浅谈VTEC故障对本田汽车的影响

羊光裕

摘要：目前对于配备有VTEC（Varlble Valve Timing&Valve Lift Electronic Control）装置的本田轿车来说，如果控制部分、执行部分和传感器工作不良或者不工作，将会对车辆造成加速费劲、上坡无力等致命故障，严重影响整车的燃油经济性和动力性等，从而迭不到驾驶者的要求。

关键词：VTEC；故障；本田

VTEC系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田的专有技术，它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，而适当地调整配气正时和气门升程，使发动机在高、低速下均能达到最高效率。本田的VTEC发动机一直是享有“可变气门发动机的代名词”之称，它不只是输出马力超强，它还具有低转速时尾气排放环保、低油耗的特点。

一、VTEC系统

（一）VTEC的结构

有2个进气门、2个排气门，每个气门均有凸轮通过摇臂来驱动。驱动主次进气门的凸轮分别叫主、次凸轮。与主、次进气门接触的摇臂叫主、次摇臂。主、次摇臂之间还有一个特殊的中间摇臂。中间摇臂不与任何气门之间接触。三个摇臂并列在一起，它们均可在摇臂轴上直接转动。在主、次摇臂和中间摇臂相对应的凸轮轴上有三个不同升程的凸轮，它们是主、次和中间凸轮。

（二）VTEC工作原理

当出现电磁阀关闭时，油道内部无油压，当前四个活塞都处于各自的摇臂内，各个摇臂独自运动。

当电磁阀打开时，油压开始推动正时柱塞移动，这时使得两个进气摇臂连成一体，主要是由开启时间最长、升程最大中间凸轮来驱动气门。

（三）控制原理

ECM在系统工作时根据相关传感器信息，通过对整个电磁阀的控制，从而决定何时改变气门正时与气门升程。

（1）低速时ECM对VTEC无指令，油道内工作油压，活塞处于各自孔内，各个摇臂独自运动，这时发动机处于“单进”工作的状态。

（2）当转速达到2300-3200r/min，温度、负荷一定时，ECM给电磁阀线圈供12V，工作油道开启，油压推动正时柱塞移动，发动机处于“双进”工作的状态。

（3）当电磁阀通电开启时，“油压开关”在油压的作用下断开，向ECM反馈+5高电位信号，ECM确认可变气门已经进入切换状态，开始对空燃比、点火正时的控制程序进行切换。

二、VTEC系统故障的现象及检测判断

以一辆2007年产广州本田雅阁2.4 L轿车为例，该车的故障症状是仪表板上的发动机故障警告灯点亮报警，发动机同时伴有轻微抖动的现象。

根据车主的反映，试车后发现该车的发动机故障警告灯点亮，维修人员先连接电脑诊断仪KT600对车辆进行检测，诊断仪显示该车发动机的凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器信号的关系异常，也就是说发动机电脑记录了凸轮轴与曲轴位置关系存在问题。凭经验来说一般产生这种故障的原因包括，进排气门与曲轴、凸轮轴在运转过程中的位置关系不正确，VTC动作执行器故障，正时链条被拉长，以及VTC电磁阀故障等。

在故障被确定锁定在发动机上后，维修人员开始对发动机进行仔细全面的检查。根据失速试验以及路试的结果分析，进气系统、燃油供给系统、发动机电子控制系统、点火系统等也有可能是引发故障的原因，维修人员又对各个车辆进行各项检查，以进一步缩小故障的范围。

在故障判断上要求遵循“从简到难，从表到里”的方针，该车故障主要表现在大负荷、高转速的工况下发动机输出功率不足，而在发动机怠速时轻微抖动，空加油的过程中转速提升也较正常，这些测试不能有效的给明故障判断的方向。因此，维修前需借助仪器对发动机的性能进行测试，这是整个维修步骤的第一步。

