Система vvt что это такое: Dual VVT-i с системой VVT-iW

Содержание

Что означает надпись на двигатель ввт 1. Что такое Двигателя VVT-i. Vvti toyota что это или как работает газораспределение VVT-i

VVTi Toyota что это и как она устроена? VVT-i – так назвали конструкторы автоконцерна Toyota систему управления фазами газораспределения, которые придумали свою систему повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания.

Это не говорит о том, что такие механизмы только у Тойоты, но рассмотрим этот принцип на её примере.

Начнём с расшифровки.

Аббревиатура VVT-i звучит на языке оригинала как Variable Valve Timing intelligent, что переводим как интеллектуальное изменение фаз газораспределения.

Впервые на рынке эта технология представлена компанией Toyota десять лет назад, в 1996 году. Аналогичные системы есть у всех автоконцернов и брендов, что говорит об их пользе. Называются они, правда, все по-разному, путая рядовых автолюбителей.

Что же привнесла VVT-i в моторостроение? В первую очередь – повышение мощности, равномерной во всём диапазоне оборотов. Моторы стали экономичнее, а следовательно более эффективнее.

Управление фазами газораспределения или управление моментом поднятия и опускания клапанов, происходит при помощи поворота на нужный угол .

Как это реализовано технически, рассмотрим далее.

Vvti toyota что это или как работает газораспределение VVT-i?

Система VVT-i Toyota что это такое и для чего, мы поняли. Время углубиться в её внутренности.

Главные элементы этого инженерного шедевра:

Алгоритм работы всей этой конструкции прост. Муфта, представляющая собой шкив с полостями внутри и ротором, закреплённым на распредвале, заполняется маслом под давлением.

Полостей несколько, и за это наполнение отвечает VVT-i клапан (OCV), действующий по командам блока управления.

Под напором масла ротор вместе с валом может поворачиваться на определённый угол, а вал уже, в свою очередь, определяет, когда подниматься и опускаться клапанам.

В стартовом положении позиция распредвала впускных клапанов обеспечивает максимальную тягу на низких оборотах мотора.

С повышением частоты вращения , система поворачивает распредвал таким образом, чтобы клапаны открывались раньше и закрывались позже – это помогает увеличить отдачу на высоких оборотах.

Как видим, технология VVT-i, принцип работы которой рассмотрели, довольно проста, но, тем не менее, эффективна.

Развитие технологии VVT-i: что ещё придумали японцы?

Есть и другие разновидности этой технологии. Так, к примеру, Dual VVT-i управляет работой не только распредвала впускных клапанов, но и выпускных.

Это позволило достичь ещё более высоких параметров двигателей. Дальнейшее развитие идеи получило название VVT-iE.

Здесь уже инженеры Toyota полностью отказались от гидравлического способа управления положением распредвала, который имел ряд недостатков, ведь для поворота вала необходимо было, чтобы давление масла поднялось до определённого уровня.

Устранить данный недостаток удалось благодаря электромоторам – теперь они поворачивают валы. Вот так вот.

Спасибо за внимание, теперь вы сами можете ответить кому угодно на вопрос «VVT-i Toyota что это такое и как оно работает».

Не забывайте подписываться на наш блог и до новых встреч!

Система VVT-i 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).

Основным управляющим устройством является муфта VVT-i. «По умолчанию» фазы открытия клапанов выставлены для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, возросшее давление масла открывает клапан VVT-i, после чего 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 повышает мощность и крутящий момент на высоких оборотах.

Функционирование системы VVT-i определяется условиями работы двигателя на различных режимах:

[свернуть]

Конструктивные поколения VVT-i

VVT (поколение 1, 1991-2001)

Раскрыть…

Условное 1-е поколение представляет ременной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с поршнем с винтовой нарезкой в шкиве впускного распредвала. Применялось на двигателях 4A-GE тип’91 и тип’95 (silvertop и blacktop).

Система VVT (Variable Valve Timing) поколения 1 позволяет ступенчато изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распределительного вала впускных клапанов относительно шкива на 30° по углу поворота коленвала.

Корпус привода VVT (с внутренней винтовой нарезкой) соединён со шкивом, внутренняя шестерня с винтовой нарезкой соединена со впускным распредвалом. Между ними находится подвижный поршень с внутренней и внешней нарезкой. При осевом перемещении поршня происходит поворот вала относительно шкива.

1 — демпфер, 2 — винтовая нарезка, 3 — поршень, 4 — распредвал, 5 — возвратная пружина.

Блок управления на основе сигналов датчиков контролирует подачу масла в полости шкива (посредством электромагнитного клапана).

При включении по сигналу ECM электромагнитный клапан сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к поршню и сдвигает его. Смещаясь по винтовой нарезке, поршень проворачивает распредвал в направлении опережения. При выключении электромагнитного клапана поршень перемещается обратно и распредвал возвращается в исходное положение.

При высокой нагрузке и оборотах ниже средних, раннее закрытие впускных клапанов позволяет улучшить наполнение цилиндров. Благодаря этому увеличивается крутящий момента на низких и средних оборотах. На высоких оборотах позднее закрытие впускных клапанов (при отключении VVT) способствует увеличению максимальной мощности.

[свернуть]

VVT-i (поколение 2, 1995-2004)

Раскрыть. ..

Условное 2-е поколение представляет собой ременной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с поршнем с винтовой нарезкой в шкиве впускного распредвала. Применялось на двигателях 1JZ-GE тип’96, 2JZ-GE тип’95, 1JZ-GTE тип’00, 3S-GE тип’97. Существовал вариант с механизмами изменения фаз на обоих распредвалах — первый Dual VVT Toyota (см. ниже, 3S-GE тип’98, Altezza).

Система VVT-i позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя, что достигается поворотом распредвала впускных клапанов относительно шкива в диапазоне 40-60° по углу поворота коленвала.

Привод ГРМ (серия JZ). 1 — привод VVT, 2 — клапан VVT, 3 — датчик положения распредвала, 4 — датчик положения коленвала.

Корпус привода VVT-i (с внутренней винтовой нарезкой) соединен со шкивом, внутренняя шестерня с винтовой нарезкой соединена со впускным распредвалом. Между ними находится подвижный поршень с внутренней и внешней нарезкой. При осевом перемещении поршня происходит плавный поворот вала относительно шкива.

Серия JZ. 1 — корпус (внутренняя нарезка), 2 — шкив, 3 — поршень, 4 — внешняя нарезка вала, 5 — внешняя нарезка поршня, 6 — впускной распредвал.

Привод ГРМ (серия JZ). 1 — впускной распредвал, 2 — золотник, 3 — плунжер, 4 — клапан VVT, 5 — масляный канал (от насоса), 6 — головка блока цилиндров, 7 — внешняя нарезка поршня, 8 — поршень, 9 — привод VVT, 10 — внутренняя нарезка поршня, 11 — шкив.

Блок управления на основе сигналов датчиков контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT посредством электромагнитного клапана. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол задержки.

a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла, h — обмотка, j — плунжер.

опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к левой стороне поршня и смещает его вправо. Смещаясь по винтовой нарезке, поршень проворачивает распредвал в направлении опережения.

Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к правой стороне поршня и смещает его влево. Смещаясь по винтовой нарезке, поршень проворачивает распредвал в направлении задержки.

После установки заданного положения ECM переключает управляющий клапан в нейтральную позицию (позицию удержания ), поддерживая давление с обеих сторон поршня.

Вот так выглядит клапан на примере двигателя 1JZ-GTE:

Фазы газораспределения VVT-i на примере серии JZ:

[свернуть]

VVT-i (поколение 3, 1997-2012)

Раскрыть…

Условное 3-е поколение представляет собой ременной привод ГРМ с шестерённой передачей между распредвалами и механизм изменения фаз с лопастным ротором в передней части выпускного распредвала или в задней части впускного.

Применялась на двигателях 1MZ-FE тип’97, 3MZ-FE, 3S-FSE, 1JZ-FSE, 2JZ-FSE, 1G-FE тип’98, 1UZ-FE тип’97, 2UZ-FE тип’05, 3UZ-FE. Позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно шкива в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала).

Привод ГРМ (серия MZ). 1 — датчик положения дроссельной заслонки, 2 — датчик положения распредвала, 3 — клапан VVT, 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 5 — датчик положения коленвала.

Привод ГРМ (1G-FE тип’98). 1 — клапан VVT, 2 — датчик положения распредвала, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик положения коленвала.

Привод ГРМ (серия UZ). 1 — клапан VVT, 2 — датчик положения распредвала, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик положения коленвала.

Привод VVT с лопастным ротором установлен в передней или задней части одного из распредвалов. При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимальной задержки для обеспечения нормального запуска.

1MZ-FE, 3MZ-FE. 1 — выпускной распредвал, 2 — впускной распредвал, 3 — привод VVT, 4 — фиксатор, 5 — корпус, 6 — ведомая шестерня, 7 — ротор.

1G-FE тип’98. 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — выпускной распредвал, 5 — впускной распредвал. a — при остановке, b — в работе, c — опережение, d — задержка.

2UZ-FE тип’05. 1 — привод VVT, 2 — впускной распредвал, 3 — выпускной распредвал, 4 — масляные каналы, 5 — ротор датчика положения распредвала.

2UZ-FE тип’05. 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — камера опережения, 5 — камера задержки, 6 — впускной распредвал. a — при остановке, b — в работе, c — давление масла.

Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения

Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки

[свернуть]

VVT-i (поколение 4, 1997-…)

Раскрыть. ..

Условное 4-е поколение VVT-i представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастным ротором на звездочке впускного распредвала. Применялось на двигателях серий NZ, AZ, ZZ, SZ, KR, 1GR-FE тип’04. Позволяет плавно менять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 40-60° по углу поворота коленвала.

Привод ГРМ (серия AZ). 1 — управляющий клапан VVT-i, 2 — датчик положения распредвала, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик положения коленвала, 5 — привод VVT.

На впускном распредвале установлен привод VVT с лопастным ротором. При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимальной задержки для обеспечения нормального запуска. В некоторых модификациях может использоваться вспомогательная пружина, которая прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.

Привод VVT-i. 1 — корпус, 2 — фиксатор, 3 — ротор, 4 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.

4-лепестковый ротор позволяет изменять фазы в пределах 40° (например, на двигателях серий ZZ и AZ), но если требуется увеличить угол поворота (до 60° у SZ) — применяется 3-лепестковый или расширяются рабочие полости. Принцип действия и режимы работы этих механизмов абсолютно аналогичны, разве что за счёт расширенного диапазона регулировки становится возможным вообще исключить перекрытие клапанов на холостом ходу, при низкой температуре или запуске.

Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол задержки. Управляющие сигналы от блока к клапану VVT используют широтно-импульсную модуляцию (чем больше опережение, тем импульсы шире, при задержке соответственно короче).

1 — электромагнитный клапан. a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла, h — обмотка, j — плунжер.

Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.

Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.

При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.

Фазы газораспределения (2AZ-FE):

[свернуть]

VVTL-i (подвид 4-го поколения, 1999-2005)

Раскрыть…

VVTL-i, Variable Valve Timing and Lift intelligent system — подвид технологии VVT-i, которая также умеет управлять высотой и длительностью подъема клапанов (ступенчатой — с использовнием двух кулачков разного профиля). Была впервые внедрена на двигателе 2ZZ-GE. Традиционная VVT-i отвечает за улучшение тяги на низких оборотах, а дополнительная часть — за максимальную мощность и максимальный момент, «подбрасывая угля» при частоте вращения более 6000 об/мин (высота подъема клапанов увеличивается с 7,6 мм до 10,0/11,2 мм).

Сам по себе механизм VVTL-i устроен достаточно просто. Для каждой пары клапанов на распредвале имеется два кулачка с разным профилем («спокойным» и «агрессивным»), а на рокере — два разных толкателя (соответственно, роликовый и скользящий). В нормальном режиме рокер (и клапан) приводится от кулачка со спокойным профилем через роликовый толкатель, а подпружиненный скользящий толкатель работает вхолостую, перемещаясь в рокере. При переходе в форсированный режим давлением масла перемещается стопорный штифт, который подпирает шток скользящего толкателя, жестко соединяя его с рокером. Когда давление жидкости снимается, пружина отжимает штифт и скользящий толкатель вновь освобождается.

