Муфта vvt i: Vvti принцип работы

Содержание

Vvti принцип работы

Клапан VVT-i что это и для чего нужен

Что такое VVT-i?

VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма Toyota. С английского Variable Valve Timing with intelligence переводится как интеллектуальное изменение фаз газораспределения.

Принцип работы

Основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, а вместе с этим увеличивается давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт, распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.

При работе системы изменяется положение впускного вала относительно звездочки и относительно ВМТ и выпускного вала.

 

Диаграмма работы VVT-i 1NZ-FE

Верхняя точка — TDC, она же ВМТ — верхняя мертвая точка.

Нижняя точка BDC она же НМТ — нижняя мертвая точка

Черной стрелкой обозначено открытие выпускного клапана — открывается он за 42 градуса до НМТ во время горения ТВС, закрывается на 2 градуса позже верхней мертвой точки, во время впуска.

Белая стрелка — впускной клапан. Причем стрелки две, одна соответствует максимально раннему открытию 33 градуса до ВМТ, вторая максимально позднему 7 градусов после ВМТ. В первом случае перекрытие клапанов составляет 35 градусов, во втором перекрытия совсем нет.

Режимы работы двигателя

1. Холостой ход

В этом режиме нужна стабильная работа на самых низких из возможных оборотов.

2. Низкие обороты и низкая нагрузка (режим обычной спокойной езды)

При спокойной езде давление во впускном коллекторе низкое, обороты небольшие. В этом режиме открытие клапанов сдвигается в раннюю стороу. Из-за низкого давления во впуске часть газов попадает во впуской коллектор, но благодаря достаточным оборотам нестабильности в работе двигателя не возникает. Мы получаем эффект ЕГР – рециркуляции выхлопных газов, когда часть газов из выхлопа повторно идет во впуск и догорает в камере сгорания, что положительно сказывается на расходе топлива и чистоте выхлопа.

3. Полная нагрузка

На полной нагрузке нужен максимальный момент.

Давление в коллекторе близко к атмосферному или выше, если имеет место наддув.

Во время перекрытия выхлопные газы засасывать во впуск не будет, кинетическая энергия выхлопных газов растет с повышением оборотов и улучшаются эффективность продувки и утрамбовки.

При разгоне на максимальной нагрузке на низких оборотах делаем перекрытие максимально большим, но так, чтобы не случилось перепродувки. При увеличении оборотов начинаем двигать угол в сторону более позднего закрытия впускного клапана, чтобы улучшить утрамбовку с увеличением оборотов. При этом, примерно в середине диапазона оборотов (для сток двигателя, как правило, 3500-4200) обязательно будет точка, в которой будет оптимальное по длительности время продувки и утрамбовки, и в этой точке произойдет максимальное наполнение цилиндра.

4. Полная нагрузка – большие обороты

После точки с максимальным наполнением (где максимально эффективно работает и продувка и запрессовка ТВС), наполнение начинает падать, но сдвигая впускной вал в более позднюю сторону, мы обеспечиваем увеличение времени запрессовки, тем самым обьемную эффективность и наполнение.

Где находится VVTI-клапан и как его проверить?

Устройство клапана системы VVTI автомобилей «Тойота»

Элемент состоит из корпуса. В наружной части находится управляющий соленоид, отвечающий за движение клапана. Кроме этого есть уплотнительные кольца и разъем для подключения датчика.

Общий принцип работы системы

После того как этот клапан откроется, распределительный вал повернется в определенное положение относительно шкива. Кулачки на валу имеют специальную форму, и в процессе поворота элемента впускные клапаны будут открываться немного раньше. Соответственно, позже закрываться. Это должно самым лучшим образом сказаться на мощности и крутящем моменте двигателя на высоких оборотах.

Подробное описание работы

Главный управляющий механизм системы- муфта — устанавливается на шкиву распределительного вала двигателя. Корпус его соединяется со звездочным либо зубчатым шкивом.

Ротор соединяется непосредственно с распределительным валом.

Масло из системы смазки подается с одной либо с двух сторон к каждому лепестку ротора на муфте, заставляя тем распределительный вал поворачиваться.

Когда двигатель не запущен, система автоматически устанавливает максимальные углы задержки. Они соответствуют самому позднему открытию и закрытию впускных клапанов.

Когда мотор запустится, давление масла недостаточно сильное, чтобы открыть VVTI-клапан.

Чтобы избежать любых ударов в системе, ротор соединяется с корпусом муфты штифтом, который при росте давления смазки будет отжиматься самим маслом.

Управление работой системы осуществляется посредством специального клапана.

По сигналу с ЭБУ электрический магнит при помощи плунжера начнет перемещать золотник, тем самым пропуская масло в одном либо в другом направлении.

Когда мотор остановлен, этот золотник двигается за счет пружины так, чтобы выставить максимальный угол задержки.

Чтобы повернуть распределительный вал на определенный угол, масло под высоким давлением посредством золотника подводится к одной из сторон лепестков на роторе. Одновременно с этим открывается на слив специальная полость. Она расположена с другой стороны лепестка. После того как ЭБУ поймет, что распределительный вал повернут на нужный угол, каналы шкива перекрываются и он будет далее удерживаться в этом положении.

Типовые симптомы неполадок системы VVTI

Если автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне, это значит, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя.

Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах.

О проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.

Возможные причины неисправности клапана

1. Обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.

2. Заедания в штоке из-за загрязнений в канале. Избавиться от этого можно путём отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.

Как очистить клапан?

Многие неисправности можно вылечить при помощи очистки датчика. Для начала нужно найти клапан VVTI. Где находится этот элемент, можно увидеть на фото ниже. Он обведен на картинке.

Для демонтажа датчика снимают пластиковую крышку силового агрегата. Затем снимают металлическую крышку, которая фиксирует генератор. Под крышкой будет виден нужный клапан. С него необходимо отключить электрический разъем и открутить болт. Ошибку здесь допустить очень трудно – это болт здесь единственный. Затем клапан VVTI 1NZ можно снять. Но для этого не нужно тянуть за разъем. Он очень плотно прилегает к датчику. Также на нем устанавливается резиновое уплотнительное кольцо.

Очистку можно провести с помощью жидкостей для очистки карбюраторов. Чтобы полностью прочистить систему, снимают и фильтр. Этот элемент находится под клапаном – он представляет собой заглушку, в которой имеется отверстие под шестигранник. Фильтр также нужно очищать этой жидкостью. После всех операций остается только собрать все в обратном порядке, а затем установить ремень генератора, не упираясь при этом в сам клапан.

Как проверить клапан VVTI?

Проверить, работает ли клапан, очень просто. Для этого подают на контакты датчика напряжение в 12 В. Необходимо помнить, что долго держать элемент под напряжением нельзя, так как он не может работать в таких режимах столько времени.

В момент подачи напряжения шток втянется внутрь. А когда цепь разомкнется, он вернется обратно.

Если шток перемещается легко, то клапан полностью исправен. Его нужно только промыть, смазать и можно эксплуатировать. Если же он работает не так, как нужно, тогда поможет ремонт либо замена клапана VVTI.

Самостоятельный ремонт клапана

Сперва демонтируют регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота. Это откроет доступ к осевому болту генератора. Далее откручивают болт, который удерживает сам клапан, и снимают его. После снимают фильтр. Если последний элемент и клапан загрязнены, тогда эти детали очищают. Ремонт представляет собой проверку и смазку. Также можно заменить уплотняющее кольцо. Более серьезный ремонт не представляется возможным. Если деталь не работает, проще и дешевле заменить ее на новую.

Самостоятельная замена клапана VVTI

Часто очистка и смазка не обеспечивает необходимый результат, и тогда встает вопрос полной замены детали.

К тому же многие автовладельцы после замены утверждают, что машина стала работать значительно лучше и снизился расход топлива.

Для начала снимают регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота и получают доступ к болту генератора. Откраивают болт, которым удерживается нужный клапан. Старый элемент можно вытащить и выбросить, а на место старого ставят новый. Затем закручивают болт, и автомобиль можно эксплуатировать.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Lexus RX300. Р1346 — возможные причины

Lexus RX300 «Меняем муфту VVT-i»?
«Первоначальный диагноз не подтвердился»

Автомобиль

Lexus RX300 с мотором 1MZ-FE пришел из другой автомастерской с диагнозом: « Замена муфты VVT-i».

Но клиент приехал не «менять» — проверить поставленный диагноз. .. (см. Примечание)

Поверяем, выясняем неисправность: Р1346 WT (Variable Valve Timing) Sensor/Camshaft Position Sensor Circuit Range/Performance Problem (Bank 1)

Освежаем в памяти устройство и конструкцию:

Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent — изменения фаз газораспределения) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 40-60° ( по углу поворота коленвала). В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени «перекрытия» (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной — уже открыт).

Исполнительный механизм VVT-i размещен в шкиве распределительного вала — корпус привода соединен со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор — с распредвалом.

Масло подводится с одной или другой стороны каждого из лепестков ротора, заставляя его и сам вал поворачиваться. Если двигатель заглушен, то устанавливается максимальный угол задержки (то есть угол, соответствующий наиболее позднему открытию и закрытию впускных клапанов). Чтобы сразу после запуска, когда давление в масляной магистрали еще недостаточно для эффективного управления VVT-i, не возникало ударов в механизме, ротор соединяется с корпусом стопорным штифтом (затем штифт отжимается давлением масла).

Управление VVT-i осуществляется при помощи клапана VVT-i (OCV — Oil Control Valve).

По сигналу блока управления электромагнит через плунжер перемещает основной золотник, перепуская масло в том или ином направлении. Когда двигатель заглушен, золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы установился максимальный угол задержки.

Остальное можно прочитать по адресу:

http://www. autodata.ru/st/06_vvti/vvti.htm

Из практики: Данный код неисправности может говорить о «девиации какого-то сигнала». «Облепляем» сенсорами двигатель, подключаем осциллограф, смотрим предположение насчет рассогласования меток ГРМ:

№1

№2

№3

Убедились.

На осциллограмме №1 показаны коленчатый вал и распределительные валы.

«Неправильно» (bad) – синим цветом, «правильно» (good) – красным. Осциллограммы №№ 2 и 3 сделаны для удобства просмотра и определения неисправности.

Для эталона «правильной» осциллограммы была сделана запись с другой ГБЦ (осциллограмма «good»).

