Σχέδιο VVT-iW - μετάδοση κίνησης αλυσίδας χρονισμού και για τους δύο εκκεντροφόρους, μηχανισμός αλλαγής φάσης με ρότορες πτερυγίων στους οδοντωτούς τροχούς εκκεντροφόρου εισαγωγής και εξαγωγής, εκτεταμένο εύρος ρύθμισης εισαγωγής. Χρησιμοποιείται σε κινητήρες 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS...

Σύστημα VVT-iW(Variable Valve Timing intelligent Wide) σας επιτρέπει να αλλάζετε ομαλά το χρονισμό της βαλβίδας σύμφωνα με τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα. Αυτό επιτυγχάνεται περιστρέφοντας τον εκκεντροφόρο εισαγωγής σε σχέση με τον οδοντωτό τροχό κίνησης στην περιοχή 75-80 ° (από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα).

Εκτεταμένη, σε σύγκριση με τα συμβατικά VVT, η εμβέλεια πέφτει κυρίως στη γωνία καθυστέρησης. Η μονάδα VVT-i είναι εγκατεστημένη στον δεύτερο εκκεντροφόρο άξονα σε αυτό το σχήμα.

Το σύστημα VVT-i (έξυπνο μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων) σάς επιτρέπει να αλλάζετε ομαλά τον χρονισμό της βαλβίδας σύμφωνα με τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα. Αυτό επιτυγχάνεται περιστρέφοντας τον εκκεντροφόρο εξαγωγής σε σχέση με τον οδοντωτό τροχό κίνησης στην περιοχή 50-55 ° (από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα).

Η κοινή εργασία του VVT-iW στην είσοδο και του VVT-i στην έξοδο παρέχει το ακόλουθο αποτέλεσμα.
1. Λειτουργία εκκίνησης (EX - προώθηση, IN - ενδιάμεση θέση). Για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη εκκίνηση, χρησιμοποιούνται δύο ανεξάρτητες κλειδαριές για τη συγκράτηση του ρότορα σε μια ενδιάμεση θέση.
2. Λειτουργία μερικής φόρτωσης (EX - καθυστέρηση, IN - καθυστέρηση). Παρέχει τη δυνατότητα λειτουργίας του κινητήρα στον κύκλο Miller / Atkinson, ενώ μειώνει τις απώλειες άντλησης και βελτιώνει την απόδοση. Περισσότερες λεπτομέρειες -.
3. Λειτουργία μεταξύ μεσαίου και υψηλού φορτίου (EX - καθυστέρηση, IN - προώθηση). Παρέχεται η λεγόμενη λειτουργία. εσωτερική ανακυκλοφορία καυσαερίων και βελτιωμένες συνθήκες καυσαερίων.

Η βαλβίδα ελέγχου είναι ενσωματωμένη στο κεντρικό μπουλόνι του ενεργοποιητή (γρανάζι) στον εκκεντροφόρο άξονα. Ταυτόχρονα, το κανάλι ελέγχου λαδιού έχει ελάχιστο μήκος, παρέχοντας μέγιστη ταχύτητα απόκρισης και λειτουργία σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η βαλβίδα ελέγχου κινείται από τη ράβδο εμβόλου της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας VVT-iW.

Ο σχεδιασμός της βαλβίδας επιτρέπει τον ανεξάρτητο έλεγχο δύο ανταλλακτικών, χωριστά για τα κυκλώματα προώθησης και καθυστέρησης. Αυτό επιτρέπει στον ρότορα να στερεωθεί στην ενδιάμεση θέση του χειριστηρίου VVT-iW.

Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα VVT-iW είναι τοποθετημένη στο κάλυμμα της αλυσίδας χρονισμού και συνδέεται απευθείας στον ενεργοποιητή χρονισμού εκκεντροφόρου εισαγωγής.

Προκαταβολή

Καθυστέρηση

Κράτηση

Οδηγήστε VVT-i

Ο εκκεντροφόρος της εξάτμισης κινείται από έναν ρότορα πτερυγίων VVT-i (παραδοσιακό ή νέο στυλ - με μια βαλβίδα πιλότου ενσωματωμένη στο κεντρικό μπουλόνι). Όταν ο κινητήρας είναι σβηστός, το μάνδαλο κρατά τον εκκεντροφόρο άξονα στη μέγιστη θέση προώθησης για να εξασφαλίσει κανονική εκκίνηση.

Το βοηθητικό ελατήριο εφαρμόζει μια στιγμή προς τα εμπρός για να επιστρέψει ο ρότορας και να ασφαλίσει με ασφάλεια μετά το σβήσιμο του κινητήρα.

Η μονάδα ελέγχου, μέσω μιας βαλβίδας e / m, ελέγχει την παροχή λαδιού στις κοιλότητες προώθησης και καθυστέρησης του κινητήρα VVT, με βάση τα σήματα από τους αισθητήρες θέσης εκκεντροφόρου. Με τον κινητήρα σβηστό, το καρούλι κινείται με ένα ελατήριο με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχει τη μέγιστη γωνία προώθησης.

Προκαταβολή. Η βαλβίδα E/m σε μια ECM σήματος μεταβαίνει σε μπροστινή θέση και μετατοπίζει το καρούλι της βαλβίδας ελέγχου. Το λάδι κινητήρα υπό πίεση εισέρχεται στον ρότορα από την πλευρά της κοιλότητας προώθησης, περιστρέφοντάς τον μαζί με τον εκκεντροφόρο προς την κατεύθυνση προώθησης.

