VVT-i (Variable Valve Timing with intelligence) – система газораспределения с изменяемыми фазами от Toyota. Является разновидностью технологии VVT и CVVT. Включает в себя, по мере развития, технологии VVT-i, VVTL-i,Dual VVT-i, VVT-iE и Valvematic.
Технология VVT-i была впервые выпущена на рынок в 1996 году и заменила собой первое поколение VVT (1991 год, двигатель 4A-GE).
В зависимости от условия работы двигателя, система VVT-i плавно изменять фазы газораспределения. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 20-30° (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 элементом устройства является муфта VVT-i интегрированная в шкив, который выполняет роль корпуса муфты. Ротор муфты находится внутри и непосредственно соединен с распределительным валом.
Изначально фазы впускных клапанов установлены таким образом, чтобы добиться максимального крутящего момента при низкой частоте вращения коленвала. После того, как обороты значительно увеличиваются в корпусе муфты сделано несколько полостей, к которым по каналам подводится моторное масло из системы смазки.
Возросшее давление масла открывает клапан VVT-i, заполняя ту или иную полость, обеспечивает поворот ротора относительно корпуса и, соответственно, смещение распределительного вала на определенный угол.
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.
VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control) – система динамического изменения фаз газораспределения, фирменная разработка компании Honda. Вначале система VTEC была успешно реализована в двигателях, применяемых в спортивных автомобилях, а затем, после признания и успеха данная система использована на двигателях гражданских автомобилей.
Особенность системы VTEC заключается в том, что возможно конструировать компактные, но очень мощные (в соотношении объем/л.с.) двигатели без применения дополнительных устройств (турбин, компрессоров), при этом технология производства подобных двигателей остается недорогой, а автомобиль с установленной на нем системой VTEC не испытывает проблем, характерных для турбированных автомобилей.
Принцип работы VTEC, в классическом виде по сравнению с другими системами газораспределения, конструктивно выглядит просто, – на распредвале между основными кулачками разместили один дополнительный кулачок большего профиля. Получается, что на каждый цилиндр приходится по одному дополнительному кулачку.
За наполнение топливной смесью камеры сгорания на низких и средних оборотах работы двигателя, отвечают два внешних кулачка, а центральный задействуется на высоких оборотах. Обратите внимание, что непосредственно на клапана воздействуют не кулачки распредвала, а через так называемые коромысла/рокеры, которых тоже три. Внешние кулачки воздействуют на рокеры, обеспечивающие открытие клапанов независимо друг от друга, а центральная пара кулачек-рокер, хотя и работает, но работает, что называется вхолостую. Клапаны имеют минимальную высоту подъема, фазы ГРМ характеризуются малой продолжительностью.
Как только двигатель достигает определенного количества оборотов, т.е. переходит в режим высоких оборотов, система VTEC активируется. Под давлением масла происходит смещение синхронизирующего штифта внутри рокеров таким образом, что все три рокера как бы становятся одной целой конструкцией, и после этого усилие на впускные клапаны передается от большого кулачка распредвала. Таким образом, увеличивается ход клапанов и фазы газораспределения.
При снижении количества оборотов система возвращается в исходную позицию.
Недостатками такой системы являются ступенчатый переход с одного режима на другой и конструктивная сложность реализации процесса блокировки.
На сегодняшний день существует несколько разновидностей системы VTEC. Первая категория рассчитана на увеличение мощности. Второй, VTEC-E, ставились совсем иные задачи – экономия топлива, о чем и говорит приставка «E» – econom. Итак, разновидности:
Особенность данного двигателя заключается в том, что в городском цикле у автомобиля с системой VTEC-E, расход топлива составляет около 6,5-7 литров бензина на 100 км пути. Это поистине выдающийся результат, учитывая то, что такие двигатели Honda развивают мощность 115 «лошадиных сил». Но автомобили с таким двигателем лишены драйверских ощущений.
Такой результат достигается за счет того, что при небольших оборотах двигатель работает на обедненной топливовоздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Это происходит по причине того, что на втором клапане, кулачек управляющий открытием и закрытием клапана, имеет профиль кольца и поэтому реально работает только один клапан.
