Zawór Vvt-i to układ zmiennych faz rozrządu do samochodowego silnika spalinowego produkowanego przez Toyotę.

Ten artykuł zawiera odpowiedzi na takie dość często zadawane pytania:

• Co to jest zawór Vvt-i?
• urządzenie vvti;
• Jaka jest zasada działania vvti?
• Jak prawidłowo wyczyścić vvti?
• Jak naprawić zawór?
• Jak przebiega wymiana?

Urządzenie Vvt-i

Główny mechanizm znajduje się w kole pasowym wałka rozrządu. Obudowa połączona jest z kołem zębatym, a wirnik z wałkiem rozrządu. Olej smarowy jest dostarczany do mechanizmu zaworowego z każdej strony każdego wirnika płatkowego. W ten sposób zawór i wałek rozrządu zaczynają się obracać. W tym momencie, gdy silnik samochodu jest stłumiony, ustawiany jest maksymalny kąt zatrzymania. Oznacza to, że określa się kąt, który odpowiada ostatniemu iloczynowi otwarcia i zamknięcia zaworów dolotowych. Dzięki temu, że wirnik połączony jest z obudową za pomocą sworznia blokującego bezpośrednio po uruchomieniu, gdy ciśnienie w przewodzie olejowym jest niewystarczające do skutecznego sterowania zaworem, w mechanizmie zaworu nie mogą wystąpić żadne wstrząsy. Następnie sworzeń blokujący otwiera się pod wpływem nacisku, jaki wywiera na niego olej.

Jaka jest zasada działania Vvt-i? Vvt-i zapewnia możliwość płynnej zmiany faz dystrybucji gazu, odpowiadających wszystkim warunkom funkcjonowania silnika samochodowego. Ta funkcja jest zapewniona przez obrót wałka rozrządu zaworów dolotowych względem wałków zaworów wylotowych, wzdłuż kąta obrotu wału korbowego od czterdziestu do sześćdziesięciu stopni. W efekcie następuje zmiana momentu początkowego otwarcia zaworu dolotowego oraz czasu, w którym zawory wydechowe znajdują się w pozycji zamkniętej, a zawory wydechowe są otwarte. Sterowanie prezentowanego typu zaworem odbywa się za pomocą sygnału dochodzącego z jednostki sterującej. Po odebraniu sygnału magnes elektroniczny przesuwa główną szpulę wzdłuż tłoka, jednocześnie przepuszczając olej w dowolnym kierunku.

W momencie, gdy silnik samochodu nie pracuje, szpula porusza się za pomocą sprężyny tak, że znajduje się maksymalny kąt opóźnienia.

Aby wytworzyć wałek rozrządu, olej pod pewnym ciśnieniem jest przesuwany na jedną stronę wirnika za pomocą szpuli. W tym samym momencie po drugiej stronie płatków otwiera się wnęka, aby spuścić olej. Po określeniu położenia wałka rozrządu przez jednostkę sterującą wszystkie kanały koła pasowego są zamknięte, dzięki czemu jest ono utrzymywane w stałej pozycji. Działanie mechanizmu tego zaworu jest realizowane przez kilka warunków funkcjonowania silnika samochodowego w różnych trybach.

W sumie istnieje siedem trybów pracy silnika samochodowego, a oto ich lista:

1. Ruch jałowy;
2. Ruch przy niskim obciążeniu;
3. Ruch ze średnim obciążeniem;
4. Jazda z dużym obciążeniem i małą prędkością;
5. Jazda z dużym obciążeniem i dużą prędkością obrotową;
6. Jazda z niską temperaturą płynu chłodzącego;
7. Podczas uruchamiania i zatrzymywania silnika.

Procedura samooczyszczania a Vvt-i

Dysfunkcji zwykle towarzyszy wiele objawów, dlatego najbardziej logiczne jest przyjrzenie się najpierw tym oznakom.

Tak więc główne oznaki naruszenia normalnego funkcjonowania są następujące:

• Samochód nagle się zatrzymuje;
• Pojazd nie może utrzymać pędu;
• Pedał hamulca zauważalnie sztywnieje;
• Nie pociąga za pedał hamulca.

