◆文/河北 羅新聞

羅新聞 (本刊編委會委員)

江西省南昌市人，副教授，汽車高級維修技師，現(xiàn)從事汽車維修與教學工作。

發(fā)動機可變氣門正時技術(VVT，Variable Valve Timing)原理是根據(jù)發(fā)動機的運行情況，調整進、排氣量，氣門開合時間和角度。使進入的空氣量達到最佳，提高燃燒效率。

采用可變配氣定時機構可以改善發(fā)動機的性能。發(fā)動機轉速不同，要求不同的配氣定時。這是因為當發(fā)動機轉速改變時，由于進氣流速和強制排氣時期的廢氣流速也隨之改變，因此在氣門晚關期間利用氣流慣性增加進氣和促進排氣的效果將會不同。當汽車發(fā)動機在低速運轉時，氣流慣性小，若此時配氣定時保持不變，則部分進氣將被活塞推出汽缸，使進氣量減少，汽缸內(nèi)殘余廢氣將會增多。當發(fā)動機在高速運轉時，氣流慣性大，若此時增大進氣遲后角和氣門重疊角，則會增加進氣量和減少殘余廢氣量，使發(fā)動機的換氣過程臻于完善。

1.別克君越VVT系統(tǒng)構成

別克君越2.4L發(fā)動機VVT系統(tǒng)主要由傳感器、發(fā)動機控制模塊、凸輪軸位置執(zhí)行器及凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥組成，如圖1所示。君越VVT系統(tǒng)是一種電控液壓運行裝置，用于增強各種發(fā)動機性能和運行能力。這些增強包括通過燃燒室中進氣增壓、排氣稀釋以降低排放、輸出更大的發(fā)動機扭矩范圍和提高燃油經(jīng)濟性。VVT系統(tǒng)通過改變相對于曲軸位置的凸輪軸角度或正時來達到此目的。

圖1 別克君越發(fā)動機VVT系統(tǒng)工作原理圖

在4沖程發(fā)動機循環(huán)期間，凸輪軸位置執(zhí)行器僅使進氣和排氣門更早或更遲打開，但無法改變氣門打開的持續(xù)時間或氣門升程。在發(fā)動機關閉、發(fā)動機怠速條件和發(fā)動機停止期間，凸輪軸執(zhí)行器保持在停止位置。凸輪軸位置執(zhí)行器總成的內(nèi)部有一個回位彈簧和鎖銷。凸輪軸非定相模式期間，回位彈簧將凸輪軸轉回停止位置，且鎖銷將把凸輪軸位置執(zhí)行器鏈輪固定至凸輪軸。VVT系統(tǒng)由發(fā)動機控制模塊(ECM)控制。發(fā)動機控制模塊發(fā)送一個信號到凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥，以便控制流到凸輪執(zhí)行器通道的發(fā)動機機油流量。加壓的發(fā)動機機油會傳輸至鎖銷，使其松開，并傳輸至凸輪軸位置執(zhí)行器的葉片和轉子總成處。機油流經(jīng)兩個不同的通道，一個通道用于凸輪提前，一個通道用于凸輪延遲。凸輪執(zhí)行器固定在凸輪軸上且是液壓驅動動的，以改變凸輪軸相對于曲軸位置(CKP)的角度。發(fā)動機機油壓力(EOP)、粘度、溫度和發(fā)動機機油油位可能對凸輪執(zhí)行器的性能有不利影響。VVT系統(tǒng)工作時的油壓流向如圖2所示。

圖2 VVT系統(tǒng)油路控制

通過以上結構及作用分析，VVT系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障就會引起發(fā)動機無法啟動，或者即使能啟動，發(fā)動機加速也不良，同時，儀表盤上的發(fā)動機故障燈和TCS報警燈點亮。很多維修工如果不了解VVT系統(tǒng)故障會導致TCS報警燈亮原因，就會在排除故障時走彎路。下面筆者以具體案例來說明這個問題。

2.故障實例：VVT系統(tǒng)故障導致TCS故障燈亮

一輛2010款新君越轎車，裝備LAF2.4L四缸直噴發(fā)動機，搭載GF6型6T45E六速自動變速器，行駛里程為135 000km。車主反映該車在一次發(fā)動機進水后啟動，導致發(fā)動機連桿、氣門壓彎。考慮到維修成本，車主把車開到一家“路邊店”進行維修，維修完成后發(fā)動機啟動困難，即使能啟動，但發(fā)動機很快又會熄火，同時儀表板上的發(fā)動機故障燈、TCS報警燈點亮。