За счёт несимметричности потока поступающей горючей смеси (один клапан закрыт, а второй открыт) возникают завихрения, происходит лучше и равномернее заполнение камеры сгорания, что позволяет двигателю работать на довольно бедной смеси. При увеличении оборотов (2500 оборотов и выше) срабатывает система VTEC, синхронизирующий шток под давлением масла перемещается, и рокер первичного клапана входит в зацепление с рокером вторичного клапана и оба клапана работают синхронно.
Очередной разработкой компании Honda газораспределительного механизма с изменяемыми фазами VTEC является система, получившая обозначение i-VTEC (где буква “i” означает “Intellegence” – “интеллектуальный”).
“Интеллектуальность” же данной системы заключалась в следующем – управление изменением фаз осуществляется компьютером, при помощи функции поворота распредвала, регулируя угол опережения. Система i-VTEC позволила двигателям Honda получить больший крутящий момент на низких оборотах, что было постоянной проблемой для двигателей компании, – при высокой мощности они отличались малым крутящим моментом, получаемым на высоких оборотах.
Версия i-VTEC если не устранила, но существенно подкорректировала этот недостаток. Система i-VTEC начала устанавливаться на мощные моторы серии К и некоторых серии R, например, в автомобилях серии Type R, или Acura RSX. Другая версия, напротив, получила “экономичное” направление, и стала устанавливаться в гражданской серии двигателей (например на автомобилях CR-V, Accord, Element, Odyssey, и других).
Принцип работы SOHC i-VTEC
Компания Honda реализовала работу SOHC i-VTEC на простых принципах, которые заключаются, в том, что когда мы управляем автомобилем, то мы придерживаемся в основном двух различных стилей вождения.
Первый стиль вождения мы принимаем за спокойную езду без резких ускорений, с пустым багажником и без пассажиров. В таком режиме обороты двигателя, как правило, не превышают порог в 2,5 – 3,5 тысяч оборотов в минуту, а усилия на педаль газа минимальны. Такие условия являются наиболее благоприятными для экономии топлива.
В классическом виде воздействуя на педаль газа, мы открываем или закрываем дроссельную заслонку и регулируем подачу количества воздуха. В зависимости от количества попадающего воздуха, электронная система управления двигателем в нужной пропорции подает топливо для образования топливно-воздушной смеси. Чем сильнее нажимаем на педаль газа, тем больше открывается дроссельная заслонка (увеличивается поперечное сечение впускного канала). В это же время дроссельная заслонка являлась препятствием для прохождения воздуха.
Дроссельная заслонка – элемент впускной системы, которая регулирует подачу воздуха в двигатель.
По идее, такое поведение дроссельной заслонки должно способствовать экономии топлива – поступает меньше воздуха и соответственно компьютер уменьшает дозу подаваемого топлива. Однако это не совсем так. В такой ситуации дроссельная заслонка выступает в качестве силы сопротивления, препятствуя прохождению воздуха, когда этого требует рабочий процесс. Получается поршень, опускаясь в цилиндре вниз нижней мертвой точки, должен всасывать топливно-воздушную смесь, затрачивая на это собственную энергию. Энергию, которая в конечном итоге должна была полностью передаться на колеса. Этот побочный эффект прозвали «насосными потерями».
Попытаемся взглянуть на это с практической точки зрения на примере системы SOHC i-VTEC. Ведь именно устранение насосных потерь – преимущество нового i-VTEC на двигателях с одним распредвалом.
Все, что надо было сделать – это на низких оборотах двигателя дроссельную заслонку оставить открытой, а регулировку подачи топливно-воздушной смеси доверить системе i-VTEC. На деле, разумеется, не все так просто.
Следует учитывать следующий момент, что в период, когда дроссельная заслонка полностью открыта, во впускную систему поступает чрезмерно много воздуха и соответственно в цилиндры много топливно-воздушной смеси.
В стандартных двигателях на фазе впуска впускные клапаны открыты, поршень движется вниз к нижней мертвой точке (НМТ). Как только поршень достигает нижней мертвой точки, впускные клапаны синхронно закрываются, а поршень, начиная фазу сжатия, поднимается к верхней мертвой точке (ВМТ).
Но смесь не сгорает, как вы, наверное, подумали. Фишка системы состоит в том, что один из двух впускных клапанов в цилиндре после фазы впуска закрывается значительно позже второго.
