易小霞

[摘? ? ? ? ? ?要]? 相比傳統(tǒng)發(fā)動機配氣相位固定不變，凸輪軸可變氣門正時技術(shù)可以提高進(jìn)氣充量，從而使發(fā)動機的扭矩和功率得到更好的提高。教師在汽車電控發(fā)動機構(gòu)造與維修一體化教學(xué)中通過對2017款大眾速騰實車凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥故障檢測，指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)檢查車輛，認(rèn)真分析原因，科學(xué)合理診斷，果斷排除故障。深入掌握可變氣門正時技術(shù)結(jié)構(gòu)及工作原理，提升教學(xué)效果，為今后職業(yè)打好基礎(chǔ)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥保險絲;故障檢修;實習(xí)教學(xué)

[中圖分類號]? U472? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）15-0134-02

一、故障現(xiàn)象

一輛2017款大眾速騰車XX款轎車，怠速時轉(zhuǎn)速過高達(dá)到1100轉(zhuǎn)/分鐘。與正常的怠速轉(zhuǎn)速750～800轉(zhuǎn)/分鐘明顯高了很多。而且在儀表盤上扳手符號的故障燈也在閃亮。顧客說：雖然汽車還可以正常行駛，但怠速時的油耗明顯增加，說明汽車有故障，希望查明原因，解決問題，消除隱患。

二、故障檢查與分析

（一）基本檢查

將車輛停放好，拉上駐車制動。經(jīng)檢查，連接器發(fā)動機艙連接可靠，線束無松脫現(xiàn)象，未見明顯涉水現(xiàn)象，測量蓄電池電壓在12.8V正常。按下啟動開關(guān)，啟動車輛，儀表顯示扳手符號在閃。

（二）讀取故障碼

關(guān)閉啟動開關(guān)，連接故障診斷儀的藍(lán)牙盒子到診斷座;點擊故障診斷儀進(jìn)入車輛診斷系統(tǒng)。選擇國產(chǎn)車系—— 一汽大眾進(jìn)入發(fā)動機管理模塊進(jìn)行診斷。讀取故障碼，診斷儀顯示故障碼為U015500/P044500/P020300/P152800/P152700。由于有些故障碼顯示是偶發(fā)故障，并非真的有故障存在，于是記錄下來后點擊清除故障碼。

再次讀取故障碼顯示P152700，故障碼凸輪軸調(diào)節(jié)對地短路，說明此故障為當(dāng)前故障，需要進(jìn)一步排查。

（三）故障原因分析

由于有電氣方面的故障碼存在，通過深入分析該故障的可能原因為凸輪軸正時調(diào)節(jié)裝置的電氣元件故障，可能有以下幾種情況。

1.凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥保險損壞

2.凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥線束損壞

3.凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥本身故障

4.凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥插頭松脫

5.凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥線束是否短路

（四）關(guān)于凸輪軸正時調(diào)整技術(shù)的原理

我們所說的“正時”也就是發(fā)動機氣門開啟、關(guān)閉的時間長短問題。如果沒有可變氣門技術(shù)，活塞上下往復(fù)四個行程完成一個工作循環(huán)，即“進(jìn)氣行程—壓縮行程—做功行程—排氣行程”。發(fā)動機的工作循環(huán)在周而復(fù)始，進(jìn)排氣門打開和關(guān)閉的時刻是相對曲軸不變的，不斷將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，連續(xù)將動力輸出，也就是說沒有進(jìn)氣提前角和排氣遲后角。但是汽車要滿足在不同工況下行駛，就很難保證各種轉(zhuǎn)速范圍的氣門正時最優(yōu)化。我們都知道發(fā)動機的配氣相位設(shè)計上有一個進(jìn)氣提前角和排氣遲后角。那么，這兩個參數(shù)到底是多少為合適呢？答案是這兩個參數(shù)在一定的范圍內(nèi)都應(yīng)該是可變的！

一般發(fā)動機的轉(zhuǎn)速范圍是在750r/min到6000r/min之間，要保證發(fā)動機在各種工況下進(jìn)、排氣最優(yōu)化?？勺儦忾T正時技術(shù)可以實現(xiàn)當(dāng)發(fā)動機低轉(zhuǎn)速的時候，進(jìn)氣提前角和排氣遲后角都應(yīng)該在一定范圍內(nèi)越小。因為在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速的時候氣缸的吸力也明顯減小，只有減少進(jìn)氣提前角才能有足夠的吸力把進(jìn)氣管的吸力吸進(jìn)氣缸里面，這樣還能使進(jìn)氣的速度加快！讓氣流形成氣流慣性以提高充氣系數(shù)，進(jìn)而使燃料燃燒更充分，發(fā)動機低速扭力更大！