接車后試車，筆者發(fā)現(xiàn)該車儀表板顯示“發(fā)動機動力不足”和“請檢修牽引力控制系統(tǒng)”等字樣。連接故障診斷儀器KT300，讀取發(fā)動機控制單元故障碼，顯示了4個故障碼，如圖3所示?？紤]到該車發(fā)動機進行過大修，于是我們先檢查該車傳感器及發(fā)動機線束連接情況。經(jīng)過仔細檢查發(fā)現(xiàn)該車進排氣凸輪軸位置傳感器插頭插反了，進氣凸輪軸位置傳感器插頭插在排氣凸輪軸位置傳感器上，排氣凸輪軸傳感器插頭插在進氣凸輪軸位置傳感器上。更正凸輪軸位置傳感器插頭后再次啟動發(fā)動機，發(fā)動機能正常啟動，且能怠速運行，但一踩油門踏板，發(fā)動機就熄火。

圖3 故障車發(fā)動機故障碼

再次讀取發(fā)動機控制模塊故障碼，顯示P0011、P2122、P2127三個故障碼。讀取發(fā)動機控制模塊凸輪軸位置傳感器數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)在怠速情況下，進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥數(shù)據(jù)為0，排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥數(shù)據(jù)為45.50。正常情況下，進排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥數(shù)據(jù)應該相同。

根據(jù)數(shù)據(jù)流我們判斷進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥可能損壞，拆下進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥(插頭白色)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥濾網(wǎng)上特別臟，用清洗劑清洗后裝復、試車，故障依舊。更換一個新的進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥后，故障碼還是不能清除。

根據(jù)該車VVT系統(tǒng)的結構和工作原理，我們懷疑進氣凸輪軸位置執(zhí)行器可能有問題，于是又更換一個新的進氣凸輪軸鏈輪(凸輪軸位置執(zhí)行器安裝在鏈輪里面)，再試車后讀取發(fā)動機控制模塊故障碼，顯示P2122、P2127故障碼。此時，儀表盤上發(fā)動機故障燈點亮，TCS報警燈熄滅。

查閱該車油門踏板位置傳感器電路，發(fā)現(xiàn)該車油門踏板位置傳感器從發(fā)動機控制模塊到油門踏板位置傳感器途經(jīng)X108和X200兩個插接器。X108在蓄電池下方，如圖4所示；X200在A柱地膠飾板內(nèi)，如圖5所示。

圖4 位于蓄電池下方的X108連接器

圖5 位于A柱下的X200連接器

拔下X108插頭，用萬用表歐姆擋測量X108插接器“3”號端子和“5”號端子與油門踏板位置傳感器插頭“1”號端子和“2”號電源端子之間的電阻，經(jīng)檢測電阻值小于0.50Ω，這說明該車油門踏板位置傳感器電源電壓低故障與線路可能無關。但是在檢查油門踏板位置傳感器插頭時發(fā)現(xiàn)，該車油門踏板位置傳感器插頭“1”導線和“2”號導線人為的連接在一起，并且發(fā)現(xiàn)有一根額外的黑線連接在油門踏板位置傳感器線束上，順著這根黑線的走向，發(fā)現(xiàn)這根黑線進入了插接器X200。我們把這根黑線從油門踏板位置傳感器線束上解開后試車，發(fā)動機順利啟動，踩油門踏板，發(fā)動機轉速順利上升。拆開A柱下的飾板，發(fā)現(xiàn)該車安裝了防盜定位系統(tǒng)。原來是因為該車大修時，蓄電池斷電，防盜定位系統(tǒng)起作用導致油門踏板位置傳感器信號不準。

此車主要故障原因是VVT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導致儀表盤上TCS報警燈點亮，如果不了解VVT系統(tǒng)會對TCS系統(tǒng)影響，維修工可能就會懷疑TCS系統(tǒng)有問題。其實在別克君越轎車上，TCS報警燈亮的故障原因有很多種，但多與發(fā)動機有關，最主要的原因有以下幾種：

(1)凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥故障；

(2)發(fā)動機機油臟污并堵塞電磁閥濾網(wǎng)；

(3)凸輪軸位置執(zhí)行器(鏈輪)的葉輪磨損導致油壓泄漏；

(4)節(jié)氣門臟污，開度達到20%，發(fā)動機電腦誤判TCS故障；

(5)TCS系統(tǒng)故障等。

其實，與VVT相關的故障碼很多，例如 P0010、P0011、P0012、P0013、P0014、P0016、P0017等，維修起來較麻煩，作為一個維修人員，最起碼的原則是在不明確故障原因的情況下，不要輕易更換零件。替換零件即使修復了故障，你也不會明白故障產(chǎn)生的原因。正確的做法是：先搞清楚該系統(tǒng)的結構和工作原理，然后結合該系統(tǒng)的電路圖及維修手冊上的診斷流程，有目的性地去檢查。