И самая последняя проверка – «инструментальная».


bank 2

bank 1

Если на bank 2 (фото 3) проверить метки особого труда не составляет, то при проверке меток на bank 1(фото 2) пришлось использовать зеркальце. Причина возникновения неисправности стала понятной из приведенных фото.

Ну а если бы метки оказались на месте, то следующим шагом была бы проверка электрической и электронной части, начиная, со схемы справа.

Хотя, как показывает практика, чаще всего причина возникновения данной ошибки кроется в фото 2 и фото 3

* * *

Кудрявцев Михаил Евгеньевич
МОСКВА
Автосервис «ВТС» ул. Суздальская д.9
Можно позвонить в рабочее время:
7-916-626-71-98

* * *

ПРИМЕЧАНИЕ: «Что осталось за кадром»

Обратили внимание на слова в начале статьи?

Автомобиль Lexus RX300 с мотором 1MZ-FE пришел из другой автомастерской с диагнозом: « Замена муфты VVT-i».

Но клиент приехал не «менять» — проверить поставленный диагноз…

За «кадром» остался этот «нюанс»: причина, по которой клиент обратился в другую мастерскую для проверки первоначального поставленного диагноза. Вполне возможно, что после посещения первой автомастерской клиент понял, что ему просто «продали распечатку ошибок».

И судя по тому, что клиент решил «перепроверить», дальше он обязательно вернется в первую автомастерскую и потребует назад заплаченные деньги за «воздух», то есть, за «проданную ему распечатку ошибок».

© 1999 – 2010 Легион-Автодата

Неисправный клапан vvti. Где находится VVTI-клапан и как его проверить

Принцип работы системы

Принцип действия системы VVT-I способствует плавному изменению фазы газораспределения, в зависимости от условий работы силового агрегата. Это происходит за счет поворота распредвала впускных клапанов по отношению к приводящей шестерне в пределах от 40 до 60 градусов.

Привод VVT, оснащенный лопастным ротором, монтируется на впускном валу. Если мотор находится в состоянии покоя, то нормальный запуск обеспечивается специальным фиксатором, удерживающем распределительный вал в положении максимальной задержки.

1 — управляющий клапан VVT-i, 2 — датчик положения распредвала, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик положения коленвала, 5 — привод VVT

За счет электромагнитного клапана, управляемого электронным блоком, осуществляется регулировка подачи масла в полости задержки и опережения привода VVT. Информация по дозировке подаваемого масла берется от сигналов датчика положения распределительных валов. Максимальный угол задержки на заглушенном моторе, создается благодаря золотнику, который перемещается специальной пружиной.

Команды на электромагнитный клапан поступают от блока управления двигателем. В зависимости от конкретного режима мотора, может происходить следующее:

клапан переходит в режим опережения и сдвигает золотник управляющего механизма. При этом поток масла направляется к ротору со стороны полости опережения, поворачивая распределительный вал;

Движение масла внутри клапана и муфты VVT-I

  • клапан переходит в режим задержки и перемещает золотник управляющего механизма. При этом поток масла направляется к ротору со стороны полости задержки, что приводит к вращению распредвала в туже сторону;
  • удержания клапана в нейтральном положении при отсутствии изменений.

Возможные причины неисправности клапана

Основных причин неисправностей клапана не так уж и много. Можно выделить две, которые встречаются особенно часто. Так, VVTI-клапан может выходить из строя по причине того, что есть обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.

Вторая причина, по которой клапан VVTI (Toyota) работает неправильно или же не работает вообще — это заедания в штоке. Причиной таких заеданий может быть банальная грязь, которая со временем скопилась в канале. Также возможно, деформирована уплотняющая резинка внутри клапана. В этом случае восстановить механизм очень просто — достаточно очистить грязь оттуда. Это можно сделать с помощью отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.

Lifehack Блог Диагностика VVT-i

Эта запись в продолжение темы о разборе и дефектовки контроллера VVT-i (Ерундовый Блог. Муфта VVT-i). А точнее это скорее всего предистория. Так как сначала нужно диагностировать поломку, а потом что либо дефектовать, разбирать и чинить.В свое время, мне достаточно часто приходилось отвечать на вопросы, касающиеся работоспособности VVTL или VVT, об ошибках P1349, P1693 и т.д.

Вдруг у Вас загорелась ошибка советующая выкинуть двигатель (Check Engine), но ничего особенного не происходит, машина как ехала так и ехала, только со временем приходит осознание того, что она стала больше есть топлива, и менее приёмиста на средних оборотах. Считав ошибку, допустим что Вы получили одну из самых распространенных ошибок VVT этоP1349 или P1346Если P1349 — прямо намекает на дефект механизма VVT, то P1346 сигнализирует об ошибке связанной с датчиком определения положения распредвала, но так или иначе, может говорить, о нарушениях в работе VVT, например неверных Фазах ГРМ.

