可变配气正时与气门升程机构
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国家职业资格全国统一鉴定汽车维修电工技师论文(国家职业资格二级)本田雅阁VTEC电磁阀电路故障的检修与排除姓名:***身份证:44022214准考证号:所在省市:广东省韶关市所在单位:**学校本田雅阁VTEC电磁阀电路故障的检修与排除姓名:***单位:**8**********学校摘要:本文根据一辆本田雅阁2.2轿车(发动机型号F22B1),行驶里程为85000km,故障指示灯(MIL)显示故障诊断代码(DTC)为22,加速缓慢、动力不足的故障现象。
怀疑功率下降与VTEC系统失效大有关系,结合该车TVEC系统对配气相位的性能影响、以及VTEC 结构和工作原理,对这一故障进行了比较深入的分析和讨论,并加以排除。
关键词:故障诊断代码22 VTEC系统VTEC电磁阀压力开关功率下降前言:本田雅阁轿车所用的可变配气正时及气门升程机构(VTEC)是20世纪80年代的研制和开发的技术,VTEC可使配气相位和气门升程根据发动机转速的变化作出相应的实时调整,使气缸的充气量同时满足发动机低速和高转速下的不同需要,从面提高了发动机的动力性和经济性。
一辆本田雅阁2.2轿车,发动机型号为F22B1,SOHC电子控制程序多点燃油喷射,且配置三元催化转化器。
该发动机装备有可变气门正时和气门升程电子控制系统(VTEC)。
行驶约8.5万km,故障灯“CHECK ENGINE”异常亮起,发动机加速缓慢、动力不足,而为了弄清这个问题,彻底解决故障的根源,我作了比较深入的分析和讨论。
论文内容(一)配气相位的性能分析及要求配气相时位是指用曲轴转角来表示进、排气门开闭刻和开启持续时间,主要包括进气门开启提前角、进气门迟后关闭角、排气门开启图1-2提前角、排气门迟后关闭角等。
如图1-1所示:发动机进排气门的运动规律(开闭时刻、开启时间和气门升程),对发动机的性能有着较多影响,最佳的气门运动规律因发动机工况而异。
同一台发动机的转速不同时应有不同的配气相位角。
配气机构主要零部件²一、配气机构的零件和组件²二、可变配气正时及气门升程机构(雅阁VTEC)²二、配气相位²三、气门间隙V ariable V alve Timing System可变气门正时系统,是能改变气门正时或升程,以适应不同转速下扭矩最佳化要求的配气机构。
普通的发动机的气门正时(即配气相位)及气门升程是固定不变的,即进气时进、排气门的重叠角是不变的。
但是,在高转速时,由于进气流速快,燃烧时间短,希望进气门早开,气门重叠角大一些,才能保证进人足够的混合气;而在低速运转时,如果气门重叠角大,混合气又容易从排气门漏出,影响发动机的动力性能和经济性能。
所以,普通发动机难以保证发动机在高速和低速都能得到最佳的性能。
为此,人们开发了可变气门正时系统,大致分为两种方式:①德国宝马公司开发了一种可变凸轮轴转角的控制系统(V ACC)。
用电子控制液压机构使进气凸轮在高转速时可向前转动,从而加大进气门开启的提前角度(不改变气门升程),达到在高转速下进气充足,保持扭矩最大的目的。
②本田公司开发了一种可变气门及升程的电控系统(VTEC)。
每缸有四个气门,每个气门有两个摇臂,每个摇臂有各自的凸轮。
在转速不同的情况下,各气门的动作不同,以保证发动机在高速和低速时的扭矩最佳化,都有良好的动力性和经济性。
低转速时,副进气门几乎不打开,由主进气门进人的混合气在燃烧室中产生强烈的涡流,使混合气分层,其较浓的部分集中到燃烧室的中央,从而保证了稀混合气的燃烧,使低速时也能产生较大的扭矩。
在高转速时,两个摇臂锁在一起,两个进气门同时工作,以保证发动机的高功率。
正时齿带或正时链条Toothed Timing Belt(Timing Chain)正时齿带(或链条)是用于顶置凸轮轴式配气机构的传动机构。
凸轮轴正时齿带轮(或链轮)安装在凸轮轴前端,由曲轴正时齿带轮(或链轮)通过齿带(或链条)驱动。
VTEC全写为Variable valve Timing and lift Electronic Control .VTEC系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统,是本田的专有技术,它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化,而适当地调整配气正时和气门升程,使发动机在高、低速下均能达到最高效率。
+在VTEC系统中,其进气凸轮轴上分别有三个凸轮面,分别顶动摇臂轴上的三个摇臂,当发动机处于低转速或者低负荷时,三个摇臂之间无任何连接,左边和右边的摇臂分别顶动两个进气门,使两者具有不同的正时及升程,以形成挤气作用效果。
此时中间的高速摇臂不顶动气门,只是在摇臂轴上做无效的运动。
当转速在不断提高时,发动机的各传感器将监测到的负荷、转速、车速以及水温等参数送到电脑中,电脑对这些信息进行分析处理。
当达到需要变换为高速模式时,电脑就发出一个信号打开VTEC电磁阀,使压力机油进入摇臂轴内顶动活塞,使三只摇臂连接成一体,使两只气门都按高速模式工作。
当发动机转速降低达到气门正时需要再次变换时,电脑再次发出信号,打开VTEC电磁阀压力开头,使压力机油泄出,气门再次回到低速工作模式。
内燃机的作用是把燃料的化学能转化成机械动能,其基本原理是可燃混合气在汽缸内燃烧,产生的高压推动活塞旋转曲轴,输出扭力。
扭力与转速结合,就是发动机的功率。
在发动机的工作过程中,大约只有30%的原始能量做了有用功,因此,最大限度地提高发动机的工作效率成为人们长期的奋斗目标。
按照物理学定律,要产生更强的动力,发动机就要消耗更多的燃料。
显而易见,增加燃油燃烧的方法之一是加大发动机尺寸,因为大排量的汽缸相比小型发动机能燃烧更多的燃油;另一种方法是把可燃混合气进行预压缩,这样在固有的发动机内也能填入更多的燃料。
与上述方法不同,本田在发动机技术上采用了另一条道路:即保留发动机尺寸不变,加快燃油的燃烧速度。
也许用下面的例子更能说明问题:用杯子把爆米花从甲地运送到乙地,你可以加大杯子的尺寸,也可以压紧杯中之物以加大每次的运送量,或者也可以简单地加快运送的速度,最终的结果是一样的。