Teraz możemy przystąpić do rozważania procesu oczyszczania Wwti. Oczyszczanie Vvti przeprowadzimy krok po kroku.

Tak więc algorytm czyszczenia Vvti:

1. Zdejmij plastikową osłonę silnika samochodu;
2. Odkręcamy śruby i nakrętki;
3. Zdejmujemy żelazną osłonę, której głównym zadaniem jest naprawa generatora maszyny;
4. Usuwamy złącze z Vvti;
5. Odkręcamy śrubę o dziesięć. Nie bój się, nie popełnisz błędu, bo jest tylko jeden z nich.
6. Usuwamy Vvti. Tylko w żadnym wypadku nie ciągnij za złącze, ponieważ pasuje do niego wystarczająco ciasno i jest na nim umieszczony pierścień uszczelniający.
7. Czyścimy Vvti dowolnym środkiem czyszczącym przeznaczonym do czyszczenia gaźnika;
8. Aby całkowicie oczyścić Vvti, wyjmij filtr systemu Vvti. Prezentowany filtr znajduje się pod zaworem i ma postać zaślepki z otworem na sześciokąt, ale ten element jest opcjonalny.
9. Oczyszczanie jest zakończone, wystarczy złożyć wszystko w odwrotnej kolejności i napiąć pasek bez spoczywania na Vvti.

Samonaprawa Vvt-i

Dość często konieczna jest naprawa zaworu, ponieważ samo czyszczenie nie zawsze jest skuteczne.

Najpierw spójrzmy na główne oznaki potrzeby naprawy:

• Silnik samochodu nie pracuje na biegu jałowym;
• Hamuje silnik;
• Niemożliwe jest poruszanie samochodem przy niskich prędkościach;
• Brak wspomagania hamulców;
• Słabe zmiany biegów.

Przyjrzyjmy się głównym przyczynom awarii zaworów:

• Cewka pękła. W takim przypadku zawór nie będzie w stanie prawidłowo zareagować na przeniesienie napięcia. To naruszenie można ustalić, mierząc rezystancję uzwojenia.
• Przejmuje akcje. Przyczyną zakleszczania się trzpienia może być nagromadzenie brudu w otworze trzpienia lub odkształcenie gumy znajdującej się wewnątrz trzpienia. Brud można usunąć z kanałów przez namaczanie lub namaczanie.

Algorytm naprawy zaworu:

1. Usuwamy drążek regulacyjny generatora samochodowego;
2. Usuwamy zapięcia zamka maski samochodu, dzięki temu można uzyskać dostęp do śruby osiowej generatora;
3. Usuwamy zawór. Tylko w żadnym wypadku nie ciągnij za złącze, ponieważ pasuje do niego wystarczająco ciasno i jest na nim umieszczony pierścień uszczelniający.
4. Usuwamy filtr systemu Vvti. Prezentowany filtr znajduje się pod zaworem i ma postać zaślepki z otworem na sześciokąt.
5. Jeśli zawór i filtr są bardzo brudne, to myjemy je specjalnym płynem do czyszczenia gaźnika;
6. Sprawdzamy działanie zaworu, używając krótkiego zasilania dwunastu woltów do styków. Jeśli jesteś zadowolony z tego, jak to działa, możesz zatrzymać się na tym etapie, jeśli nie, wykonaj następujące kroki.
7. Na zaworze umieszczamy oznaczenia, aby zapobiec błędom podczas ponownego montażu;
8. Za pomocą małego śrubokręta zdemontuj zawór z dwóch stron;
9. Wyciągamy zapas;

1. Myjemy i czyścimy zawór;
2. Jeśli pierścień zaworu jest zdeformowany, wymień go na nowy;
3. Zwiń wewnętrzną stronę zaworu. Można to zrobić za pomocą szmatki, naciskając pręt, aby wcisnąć nowy pierścień uszczelniający;
4. Wymień olej znajdujący się w cewce;
5. Wymieniamy pierścień, który znajduje się na zewnątrz;
6. Obróć zewnętrzną stronę zaworu, aby docisnąć pierścień zewnętrzny;
7. Naprawa zaworu jest zakończona i pozostaje tylko złożyć wszystko w odwrotnej kolejności.

