АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

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.

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.

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

Режим	№	Фазы	Функции	Эффект
Холостой ход	1		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
Низкая нагрузка	2		Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации обратного поступление газов на впуск.	Повышается стабильность работы двигателя
Средняя нагрузка	3		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	4		Обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения цилиндров	Возрастает крутящий момент на низких и средних оборотах
Высокая нагрузка, высокая частота вращения	5		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.

Евгений, Москва
© Легион-Автодата

Комментарии и вопросы
можно направлять на
arco@autodata. ru

что это такое на Тойоте, какой принцип работы клапана, устройство клапана, проверка клапана

VVT-i считается системой в газораспределительных механизмов автомобилей Toyota. Её считают вторым поколением механизмов по изменению фазы газораспределениях в авто этой марки, которую начали устанавливать на авто с 1996г.

Содержание

1. Принцип работы
2.  Режимы работы двигателя
3. Где размещается клапан и методы проверки его работоспособности
4. Устройство клапана системы VVTI автомобилей Toyota
5. Выявление неполадок в работе системы и их устранение
6. Очистка клапана
7. Проверка клапана VVTI
8. Что такое Dual VVT i и VVT iE

Принцип работы

Основным элементом функционирования системы считается муфта. Механизм создан для старта работы на низких оборотах, поэтому клапаны открываются, создавая хорошую тягу.

После увеличения оборотов датчик давления масла фиксирует увеличенные показатели. Это приводит к открытию клапана VVT-i. Когда клапан открывается, распределительный вал поворачивается по отношению к шкиву.

Кулачки определенной формы в моменты когда коленчатый вал поворачивается, открытие впускных клапанов происходит раньше, а закрытие позже. Это оказывает положительное влияние на мощность в эксплуатации двигателя.

 Режимы работы двигателя

При работе на холостом ходу важно, чтобы система работала стабильно даже при самых низких оборотах. В режиме низких оборотов давление и обороты будут низкими.

При невысоком давлении частично газы будут попадать к впускному коллектору, но нестабильность двигателя нивелируется из-за оборотов.

В итоге выхлопные газы будут циркулировать и частично попадать во впускной клапан, где догорают в камере сгорания. Это снижает расход топлива и повышает чистоту выхлопа.

При полной нагрузке необходимо, чтобы давление достигало или превышало атмосферное.

Когда клапаны закрываются, выхлопные газы не попадут во впуск. Соответственно их кинетическая энергия будет возрастать при условии повышения оборотов.

Это улучшает эффективность продувки и утрамбовки. Когда двигатель прогревается и работает на низких оборотах при максимальной нагрузке, клапан перекрывает максимально большую зону.

В противном случае может произойти перепродувка. При росте оборотов нужно, чтобы происходило более позднее закрытие впускных клапанов.

В середине этого процесса, когда двигатель достигает 3500-4200 оборотов наступает точка, когда время продувки и утрамбовки достигает оптимального значения. В этот момент происходит максимальное наполнение цилиндра.

После достижения максимальной точки наполнения наступает последняя фаза, когда двигатель работает на полной нагрузке при высоких оборотах. В это время показатель наполнения начнет снижаться и сдвигать вал к более позднему закрытию.

Это увеличивает период запрессовки и обеспечит эффективную работу двигателя при снижении показателей наполнения.

Изделие размещают в районе шкива распредвала. Корпус соединяют с зубчатым шкивом, а распредвальник с ротором. Смазывающее масло поступает в клапан vvti 1nz с обеих сторон лепесткового ротора. Это заставляет распределительный вал вращаться.

В итоге определиться угол, при котором было последнее открытие и закрытие впускных клапанов. Это поможет эффективно распределить его по механизму и не приводит к ударам клапана.

Когда давление увеличивается, стопорный штифт открывается.

Изделие состоит из трех базовых элементов: муфты vvt i, электромагнитного клапана и блока управления. Системообразующим элементом считается муфта. Ее устанавливают на шкиве распределительного вала двигателя.