Двигатель с SOHC i-VTEC работает несколько иначе. На фазе впуска – поршень движется к НМТ, впускные клапаны открыты. На фазе сжатия поршень начинает движение вверх к ВМТ. По условию работы i-VTEC в режиме экономии один из впускных клапанов остается открытым и под давлением движущегося вверх поршня, лишняя топливно-воздушная смесь, которая попала в цилиндр благодаря полностью открытой дроссельной заслонке, беспрепятственно возвращается во впускной коллектор.
Механизм SOHC i-VTEC
Механизм системы SOHC i-VTEC аналогичен механизму VTEC предыдущих поколений. Все двигатели с системой SOHC i-VTEC имеют два впускных клапана и два выпускных на каждый цилиндр, т.е 16 клапанов на 4 цилиндра. На каждую пару клапанов приходится 3 кулачка – два обычных крайних и один центральный большего профиля VTEC. Кулачки распредвала традиционно воздействуют на клапаны не непосредственно, а через рокеры, которых тоже три на два клапана.
При отключенной системе i-VTEC внешние кулачки обеспечивают открытие клапанов и каждый рокер работает независимо друг от друга, а центральный кулачок, хотя и вращается вместе с остальными, но работает вхолостую.
Как только двигатель переходит в режим работы, которую система Drive by Wire определяет как благоприятную для работы системы – посредством давления масла система смещает шток внутри рокеров таким образом, что два из трех рокеров работают, как единая конструкция. И с этого момента, рокер впускного клапана, который синхронизирован штоком с рокером кулачка системы VTEC, открывает клапан на величину и продолжительность в соответствии с профилем кулачка системы VTEC. Практически, как обычная система газораспределения с изменяемыми фазами VTEC, с той лишь разницей, что работают системы при разных условиях и в разных фазах.
Читайте также: Щетка- скребок для очистки от снега. Fix Price
Drive by Wire (DRW) или «управление по проводам» — электронная цифровая система управления автомобилем.
В обычной системе VTEC два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный кулачок системы VTEC, подключается на высоких оборотах, таким образом, обеспечивая большее высоту и период открытия, чтобы в цилиндры поступило как можно больше топливно-воздушной смеси. В «умном» SOHC i-VTEC все работает наоборот – рабочая зона системы находится в диапазоне от 1000 до 3500 оборотов в минуту. На «верхах» же мотор вступает в стандартный режим работы.
Однако, диапазон оборотов не единственный фактор по которому система Drive by Wire определяет момент включения и выключения системы. Иначе новый i-VTEC мало чем отличался бы от предшественников.
Новый SOHC i-VTEC в паре с «Drive by Wire» дополнительно определяет нагрузку на двигатель и в зависимости от ее величины принимает решение включать VTEC или нет.
Именно символ «i» в названии системы указывает на работу этих двух систем. Получается, что система VTEC работает при определенных оборотах двигателя и определенной величине нагрузки на двигатель. Поэтому «Drive by Wire», которая и определяет оптимальные условия, является наиважнейшей составляющей системы в целом.
Общий рабочий диапазон SOHC i-VTEC демонстрирует график. Красная зона на графике и есть благоприятная среда для работы системы.
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).
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.
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.
В режиме удержания
Функционирование системы VVT-i определяется условиями работы двигателя на различных режимах.
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.
Система VVTL-i. Первое знакомство
Автомобиль TOYOTA CELICA, жалоба Клиента: « плавают обороты холостого хода». Машинально обратив внимание, что «CHECK» на заведенном моторе не горит, начал сразу же чистить дроссельную заслонку, так как именно этот элемент на большинстве автомобилей приводит к подобной причине неисправности.
Что такое «просто »VVT-i многие уже знают (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) -http://www.autodata.ru/st/06_vvti/vvti.htm
А вот что это за дополнительный индекс появился в знакомом названии – VVTL-i -Variable Valve Timing and Lift – изменяемые фазы газораспределения и высота подъема клапанов, было уже интереснее. Разобраться более подробнее помогло снятие клапанной крышки:
Вроде все как обычно, четыре клапана на цилиндр, четыре кулачка открывающие «свой» клапан. Но стоит присмотреться и заметим,
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:
– работа при низкой и средней нагрузках
– работа при высокой нагрузке
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.