Procedura samodzielnej wymiany zaworu Vvt-i

Często czyszczenie i naprawa zaworu nie daje większych rezultatów, a wtedy konieczna staje się jego całkowita wymiana. Ponadto wielu kierowców twierdzi, że po wymianie zaworu pojazd będzie działał znacznie lepiej, a koszty paliwa spadną do około dziesięciu litrów.

W związku z tym pojawia się pytanie: Jak prawidłowo wymienić zawór? Wymienimy zawór krok po kroku.

Tak więc algorytm wymiany zaworu:

1. Usuń pasek kontrolny alternatora samochodowego;
2. Zdejmij mocowania zamka maski samochodu, dzięki temu uzyskasz dostęp do śruby osiowej generatora;
3. Odkręcamy śrubę mocującą zawór;
4. Wyciągamy stary zawór;
5. Instalujemy nowy zawór w miejsce starego;
6. Przekręcamy śrubę zabezpieczającą zawór;
7. Wymiana zaworu jest zakończona i pozostaje tylko złożyć wszystko w odwrotnej kolejności.

Nie całkiem

Schemat VVT-iW - napęd łańcucha rozrządu dla obu wałków rozrządu, mechanizm zmiany fazy z wirnikami łopatkowymi na zębatkach wałka rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych, rozszerzony zakres regulacji zaworów dolotowych. Stosowany w silnikach 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS...

System VVT-iW(Variable Valve Timing smart Wide) umożliwia płynną zmianę rozrządu zaworowego w zależności od warunków pracy silnika. Osiąga się to poprzez obrót wałka rozrządu zaworów dolotowych względem koła napędowego w zakresie 75-80 ° (o kąt obrotu wału korbowego).

Rozszerzony, w porównaniu do konwencjonalnego VVT, zasięg spada głównie na kąt opóźnienia. Napęd VVT-i jest zainstalowany na drugim wałku rozrządu na tym schemacie.

System VVT-i (Inteligentny układ zmiennych faz rozrządu) umożliwia płynną zmianę rozrządu zaworowego zgodnie z warunkami pracy silnika. Osiąga się to poprzez obrót wydechowego wałka rozrządu względem koła napędowego w zakresie 50-55° (o kąt obrotu wału korbowego).

Wspólna praca VVT-iW na wlocie i VVT-i na wylocie daje następujący efekt.
1. Tryb rozruchu (EX - wyprzedzenie, IN - pozycja pośrednia). Aby zapewnić niezawodny rozruch, zastosowano dwie niezależne blokady utrzymujące wirnik w położeniu pośrednim.
2. Tryb częściowego obciążenia (EX - opóźnienie, IN - opóźnienie). Zapewnia możliwość pracy silnika w cyklu Millera/Atkinsona, przy jednoczesnym ograniczeniu strat pompowania i poprawie sprawności. Więcej szczegółów -.
3. Tryb pomiędzy średnim i wysokim obciążeniem (EX - opóźnienie, IN - postęp). Dostępny jest tzw. tryb. wewnętrzna recyrkulacja spalin i ulepszone warunki spalin.

Zawór sterujący jest wbudowany w centralną śrubę siłownika (koła zębatego) do wałka rozrządu. Jednocześnie kanał oleju sterującego ma minimalną długość, zapewniając maksymalną szybkość reakcji i pracę w niskich temperaturach. Zawór sterujący napędzany jest tłoczyskiem elektrozaworu VVT-iW.

Konstrukcja zaworu pozwala na niezależne sterowanie dwoma zaczepami, oddzielnie dla obwodów wyprzedzającego i opóźniającego. Pozwala to na zamocowanie wirnika w położeniu pośrednim sterownika VVT-iW.

Elektrozawór VVT-iW jest zainstalowany w pokrywie łańcucha rozrządu i podłączony bezpośrednio do elementu nastawczego rozrządu wałka rozrządu zaworów dolotowych.