Καθυστέρηση. Η βαλβίδα E/m σε μια ECM σήματος μεταβαίνει σε θέση καθυστέρησης και μετατοπίζει το καρούλι της βαλβίδας ελέγχου. Το λιπαντικό κινητήρα υπό πίεση εισέρχεται στον ρότορα από την πλευρά της κοιλότητας καθυστέρησης, περιστρέφοντάς τον μαζί με τον εκκεντροφόρο προς την κατεύθυνση της καθυστέρησης.

Κράτηση. Η ECM υπολογίζει την απαιτούμενη γωνία προώθησης σύμφωνα με τις συνθήκες οδήγησης και αφού ρυθμίσει τη θέση στόχο, αλλάζει τη βαλβίδα ελέγχου στην ουδέτερη θέση μέχρι την επόμενη αλλαγή στις εξωτερικές συνθήκες.

Τα συστήματα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων ήταν μια επανάσταση για τους κινητήρες εσωτερικής καύσης και έγιναν δημοφιλή χάρη στα ιαπωνικά μοντέλα της δεκαετίας του '90. Πώς όμως διαφέρουν τα πιο διάσημα συστήματα μεταξύ τους στη λειτουργία;

Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης δεν ήταν όσο το δυνατόν πιο αποδοτικοί από την έναρξή τους. Η μέση απόδοση τέτοιων κινητήρων είναι 33 τοις εκατό - όλη η υπόλοιπη ενέργεια που δημιουργείται από το μείγμα καυσίμου-αέρα που καίγεται σπαταλάται. Επομένως, οποιοσδήποτε τρόπος να γίνει ο κινητήρας εσωτερικής καύσης πιο ενεργειακά αποδοτικός ήταν ζητούμενος και το σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων έγινε μια από τις πιο επιτυχημένες λύσεις.

Το σύστημα αλλάζει το χρονισμό της βαλβίδας (τη στιγμή που κάθε βαλβίδα ανοίγει και κλείνει κατά τη διάρκεια του κύκλου λειτουργίας), τη διάρκειά τους (τη στιγμή που η βαλβίδα είναι ανοιχτή) και την ανύψωση (πόσο μπορεί να ανοίξει η βαλβίδα).

Όπως γνωρίζετε, η βαλβίδα εισαγωγής σε έναν κινητήρα σπρώχνει ένα μείγμα αέρα-καυσίμου στον κύλινδρο, το οποίο στη συνέχεια συμπιέζεται, καίγεται και ωθείται προς τα έξω στην ανοιγόμενη βαλβίδα εξαγωγής. Αυτές οι βαλβίδες κινούνται από ράβδους ώθησης που ελέγχονται από έναν εκκεντροφόρο άξονα χρησιμοποιώντας ένα σετ έκκεντρων για την τέλεια αναλογία κοντά στο άνοιγμα.

Δυστυχώς, οι συμβατικοί εκκεντροφόροι είναι κατασκευασμένοι με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να ελεγχθεί μόνο το άνοιγμα των βαλβίδων. Εδώ βρίσκεται το πρόβλημα, αφού για μέγιστη απόδοση, οι βαλβίδες πρέπει να κλείνουν και να ανοίγουν διαφορετικά σε διαφορετικές στροφές κινητήρα.

Για παράδειγμα, σε υψηλές στροφές κινητήρα, η βαλβίδα εισαγωγής πρέπει να ανοίξει λίγο νωρίτερα λόγω του γεγονότος ότι το έμβολο κινείται τόσο γρήγορα που δεν αφήνει αρκετό αέρα να μπει μέσα. Εάν η βαλβίδα ανοίξει λίγο νωρίτερα, τότε περισσότερος αέρας θα εισέλθει στον κύλινδρο, γεγονός που θα αυξήσει την απόδοση της καύσης.

Επομένως, αντί για συμβιβασμό μεταξύ εκκεντροφόρων για υψηλές και χαμηλές στροφές, εμφανίστηκε ένα μεταβλητό σύστημα χρονισμού βαλβίδων, που αναγνωρίζεται ως ένα από τα πιο αποτελεσματικά σε αυτόν τον τομέα. Διαφορετικές εταιρείες έχουν ερμηνεύσει αυτήν την τεχνολογία με διαφορετικούς τρόπους, οπότε ας δούμε τις πιο δημοφιλείς από αυτές.

Το Vanos (ή Variable Nockenwellensteuerung) είναι μια προσπάθεια της BMW να δημιουργήσει ένα σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στον κινητήρα M50 που τοποθετήθηκε στη σειρά 5 τη δεκαετία του '90 του περασμένου αιώνα. Χρησιμοποιεί επίσης την αρχή της καθυστέρησης ή της προώθησης της αλληλεπίδρασης των μηχανισμών χρονισμού, αλλά χρησιμοποιώντας ένα γρανάζι μέσα στην τροχαλία του εκκεντροφόρου που κινείται με ή ενάντια στον εκκεντροφόρο, αλλάζοντας τις φάσεις εργασίας. Αυτή η διαδικασία ελέγχεται από μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου που χρησιμοποιεί την πίεση λαδιού για να μετακινήσει το κιβώτιο ταχυτήτων προς τα εμπρός ή προς τα πίσω.

