汽车修理技师手册：进气控制装置结构检修成果

（一）动力阀控制系统

1.功能

动力阀控制系统的功能是控制发动机进气道的空气流通截面的大小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。

2.组成及工作原理

ECU控制的动力阀控制系统如图1-79所示。

图1-79 动力阀控制系统

1—真空罐 2—真空电磁阀 3—ECU 4—膜片真空气室 5—动力阀

控制进气道空气流通截面大小的动力阀安装在进气管上，动力阀的开闭由膜片真空气室控制，ECU根据各传感器信号通过真空电磁阀（VSV阀）控制真空罐与真空气室的真空通道。发动机在小负荷运转时，进气量较少，ECU断开真空电磁阀搭铁回路，真空罐中的真空度不能进入膜片真空气室，动力阀处于关闭位置，进气通道变小。当发动机在大负荷运转时，进气量较多，ECU接通真空电磁阀搭铁回路，真空罐中的真空度经真空电磁阀进入膜片真空气室，动力阀开启，进气通道变大。

动力阀控制系统的主要控制信号有发动机转速、温度、空气流量等信号。

（二）谐波增压控制系统（ACIS）

1.功能

谐波增压控制系统的功能就是根据发动机转速的变化，改变进气管内压力波的传播距离，以提高充气效率，改善发动机性能。

2.组成及工作原理

谐波增压控制系统的工作原理如图1-80所示。在进气管中部增设了进气控制阀和大容量的进气室，当发动机转速较低时，同一气缸的进气门关闭与开启间隔的时间较长，此时进气控制阀关闭，使进气管内压力波的传递距离为进气门到空气滤清器的距离。这一距离较长，压力波反射回到进气门附近所需时间也较长；当发动机处于高速区域运转时，此时进气控制阀开启，由于大容量进气室的影响，使进气管内压力波传递距离缩短为进气门到进气室之间的距离，与同一气缸的进气门关闭与开启间隔的时间较短相适应，从而使发动机在高速时得到较好的进气增压效果。

图1-80 ACIS系统的工作原理

1—喷油器 2—进气道 3—空气滤清器 4—进气室 5—涡流控制气门 6—进气控制阀 7—节气门 8—真空驱动器

谐波增压控制系统控制原理如图1-81所示。ECU根据发动机转速信号控制真空电磁阀的开闭，高速时真空电磁阀开启，真空罐内的真空进入真空驱动器的膜片气室，真空驱动器驱动进气控制阀开启。反之，低速时真空电磁阀关闭，真空罐内的真空不能进入真空驱动器的膜片气室，进气控制阀处于关闭状态。

谐波增压控制系统控制电路如图1-82所示。主继电器触点闭合后，通过端子“3”给真空电磁阀供电，ECU通过“ACIS”端子控制真空电磁阀的搭铁回路。

图1-81 谐波进气增压系统控制原理

图1-82 谐波增压系统控制电路

（三）可变配气相位控制系统（VTEC）

1.功能

可变配气相位控制系统的功能是：根据发动机转速、负荷等变化来控制VTEC机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。

2.组成及工作原理

可变配气相位控制系统的组成如图1-83所示。同一缸的两个进气门有主、次之分，即主进气门和次进气门。每个进气门通过单独的摇臂驱动，驱动主进气门的摇臂称为主摇臂，驱动次进气门的摇臂称为次摇臂，在主、次摇臂之间装有一个中间摇臂，中间摇臂不与任何气门直接接触，三个摇臂并列在一起组成进气摇臂总成。凸轮轴上相应有三个不同升程的凸轮分别驱动主摇臂、中间摇臂和次摇臂，凸轮轴上的凸轮也相应分为主凸轮、中间凸轮和次凸轮。在凸轮形状设计上，中间凸轮的升程最大，次凸轮的升程最小，主凸轮的形状适合发动机低速时单气门工作的配气相位要求，中间凸轮的形状适合发动机高速时双进气门工作的配气相位要求。

图1-83 VTEC机构的组成

1—正时板 2—中间摇臂 3—次摇臂 4—同步活塞B 5—同步活塞A 6—正时活塞 7—进气门 8—主摇臂 9—凸轮轴

正时板的功用是：正时活塞处于初始位置和工作位置时，靠回位弹簧使正时板插入正时活塞相应的槽中，使正时活塞定位。

进气摇臂总成如图1-84所示，在三个摇臂靠近气门的一端均设有液压缸孔，液压缸孔中装有靠液压控制的正时活塞、同步活塞、阻挡活塞及弹簧。正时活塞一端的液压缸孔与发动机的润滑油道连通，ECU通过电磁阀控制油道的通与断。

发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，机油压力不能作用在正时活塞上，在次摇臂液压缸孔内的弹簧和阻挡活塞作用下，正时活塞和同步活塞A回到主摇臂液压缸孔内，与中间摇臂等宽的同步活塞B停留在中间摇臂的液压缸孔内，三个摇臂彼此分离，如图1-85所示。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆（不起作用）；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，其目的是防止次进气门附近积聚燃油。配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮驱动。

