，來進行閉環(huán)控制。三、閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)

新鮮空氣經(jīng)EGR閥進入穩(wěn)壓箱，穩(wěn)壓箱中設(shè)置有EGR率傳感器，它對穩(wěn)壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度不斷地進行檢測，并將檢測結(jié)果輸入微處理機。微處理機經(jīng)過分析計算后向EGR閥輸出控制信息，不斷調(diào)整EGR率，使排氣再循環(huán)的EGR率時刻在微處理機的控制下保持在理想狀態(tài)，從而有效地減小NO的排放量。初步檢查：檢查真空軟管有無破損，接頭處有無松動、漏氣等。就車檢查：起動發(fā)動機，使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)。在冷車狀態(tài)下踩下加速踏板，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升至2000r/min左右，此時手指上應(yīng)感覺不到EGR閥膜片動作（EGR閥不工作）。在發(fā)動機熱車（水溫高于50℃）后再踩下加速踏板，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升至2000r/min左右，此時手指應(yīng)能感覺到EGR閥膜片的動作（EGR閥開啟）。

四、微機控制EGR系統(tǒng)的檢修EGR控制電磁閥的檢查：測量電磁閥電磁線圈的電阻，一般為33~39Ω；拔下與EGR控制電磁閥相連的各真空軟管，從發(fā)動機上拆下EGR控制電磁閥。在EGR控制電磁閥的電磁線圈不接電源時檢查各管口之間是否通氣。a）不通電時b）通電時EGR閥的檢查：用手動真空泵給EGR閥膜片上方施加約15Kpa的真空度，EGR閥應(yīng)能開啟，不施加真空度，EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉。三、三元催化轉(zhuǎn)化器與空燃比反饋控制系統(tǒng)

三元催化轉(zhuǎn)化器TWC安裝在排氣管中部消聲器內(nèi)，其功能是利用含有鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）等貴重金屬的催化劑在300~900℃的溫度下將發(fā)動機排出廢氣中的NOx、HC、CO這些有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體，從而實現(xiàn)對廢氣的凈化。三元催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)過程雙床式轉(zhuǎn)化器三效轉(zhuǎn)化器氧化型轉(zhuǎn)化器三元催化轉(zhuǎn)化器1.類型

催化轉(zhuǎn)化器可分為顆粒型和整塊型。

顆粒型轉(zhuǎn)化器內(nèi)含10～20萬個小顆粒。在顆粒型轉(zhuǎn)化器中，以氧化鋁作為制造顆粒催化材料的載體。

而整塊型轉(zhuǎn)化器內(nèi)含表面積大約有10個足球場大的整體蜂窩塊。

蜂窩塊可由金屬或陶瓷制作。金屬可以是含鐵、鉻或鋁的合金。一種稱為本青石的材料用來制造陶瓷蜂窩體。金屬或陶瓷蜂窩塊表面覆蓋一層氧化鋁。2.結(jié)構(gòu)使用氧化鋁顆粒的轉(zhuǎn)換器采用陶瓷整體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。如左圖只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號輸送給ECU，用來對空燃比進行反饋控制。此外，理想運行溫度為400~800度發(fā)動機的排氣溫度過高（815℃以上），TWC轉(zhuǎn)換效率將明顯下降。3.影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素

禁用含鉛汽油，防止催化劑失效；三元催化轉(zhuǎn)換器固定不牢或汽車在不平路面上行駛時的顛簸，容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器中的催化劑截體損壞；裝用蜂巢型轉(zhuǎn)換器的汽車，一般汽車每行駛80000km應(yīng)更換轉(zhuǎn)換器心體。裝用顆粒型轉(zhuǎn)換器的汽車，其顆粒形催化劑的重量低于規(guī)定值時，應(yīng)全部更換。4.使用注意事項二次空氣供給系統(tǒng)的功能是：在一定工況下，將新鮮空氣送