Диагностика.В первую очередь необходимо определить Какой именно из узлов делает нам мозг.Рассмотри основные 3 механических неисправности1. Фильтр клапана VVT

Банальная сеточка, но она может быть немного грязной )

и тем самым приводить к нарушению работы системы VVT2. OCV VALVE, он же VVT Solenoid, он же клапан VVTДостаточно нежный прибор, представляющий из себя несколько портовый Соленоид, перепускающий масло в тот или иной канал (на опережение или запаздывание вала).Многие люди предполагают, что он работает и управляется по алгоритму «открыл» — «закрыл» — «удержал давление»Не совсем так. VVT клапан управляется ECU по ШИМ, причем делается это непрерывно. Вот как работает клапан в двигателе

Хоть устройство клапана банальное, но работая в агрресивной среде часто страдают слабые места, например деформация уплотнительного кольца, приводит в залипанию штока, или же ослабление возвратной пружины, не возвращает клапан в первоначальное положение.И так… диагностируем.Берем 2 провода желательно с коннекторами

Подключаем к клапану и к аккумулятору, второй полюс пока не соединяем

Замыкаем второй провод на плюс (без фанатизма, короткими замыканиями, можно спалить обмотку) и слушаем

Щелкает ходит туда сюда… Если не щелкает… то тоже в принципе все понятно. Однако, небольшая поправочка. Этот клапан может прекрасно работать когда вы снимите его из двигателя, но не работать в самом двигателе.Это связано с тем, что клапан может клинить только в нагретом состоянии.Поэтому перед этим тестом, прогрейте двигатель до рабочей температуры…

3. Муфта VVTДопустим клапан рабочий. Следующий Тест — это активация контроллера VVT. Так же можно осуществить без наличия диллерского сканера.Заводим двигатель, и подаем на клапан VVT напряжение

Если в работе двигателя не происходит никаких изменений… То контроллер VVT скорее мертв чем жив )Что должно было произойти?Подавая напряжение, вы открываете канал, который приводит Муфту VVT в положение соответствующее максимальному перекрытию впускных и выпускных клапанов.

На холостом ходу, двигатель не может работать с таким перекрытием, так как увеличивается прорыв выхлопных газов во впуск. И двигатель глохнет.

Если давление масла в системе достаточно… то механически там просто больше нечему ломаться.

Проводка, электроника, фазы ГРМ и датчик положения распредвала.при P1346 следует проверить, правильно ли выставлены метки фаз ГРМ, а так же работоспособность датчика, целостность проводки, нет ли окисления в разъемах… Ну и самое плохое и туго диагностируемое — это ECU…

Типовые симптомы неполадок системы VVTI

Итак, система должна изменять фазы работы Если с ней возникают какие-либо проблемы, тогда автомобиль не сможет нормально функционировать в одном либо в нескольких рабочих режимах. Можно выделить несколько симптомов, которые скажут о неисправностях.

Так, автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне. Это говорит о том, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя. Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах. Еще о проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.

Плавное включение или Fiat MultiAir, BMW Valvetronic, Nissan VVEL, Toyota Valvematic

Хотите плавности пожалуйста, и тут первой в разработках была компания (барабанная дробь) – FIAT. Кто бы мог подумать, они первые создали систему MultiAir, она еще более сложная, но более точная.

«Плавная работа» здесь применена на впускных клапанах, причем распредвала здесь вообще нет. Он сохранился только на выпускной части, но он имеет воздействие и на впуск (наверное запутал, но постараюсь объяснить).

Принцип работы. Как я сказал, здесь есть один вал, и он руководит и впускными и выпускными клапанами. ОДНАКО если на «выпускные» он воздействует механически (то есть банально через кулачки), то вот на впускные воздействие передается через специальную электро-гидравлическую систему. На валу (для впуска) есть что-то типа «кулачков», которые нажимают не на сами клапана, а на поршни, а те передают приказания через электромагнитный клапан на рабочие гидроцилиндры открывать или закрывать. Таким образом, можно добиться нужного открытия в определенный период времени и оборотов. При малых оборотах, узкие фазы, при высоких – широкие, и клапан выдвигается на нужную высоту ведь здесь все управляется гидравликой или электрическими сигналами.

Это позволяет сделать плавное включение в зависимости от оборотов двигателя. Сейчас такие разработки есть также у многих производителей, таких как — BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic). Но и эти системы не идеальны до конца, что опять не так? Собственно здесь опять же есть привод ГРМ (который забирает на себя около 5% мощности), есть распредвал и дроссельная заслонка, это опять забирает много энергии, соответственно крадет КПД, вот бы от них отказаться.

Toyota VVT-i

VVT-i (Variable Valve Timing with intelligence) — система сдвига фаз газораспределения двигателя внутреннего сгорания фирмы Toyota. 

   Принцип работы: основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, а вместе с этим увеличивается давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.

 

Исполнительный механизм VVT-i размещен в шкиве распределительного вала — корпус привода соединен со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор — с распредвалом.

Масло подводится с одной или другой стороны каждого из лепестков ротора, заставляя его и сам вал поворачиваться. Если двигатель заглушен, то устанавливается максимальный угол задержки (то есть угол, соответствующий наиболее позднему открытию и закрытию впускных клапанов).

Чтобы сразу после запуска, когда давление в масляной магистрали еще недостаточно для эффективного управления VVT-i, не возникало ударов в механизме, ротор соединяется с корпусом стопорным штифтом (затем штифт отжимается давлением масла).


Управление VVT-i осуществляется при помощи клапана VVT-i (OCV — Oil Control Valve). По сигналу блока управления электромагнит через плунжер перемещает основной золотник, перепуская масло в том или ином направлении. Когда двигатель заглушен, золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы установился максимальный угол задержки.

 

Система VVTL-i

   VVTL-i —  Variable Valve Timing and Lift with intelligence, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения и подъема клапанов.

