Система vvt что это такое – VVTi Toyota что это и как эта система устроена?

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).

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.

При повороте распредвала в сторону более раннего открытия клапанов

При повороте распредвала в сторону более позднего открытия клапанов

В режиме удержания

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.

Евгений, Москва
© Легион-Автодата

autodata.ru

Системы ГРМ VVT-i от корпорации Тойота

В этом блоге подробно расскажу Вам о разновидностях Тойотовской системы сдвига фаз газораспределения ДВС.

Система VVT-i.

VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма от корпорации Toyota. От английского Variable Valve Timing with intelligence, что в переводе означает — интеллектуальное изменение фаз газораспределения. Это второе поколение системы изменения фаз газораспределения Toyota. Устанавливается на автомобили начиная с 1996-го года.

Принцип работы достаточно простой: основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы, что хорошая тяга присутствует при низких оборотах. После того, как обороты значительно поднимаются, а вместе с ними увеличивается и давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт, распредвал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленвала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.

Система VVTL-i.

VVTL-i — это фирменная система газораспределительного механизма TMC. От английского 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. В этой системе распредвал не просто поворачивается в муфте VVT относительно шкива, плавно регулируя время открытия впускных клапанов, но и еще при определенных условиях работы двигателя опускает клапана глубже в цилиндры. Причем подъем клапанов реализован на обоих распредвалах, т.е. для впускных и выпускных клапанов.

Если внимательно посмотреть на распредвал, то можно увидеть, что для каждого цилиндра и 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 позволяя большому кулачку передавать силу нажатия на коромысло. Под тапочком находится стопорный штифт, который приводится в действие давлением масла.

Принцип работы следующий: при повышенной нагрузке на высоких оборотах ЭБУ подает сигнал на дополнительный клапан VVT — он практически такой же как и на самой муфте, за исключением небольших 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 хорошо тянет на низах и выстреливает на верхах, улучшается топливная экономичность. Недостатками является пониженная экологичность, из-за чего система в такой конфигурации не долго 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 — это фирменная система газораспределительного механизма Toyota Motor Corporation. От английского Variable Valve Timing — intelligent by Electric motor, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения с помощью электромотора.

Ее смысл точно такой же как у системы VVTL-i. Отличие заключается в самой реализации системы. Распредвалы отклоняются на определенный угол для опережения или запаздывания относительно звездочек с помощью электродвигателя, а не давлением масла, как на предыдущих моделях VVT. Теперь работа системы не зависит от уровня 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 небольшое и оно не способно сдвинуть лопасть муфты VVT.

VVT-iE не имеет недостатков предыдущих версий, т.к. никак не зависит от моторного масла и его давления. Так же у этой системы есть еще один плюс — способность точно позиционировать смещение распредвалов в зависимости от условий работы двигателя. Система начинает свою работу начиная с начала запуска мотора и до его полной остановки. Ее работа способствует высокой экологичности современных двигателей Toyota, максимальной топливной эффективности и мощности.

Принцип работы следующий: электромотор вращается вместе с распредвалом в режиме его скорости вращения. При необходимости электромотор либо притормаживается, либо наоборот ускоряется относительно звездочки распредвала, тем самым делая смещения распредвала на необходимый угол, опережая или задерживания фазы газораспределения.

Система VVT-iE впервые дебютировала в 2007-м году на Lexus LS 460, установленная в двигатель 1UR-FSE.

Система Valvematic.

Valvematic – это инновационная система газораспределения компании Toyota, которая позволяет плавно менять высоту подъема клапанов в зависимости от условий работы двигателя. Данная система применяется на бензиновых двигателях. Если разобраться, то система Valvematic – это, ни что иное как, усовершенствованная технология VVTi. При этом новый механизм работает совместно с уже привычной системой изменения времени открытия клапанов.

При помощи новой системы Valvematic двигатель становится экономичнее до 10 процентов, так как эта система контролирует количество впускаемого в цилиндр воздуха, и обеспечивает на выходе более низкое содержание углекислого газа, тем самым повышает мощность двигателя. Механизмы VVT-i, которые исполняют главную функцию, помещены внутрь распредвалов. Корпуса приводов соединяются с зубчатыми шкивами, а ротор — с распредвалами. Масло обволакивает либо одну сторону лепестков ротора, либо вторую, тем самым заставляя ротор и вал проворачиваться. Для того чтобы при запуске двигателя не появились удары, ротор делает соединяется стопорным штифтом к корпусу, затем штифт отходит под давлением масла.