Osiągnięcie

Opóźnienie

Zatrzymanie

Napęd VVT-i

Wałek rozrządu zaworów wydechowych jest napędzany przez wirnik łopatkowy VVT-i (tradycyjny lub nowy - z zaworem pilotowym wbudowanym w środkową śrubę). Gdy silnik jest wyłączony, zatrzask utrzymuje wałek rozrządu w pozycji maksymalnego wyprzedzenia, aby zapewnić normalny rozruch.

Sprężyna pomocnicza przykłada moment w kierunku do przodu, aby cofnąć wirnik i bezpiecznie zablokować zapadkę po wyłączeniu silnika.

Jednostka sterująca za pomocą zaworu e / m steruje dopływem oleju do wnęk wyprzedzających i opóźniających napędu VVT na podstawie sygnałów z czujników położenia wałka rozrządu. Przy wyłączonym silniku szpula porusza się za pomocą sprężyny w taki sposób, aby zapewnić maksymalny kąt wyprzedzenia.

Osiągnięcie. Zawór E/m na sygnale ECM przełącza się w położenie do przodu i przesuwa suwak zaworu sterującego. Olej silnikowy pod ciśnieniem dostaje się do wirnika od strony wnęki wyprzedzenia, obracając go razem z wałkiem rozrządu w kierunku wyprzedzenia.

Opóźnienie. Zawór E/m na sygnale ECM przełącza się w położenie opóźnienia i przesuwa suwak zaworu sterującego. Olej silnikowy pod ciśnieniem dostaje się do wirnika od strony wnęki opóźnienia, obracając go wraz z wałkiem rozrządu w kierunku opóźnienia.

Zatrzymanie. ECM oblicza wymagany kąt wyprzedzenia w zależności od warunków jazdy i po ustawieniu pozycji docelowej przełącza zawór sterujący w położenie neutralne do czasu następnej zmiany warunków zewnętrznych.

Dzielona przekładnia umożliwiająca regulację faz otwierania/zamykania zaworów była wcześniej uważana za akcesorium tylko do samochodów sportowych. W wielu nowoczesnych silnikach system zmiennych faz rozrządu jest regularnie stosowany i działa nie tylko na korzyść zwiększenia mocy, ale także zmniejszenia zużycia paliwa i emisji szkodliwych substancji do środowiska. Zastanówmy się, jak działa Variable Valve Timing (międzynarodowa nazwa systemów tego typu), a także niektóre funkcje urządzenia VVT ​​w samochodach BMW, Toyota, Honda.

Stałe fazy

Rozrząd zaworowy jest zwykle nazywany momentem otwarcia i zamknięcia zaworów dolotowych i wydechowych, wyrażonym w stopniach obrotu wału korbowego względem BDC i TDC. Pod względem graficznym zwykle przedstawia się okres otwierania i zamykania za pomocą diagramu.

Jeśli mówimy o fazach, można zmienić następujące elementy:

• moment, w którym zawory dolotowe i wydechowe zaczynają się otwierać;
• czas pobytu w stanie otwartym;
• wysokość podnoszenia (wielkość, o jaką opuszcza się zawór).

Zdecydowana większość silników ma stałe rozrządy. Oznacza to, że o parametrach opisanych powyżej decyduje tylko kształt krzywki wałka rozrządu. Wadą takiego konstruktywnego rozwiązania jest to, że obliczony przez konstruktorów kształt krzywek do pracy silnika będzie optymalny tylko w wąskim zakresie prędkości. Silniki cywilne są zaprojektowane w taki sposób, aby rozrząd odpowiadał normalnym warunkom pracy samochodu. W końcu, jeśli zrobisz silnik, który będzie bardzo dobrze chodził „od dołu”, to przy prędkościach powyżej średniej moment obrotowy, a także moc szczytowa będą zbyt niskie. Ten problem rozwiązuje system zmiennych faz rozrządu.

Jak działa VVT

Istotą systemu VVT jest regulacja faz otwarcia zaworów w czasie rzeczywistym, skupiając się na trybie pracy silnika. W zależności od cech konstrukcyjnych każdego z systemów jest to realizowane na kilka sposobów:

• obracanie wałka rozrządu względem koła zębatego wałka rozrządu;
• włączenie do pracy przy określonych prędkościach krzywek, których kształt jest odpowiedni dla trybów mocy;
• zmiana skoku zaworów.

