淺談VTEC故障對本田汽車的影響

羊光裕

摘要：目前對于配備有VTEC（Varlble Valve Timing&Valve Lift Electronic Control）裝置的本田轎車來說，如果控制部分、執行部分和傳感器工作不良或者不工作，將會對車輛造成加速費勁、上坡無力等致命故障，嚴重影響整車的燃油經濟性和動力性等，從而迭不到駕駛者的要求。

關鍵詞：VTEC；故障；本田

VTEC系統全稱是可變氣門正時和升程電子控制系統，是本田的專有技術，它能隨發動機轉速、負荷、水溫等運行參數的變化，而適當地調整配氣正時和氣門升程，使發動機在高、低速下均能達到最高效率。本田的VTEC發動機一直是享有“可變氣門發動機的代名詞”之稱，它不只是輸出馬力超強，它還具有低轉速時尾氣排放環保、低油耗的特點。

一、VTEC系統

（一）VTEC的結構

有2個進氣門、2個排氣門，每個氣門均有凸輪通過搖臂來驅動。驅動主次進氣門的凸輪分別叫主、次凸輪。與主、次進氣門接觸的搖臂叫主、次搖臂。主、次搖臂之間還有一個特殊的中間搖臂。中間搖臂不與任何氣門之間接觸。三個搖臂并列在一起，它們均可在搖臂軸上直接轉動。在主、次搖臂和中間搖臂相對應的凸輪軸上有三個不同升程的凸輪，它們是主、次和中間凸輪。

（二）VTEC工作原理

當出現電磁閥關閉時，油道內部無油壓，當前四個活塞都處于各自的搖臂內，各個搖臂獨自運動。

當電磁閥打開時，油壓開始推動正時柱塞移動，這時使得兩個進氣搖臂連成一體，主要是由開啟時間最長、升程最大中間凸輪來驅動氣門。

（三）控制原理

ECM在系統工作時根據相關傳感器信息，通過對整個電磁閥的控制，從而決定何時改變氣門正時與氣門升程。

（1）低速時ECM對VTEC無指令，油道內工作油壓，活塞處于各自孔內，各個搖臂獨自運動，這時發動機處于“單進”工作的狀態。

（2）當轉速達到2300-3200r/min，溫度、負荷一定時，ECM給電磁閥線圈供12V，工作油道開啟，油壓推動正時柱塞移動，發動機處于“雙進”工作的狀態。

（3）當電磁閥通電開啟時，“油壓開關”在油壓的作用下斷開，向ECM反饋+5高電位信號，ECM確認可變氣門已經進入切換狀態，開始對空燃比、點火正時的控制程序進行切換。

二、VTEC系統故障的現象及檢測判斷

以一輛2007年產廣州本田雅閣2.4 L轎車為例，該車的故障癥狀是儀表板上的發動機故障警告燈點亮報警，發動機同時伴有輕微抖動的現象。

根據車主的反映，試車后發現該車的發動機故障警告燈點亮，維修人員先連接電腦診斷儀KT600對車輛進行檢測，診斷儀顯示該車發動機的凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器信號的關系異常，也就是說發動機電腦記錄了凸輪軸與曲軸位置關系存在問題。憑經驗來說一般產生這種故障的原因包括，進排氣門與曲軸、凸輪軸在運轉過程中的位置關系不正確，VTC動作執行器故障，正時鏈條被拉長，以及VTC電磁閥故障等。

在故障被確定鎖定在發動機上后，維修人員開始對發動機進行仔細全面的檢查。根據失速試驗以及路試的結果分析，進氣系統、燃油供給系統、發動機電子控制系統、點火系統等也有可能是引發故障的原因，維修人員又對各個車輛進行各項檢查，以進一步縮小故障的范圍。

在故障判斷上要求遵循“從簡到難，從表到里”的方針，該車故障主要表現在大負荷、高轉速的工況下發動機輸出功率不足，而在發動機怠速時輕微抖動，空加油的過程中轉速提升也較正常，這些測試不能有效的給明故障判斷的方向。因此，維修前需借助儀器對發動機的性能進行測試，這是整個維修步驟的第一步。