Теперь о плюсах данной системы. Самым значимым из них является экономия топлива. А так же благодаря системе Valvematic увеличивается мощность двигателя, т.к. происходит постоянная регулировка высоты подъема клапана в момент открытия и закрытия впускных клапанов. И конечно же не забудем про экологию… Система Валвематик существенно сокращает выбросы углекислых газов в атмосферу, до 10-15% в зависимости от модели двигателя. Как у любого технологического новшества, у системы Valvematic также есть негативные отзывы. Одной из причин таких отзывов является посторонний звук в работе ДВС. Этот звук напоминает цоканье плохо отрегулированных зазоров клапанов. Но он проходит после 10-15тыс. км.

В настоящий момент система Valvematic устанавливается на автомобили Toyota с объемами двигателей 1.6, 1.8 и 2.0 литра. Впервые система была опробована на автомобилях Toyota Noah. А затем устанавливалась на двигатели серии ZR.

autoportal.pro

Система Toyota VVTL-i. Первое знакомство

что кулачки разные. И работают они абсолютно по-разному. Сначала давайте посмотрим рисунок, который я откопал в Интернете, а потом я попытаюсь посвоему объяснить его работу.

На рисунке, сверху-вниз:

Когда мотор работает на ХХ на холостом ходу, или с минимальной нагрузкой, то распредвал работает по маленькому кулачку. Стоит перейти на режим набора мощности и ЭБУ, «видя это желание», включает «лифт подъема клапанов» посредством клапана, практически идентичному VVT-i . На фото ниже показаны два клапана и на них я написал обозначения фломастером, какой клапан с какой системы. Разница между клапанами лишь в нескольких градусах «уха крепления»:

Так выглядит на моторе клапан в корпусе с датчиком давления масла:

На фото ниже: Блок управления «лифтом» на столе. И обратная его сторона, где видны каналы, которые в нужный момент открываются и закрываются для подачи моторного масла в полость распредвалов

Маслянные каналы в головке блока цилиндров для распределительных валов:

Когда открывается дополнительный масляный канал, давление масла сдвигает стопорный штифт, и мотор уже работает по профилю большего кулачка. На рисунке 6 (выше, стр. 3), хорошо видно, «на сколько раньше и на сколько больше» отрываются клапана, и «на сколько позже» закрываются. А следит за всем этим ЭБУ по показаниям датчика положения распредвала,- фото ниже, датчик справа:

и датчику давления масла (фото ниже, датчик справа):

А жалоба, с которой обратился Клиент, решилась заменой клапана управления муфтой VVT-i.

Терещенко Андрей

Кандидат в СОЮЗ автомобильных Диагностов

Обсуждение статьи на нашем форуме: http://forum.autodata.ru/7/13755/

autodata.ru

Система изменения фаз газораспределения Toyota VVT-i, VVTL-i

VVT-i расшифровывается как Variable Valve Timing with intelligence, то есть «интеллектуальное изменение фаз клапанов». Она является более поздним аналогом ниссановской N-VCT. Принцип ее работы основан на вращении распределительного вала относительно приводной шестерни с помощью гидромуфты (фазовращателя).

В зависимости от давления масла внутри муфты распредвал поворачивается (не прекращая вращения) на тот или иной угол по отношению к шестерне. Система VVT-i может изменять угол поворота распредвала для трех разных режимов работы двигателя.

На двигателях с классической системой ГРМ распредвал настроен «компромиссно», чтобы впускные клапаны открывались чуть раньше, чем поршень в четвертом такте достигнет верхней мертвой точки и вытолкнет все отработанные газы в систему выпуска через выпускные клапаны.

Делается это потому, что воздух (или топливовоздушная смесь) поступает в камеру сгорания не сразу после открытия впускного клапана, а с небольшой задержкой. Соответственно, клапан нужно открыть пораньше, чтобы пока поршень внизу, в камеру сгорания успело попасть побольше воздуха или смеси. Правда, когда впускной клапан открывается с опережением (когда еще не закрылся выпускной), в систему впуска попадает некоторое количество отработавших газов.
На средних и высоких оборотах это не вредно, скорее – полезно. Некоторая часть газов, не успевшая покинуть цилиндр через выпускной клапан, сжигается повторно, отчего больше частиц СО2 и NO2 разлагается на безопасные элементы.  Кроме того, в момент, когда открыты впускные клапаны вместе с выпускными, газы более интенсивно выходят из камеры сгорания, и поршню легче двигаться наверх. Соответственно, на преодоление сопротивления газов тратится меньше полезной мощности, и падает расход топлива.