Изощренная схема с разными толкателями объясняется тем, что роликовый (на игольчатом подшипнике) дает меньшие потери на трение, но, при равной высоте профиля кулачка, обеспечивает меньшее наполнение (мм*град), а на высоких оборотах потери на трение почти выравниваются, так что с точки зрения получения максимальной отдачи становится выгоднее скользящий. Роликовый толкатель изготовлен из закаленной стали, а скользящий, хоть и использует ферросплав с повышенными противозадирными свойствами, все равно потребовал применения особой схемы орошения маслом, установленной в головке блока.

Самой ненадежной частью схемы является стопорный штифт. Он не может за один оборот распредвала встать в рабочее положение, поэтому неизбежно происходит соударение штока со штифтом при их частичном перекрытии, от чего износ обоих деталей только прогрессирует. В конце концов он достигает такой величины, что штифт постоянно будет отжиматься штоком в исходное положение и не сможет зафиксировать его, поэтому постоянно будет работать только кулачок низких оборотов. С этой особенностью боролись тщательной обработкой поверхностей, уменьшением веса штифта, увеличением давления в магистрали, но до конца победить ее не смогли. На практике по-прежнему случаются поломки оси и штифтов этого хитроумного рокера.

Второй распространенный дефект — срезается болт крепления оси коромысел, после чего та начинает свободно вращаться, подвод масла к рокерам прекращается, и VVTL-i в принципе не выходит в форсированный режим, не говоря уж о нарушении смазки всего узла. Таким образом, схема VVTL-i осталась технологически недоведенной для серийного производства.

[свернуть]

Dual VVT-i

Представляет собой развитие VVT-i условного 4-го поколения.

DVVT-i (2004-…)

Раскрыть…

Система DVVT-i (Dual Variable Valve Timing intelligent) представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов. Впервые применена на двигателе 3S-GE в 1998 году. Применялась на двигателях серий AR, ZR, NR, GR, UR, LR.

Позволяет плавно изменять фазы газораспределения на обоих распредвалах в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распределительных валов впускных и выпускных клапанов относительно звездочек привода в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала). Фактически — обычная система VVT-i «в двойном комплекте».

Обеспечивает:

  • бОльшую топливную экономичность как на низких, так и на высоких оборотах;
  • лучшую эластичность — крутящий момент распределен равномерно по всему диапазону оборотов двигателя.

Привод ГРМ (серия ZR). 1 — клапан VVT (выпуск), 2 — клапан VVT (впуск), 3 — датчик положения распредвала (выпуск), 4 — датчик положения распредвала (впуск), 5 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 6 — датчик положения коленвала.

Поскольку в Dual VVT-i не используется управление высотой подъема клапанов, как в VVTL-i, то и недостатки VVTL-i также отсутствуют.

На распредвалах установлены приводы VVT с лопастными роторами. При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска.

В некоторых модификациях может использоваться вспомогательная пружина, которая прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.

Привод VVT (впуск). 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — звездочка, 5 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.

Привод VVT (выпуск). 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — звездочка, 5 — распредвал, 6 — возвратная пружина. a — при остановке, b — в работе.

Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол задержки для впуска и максимальный угол опережения для выпуска. Управляющие сигналы используют широтно-импульсную модуляцию (аналогично).

Клапан VVT (впуск). a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.

Клапан VVT (выпуск). a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.

Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения (верхняя картинка — впуск, нижняя — выпуск):

Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки (верхняя картинка — впуск, нижняя — выпуск):

При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.

Фазы газораспределения Dual-VVT (2ZR-FE):

[свернуть]

VVT-iE (2006-…)

Раскрыть…

VVT-iE, Variable Valve Timing — intelligent by Electric motor — интеллектуальное изменение фаз газораспределения с помощью электромотора. Отличается от базовой технологии VVT-i тем, что управление фазами газораспределения на впуске производится не гидравлическим давлением масла, а специальным электромотором (выпуск по-прежнему управляется гидравликой). Впервые была применена в 2007 году на двигателе 1UR-FSE.

Принцип работы: электромотор VVT-iE вращается вместе с распределительным валом на тех же оборотах. При необходимости электромотор либо притормаживается, либо ускоряется относительно звездочки распределительного вала, смещая распределительный вал на необходимый угол и тем самым управляя фазами газораспределения. Преимуществом такого решения является возможность высокоточного управления фазами газораспределения, независимо от оборотов двигателя и рабочей температуры масла (в обычной системе VVT-i на низких оборотах и на непрогретом масле давление в маслосистеме недостаточно для сдвига лопастей муфты VVT-i).

[свернуть]

VVT-iW (2015-…)

Раскрыть…

VVT-iW (Variable Valve Timing intelligent Wide) представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов и расширенным диапазоном регулировки на впуске. Применялась на двигателях 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS. Позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 75-80° по углу поворота коленвала.

Расширенный, по сравнению с обычным VVT, диапазон приходится главным образом на угол задержки. На втором распредвалу в этой схеме установлен привод VVT-i.

Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала выпускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 50-55° (по углу поворота коленвала).

Совместная работа VVT-iW на впуске и VVT-i на выпуске обеспечивает следующий эффект:

  1. Режим пуска (EX — опережение, IN — промежуточное положение). Для обеспечения надежного запуска используются два независимых фиксатора, удерживающих ротор в промежуточном положении.
  2. Режим частичной нагрузки (EX — задержка, IN — задержка). Обеспечивается возможность работы двигателя по циклу Миллера/Аткинсона, при этом уменьшаются насосные потери и улучшается экономичность.
  3. Режим между средней и высокой нагрузкой (EX — задержка, IN — опережение). Обеспечивается режим т.н. внутренней рециркуляции отработавших газов и улучшаются условия выпуска.

На впускном распредвалу установлен привод VVT-iW с лопастным ротором. Два фиксатора удерживают ротор в промежуточном положении. Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора в промежуточное положение и надежного срабатывания фиксаторов. Это обеспечивает нормальный пуск двигателя, заглушенного в положении задержки.

Привод VVT-iW. 1 — центральный болт, 2 — вспомогательная пружина, 3 — передняя крышка, 4 — ротор, 5 — фиксатор, 6 — корпус (звездочка), 7 — задняя крышка, 8 — впускной распредвал. a — стопорный паз.

Управляющий клапан встроен в центральный болт крепления привода (звездочки) к распредвалу. При этом управляющий масляный канал имеет минимальную длину, обеспечивая максимальную скорость отклика и срабатывания при низких температурах. Управляющий клапан приводится штоком плунжера э/м клапана VVT-iW.

a — сброс, b — к полости опережения, c — к полости задержки, d — моторное масло, e — к фиксатору.

Конструкция клапана позволяет независимо управлять двумя фиксаторами, по отдельности для контуров опережения и задержки. Это позвоялет фиксировать ротор в промежуточном положении управления VVT-iW.

1 — внешний штифт, 2 — внутренний штифт. a — фиксатор задействован, b — фиксатор свободен, c — масло, d — стопорный паз.

Электромагнитный клапан VVT-iW установлен в крышке цепи привода ГРМ и соединен непосредственно с приводом изменения фаз впускного распредвала.

1 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — обмотка, b — плунжер, c — шток.

При опережении

При задержке

1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — сброс, g — давление масла.

При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения. После установки заданного положения ECM переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.

На выпускном распредвалу установлен привод VVT-i лопастным ротором (традиционного или нового образца — с управляющим клапаном, встроенным в центральный болт). При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска.

Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.

Привод VVT-i (AR). 1 — вспомогательная пружина, 2 — корпус, 3 — ротор, 4 — фиксатор, 5 — звездочка, 6 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.

Привод VVT-i (GR). 1 — центральный болт, 2 — передняя крышка, 3- корпус, 4 — ротор, 5 — задняя крышка, 6 — впускной распредвал.

Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол опережения.

Клапан VVT (AR). 1 — электромагнитный клапан. a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.

Клапан VVT (GR). 1 — электромагнитный клапан. a — слив, b — к приводу (полость опережения), c — к приводу (полость задержки), d — давление масла.

При опережении электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.

1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — слив, g — давление масла.

При задержке электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.

1 — ротор, 2 — электромагнитный клапан VVT-i, 3 — от ECM. a — направление вращения, b — давление масла, c — сброс.

1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — от полости опережения, e — к полости задержки, f — слив, g — давление масла.

При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.

10.07.2006

Рассмотрим здесь принцип функционирования системы VVT-i второго поколения, которая применяется сейчас на большинстве тойотовских двигателей.

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).

1. Конструкция

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).

2. Функционирование

Для поворота распределительного вала масло под давлением при помощи золотника направляется к одной из сторон лепестков ротора, одновременно открывается на слив полость с другой стороны лепестка. После того, как блок управления определяет, что распредвал занял требуемое положение, оба канала к шкиву перекрываются и он удерживается в фиксированном положении.

Режим

Фазы

Функции

Эффект

Холостой ход

Установлен угол поворота распределительного вала, соответствующий самому позднему началу открытия впускных клапанов (максимальный угол задержки). «Перекрытие» клапанов минимально, обратное поступление газов на впуск минимально. Двигатель стабильнее работает на холостом ходу, снижается расход топлива

Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации обратного поступление газов на впуск. Повышается стабильность работы двигателя

Перекрытие клапанов увеличивается, при этом снижаются «насосные» потери и часть отработавших газов поступает на впуск Улучшается топливная экономичность, снижается эмиссия NOx

Высокая нагрузка, частота вращения ниже средней

Обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения цилиндров Возрастает крутящий момент на низких и средних оборотах

Обеспечивается позднее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения на высоких оборотах Увеличивается максимальная мощность

При низкой температуре охлаждающей жидкости

Устанавливается минимальное перекрытие для предотвращения потерь топлива Стабилизируется повышенная частота вращения холостого хода, улучшается экономичность

При запуске и остановке

Устанавливается минимальное перекрытие для предотвращения попадания отработавших газов на впуск Улучшается запуск двигателя

3. Вариации

Приведенный выше 4-лепестковый ротор позволяет изменять фазы в пределах 40° (как, например, на двигателях серий ZZ и AZ), но если требуется увеличить угол поворота (до 60° у SZ) — применяется 3-лепестковый или расширяются рабочие полости.

Принцип действия и режимы работы этих механизмов абсолютно аналогичны, разве что за счет расширенного диапазона регулировки становится возможным вообще исключить перекрытие клапанов на холостом ходу, при низкой температуре или запуске.

· 20.08.2013

Эта система обеспечивает оптимальный момент впуска в каждом цилиндре для данных конкретных условий работы двигателя. VVT-i практически устраняет традиционный компромисс между большим крутящим моментом на низких оборотах и большой мощностью на высоких. Также VVT-i обеспечивает большую экономию топлива и настолько эффективно снижает выбросы вредных продуктов сгорания, что отпадает необходимость в системе рециркуляции выхлопных газов.

Двигатели VVT-i устанавливаются на всех современных автомобилях Toyota. Аналогичные системы разрабатываются и применяются рядом других производителей (например, система VTEC от Honda Motors). Система VVT-i разработки Toyota заменяет предыдущую систему VVT (2-ступенчатая система управления с гидравлическим приводом), используемую с 1991 г. на 20-клапанных двигателях 4A-GE. VVT-i используется с 1996 г. и управляет моментом открытия и закрытия впускных клапанов путем изменения передачи между приводом распредвала (ремнем, шестерней или цепью) и собственно распредвалом. Для управления положением распредвала используется гидравлический привод (двигательное масло под давлением).