Όπως και με άλλα συστήματα, το κιβώτιο ταχυτήτων κινείται προς τα εμπρός για να ανοίξει τις βαλβίδες λίγο νωρίτερα, αυξάνοντας την ποσότητα αέρα που εισέρχεται στους κυλίνδρους και αυξάνοντας την ισχύ εξόδου του κινητήρα. Στην πραγματικότητα, αρχικά, η BMW παρουσίασε ένα μόνο Vanos που λειτουργούσε μόνο στον εκκεντροφόρο εισαγωγής σε ορισμένες λειτουργίες σε διαφορετικές στροφές κινητήρα. Αργότερα η γερμανική εταιρεία ανέπτυξε το δίδυμο σύστημα Vanos, το οποίο θεωρείται πιο προηγμένο καθώς επηρεάζει και τους δύο εκκεντροφόρους και ρυθμίζει επίσης τη θέση του γκαζιού. Το Double Vanos δημιουργήθηκε για το S50B32, το οποίο τοποθετήθηκε στην BMW M3 στο πίσω μέρος του E36, .

Τώρα σχεδόν κάθε μεγάλος κατασκευαστής έχει το δικό του όνομα για το σύστημα χρονισμού βαλβίδων - η Rover έχει VVC, η Nissan έχει VVL και η Ford έχει αναπτύξει VCT. Και αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, δεδομένου ότι πρόκειται για ένα από τα πιο επιτυχημένα ευρήματα για κινητήρες εσωτερικής καύσης. Χάρη σε αυτήν, οι κατασκευαστές κατάφεραν να μειώσουν την κατανάλωση και να αυξήσουν την ισχύ των κινητήρων τους.

Αλλά με την έλευση του πνευματικού ελέγχου βαλβίδων, αυτά τα συστήματα θα αποσυρθούν. Ωστόσο, τώρα είναι η ώρα τους.

Μεταβλητό σύστημα χρονισμού βαλβίδων (κοινή διεθνής ονομασία Μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων, VVT) έχει σχεδιαστεί για να ρυθμίζει τις παραμέτρους του μηχανισμού διανομής αερίου, ανάλογα με τους τρόπους λειτουργίας του κινητήρα. Η χρήση αυτού του συστήματος παρέχει αύξηση της ισχύος και της ροπής του κινητήρα, της απόδοσης καυσίμου και μείωση των επιβλαβών εκπομπών.

Οι ρυθμιζόμενες παράμετροι του μηχανισμού διανομής αερίου περιλαμβάνουν:

• στιγμή ανοίγματος (κλείσιμο) βαλβίδων.
• διάρκεια ανοίγματος βαλβίδας.
• ανύψωση βαλβίδας.

Μαζί, αυτές οι παράμετροι συνθέτουν το χρονισμό της βαλβίδας - τη διάρκεια των διαδρομών εισαγωγής και εξαγωγής, που εκφράζεται από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα σε σχέση με τα "νεκρά" σημεία. Ο χρονισμός της βαλβίδας καθορίζεται από το σχήμα του λοβού του εκκεντροφόρου που ενεργεί στη βαλβίδα.

Οι διαφορετικοί τρόποι λειτουργίας του κινητήρα απαιτούν διαφορετικό χρονισμό βαλβίδων. Έτσι, σε χαμηλές στροφές κινητήρα, ο χρονισμός της βαλβίδας θα πρέπει να έχει ελάχιστη διάρκεια («στενές» φάσεις). Σε υψηλές ταχύτητες, αντίθετα, ο χρονισμός της βαλβίδας θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν ευρύτερος και ταυτόχρονα να διασφαλίζει την επικάλυψη των διαδρομών εισαγωγής και εξαγωγής (ανακυκλοφορία φυσικών καυσαερίων).

Το έκκεντρο εκκεντροφόρου έχει ένα συγκεκριμένο σχήμα και δεν μπορεί να παρέχει ταυτόχρονα στενό και φαρδύ χρονισμό βαλβίδας. Στην πράξη, το σχήμα του έκκεντρου είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ της υψηλής ροπής στις χαμηλές σ.α.λ. και της υψηλής ισχύος στις υψηλές στροφές. Αυτή η αντίφαση είναι ακριβώς αυτό που επιλύει το σύστημα αλλαγής του χρονισμού της βαλβίδας.

Ανάλογα με τις ρυθμιζόμενες παραμέτρους του μηχανισμού διανομής αερίου, διακρίνονται οι ακόλουθες μέθοδοι μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων:

• περιστροφή του εκκεντροφόρου άξονα.
• η χρήση έκκεντρων με διαφορετικά προφίλ.
• αλλαγή στην ανύψωση βαλβίδας.

Τα πιο συνηθισμένα είναι τα συστήματα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων που χρησιμοποιούν περιστροφή εκκεντροφόρου:

• ΒΑΝΟΣ (Διπλό VANOS) από BMW?
• VVT-i(Διπλός VVT-i), Μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων με ευφυΐα από την Toyota.
• VVTΜεταβλητός χρονισμός βαλβίδων Volkswage n;
• VTC, Έλεγχος μεταβλητού χρονισμού από τη Honda.
• CVVT, Συνεχής μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων από Hyundai, Kia, Volvo, General Motors.
• VCP, Variable Cam Phases της Renault.

Η αρχή λειτουργίας αυτών των συστημάτων βασίζεται στην περιστροφή του εκκεντροφόρου προς τη φορά περιστροφής, η οποία επιτυγχάνει πρώιμο άνοιγμα των βαλβίδων σε σχέση με την αρχική θέση.

Ο σχεδιασμός του συστήματος μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων αυτού του τύπου περιλαμβάνει έναν υδραυλικά ελεγχόμενο συμπλέκτη και ένα σύστημα ελέγχου για αυτόν τον συμπλέκτη.