Однако на холостых оборотах во впускной коллектор поступает мало воздуха, и давление в системе впуска низкое. В результате во впускаемый воздух или топливовоздушную смесь попадает слишком много отработавших газов, и получившаяся в итоге смесь плохо горит. 

Поэтому VVT-i на холостых оборотах заставляет распредвал смещаться чуть назад, отчего впускные клапаны открываются позже обычного – тогда, когда поршень находится в верхней мертвой точке и отработанных газов в цилиндре нет. В результате газы из впуска и выпуска не смешиваются, мотор работает ровно (что от него на холостых, собственно, и требуется).

В режиме спокойной езды «в полпедали», когда дроссельная заслонка открыта примерно наполовину, VVT-i возвращает распредвал в среднее положение, поворачивая его чуть вперед. Соответственно, впускные клапаны открываются чуть раньше, и во впуск успевает попасть некоторое количество отработанных газов. Поскольку давление на впуске уже достаточно высокое, эти газы более успешно выталкиваются обратно в цилиндр, и слишком много во впуск их не попадает. Как мы уже говорили раньше, выхлопные газы в этом режиме лучше разлагаются, сопротивление поршню в четвертом такте снижается, и двигатель, опять же, работает так, как требует от него обстановка.

Когда дроссельная заслонка открыта полностью, от мотора требуется уже максимум отдачи. Система VVT-i сдвигает распредвал вокруг своей оси еще чуть вперед. Соответственно, впускные клапаны открываются еще раньше, но более высокое давление на впуске почти не дает просочиться туда выхлопу.

Зачем нужно открывать клапан еще раньше? Чтобы в цилиндр попало максимум воздуха или топливовоздушной смеси! Но на высоких оборотах также важно закрыть клапан сразу после того, как цилиндр наполнился. Это происходит до того, как поршень достигнет нижней мертвой точки. Если клапаны будут открыты хотя бы на чуть-чуть в тот момент, когда поршень снова пойдет наверх, часть смеси просочится обратно во впуск и не сгорит. Меньше сгоревшей смеси – меньше энергии, ниже эффективность работы двигателя.

Итак, еще раз: на холостых оборотах впускные клапаны поздно закрываются и поздно открываются, на средних – открываются и закрываются в режиме двигателя с классическим ГРМ, а на высоких – рано открываются и рано закрываются.

Важно понимать, что поворачиваясь относительно шестерни, распредвал не прекращает своего вращения. То есть, под воздействием муфты он либо кратковременно «обгоняет» коленвал, либо наоборот «отстает».

Сам поворот вала относительно шестерни обеспечивают лепестки ротора внутри гидравлической муфты. Перемещает лепестки моторное масло, которое подается в муфту под давлением. 
Масло в муфту подает электромагнитный клапан. Команду на его открытие дает электронный блок управления двигателем. Тот, в свою очередь, получает информацию о нагрузке на двигатель от датчика расхода воздуха и датчика положения дроссельной заслонки. Для контроля за ситуацией ЭБУ также мониторит температуру двигателя с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости, а также фиксирует текущее положение коленвала (через датчик положения коленвала) и распредвалов (через датчики Холла).

В этом получасовом фильме наглядно показаны суть и принцип работы системы VVT-i.

Развивая свою технологию VVT-i, компания Toyota вскоре сумела скомбинировать ее с системой регулировки высоты поднятия клапанов, изначально реализованной Honda в своей VTEC. Так появилось следующее поколение системы – VVTL-i, Variable Valve Timing and Lift with intelligence.

knowcar.ru

устройство и очистка своими руками

Клапан Vvt-i является системой смещения газораспределяющих фаз автомобильного двигателя внутреннего сгорания от производителя фирмы Тойота.

В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

• Что собой представляет клапан Vvt-i?
• Устройство vvti;
• В чем заключается принцип действия vvti?
• Как правильно проводится чистка vvti?
• Как провести ремонт клапана?
• Как правильно проводится замена?