   Третье поколение системы VVT. Отличительная особенность от второго поколения VVT-i кроется в английском слове Lift — подъем клапанов. Теперь распределительный вал не просто поворачивается в муфте VVT относительно шкива плавно регулируя время открытия впускных клапанов, а еще при определенных условиях двигателя опускает клапана глубже в цилиндры. Причем подъем клапанов реализован на обоих распределительных валах, т.е. для впускных и выпускных клапанов.

   Toyota VVTL-i — самый сложный проект VVT. Его мощные функции включают в себя:  — Непрерывное регулирование фаз газораспределения — двухступенчатый клапан с изменяемым клапаном плюс длительность открытия клапана — применительно к впускным и выпускным клапанам Система может рассматриваться как комбинация существующих VVT-i и VTEC от Honda , хотя механизм переменного подъема отличается от механизма Honda.


   Как и VVT-i, изменение фаз газораспределения осуществляется путем смещения фазового угла всего распределительного вала вперед или назад с помощью гидравлического привода, прикрепленного к концу распределительного вала.  Время рассчитывается системой управления двигателем в соответствии оборотами двигателя, ускорением, подъемом вверх или вниз по склону и т.д. Кроме того, вариация является непрерывной в широком диапазоне до 60 °, поэтому только одна вариация по времени, пожалуй, самая совершенная конструкция до сих пор. 

   То, что делает VVTL-i лучше обычного VVT-i, является «L»-Lift, что означает подъем (подъем клапана). Давайте посмотрим на следующую иллюстрацию:


   Как и VTEC, система Toyota использует одиночный следящий рычаг, чтобы приводить в действие оба впускных клапана. Он также имеет 2 кулачковых лепестка, действующие на этот ведущий рычаг, у кулачков разные профили — один с более длинным профилем продолжительности открытия клапана (для высокой скорости), другой с более коротким профилем продолжительности открытия клапана (для низкой скорости). При малой скорости медленный кулачок приводит в действие ведомый качающийся рычаг с помощью роликоподшипника (для уменьшения трения).  Высокоскоростной кулачок не оказывает никакого влияния на качающийся следящий механизм, поскольку между гидравлическим толкателем имеется достаточное расстояние. 
 
<Крутящий момент (синяя кривая)

   Когда обороты двигателя проходят пороговую точку, скользящий клин подталкивается гидравлическим давлением, чтобы заполнить пространство. Высокоскоростной кулачок становится эффективным. Обратите внимание, что быстрый кулачок обеспечивает более длительную продолжительность открытия клапана, в то время как скользящий штифт добавляет подъем клапана. (Для Honda VTEC продолжительность и подъем выполняются кулачковыми лепестками)

Очевидно, что переменная длительность открытия клапана представляет собой двухэтапную конструкцию, в отличие от непрерывной конструкции Rover VVC. Однако VVTL-i предлагает переменный подъем, который очень сильно поднимает свою выходную мощность. Сравнивая с Honda VTEC и аналогичные конструкции для Mitsubishi и Nissan, система Toyota имеет бесступенчатую фазу кулачка, которая помогает ей достичь гораздо более низкой и средней гибкости.  Поэтому он легко является самым универсальным VVT на момент написания. Однако он также более сложный и дорогостоящий.

Преимущество Непрерывная фазировка кулачков улучшает подачу крутящего момента в широком диапазоне оборотов; Переменный подъем и продолжительность улучшают высокую мощность вращения.
Недостаток Более сложные и дорогие

   Если посмотреть на распределительный вал, то мы увидим, что для каждого цилиндра для каждой пары клапанов имеется одно коромысло, по которому отрабатывают сразу два кулачка — один обычный, а другой увеличенный. При нормальных условиях увеличенный кулачек отрабатывает в холостую, т.к. в коромысле под ним предусмотрен так называемый тапочек, который свободно входит внутрь коромысла, тем самым не позволяет большому кулачку передавать силу нажатия на коромысло. Под тапочком находится стопорный штифт, который приводится в действие давлением масла.

   Принцип работы: при повышенной нагрузке на высоких оборотах ЭБУ подает сигнал на дополнительный клапан VVT — он практически такой же как и на самой муфте, за исключением не больших отличий по форме. Как только клапан открылся в магистрали создается давление масла, которое механически воздействует на стопорный штифт и сдвигает его в сторону основания тапочка. Все, теперь тапочек заблокирован в коромысле и не имеет свободного хода. Момент от большого кулачка начинает передаваться коромыслу, тем самым опуская клапан глубже в цилиндр.

   Основные преимущества системы VVTL-i заключаются в том, что двигатель не плохо тянет на низах и выстреливает на верхах, улучшается топливная экономичность.

   Недостатками является пониженная экологичность, из-за чего система в таком виде долго не просуществовала.

Система Dual VVT-i

   Dual VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма TMC. Система имеет общий принцип работы с системой VVT-i, но распространенная на распределительный вал выпускных клапанов. В головке блока цилиндров на каждом шкиве обоих распределительных валах располагаются муфты VVT-i. Фактически это обычная двойная система VVT-i.