В 1998 г. появился Dual («двойной») VVT-i, управляющий и впускными, и выпускными клапанами (впервые устанавливался на двигателе 3S-GE на RS200 Altezza). Также двойной VVT-i используется на новых V-образных двигателях Toyota, например, на 3,5-литровом V6 2GR-FE. Такой двигатель устанавливается на Avalon, RAV4 и Camry в Европе и Америке, на Aurion в Австралии и на различных моделях в Японии, в т. ч. Estima. Двойной VVT-i будет использоваться в будущих двигателях Toyota, в том числе новом 4-цилиндровом двигателе для нового поколения Corolla. Кроме того, двойной VVT-i используется в двигателе D-4S 2GR-FSE на Lexus GS450h.

За счет изменения момента открытия клапанов пуск и стоп двигателя практически незаметны, т. к. компрессия минимальна, а катализатор очень быстро нагревается до рабочей температуры, что резко снижает вредные выбросы в атмосферу. VVTL-i (расшифровывается как Variable Valve Timing and Lift with intelligence) Основанная на VVT-i, система VVTL-i использует распредвал, обеспечивающий также регулирование величины открытия каждого клапана при работе двигателя на высоких оборотах. Это позволяет обеспечить не только более высокие обороты и большую мощность двигателя, но и оптимальный момент открытия каждого клапана, что приводит к экономии топлива.

Система разработана при сотрудничестве с компанией Yamaha. Двигатели VVTL-i устанавливаются на современных спортивных автомобилях Toyota, таких как Celica 190 (GTS). В 1998 г. Toyota начала предлагать новую технологию VVTL-i для двухраспредвального 16-клапанного двигателя 2ZZ-GE (один распредвал управляет впускными, а другой выпускными клапанами). На каждом распредвале имеется по два кулачка на цилиндр: один для низких оборотов, а другой для высоких (с большим открытием). На каждом цилиндре – два впускных и два выпускных клапана, и каждая пара клапанов приводится в движение одним качающимся рычагом, на который воздействует кулачок распредвала. На каждом рычаге есть подпружиненный скользящий толкатель (пружина позволяет толкателю свободно скользить по «высокооборотному» кулачку, не воздействуя при этом на клапаны). Когда частота вращения вала двигателя ниже 6000 об./м, на качающийся рычаг воздействует «низкооборотный кулачок» через обычный роликовый толкатель (см. рис.). Когда же частота превышает 6000 об./м, компьютер управления двигателем открывает клапан, и давление масла сдвигает шпильку под каждым скользящим толкателем. Шпилька подпирает скользящий толкатель, в результате чего он уже не движется свободно на своей пружине, а начинает передавать качающемуся рычагу воздействие от «высокооборотного» кулачка, и клапаны открываются больше и на большее время.

Долго выбирал для жены авто. На Тойотах езжу давно и уважаю. Королла подходила практически идеально. Но честно говоря симпатичной её назвать, язык не поворачивался. Мне она напоминала лицо несчастных красавиц после пластической операции, когда только что сняли бинты. Когда увидел фотки обновленной — желание значительно усилилось. Ставлю дизайнерам 5+. Стало по крайней мере понятно что имел ввиду тот хирург. Ну да не суть. На вкус и цвет, как известно..

Честные 11,9% кредита от ТОЙОТА-Банка довершили разгром сомнений.

Теперь к вопросу о маркетологах.

Логику этих людей мне видимо никогда не дано понять. Я могу простить «весла» в задних дверях, дешевую штатную магнитолу и т. п. Но отсутствие системы стабилизации В ЛЮБЫХ КОМПЛЕКТАЦИЯХ мягко говоря злит. Я конечно понимаю, что вам нужно разнести машины по разным сегментам, чтоб не было внутренней конкуренции у производителя и т. д. Но BOSСH продает её вам за $200!!! А она между прочим жизни спасает. Нет ничего страшнее лобовой аварии на трассе. А они частенько происходят именно из-за потери сцепления с дорогой. Я лично не моргнув глазом доплачу за неё 10-15 т. р. Уверен я такой не один.

И ещё о грустном.

Всмысле о коробках. Они никогда не были сильной стороной тойот. Не в плане надежности. Тут как раз таки полный порядок. А в плане продвинутости. Тойоты в этом вопросе безнадежно консервативны. Общепризнанно, что «робот» которым изначально оснащали эту машину не удался. Конечно же я очень рад, что его таки заменили классическим автоматом.

НО ПОЧЕМУ ЧЕТЫРЕХСТУПЕНЧАТЫМ?? У всех уже давно пять, а то и шесть передач! Да черт с ней с короллой. Как у вас рука поднялась оснастить 4-х ступкой RAV4?

Ну и наконец последняя ложка дегтя.

Подогрев сидений. Почему только два положения on/off?? Я конечно, не претендую на плавную регулировку как на лексусах. Но Hi/Lo — это ведь то, что доктор прописал. Hi — нагрелось, Lo — езди весь день. А тут On и через пару минут — ваш омлет готов, сэээр! А включать/выключать всю дорогу эти малюсенькие кнопки неудобно, да и небезопасно, так как обе они расположены справа за кочергой коробки передач и нащупать их неглядя редко получается. А слева на этот месте заглушка. But Why???

Вот пожалуй и все из неприятного.

Положа руку на сердце, говорю — машина отличная! Что и неудивительно. Это «мясо» продаж тойот. Инженеры не имеют права на ошибку в этой модели.

Движок 1.6 Dual VVTi — выше всяких похвал! Аплодирую мотористам стоя. Великолепно тянет как снизу так и вверху. Должно быть это, в большой степени, сглаживает длинные передачи коробки. Кстати, несмотря на 4 ступени, коробка как это ни странно, все равно заслуживает как минимум отметки 4+. Недостаток пятой передачи на трассе и не очень большое желание прыгать вниз при обгонах, скорее всего лишь мои выдуманные придирки. Все вполне ожидаемо для автомата родом из 20-го века. Зато в городе коробка ведет себя однозначно на твердую 5! Никаких лишних кикдаунов невОвремя, когда уже поздно визжать мотором, окно в соседнем ряду уже заняли.

Закончить с альянсом движок коробка хотелось бы на позитивных цифрах расхода топлива. По трассе комп. показал 6,4, и судя по заправкам, это недалеко от истины. Про городской расход топлива писать не буду. У всех он будет разный. Опираясь на собственный опыт, могу смело заявлять, что он зависит от двух важных факторов: от темперамента водителя и от его честности. К тому же город-городу рознь. У кого-то проспекты со светофорами через 3 км. А кто-то по жизни стоит в пробках

Теперь о подвеске.

На мой взгляд почти идеальный баланс комфорта и управляемости. Ездил на камри — слишком мягко. Очень валкая в поворотах. Но оно и понятно. Её же делали под толстый зад поедателей гамбургеров с колой. Фактически Россия единственная страна, кроме штатов где камри продают. Видимо никто и не пытался переделать её под нас.

Ездил на тест драйв нового авенсиса. Очень жестко. Особенно сзади. А жаль. Предыдущий «веник» был очень приятным.

Так что королла — это золотая середина. В меру энергоемка. Отлично рулится. Конечно не BMW. но для своего сегмента управляемость весьма приятная

В плане эргономики — все по мне. Может потому что давно езжу на тойотах. А может просто «евромобилль — 1 штука». В салоне ничего не скрипит, не гремит. Пластик конечно мог бы быть и помягче, но глядя на ценник понимаешь — нормально. Сиденья очень удобны. Приятная боковая поддержка. Сзади конечно троим взрослым тесновато. Но господа! Имейте совесть. Это ведь «C» класс! Багажник заслуживает оценки 4. Он вполне вместительный, НО петли крышки конечно же портят впечатление.

Немного расстраивает бюджетный вариант рестайлинга задних фонарей. Я конечно понимаю что переделывать железную крышку багажника — дорого. Но это вставки из белых катафотов внизу на темных машинах — как бельмо в глазу. Именно поэтому она у нас банально серебристая. Кстати рестайлинг американской короллы, все таки затронул эту самую крышку багажника. Фонари там Уже. Опять таки вопрос к маркетологам — вам правда дешевле штамповать разные металлические детали, для разных рынков???

Менеджеры утверждают что дорожный просвет один из самых больших в классе. Поверим им на слово. Конечно же в сравнение с моим крузаком вериться в это с трудом. Поэтому следующая машины для жены — без вариантов паркетник. Убежден, что раскручивтаь два колеса об дорогу — это неправильно:)

Всем удачи на дорогах!

Принцип работы муфты изменения фаз газораспределения VVTI

Муфта VVTI позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это стало возможно благодаря повороту впускного распределительного вала относительно ведущей звездочки в диапазоне 40 ° (угол поворота коленчатого вала). Для регулировки поворота распредвала используется электродвигатель, который меняет угол положения распределительного вала в зависимости от температуры, оборотов и давления масла в двигателе. Угол поворота распредвала выпускных клапанов относительно ведущей звездочки достигает диапазона 35 °. Привод начинает работать с момента запуска двигателя и устанавливает распредвал в оптимальное положение для лёгкого запуска.

Сроки привода (серия UR). 1 — двигатель VVT-iE, 2 — соленоид управления VVT-i, 3 — датчик положения коленчатого вала, 4 — датчик положения распределительного вала (впуск), 5 — датчик положения распределительного вала (выпускной), 6 — датчик температуры воды, 7 — датчик положения распределительного вала

Привод VVTI.  1 — двигатель, 2 — крышка (статорная шестерня), 3 — ротор, 4 — ведомая шестерня, 5 — спиральная пластина, 6 — рычаги, 7 — опора, 8 — корпус (звездочка), 9 — впускной распределительный вал.

Главная цепь привода ГРМ приводит в движение впускной распределительный вал, а затем по короткой соединительной цепи приводной распредвал тоже приходит в движение.
Привод VVTI состоит из рычажного механизма и циклоидального редуктора. Рычажный механизм состоит из корпуса (соединен со звездочкой ГРМ), держателя (соединен с распределительным валом) и соединяющих их спиральной пластины и рычагов. 

Циклоидный редуктор муфты VVTI состоит из крышки (с редуктором статора), ротора (соединенного с электродвигателем) и ведомой шестерни (которая имеет на 1 зубец больше, чем шестерня статора), соединенной с ротором. Когда вращения коленвала двигателя увеличивается на 1000 оборотов, ведомая шестерня смещается на 1 зуб.

Работа редуктора VVTI.  1 — несущая, 2 — статорная, 3 — ведомая передача, 4 — отметка.

Спиральная пластина, соединенная с ведомой шестерней, приводится в действие через редуктор. Рычаги передают вращение спиральной пластины на держатель, распределительный вал и муфту VVTI.

Система VVTI состоит из электродвигателя постоянного тока, который не имеет щёток, блока управления EDU и датчика Холла. Блок управления EDU служит посредником между ECM и электродвигателем, контролируя скорость и направление вращения.

VVTI мотор. 1 — ЭДУ, 2 — электродвигатель, 3 — датчик Холла.

Регулировка фаз газораспределения основана на разнице скоростей между двигателем и распределительным валом. В режиме удержания скорость двигателя и распредвала равна. В режиме опережения двигатель вращается быстрее, чем распределительный вал. В режиме замедления наоборот медленнее или в обратную сторону.

Режимы работы двигателя.

По сигналу ECM двигатель муфты VVTI начинает вращаться быстрее, чем распределительный вал. Спиральная пластина поворачивается по часовой стрелке через редуктор. Рычаги, вставленные в спиральные канавки, перемещаются к центральной оси распределительного вала и вращают его с ускорением по отношению к коленчатому валу.

По сигналу ECM двигатель вращается ниже, чем распределительный вал. Спиральная пластина поворачивается против часовой стрелки через редуктор. Рычаги, вставленные в спиральные канавки, сдвигаются от центральной оси распределительного вала и вращают распределительный вал по отношению к коленчатому валу с замедлением.

После достижения заданного момента коленчатый вал двигателя вращается с той же скоростью, что и распределительный вал. Рычажный механизм фиксируется и удерживает фазы газораспределения.

