任务6.2　检修进气控制系统（课件）-《汽车发动机电控系统与检修》同步教学（上海交通大学出版社）

项目6 辅助控制系统的检修 任务6.2　检修进气控制系统 任务引入 小赵在五年前购买了一辆小汽车，该车最近出现了故障：在汽车行驶过程中，一旦踩下加速踏板，发动机便会出现熄火的现象，而且汽车仪表板上的故障指示灯常亮。于是，小赵联系了拖车，把小汽车拖进了4S店。 在4S店，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车OBD-Ⅱ的故障码，故障码显示发动机进气凸轮轴调节电磁阀存在故障。维修技师用万用表对该凸轮轴调节电磁阀进行了检测，发现其电磁线圈的线路存在断路。更换凸轮轴调节电磁阀后，该车恢复了正常。 任务引入 本任务要求学生了解几种进气控制系统的基本知识，掌握其主要部件的检修方法。本任务的知识与技能要求如表6-10所示。 任务工单——检测凸轮轴调节电磁阀 学生领取任务工单（详见教材），并完成工单内容。 1.学生分组 2.获取信息 3.任务准备 6.课堂小结 4.任务实施 5.考核评价 相关知识 1．概述 VVT控制系统是通过调整凸轮轴与曲轴的相对转角位置对气门正时进行控制的。VVT控制系统主要由ECU、凸轮轴位置传感器、凸轮轴调节电磁阀和凸轮轴调节器等组成。 1）VVT控制系统的组成 6.2.1　VVT控制系统 相关知识 发动机运转时，ECU首先根据发动机转速、进气量和冷却液温度等信号判断发动机的工况，并计算出最佳气门正时，然后向凸轮轴调节电磁阀发出指令信号，控制其转换润滑油通道，使带有一定压力的润滑油进入凸轮轴调节器中的不同油腔，调整凸轮轴相对于曲轴的转角位置。与此同时，ECU根据凸轮轴位置传感器的信号对凸轮轴转角位置的调整量进行修正，直到气门正时达到最佳。 2）VVT控制系统的工作原理 相关知识 2．凸轮轴调节电磁阀 凸轮轴调节电磁阀主要由线束插座、衔铁、电磁线圈、滑阀、回位弹簧和套管等组成。其中，滑阀与衔铁固定在一起，它们可在磁场的作用下轴向移动；套管表面加工有若干油孔，阀在套管内轴向移动时，可使不同的油孔开启或关闭。 1）结构 相关知识 发动机运转时，ECU向凸轮轴调节电磁阀发出指令信号，使其电磁线圈通电并产生磁场，衔铁在磁场的作用下带动滑阀轴向移动，切换通往凸轮轴调节器油腔的油道，使润滑油从不同的油腔进入或排出。 2）工作原理 3．凸轮轴调节器 凸轮轴调节器是VVT控制系统中的主要执行器，它位于凸轮轴的前端，可利用润滑油的油压连续不断地调整凸轮轴的转角位置。 相关知识 凸轮轴调节器主要由正时链（带）轮、定子、叶片和转子等组成。其中，正时链（带）轮和定子为一体，它们通过正时链（带）与曲轴的相对转角位置保持固定；叶片固定在转子的槽中将定子的油腔分成两部分；转子与凸轮轴固定连接，转子在叶片的作用下可在一定范围内相对定子转动，其相对于定子的转角位移即是凸轮轴相对于曲轴的转角位移。 1）结构 相关知识 2）工作原理 当点火开关关闭后，发动机内的润滑油压力为零，此时转子中的锁止销可自动将转子和定子连接，使发动机启动时的气门正时保持固定，以防止发动机重新启动时气门正时失控。 提 示 凸轮轴调节器的工作原理如下图所示。当ECU控制凸轮轴调节电磁阀使油腔B流入润滑油、油腔A排出润滑油时，叶片将带动转子以逆时针方向转动，气门正时将提前。当ECU控制凸轮轴调节电磁阀使油腔A流入润滑油、油腔B排出润滑油时，叶片将带动转子以顺时针方向转动，气门正时将滞后。当ECU控制凸轮轴调节电磁阀使所有油道都关闭时，油腔A和油腔B内的润滑油不流通，它们的压力将保持平衡，此时叶片和转子不转动，气门正时保持不变。 相关知识 相关知识 1．概述 VVL控制系统可根据发动机的工况控制气门升程（即气门开度）的大小：在发动机大负载运转时，采用高升程来增加进气量，提高输出功率；在发动机小负载运转时，采用低升程使气缸内的可燃混合气产生更大的涡流，将空气和燃油充分混合，以提高燃烧效率、减少燃油消耗。下面以大众车型EA888 发动机为例，介绍VVL控制系统（该车型发动机的VVL控制系统也称为AVS控制系统）的基本知识。 6.2.2　VVL控制系统 相关知识 VVL控制系统是通过切换两个不同升程的凸轮进行传动对气门升程进行控制的。如下图所示，VVL控制系统主要由滑套凸轮和电磁驱动器等组成。其中，滑套凸轮两端外表面各加工有两个升程不同的凸轮和一条螺旋沟槽；滑套凸轮的内部为花键孔，可沿凸轮轴的花键进行轴向移动。 1）VVL控制系统的组成 发动机运转时，ECU根据与发动机工况有关的传感器信号，向不同的电磁驱动器输送脉冲电压来控制金属销伸入滑套凸轮的螺旋沟槽，使转动的滑套凸轮在金属销的作用下轴向移动。 2）VVL控制系统的工作原理 相关知识 相关知识 当发动机大负载运转时，ECU控制右侧的电磁驱动器使滑套凸轮向右移动，滑套凸轮由低升程凸轮传动切换为高升程凸轮传动，气门升程随之增加，如右图所示。