   В итоге теперь ЭБУ двигателя управляет временем открытия впускными и выпускными клапанами, позволяя достигать большую топливную экономичность как на низких оборотах так и на высоких. Двигатели получились более эластичными — крутящий момент распределен равномерно по всему диапазону оборотов двигателя. Учитывая тот факт, что Toyota решила отказаться от регулировки высоты подъема клапанов как в система VVTL-i, поэтому Dual VVT-i лишена ее недостатка заключающегося в относительно невысокой экологичности.

   Впервые система была установлена на двигатель 3S-GE автомобиля RS200 Altezza в 1998-м году. В настоящее время устанавливается практически на все современные двигатели Toyota, такие как V10 серия LR, V8 серия UR, V6 серия GR, серия AR и ZR.

Система VVT-iE

   VVT-iE — Variable Valve Timing — intelligent by Electric motor, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения с помощью электромотора.

   На сегодняшний день это самая технологичная система Toyota предназначенная для изменения фаз газораспределения современных моторов. Ее смысл точно такой же как у системы VVTL-i. Отличие заключается в самой реализации системы. Распределительные валы отклоняются на определенный угол для опережения или запаздывания относительно звездочек с помощью электродвигателя, а те давления масла, как на предыдущих моделях VVT. Теперь работа системы не зависит от оборотов двигателя и рабочей температуры в отличие от системы VVT-i, которая не способна работать при низких оборотах двигателя и не достигнув рабочей температуры двигателя. На низких оборотах давления масла мало и не способно сдвинуть лопасть муфты VVT.

   VVT-iE не имеет вышеперечисленных недостатков, т.к. не зависит от масла двигателя. А так же обладает дополнительным преимуществом — способностью точно позиционировать смещение распределительных валов в зависимости от условий работы двигателя. Система начинает свою работу начиная с начала запуска двигателя до его полной остановки. Ее работа способствует высокой экологичности современных двигателей Toyota, максимальной топливной эффективности и мощности.

   Принцип работы: электромотор вращается вместе с распределительным валом на скорости равной скорости распределительного вала. При необходимости электромотор либо притормаживается либо ускоряется относительно звездочки распределительного вала смещая распределительный вал на необходимый угол опережая или запаздывая фазы газораспределения.

 

Toyota Variable Valve Timing. VVT-i (генерал II)

Эугенио, 77
[email protected]
© Toyota-Club.Net
Янв 2016

Toyota Variable Valve Timing.

2- -,. 1JZ-GE ’96, 2JZ-GE ’95, 1JZ-GTE ’00, 3S-GE ’97. — Двойной VVT Toyota (3S-GE ’98, Altezza).

VVT-i (Интеллектуальная система регулирования фаз газораспределения). 40-60 ° ().


(JZ). 1 — ВВТ, 2 — ВВТ, 3 -, 4 -.

VVT

VVT (),. . .

JZ. 1 — (), 2 -, 3 -, 4 -, 5 -, 6 -.

(JZ). 1 -, 2 -, 3 -, 4 — ВВТ, 5 — (), 6 -, 7 -, 8 -, 9 — ВВТ, 10 -, 11 -.

/ VVT,.,.
a -, b -, c -, d — (), e — (), f -, g -, h -, j -.

. / ECM. . ,.

. / ECM. . ,.

. ECM,.


Тойота

2000


Toyota Variable Valve Timing.VVT-iE (поколение II)

Эугенио, 77
[email protected]
© Toyota-Club.Net
июл 2018

Toyota Variable Valve Timing. Evolution

Тип VVT-iE (поколение 2) — цепной привод ГРМ, электрический механизм изменения фаз газораспределения на впуске и традиционный гидравлический VVT на выпуске. Применяется для двигателей: Dynamic Force (A25A, M20A, V35A), серии NR (-FKE).

Система VVT-iE (Variable Valve Timing — интеллектуальная электрическая) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя.Это достигается поворотом впускного распределительного вала относительно ведущей звездочки в диапазоне от 70 ° (A25A) до 85 ° (V35A) (угол поворота коленчатого вала). Электродвигатель используется для регулировки, что позволяет эффективно работать при низких температурах или на низких оборотах двигателя с низким давлением масла. Привод работает непосредственно от момента включения, поэтому он может обеспечить наиболее оптимальное время при запуске.

Система VVT-i (Variable Valve Timing — интеллектуальная) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя.Это достигается поворотом распределительного вала выпускных клапанов относительно ведущей звездочки в диапазоне 41-44 ° (угол поворота коленчатого вала) *.

У рядных 4-х цилиндровых двигателей привод обоих распределительных валов осуществляется от одной цепи ГРМ. В двигателях V6 главная цепь привода ГРМ приводит в движение впускной распределительный вал, а затем с помощью короткой соединительной цепи — выпускной распределительный вал.

Привод VVT-iE

Привод состоит из двигателя с EDU и 2-ступенчатого циклоидального редуктора.

1 — управляющий двигатель с ЭДУ, 2 — звездочка, 3 — подшипник, 4 — эксцентриковый вал, 5 — планетарная шестерня, 6 — шестерня распредвала, 7 — звездочка, 8 — распредвал впускных клапанов.

Двигатель VVT-iE состоит из бесщеточного двигателя постоянного тока (установлен в крышке цепи привода ГРМ), блока управления EDU и датчика вращения на эффекте Холла. EDU служит посредником между блоком управления двигателем и приводным двигателем, регулируя направление и частоту его вращения. EDU постоянно передает в блок управления двигателем текущие данные о скорости электродвигателя, направлении вращения и состоянии управляющих сигналов.

