链张紧式可变进气相位技术

链张紧式可变进气相位技术是大众专用的可变进气相位技术，但这样的结构难以控制排气正时可变。

发动机中、低转速运行时，活塞运动慢，进气管内混合气随活塞运动慢，气体的动能小或者说气体的惯性小。进气行程完了，活塞进入压缩行程，由于进气门的早开和晚关的特点，在压缩行程的刚开始阶段，气体受压缩，进气门向关闭方向运动，但还未关闭，可以说仍然是开启的，此时为避免已进入的混合气倒流回进气管，进气门应提前关闭。要想在压缩行程提前关闭，进气门应提前开启，即凸轮轴相位应向前转一个角度。图7－1所示为活塞在压缩时，进气门早关示意图。进气门提前开启和进气门提前关闭是一个意思，即早开肯定早关，要想早关也必须早开。

图7－1　压缩行程进气门早关

发动机转速高时，进气管内气流快，活塞在进气行程完成后，活塞在向上的压缩行程中，由于进气管内混合气保持原来的惯性，可继续涌入气缸，从而增加混合气量，所以在进气门应延迟关闭，即凸轮轴相位应向后转一个角度。图7－2所示为活塞在压缩行程时进气门晚关示意图。

图7－2　压缩行程进气门晚关

在怠速时，为防止进气行程废气回流过多，也应延迟开启（延迟关闭）。

进气门延迟开启和进气门延迟关闭是一个意思，即晚开肯定晚关。可变进气相位技术最好进气相位和排气相位都可变，链张紧式只能设计出进气相位可变，排气相位则不可变。

图7－3和图7－4所示为大众公司的奥迪V型6缸发动机的可变进气系统的元件位置和调整元件名称，电脑控制开关电磁阀实现进气门的相位可变。

图7－3　大众公司的V型6缸发动机的可变进气系统的元件位置

图7－4　大众公司的V型6缸发动机左后列从后向前看的可变进气系统调整元件名称

［技师指导］链张紧式可变进气相位只能用开关电磁阀调整，不能用脉冲电磁阀调整实现无级。叶片式则可用脉冲电磁阀调整，实现无级。

1.扭矩调整

在中、低转速时，为获得大扭矩输出，凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上部变短、下部变长。因为排气凸轮轴被正时齿形带固定了，此时排气凸轮轴不能被转动，进气凸轮轴被朝前转一个角度，进气门提前开启。图7－5所示为左后列可变进气正时的扭矩调整。

图7－5　左后列从前向后观看的可变进气正时的扭矩调整

可变进气正时的扭矩调整原理（图7－6）：N205断电，活塞在弹簧作用下左移，油道1泄油，发动机机油泵的机油经油道3进入①位置，经油道2进入活动活塞4下部和固定活塞缸5上部之间的工作腔与①位置油压相平衡。活塞4上移完成调整。

图7－6　可变进气正时的扭矩调整原理

1，2，3—油道；4—活动活塞；5—固定活塞缸

2.功率调整

怠速时，进气门延迟开启。发动机高转速时，功率大，转速在3 700 r／min以上时，进气门也必须延迟关闭。调整链条下部短、上部长，进气门延迟开启，进气管内气流流速高，气缸充气量足。图7－7所示为左后列可变进气正时的功率调整。

图7－7　左后列从前向后看的可变进气正时的功率调整

可变进气正时的功率调整原理（图7－8）：N205通电，活塞克服弹簧右移，油道2泄油，发动机机油泵的机油经油道3进入活塞4上部位置，经油道1进入活塞5上部，活塞5下移压缩活塞4，活塞4下移完成调整。

图7－8　可变进气正时的功率调整原理

1，2，3—油道；4，5—活塞(www.xing528.com)

改变进气门的开启时刻，可以改变功率随转速变化的趋向，可用以调整发动机扭矩曲线，以满足不同的使用要求。低转速时，进气门提前打开能防止低速压缩行程倒喷，有利于提高最大扭矩，但降低了此状态下的最大功率。例如，奥迪凸轮轴在扭矩位置时提高了输出扭矩，但功率有所损失（－3 kW为功率损失）。高转速时进气门晚开、功率增加，有利于最大功率的提高。