Najbardziej rozpowszechnione są układy, w których regulacja fazy odbywa się poprzez zmianę położenia kątowego wałka rozrządu względem koła zębatego. Pomimo faktu, że podobna zasada jest stosowana w różnych systemach, wielu producentów samochodów stosuje indywidualne oznaczenia.

• Renault – Zmienne fazy krzywki (VCP).
• BMW-VANOS. Podobnie jak większość producentów samochodów, początkowo tylko wałek rozrządu zaworów dolotowych był wyposażony w taki system. Układ, w którym płynowe sprzęgła zmiennych faz rozrządu są montowane na wałku rozrządu wydechu, nazywa się Double VANOS.
• Toyota - Zmienne fazy rozrządu z inteligencją (VVT-i). Podobnie jak w przypadku BMW, obecność układu na wałkach rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych nazywa się Dual VVT.
• Honda — zmienna kontrola rozrządu (VTC).
• Volkswagen w tym przypadku działał bardziej konserwatywnie i wybrał międzynarodową nazwę - Variable Valve Timing (VVT).
• Hyundai, Kia, Volvo, GM - Ciągłe zmienne fazy rozrządu (CVVT).

Jak fazy wpływają na osiągi silnika

Przy niskich prędkościach maksymalne napełnienie cylindrów zapewni późne otwarcie zaworu wydechowego i wczesne zamknięcie wlotu. W tym przypadku nakładanie się zaworów (pozycja, w której zawory wydechowy i dolotowy są jednocześnie otwarte) jest minimalne, dzięki czemu wyeliminowana jest możliwość wepchnięcia spalin pozostających w cylindrze z powrotem do dolotu. Ze względu na szerokofazowe („górne”) wałki rozrządu w silnikach wymuszonych często konieczne jest ustawienie zwiększonych prędkości biegu jałowego.

Przy dużych prędkościach, aby jak najlepiej wykorzystać silnik, fazy powinny być jak najszersze, ponieważ tłoki będą pompować znacznie więcej powietrza w jednostce czasu. W takim przypadku nakładanie się zaworów będzie miało pozytywny wpływ na przepłukiwanie cylindrów (wyjście pozostałych gazów spalinowych) i późniejsze napełnianie.

Dlatego też zamontowanie układu umożliwiającego regulację rozrządu, a w niektórych układach skoku zaworów, do trybu pracy silnika, czyni silnik bardziej elastycznym, mocniejszym, oszczędniejszym, a jednocześnie bardziej przyjaznym dla użytkownika. środowisko.

Urządzenie, zasada działania VVT

Przesuwnik fazowy odpowiada za przesunięcie kątowe wałka rozrządu, który jest sprzęgłem hydraulicznym, którego pracą steruje ECU silnika.

Strukturalnie przesuwnik fazowy składa się z wirnika, który jest połączony z wałkiem rozrządu oraz obudowy, której zewnętrzną częścią jest koło zębate wałka rozrządu. Pomiędzy obudową sprzęgła sterowanego hydraulicznie a wirnikiem znajdują się wnęki, których wypełnienie olejem powoduje ruch wirnika, a w konsekwencji przemieszczenie wałka rozrządu względem koła zębatego. We wnęce olej jest dostarczany specjalnymi kanałami. Regulacja ilości oleju przepływającego przez kanały odbywa się za pomocą rozdzielacza elektrohydraulicznego. Dystrybutor jest konwencjonalnym elektrozaworem, który jest sterowany przez ECU za pomocą sygnału PWM. To właśnie sygnał PWM umożliwia płynną zmianę rozrządu zaworowego.

Układ sterowania w postaci ECU silnika wykorzystuje sygnały z następujących czujników:

• DPKV (obliczono częstotliwość obrotów wału korbowego);
• KRLD;
• TPS;
• DMRV;
• DTOZH.