首先，利用故障指示燈（HIL）讀取故障碼（DTC），顯示故障碼為“21”，其含義為“VTEC電磁閥電路有故障”。維修人員記錄該故障，經過清除故障后，重新讀取故障后沒有發現該故障碼，因此確定VTEC電磁閥電路無故障。

其次，由于在怠速檢查中，發動機有輕微抖動，是否能通過這一不正常現象找出故障的主要原因呢？并且動力不足是在高速、大負荷出現的，燃油供給系統的供油不足或油壓不穩定可以出現這兩種故障。因此，測試燃油壓力是非常有必要的，在燃油分配總管上連接專用燃油壓力測試表，起動發動機，觀察燃油壓力測試表，在連接和切斷油壓調節器上的真空管時，油壓表分別指示280kpa和340kpa，油壓符合規定的壓力，急加速，高速運轉時油壓表脈動指示正常，特別針對2500RPM-3500RPM范圍內測量也非常正常，說明燃油供給系統工作正常。

由于2003年款廣州本田雅閣裝備了i-VTEC系統，該系統中是在VTEC系統的基礎上增加了VTC可變進氣正時裝置。VTC系統主要由安裝在發動機缸蓋上的VTC控制電磁閥和與進氣側凸輪軸相連接的VTC動作執行器兩部分組成。為了使發動機在任何轉速時下都保持在最佳狀態，發動機電腦會根據相應輸入信號對VTC控制電磁閥進行控制，從而控制VTC動作執行器的動作，進而控制凸輪軸的動作。而在給VTC控制電磁閥信號的時候，發現VTC動作執行器的不動作。

經利用電腦診斷儀檢測發現，VTC按照發動機電腦的指令向VTC動作執行器發出了指令，但凸輪軸位置傳感器反饋給發動機電腦的信號卻與發出的指令不一致。經過進一步檢查發現，VTC動作執行器已經卡死。在更換新的VTC動作執行器后，故障排除。

三、VTEC導致本故障的分析

VTEC發動機每缸有4氣門（2進2排）、凸輪軸和搖臂等，但與普通發動機不同的是凸輪與搖臂的數目及控制方法。中、低轉速用小角度凸輪，在中低轉速下兩氣門的配氣相位和升程不同，此時一個氣門升程很小，幾乎不參與進氣過程，進氣通道基本上相當于兩氣門發動機，但是由于進氣的流動方向不通過氣缸中心，故能產生較強的進氣渦流，對于低速，尤其是冷車條件下有利于提高混合氣均勻度、增大燃燒速率、減少壁面激冷效應和余隙的影響，使燃燒更加充分，從而提高了經濟性，并大幅降低了HC、CO的排放；而在高轉速時，通過VTEC電磁閥控制液壓油的走向，使得兩進氣搖臂連成一體并由開啟時間最長、升程最大的進氣凸輪來驅動氣門，此時兩進氣門按照大凸輪的輪廓同步進行。與低速運行相比，大大增加了進氣流通面積和開啟持續時間，從而提高了發動機高速時的動力性。而典型的VTC系統由VTC作動器、VTC油壓控制閥、各種傳感器以及ECU組成。VTC作動器、VTC油壓控制閥可根據ECU的信號產生動作，使進氣凸輪軸的相位連續變化。

由此可見，當凸輪軸位置傳感器反饋給發動機電腦的信號與發出的指令不一致時，VTC動作執行器容易卡死，導致發動機故障警告燈點亮報警，發動機同時伴有輕微抖動的現象。

四、結束語

VTEC裝置是本田公司的i-VTEC系統是在VTEC系統的基礎上，增加了一個稱為VTC（variable timing control“可變正時控制”）的裝置——一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構，即i-VTEC=VTEC+VTC。此時，排氣閥門的正時與開啟的重疊時間是可變的，由VTC控制，VTC機構的導入使發動機在大范圍轉速內都能有合適的配氣相位，這在很大程度上提高了發動機的性能。通過這次故障的檢查和分析，使我體會到汽車理論知識的學習和運用是多么重要，先進的檢測儀器和工具的使用對維修人員診斷維修是幫助很大的，以后結合工具診斷設備上面，以及運用較強的理論知識去排除解決問題是非常適用的，從而解決車主的問題，讓顧客更加滿意。

（作者單位：黔南民族職業技術學院）endprint