Кандидат в СОЮЗ автомобильных Диагностов
Обсуждение статьи на нашем форуме: http://forum.autodata.ru/7/13755/
Информацию по обслуживанию и ремонту автомобилей вы найдете в книге (книгах):
СодержаниеПоказать
Информация
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.
Управление фазами газораспределения по-японски
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 распределительного вала.
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 коленвала, 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.
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!
Клапан VVT-i что это и для чего нужен
VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма Toyota. С английского Variable Valve Timing with intelligence переводится как интеллектуальное изменение фаз газораспределения.
Принцип работы
Основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, а вместе с этим увеличивается давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт, распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.
Читайте также: Как поменять радиатор печки ауди 80 б3 без снятия торпеды
При работе системы изменяется положение впускного вала относительно звездочки и относительно ВМТ и выпускного вала.
Диаграмма работы VVT-i 1NZ-FE
Верхняя точка — TDC, она же ВМТ — верхняя мертвая точка.
Нижняя точка BDC она же НМТ — нижняя мертвая точка
Черной стрелкой обозначено открытие выпускного клапана — открывается он за 42 градуса до НМТ во время горения ТВС, закрывается на 2 градуса позже верхней мертвой точки, во время впуска.
Белая стрелка — впускной клапан. Причем стрелки две, одна соответствует максимально раннему открытию 33 градуса до ВМТ, вторая максимально позднему 7 градусов после ВМТ. В первом случае перекрытие клапанов составляет 35 градусов, во втором перекрытия совсем нет.
Режимы работы двигателя
1. Холостой ход
В этом режиме нужна стабильная работа на самых низких из возможных оборотов.
2. Низкие обороты и низкая нагрузка (режим обычной спокойной езды)
При спокойной езде давление во впускном коллекторе низкое, обороты небольшие. В этом режиме открытие клапанов сдвигается в раннюю стороу. Из-за низкого давления во впуске часть газов попадает во впуской коллектор, но благодаря достаточным оборотам нестабильности в работе двигателя не возникает. Мы получаем эффект ЕГР – рециркуляции выхлопных газов, когда часть газов из выхлопа повторно идет во впуск и догорает в камере сгорания, что положительно сказывается на расходе топлива и чистоте выхлопа.
3. Полная нагрузка
На полной нагрузке нужен максимальный момент.
Давление в коллекторе близко к атмосферному или выше, если имеет место наддув.
Во время перекрытия выхлопные газы засасывать во впуск не будет, кинетическая энергия выхлопных газов растет с повышением оборотов и улучшаются эффективность продувки и утрамбовки.
При разгоне на максимальной нагрузке на низких оборотах делаем перекрытие максимально большим, но так, чтобы не случилось перепродувки. При увеличении оборотов начинаем двигать угол в сторону более позднего закрытия впускного клапана, чтобы улучшить утрамбовку с увеличением оборотов. При этом, примерно в середине диапазона оборотов (для сток двигателя, как правило, 3500-4200) обязательно будет точка, в которой будет оптимальное по длительности время продувки и утрамбовки, и в этой точке произойдет максимальное наполнение цилиндра.
4. Полная нагрузка – большие обороты
После точки с максимальным наполнением (где максимально эффективно работает и продувка и запрессовка ТВС), наполнение начинает падать, но сдвигая впускной вал в более позднюю сторону, мы обеспечиваем увеличение времени запрессовки, тем самым обьемную эффективность и наполнение.
Где находится VVTI-клапан и как его проверить?
Элемент состоит из корпуса. В наружной части находится управляющий соленоид, отвечающий за движение клапана. Кроме этого есть уплотнительные кольца и разъем для подключения датчика.
Общий принцип работы системы
После того как этот клапан откроется, распределительный вал повернется в определенное положение относительно шкива. Кулачки на валу имеют специальную форму, и в процессе поворота элемента впускные клапаны будут открываться немного раньше. Соответственно, позже закрываться. Это должно самым лучшим образом сказаться на мощности и крутящем моменте двигателя на высоких оборотах.