Systemy z różnymi kształtami krzywek

Ze względu na bardziej złożoną konstrukcję system zmiany rozrządu zaworowego poprzez oddziaływanie na wahacze krzywek o różnych kształtach stał się mniej rozpowszechniony. Podobnie jak w przypadku zmiennych faz rozrządu, producenci samochodów używają różnych oznaczeń w odniesieniu do systemów, które są zasadniczo podobne.

• Honda - Zmienne fazy rozrządu i elektroniczne sterowanie podnośnikiem (VTEC). Jeśli w silniku stosowane są jednocześnie VTEC i VVT, wówczas taki system jest określany skrótem i-VTEC.
• BMW - system podnoszenia zaworów.
• Audi - system Valvelift.
• Toyota - Zmienne fazy rozrządu i skok z inteligencją Toyoty (VVTL-i).
• Mitsubishi — innowacyjne elektroniczne sterowanie rozrządem Mitsubishi (MIVEC).

Zasada działania

System VTEC Hondy jest prawdopodobnie jednym z najbardziej znanych, ale inne systemy działają w podobny sposób.

Jak widać na schemacie, w trybie niskiej prędkości siła działająca na zawory przez wahacze jest przenoszona przez wtargnięcie dwóch skrajnych krzywek. W tym przypadku środkowy wahacz porusza się „na biegu jałowym”. Podczas przełączania w tryb dużej prędkości ciśnienie oleju wysuwa pręt blokujący (mechanizm blokujący), który zamienia 3 wahacze w jeden mechanizm. Zwiększenie skoku zaworów uzyskuje się dzięki temu, że środkowy wahacz odpowiada krzywce wałka rozrządu o największym profilu.

Odmianą systemu VTEC jest konstrukcja, w której tryby: niska, średnia i wysoka prędkość odpowiadają różnym wahaczom i krzywkom. Przy niskich prędkościach mniejsza krzywka otwiera tylko jeden zawór, przy średnich prędkościach dwie mniejsze krzywki otwierają 2 zawory, a przy dużych prędkościach największa krzywka otwiera oba zawory.

Ostatni etap rozwoju

Stopniowa zmiana czasu otwarcia i wysokości zaworów pozwala nie tylko zmienić rozrząd, ale także prawie całkowicie usunąć funkcję regulacji obciążenia silnika z przepustnicy. Chodzi przede wszystkim o system Valvetronic od BMW. To specjaliści BMW jako pierwsi osiągnęli takie wyniki. Teraz podobne rozwiązania mają: Toyota (Valvematic), Nissan (VVEL), Fiat (MultiAir), Peugeot (VTI).

Zawór dławiący, otwarty pod niewielkim kątem, stwarza znaczny opór ruchu strumieni powietrza. W rezultacie część energii uzyskanej ze spalania mieszanki paliwowo-powietrznej jest wydawana na przezwyciężenie strat pompowania, co negatywnie wpływa na moc i ekonomikę samochodu.

W systemie Valvetronic ilość powietrza wpływającego do cylindrów jest kontrolowana przez stopień wzniosu i czas otwarcia zaworów. Zrealizowano to poprzez wprowadzenie do projektu wału mimośrodowego i dźwigni pośredniej. Dźwignia jest połączona za pomocą przekładni ślimakowej z serwomechanizmem napędzanym przez ECU. Zmiana położenia dźwigni pośredniej przesuwa działanie wahacza w kierunku większego lub mniejszego otwarcia zaworów. Bardziej szczegółowo zasadę działania pokazano na filmie.

Sprawność silnika spalinowego często zależy od procesu wymiany gazowej, czyli napełniania mieszanki paliwowo-powietrznej i odprowadzania spalin. Jak już wiemy, zaangażowany jest w to rozrząd (mechanizm dystrybucji gazu), jeśli poprawnie i „precyzyjnie” dostosujesz go do określonych prędkości, możesz osiągnąć bardzo dobre wyniki w wydajności. Inżynierowie borykają się z tym problemem od dawna, można go rozwiązać na różne sposoby, na przykład działając na same zawory lub obracając wałki rozrządu ...