Муфта VVTI с лопастным ротором устанавливается на распредвал выпускных клапанов. Когда двигатель заглушен, стопорный штифт удерживает ротор, сдвинутым до упора вперёд для нормального запуска. 
Вспомогательный пружинный механизм служит для возврата ротора и надежной работы замка после выключения двигателя.

Привод VVTI. 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — стопорный штифт, 4 — звездочка, 5 — распределительный вал, 6 — вспомогательная пружина.а — останов, б — работа, в — давление масла.

Контроллер ЭСУД управляет потоком масла в камерах муфты VVTI с помощью соленоида, основываясь на сигналах датчиков положения распределительного вала. На заглушенном двигателе золотник клапана перемещается пружиной на максимальный угол наклона.

a — пружина, b — втулка, c — золотник клапана, d — к приводу (передняя камера), e — к приводу (обратная камера), f — слив, g — давление масла, h — катушка, j — поршень.

ЭСУД переключает соленоид в положение опережения и перемещает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением подается в ротор в камеру опережения, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении опережения.

ЭСУД так же переключает соленоид в положение запаздывания и перемещает золотник регулирующего клапана в противоположную сторону. Моторное масло под давлением подается к ротору в камеру замедления, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении замедления.

Контроллер ЭСУД рассчитывает целевой угол в соответствии с параметрами работы двигателя и после достижения заданного положения переключает регулирующий клапан в нейтральное положение до следующего изменения внешних условий, удерживая масло в контуре. 

Достаточно часто проблемы и неисправности муфты VVTI связаны с загрязнением её компонентов. Эффективный средством, помогающем решить эту проблему является промывка масляной системы BG 109. В 8-ми из 10 случаев она помогает устранить неисправность без разбора.

KLIK!

Технология VVT-i — Авто-потроха: что у машинок внутри?

Раскрыть…

VVT-iW (Variable Valve Timing intelligent Wide) представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов и расширенным диапазоном регулировки на впуске. Применялась на двигателях 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS. Позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 75-80° по углу поворота коленвала.

Расширенный, по сравнению с обычным VVT, диапазон приходится главным образом на угол задержки. На втором распредвалу в этой схеме установлен привод VVT-i.

Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала выпускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 50-55° (по углу поворота коленвала).

Совместная работа VVT-iW на впуске и VVT-i на выпуске обеспечивает следующий эффект:

  1. Режим пуска (EX — опережение, IN — промежуточное положение). Для обеспечения надежного запуска используются два независимых фиксатора, удерживающих ротор в промежуточном положении.
  2. Режим частичной нагрузки (EX — задержка, IN — задержка). Обеспечивается возможность работы двигателя по циклу Миллера/Аткинсона, при этом уменьшаются насосные потери и улучшается экономичность.
  3. Режим между средней и высокой нагрузкой (EX — задержка, IN — опережение). Обеспечивается режим т.н. внутренней рециркуляции отработавших газов и улучшаются условия выпуска.

На впускном распредвалу установлен привод VVT-iW с лопастным ротором. Два фиксатора удерживают ротор в промежуточном положении. Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора в промежуточное положение и надежного срабатывания фиксаторов. Это обеспечивает нормальный пуск двигателя, заглушенного в положении задержки.

Привод VVT-iW. 1 — центральный болт, 2 — вспомогательная пружина, 3 — передняя крышка, 4 — ротор, 5 — фиксатор, 6 — корпус (звездочка), 7 — задняя крышка, 8 — впускной распредвал. a — стопорный паз.

Управляющий клапан встроен в центральный болт крепления привода (звездочки) к распредвалу. При этом управляющий масляный канал имеет минимальную длину, обеспечивая максимальную скорость отклика и срабатывания при низких температурах. Управляющий клапан приводится штоком плунжера э/м клапана VVT-iW.

a — сброс, b — к полости опережения, c — к полости задержки, d — моторное масло, e — к фиксатору.

Конструкция клапана позволяет независимо управлять двумя фиксаторами, по отдельности для контуров опережения и задержки. Это позвоялет фиксировать ротор в промежуточном положении управления VVT-iW.

1 — внешний штифт, 2 — внутренний штифт. a — фиксатор задействован, b — фиксатор свободен, c — масло, d — стопорный паз.

Электромагнитный клапан VVT-iW установлен в крышке цепи привода ГРМ и соединен непосредственно с приводом изменения фаз впускного распредвала.

1 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — обмотка, b — плунжер, c — шток.

При опережении электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.

1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — сброс, g — давление масла.

При задержке электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.

1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — сброс, g — давление масла.

При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения. После установки заданного положения ECM переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.

На выпускном распредвалу установлен привод VVT-i лопастным ротором (традиционного или нового образца — с управляющим клапаном, встроенным в центральный болт). При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска.

Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.

Привод VVT-i (AR). 1 — вспомогательная пружина, 2 — корпус, 3 — ротор, 4 — фиксатор, 5 — звездочка, 6 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.

Привод VVT-i (GR). 1 — центральный болт, 2 — передняя крышка, 3- корпус, 4 — ротор, 5 — задняя крышка, 6 — впускной распредвал.

Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол опережения.

Клапан VVT (AR). 1 — электромагнитный клапан. a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.

Клапан VVT (GR). 1 — электромагнитный клапан. a — слив, b — к приводу (полость опережения), c — к приводу (полость задержки), d — давление масла.

При опережении электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.

1 — ротор, 2 — электромагнитный клапан VVT-i, 3 — от ECM. a — направление вращения, b — давление масла, c — сброс.

1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — слив, g — давление масла.

При задержке электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.

1 — ротор, 2 — электромагнитный клапан VVT-i, 3 — от ECM. a — направление вращения, b — давление масла, c — сброс.

1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — от полости опережения, e — к полости задержки, f — слив, g — давление масла.

При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.

[свернуть]

Система VVT на Volvo S60 (Вольво) в техцентре «Volvo Дубровка»

В конце 90-х и первой половине 2000 годов перед автомобильными производителями была поставлено множество задач — снижение вредных выбросов в атмосферу, снижение расхода топлива, снижение общей массы автомобиля и повышение мощности двигателя. Для этого было внедрено множество электронных систем и новых сплавов и других компонентов.

В частности для повышения характеристик двигателя появилась и система VVT на Volvo. Стоит заметить, что эта система встречается не только у Volvo, но и у других Европейских и Японских производителей. В некоторых случаях она имеет схожее название, в некоторых нет, но суть ее остается неизменной — сдвиг фаз газораспределения двигателя. Упоминание разработок подобных систем уходят в 1950 года, а внедрение в производство и применение в автомобильной промышленности в первой половине 80-х годов прошлого века.

Система VVT на Вольво состоит из нескольких важных компонентов — двух муфт и клапана. Одна муфта отвечает за момент впуска, другая за выпуск — по аналогии с клапанами двигателя, которые подразделяются на впускные и выпускные.

С пробегом система может потребовать ремонта и замены некоторых деталей. Об этом поговорим более подробно.

Муфты системы VVT Volvo

Ресурс муфт VVT на Вольво составляет в среднем 200 0000 — 250000 км пробега. Для того что бы продлить срок службы системы крайне желательно использовать качественное моторное масло, а так же проводить его замену не реже 10000 км пробега. Помимо механического износа самих муфт, а именно появление люфта встречается и неисправность уплотнений — теряется герметичность, моторное масло попадает на сами муфты и ремень ГРМ.

При техническом обслуживании в Volvo Дубровка обязательно проверяется состояние муфт VVT. Для этого снимается с двигателя защитный кожух ремня ГРМ. Если обнаруживается попадание масла на ремень и люфт, то рекомендуется запланировать в ближайшем в времени замену деталей. Так же при сильном люфте на панели приборов может появиться ошибка и система должным образом работать не будет. Это скажется не только на динамике двигателя, но и расходе топлива.

Ремонт муфт VVT на Volvo

Сам производитель считает, что муфты VVT не подлежат ремонту. Об этом и свидетельствует надпись на самом корпусе муфты на английском языке «Do not open cover bolts». В сети интернет попадаются информация следующего содержания: ремонт муфты vvt volvo xc90, или самостоятельная замена муфт вольво vvt 2.5, муфта VVT Volvo аналоги. Постараемся более подробно рассказать об этом далее.

Понимаем, что с одной стороны велик соблазн к покупке восстановленной муфты, однако есть множество рисков. Во-первых, неизвестный ресурс восстановленной детали. Во-вторых — гарантийные обязательства, как правило, ограничиваются несколькими месяцами. В-третьих, помимо стоимости восстановленной муфты вам придется оплатить работы по ее замене. И самое главное — по стоимости восстановленная деталь дешевле на новой не более 40 %. Муфта VVT на Volvo XC90 или Volvo S60 — технически сложный узел и должен устанавливаться автомехаником. При самостоятельной замене велик риск повреждения отдельных элементов двигателя ввиду некачественной установки. Касательно применения продукции «аналогов» — лучше довериться «оригиналу».

Замена муфты VVT на Volvo.

Выполнять работы по замене муфты VVT следует доверять специалистам. Если муфта пропускала масло — необходимо тщательно все отмыть. Ремень ГРМ в таком случае подлежит обязательной замене. Согласно спецификации завода изготовителя ремень ГРМ на Вольво подлежит замене каждые 120000 км или если автомобиль эксплуатируется крайне редко, то в таком случае не реже 5 лет.

Зачем менять фазы газораспределения — ДРАЙВ

Качество работы двигателя — его КПД, мощность, крутящий момент и экономичность зависят от многих факторов, в том числе и от фаз газораспределения, то есть от своевременности открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

В обычном четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания клапаны приводятся в действие кулачками распределительного вала. Профиль этих кулачков определяет момент и продолжительность открытия (то есть ширину фаз), а также величину хода клапанов.

В большинстве современных двигателей фазы меняться не могут. И работа таких двигателей не отличается высокой эффективностью. Дело в том, что характер поведения газов (горючей смеси и выхлопа) в цилиндре, а также во впускном и выпускном трактах меняется в зависимости от режимов работы двигателя. Постоянно изменяется скорость течения, возникают различного рода колебания упругой газовой среды, которые приводят к полезным резонансным или, наоборот, паразитным застойным явлениям. Из-за этого скорость и эффективность наполнения цилиндров при различных режимах работы двигателя неодинаковы.

Фазы газораспределения в поршневых двигателях внутреннего сгорания — это моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (окон). Фазы газораспределения обычно выражаются в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов.

Так, например, для работы на холостом ходу уместны узкие фазы газораспределения с поздним открытием и ранним закрытием клапанов без перекрытия фаз (время, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно). Почему? Потому что так удаётся исключить заброс выхлопных газов во впускной коллектор и выброс части горючей смеси в выхлопную трубу.

Тюнеры часто мудрят со сдвигом фаз при помощи таких сборных звёздочек. Заменив штатный распредвал на «спортивный» с другими фазами, можно добиться существенной прибавки мощности.

При работе на максимальной мощности ситуация сильно меняется. С повышением оборотов время открытия клапанов закономерно сокращается, но для обеспечения высоких крутящего момента и мощности через цилиндры необходимо прогнать куда больший объём газов, нежели на холостом ходу. Как решить столь непростую задачу? Открывать клапаны чуть раньше и увеличивать продолжительность их открытия, иными словами, сделать фазы максимально широкими. При этом для лучшей продувки цилиндров фазу перекрытия обычно делают тем шире, чем выше обороты.

Хондовская VTEC (Variable Valve Timing and Electronic Control) так же, как и тойотовская VVT-I (Variable Valve Timing with intelligence), позволяет плавно изменять фазы газораспределения фазовращателем с гидравлическим управлением. Это достигается путём поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных клапанов в диапазоне 40—60° (по углу поворота коленчатого вала).

Так что при разработке и доводке двигателей конструкторам приходится увязывать ряд взаимоисключающих требований и идти на сложные компромиссы. Посудите сами. С одними и теми же фиксированными фазами двигатель должен обладать неплохой тягой на низких и средних оборотах, приемлемой мощностью — на высоких. И плюс ко всему устойчиво работать на холостом ходу, быть максимально экономичным и экологичным. Вот так задачка!