Подробное описание работы
Главный управляющий механизм системы- муфта – устанавливается на шкиву распределительного вала двигателя. Корпус его соединяется со звездочным либо зубчатым шкивом.
Ротор соединяется непосредственно с распределительным валом.
Масло из системы смазки подается с одной либо с двух сторон к каждому лепестку ротора на муфте, заставляя тем распределительный вал поворачиваться.
Когда двигатель не запущен, система автоматически устанавливает максимальные углы задержки. Они соответствуют самому позднему открытию и закрытию впускных клапанов.
Когда мотор запустится, давление масла недостаточно сильное, чтобы открыть VVTI-клапан.
Чтобы избежать любых ударов в системе, ротор соединяется с корпусом муфты штифтом, который при росте давления смазки будет отжиматься самим маслом.
Управление работой системы осуществляется посредством специального клапана.
По сигналу с ЭБУ электрический магнит при помощи плунжера начнет перемещать золотник, тем самым пропуская масло в одном либо в другом направлении.
Когда мотор остановлен, этот золотник двигается за счет пружины так, чтобы выставить максимальный угол задержки.
Чтобы повернуть распределительный вал на определенный угол, масло под высоким давлением посредством золотника подводится к одной из сторон лепестков на роторе. Одновременно с этим открывается на слив специальная полость. Она расположена с другой стороны лепестка. После того как ЭБУ поймет, что распределительный вал повернут на нужный угол, каналы шкива перекрываются и он будет далее удерживаться в этом положении.
Типовые симптомы неполадок системы VVTI
Если автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне, это значит, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя.
Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах.
О проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.
Возможные причины неисправности клапана
1. Обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.
2. Заедания в штоке из-за загрязнений в канале. Избавиться от этого можно путём отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.
Как очистить клапан?
Многие неисправности можно вылечить при помощи очистки датчика. Для начала нужно найти клапан VVTI. Где находится этот элемент, можно увидеть на фото ниже. Он обведен на картинке.
Для демонтажа датчика снимают пластиковую крышку силового агрегата. Затем снимают металлическую крышку, которая фиксирует генератор. Под крышкой будет виден нужный клапан. С него необходимо отключить электрический разъем и открутить болт. Ошибку здесь допустить очень трудно – это болт здесь единственный. Затем клапан VVTI 1NZ можно снять. Но для этого не нужно тянуть за разъем. Он очень плотно прилегает к датчику. Также на нем устанавливается резиновое уплотнительное кольцо.
Очистку можно провести с помощью жидкостей для очистки карбюраторов. Чтобы полностью прочистить систему, снимают и фильтр. Этот элемент находится под клапаном – он представляет собой заглушку, в которой имеется отверстие под шестигранник. Фильтр также нужно очищать этой жидкостью. После всех операций остается только собрать все в обратном порядке, а затем установить ремень генератора, не упираясь при этом в сам клапан.
Как проверить клапан VVTI?
Проверить, работает ли клапан, очень просто. Для этого подают на контакты датчика напряжение в 12 В. Необходимо помнить, что долго держать элемент под напряжением нельзя, так как он не может работать в таких режимах столько времени. В момент подачи напряжения шток втянется внутрь. А когда цепь разомкнется, он вернется обратно.
Если шток перемещается легко, то клапан полностью исправен. Его нужно только промыть, смазать и можно эксплуатировать. Если же он работает не так, как нужно, тогда поможет ремонт либо замена клапана VVTI.
Самостоятельный ремонт клапана
Сперва демонтируют регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота. Это откроет доступ к осевому болту генератора. Далее откручивают болт, который удерживает сам клапан, и снимают его. После снимают фильтр. Если последний элемент и клапан загрязнены, тогда эти детали очищают. Ремонт представляет собой проверку и смазку. Также можно заменить уплотняющее кольцо. Более серьезный ремонт не представляется возможным. Если деталь не работает, проще и дешевле заменить ее на новую.
Самостоятельная замена клапана VVTI
Часто очистка и смазка не обеспечивает необходимый результат, и тогда встает вопрос полной замены детали. К тому же многие автовладельцы после замены утверждают, что машина стала работать значительно лучше и снизился расход топлива.