Клапан VVTI

Устройство Vvt-i

Основной механизм размещается в шкиве распредвала. Корпус соединяется вместе с зубчастым шкивом, а ротор с распредваликом. Смазывающее масло доставляется к механизму клапана с любой из сторон каждого лепесткового ротора. Таким образом клапана и распределительный валик начинает вращаться. В тот момент, когда автомобильный двигатель находится в заглушенном состоянии устанавливается максимальный угол задержания. Это означает что определяется угол, который соответствует самому последнему произведению открытия и закрытия впускающих клапанов. Благодаря тому, что ротор соединен с корпусом при помощи стопорного штифта сразу после запуска, когда давление маслянистой магистрали недостаточно для произведения эффективного руководства клапаном, не могут возникать какие-либо удары в механизме клапана. После этого стопорной штифт открывается при помощи давления, которое оказывает на него масло.

В чем же заключается принцип действия Vvt-i? Vvt-i обеспечивает возможность плавного изменения газораспределительных фаз, соответствуя со всеми условиями функционирования автомобильного двигателя. Такая функция обеспечивается благодаря произведению поворота распредвала впускающих клапанов по отношению к валикам выпускающих клапанов, по углу поворачивания коленчатого валика от сорока до шестидесяти градусов. В итоге происходит изменение момента начального открывания впускающего клапана, а также количество времени, когда выпускающие клапаны находится в закрытом положении, а выпускающие в открытом. Руководство представленным типом клапана происходит благодаря сигналу, который исходит от блока руководства. После поступления сигнала электронный магнит по плунжеру передвигает главный золотник, пропуская при этом масло в любом направлении.

В тот момент, когда автомобильный двигатель не функционирует, золотник передвигается при помощи пружинки так, чтобы расположиться максимальный угол задержки.

Для произведения распредвала масло под определенным давлением с помощью золотника перемещается в одну из сторон ротора. В этот же момент происходит открытие полости с другой стороны лепестков для сливания масла. После определения блоком руководства расположения распределительного валика, все каналы шкива закрываются, таким образом, он удерживается в зафиксированном положении. Работа механизма данного клапана осуществляется несколькими условиями функционирования автомобильного двигателя с различными режимами.

Установленный клапан VVTI

Всего существует семь режимов функционирования автомобильного двигателя и вот их перечень:

1. Передвижение на холостом ходу;
2. Передвижение на низкой нагрузке;
3. Передвижение со средней нагрузкой;
4. Передвижение с высокой нагрузкой и низким уровнем частоты вращения;
5. Передвижение с высокой нагрузкой и высоким уровнем частоты вращения;
6. Передвижение с низкой температурой жидкости охлаждения;
7. Во время запуска и остановки двигателя.

Процедура самостоятельного очищения а Vvt-i

Нарушение функционирования, как правило, сопровождается множеством признаков, поэтому логичнее всего будет сначала рассмотреть эти признаки.

Итак, к основным признакам нарушения нормального функционирования являются такие:

• Автомобиль резко глохнет;
• Транспортное средство не может удерживать обороты;
• Заметно каменеет тормозная педаль;
• Не тянет педаль тормоза.

Теперь можно переходить к рассмотрению процесса очищения Vvti. Проводить очищение Vvti мы будем пошагово.

Итак, алгоритм проведения очищения Vvti:

1. Снимаем пластмассовую крышку автомобильного двигателя;
2. Откручиваем болтики и гаечки;
3. Снимаем железную крышку, основной задачей которой является фиксация генератора машины;
4. Снимаем с Vvti разъем;
5. Откручиваем болтик на десять. Не бойтесь, вы не сможете допустить ошибку, так как он там только один.
6. Снимаем Vvti. Только ни в коем случае не тяните за разъем, потому как он достаточно плотно прилегает к нему и на нем размещено уплотняющее кольцо.
7. Очищаем Vvti при помощи любого очистителя, который предназначен для очищения карбюратора;
8. Для полного очищения Vvti снимаем фильтр системы Vvti. Представленный фильтр располагается под клапаном и имеет вид заглушки с отверстием для шестигранника, но этот пункт необязателен.
9. Очищение завершено вам остается только собрать все в обратном порядке и натянуть ремень, не упираясь в Vvti.

Самостоятельный ремонт Vvt-i

Довольно часто возникает необходимость проведения ремонта клапана, так как просто его очищение не всегда эффективно.