Управляет системой клапан. После получения сигнала электромагнит начинает двигать золотник и пропускать масло . Когда мотор заглушают, золотник передвигается при помощи пружины и закрепляется под нужным углом, чтобы максимально задержать подачу масла. Когда распределительный вал поворачивается под определенным углом, давление увеличивается и оно постепенно подводиться к ротору.

В этот момент открывается полость для слива. Она располагается на противоположной стороне лепестков ротора. После поворота распредвала к нужному углу, каналы шкива будут перекрыты и удерживаться в таком положении.

Выявление неполадок в работе системы и их устранение

Если двигатель не может удержать холостые обороты на одном уровне, то это может значить, что фильтр клапана не функционирует. Большинство неполадок в системе сопровождается торможением двигателя.

Также проблемы механизма могут проявляться при работе мотора на низких оборотах.

Очистка клапана

Много неисправностей можно ликвидировать очищая датчик vvti. Для этого нужно найти элемент и демонтировать его, сняв пластиковую крышку. После снимают металлическую крышку, которая присоединяется к генератору. Под крышкой находится нужный клапан. Далее отключают электрический разъем и скручивают болт. После этого можно снять клапан.

Очистку фильтр системы vvt можно проводить при помощи жидкости по очистке карбюратора. Для полной прочистки снимают заглушку и очищают механизм. После полной очистки нужно собрать все обратно и установить ремень генератора так, чтобы он не упирался в клапан.

Проверка клапана VVTI

Не всегда при неисправностях нужна замена муфты. Проверка клапана vvti проводится элементарно. Для этого нужно лишь подать напряжение к контактам датчика в 12В. Напряжение не должно поступать длительное время, ведь клапан не может работать длительное время при низком напряжении. При подаче напряжения шток втягивается внутрь, а когда вы прекратите подавать ток, он возвращается в первоначальное положение.

Если шток будет легко перемещаться, то клапан исправно работает. Его приходится промывать и смазывать. После этого он будет стабильно функционировать. Если заметны неполадки, то стоит рассмотреть вариант ремонта или замены.

Что такое Dual VVT i и VVT iE

Dual VVT-i считается популярной системой по газораспределению в авто. Функционирует также, как и на VVT-i, но это стандартная двойная система VVT-i, где муфты прикрепляются к шкиву распредвалов. Система помогает достичь большей эффективности использования топлива при любых оборотах. Двигатели для такой системы должны быть более эластичны.

VVT-iE также является вариацией систем по газораспределению, но при его функционировании используется электромотор. Принцип работы аналогичен VVTL-i, но распределительные валы могут отклоняться на определенные углы для того, чтобы опередить или задержать снижение давления масла. Происходит это благодаря электродвигателю. Система не будет зависеть от оборотов двигателя и температурного режима. При функционировании на низких оборотах давления недостаточно, чтобы подвинуть муфту. Ее функционирование считается высоко экологичным и помогает достигать двигателям нового поколения максимальных мощностей и эффективно эксплуатировать транспортное средство.

Toyota разрабатывает новую технологию двигателя VVT-i экономия топлива.

Современные разработки двигателей требуют как большей экономии топлива, так и более высоких характеристик автомобиля. Современные двигатели также должны отвечать социальным требованиям сохранения природных ресурсов и охраны окружающей среды.

В 1991 году Toyota представила механизм WT на своих спортивных двигателях 4A-GE, чтобы увеличить крутящий момент и мощность двигателя. WT позволяет впускному клапану открываться и закрываться в два этапа в зависимости от условий работы двигателя.

Двигатель с технологией VVT-i

Рис. 1. Система VVT-i

VVT-i — усовершенствованная версия механизма WT. Постоянно изменяя момент открытия/закрытия впускного клапана, VVT-i обеспечивает оптимальную синхронизацию клапана в зависимости от условий движения. Преимущества VVT-i включают повышенный крутящий момент и мощность, лучшую экономию топлива и снижение выбросов оксидов азота (NOx) и углеводородов.

Простая конструкция VVT-i делает его чрезвычайно надежным и легко адаптируется к существующим конструкциям двигателей. В будущем ожидается широкое применение новой технологии.