υδραυλικός συμπλέκτης(κοινή ονομασία μετατοπιστής φάσης) περιστρέφει απευθείας τον εκκεντροφόρο. Ο συμπλέκτης αποτελείται από έναν ρότορα συνδεδεμένο με τον εκκεντροφόρο άξονα και ένα περίβλημα, το οποίο είναι η τροχαλία κίνησης του εκκεντροφόρου. Μεταξύ του ρότορα και του περιβλήματος υπάρχουν κοιλότητες στις οποίες τροφοδοτείται λάδι κινητήρα μέσω των καναλιών. Η πλήρωση μιας ή της άλλης κοιλότητας με λάδι εξασφαλίζει την περιστροφή του ρότορα σε σχέση με το περίβλημα και, κατά συνέπεια, την περιστροφή του εκκεντροφόρου άξονα σε μια ορισμένη γωνία.

Ως επί το πλείστον, ένας υδραυλικά ελεγχόμενος συμπλέκτης είναι εγκατεστημένος στον εκκεντροφόρο εισαγωγής. Για την επέκταση των παραμέτρων ελέγχου σε ορισμένα σχέδια, οι σύνδεσμοι τοποθετούνται στους εκκεντροφόρους εισαγωγής και εξαγωγής.

Το σύστημα ελέγχου παρέχει αυτόματο έλεγχο της λειτουργίας του υδραυλικά ελεγχόμενου συμπλέκτη. Δομικά, περιλαμβάνει αισθητήρες εισόδου, ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου και ενεργοποιητές. Το σύστημα ελέγχου χρησιμοποιεί αισθητήρες Hall που αξιολογούν τις θέσεις των εκκεντροφόρων, καθώς και άλλους αισθητήρες του συστήματος διαχείρισης κινητήρα: ταχύτητα στροφαλοφόρου άξονα, θερμοκρασία ψυκτικού, μετρητής ροής αέρα. Η μονάδα ελέγχου κινητήρα λαμβάνει σήματα από αισθητήρες και παράγει ενέργειες ελέγχου στον ενεργοποιητή - έναν ηλεκτροϋδραυλικό διανομέα. Ο διανομέας είναι μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα και παρέχει τροφοδοσία λαδιού στον υδραυλικά ελεγχόμενο συμπλέκτη και αφαίρεση από αυτόν, ανάλογα με τους τρόπους λειτουργίας του κινητήρα.

Το σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδας παρέχει τη λειτουργία, κατά κανόνα, στους ακόλουθους τρόπους λειτουργίας:

• ρελαντί ( ελάχιστη ταχύτητα στροφαλοφόρου άξονα);
• μέγιστη ισχύς?
• μέγιστη ροπή.

Ένας άλλος τύπος συστήματος μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων βασίζεται στη χρήση έκκεντρων διαφόρων σχημάτων, που επιτυγχάνει μια σταδιακή αλλαγή στη διάρκεια του ανοίγματος και στο ύψος των βαλβίδων. Γνωστά τέτοια συστήματα είναι:

• VTEC, Ηλεκτρονικός έλεγχος μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων και ανύψωσης από τη Honda.
• VVTL-i, Μεταβλητός χρονισμός και ανύψωση βαλβίδων με ευφυΐα από την Toyota.
• MIVEC, Mitsubishi Καινοτόμος Ηλεκτρονικός έλεγχος χρονισμού βαλβίδων από τη Mitsubishi;
• Σύστημα ανύψωσης βαλβίδωναπό την Audi.

Αυτά τα συστήματα έχουν βασικά την ίδια σχεδίαση και λειτουργία, με εξαίρεση το σύστημα Valvelift. Για παράδειγμα, ένα από τα πιο διάσημα συστήματα VTEC περιλαμβάνει ένα σετ έκκεντρων διαφόρων προφίλ και ένα σύστημα ελέγχου.

Ο εκκεντροφόρος έχει δύο μικρό και ένα μεγάλο έκκεντρο. Μικρά έκκεντρα μέσω των αντίστοιχων βραχιόνων κύλισης (rockers) συνδέονται σε ένα ζεύγος βαλβίδων εισαγωγής. Το μεγάλο έκκεντρο κινεί τον ελεύθερο βραχίονα.

Το σύστημα ελέγχου παρέχει εναλλαγή από τον έναν τρόπο λειτουργίας στον άλλο ενεργοποιώντας τον μηχανισμό μπλοκαρίσματος. Ο μηχανισμός ασφάλισης κινείται υδραυλικά. Σε χαμηλές στροφές κινητήρα (χαμηλό φορτίο), οι βαλβίδες εισαγωγής λειτουργούν από μικρά έκκεντρα, ενώ ο χρονισμός των βαλβίδων χαρακτηρίζεται από μικρή διάρκεια. Όταν οι στροφές του κινητήρα φτάσουν σε μια συγκεκριμένη τιμή, το σύστημα ελέγχου ενεργοποιεί τον μηχανισμό ασφάλισης. Οι βραχίονες παλινδρόμησης των μικρών και μεγάλων έκκεντρων συνδέονται με έναν πείρο ασφάλισης σε ένα κομμάτι, ενώ η δύναμη στις βαλβίδες εισαγωγής μεταδίδεται από το μεγάλο έκκεντρο.

Μια άλλη τροποποίηση του συστήματος VTEC έχει τρεις λειτουργίες ελέγχου, που καθορίζονται από τη λειτουργία ενός μικρού έκκεντρου (άνοιγμα μιας βαλβίδας εισαγωγής, χαμηλή ταχύτητα κινητήρα), δύο μικρών έκκεντρων (άνοιγμα δύο βαλβίδων εισαγωγής, μεσαία ταχύτητα) και ενός μεγάλου έκκεντρου (υψηλής ταχύτητας ).