Но конструкторы такие задачи уже давно щёлкают как семечки и способны при помощи сдвига и изменения ширины фаз газораспределения менять характеристики двигателя до неузнаваемости. Поднять момент? Пожалуйста. Повысить мощность? Не вопрос. Снизить расход? Не проблема. Правда, подчас получается так, что при улучшении одних показателей приходится жертвовать другими.

Doppel-VANOS (Doppel Variable Nockenwellen Steuerung) от BMW умеет двигать фазы плавно от начального до конечного значения. При помощи гидравлики система заведует как процессами впуска, так и выпуска.

А что если научить газораспределительный механизм подстраиваться под различные режимы работы двигателя? Запросто. Благо способов для этого придумана масса. Один из них — применение фазовращателя — специальной муфты, которая способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения. Наиболее часто такая система устанавливается на впуске. С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.

Механизм газораспределения 3,2-литровой «шестёрки» FSI от Audi приводится цепями со стороны маховика. У каждого распределительного вала свой фазовращатель.

Но неуёмные инженеры не остановились на этом и разработали ряд систем, способных не только двигать фазы, но и расширять или сужать их. В зависимости от конструкции это может достигаться несколькими способами. Например, в тойотовской системе VVTL-i после достижении определённых оборотов (6000 об/мин) вместо обычного кулачка в работу начинает вступать дополнительный — с изменённым профилем. Профиль этого кулачка задаёт иной закон движения клапана, более широкие фазы и, кстати, обеспечивает больший ход. При раскрутке коленчатого вала до максимальных оборотов (около 8500 об/мин) на частоте вращения в 6000—6500 об/мин у двигателя словно открывается второе дыхание, которое способно придать автомобилю резкий и мощный подхват при ускорении.

Система Valvetronic позволила отказаться от дроссельной заслонки, система меняет и степень открытия клапанов и фазы. Применяется она на моторах BMW с 2001 года. Ход клапана меняется при помощи электродвигателя и сложной кинематической схемы и пределах 0,2–12 мм.

Изменять момент и продолжительность открытия — это замечательно. А что если попробовать изменять высоту подъёма? Ведь такой подход позволяет избавиться от дроссельной заслонки и переложить процесс управления режимами работы двигателем на газораспределительный механизм (ГРМ).

Аналогичная система от немецкой компании Mahle.

Чем вредна заслонка? Она ухудшает наполнение цилиндров на низких и средних оборотах. Ведь во впускном тракте под прикрытым дросселем при работе двигателя создаётся сильное разрежение. К чему оно приводит? К большой инертности разреженной газовой среды (топливовоздушной смеси), ухудшению качества наполнения цилиндра свежим зарядом, снижению отдачи и уменьшению скорости отклика на нажатие педали газа.

Система Variable Valve Event and Lift System (VEL), разработанная Ниссаном, напоминает баварский Valvetronic. Специальный эксцентрик, который приводится от электродвигателя, смещает точку опоры коромысла, и за счёт этого изменяет ход клапана. Высота подъёма варьируется в пределах 0,5–2 мм.

Поэтому идеальным вариантом было бы открывать впускной клапан только на время, необходимое для достижения нужного наполнения цилиндра горючей смесью. Ответ инженеров — механическая система управления подъёмом впускных клапанов. В таких системах высота подъёма и, соответственно, продолжительность фазы впуска изменяются в зависимости от нажатия на педаль газа. По разным данным, экономия от применения системы бездроссельного управления может составлять от 8% до 15%, прирост мощности и момента в пределах 5—15 %. Но и это не последний рубеж.

Так работает «трёхступенчатый» i-VTEC (Intelligent Variable Valve Timing and Lift Electronic Control). На низкой частоте вращения топливо экономится благодаря тому, что половина впускных клапанов практически дезактивирована. При переходе на средние обороты ранее «дремавшие» клапаны включаются в работу, но их амплитуда не максимальна. На мощностных режимах впускные клапаны начинают работать от единственного центрального кулачка. Он обеспечивает максимальный подъём клапанов, кроме того, его профиль специально заточен под мощностные режимы. Управление режимами осуществляется гидравликой и электроникой.

Несмотря на то что количество и размеры клапанов приблизились к максимально возможным, эффективность наполнения и очищения цилиндров можно сделать ещё выше. За счёт чего? За счёт скорости открытия клапанов. Правда, механический привод здесь сдаёт позиции электромагнитному.

Осенью 2007 года Toyota запустит в производство моторы с газораспределительным механизмом Valvematic, который будет изменять не только фазы газораспределения, но и высоту подъёма впускных клапанов. Не секрет, что многие производители достаточно давно применяют подобные системы. Но Toyota в серию такую систему запускает впервые. Мощность двухлитрового атмосферника 1AZ-FE, благодаря новому газораспределительному механизму, удалось поднять со 152 до 158 сил, а момент — с 194 до 196 Нм.

В чём ещё плюс электромагнитного привода? В том, что закон (ускорение в каждый момент времени) подъёма клапана можно довести до идеала, а продолжительность открытия клапанов позволяется менять в очень широких пределах. Электроника согласно прописанной программе время от времени ненужные клапаны может не открывать, а цилиндры отключать вовсе. Зачем? В целях экономии, например, на холостом ходу, при движении в установившемся режиме или при торможении двигателем. Да что режимы — прямо во время работы электромагнитный ГРМ способен превратить обычный четырёхтактный мотор в шеститактный. Интересно, скоро ли появятся такие системы на конвейере?

А это схема работы механизма VVTL-i, предложенная компанией Toyota. Здесь высота подъёма и продолжительность открытия обоих впускных клапанов изменяются скачкообразно. При работе двигателя на частотах вращения коленчатого вала до 6000 об/мин высота подъёма и продолжительность открытия обоих клапанов задаются кулачком (1), который через рокер (5) воздействует на оба клапана. На оборотах выше 6000 закон движения клапанов задаётся более высоким кулачком (2). Чтобы ввести его в строй, нужно переместить сухарь (3) вправо (сухарь перемещается под давлением масла, которое в нужный момент повышается в управляющей магистрали). После того как сухарь переместился вправо, кулачок (2) через шток (4), который до этого времени свободно качался, начинает воздействовать на клапаны через рокер.

Опытный образец четырёхцилиндрового мотора с электромагнитным приводом клапанов и непосредственным впрыском был создан компанией BMW. Здесь количество воздуха, поступающего в цилиндр, регулируется продолжительностью открытия клапана, ход при этом не регулируется. Якорь подпружиненного клапана помещён между двумя мощными электромагнитами, которые призваны удерживать его только в крайних положениях. Чтобы предотвратить ударные нагрузки, каждый раз при приближении к крайнему положению клапан тормозится. Положение и скорость перемещения клапана фиксируются специальным датчиком.

Пожалуй, дальнейшее увеличение эффективности работы мотора за счёт ГРМ уже невозможно. Выжать ещё больше мощности и момента с того же объёма при меньшем расходе можно будет только с применением иных средств. Например, комбинированного наддува или конструкций, изменяющих степень сжатия, других видов топлива. Но это — уже совсем другой разговор.

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.

 

BEAMS , VVT-i , VVTL-i — что это такое… — Выбор и приобретение

BEAMS 3S-GE — отличие от просто 3S-GE

— вместо регулировочных шайб — регулировочные толкатели, чтоб зазор регулировать — пожалуйте валы снимать.
— клапана полегче — диаметр стержня на миллиметр меньше. ну и вообще клапана короче, фаски седел другие, пружины другие.
— распредвалы совершенно разные, профиль кулачков другой.
— толкатели совсем другие, и по конструкции и по размеру (ессно).

— блок тоже полностью новый, диаметр цилиндров другой (понятно, что это в пределах соток и десяток, но все равно факт).
— масляные и водяные каналы блока/головки разные.
— поршни абсолютно разные.
— коленвал другой.
— КЛАПАНА ГНЕТ.

— VVT-i весьма мощная такая, с лишними маслопроводами (оно здорово, но — «ну что сынку, помогли тебе ляхи?»)
— зажигание DIS с шестью перегревающимися катушками на свечах
— дроссельная заслонка новая
— ISCV новый
— мудреная эвапорация
— ACIS (изменяемая геометрия впускного коллектора)
— ессно другая проводка и ЭБУ
— натяжитель ремня ГРМ хитро-вы…, а не просто ролик на пружинке, бездумно уже не поставишь.
— Итого — 20 лошадок в плюсе, за счет большей степени сжатия и за счет увеличения оборотистости (чтобы на низах тянул — VVT воткнули)

«Три из пяти используемых бензиновых двигателя получили систему изменения фаз ГРМ, известную как VVT-i. Тойота называет эту серию двигателей BEAMS (Breakthrough Engine with Advanced Mechanism System).
в общем основное отличие — это ВВТй — и все что с ней связанно.

VVT-i (регулируемая система фаз распределения газа)

VVT-i (регулируемая система фаз распределения газа)
Предназначена для увеличения мощности и сохранения активного состояния.

В завоевавшей награды технологии регулируемой системы фаз распределения газа (VVT-i) применяется современный компьютер для изменения времени работы впускных клапанов в зависимости от условий движения и нагрузки двигателя.

При установке времени закрытия выпускных клапанов и времени открытия впускных клапанов характеристики двигателя могут быть изменены так, чтобы был обеспечен нужный крутящий момент двигателя во время его работы. Это дает наилучшие результаты в двух областях: мощное ускорение и большую экономию. Кроме того, более полное сгорание топлива при более высокой температуре уменьшает загрязнение окружающей среды.

Начиная с того момента, когда Toyota была создана VVT-i технология, открылась возможность последовательно изменять время, обеспечивая оптимальную работу двигателя при любых условиях. Вот почему нет необходимости устанавливать время работы клапанов, стараясь заранее подготовить двигатель к заданным условиям езды. Или, иначе говоря, Ваш двигатель работает одинаково ровно как в городе, так и на горных Альпийских дорогах.

VVTL-i (регулируемая система фаз распределения газа и движения)

VVTL-i (регулируемая система фаз распределения газа и движения) Еще больше мощности и способности реагировать при более высоких оборотах в минуту

Новая технология Тoyota VVTL-i (регулируемая система фаз распределения газа и движения) основана на новаторской и завоевавшей награды системе управления клапанами VVT-i. Но чем отличается от нее VVTL-i? Здесь применен кулачковый механизм, который не только изменяет время, но и величину хода впускного и выпускного клапанов. На самом деле технология VVTL-i имеет много общего с телом человека: атлеты тренируются, стараясь увеличить количество воздуха, входящего в их легкие и выходящего из них. Электронный прибор контроля Toyota (ECU) работает по тому же принципу при больших скоростях двигателя. Он приподнимает четыре клапана, находящихся над цилиндром, так, чтобы был увеличен объем воздуха, попадающего в камеру сгорания, и объем отработанных продуктов. Увеличенный объем воздуха при больших скоростях двигателя (выше 6000 об/мин), означает более высокую мощность, более хорошее сгорание и уменьшение загрязнения окружающей среды.

Аппетитные рабочие данные: Celica T Sport , оснащенная двигателем VVTL-i 1,8 л, может достичь 100 км/ч всего за 7,2 с, а максимальная скорость достигает 225 км/ч (зарегистрирована на закрытой испытательной трассе). Ее легкий двигатель, заставляющий выделяться адреналин, достигает мощности 192 л.с. при 7800 об./мин.

В двигателе VVTL-i есть также много дизайнерских новинок, предназначенных для жизни на трассе: блок цилиндров сделан из алюминиевого сплава, а стенки цилиндров выполнены по технологии MMC (Metal Matrix Composite) для увеличения износостойкости. Кроме того, инженеры Toyota создали поршни с высокими рабочими характеристиками, стараясь продлить время службы двигателя а также улучшить взаимодействие между цилиндрами и поршнями.
это который на последней селики, которая 192 л.с

P.S.
Уфффффффф — запарился…

VVT: Регулируемая синхронизация клапанов — знайте свои детали

К началу 1990-х годов почти все производители автомобилей имели в производстве успешную систему изменения фаз газораспределения (VVT). Системы VVT обеспечивают более высокую производительность при более высоких оборотах.