Итак, для начала давайте разберемся с основными признаками необходимости проведения ремонта:

• Автомобильный двигатель не удерживает холостые обороты;
• Тормозит двигатель;
• Невозможно передвижение автомобиля на низких оборотах;
• Нет тормозного усилителя;
• Плохо переключаются передачи.

Давайте рассмотрим основные причины неисправности клапана:

• Оборвалась катушка. В таком случае клапан не сможет правильно реагировать на передачу напряжения. Определить данное нарушение можно с помощью произведения измерения сопротивления обмотки.
• Заедает шток. Причиной заедания штока может послужить накопление грязи в канале штока или деформации резинки, которая располагается внутри штока. Удалить грязь из каналов можно отмачиванием или же отмачиванием.

Алгоритм проведения ремонта клапана:

1. Снимаем регулирующую планку генератора автомобиля;
2. Снимаем крепеж замочка капота машины, благодаря этому вы сможете получить доступ к осевому болтику генератора;
3. Откручиваем болтик, который закрепляет клапан;
4. Снимаем клапан. Только ни в коем случае не тяните за разъем, потому как он достаточно плотно прилегает к нему и на нем размещено уплотняющее кольцо.
5. Снимаем фильтр системы Vvti. Представленный фильтр располагается под клапаном и имеет вид заглушки с отверстием для шестигранника.
6. Если клапан и фильтр сильно загрязнены, то очищаем их при помощи специальной жидкости для очищения карбюратора;
7. Проверяем работоспособность клапана, при помощи кратковременной подачи двенадцати вольт на контакты. Если вас устраивает, как он функционирует, то можете остановиться на этом этапе, если же нет, то выполняйте следующие действия.
8. Ставим пометки на клапане, для того чтобы не допустить ошибку во время обратной установки;
9. С помощью маленькой отвертки разбираем клапан с двух сторон;
10. Достаем шток;

11. Промываем и очищаем клапан;
12. Если кольцо клапана деформировано, то заменяем его на новое;
13. Завальцуйте внутреннюю сторону клапана. Сделать это можно при помощи полотка, надавливаниями на шток, для прижатия нового уплотняющего кольца;
14. Смените масло, которое находится в катушке;
15. Заменяем кольцо, которое располагается с внешней стороны;
16. Завальцуйте внешнюю сторону клапана, для прижатия внешнего кольца;
17. Ремонт клапана завершен и вам остается только собрать все в обратном порядке.

Процедура самостоятельной замены клапана Vvt-i

Нередко очищение и ремонт клапана не дает особы результатов и тогда возникает необходимость полной его замены. К тому же, многие автолюбители утверждают, что после проведения замены клапана транспортное средство станет работать намного лучше и затраты топлива снизятся приблизительно до десяти литров.

Следовательно, возникает вопрос: Как правильно нужно заменять клапан?. Проводить замену клапана мы будем пошагово.

Итак, алгоритм замены клапана:

1. Снимите регулирующую планку генератора автомобиля;
2. Снимите крепеж замочка капота машины, благодаря этому вы сможете получить доступ к осевому болтику генератора;
3. Откручиваем болтик, который закрепляет клапан;
4. Вытаскиваем старый клапан;
5. Устанавливаем новый клапан на место старого;
6. Закручиваем болтик, закрепляющий клапан;
7. Замена клапана завершена и вам остается только собрать все в обратном порядке.

autodont.ru

как же они все работают?

Системы изменения фаз газораспределения стали революцией для двигателей внутреннего сгорания, а популярными они стали благодаря японским моделям 90-ых. Но как же самые известные системы отличаются в работе друг от друга?

Двигатели внутреннего сгорания с самого своего создания не были максимально эффективными. Средний КПД таких моторов равен 33 процентам — вся остальная энергия, созданная сгорающей топливо-воздушной смесью, тратится впустую. Поэтому любой способ сделать ДВС более энергоэффективным был востребован, а система изменения фаз газораспределения стала одним из самых удачных решений.

Система меняет фазы газораспределения (момент, в который каждый клапан открывается и закрывается во время рабочего цикла), их длительность (момент, когда клапан открыт) и подъём (насколько клапан может открыться).

Как вы знаете, впускной клапан в двигателе запускает в цилиндр топливо-воздушную смесь, которая затем сжимается, сжигается и выталкивается в открывающийся выпускной клапан. Эти клапана приводятся в движение толкателями, которыми управляет распредвал, используя набор кулачков для идеального соотношения закрытия и открытия.

