可变正时控制电磁阀不工作引起发动机怠速抖动故障诊断与排除

邓宏霞

柳州市交通学校 广西柳州市 545007

1 发动机可变气门正时

发动机在高转速时，每个气缸在一个工作循环内，吸气和排气的时间是非常短的，要想达到高的充气效率，就必须延长气缸的吸气和排气时间，也就是要求增大气门的重叠角；而发动机在低转速时，过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌，吸气量反而会下降，从而导致发动机怠速不稳，低速扭矩偏低。固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求，所以可变气门正时应运而生。可变气门正时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节，使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。影响发动机动力的实质其实与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关，而可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间，却不能改变单位时间内的进气量，变气门升程就能满足这个需求。

2 可变气门正时控制的作用

可变正时控制电磁阀固定在凸轮轴壳体上，是发动机机油回路的一部分。计算机ECU根据输入信号（发动机转速、进气量、节气门位置、发动机冷却液温度等信号）来决定 可变正时控制电磁阀的动作，并利用凸轮轴位置传感器及曲轴位置传感器来决定实际的进气凸轮的气门正时。

可变气门正时控制是能根据驾驶状态适时调节进排气门达到最佳状态，由计算机ECU控制可变正时控制电磁阀工作，能够平滑流畅的切换气门开闭时间。通过这项技术，气缸内的混合气无论发动机的转速是高速还是低速都能够最有效的利用。从而达到低油耗，低排放，强动力的输出。实现更出色的行驶性能。

3 可变正时控制电磁阀工作原理

可变正时控制电磁阀（VVT进气控制阀）是带有两个插脚的电器执行元件（见图1），1号脚为正电供给，2号脚连接发动机控制单元。发动机控制单元采用空气流量计和发动机转速传感器信号作为计算调节量的主信号，冷却液温度传感器信号作为计算调节量的辅助信号，并形成特性曲线存储在控制单元内部，工作时依据特性曲线通过脉宽调制信号控制电磁负极搭铁的频率来控制可变正时控制电磁阀的位置及开度，使油路压力及方向发生改变，从而达到控制凸轮轴正时的目的。

发动机凸轮轴位置传感器的信号作为反馈信号，用以识别凸轮轴的位置。当凸轮轴调节电磁阀出现故障时，将无法进行凸轮轴正时调节，导致发动机扭矩损失。

图1 可变正时控制电磁阀控制电路图

4 可变正时控制电磁阀不工作故障维修实例

4.1 车型

风行景逸SUV（4A92-联合电子电喷系统）

4.2 故障现象

一辆风行景逸SUV汽车，行驶里程12000多公里，经检测及维修更换喷油器后，发动机出现怠速抖动，故障指示灯点亮。

4.3 故障检测

通过使用KT600检测仪诊断，读取故障代码如图2所示。

为了进一步检测可能的故障原因，使用KT600检测仪读取发动机怠速、加速数据流，如表1，所示：

4.4 故障诊断与排除

通常可见到的故障码有：VVT进气控制阀电路开路；VVT进气控制阀对地短路；VVT进气控制阀对正极短路。

图2 故障代码

从图2可以看出故障码为P0016凸轮轴与曲轴安装相对位置不合理，故障码并非明确指向线路故障或元件故障。对于当前车辆的故障原因，更倾向于进气侧凸轮轴位置传感器、执行器及相关电路的故障，当然也包括ECU，不过可能性相对较低。

从表1的数据流可以看出平均喷油脉宽增大，气缸1 点火提前角变化过大，加速过程进气阀开度值（相对于LWOT）没有变化，氧传感器电压变化异常。

因此先使用诊断仪做VVT进气控制阀的执行元件动作测试诊断，如果电磁阀被激活运转则证明电磁阀及电路无故障，如果未被激活则要检查电磁阀本身及控制信号是否正确。

VVT进气控制阀未被激活，因此首先对供电断路及电磁阀对地短路引发的故障进行检测。

依据电路图进行分析，需要对以下几部分进行检测：正电供给部分；发动机控制部分；电磁阀本身。

按照由易到难的原则，首先做外观检查，看VVT进气控制阀的插头连接是否正确，电磁阀及插头有无松脱，插头有无变形或腐蚀损坏。接着检查电磁阀的电压供给，在打开点火开关的条件下测量其1脚与接地之间的电压。电压值应该大于11.5V，小于此值则说明供电线有断路或虚接，需要检查保险丝及电磁阀到电源之间的线路。

然后检查电磁阀本身有无断路。断开插头，测量电磁阀1脚和2脚之间的电阻值，电阻应该介于5Ω到10Ω之间，不在此范围内说明电磁阀有故障，应该对其进行更换。 电阻值正常的话则可以确定电磁阀和电压供给都没有故障，就要检查控制部分的电路。按照电路图检查电磁阀到发动机控制单元之间的线路有无对地短路、对正极短路、开路等故障，维修有故障的部分。

表1 读取数据流

控制部分的电路无故障接下来运用示波法检测控制部分，连接电磁阀插头，起动发动机并使其怠速运转，使用专用设备测量其控制端（2脚）波形，即控制信号。怠速时的控制信号应该为正极部分占多数的脉宽调制信号，踏下油门踏板观察信号的变化。如果信号不正确故障可能是发动机控制单元本身，可以考虑更换发动机控制单元。

如果此时正极部分的占空比明显变少，说明控制信号正确，在电磁阀与控制信号都被证明无故障的情况下电磁阀却无法正常工作，说明电磁阀有机械故障，电磁阀被异物卡住了，确定故障点，更换VVT进气控制电磁阀，排除故障。