Το σύγχρονο σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων της Honda είναι το σύστημα I-VTEC, το οποίο συνδυάζει τα συστήματα VTEC και VTC. Αυτός ο συνδυασμός επεκτείνει σημαντικά τις παραμέτρους ελέγχου κινητήρα.

Από δομική άποψη, η πιο προηγμένη έκδοση του συστήματος μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων βασίζεται στη ρύθμιση του ύψους ανύψωσης της βαλβίδας. Αυτό το σύστημα σάς επιτρέπει να εγκαταλείψετε το γκάζι στις περισσότερες λειτουργίες του κινητήρα. Πρωτοπόρος σε αυτόν τον τομέα είναι η BMW και το σύστημά της Valvetronic. Μια παρόμοια αρχή χρησιμοποιείται σε άλλα συστήματα:

• βαλβιδικόςαπό την Toyota?
• ΒΕΛ, Σύστημα συμβάντος και ανύψωσης μεταβλητής βαλβίδας από τη Nissan.
• MultiAirαπό τη Fiat?
• VTI, Μεταβλητή βαλβίδα και έγχυση χρονισμού από την Peugeot.

Στο σύστημα Valvetronic, η αλλαγή της ανύψωσης της βαλβίδας παρέχεται από ένα σύνθετο κινηματικό σχήμα στο οποίο η παραδοσιακή σύνδεση έκκεντρου-κύλισης-βαλβίδας συμπληρώνεται από έναν έκκεντρο άξονα και έναν ενδιάμεσο μοχλό. Ο έκκεντρος άξονας δέχεται περιστροφή από τον ηλεκτροκινητήρα μέσω ενός ατέρμονα γραναζιού. Η περιστροφή του έκκεντρου άξονα αλλάζει τη θέση του ενδιάμεσου μοχλού, ο οποίος, με τη σειρά του, ρυθμίζει μια συγκεκριμένη κίνηση του βραχίονα και την αντίστοιχη κίνηση της βαλβίδας. Η αλλαγή στην ανύψωση της βαλβίδας πραγματοποιείται συνεχώς ανάλογα με τους τρόπους λειτουργίας του κινητήρα.

Το σύστημα Valvetronic εγκαθίσταται μόνο στις βαλβίδες εισαγωγής.

Ένα σπαστό γρανάζι που σας επιτρέπει να ρυθμίζετε τις φάσεις ανοίγματος / κλεισίματος βαλβίδας θεωρούνταν προηγουμένως αξεσουάρ μόνο για σπορ αυτοκίνητα. Σε πολλούς σύγχρονους κινητήρες, το σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων χρησιμοποιείται τακτικά και λειτουργεί όχι μόνο προς όφελος της αύξησης της ισχύος, αλλά και για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών επιβλαβών ουσιών στο περιβάλλον. Ας εξετάσουμε πώς λειτουργεί το Variable Valve Timing (η διεθνής ονομασία για συστήματα αυτού του τύπου), καθώς και ορισμένα χαρακτηριστικά της συσκευής VVT σε αυτοκίνητα BMW, Toyota, Honda.

Σταθερές φάσεις

Ο χρονισμός της βαλβίδας ονομάζεται συνήθως οι ροπές ανοίγματος και κλεισίματος των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής, που εκφράζονται σε βαθμούς περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα σε σχέση με το BDC και το TDC. Με γραφικούς όρους, συνηθίζεται να εμφανίζεται η περίοδος ανοίγματος και κλεισίματος με ένα διάγραμμα.

Αν μιλάμε για φάσεις, τότε μπορούν να αλλάξουν τα εξής:

• τη στιγμή που οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής αρχίζουν να ανοίγουν.
• διάρκεια παραμονής στην ανοιχτή κατάσταση·
• ύψος ανύψωσης (η ποσότητα κατά την οποία χαμηλώνει η βαλβίδα).

Η συντριπτική πλειοψηφία των κινητήρων έχει σταθερό χρονισμό βαλβίδων. Αυτό σημαίνει ότι οι παράμετροι που περιγράφονται παραπάνω καθορίζονται μόνο από το σχήμα του έκκεντρου εκκεντροφόρου. Το μειονέκτημα μιας τέτοιας εποικοδομητικής λύσης είναι ότι το σχήμα των έκκεντρων που υπολογίζεται από τους σχεδιαστές για τη λειτουργία του κινητήρα θα είναι βέλτιστο μόνο σε ένα στενό εύρος στροφών. Οι μη στρατιωτικοί κινητήρες είναι σχεδιασμένοι με τέτοιο τρόπο ώστε ο χρονισμός της βαλβίδας να αντιστοιχεί στις κανονικές συνθήκες λειτουργίας του αυτοκινήτου. Εξάλλου, αν φτιάξετε έναν κινητήρα που θα πάει πολύ καλά "από κάτω", τότε σε ταχύτητες πάνω από το μέσο όρο, η ροπή, καθώς και η μέγιστη ισχύς, θα είναι πολύ χαμηλή. Αυτό το πρόβλημα επιλύει το σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων.