［技师指导］由于奥迪A6发动机电脑给液压张紧器电磁阀的信号是开关信号，所以只能有扭矩和功率两个极端调整状态，没有中间状态。

对于叶片式可变配气正时读数据流电脑控制电磁阀的信号不再是ON／OFF，而是占空比的百分数时，说明此车的可变配气正时技术真正达到无级调节。

排气相位可变技术在大众这样设计的正时调节机构下实现较为困难。进、排气门的配气正时可变技术见丰田车系内容，当然大众的进、排气可变大多也采用叶片式。

3.传动链条的安装

在修理或安装传动链条时，凸轮轴上缺口A和B之间的距离应为16个传动链辊。图7－9所示为链轮上第1和第16个链辊位置。

图7－9　链轮上第1和第16个链辊位置

缺口A相对于链辊略向里安装，将凸轮轴调整器装到传动链中间，将带传动链条的凸轮轴和凸轮轴调整器装到缸盖上。通常用机油润滑凸轮轴工作面。

［技师指导］链辊的多与少

（1）当凸轮轴上记号与轴承盖记号间的链辊装配为17个时，起动和怠速都正常，但在1 500～2 500 r／min时加速迟钝，发动机无力，其原因为进气门打开得过于滞后。

（2）当凸轮轴上记号与轴承盖记号间的链辊装配为15个时，发动机起动困难，怠速抖动，原因为进气门打开得过于提前。

（3）发动机润滑系统的机油泵出现故障时，引起与（1）类似的故障。通过检查润滑系统排除此故障。以上三条会出现于凸轮轴的故障码。

（4）正时调节电磁阀N205对地短路、正时调节电磁阀N205与发动机控制单元J220之间导线断路、熔断器损坏及装配时A和B之间为15个或17个链节都会导致功率下降。

4.可变进气正时系统的控制和自诊断

可变配气正时系统主要利用空气流量计G70信号、节气门开度G69信号、曲轴位置传感器G28（也是发动机转速）信号和修正信号冷却液温度G62、两个凸轮轴位置传感器G40信号确定标准正时的大小，并由电脑转化成控制电磁阀的开关或占空比信号，从而控制进入执行机构的压力和流量。电脑同时从曲轴位置传感器G28及两个凸轮轴位置传感器信号G40确认实际的进气门正时，并与标准正时比较，比较有较大差值时确定为电磁阀或液压张紧器的执行机构有故障。

［技师指导］用双通道示波器观察发动机转速／位置传感器G28和凸轮轴位置传感器G40的信号时，凸轮轴位置G40的信号在可变配气正时调节机构起作用，即信号轮随凸轮轴发生了转动时两波形会错开，此动作反馈发动机的功率变化。

5.大众可变进气正时机构检查

（以BORA数据为例）

（1）通过01—02进入发动机电脑读取故障码。

（2）通过01—03进行执行元件正时调节电磁阀N205自诊断。

（3）进入01—08—091组读取数据流。发动机转速达2 200～4 000 r／min，读取测量数据。

显示区1为发动机转速，显示区2为发动机负荷，显示区3为开关电磁阀通断电指示，显示区4为配气正时调整后发动机的功率增加或减少量。

正常位置和调整位置。在汽车停止时挂1挡加速，可使凸轮轴进入调整位置。显示区4显示可调凸轮轴的实际位置，如果凸轮轴调整功能已起动，显示区3为ON，显示区4将显示凸轮轴位置的角度调整后引起的功率增减量（反馈信号）。

（1）发动机在低速增扭位置时功率变化为－3～6 kW。

（2）发动机在高速功率位置时功率变化为16.0～25.0 kW。

（3）如果试车时显示区4显示值在6.0～16.0 kW，说明正时调节电磁阀已将机油压力传至机械式凸轮轴调整器上，但未达到上或下的终点位置，卡在中间位置上（如运动困难）。

［技师指导］顶气门

在修理发动机配气机构时，新手一定把握正时带或链、进气凸轮轴和排气凸轮轴的正时装配，否则易顶气门。配气机构装配完后，多盘转曲轴几转，十几分钟后再多盘转曲轴几转，反复两至三次，发动机油底壳内油经机油泵进入液压挺杆和张紧器，液压顶杆长的变短、短的变长，让液压顶杆和气门自动找到间隙，让可变配气正时的张紧器在进气迟后位置。修理发动机配气机构时多盘几转曲轴是非常关键的，否则液压挺杆无油过短而起动困难，或有油变长，液体不可压缩，在起动的瞬间顶气门。实践中，很多师傅都会出现这样的修理事故，就是忽略了液压挺杆在未装车之前在机油中浸过，液压挺杆可能变长。盘曲轴也是测试发动机曲轴与凸轮轴的正时装配，进气凸轮轴和排气凸轮轴正时装配时，盘曲轴也会立刻发现气门顶活塞。