Для начала снимают регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота и получают доступ к болту генератора. Откраивают болт, которым удерживается нужный клапан. Старый элемент можно вытащить и выбросить, а на место старого ставят новый. Затем закручивают болт, и автомобиль можно эксплуатировать.
Система изменения фаз газораспределения: о VVT простыми словами
На многих автомобилях красуются блестящие шильдики «VVT». На крышках моторов их можно встретить ещё чаще. «Что это за буквы?» – вопрос иногда ставит в тупик продавцов-консультантов и даже мастеров СТОА. В лучшем случае Вы услышите что-то малопонятное про газораспределительный механизм. Ваша просьба уточнить: какие плюсы и преимущества дают эти «три весёлых буквы» – часто остаётся «без комментариев».
В этой статье мы восстановим справедливость и расскажем Вам – что такое VVT, CVVT, VANOS, MIVEC, и им подобные названия, именующие по сути одну и ту же систему, очень важную и полезную.
Зачем нужна система управления фазами газораспределения
Суть опыта в том, что, благодаря ему Вы реально ощущаете, что воздух обладает массой (m) и импульсом (p = mv) – чем с большей скоростью (v) эта масса перемещается по трубке, тем больше импульс, а значит и инерция.
Этим эффектом заинтересовались ещё в 1910-х годах, и реализовали его путём короткой фазы взаимного открытия впускных и выпускных клапанов на границе 4-го и 1-го тактов 4-тактного ДВС. То есть — в момент, когда 4-й такт выпуска подходит к своему завершению, и отработавшие газы несутся по выпускному коллектору — их инерцию можно использовать для принудительного засасывания свежей смеси из коллектора впускного. Своего рода — инерционный наддув. Так и есть.
Пока рабочие обороты ДВС (до 60-70 г.г.) лежали в зоне до 3-4 000 об/мин — было достаточно просто зафиксировать длительность этой фазы взаимного открытия. Однако по мере совершенствования моторов, увеличения и расширения зоны их наиболее эффективных оборотов (до 5-6 000 об/мин), как и общего увеличения частоты вращения коленвала (до 8 000 об/мин и выше) в совокупности с вариантами увеличения/уменьшения диаметра поршня и его хода — появилась возможность управления «характером» двигателя – сделать его более тяговитым или быстрым, высоко- или низкооборотным, агрессивным или комфортным, и т.д.
Читайте также: Лада веста фото салона и кузова
Ещё в 70-х встала проблема — на низких оборотах впускные клапаны хотелось бы открывать попозже, а на высоких — пораньше. Тогда движок можно сделать более универсальным, привив ему «характер» одинаково дружелюбный и «спортсменам», и «дачникам». Как это сделать? И в 80-х появились первые массовые системы изменения фаз газораспределения.
Сравнение рабочих циклов 4-тактных ДВС с VVT и без этой системы
C чего начиналось
Первая официально запатентованная и работоспособная технология изменения фаз газораспределения с помощью механизма, сильно напоминающего десмодромный (в настоящее время – «фирменная черта» двигателей мотоциклов Ducati), была запатентована Porsche в 1959 году, но до серийного воплощения она так и не дошла, блеснув в Формуле 1 и «Ле-Мане». К слову, есть и более ранние патенты Cadillac, Vauxhall и др., оформленные ещё в 30-х и 40-х годах, но дальше экспериментов дело не продвинулось.
Первым стал FIAT, точнее его блистательные спортивные Alfa Romeo 75, получившие в 1986 году даже сегодня потрясающий своей «продвинутостью» бензиновый 2-литровый «Twin Spark». Помимо двух свечей на цилиндр и двух распределительных валов (Twin Cam), при 8-клапанной (!) схеме (16-клапанная появится в 1997 году), впервые в мире серийно он оснащался электромеханической системой смещения фаз газораспределения с помощью электромагнитной муфты, с которой был связан ещё и один из распределителей зажигания на «нечётную ветвь» свечей.