VVT Эксплуатация


Системы VVT просты в диагностике. Большинство деталей не обслуживаются и имеют встроенные датчики. В обычном двигателе выпускные и впускные клапаны открыты или закрыты в зависимости от коленчатого вала, и рисунок не может быть изменен.С помощью VVT можно изменить время в соответствии с частотой вращения двигателя, требованиями к крутящему моменту и перекрытием клапанов. Это увеличивает производительность и экономию топлива. Еще одним большим преимуществом VVT является его способность снимать часть нагрузки с коленчатого вала, открывая клапан до конца такта сгорания. Системы VVT сделали клапаны рециркуляции выхлопных газов (EGR) устаревшими. Клапаны системы рециркуляции ОГ создают дым, вызывающий возврат оксидов азота во впускной коллектор. Система VVT контролирует синхронизацию, чтобы оставить инертный газ в камере для следующего цикла сгорания, таким образом регулируя температуру сгорания и образование оксидов азота.

VVT — через диагностический разъем

.


Два общих кода ошибок, с которыми техники сталкиваются при работе с системами VVT, — это P0011 и P0021 (датчик положения распределительного вала «ряд 1» и датчик положения распределительного вала «ряд 2» соответственно). Эти коды (как и любой другой) не означают, что датчик неисправен, поэтому проверьте систему VVT на наличие неисправности и проверьте датчик. Некоторые из общих областей, на которые следует обратить внимание: фаза газораспределения, масляный регулирующий клапан, сетка фильтра масляного регулирующего клапана, фаза фаз газораспределения / шестерни, а также электрическая сторона работы, а также PCM.Первое, что нужно сделать, это проверить масло, потому что грязное масло может привести к накоплению шлама, который может повредить масляные каналы в кулачке, что приведет к выходу кулачка из строя. Отсутствие регулярного обслуживания — большая проблема для систем VVT.

В будущем системы VVT станут довольно обычным явлением из-за преимуществ, связанных с производительностью и выбросами.

Регулируемая синхронизация клапана (VVT)

Регулируемый клапан ГРМ (VVT)

Базовый Теория

После мультиклапанная технология стала стандартом в конструкции двигателя, регулируемые фазы газораспределения становится следующим шагом к увеличению мощности двигателя, независимо от мощности или крутящего момента.

Как ты знаете, клапаны активируют дыхание двигателя. Время дыхания, которое время впуска и выпуска воздуха регулируется формой и фазой угол кулачков. Чтобы оптимизировать дыхание, двигатель требует разных фаз газораспределения на разных оборотах. Когда обороты увеличиваются, продолжительность такта впуска и выпуска уменьшается, так что свежий воздух не достаточно быстро, чтобы попасть в камеру сгорания, при этом выхлоп становится не быстрым достаточно, чтобы покинуть камеру сгорания.Поэтому лучшее решение — открыть впускные клапаны раньше и закрытие выпускных клапанов позже. Другими словами, Перекрытие между периодом впуска и периодом выпуска должно быть увеличивается с увеличением оборотов.


Без переменной Технология Valve Timing, инженеры использовали для выбора лучшего компромиссного времени. Например, фургон может иметь меньшее перекрытие из-за преимущества низкой скорости. выход.Гоночный двигатель может иметь значительное перекрытие для высокой скорости мощность. Обычный седан может принять оптимизацию фаз газораспределения. для средних оборотов, так что и управляемость на низких скоростях, и выход на высоких скоростях будут не нужно слишком много жертвовать. Независимо от того, какой из них, результат просто оптимизируется для конкретной скорости.

с Регулируемая синхронизация клапана, мощность и крутящий момент могут быть оптимизированы в широком диапазоне оборотов. Наиболее заметные результаты:

    • Двигатель может вращаться выше, тем самым повышается пиковая мощность.Например, 2-литровый Neo VVL от Nissan. мощность двигателя на 25% больше пиковой мощности, чем у его версии без VVT.
    • Низкоскоростной крутящий момент увеличивается, тем самым улучшая управляемость. Например, двигатель Fiat Barchetta 1.8 VVT обеспечивает максимальный крутящий момент 90%. между 2000 и 6000 об / мин.


Причем все эти преимущества приходят без каких-либо недостатков.

переменная Подъемник

В некоторых конструкции, высота подъема клапана также может изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя.На высоком скорость, более высокий подъем ускоряет впуск и выпуск воздуха, таким образом, еще больше оптимизируя дыхание. Конечно, на меньшей скорости такой подъемник вызовет противодействующие эффекты, такие как ухудшение процесса смешивания топлива и воздух, таким образом уменьшая мощность или даже приводя к пропускам зажигания. Поэтому подъемник должен изменяться в зависимости от скорости двигателя.

1) Кулачок сменный VVT

Honda впервые применила VVT для дорожных автомобилей в конце 80-х. запустив свою знаменитую систему VTEC (Valve Timing Electronic Control).Первый появился в Civic, CRX и NS-X, затем стал стандартным для большинства моделей.

Можно рассматривайте это как 2 набора кулачков разной формы, чтобы обеспечить различное время и поднимать. Один комплект работает на нормальной скорости, скажем, ниже 4500 об / мин. Другой заменяет на более высокой скорости. Очевидно, такая компоновка не допускает непрерывного изменение фаз газораспределения, поэтому двигатель работает скромно ниже 4500 об / мин, но выше этого он внезапно превратится в дикое животное.

Это Система действительно улучшает пиковую мощность — она ​​может поднять красную линию почти до 8000 об / мин. (даже 9000 об / мин в С2000), как двигатель с гоночными распредвалами, и увеличить максимальную мощность на целых 30 л.с. за 1.6-литровый двигатель !! Тем не мение, чтобы использовать такой прирост мощности, вам нужно поддерживать кипение двигателя на уровне выше пороговые обороты, поэтому требуется частое переключение передач. Как низкоскоростной крутящий момент слишком мало (помните, кулачки нормального двигателя обычно 0-6000 об / мин, при этом «медленные кулачки» двигателя VTEC еще должны обслуживать на 0–4500 об / мин), ходовые качества не будут слишком впечатляющими. Коротко, Система кулачкового переключения лучше всего подходит для спортивных автомобилей.

Honda уже улучшил свой 2-ступенчатый VTEC до 3-ступенчатого для некоторых моделей.Конечно, чем больше в нем ступеней, тем более утонченным он становится. Он по-прежнему предлагает менее широкий распространение крутящего момента, как и в других бесступенчатых системах. Однако кулачковый система остается самой мощной VVT, так как никакая другая система не может отличаться от Lift клапана как это делает.

Преимущество:

Мощный на верхнем конце

Недостаток:

2 или только 3 этапа, непостоянно; нет значительного улучшения крутящего момента; комплекс

Кто используй это ?

Honda VTEC, Mitsubishi MIVEC, Nissan Neo VVL.

Хонды последний 3-ступенчатый VTEC был применен в Civic sohc двигатель в Японии. Механизм имеет 3 кулачка с разным синхронизирующим и подъемным профилем. Обратите внимание, что их размеры тоже разные — средний кулачок (быстрый тайминг, высокий подъем), как показано на диаграмме выше, является самым большим; кулачок правой стороны (медленный ГРМ, средний подъем) среднего размера; левый кулачок (медленный выбор времени, низкий лифт) самый маленький.

Это механизм работает так:

Этап 1 (низкая скорость): 3 шт. коромысел перемещается самостоятельно. Поэтому левый коромысел, который приводит в действие левый впускной клапан приводится в действие левым кулачком пониженного подъема. Правая коромысла, которая приводит в действие правый впускной клапан, приводится в движение правым кулачком среднего подъема. Оба синхронизация кулачков относительно медленная по сравнению со средним кулачком, который не срабатывает клапан сейчас.

Этап 2 (средняя скорость) : гидравлическое давление (на картинке окрашен в оранжевый цвет) соединяет левую и правую коромысла вместе, оставляя среднюю коромысло и кулачок работать самостоятельно.Поскольку правый кулачок больше, чем левый, эти соединенные коромысла на самом деле приводится в движение правым кулачком. В результате оба впускных клапана работают медленно, но средний лифт.

Этап 3 (высокая скорость): гидравлическое давление соединяет все 3 коромысла вместе. Поскольку средний кулачок самый большой, оба впускных клапаны фактически приводятся в движение этим быстрым кулачком. Таким образом, быстрое время и высокий подъем достигается в обоих клапанах.

Очень похож на систему Хонды, но правильный и левый кулачок с таким же профилем.На малой скорости оба коромысла приводятся в движение. независимо от этих правых и левых кулачков с низкой синхронизацией и низким подъемом. На высоком скорости, 3 коромысла соединены вместе таким образом, что они приводятся в движение быстродействующий средний кулачок с высоким подъемом.

Вы может подумать, что это должна быть двухступенчатая система. Нет это не так. Начиная с Nissan Neo VVL дублирует такой же механизм в выпускном распредвале, может быть 3 ступени получается следующим образом:

Этап 1 (низкая скорость): как впускной, так и выпускной клапаны находятся в медленном состоянии.
Этап 2 (средняя скорость): быстро конфигурация впуска + конфигурация медленного выпуска.
Этап 3 (высокая скорость): оба впускные и выпускные клапаны в быстрой комплектации.

2) Кулачок VVT

Кулачковый VVT — самый простой, дешевый и наиболее часто используемый механизм на данный момент. Тем не менее, его прирост производительности также минимален, очень действительно справедливо.

В основном, он изменяет фазы газораспределения, изменяя фазовый угол распредвалов.Для Например, на высоких оборотах распредвал впускных клапанов будет повернут заранее на 30, так что для более раннего приема. Это движение контролируется системой управления двигателем. система в соответствии с потребностями и приводится в действие шестернями гидравлического клапана.

Обратите внимание, что фаза кулачка VVT не может изменять длительность. открытия клапана. Это просто позволяет раньше или позже открыть клапан. Ранее открыт приводит, конечно, к более раннему закрытию. Он также не может изменять высоту подъема клапана, в отличие от кулачковый VVT.Однако VVT с фазированием кулачка — самая простая и дешевая форма VVT, потому что каждому распределительному валу нужен только один гидравлический привод фазирования, в отличие от другие системы, использующие индивидуальный механизм для каждого цилиндра.

Непрерывный или дискретный

Проще фазировка кулачка VVT имеет 2 или 3 фиксированных угла сдвига на выбор, например как 0 или 30. Лучшая система имеет непрерывное переключение переменной, скажем, любое произвольное значение от 0 до 30, зависит от оборотов.Очевидно, это обеспечивает наиболее подходящие фазы газораспределения на любой скорости, поэтому значительно повысить гибкость двигателя. Более того, переход настолько гладкий, что практически незаметен.

Впускной и выхлоп

Некоторые дизайн, такой как система BMW Double Vanos, имеет фазовращение VVT как на впускном, так и на выпускном распредвалах, это дает больше перекрытие, следовательно, более высокая эффективность. Это объясняет, почему BMW M3 3.2 (100 л.с. / литр) более эффективен, чем его предшественник M3 3.0 (95 л.с. / литр), VVT которого ограничены впускными клапанами.

В E46 3-й серии, Двойной Ванос сдвигает впуск распредвал в пределах максимального диапазона 40. Выпускной распредвал 25.

Преимущество:

Дешево и простой, непрерывный VVT улучшает передачу крутящего момента на всех оборотах диапазон.

Недостаток:

Отсутствие переменного подъема и переменной продолжительности открытия клапана, что снижает мощность на верхнем конце чем кулачковый VVT.

Кто используй это ?