Aby zawory silników spalinowych zawsze działały poprawnie i nie ulegały zużyciu, najpierw pojawiły się po prostu „popychacze”, ale okazało się to niewystarczające, więc producenci zaczęli wprowadzać tak zwane „przesuwniki fazowe” na wałkach rozrządu.

Dlaczego w ogóle potrzebne są przesuwniki fazowe?

Aby zrozumieć, czym są przesuwniki fazowe i dlaczego są potrzebne, najpierw przeczytaj przydatne informacje. Chodzi o to, że silnik nie działa tak samo przy różnych prędkościach. Dla biegu jałowego i niezbyt wysokich prędkości idealne są „wąskie fazy”, a dla wysokich - „szerokie”.

wąskie fazy - jeśli wał korbowy obraca się „wolno” (na biegu jałowym), wówczas objętość i prędkość spalin są również niewielkie. To tutaj idealnie sprawdza się stosowanie „wąskich” faz, a także minimalnego „nakładania się” (czasu jednoczesnego otwarcia zaworów ssących i wydechowych) – nowa mieszanka nie jest wtłaczana do kolektora wydechowego, przez otwarty wydech zawór, ale odpowiednio spaliny (prawie) nie przechodzą do wlotu . To idealne połączenie. Jeśli jednak „fazowanie” zostanie poszerzone, właśnie przy niskich obrotach wału korbowego, wówczas „wypracowanie” może mieszać się z napływającymi nowymi gazami, zmniejszając w ten sposób jego wskaźniki jakości, co zdecydowanie zmniejszy moc (silnik stanie się niestabilny lub nawet stoisko).

Szerokie fazy - wraz ze wzrostem prędkości odpowiednio wzrasta objętość i prędkość pompowanych gazów. Tutaj już ważne jest, aby szybciej wydmuchać cylindry (z wydobycia) i szybko wprowadzić do nich napływającą mieszaninę, fazy powinny być „szerokie”.

Oczywiście odkrycia prowadzi zwykły wałek rozrządu, a mianowicie jego „krzywki” (rodzaj mimośrodów), ma dwa końce - jeden jest jakby ostry, wyróżnia się, drugi jest po prostu wykonany w półkolu. Jeśli koniec jest ostry, to następuje maksymalne otwarcie, jeśli jest zaokrąglone (z drugiej strony) - maksymalne zamknięcie.

ALE zwykłe wałki rozrządu NIE mają regulacji fazy, to znaczy nie mogą się rozszerzać ani zwężać, ale inżynierowie ustalają średnie wskaźniki - coś pomiędzy mocą a wydajnością. Jeśli zapełnisz wały z jednej strony, wydajność lub ekonomia silnika spadnie. „Wąskie” fazy nie pozwolą silnikowi spalinowemu rozwinąć maksymalnej mocy, ale „szerokie” fazy nie będą działać normalnie przy niskich prędkościach.

To byłoby regulowane w zależności od prędkości! To zostało wymyślone - w rzeczywistości jest to system kontroli fazy, PO PROSTU - PHASE SHIFTER.

Zasada działania

Teraz nie będziemy się zagłębiać, naszym zadaniem jest zrozumieć, jak one działają. W rzeczywistości konwencjonalny wałek rozrządu na końcu ma koło zębate rozrządu, do którego z kolei jest podłączony.

Nieco inną, zmodyfikowaną konstrukcję ma wałek rozrządu z przesuwnikiem fazowym na końcu. Oto dwa sprzęgła „hydro” lub sterowane elektrycznie, które z jednej strony współpracują również z napędem rozrządu, az drugiej strony z wałkami. Pod wpływem hydrauliki lub elektroniki (są specjalne mechanizmy) w tym sprzęgle mogą wystąpić przesunięcia, więc może się trochę obrócić, zmieniając w ten sposób otwieranie lub zamykanie zaworów.

Należy zauważyć, że przesuwnik fazowy nie zawsze jest montowany na dwóch wałkach rozrządu jednocześnie, zdarza się, że jeden jest na wlocie lub wylocie, a na drugim to zwykły bieg.

Jak zwykle proces jest zarządzany, który zbiera dane z różnych, takich jak położenie wału korbowego, hala, prędkość obrotowa silnika, prędkość itp.