Двигатель Alfa Romeo 2.0 Twin Spark — первый серийный с системой изменения фаз газораспределения
Для конца 80-х снимаемая с 2-х «атмосферных» литров мощь в 148 л.с. считалась «чудовищно» высокой, а с учётом развиваемой с 5600 об/мин вплоть до «красной зоны» на 8000 об/мин и «отсечки» на 8700 об/мин максимальной мощности: никто даже не помышлял усомниться в том, что «Альфы» — это действительно «Феррари для всех». Сопутствовали успеху и блестящие триумфы Alfa Romeo в самых крутых международных и национальных гоночных чемпионатах, как и победы её «сестры» Lancia Delta на раллийных трассах с теми же движками.
Японская Honda уже в конце 80-х ставшая авторитетом в Формуле 1 своими гоночными моторами и чемпионскими титулами Айртона Сенны и Алена Проста, конвертировала своё технологическое преимущество в серийной технике. С 1989-го в продаже появились спортивные автомобили Honda Integra, Civic CRX и др., оснащённые 1.6-литровым «атмосферником» с технологией впрыска PGM-F1 и системой изменения фаз VTEC, что позволило снять со скромного рабочего объёма рекордные 150-160 л.с. Успех был потрясающим, автомобили и моторы – стали легендарными, а присущий «японцам» потенциально большой ресурс лишь «разогрел» внимание к новинкам. Пока эти машины были новыми – всё шло хорошо, но по мере накопления пробега «вылезли» недостатки.
В 1992 году Porsche запатентовала систему Valvematic со смещением фаз посредством давления масла в основной системе и следственным перемещением муфты с винтовым направляющим элементом. В течение последующих нескольких лет Denso и Borg&Warner разработали близкие по принципу действия конструкции, в которых изменение фаз под действием давления масла осуществлялось перемещением соосного распредвалу ротора. Относительно других конструкция оказалась более простой, компактной и надёжной, а главное – ею мог управлять внешний клапан любой удобной конструкции, размещённый в наиболее подходящем месте, которым будет рулить мозг компьютера.
В 2000-м году одними из первых систему VVT применили в PSA Peugeot Citroen на «атмосфернике» 2.2 16v 158 л.с. (EW12J4). Через несколько лет её получили «родные братья» 1.8/125 л.с. (EW7A) и 2.0/140-147 л.с. (EW10A/10D). В это же время Variable Valve Timing «взяли на вооружение» все главные игроки авторынка – Toyota, VAG, Ford, GM, Mitsubishi, MB, BMW и др. Нет смысла выделять первенство какой-то одной марки – явная прерогатива у поставщиков компонентов и технологий, да и сам принцип VVT является примером «общего дела», которым (редкий пример в автоиндустрии) занимались все «гранды» вместе, понимая взаимную общую выгоду.
Преимущества системы VVT
Первостепенные цели и задачи системы управления фазами газораспределения:
Альтернативные VVT фазорегуляторы
В настоящее время различают две системы изменения фаз газораспределения:
В качестве примера удобно рассмотреть двигатели BMW: у тех, что имеют в торговом названии слово VANOS фазы изменяются только на впуске, а у которых Double VANOS – на впуске и выпуске. Похожие обозначения и у Toyota – VVT-i и DVVT-i.
К слову, маркетинговые наименования VVT, СVVT, VVT-i, e-VVT, VTC, VCT, MIVEC и VANOS относятся практически к одной и той же конструкции фазовращателя (-елей), которые отличаются друг от друга лишь незначительными и непринципиальными нюансами.
Существует ошибочное мнение, что изменение фаз газораспределения каким-то образом связано с системой изменения высоты подъёма клапанов. Суть этих заблуждений в том, что обе изначально созданы для разных целей и могут существовать порознь, независимо друг от друга, а могут быть и совмещены вместе в единую конструкцию. Яркий пример этому – двигатели PSA семейства EP:
Ведь поворот распредвала осуществляется поворотом ротора муфты, по сути являющейся зубчатым шкивом ремня или «звёздочкой» цепи в приводе ГРМ, а подъём клапанных тарелок изменяется через толкатели («рокеры») – эти два механизма могут быть связаны только компьютером управления. У i-VTEC от Honda эти функции частично совмещены, но в то же время и система — заметно сложнее.
Системы изменения высоты подъёма клапанов (Valvetronic, VTi, Valvelift и т.п.) созданы в качестве альтернативы дроссельной заслонке, то есть для управления «газом». Изменение оборотов с помощью привычного дросселя имеет значительный недостаток – заслонка создаёт внушительное сопротивление поступающему в двигатель потоку воздуха, тем самым затрудняя смесеобразование с топливом и ухудшая степень наполнения цилиндров свежей топливовоздушной смесью.