VVT-i сначала будет использоваться для двигателей, используемых в новой модели, которую планируется представить в течение года. Испытания подтвердили, что VVT-i увеличивает экономию топлива примерно на 6% и повышает крутящий момент на низких и средних оборотах примерно на 10%.

Конструкция

VVT-i состоит из трех основных компонентов: (1) электронного блока управления (ECU), который рассчитывает оптимальные фазы газораспределения на основе условий работы двигателя; (2) клапан управления маслом (OCV), который регулирует гидравлическое давление в соответствии с инструкциями ECU; и (3) шкив WT, который непрерывно изменяет синхронизацию впускного клапана с помощью гидравлического давления.

В режиме шкива VVT поршень с винтовым шлицем гидравлически перемещается в направлении оси распределительного вала, чтобы переместить распределительный вал точно на требуемую величину.

Рис. 2. Фазы газораспределения с VVT-i (Схема)

Новая технология производства Toyota позволила изготовить винтовой шлиц с большим углом спирали (30°). Это обеспечивает очень быструю реакцию и большой переменный угол (до 60° угла поворота коленчатого вала) с небольшим ходом в направлении оси распределительного вала.

OCV обеспечивает еще одно преимущество, постоянно контролируя гидравлическое давление как для опережения, так и для замедления фаз газораспределения.

Эксплуатационные характеристики

1. Улучшенная экономия топлива и снижение выбросов NOx и углеводородов

   Перекрытие клапанов (время, когда и впускной, и выпускной клапаны открыты), создаваемое непрерывным широким управлением синхронизацией впускных клапанов в зависимости от нагрузки и частоты вращения двигателя, увеличивает экономию топлива и снижает выбросы NOx и углеводородов.

   В обычном бензиновом двигателе дроссельная заслонка управляет подачей воздуха, когда педаль акселератора нажата не полностью (вождение с частичной нагрузкой). Это создает вакуумное давление внутри цилиндра, вызывая дополнительную нагрузку на поршень (потеря прокачки).

   Напротив, двигатель с VVT-i опережает момент открытия впускного клапана при движении с частичной нагрузкой, увеличивает перекрытие клапанов и втягивает часть выхлопных газов обратно в цилиндр. Это приводит к трем результатам: (1) снижается отрицательное давление внутри цилиндра, что снижает потери на впуске и увеличивает экономию топлива; (2) температура горения снижается для уменьшения выбросов NOx; и (3) несгоревший газ возвращается в камеру сгорания для повторного сжигания, восстанавливая углеводороды.

   Клапаны не перекрываются для стабилизации сгорания при работе двигателя на холостом ходу, а скорость холостого хода снижена для экономии топлива.

2. Увеличенный крутящий момент и мощность

   В условиях вождения с высокой нагрузкой, требующих высокого крутящего момента и выходной мощности, синхронизация впускных клапанов оптимально (непрерывно и широко) регулируется в зависимости от частоты вращения двигателя. Эффект инерции впуска полностью используется для увеличения всасываемого воздуха, что повышает крутящий момент и мощность.

   Для увеличения количества всасываемого воздуха время закрытия впускного клапана должно быть определено с учетом эффекта инерции всасывания и возврата всасываемого воздуха, вызванного поднимающимся поршнем. Оптимальное время изменяется в соответствии с частотой вращения двигателя.

   Двигатель VVT-i увеличивает крутящий момент на низких и средних оборотах за счет опережающего управления закрытием впускного клапана на низких и средних оборотах. С увеличением оборотов двигателя время закрытия впускного клапана увеличивается, чтобы повысить выходную мощность.

Рис. 1. (Подписи)

1. Подвижный поршень
2. Спиральный шлиц
3. Шкив WT
4. Датчик угла поворота коленчатого вала
5. Масляный насос двигателя
6. Датчик угла поворота распределительного вала
7. Электрический сигнал
8. Гидравлическое давление

Рис.

