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。
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。机油流经两个不同的通道,一个通道用于凸轮提前,一个通道用于凸轮延迟。凸轮执行器固定在凸轮轴上且是液压驱动动的,以改变凸轮轴相对于曲轴位置(CKP)的角度。发动机机油压力(EOP)、粘度、温度和发动机机油油位可能对凸轮执行器的性能有不利影响。VVT系统工作时的油压流向如图2所示。
通过以上结构及作用分析,VVT系统一旦出现故障就会引起发动机无法启动,或者即使能启动,发动机加速也不良,同时,仪表盘上的发动机故障灯和TCS报警灯点亮。很多维修工如果不了解VVT系统故障会导致TCS报警灯亮原因,就会在排除故障时走弯路。下面笔者以具体案例来说明这个问题。