Πώς λειτουργεί το VVT

Η ουσία του συστήματος VVT είναι να ρυθμίζει τις φάσεις ανοίγματος της βαλβίδας σε πραγματικό χρόνο, εστιάζοντας στον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού καθενός από τα συστήματα, αυτό υλοποιείται με διάφορους τρόπους:

• περιστροφή του εκκεντροφόρου σε σχέση με το γρανάζι του εκκεντροφόρου.
• η συμπερίληψη στην εργασία σε ορισμένες ταχύτητες των έκκεντρων, το σχήμα των οποίων είναι κατάλληλο για λειτουργίες ισχύος.
• αλλαγή στην ανύψωση βαλβίδας.

Τα πιο διαδεδομένα είναι συστήματα στα οποία η ρύθμιση φάσης πραγματοποιείται αλλάζοντας τη γωνιακή θέση του εκκεντροφόρου σε σχέση με το γρανάζι. Παρά το γεγονός ότι μια παρόμοια αρχή τίθεται σε λειτουργία σε διαφορετικά συστήματα, πολλές αυτοκινητοβιομηχανίες χρησιμοποιούν μεμονωμένες ονομασίες.

• Renault – Μεταβλητές Φάσεις Έκκεντρου (VCP).
• BMW - ΒΑΝΟΣ. Όπως οι περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες, αρχικά μόνο ο εκκεντροφόρος εισαγωγής ήταν εξοπλισμένος με ένα τέτοιο σύστημα. Το σύστημα, στο οποίο είναι εγκατεστημένοι οι σύνδεσμοι υγρού μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων στον εκκεντροφόρο εξαγωγής, ονομάζεται Double VANOS.
• Toyota - Μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων με ευφυΐα (VVT-i). Όπως και στην περίπτωση της BMW, η παρουσία ενός συστήματος στους εκκεντροφόρους εισαγωγής και εξαγωγής ονομάζεται Dual VVT.
• Honda - Έλεγχος μεταβλητού χρονισμού (VTC).
• Η Volkswagen σε αυτή την περίπτωση έδρασε πιο συντηρητικά και επέλεξε τη διεθνή ονομασία - Variable Valve Timing (VVT).
• Hyundai, Kia, Volvo, GM - Continuous Variable Valve Timing (CVVT).

Πώς οι φάσεις επηρεάζουν την απόδοση του κινητήρα

Σε χαμηλές ταχύτητες, το μέγιστο γέμισμα των κυλίνδρων θα προσφέρει καθυστερημένο άνοιγμα της βαλβίδας εξαγωγής και πρόωρο κλείσιμο της εισαγωγής. Σε αυτήν την περίπτωση, η επικάλυψη βαλβίδων (η θέση στην οποία οι βαλβίδες εξαγωγής και εισαγωγής είναι ταυτόχρονα ανοιχτές) είναι ελάχιστη, επομένως, η πιθανότητα ώθησης των καυσαερίων που παραμένουν στον κύλινδρο πίσω στην εισαγωγή εξαλείφεται. Εξαιτίας των εκκεντροφόρων ευρείας φάσης ("επάνω") σε κινητήρες με αναγκαστική κίνηση είναι συχνά απαραίτητο να ρυθμίσετε αυξημένες ταχύτητες ρελαντί.

Στις υψηλές στροφές, για να αξιοποιήσετε στο έπακρο τον κινητήρα, οι φάσεις θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο φαρδιές, αφού τα έμβολα θα αντλούν πολύ περισσότερο αέρα ανά μονάδα χρόνου. Σε αυτή την περίπτωση, η επικάλυψη των βαλβίδων θα έχει θετική επίδραση στο καθαρισμό των κυλίνδρων (έξοδος των υπόλοιπων καυσαερίων) και στη συνέχεια πλήρωση.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η εγκατάσταση ενός συστήματος που σας επιτρέπει να ρυθμίζετε το χρονισμό της βαλβίδας, και σε ορισμένα συστήματα την ανύψωση της βαλβίδας, στον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα, καθιστά τον κινητήρα πιο ευέλικτο, πιο ισχυρό, πιο οικονομικό και ταυτόχρονα πιο φιλικό προς το περιβάλλον.

Συσκευή, αρχή λειτουργίας του VVT

Ο μετατροπέας φάσης είναι υπεύθυνος για τη γωνιακή μετατόπιση του εκκεντροφόρου, ο οποίος είναι ένας υγρός σύνδεσμος, η λειτουργία του οποίου ελέγχεται από την ECU του κινητήρα.

Δομικά, ο μετατροπέας φάσης αποτελείται από έναν ρότορα, ο οποίος συνδέεται με τον εκκεντροφόρο, και ένα περίβλημα, το εξωτερικό μέρος του οποίου είναι το γρανάζι του εκκεντροφόρου. Μεταξύ του περιβλήματος του υδραυλικά ελεγχόμενου συμπλέκτη και του ρότορα υπάρχουν κοιλότητες, η πλήρωση των οποίων με λάδι οδηγεί στην κίνηση του ρότορα και, κατά συνέπεια, στη μετατόπιση του εκκεντροφόρου σε σχέση με το γρανάζι. Στην κοιλότητα, το λάδι τροφοδοτείται μέσω ειδικών καναλιών. Η ρύθμιση της ποσότητας λαδιού που ρέει μέσα από τα κανάλια πραγματοποιείται από ηλεκτροϋδραυλικό διανομέα. Ο διανομέας είναι μια συμβατική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα που ελέγχεται από την ECU μέσω ενός σήματος PWM. Είναι το σήμα PWM που καθιστά δυνατή την ομαλή αλλαγή του χρονισμού της βαλβίδας.