1. Подъем клапана
2. Выпускной клапан
3. Переменный угол
4. Впускной клапан
5. Перекрытие клапана
6. Угол коленчатого вала

Загрузки (изображения)

• Двигатель с технологией VVT-i

Как работает система Toyota VVT-i

Интеллектуальная система изменения фаз газораспределения Toyota (VVT-i) — это система изменения фаз газораспределения (VVT) последнего поколения компании для модуляции и управления двигателем. Сам ВВТ был введен в 1991 в двигателе 4AGE, который имеет 5 клапанов на цилиндр и двухступенчатую систему фазораспределения с гидравлическим управлением, и он быстро распространился на большую часть линейки двигателей Toyota. Вскоре после этого появился VVT-i, который вышел на рынок в 1996 году, добавив синхронизацию впускных клапанов к фазировке кулачка VVT, что сегодня стало нормой для большей части линейки двигателей Toyota.

Варианты VVT-i включают:

• VVTL-i
• VVT-iE
• Valvematic
• Dual VVT-i

Зачем менять подъемную силу и время?

Внедрение VVT в двигатель внутреннего сгорания позволяет более точно контролировать мощность двигателя и может значительно увеличить экономию топлива. Большая часть VVT измеряется при раннем и позднем открытии и закрытии клапана. Например, более позднее закрытие впускных отверстий может привести к снижению насосных потерь в условиях частичной нагрузки, что снижает выбросы оксида азота (NOx) и лишь незначительно влияет на выходной крутящий момент. Напротив, раннее закрытие впускного клапана имеет тот же эффект при более высоком вакууме, но также улучшает экономию топлива до семи процентов.

Аналогичным образом, раннее открытие впускного клапана снижает большую часть выбросов и улучшает топливную экономичность благодаря увеличению объемного КПД, включенному в этот процесс. При раннем открытии клапан направляет горячий выхлоп через впускной клапан, где он на мгновение охлаждается в коллекторе, прежде чем вернуться в цилиндр при следующем такте. Этот процесс также называется перекрытием клапанов.

Раннее/позднее закрытие выпускного клапана может объединить несколько этих бонусов в одну систему. По мере того как технологии двигателей совершенствуются и становятся менее дорогими, VVT продолжает повышать производительность и экономичность. VVT-i Toyota представляет собой последнее поколение этой технологии в их двигателях и сочетает в себе несколько аспектов управления клапанами.

Как работает VVT

Чтобы понять, как работает VVT-i, нам сначала нужно взглянуть на лежащую в его основе технологию. В двух словах, VVT изменяет момент подъема клапана, чтобы улучшить производительность и экономичность в конкретных дорожных ситуациях, обычно определяемых диапазоном оборотов. Идея, лежащая в основе VVT, существует уже почти два столетия, сначала она была представлена ​​в грубой форме в паровых двигателях, а затем стала распространенной в самолетах, а затем в автомобилях.

В автомобилестроении используется несколько методов изменения высоты подъема и времени открытия клапанов. Toyota VVT представляет собой систему фазирования кулачка, которая является одной из наиболее распространенных в использовании. В нем используется вариатор с гидравлическим управлением для изменения размера отверстий впускного и выпускного клапанов, что также влияет на продолжительность этих отверстий. В двигателях с двумя верхними распределительными валами это позволяет контролировать синхронизацию каждого открытия (впускного и выпускного) путем простого управления размером кулачка, используемого против толкателей клапанов.

Кулачки кулачка в системе Toyota представлены парами, причем более короткая кулачка находится непосредственно рядом с более высокой кулачкой. Используется двойная система подъемных рычагов, по одному на каждый лепесток. Когда используется более короткий лепесток, подъемник большего лепестка «свободен» (разблокирован), таким образом, не создавая подъемной силы, когда лепесток проходит под ним. При активации этот второй подъемник гидравлически блокируется, и больший лепесток становится диктовкой для кулачкового подъема. Гидравлика управляется скоростью вращения двигателя, при более высоких скоростях активируется более высокий подъем.

Эта базовая технология в сочетании с тем, что Toyota называет «интеллектуальностью», позволяет еще больше повысить производительность.

