1、广州本田雅阁 VTEC 故障排除【摘要】发动机 VTEC 系统主要是可以使燃烧的特性尽可能地与当前发动机工作相匹配,从而提高发动机在不同工况下的扭矩输出和功率输出,提高燃油经济性。 【关键词】可变气门 VTEC 电磁阀 故障 排除 一、故障现象 一辆广州本田雅阁 2.3L 轿车,该车装配 F23A3 型发动机,已行驶 20万公里。据驾驶员反映,在两天前行驶时,仪表板上的故障灯“CHECK ENGINE”着车后异常亮起。在以后两天高速运行时,感觉发动机动力不足,比原来有所下降。 二、结构原理 广州本田 VTEC 系统传动机构。通过中间摇臂、主摇臂、辅助摇臂,来分别推动三个凸轮,取得不同高低的气门
2、升程。 而在高转速时(VTEC 系统启动) ,当发动机转速达到某一特定转速时,由 ECM 传来的信号打开 VTEC 电磁阀,压力油通过摇臂轴上 VTEC 油孔进入正时活塞后的进油孔中,迫使正时活塞推动同步活塞 A、B 向右移动,如下图(图 1)所示。使主摇臂、中间摇臂和辅助摇臂等 3 个摇臂连成一体,用中间摇臂来带动其余两个摇臂一齐运动。此时由开启时间最长、升程最大的中间进气凸轮来驱动气门,两个进气门按照中间凸轮的轮廓同步运行。相对于低速运行情况,这时大大增加了进气流通面积和开启持续时间,从而达到改变气门正时和气门升程的目的,提高了高速时的动力性。 图 1 VTEC 高速工作状态 当发动机转速
3、降低至设定值时,摇臂中的同步活塞端的油压也将由ECM 控制而降低,同步活塞将回位弹簧推回原位,3 根摇臂又将彼此分离独立工作。 气门正时改变的条件有: (1)发动机转速:23003200 r/min; (2)车速:10 km/h 或更快; (3)发动机冷却水温度:10 摄氏度或更高; (4)发动机负荷:由进气岐管负压大小判断。 三、故障的主要原因 根据该车故障的现象、初步检查以及 HONDA PGM 检测仪的诊断,以及本人的经验判断分析,我认为产生该故障的主要原因有: (1)VTEC 摇臂卡死; (2)VTEC 控制系统(EMC)失效; (3)机油压力不足; (4)VTEC 电磁阀失效。 四、
4、故障的检查与排除 围绕故障的现象遵循从简到繁的原则,对上述故障的主要原因进行检查。 (一)VTEC 摇臂的检查。 转动发动机,将 1 缸活塞设置在压缩上止点,拆下缸盖罩,用手按压 1 气缸上的中间摇臂(进气侧) ,检查中间摇臂是否与主摇臂、辅助摇臂分离而单独运动。再按做功顺序(1-3-4-2)分别使各缸处于压缩行程上止点位置,并依次用上述方法检查每个缸的中间摇臂。结果每个气缸的中间进气摇臂都能单独活动,检查证明 VTEC 摇臂正常。 (二)控制系统(ECM)的检查。 VTEC 系统是由 ECM 根据发动机运转工况进行控制。首先重新设置ECM/PCM(即清除故障代码) 。并再次起动发动机预热到正
5、常工作温度(冷却风扇起动为止) ,进行路试。 (三)机油压力的检查。 拆下连接 VTEC 电磁阀插头 10?直径的螺栓,如图(2)所示,装上专用工具低压压力表(07406-0070001)和机油压力表接头(07NAJ-P070100) 。连接转速表,起动并运转至发动机达到正常工作温度(冷却风扇转动) 。检测发动机转速分别为 1000 r/min、2000 r/min 和 4000 r/min 时的机油压力值(注意:应尽量缩短测量时间,不要超过 1 分钟,因为发动机是在无负荷状态下工作的) 。结果检测得机油压力均高于49kPa,则说明机油压力也正常。问题应出现在 VTEC 电磁阀本身的故障。图
6、2 装上专用工具低压压力表和机油压力表接头 (四)VTEC 电磁阀的检查。 该阀的功能是控制油泵与同步活塞之间的油路。VTEC 电磁阀内有滑阀,后面为压力室,利用发动机的转速来产生压力来监测 VTEC 电磁阀是否动作。中间装有柱型活塞和回位弹簧,在 VTEC 电磁阀中部设有循环油道。VTEC 电磁阀在发动机低转速时,在弹簧的作用下是关闭的。只有在发动机高转速时,滑阀打开油路,从而打开 VTEC 电磁阀。从缸盖上拆下VTEC 电磁阀时,发现 VTEC 电磁阀是处在关闭状态的,里面的滤清网已严重堵塞。用手推动 VTEC 电磁阀内柱型活塞,如图 3 所示,发现阀内的柱型活塞被卡死在关闭的位置上,已不
7、能灵活上下运动。再检查机油清洁度,发现比较脏,急需要更换。从而推论出是发动机由于得不到保养而造成机油垢粘污,堵塞 VTEC 电磁阀内活塞,使其不能活动,在阀打开时,油路仍处于闭合状态。从而令发动机在高转速时,气门的升程减少,发动机输出功率降低,同时显示发动机故障码 22。后经油品化验,机油严重变质,估计可能使用了劣质机油,又不注意更换而引起的。 将拆下的零件进行清洗,包括 VTEC 电磁阀内的滑阀、柱型活塞、回位弹簧、压力开关等,并用压缩空气吹干,再检查了 VTEC 系统的各管道,有无堵塞、破损等。然后将拆下的零件复位。为了防止再次发生 VTEC 电磁阀卡死的故障,笔者更换了 VTEC 电磁阀
8、滤清网及 O 形密封圈,发动机也更换了三滤和机油。再拔掉发动机室中的保险/继电器盒内的 BACK UP(7.5A)熔丝 10 秒后插回,清除了故障码。接通点火开关,重新起动发动机运转 30 分钟左右, 然后进行路试。路试时发动机高低速运转均正常,故障警示灯不再异常亮起,发动机的性能也恢复到故障前的状态。五、维修总结 可变气门正时及升程电子控制系统(VTEC)出现故障时,会对发动机的运行产生很大的影响。如果 VTEC 电磁阀不能关闭,进气门变为较大的升程,将增加燃油消耗率,低速运转不稳,但对发动机高速性能影响不大;如果 VTEC 电磁阀不能打开,将直接导致进气门升程减少,大大减少进气流通面积和开启时间,从而减少了高速时的动力性,使发动机在高速大负荷时动力不足。