Το σύστημα ελέγχου, με τη μορφή ECU κινητήρα, χρησιμοποιεί τα σήματα από τους ακόλουθους αισθητήρες:

• DPKV (υπολογίστηκε η συχνότητα περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα).
• DPRV;
• TPS;
• DMRV;
• DTOZH.

Συστήματα με διαφορετικά σχήματα έκκεντρου

Λόγω του πιο σύνθετου σχεδιασμού, το σύστημα αλλαγής του χρονισμού της βαλβίδας μέσω της δράσης στους βραχίονες παλινδρόμησης των εκκέντρων διαφόρων σχημάτων έχει γίνει λιγότερο διαδεδομένο. Όπως και στην περίπτωση του Variable Valve Timing, οι αυτοκινητοβιομηχανίες χρησιμοποιούν διαφορετικούς χαρακτηρισμούς για να αναφέρονται σε συστήματα που είναι κατ' αρχήν παρόμοια.

• Honda - Ηλεκτρονικός έλεγχος μεταβλητού χρονισμού και ανύψωσης βαλβίδων (VTEC). Εάν τόσο το VTEC όσο και το VVT χρησιμοποιούνται στον κινητήρα ταυτόχρονα, τότε ένα τέτοιο σύστημα συντομεύεται ως i-VTEC.
• BMW - Σύστημα ανύψωσης βαλβίδων.
• Σύστημα Audi - Valvelift.
• Toyota - Μεταβλητός χρονισμός και ανύψωση βαλβίδων με ευφυΐα από την Toyota (VVTL-i).
• Mitsubishi - Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control (MIVEC).

Αρχή λειτουργίας

Το σύστημα VTEC της Honda είναι ίσως ένα από τα πιο διάσημα, αλλά και άλλα συστήματα λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο.

Όπως μπορείτε να δείτε από το διάγραμμα, στη λειτουργία χαμηλής ταχύτητας, η δύναμη στις βαλβίδες μέσω των βραχιόνων παλινδρόμησης μεταδίδεται από την εισβολή των δύο ακραίων έκκεντρων. Σε αυτή την περίπτωση, το μεσαίο rocker κινείται «αδρανές». Κατά τη μετάβαση σε λειτουργία υψηλής ταχύτητας, η πίεση λαδιού επεκτείνει τη ράβδο ασφάλισης (μηχανισμός κλειδώματος), η οποία μετατρέπει 3 βραχίονες παλινδρόμησης σε έναν ενιαίο μηχανισμό. Η αύξηση της διαδρομής της βαλβίδας επιτυγχάνεται λόγω του γεγονότος ότι ο μεσαίος βραχίονας παλινδρόμησης αντιστοιχεί στο έκκεντρο εκκεντροφόρου με το μεγαλύτερο προφίλ.

Μια παραλλαγή του συστήματος VTEC είναι μια σχεδίαση στην οποία οι λειτουργίες: χαμηλή, μεσαία και υψηλή ταχύτητα αντιστοιχούν σε διαφορετικούς βραχίονες και έκκεντρα. Σε χαμηλές ταχύτητες, το μικρότερο έκκεντρο ανοίγει μόνο μία βαλβίδα, σε μεσαίες στροφές, τα δύο μικρότερα έκκεντρα ανοίγουν 2 βαλβίδες και σε υψηλές ταχύτητες, το μεγαλύτερο έκκεντρο ανοίγει και τις δύο βαλβίδες.

Το τελευταίο στάδιο ανάπτυξης

Μια σταδιακή αλλαγή στη διάρκεια του ανοίγματος και στο ύψος των βαλβίδων επιτρέπει όχι μόνο την αλλαγή του χρονισμού της βαλβίδας, αλλά και την πλήρη αφαίρεση της λειτουργίας ρύθμισης του φορτίου στον κινητήρα από τη βαλβίδα γκαζιού. Αυτό αφορά κυρίως το σύστημα Valvetronic της BMW. Οι ειδικοί της BMW ήταν αυτοί που πέτυχαν πρώτοι τέτοια αποτελέσματα. Τώρα παρόμοιες εξελίξεις έχουν: Toyota (Valvematic), Nissan (VVEL), Fiat (MultiAir), Peugeot (VTI).

Η βαλβίδα γκαζιού, ανοιχτή σε μικρή γωνία, δημιουργεί σημαντική αντίσταση στην κίνηση των ροών αέρα. Ως αποτέλεσμα, μέρος της ενέργειας που λαμβάνεται από την καύση του μείγματος αέρα-καυσίμου δαπανάται για την υπέρβαση των απωλειών άντλησης, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά την ισχύ και την οικονομία του αυτοκινήτου.

Στο σύστημα Valvetronic, η ποσότητα αέρα που εισέρχεται στους κυλίνδρους ελέγχεται από τον βαθμό ανύψωσης και τη διάρκεια του ανοίγματος των βαλβίδων. Αυτό πραγματοποιήθηκε με την εισαγωγή ενός εκκεντρικού άξονα και ενός ενδιάμεσου μοχλού στο σχέδιο. Ο μοχλός συνδέεται με ένα γρανάζι ατέρμονα σε έναν σερβομηχανισμό που κινείται από την ECU. Η αλλαγή της θέσης του ενδιάμεσου μοχλού μετατοπίζει τη δράση του βραχίονα προς την κατεύθυνση μεγαλύτερου ή μικρότερου ανοίγματος των βαλβίδων. Πιο αναλυτικά, η αρχή της λειτουργίας φαίνεται στο βίντεο.