Изменяя высоту подъёма клапанов на впуске – появляется возможность варьировать количество поступающей смеси без дросселя, а значит удалить насосные потери и вредное сопротивление заслонки потоку воздуха. Как видите – к фазам газораспределения эта система не имеет прямого отношения. В то же время она может находиться в симбиозе с VVT.
Ещё один предрассудок: двигатели с изменением фаз на впуске и выпуске (пример: Дабл ВАНОС БМВ) – якобы лучше, современнее и совершеннее, чем те, у которых фазовращатель только на впуске (просто ВАНОС). Прямая зависимость между техническими кондициями мотора и количеством его фазовращателей – отсутствует. Здесь главенствует адаптация двигателя конкретной марки и модели к достижению заданных «потребительской нишей» характеристик и темперамента силового агрегата. А одна, две или более у него муфт VVT – не имеет никакого значения.
Возможные проблемы и способы их устранения
Нельзя отбрасывать и влияние внешних воздействий:
Промывание клапана в мощных растворителях с целью вернуть ему работоспособность иногда на короткое время помогает, но это не снимает главную проблему: если он работает некорректно, тем более заклинил – чтобы не тратить уйму ненужного времени и лишних денег — его лучше заменить новым.
Промывание муфты VVT должно производиться только после её демонтажа. Попытки сделать это путём добавления в масло «чудодейственных» моющих присадок – обречены на провал. Нужно понимать, что если фазорегулятор внутри загрязнён, то в масляной системе количество шлаков и отложений не менее велико. В процессе растворения, кучи мусора могут устремиться по каналам и осесть как раз в камерах фазовращателя, тем самым — ещё более ухудшив ситуацию.
Если муфта демонтирована и погружена в ванну с мощным растворителем (подойдёт даже уайт-спирит), то часто её работоспособность удаётся восстановить. Разумеется, после такой «бани» её следует дополнительно и тщательнейшим образом промыть изнутри потоками растворителя, впрыскиваемыми через соответствующие каналы с помощью специальных шприцов или спрынцовок. Время потребуется изрядное – все перемещения обязаны происходить без заеданий. Этот метод позволяет освободить заклинившие стопорные штифты, фиксаторы и прочие перемещающиеся элементы механизма муфты. На многие из них придётся нажимать с помощью подручного инструмента – используйте для этого подходящие пластмассовые или деревянные палочки, которые не смогут нанести царапины весьма тонким и деликатным поверхностям фазовращателей.
Однако эффект таких мероприятий может быть и — нулевым. Причина в том, что в среде накапливающихся загрязнений муфте приходится работать слишком долгое время, и к моменту заклинивания все её внутренние рабочие поверхности могут иметь закритический износ. Растворив всех «супостатов» и приведя фазорегулятор во вроде бы рабочее состояние, размеры его зазоров и осевые биения могут сделать невозможной его последующую нормальную эксплуатацию. Если этого вовремя не заметить – можно нанести фатальные повреждения движку.
Мы не смеем отрицать эффективность промывки муфты VVT, как невозможно спорить с «чудом последней соломинки». В то же время, основываясь на опыте, аргументах и фактах – слишком часто и непомерно регулярно приходится констатировать, что покупка и установка новой муфты VVT взамен изношенной оказывается в десятки раз более выгодным во всех отношениях мероприятием, нежели попытки реанимировать вышедший из строя девайс.
Выводы о системах управления фазами двигателя
Фазорегуляторы VVT, как системы:
Чтобы они работали надёжно и беспроблемно: для них не надо дополнительных условий и мер – они точно такие же, какие необходимы для высокоресурсной, уверенной и беспроблемной эксплуатации двигателей в непростых российских условиях. Если Вы заботитесь о своём автомобиле – он ответит непогрешимостью своей работы, даруя Вам кайф от владения им на протяжении многих лет и сотен тысяч километров. Вспомните очень позитивную пословицу наших с Вами предков-шоферов: — «Машина любит: ласку, чистоту и смазку». Актуально – и сегодня!
Оцените статью!