Мост автопроизводители, такие как:

Audi V8 — впускной, 2-ступенчатый дискретный

BMW Double Vanos — впускной и выпускной, непрерывный

Феррари 360 Модена — выхлоп, 2-ступенчатый дискретный

Fiat (Альфа) СУПЕР ПОЖАР — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Ford Puma 1.7 Zetec SE — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Jaguar AJ-V6 и обновленные AJ-V8 — впускной, непрерывный

Lamborghini Diablo SV двигатель — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Porsche Variocam — впускной, 3-ступенчатый дискретный

Рено 2.0-литровый — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Toyota VVT-i — впускной, непрерывный

Volvo 4/5/6 цилиндров модульные двигатели — впускные, непрерывного действия

По картинке легко понять его работу. Конец распределительный вал имеет зубчатую резьбу. Нить соединена колпачком, который может двигайтесь по направлению к распределительному валу и от него. Поскольку резьба шестерни не в параллельно оси распределительного вала, фазовый угол сместится вперед, если крышка толкнул в сторону распредвала.Аналогичным образом снимаем колпачок с распредвала. приводит к сдвигу фазового угла назад.

Ли толкать или тянуть определяется гидравлическим давлением. Есть 2 камеры рядом с крышкой, и они заполнены жидкостью (эти камеры окрашены в зеленый и желтый цвета соответственно на картинке) Тонкий поршень отделяет Эти 2 камеры, первая жестко крепится к крышке. Жидкость попадает в камеры через электромагнитные клапаны, которые регулируют гидравлическое давление действующие на какие камеры.Например, если система управления двигателем сигнализирует клапан в зеленой камере открывается, затем гидравлическое давление действует на тонкую поршень и подтолкните его вместе с крышкой к распределительному валу, таким образом сдвинуть фазовый угол вперед.

Непрерывный вариацию по времени легко реализовать, поместив колпачок на подходящую расстояние в зависимости от оборотов двигателя.


Макрос иллюстрация фазирующего привода

Toyota VVT-i (Регулируемая синхронизация клапана — Интеллектуальная) распространяется на все больше и больше его модели, от крошечного Yaris (Vitz) к Supra.Его механизм более или менее такой же, как у BMW Vanos, но это также бесступенчатая конструкция.

Однако слово «Integillent» подчеркивает умный программа управления. Не только меняет время в зависимости от оборотов двигателя, но и рассмотрите другие условия, такие как ускорение, подъем или спуск.

3) Замена кулачка + Кулачковый Фазинг VVT

Комбинация VVT с переключением кулачков и VVT с фазированием кулачка может удовлетворить требование максимальной мощности и гибкости на всем обороте диапазон, но он неизбежно более сложен.На момент написания только Toyota и Porsche имеют такие конструкции. Однако я верю, что в будущем будет все больше и больше спортивных автомобилей. принять на вооружение этот вид VVT.

Toyota VVTL-i это самая сложная конструкция VVT на сегодняшний день. Его мощные функции включают:

    • непрерывный фаза газораспределения регулируемая фаза газораспределения
    • 2-ступенчатая переменная подъем клапана плюс продолжительность открытия клапана
    • Применяется к обоим впускные и выпускные клапаны


Система может быть рассматривается как комбинация существующих VVT-i и Honda VTEC, хотя механизм вариатора отличается от Хонда.

Нравится VVT-i, изменение фаз газораспределения реализовано сдвиг фазового угла всего распределительного вала вперед или назад с помощью Гидравлический привод закреплен на конце распредвала. Время рассчитывается системой управления двигателем с частотой вращения коленчатого вала двигателя, ускорением, при подъеме или спуске с холма и т. д. с учетом. Более того, изменение непрерывно в широком диапазоне до 60, поэтому Одна только переменная синхронизация — это, пожалуй, самая совершенная конструкция до сих пор.

Что делает VVTL-i лучше обычного VVT-i — это буква «L», что означает «подъем» (подъем клапана). как всем известно. Давайте посмотрим на следующую иллюстрацию:

Как и VTEC, в системе Toyotas используется одна коромысла. толкатель для приведения в действие обоих впускных клапанов (или выпускных клапанов). Он также имеет 2 камеры лепестки действуют на толкатель коромысла, лепестки имеют другой профиль — один с более длительным профилем продолжительности открытия клапана (для высокой скорости), другой с более короткий профиль продолжительности открытия клапана (для низкой скорости).На низкой скорости медленный кулачок приводит в действие толкатель коромысла через роликовый подшипник (для уменьшения трения). Высокоскоростной кулачок не влияет на толкатель коромысла, потому что под его гидравлическим толкателем имеется достаточный зазор.

<Плоский крутящий момент выход (синяя кривая)

Когда скорость увеличилась до пороговой, скользящий штифт толкается гидравлическое давление для заполнения промежутка. Включается высокоскоростной кулачок.Обратите внимание, что быстрый кулачок обеспечивает более длительное открытие клапана, в то время как скользящий штифт увеличивает подъем клапана. (для Honda VTEC продолжительность и подъем реализуется кулачками)

Очевидно, переменная продолжительность открытия клапана является двухступенчатой ​​конструкцией, в отличие от непрерывной конструкции Rover VVC. Однако VVTL-i предлагает регулируемый подъемник, что значительно увеличивает его выходную мощность на высоких скоростях. Сравнивать с Honda VTEC и аналогичными конструкциями для Mitsubishi и Nissan система Toyotas имеет бесступенчатую регулировку. фаза газораспределения, которая помогает ему достичь гораздо лучших низких и средних оборотов гибкость.Поэтому это, несомненно, лучший VVT на сегодняшний день. Однако это также более сложный и, вероятно, более дорогой в сборке.

Преимущество:

Непрерывный VVT улучшает передачу крутящего момента во всем диапазоне оборотов; Переменный лифт и длительность подъема на высоких оборотах.

Недостаток:

Подробнее сложный и дорогой

Кто используй это ?

Тойота Селика GT-S

Variocam Plus использует гидравлический фазирующий привод и регулируемые толкатели

Variocam из 911 Carrera

использует цепь привода ГРМ для

фазировка кулачка.


Porsches Variocam Plus, как сообщается, был разработан на основе Variocam, который обслуживает Carrera. и Боксстер. Однако я нашел их механизмы практически ничего не поделитесь. Variocam был первым введен в 968 в 1991 году. В нем использовалась цепь привода ГРМ для изменения фазового угла распределительного вала, при этом предусмотрена 3-х ступенчатая система изменения фаз газораспределения. 996 Carrera и Boxster также используют ту же систему. Этот дизайн уникальный и запатентованный, но на самом деле он уступает гидравлическому приводу, который предпочитают другие производители автомобилей, тем более, что он не позволяет столько же вариаций фазового угла.

Следовательно, Variocam Plus, используемый в новом 911 Turbo, наконец Follow использует популярный гидравлический привод вместо цепи. Один известный Эксперт Porsche охарактеризовал систему изменения фаз газораспределения как непрерывную, но, похоже, противоречит официальному заявлению, сделанному ранее, в котором раскрывается система имеет 2-х ступенчатые фазы газораспределения.

Однако Самым значительным изменением «Плюса» является добавление регулируемый подъем клапана. Это реализуется за счет использования регулируемых гидравлических толкателей.В виде Как показано на рисунке, каждый клапан обслуживается 3 кулачками, центральная часть имеет очевидно меньший подъем (всего 3 мм) и меньшее время открытия клапана. В Другими словами, это «медленный» кулачок. Два наружных выступа кулачка точно так же, с быстрой синхронизацией и большим подъемом (10 мм). Выбор камеры лепестки выполнены регулируемым толкателем, который на самом деле состоит из внутреннего толкатель и внешний (в форме кольца) толкатель. Они могли быть заперты вместе проходящий через них штифт с гидравлическим приводом.Таким образом, «быстрый» кулачковые выступы приводят в действие клапан, обеспечивая высокий подъем и длительное открытие. Если толкатели не заблокированы вместе, клапан будет приводиться в действие «медленный» выступ кулачка через внутренний толкатель. Внешний толкатель будет двигаться независимо от толкателя клапана.

Как Как видно, механизм регулируемого подъема необычайно прост и экономит место. В регулируемые толкатели лишь немного тяжелее обычных толкателей и зацепляются почти не осталось места.

Тем не менее, на данный момент Variocam Plus предлагается только для впускные клапаны.

Преимущество:

VVT улучшает передачу крутящего момента на низкой / средней скорости; Переменный подъем и продолжительность подъемник на высоких оборотах.

Недостаток:

Подробнее сложный и дорогой

Кто используй это ?

Порше 911 Турбо

4) Ровер уникальный Система ВВЦ

Rover представил собственные системные вызовы VVC (Variable Valve Control) в MGF в 1995 г.Многие эксперты считают его лучшим VVT по универсальности. способность — в отличие от кулачкового VVT, он обеспечивает плавную регулировку времени, таким образом улучшается передача крутящего момента на низких и средних оборотах; и в отличие от кулачкового VVT, он может увеличивать продолжительность открытия клапанов (и непрерывно), тем самым увеличивая мощность.

В основном, VVC использует эксцентриковый вращающийся диск для привода впускных клапанов каждых двух цилиндр. Поскольку эксцентричная форма создает нелинейное вращение, открытие клапанов период можно варьировать.Все еще не понимаете? ну, любой хитрый механизм должен трудно понять. В противном случае Rover будет не единственным автопроизводителем, использующим Это.

ВВЦ имеет один недостаток: поскольку каждый отдельный механизм обслуживает 2 соседних цилиндра, Для двигателя V6 нужно 4 таких механизма, а это недешево. V8 тоже нужно 4 таких механизм. V12 невозможно установить, так как недостаточно места для установите эксцентриковый диск и ведущие шестерни между цилиндрами.

Преимущество:

Постоянно изменяемые сроки и продолжительность открывания позволяют добиться как управляемости, так и высокой скорость мощность.

Недостаток:

Нет в конечном итоге такой же мощный, как VVT с кулачковым переключением, из-за отсутствия переменной поднимать; Дорого для V6 и V8; невозможно для V12.

Кто используй это ?

Ровер Двигатель 1.8 VVC, обслуживающий MGF, Caterham и Lotus Elise 111S.

EGR (рециркуляция выхлопных газов) принятый метод снижения выбросов и повышения топливной экономичности.Однако это VVT действительно раскрывает весь потенциал системы рециркуляции отработавших газов.

В Теоретически необходимо максимальное перекрытие между впускными и выпускными клапанами открывается всякий раз, когда двигатель работает на высоких оборотах. Однако когда машина работает на средней скорости по шоссе, другими словами, двигатель работает на небольшая нагрузка, максимальное перекрытие может быть полезно как средство уменьшения расхода топлива потребление и выбросы. Поскольку выпускные клапаны не закрываются, пока впускные клапаны были открыты некоторое время, некоторые выхлопные газы рециркулируют обратно в цилиндр одновременно с впрыскивается новая топливно-воздушная смесь.В составе топливовоздушной смеси заменяется на выхлопные газы, нужно меньше топлива. Поскольку выхлопные газы состоят в основном из негорючий газ, такой как CO2, двигатель работает нормально на бедном топливе / воздушная смесь не загорается.

В чем разница между системами VAV и VVT HVAC?

Прежде чем мы углубимся в различия переменного объема воздуха (VAV) и переменного объема и температуры (VVT), мы должны сначала узнать, как они используются для кондиционирования воздуха в комнате или пространстве.Есть два способа контролировать воздух в комнате или пространстве. В индивидуальном помещении контроль сохраняется с помощью комнатного датчика и управляемого устройства, такого как клапан или привод заслонки. Метод управления может быть пневматическим, электрическим, электронным или цифровым. Ключ к Хорошая система зонирования — подавать кондиционированный воздух в зону вызова так быстро и тихо, как возможно, чтобы удовлетворить спрос.