К сожалению, обычные распредвалы делаются таким образом, что можно управлять только открытием клапанов. В этом и заключается проблема, так как для максимальной эффективности клапана должны закрываться и открываться по-разному на разных оборотах двигателя.

Например, на большой скорости работы мотора впускной клапан нужно открывать несколько раньше из-за того, что поршень движется настолько быстро, что не даёт попасть внутрь достаточному количеству воздуха. Если клапан открыть чуть раньше, то в цилиндр попадёт больше воздуха, что увеличит эффективность сгорания.

Поэтому вместо компромисса между распредвалами для больших и малых оборотов появилась система изменения фаз газораспределения, признанная одной из наиболее эффективных в этой области. Разные компании по-разному интерпретировали эту технологию, поэтому давайте разберёмся с самыми популярными из них.

VTEC.

Решение от Honda заключалось в форме распредвала, так как каждый распредвал имел два набора кулачков, смена между которыми происходила в зависимости от оборотов двигателя. VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) при помощи гидравлики выбирает между одним набором кулачков, когда мотор работает на низких оборотах, и другим, когда он приближается к красной зоне. Такая система в свою очередь позволила одновременно и снизить расход топлива, и повысить мощностные показатели при использовании одного распредвала, сделав моторы Honda очень разносторонними.

Гидравлическое переключение контролируется блоком управления, который использует информацию о давлении масла, температуре двигателя, скорости автомобиля и оборотов двигателя. После этого программа решает, какой из двух вариантов кулачков использовать, используя соленоид, который отправляет масляное давление посредством специфического клапана, а затем запирает механизм штифтом, закрепляя выбор за одним из вариантов.

Такая смена вариантов кулачков подразумевала, что двигатели Honda с VTEC в самом высоком диапазоне оборотов выдают максимальную мощность, как раз после того, как система «срабатывает». И пусть эффект от неё не такой, как от турбины, но многие фанаты всё равно останутся верны VTEC-моторам, рассказывая о том, как они едут на самых высоких оборотах.

VVT-i. 

Система изменения фаз газораспределения от Toyota создана по пути использования шестерён распредвала для изменения отношений между ремнём или цепью ГРМ и распредвалом. Специальный ротор внутри шкива распредвала может вращаться под нагрузкой от пружины, поворачивая распредвал на дополнительные несколько градусов, задерживая или опережая взаимодействие между зубьями шкива и вращающейся цепи. 

Такая система сдвига фаз газораспределения, при которой внутренний ротор в шкиве распредвала может влиять на положение распредвала, тем самым изменяя время взаимодействия кулачков и толкателей, применяется на многих моторах Toyota. Впервые технология была представлена на двигателе 2JZ-GE, устанавливаемом на знаменитую Toyota Supra в кузове A80.

Vanos.

Vanos (или Variable Nockenwellensteuerung) — попытка компании BMW создать систему изменения фаз газораспрделения, и впервые она была применена на моторе M50, устанавливаемом на 5-серию в 90-ых годах прошлого века. Он также использует принцип задерживания или опережения взаимодействия механизмов ГРМ, но с использованием зубчатой передачи внутри шкива распредвала, которая двигается вместе или против распредвала, изменяя фазы работы. Этот процесс контролируется электронным блоком управления, который использует давление масла для движения зубчатой передачи вперёд или назад.

Как и в случае с остальными системами, зубчатая передача движется вперёд для того, чтобы открывать клапана немного раньше, увеличивая количество воздуха, поступающего в цилиндры и увеличивая выходную мощность двигателя. На самом деле, сначала BMW представили одиночный Vanos, который работал только на впускном распредвале в определённых режимах на разных оборотах двигателя. Немецкая компания позже разработала систему с двумя Vanos, которая считается более продвинутой, так как влияет на оба распредвала, а также регулирует положение дроссельной заслонки. Двойной Vanos был создан для S50B32, который ставили на BMW M3 в кузове E36, а также Z3 M. 

Сейчас практически у каждого крупного производителя есть собственной название для системы фаз газораспределения — у Rover это VVC, у Nissan — VVL, а Ford разработали VCT. И в этом нет ничего удивительного, учитывая, что это одна из самых удачных находок для двигателей внутреннего сгорания. Благодаря ей производители смогли и уменьшить расход, и увеличить мощность своих моторов.

Но с приходом пневматического управления клапанами эти системы уйдут на покой. Однако сейчас — как раз их время. 

carakoom.com