當(dāng)發(fā)動機高轉(zhuǎn)速的時候，進(jìn)氣提前角和排氣遲后角都應(yīng)該在一定范圍內(nèi)加大。因為在這個時候發(fā)動機由于高轉(zhuǎn)速而導(dǎo)致氣缸吸力明顯增大，所以無須通過減少進(jìn)氣提前角來制造吸力。（反而是要大一些，吸收更充分）提前打開進(jìn)氣門可以使進(jìn)氣更充分，延遲關(guān)閉排氣門可以使排氣更干凈，從而使發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時燃料的燃燒更充分，發(fā)動機扭力也更大！

筆者遇到的這輛大眾速騰搭載的是葉片式可變氣門正時控制器，由驅(qū)動進(jìn)氣凸輪軸的管殼和與進(jìn)氣凸輪軸相耦合的葉輪組成（見圖1），油壓的傳遞來自提前或滯后側(cè)油道，使可變氣門正時控制器管殼旋轉(zhuǎn)而帶動進(jìn)氣凸輪軸，連續(xù)改變進(jìn)氣正時。標(biāo)號為1的就是這款車上所用的凸輪軸正時調(diào)節(jié)器，其技術(shù)原理是ECU根據(jù)發(fā)動機工況來控制步進(jìn)液壓調(diào)整電磁閥的動作來控制進(jìn)入正時器的機油量和機油流動方向，從而使得凸輪軸可以相對地轉(zhuǎn)動。

三、故障診斷與排除

基于由簡入繁的原則我根據(jù)以下步驟排除這一故障。

（一）查找維修手冊，找到凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥的電路圖

由電路圖可知，凸輪軸正時調(diào)節(jié)是由凸輪軸調(diào)節(jié)閥N205實現(xiàn)的。N205有2根端子，一根正極，另一根到發(fā)動機ECU通過三極管控制與接地相通。當(dāng)三極管截止時則N205斷電，當(dāng)三極管導(dǎo)通時則N205通電。從而實現(xiàn)對凸輪軸正時調(diào)節(jié)器的進(jìn)回油路的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而得以控制氣門提前角的改變。

分析清楚電路原理后我首先查找N205的正極電路。從電路圖可知凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥的電源由B保險絲架上的SB6號保險供電（見圖2），檢查保險絲，發(fā)現(xiàn)SB6號保險絲燒壞，更換其保險絲，點火開關(guān)打開到ON檔再次清除故障碼，但仍然清除不掉，嘗試啟動發(fā)動機，故障現(xiàn)象依然存在，再次檢查SB6保險發(fā)現(xiàn)已經(jīng)燒壞，這說明電路中有短路的跡象。

（二）檢查相關(guān)的電路

關(guān)閉點火開關(guān)OFF，查看電路圖，斷開蓄電池負(fù)極，檢查凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥1針腳，與SB6保險是否導(dǎo)通或短路，檢查凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥2號針腳與發(fā)動機控制單元T121/115號針腳是否導(dǎo)通或?qū)Φ囟搪罚Y(jié)果發(fā)現(xiàn)線束導(dǎo)通正常而且對地沒有短路。于是懷疑N205本身，檢查凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)部電阻發(fā)現(xiàn)內(nèi)部電阻僅3.7歐姆（見圖3），正常值應(yīng)該在15～20歐姆之間，說明凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)部已經(jīng)有部分短路，這應(yīng)該就是燒保險絲的原因所在了。更換凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥，清除故障碼后試車，發(fā)現(xiàn)故障已經(jīng)徹底修復(fù)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速也恢復(fù)到正常的750r/min左右。

四、維修總結(jié)

通過對大眾速騰車怠速轉(zhuǎn)速過高這一故障，現(xiàn)場進(jìn)行檢測，診斷、排除故障，并進(jìn)行案例分析講解教學(xué)，大大提升了教學(xué)效果和學(xué)生的實踐能力。當(dāng)前，汽車行業(yè)技術(shù)的革新非?？?，電子技術(shù)的發(fā)展和新能源將成為汽車產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。電子技術(shù)應(yīng)用汽車非常廣泛，引起汽車故障的原因很多，故障檢測儀是現(xiàn)在汽車故障診斷的重要工具，所以對那些基本的檢修與拆裝工作堅持獨立完成，碰到問題時盡量自己想辦法解決，實在解決不了的問題再向師傅請教。不同品牌的汽車，同一原理的部件結(jié)構(gòu)名稱也不一樣，在實際操作中對一些部件的工作原理師傅也不是很清楚，這時可以把它記錄下來，下班后利用上網(wǎng)查詢或資料書籍查找。作為汽車維修從業(yè)人員的我們，也一定要不斷學(xué)習(xí)這些電控技術(shù)的應(yīng)用，保持與時俱進(jìn)，才能更好地勝任這份工作。

編輯 常超波