Воздушный терминал

Воздушный терминал (ATU) регулирует количество и температура подаваемого воздуха должна соответствовать температуре комнаты или помещения.Они доступны во многих конфигурациях. Они также классифицируются по воздуху. Конструкция блока обработки (AHU). Элементы управления ATU могут быть как простыми, так и очень простыми. сложный. Действительно, комнатный датчик мог управлять только заслонкой или мог управлять заслонкой с помощью датчика расхода воздуха.

Приточно-вытяжная установка

Приточно-вытяжная установка (AHU) — это центральный кондиционер. станция кондиционирования воздуха, которая регулирует и обрабатывает воздух, который обычно подводится в здания по вентиляционным каналам.Термин обработка означает, что воздух будет доставляться с тепловым, влажным и внутренним воздухом. качественное лечение. AHU обрабатывает воздух путем фильтрации, охлаждения и / или нагрева, увлажнение и / или осушение. Это много конфигураций AHU, вот краткий список разных:

  • Compact
  • Модульный
  • Жилой
  • DX интегрированный
  • Низкопрофильный
  • В упаковке
  • Крыша

Чтобы считаться AHU, агрегат должен иметь наименьшее количество этих компонентов:

  • A фильтрующая секция
  • Компонент теплопередачи (охлаждающий / нагревательный змеевик или система рекуперации тепла)
  • Вентилятор
  • Амортизаторы

Агрегаты обработки воздуха могут состоять из нескольких компонентов, в зависимости от сложности и требований, таких как энергоэффективность, каждое конкретное здание и приложение.Вот другие компоненты, которые мы можем найти в AHU:

  • Системы рекуперации тепла (пластина перекрестного течения теплообменники, пластинчатые теплообменники с перекрестным потоком, тепловое колесо / вращающееся тепло теплообменники, змеевики и тепловые трубки и т. д.)
  • Увлажнители
  • Осушители
  • Лампы для ультрафиолетовой дезинфекции
  • Шумоглушители

Теперь, когда мы понимаем, что такое приточно-вытяжная установка и воздухораспределитель, как вписываются системы VAV и VVT?

Когда речь идет о комнатном или космическом контроле над воздухом систем, мы должны учитывать две вещи: воздушный поток и температуру.Системы VAV и VVT изменяют поток воздуха в зависимости от условий диспетчерской или помещения. Сначала давайте объясним, что такое системы VVT и VAV. Позже мы объясним разницу между этими двумя.

Что такое VVT (переменный объем и температура)?

VVT называется переменным объемом, потому что он обеспечивает переменный объем для каждой зоны в зависимости от нагрузки. Это называется переменной температура, потому что температура воздуха, подаваемого центральным блоком, меняется с течением времени.VVT — это экономичная система для всех воздушных зон, которая идеально подходит для многих коммерческие вакансии. Он подходит для систем с общей охлаждающей нагрузкой до 25 тонн. Система поставляется с полностью укомплектованной заводской системой управления. для обеспечения нескольких зон контроля температуры.

Как правило, в системах используется агрегат на крыше в качестве центрального источника воздуха и мощности нагрева / охлаждения для ящиков VVT. Каждая коробка регулирует заслонку регулятора громкости в зависимости от зонного термостата.Если в в одной зоне заслонка начинает закрываться, затем лишний воздух отводится в потолочная приточная камера возвратного воздуха или возвратный канал. Действительно, воздушный поток зоны равен переменная, но воздушный поток на крыше постоянный. В каждой коробке есть минимальный куб. настройка для обеспечения адекватной циркуляции воздуха в помещении и вентиляции наружного воздуха независимо от зонного снижения нагрузки. Минимальный cfm может варьироваться от 10% до 30%. расчетного потока.

Система VVT на изображении выше

Последовательность работы

Когда все зоны нуждаются в охлаждении, блок остается в режиме охлаждения.То же самое происходит в режиме обогрева. Однако когда оба Нагрузки на отопление и охлаждение происходят одновременно, это становится тайм-шеном система. Определение разделения времени: совместное использование вычислительного ресурса. среди множества пользователей за счет одновременного выполнения нескольких задач. В нашем случае электронное управление определяет наибольшую потребность (обогрев или охлаждение), и они сначала удовлетворите этот режим централизованно. Затем, когда он удовлетворен, он переключается на обратный режим. Система может продолжить переключение с охлаждения на обогрев, вперед и назад, чтобы удовлетворить все зоны.В середине сезона результат неизбежное недовольство при неправильном режиме работы агрегата и заслонке к этой зоне закрыта. Для большего комфорта демпфирующие элементы по периметру зоны могут быть укомплектованы водонагревателями. Электрические обогреватели также могут использоваться вместо этого.

Что такое VAV (переменный объем воздуха)?

VAV — это воздушный терминал (ATU), который регулирует количество и / или температура кондиционированного воздуха, подаваемого для удовлетворения требований температурные требования.Он будет изменять воздушный поток при постоянной температуре. Существует два типа единиц переменного объема воздуха: зависящие от давления и независимый. Первый представляет собой базовый элемент управления переменным ATU. Это будет управлять приводом заслонки от зонного термостата независимо от системы условия. Если происходит увеличение статического давления в системе, зона термостат не сможет почувствовать внезапное увеличение воздушного потока. Однако блок, не зависящий от давления, подает требуемый объем воздуха в в помещении, даже если статическое давление питания увеличивается.Датчик потока установлен в потоке приточного воздуха для регулирования привода заслонки для управления воздухом объем. Он отслеживает скорость воздушного потока и реагирует на нее. Комната датчик сбрасывает уставку воздушного потока при изменении тепловой нагрузки помещения. В Контур управления воздушным потоком может быть настроен на поддержание минимального воздушного потока при незанятой нагрузке условий, в то время как максимальный воздушный поток может быть установлен для ограничения потока в соответствии с дизайном условия.

Как правило, в системе VAV используются компактные или модульные блок для его центрального источника воздуха и мощности нагрева / охлаждения.Приточный воздух температура регулируется с помощью бойлера и чиллера для нагрева или охлаждения по мере того, как случай может быть, но температура подачи не меняется. В умеренную погоду температура наружного воздуха может быть подходящей для подача в зоны, позволяющие отключать котел и чиллер, экономия энергия. Вытяжной и приточный вентилятор имеют частотно-регулируемые приводы. Если в одном зона, заслонка VAV-бокса начинает закрываться, затем будет воздушный поток увеличение в системе.Контроллер здания настроит вентиляторы на поддерживать датчик перепада давления на его заданном значении. Следовательно воздушный поток в системе уменьшится.

Для большего комфорта подогрейте каждый блок VAV. обычно используется для более жесткого зонального контроля.

Система VAV, изображенная выше

В чем разница между системами VAV и VVT HVAC?

Стоимость

Системы VVT стоят меньше, чем системы VAV.Действительно, Установки на крыше дешевле, чем центральные установки с котлами, чиллерами, трубопроводом и элементы управления. Двигатели вентиляторов с регулируемым потоком стоят дороже, чем вентиляторы с постоянным потоком в одном упакованный блок. В конце концов, однако, вы получите более слабый контроль над зданием с Система ВВТ.

Пространство

Для систем VVT требуются байпасные каналы между подающей магистралью. и возвратные каналы на агрегате. Для модернизации существующего оборудования это означает наличие свободного пространства для байпасного канала.Системы VAV и VVT требуют потолочное пространство для клеммных коробок и прямых участков воздуховодов. Для малоэтажной здания с плоскими крышами, квартиры на крыше более привлекательны, чем вырезать механическое помещение для центрального завода, склоняющее дизайн к системе VVT.

Отклонение температуры

Системы VVT используют систему разделения времени между нагревом и охлаждение, когда оба требуются от одного и того же устройства. Это особенно важно во время переменчивой погоды или для зданий, требующих внутренней отделки. охлаждение в отопительный сезон.Системы VAV с их постоянной температурой поставки, может удовлетворить свою зону независимо от того, какие соседние зоны нуждаются в просто меняя воздушный поток.

Энергопотребление

В системах VAV используются частотно-регулируемые приводы для замедления скорость приточного вентилятора при закрытии заслонок в ящиках. Системы VVT поддерживают байпас между подающим и обратным воздуховодами агрегата, что означает, что вентилятор работает на полном ходу независимо от того, полностью ли открыты ящики VVT или усредняют 20% открыто.С этой точки зрения системы VAV являются победителем.

В заключение, низкий начальный Стоимость делает его более привлекательным из двух вариантов для небольших бюджетов. Для модернизация зданий с существующими крышными агрегатами, система VVT является очевидным выбор. Тем не менее, системы VAV демонстрируют превосходные характеристики и приводят к гораздо большим потерям. меньше дискомфорта от пассажиров. Постоянная подача воздуха исключает ситуации где клеммные коробки закрыты, ожидая, пока центральная система переключится на правильный режим.Владелец получает дополнительное преимущество в виде экономии энергии без жертвуя тепловым комфортом и производительностью.

VAV против VVT HVAC Systems

Пытаетесь решить, какая система HVAC в воздушной зоне подходит вам? Следует учитывать два типа: системы отопления, вентиляции и кондиционирования с переменным объемом воздуха (VAV) и VVT (переменный объем и температура). В целом, обе системы помогают сократить расходы на коммунальные услуги по сравнению с системами CAV (постоянный объем воздуха) прошлых лет. Однако есть несколько ключевых отличий, которые могут повлиять на ваше решение.Чтобы помочь вам получить лучшее представление, ниже мы сравнили системы VAV и VVT.

Система VAV

  • В системах VAV используются частотно-регулируемые приводы для управления воздушным потоком. Когда клеммы закрываются, требуется меньше воздуха, поэтому скорость вентилятора может снизиться. Изменение воздушного потока также помогает поддерживать постоянное давление.
  • В системе VAV температура приточного воздуха всегда одинакова. Это означает, что в системе нет режима охлаждения или режима нагрева. Вместо этого большинство подобных систем полагаются на возвратный воздух для регулировки нагрева и охлаждения по мере необходимости.Поскольку при переключении между режимами нет простоев, люди в каждой зоне могут наслаждаться постоянным комфортом.
  • Можно установить подогреватели, если в зимние месяцы требуется больше тепла. Но если это возможно, обогрев по периметру обычно может удовлетворить дополнительную потребность.
  • Модели
  • VAV часто используются на центральных установках с котлами, чиллерами и трубопроводами. В результате их предварительная установка обычно обходится дороже, чем варианты VVT.
  • Системы
  • VAV, как правило, потребляют меньше энергии, чем системы VVT.Это потому, что с VVT вентилятор работает независимо от того, полностью ли открыты коробки.

Система VVT

  • Условия зоны регулирования зависят от двух факторов: расхода воздуха и температуры. В то время как обе системы различаются потоком воздуха, системы VVT также различаются по температуре.
  • Системы
  • VVT переходят в режим обогрева или охлаждения в зависимости от потребностей зоны в данный момент. Воздуховоды разветвляются в каждую зону, и каждая зона имеет свою собственную клеммную коробку. Клеммная коробка управляет индивидуальным термостатом зоны.
  • Как и системы VAV, VVT используют частотно-регулируемые приводы. Однако они также используют перепускные заслонки для перенаправления лишнего воздуха. Чтобы установить VAV, в здании должно быть достаточно места на потолке для установки байпасного канала.
  • VVT чаще всего рассматриваются в качестве крышных агрегатов. Поэтому они идеально подходят для малоэтажных домов с плоской крышей. Они также, как правило, быстрее устанавливаются.

Выбор между VAV и VVT

В конце концов, обе системы преследуют одну и ту же цель.И это для обеспечения индивидуального зонального контроля во всем здании. Контроль зонирования — это замечательно, потому что он дает менеджерам зданий больше свободы и гибкости. Не говоря уже о том, что это также помогает сократить расходы на отопление и охлаждение. Итак, какой тип лучше всего подходит для вашего проекта модернизации или замены? Что ж, универсального плана не существует. В The Severn Group мы можем оценить потребности вашего здания и помочь вам определить идеальный дизайн системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши варианты и узнать больше о системах VAV и VVT.

доля Color Fire 23 мая 2019 года

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.