背景
一辆2006款手动豪华型伊兰特VVT轿车,行驶里程3万余公里。
现象
该车因交通事故进厂修理,修复后发动机怠速不稳,急加速发卡,百公里油耗明显增加。
分析
该车装备G4ED型发动机,采用连续可变气门正时系统(只改变进气门的配气相位),简称CVVT系统,其配气机构如图1所示。
排气凸轮轴的前端安装了正时齿轮,曲轴通过正时齿形带带动排气凸轮轴旋转,排气凸轮轴后端装有CVVT执行器,执行器壳体上的链轮通过链条传动带动进气凸轮轴转动。CVVT系统由CVVT机油控带0阀(见图2)、CVVT机油滤清器(见图3)、CVVT执行器(见图4)及其它传感器、ECM等组成。
机油通过CVVT机油滤清器、气缸盖油道向CVVT机油控制阀供油,ECM随时根据发动机的转速、负荷等参数控制滑阀式CVVT机油控制阀的轴向移动,向CVVT执行器的气门正时提前油室或气门正时延迟油室供油。CVVT执行器根据供给的油压,直接带动排气凸轮轴后端链轮的转动,通过链条传动,间接改变进气凸轮轴的配气相位,使进气门正时连续变化,从而实现进气门正时提前(见图5)、延迟(见图6)及保持(转子两侧油压相等)三种状态,而排气门的气门正时是固定不变的。
同时,ECM根据来自凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时,进行反馈控制,以获得预定的气门正时。当发动机停机时,气门正时固定在最大延迟角(25.5°)位置,以确保发动机的起动性能。若CVVT系统发生故障,气门正时也固定在最大延迟角位置。
方案
01 接到此车后,我们进行了以下检修: 01-01 观察仪表情况将点火开关转到“°N”的位置,ABS灯、AIRBAG灯点亮3-5s后熄灭,发动机故障灯(CHECK)、充电指示灯、机油压力灯等常亮;发动机起动后,充电指示灯、机油压力灯均熄灭,但发动机故障灯常亮。上述检查说明发动机电控系统可能存在故障。 01-02 读取故障码用北京现代汽车专用的Hi—DsScanner故障诊断仪读取故障码,有一个代码为“P°012”的故障码,其含义为“凸轮轴位置一正时延迟过大”,即在诊断条件下,凸轮轴初始目标角与实际角度之差大于3。,且出现1°次以上。 造成凸轮轴延迟过大的可能故障原因有正时机构装配错误、曲轴位置传感器(CKPS)或凸轮轴位置传感器(CMPS)故障、连续可变气门正时系统(CVVT)故障、发动机控制模块(ECM)故障及线路故障。 01-03 读取传感器数据流连接故障诊断仪,起动发动机,读取发动机的数据流(共69个)。由于发动机怠速忽高忽低,节气门开度信号参数、进气参数、喷射持续时间、燃油量修正、长期燃油修正等许多参数均不正常。需要特别指出的是,发现了两个特殊的数据流,一个是“凸轮轴位置(目标)一25.5°,’,另一个是“凸轮轴位置(实际)一25.4°,’,在发动机转速变化时始终不变化。结合故障码及数据流分析,可以初步确定该车的CVVT系统可能不工作,进气门正时固定在最大延迟角(25.5。)不变化,CVVT系统可能存在故障。 01-04 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器波形检测将诊断仪A通道的两个探针分别插到曲轴位置传感器的两个导线上,将诊断仪B通道的两个探针分别插到凸轮轴位置传感器的2号(信号线)与3号(搭铁线)端子的导线上,起动发动机,实测波形说明上述两个传感器工作正常。 01-05 CVVT系统检。机油压力检查:拆下机油压力报警开关,装上机油压力表,测量机油压力,发动机怠速运转时机油压力为110kPa,正常。CVVT机油滤清器检查:CVVT系统有一个单独的机油滤清器,拆下该机油滤清器检查,无堵塞现象。OCV阀为滑阀式占空比控制型电磁阀,有2个接线端子,1号端子接ECM的92号端子,2号端子接主继电器。分离OCV阀导线连接器,用万用表测量OCV阀侧1号与2号端子间的电阻值为7.1Ω(20°C时正常值为6.9-7.9Ω),正常:连接故障诊断仪,将点火开关置于“°N”位置,用“执行器检查”功能检查CVVT机油控制阀,能够听到电磁阀工作的“咔嗒”声。上述检查说明CVVT机油控制阀及线路正常。配气正时及CVVT执行器检查:拆下相关附件、正时齿轮前端盖及气门室上盖,检查曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮的记号,以及排气凸轮轴后端的链条传动正时记号,各记号均完全正确。检查至此,怀疑CVVT执行器可能有故障。经检查,发现CVVT执行器外壳有部分凹陷。拆下进、排气凸轮轴,在“至进气门正时提前侧油室”孔处通入大约0.1MPa的压缩空气,将其它孔用手堵死(共3个),发现CVVT执行器居然不能转动。将CVVT执行器分解,发现由于交通事故,致使CVVT执行器壳体变形,将执行器内的内转子卡死,使CVVT系统失效,进气门正时固定在最大延迟角(25.5°)位置,配气相位无法随发动机转速及负荷的变化而改变。 02 更换CVVT执行器,装复后,删除故障码。经试车,发动机怠速平稳、加速有力,故障完全排除。