3 2可变进气系统的检修

,发动机电控系统识别,主讲人：张忠伟,延时符,汽车发动机电控系统检修课程项目三进气不良故障检修任务二可变进气系统的检修,主要内容Primarycoverage,二、情景描述,故障现象：一辆大众迈腾1.8TSI轿车，据用户反映，该车中高速行驶时急加速无力，车速达到120km/h以上时，再加速时发动机就会因动力不足而出现抖动现象。诊断与排除：首先使用故障诊断仪检测，发动机控制单元内存储故障码08213，含义是“进气歧管流道位置传感器/开关电路范围/性能”。迈腾轿车进气歧管内设置了由真空机械阀调节的进气歧管风板，风板在进气歧管内偏心布置，发动机控制单元通过电磁阀N316实现对真空机械阀开或关两种位置的调节。在发动机怠速和中小负荷时风板关闭，在加速工况中转速升高到设定值时，进气风板受控完全打开，由此改善了气体流动性，以适应高速功率需求。与大众系列其他带有进气风板调节功能的发动机不同，迈腾轿车的进气风板的位置还可以通过与风板轴另一端连动的位置传感器G233识别，用于向发动机控制单元反馈进气风板的执行状态。分析可能存在的故障点包括：进气歧管风板控制线路故障(包括N316和发动机控制单元之间的线路)、进气歧管风板操纵执行机构故障(包括真空膜盒、真空源)以及风板拉杆机械机构、进气歧管风板位置传感器G233本身信号不稳定故障。鉴于风板位置传感器G233位于进气歧管的左下方，不易拆装，本着由简到繁的原则，首先对进气风板的控制执行部件电磁阀N316进行测量，实测其电阻为正常的31.3。根据电磁阀N316的控制电路图，N316的插头共有两个端子，其中端子2(紫/红色线)连接发动机控制单元J623的T60ya/20脚，是N316的控制端子;端子1(白/红色线)连接主继电器，是N316的供电端子。通过VAS5051的执行元件自诊断功能驱动N316，可以听到N316发出一定频率的正常响应的“咔嗒”声，这说明N316和其控制线路正常。对调进气板转换电磁阀N316两端真空管至正确位置，清除故障码后路试一切正常。分析：针对发动机控制单元对进气歧管风板的位置故障识别，又做了两项附加测试。测试一：将真空源的真空直接引入进气风板真空膜片控制盒，起动发动机后，通过VAS5052自诊测试仪同样在发动机电控单元内查询到08213故障码，原理其实是一样的，即发动机控制单元识别到真空风板位置处于功率调整状态与当前的怠速发动机工况不符，因此报出故障。测试二：断开进气歧管风门轴连动的传感器G233，实测系统报出的故障码为08212，含义是“进气歧管流道位置传感器/开关电路”。对于进气歧管风板的位置传感器的电路故障(例如断路或短路)，电控系统故障识别为直接的电路故障，而不是范围性能;如果控制系统组成部件出现信号超过规定值极限，但和实际工况逻辑分析不符，且系统不能精确地识别出是何原因所导致，系统便会报出性能/范围类的故障码，这一点在维修电控单元系统时会时有发生。,一、学习目标,1.能根据故障现象制定正确的维修计划;2.能正确选择诊断设备对可变进气系统引起的故障进行诊断;3.能使用万用表、故障诊断仪、示波器对可变进气系统的电路进行检测;4.能正确记录、分析各种检测结果并确定故障原因和故障部位;5.能按照正确操作程序进行可变进气系统组件的更换;6.能正确检查可变进气系统故障的修复质量;7.能够自主检修可变进气系统引起的故障。,三、相关知识,一、可变进气系统的作用发动机工作时，在进气行程中，进气管内会产生周期性的压力波动。为了便于分折，常将进气管内的这种动态效应视为惯性效应和波动效应同作用的结果。可变进气系统能够根据发动机的实际运行工况，自动地改变进气管的长度或直径，以获得最佳的充气效率和动力性。,三、相关知识,二、可变进气系统的类型1.进气管长度可变的进气系统(1)进气管长度有级可变的进气系统大众汽车公司的1.8LANQ发动机中有一个具有双进气道的进气歧管，如图3-8所示，它能够在长进气道和短进气道之间进行切换。发动机在低转速时，空气经过长的进气道进入气缸，使气缸充气最佳，且转矩增大。发动机在高转速时，空气流经短进气道，可提高效率。,a高速工况b低速工况图3-81.8LANQ发动机的可变进气系统,三、相关知识,(2)进气管长度无级变化的进气系统能代表目前可变进气管技术最高水平的是一种长度可以无级变化的可变进气系统，其结构模型如图3-9所示。当发动机低转速时，转鼓2处于图示位置，空气经过进气口3转鼓2的开口进气通道1和进气门进入气缸，进气管路较长。当发动机转速升高时，转鼓2逆时针转动，进气管路变短。宝马发动机上采用了进气管长度无级可变的进气系统，如图3-10所示。在进气管箱体的中央，有一个空气转鼓，它的内腔通到上游进气管（空气滤清器端），它的空气出口则通往进气道。空气转鼓与电动机轴相连。当电动机带动转鼓转动时，就可以改变进气管的有效长度，使之与曲轴转速相匹配。在低转速下，发动机控制单元使电动机逆时针转动，使用长的进气管；在高转速下，电动机带动转鼓顺时针转动，使用短的进气管。由于进气管长度的调节是无级变化的，因此被称为长度无级可变的进气机构。它能使任意曲轴转速下的进气管长度值达到最佳，充气效率提高，所以提升了发动机的性能。,图3-9长度无级变化的进气管模型图3-10宝马发动机的可变进气系统1-进气通道2-转鼓3-进气口,三、相关知识,2.进气管直径可变的进气系统丰田公司的双进气管可变进气系统工作原理如图3-11所示。图中显示为一个缸的四个气门，两个进气门各配有一个进气管，其中一个进气通道中装有进气转换阀。发动机在低速中、小负荷下工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路，如图3-11a所示,此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机转矩；当发动机在高速大负荷下工作时，转换阀开启，进气通路为两条，如图3-11b所示，此时进气截面大大增加，进气阻力减小，气缸充量增加，使发动机高速大负荷时的动力性得到提高。,a低速工况b高速工况图3-11丰田可变进气系统工作原理,三、相关知识,三、组成与工作原理发动机的进气歧管内有一个受真空控制的膜片式转换阀，如图3-8、图3-12所示。转换阀膜片气室中的工作压力受进气歧管转换电磁阀（图3-12中的三通电磁阀）控制。进气歧管转换电磁阀则由ECU根据发动机的转速进行控制。,a中低速状态b高速状态图3-12可变进气系统的控制原理,四、任务实施,二、可变进气转换电磁阀的检查检査电磁阀线圈的阻值，应符合规定。否则，更换电磁阀。在断电状态下，用压缩空气从电磁阀的通大气口处吹入，空气应不能通过，如图3-13所示；用压缩空气从电磁阀的通真空口处吹入，空气应从通膜片式转换阀接口处流出。否则，更换可变进气转换电磁阀。在通电状态下，用压缩空气从电磁阀的通大气口处吹入，空气应从通膜片式转换阀接口处流出；用压缩空气从电磁阀的通真空口处吹，空气应不能通过。否则，更换可变进气转换电磁阀。,图3-13可变进气转换电磁阀,四、任务实施,三、膜片式转换阀的检查检査膜片式转换阀是否有卡死、变形