Как работает VVT-i

Добавляя «интеллектуальную» часть к VVT, VVT-i дополнительно улучшает управление синхронизацией, не только изменяя высоту открытия и закрытия впускного клапана и продолжительность через распределительный вал и толкатели, но и дополнительно контролируя продолжительность за счет изменения вращения самого распределительного вала. В системе с двойным верхним распределительным валом (DOHC) это позволяет контролировать время перекрытия между закрытием и открытием впускного и выпускного клапанов.

Система работает за счет использования головки с регулируемой скоростью для распределительного вала. Эта головка или шестерня распределительного вала — это место, где система синхронизации (ремень, зубчатая передача или цепь) передает вращательное усилие самому распределительному валу. Головка редуктора представляет собой полую конструкцию, в которой можно повышать или понижать давление масла, чтобы позволить плавающей системе, состоящей из двух частей, ускорять или замедлять вращение головки по отношению к приводу.

Визуализируйте это как полую закрытую шестеренку, внутри которой две звездообразные шестерни расположены одна внутри другой. Внешняя шестерня — это соединение шестерни распределительного вала с приводным ремнем или цепью. Внутренняя шестерня соединяется с самим распределительным валом. Обычно они сцеплены друг с другом, зубчатое колесо против зубчатого колеса и вращаются с одинаковой скоростью. Однако при подаче масла шестерни можно разъединить, мгновенно изменив их скорость относительно друг друга. Это увеличивает или уменьшает скорость вращения распределительного вала в зависимости от времени привода двигателя. Это, в свою очередь, изменяет продолжительность подъема клапана для управления впуском и выпуском.

Система была очень хорошо принята инженерами и механиками и продемонстрировала заметное улучшение производительности двигателя в различных условиях вождения и улучшила экономию топлива во многих автомобилях Toyota на двузначные проценты.

Dual VVT-i

Подобно VVT-i, Dual VVT-i добавляет управление выпускным распределительным валом к ​​управлению впускными клапанами VVT-i. Это встречается в двигателях V6 последнего поколения, начиная с 2GRFE в Avalon 2005 года в США. В настоящее время это наиболее распространенная система VVT, используемая Toyota, которая используется в большинстве двигателей LR, UR, GR, AR и ZR. семьи. Эта система имеет несколько преимуществ, в том числе более быстрый нагрев каталитического нейтрализатора за счет управления выхлопом, сжатие может быть сведено к минимуму для повышения экономичности холостого хода, а синхронизация, разрешенная системой VVT-i, улучшена, чтобы включить больше вариаций благодаря дополнительному контролю синхронизации выхлопа. .

VVTL-i

Интеллектуальная регулировка фаз газораспределения и подъема — это усовершенствованная версия VVT-i, которая позволяет управлять подъемом клапана одновременно с управлением синхронизацией. В двигателе DOHC это используется с двумя кулачками на цилиндр, которые настроены для использования на низких и высоких оборотах соответственно. Соответствующие лепестки появляются на стороне выпуска, что дает восемь лепестков на цилиндр (четыре клапана). Однако, в отличие от обычной системы VVT, на каждую пару кулачков приходится только один подъемник коромысел, а не два. На коромысле есть скользящий толкатель, установленный с пружиной, который перемещается вверх и вниз по высокому кулачку, не затрагивая рычаг. Тюнинг Тойоты обычно означает, что нижний лепесток воздействует на коромысло при оборотах менее 7000 об/мин, а больший лепесток — при более высоких оборотах. Толкатель толкателя управляется давлением масла, которое задействует скользящий штифт, чтобы заблокировать толкатель и заставить его поднять рычаг при вращении. Она работает очень похоже на систему Honda VTEC. VVTL-i больше не используется на большинстве рынков из-за его неспособности соответствовать европейским требованиям по выбросам. Он до сих пор используется на Lotus Elise с двигателями 2ZZGE и 1ZZFE.

VVT-iE

Система изменения фаз газораспределения, управляемая электродвигателем, точно такая же, как и Dual VVT-i, за исключением того, что привод с электронным управлением регулирует фазы газораспределения на впуске, а не использует для этого гидравлическое давление.

Comments |0|