图1-84 进气摇臂总成

1—同步活塞B 2—同步活塞A 3—弹簧 4—正时活塞 5—主摇臂 6—中间摇臂 7—次摇臂(www.xing528.com)

图1-85 VTEC机构低速工作状态

1—主凸轮 2—次凸轮 3—次摇臂 4—阻挡活塞 5—同步活塞A 6—正时活塞 7—主摇臂 8—同步活塞B

当发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速达到设定值时，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启。来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，由正时活塞推动两同步活塞和阻挡活塞移动，两同步活塞分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂，如图1-86所示。此时，由于中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启和迟后关闭角度均增大。

图1-86 VTEC机构高速工作状态

1—中间凸轮 2—中间摇臂

当发动机转速下降到设定值时，电脑切断VTEC电磁阀电流，正时活塞一侧的油压降低，各摇臂液压缸孔内的活塞在回位弹簧作用下回位，三摇臂又彼此分离而独立工作。

VTEC控制系统电路如图1-87所示。发动机控制ECU根据发动机转速、温度和车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开关给电脑提供—个反馈信号，以便监控系统工作。

图1-87 VTEC控制系统

（四）增压控制系统

1.功能

增压控制系统的功能是根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到控制进气压力，提高发动机动力性和经济性的目的。

2.组成及工作原理

增压装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型。前者利用发动机排出的废气能量驱动增压装置工作，后者则是利用发动机输出动力或电源驱动增压装置工作。目前多采用废气涡轮增压控制系统，如图1-88所示。

图1-88 废气涡轮增压控制系统

1—切换阀 2—驱动气室 3—空气冷却器 4—空气滤清器 5—ECU 6—释压电磁阀

控制废气流动路线的切换阀受驱动气室的控制，在涡轮增压器出口与驱动气室之间的压力空气通道中装有受ECU控制的释压电磁阀，释压电磁阀控制进入驱动气室的气体压力。

当ECU检测到的进气压力在0.098MPa以下时，受ECU控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀关闭。此时由涡轮增压器出口引入的压力空气，经释压阀进入驱动气室，克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮室的通道打开，同时将排气旁通口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。

当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时，ECU将释压电磁阀搭铁回路接通，释压电磁阀打开，通往驱动气室的压力空气被切断。在气室弹簧弹力作用下，驱动切换阀，关闭进入涡轮室的通道，同时将排气旁通口打开。废气不经涡轮室而直接排出，增压器停止工作，进气压力将下降，直至进气压力降到规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气涡轮增压器又开始工作。

（五）VTEC系统的检修

1.进气摇臂的检查

1）发动机不工作时，拆下气门室罩盖，转动曲轴分别使各缸处于压缩上止点位置。

2）用手按压中间摇臂，应能与主摇臂和次摇臂分离单独运动。

3）用专用堵塞堵住油道减压孔，拆下油压检查孔处的密封螺栓，通入压力为400kPa的压缩空气，用手推动正时板端部使其向上移动2～3mm。

4）当转动曲轴使气缸内活塞处于压缩上止点位置，三个摇臂并列平行时，从三个摇臂的缝隙中观察同步活塞的结合情况，同步活塞应将三个摇臂连接为一体，用手按压中间摇臂应不能单独运动。

5）当停止输入压缩空气时，再推动正时板使其向上移动，摇臂内的同步活塞应迅速回位。

6）进气摇臂总成的工作情况若不符合上述要求，应分解检查摇臂总成，必要时成组更换进气摇臂。

2.VTEC电磁阀的检查

在使用中，若出现VTEC电磁阀故障码，说明VTEC电磁阀或其电路有故障，应按以下进行检查：

1）清除故障码，并重新起动发动机，必要时进行路试，再次调取故障码。若不再有故障码，说明VTEC机构存在间歇性故障，应检查VTEC电磁阀连接线路是否连接不良。

2）关闭点火开关，拆开VTEC电磁阀线束连接器，测量电磁阀线圈电阻（1号端子与搭铁间）。标准电阻应为14～30Ω，否则应更换电磁阀。

3）若电磁阀电阻符合标准，检查VTEC电磁阀与电脑之间的连接线路是否有短路或断路故障。

4）若上述检查均正常，接好VTEC电磁阀线束连接器，拆下电磁阀上的M10螺栓，将专用接头和压力表连接到电磁阀上。然后起动发动机，当达到正常工作温度后（冷却风扇转动），检查发动机转速分别为1000r/min、2000r/min和4000r/min时的机油压力，若机油压力均高于49kPa，则说明电磁阀不能开启，必要时应更换电磁阀。

5）若上述检查机油压力均低于49kPa，则关闭点火开关，拆开VTEC电磁阀插头，用蓄电池直接给电磁阀通电。然后起动发动机，测量转速为3000r/min时的机油压力。机油压力应达到250kPa以上，否则说明机油泵工作不良或润滑系统有泄漏。