Циклоидальная коробка передач включает в себя звездочку, эксцентриковый вал, планетарную шестерню и шестерню распределительного вала.Эксцентриковый вал приводит в движение планетарную шестерню. Звездочка имеет на 1 зуб больше, чем большая планетарная шестерня, а шестерня распределительного вала имеет на 1 зуб больше, чем малая планетарная шестерня. Когда эксцентриковый вал вращается, планетарная шестерня перемещается и одновременно вращается, будучи зацепленной с шестернями звездочки и распределительного вала. За каждый оборот эксцентрикового вала, приводимого в движение электродвигателем, планетарная шестерня перемещается на 1 зуб относительно шестерни звездочки и шестерни распределительного вала.
1 — звездочка, 2 — эксцентриковый вал, 3 — планетарная шестерня (большая), 4 — шестерня распределительного вала, 5 — планетарная передача (малая). эксцентриковый вал вращается: а — 120, б — 240, в — 360, г — на 1 зуб планетарной шестерни

Аванс . По сигналу ECM двигатель вращается быстрее, чем распредвал. Приводимая через редуктор шестерня распределительного вала вращается по часовой стрелке, а соединенный с ней распределительный вал перемещается в направлении вперед.

1 — управляющий двигатель с ЭБУ, 2 — звездочка, 3 — эксцентриковый вал, 4 — планетарная передача, 5 — шестерня распределительного вала, 6 — звездочка.а — частота вращения звездочки, б — частота вращения распределительного вала, в — опережение.

Задержка . По сигналу ECM двигатель вращается медленнее, чем распредвал. Приводимая через редуктор шестерня распределительного вала вращается против часовой стрелки, а соединенный с ней распределительный вал перемещается в направлении торможения.
1 — управляющий двигатель с ЭБУ, 2 — звездочка, 3 — эксцентриковый вал, 4 — планетарная передача, 5 — шестерня распределительного вала, 6 — звездочка. а — частота вращения звездочки, б — частота вращения распределительного вала, в — запаздывание.

Удерживать . По достижении заданного времени двигатель вращается с той же скоростью, что и распределительный вал.

Привод VVT-i

Привод нового типа используется для двигателей Dynamic Force — с масляным регулирующим клапаном, встроенным в центральный болт.

A25A: 1 — соленоид управления маслом, 2 — катушка соленоида, 3 — плунжер, 4 — вал.

V35A: 1 — соленоид управления маслом, 2 — катушка соленоида, 3 — плунжер, 4 — вал.

На распредвал выпускных клапанов установлен привод VVT-i с лопастным ротором. Когда двигатель остановлен, стопорный штифт удерживает ротор в положении максимального опережения для нормального запуска.
A25A: 1 — регулирующий клапан, 2 — корпус, 3 — лопасть, 4 — стопорный штифт, 5 — звездочка, 6 — распредвал. а — стоп, б — работа.

ECM управляет потоком масла для опережения и замедления камер с помощью соленоида на основе сигналов датчиков положения распределительного вала.Когда двигатель остановлен, золотник клапана приводится в движение пружиной для обеспечения максимального угла опережения.
1 — регулирующий клапан. а — в камеру опережения, б — в камеру торможения, в — давление масла, г — слив

Аванс . ЕСМ переключает соленоид в положение опережения и переключает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением подается в ротор в опережающей камере, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении опережения.
1 — крыльчатка, 2 — от ЭБУ, 3 — управляющий соленоид. а — направление вращения, б — камера торможения, в — камера опережения, г — в камеру опережения, д — от камеры торможения, е — слив

Задержка . ECM переключает соленоид в положение задержки и переключает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением подается в ротор в камере торможения, поворачивая его вместе с распределительным валом в сторону торможения.
1 — крыльчатка, 2 — от ЭБУ, 3 — управляющий соленоид. а — направление вращения, б — камера торможения, в — камера опережения, г — от камеры опережения, д — в камеру торможения, е — слив

Удерживать . ЕСМ рассчитывает целевой угол в соответствии с условиями движения и после достижения заданного положения переключает регулирующий клапан в нейтральное положение до следующего изменения внешних условий.

• Обзор двигателей Toyota

2000


VVT-i

Двигатель 1ZZ-FE с VVT-i

VVT-i , или Variable Valve Timing с интеллектом — это автомобильная технология изменения фаз газораспределения, разработанная Toyota, аналогичная по своим характеристикам VANOS BMW. Система Toyota VVT-i заменяет Toyota VVT , предложенную с 24 декабря 1991 года, на 5-клапанный двигатель 4A-GE на цилиндр. Система VVT представляет собой 2-ступенчатую систему фазирования кулачка с гидравлическим управлением. Сообщается, что генеральный директор Toyota motors сказал: «VVT — сердце каждой современной Toyota!» [ необходима ссылка ]

VVT-i, представленный в 1996 году, изменяет синхронизацию впускных клапанов, регулируя соотношение между приводом распределительного вала (ременным, ножничным механизмом или цепью) и впускным распредвалом.Давление моторного масла подается на исполнительный механизм для регулировки положения распределительного вала. Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана приводит к повышению эффективности двигателя. [1] Варианты системы, включая VVTL-i , Dual VVT-i , Triple VVT-iE [необходима ссылка ] и Valvematic .