首先，利用故障指示灯（HIL）读取故障码（DTC），显示故障码为“21”，其含义为“VTEC电磁阀电路有故障”。维修人员记录该故障，经过清除故障后，重新读取故障后没有发现该故障码，因此确定VTEC电磁阀电路无故障。

其次，由于在怠速检查中，发动机有轻微抖动，是否能通过这一不正常现象找出故障的主要原因呢？并且动力不足是在高速、大负荷出现的，燃油供给系统的供油不足或油压不稳定可以出现这两种故障。因此，测试燃油压力是非常有必要的，在燃油分配总管上连接专用燃油压力测试表，起动发动机，观察燃油压力测试表，在连接和切断油压调节器上的真空管时，油压表分别指示280kpa和340kpa，油压符合规定的压力，急加速，高速运转时油压表脉动指示正常，特别针对2500RPM-3500RPM范围内测量也非常正常，说明燃油供给系统工作正常。

由于2003年款广州本田雅阁装备了i-VTEC系统，该系统中是在VTEC系统的基础上增加了VTC可变进气正时装置。VTC系统主要由安装在发动机缸盖上的VTC控制电磁阀和与进气侧凸轮轴相连接的VTC动作执行器两部分组成。为了使发动机在任何转速时下都保持在最佳状态，发动机电脑会根据相应输入信号对VTC控制电磁阀进行控制，从而控制VTC动作执行器的动作，进而控制凸轮轴的动作。而在给VTC控制电磁阀信号的时候，发现VTC动作执行器的不动作。

经利用电脑诊断仪检测发现，VTC按照发动机电脑的指令向VTC动作执行器发出了指令，但凸轮轴位置传感器反馈给发动机电脑的信号却与发出的指令不一致。经过进一步检查发现，VTC动作执行器已经卡死。在更换新的VTC动作执行器后，故障排除。

三、VTEC导致本故障的分析

VTEC发动机每缸有4气门（2进2排）、凸轮轴和摇臂等，但与普通发动机不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。中、低转速用小角度凸轮，在中低转速下两气门的配气相位和升程不同，此时一个气门升程很小，几乎不参与进气过程，进气通道基本上相当于两气门发动机，但是由于进气的流动方向不通过气缸中心，故能产生较强的进气涡流，对于低速，尤其是冷车条件下有利于提高混合气均匀度、增大燃烧速率、减少壁面激冷效应和余隙的影响，使燃烧更加充分，从而提高了经济性，并大幅降低了HC、CO的排放；而在高转速时，通过VTEC电磁阀控制液压油的走向，使得两进气摇臂连成一体并由开启时间最长、升程最大的进气凸轮来驱动气门，此时两进气门按照大凸轮的轮廓同步进行。与低速运行相比，大大增加了进气流通面积和开启持续时间，从而提高了发动机高速时的动力性。而典型的VTC系统由VTC作动器、VTC油压控制阀、各种传感器以及ECU组成。VTC作动器、VTC油压控制阀可根据ECU的信号产生动作，使进气凸轮轴的相位连续变化。

由此可见，当凸轮轴位置传感器反馈给发动机电脑的信号与发出的指令不一致时，VTC动作执行器容易卡死，导致发动机故障警告灯点亮报警，发动机同时伴有轻微抖动的现象。

四、结束语

VTEC装置是本田公司的i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上，增加了一个称为VTC（variable timing control“可变正时控制”）的装置——一组进气门凸轮轴正时可变控制机构，即i-VTEC=VTEC+VTC。此时，排气阀门的正时与开启的重叠时间是可变的，由VTC控制，VTC机构的导入使发动机在大范围转速内都能有合适的配气相位，这在很大程度上提高了發动机的性能。通过这次故障的检查和分析，使我体会到汽车理论知识的学习和运用是多么重要，先进的检测仪器和工具的使用对维修人员诊断维修是帮助很大的，以后结合工具诊断设备上面，以及运用较强的理论知识去排除解决问题是非常适用的，从而解决车主的问题，让顾客更加满意。

（作者单位：黔南民族职业技术学院）endprint