VVTi Toyota τι είναι και πώς λειτουργεί; VVT-i - έτσι ονόμασαν οι σχεδιαστές της αυτοκινητοβιομηχανίας Toyota το σύστημα ελέγχου χρονισμού βαλβίδων, οι οποίοι δημιούργησαν το δικό τους σύστημα για τη βελτίωση της απόδοσης των κινητήρων εσωτερικής καύσης.

Αυτό δεν σημαίνει ότι μόνο η Toyota διαθέτει τέτοιους μηχανισμούς, αλλά θα εξετάσουμε αυτήν την αρχή χρησιμοποιώντας το παράδειγμά της.

Ας ξεκινήσουμε με την αποκρυπτογράφηση.

Η συντομογραφία VVT-i ακούγεται στην αρχική γλώσσα ως Variable Valve Timing intelligent, που μεταφράζεται ως μια έξυπνη αλλαγή στο χρονισμό βαλβίδων.

Αυτή η τεχνολογία εισήχθη για πρώτη φορά στην αγορά από την Toyota πριν από δέκα χρόνια, το 1996. Όλες οι αυτοκινητοβιομηχανίες και οι μάρκες έχουν παρόμοια συστήματα, κάτι που μιλά για τα οφέλη τους. Ονομάζονται, ωστόσο, όλα με διαφορετικούς τρόπους, μπερδεύοντας τους απλούς αυτοκινητιστές.

Τι έφερε το VVT-i στην κατασκευή του κινητήρα; Πρώτα απ 'όλα - αύξηση της ισχύος, ομοιόμορφη σε όλο το εύρος στροφών. Οι κινητήρες έχουν γίνει πιο οικονομικοί και επομένως πιο αποδοτικοί.

Ο έλεγχος του χρονισμού της βαλβίδας ή ο έλεγχος της στιγμής ανύψωσης και κατεβάσματος των βαλβίδων γίνεται με περιστροφή στην επιθυμητή γωνία.

Πώς εφαρμόζεται τεχνικά, θα εξετάσουμε περαιτέρω.

Vvti toyota τι είναι ή πώς λειτουργεί ο χρονισμός βαλβίδων VVT-i;

Το σύστημα Toyota VVT-i είναι αυτό που είναι και γιατί, καταλαβαίνουμε. Ώρα να εμβαθύνουμε στα μέσα της.

Τα κύρια στοιχεία αυτού του αριστουργήματος μηχανικής:

• συμπλέκτης VVT-i?
• ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα (OCV - Βαλβίδα ελέγχου λαδιού).
• Μπλοκ ελέγχου.

Ο αλγόριθμος όλης αυτής της κατασκευής είναι απλός. Ο συμπλέκτης, ο οποίος είναι μια τροχαλία με κοιλότητες στο εσωτερικό και έναν ρότορα τοποθετημένο στον εκκεντροφόρο άξονα, είναι γεμάτος με λάδι υπό πίεση.

Υπάρχουν πολλές κοιλότητες και η βαλβίδα VVT-i (OCV), που ενεργεί με εντολές από τη μονάδα ελέγχου, είναι υπεύθυνη για αυτό το γέμισμα.

Κάτω από την πίεση του λαδιού, ο ρότορας μαζί με τον άξονα μπορούν να στραφούν σε μια ορισμένη γωνία και ο άξονας, με τη σειρά του, καθορίζει πότε πρέπει να ανυψώσει και να κατεβάσει τις βαλβίδες.

Στην αρχική θέση, η θέση του εκκεντροφόρου εισαγωγής παρέχει μέγιστη πρόσφυση σε χαμηλές στροφές κινητήρα.

Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του κινητήρα, το σύστημα περιστρέφει τον εκκεντροφόρο έτσι ώστε οι βαλβίδες να ανοίγουν νωρίτερα και να κλείνουν αργότερα - αυτό βοηθά στην αύξηση της απόδοσης σε υψηλές ταχύτητες.

Όπως μπορείτε να δείτε, η τεχνολογία VVT-i, η αρχή λειτουργίας της οποίας εξετάστηκε, είναι αρκετά απλή, αλλά, ωστόσο, αποτελεσματική.

Η ανάπτυξη της τεχνολογίας VVT-i: τι άλλο σκέφτηκαν οι Ιάπωνες;

Υπάρχουν και άλλες ποικιλίες αυτής της τεχνολογίας. Έτσι, για παράδειγμα, το Dual VVT-i ελέγχει τη λειτουργία όχι μόνο του εκκεντροφόρου εισαγωγής, αλλά και των καυσαερίων.

Αυτό κατέστησε δυνατή την επίτευξη ακόμη υψηλότερων παραμέτρων κινητήρα. Η περαιτέρω ανάπτυξη της ιδέας ονομάστηκε VVT-iE.

Εδώ, οι μηχανικοί της Toyota εγκατέλειψαν εντελώς την υδραυλική μέθοδο ελέγχου της θέσης του εκκεντροφόρου, η οποία είχε πολλά μειονεκτήματα, επειδή για να περιστραφεί ο άξονας, ήταν απαραίτητο να αυξηθεί η πίεση λαδιού σε ένα ορισμένο επίπεδο.

Ήταν δυνατό να εξαλειφθεί αυτό το μειονέκτημα χάρη στους ηλεκτρικούς κινητήρες - τώρα περιστρέφουν τους άξονες. Αυτό είναι.

Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας, τώρα εσείς οι ίδιοι μπορείτε να απαντήσετε στην ερώτηση "VVT-i Toyota τι είναι και πώς λειτουργεί" σε οποιονδήποτε.

Μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο blog μας και να σας δούμε σύντομα!