VVTL-i

Двигатель 2ZZ-GE, впервые оснащенный VVTL-i

VVTL-i (Интеллектуальная система изменения фаз газораспределения и подъема) — это расширенная версия VVT-i, которая может изменять подъем клапана (и продолжительность ), а также фазы газораспределения.В случае 16-клапанного 2ZZ-GE головка двигателя напоминает типичную конструкцию DOHC, с отдельными кулачками для впуска и выпуска и двумя впускными и двумя выпускными клапанами (всего четыре) на цилиндр. В отличие от традиционной конструкции, каждый распределительный вал имеет два кулачка на цилиндр, один из которых оптимизирован для работы на низких оборотах, а другой — для работы на высоких оборотах, с большим подъемом и большей продолжительностью работы. Каждая пара клапанов управляется одним коромыслом, который приводится в действие распределительным валом. У каждого коромысла есть толкатель тапочки, прикрепленный к коромыслу с помощью пружины, позволяющий толкателю тапочки свободно перемещаться вверх и вниз с высоким выступом, не затрагивая коромысло. Когда двигатель работает ниже 6000-7000 об / мин (в зависимости от года выпуска, автомобиля и установленного ЭБУ), нижний лепесток управляет коромыслом и, следовательно, клапанами, а толкатель свободно вращается рядом с коромыслом. Когда двигатель работает выше точки включения подъемника, ЭБУ активирует переключатель давления масла, который проталкивает скользящий штифт под толкатель на каждом коромысле. Коромысло теперь заблокировано для движений толкателя и, таким образом, следует за движением выступа кулачка для высоких оборотов и будет работать с профилем кулачка для высоких оборотов до тех пор, пока штифт не выйдет из зацепления ЭБУ.Подъемная система в принципе аналогична работе Honda VTEC.

Впервые система была использована в Toyota Celica 2000 года с 2ZZ-GE. В настоящее время Toyota прекратила производство двигателей VVTL-i для большинства рынков, поскольку двигатель не соответствует требованиям Euro IV по выбросам. В результате этот двигатель был снят с производства на некоторых моделях Toyota, в том числе на Corolla T-Sport (Европа), Corolla Sportivo (Австралия), Celica, Corolla XRS, Toyota Matrix XRS и Pontiac Vibe GT, все из которых был установлен двигатель 2ZZ-GE . Lotus Elise предлагает двигатели 2ZZ-GE и 1ZZ-FE , а Exige предлагает двигатель с нагнетателем.

Двойной VVT-i

Двигатель 2GR-FSE с двойным VVT-i

Система Dual VVT-i регулирует синхронизацию распредвалов впускных и выпускных клапанов. Впервые он был представлен в 1998 году на двигателе RS200 Altezza 3S-GE .

Dual VVT-i также используется в двигателе V6 нового поколения Toyota, 3,5-литровом 2GR-FE , впервые появившемся на Avalon 2005 года.Этот двигатель сейчас можно найти на многих моделях Toyota и Lexus. За счет регулировки фаз газораспределения запуск и остановка двигателя происходят практически незаметно при минимальной компрессии. Возможен быстрый нагрев каталитического нейтрализатора до температуры зажигания, что значительно снижает выбросы углеводородов.

Большинство двигателей Toyota, включая двигатели UR (V8), двигатели GR (V6), двигатели AR (Large I4) и двигатели ZR (Small I4), теперь используют эту технологию.

VVT-iE

VVT-iE (Variable Valve Timing — интеллектуальный с помощью электродвигателя) — это версия Dual VVT-i, в которой используется привод с электрическим приводом для регулировки и поддержания фаз газораспределения впускных клапанов. [2] Регулировка фаз газораспределения выпускных клапанов по-прежнему регулируется с помощью гидравлического привода. Эта форма технологии изменения фаз газораспределения была первоначально разработана для автомобилей Lexus. Эта система была впервые представлена ​​на Lexus LS 460 2007 года выпуска как двигатель 1UR.

Двигатель 1UR, впервые оснащенный VVT-iE

Электродвигатель в приводе вращается вместе с впускным распределительным валом во время работы двигателя. Чтобы обеспечить синхронизацию фаз газораспределения, электродвигатель привода будет работать с той же скоростью, что и распредвал.Чтобы ускорить синхронизацию распределительного вала, приводной двигатель будет вращаться немного быстрее, чем скорость распределительного вала. Чтобы замедлить синхронизацию распределительного вала, приводной двигатель будет вращаться немного медленнее, чем скорость распределительного вала. Разница в скорости между приводным электродвигателем и синхронизацией распределительного вала используется для работы механизма, который изменяет синхронизацию распределительного вала. Преимущество электрического привода заключается в улучшенном отклике и точности на низких оборотах двигателя и при более низких температурах. Кроме того, он обеспечивает точное позиционирование распределительного вала при запуске двигателя и сразу после него, а также более широкий диапазон регулировки.Комбинация этих факторов позволяет более точно контролировать, что приводит к улучшению как экономии топлива, так и мощности двигателя, а также показателей выбросов.

Valvematic

Система Valvematic предлагает непрерывную регулировку объема и времени подъема, а также повышает топливную экономичность за счет управления топливно-воздушной смесью с помощью клапана управления, а не обычного управления дроссельной заслонкой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.