Teraz sugeruję, abyś zastanowił się nad podstawowymi projektami takich mechanizmów (myślę, że to bardziej rozjaśni ci umysł).

VVT (zmienne fazy rozrządu), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC)

Jeden z pierwszych, który zaoferował obrót wału korbowego (względem położenia początkowego), Volkswagen ze swoim systemem VVT (wielu innych producentów zbudowało swoje systemy na jego podstawie)

Co obejmuje:

Przesuwniki fazowe (hydrauliczne), montowane na wale ssącym i wydechowym. Są one podłączone do układu smarowania silnika (w rzeczywistości ten olej jest do nich pompowany).

Jeśli zdemontujesz sprzęgło, to wewnątrz znajduje się specjalne koło zębate obudowy zewnętrznej, które jest trwale połączone z wałem wirnika. Obudowa i wirnik mogą poruszać się względem siebie podczas pompowania oleju.

Mechanizm zamocowany jest w głowicy bloku, posiada kanały doprowadzające olej do obu sprzęgieł, przepływami sterują dwa rozdzielacze elektrohydrauliczne. Nawiasem mówiąc, są one również zamocowane na obudowie głowicy bloku.

Oprócz tych rozdzielaczy w systemie znajduje się wiele czujników - częstotliwość wału korbowego, obciążenie silnika, temperatura płynu chłodzącego, położenie wałków rozrządu i wałów korbowych. Kiedy trzeba obrócić, aby skorygować fazy (na przykład wysokie lub niskie prędkości), ECU, czytając dane, instruuje dystrybutorów, aby dostarczali olej do sprzęgieł, otwierają się, a ciśnienie oleju zaczyna pompować przesuwniki faz ( w ten sposób skręcają we właściwym kierunku).

Na biegu jałowym - obrót odbywa się w taki sposób, że wałek rozrządu „ssania” zapewnia późniejsze otwieranie i zamykanie zaworów, a „wydech” obraca się tak, że zawór zamyka się znacznie wcześniej, zanim tłok zbliży się do górnego martwego punktu.

Okazuje się, że ilość stosowanej mieszanki jest zmniejszona prawie do minimum i praktycznie nie zakłóca suwu ssania, co korzystnie wpływa na pracę silnika na biegu jałowym, jego stabilność i równomierność.

Średnie i wysokie obroty - tu zadanie polega na oddaniu maksymalnej mocy, więc "obracanie" następuje w taki sposób, aby opóźnić otwarcie zaworów wydechowych. W ten sposób ciśnienie gazu pozostaje na suwie skoku. Wlot z kolei otwiera się po osiągnięciu górnego martwego punktu (GMP) tłoka, a zamyka po DMP. Uzyskujemy więc niejako dynamiczny efekt „doładowania” cylindrów silnika, co niesie ze sobą wzrost mocy.

Maksymalny moment obrotowy - jak się okaże, trzeba jak najbardziej napełnić butle. Aby to zrobić, musisz otworzyć zawory dolotowe znacznie wcześniej i odpowiednio zamknąć zawory dolotowe znacznie później, zachować mieszankę w środku i zapobiec jej ucieczce z powrotem do kolektora dolotowego. „Podziałki” z kolei zamykane są odrobiną ołowiu do GMP w celu pozostawienia niewielkiego ciśnienia w cylindrze. Myślę, że jest to zrozumiałe.

Tak więc obecnie działa wiele podobnych systemów, z których najpopularniejsze to Renault (VCP), BMW (VANOS / Double VANOS), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC).

ALE te też nie są idealne, mogą tylko przesuwać fazy w jednym lub drugim kierunku, ale nie mogą ich tak naprawdę „zawęzić” ani „rozszerzyć”. Dlatego teraz zaczynają pojawiać się bardziej zaawansowane systemy.

Honda (VTEC), Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL)

Aby jeszcze bardziej kontrolować skok zaworów, stworzono jeszcze bardziej zaawansowane systemy, ale przodkiem była HONDA z własnym silnikiem VTEC(Zmienne fazy rozrządu i sterowanie elektroniczne podnoszenia). Najważniejsze jest to, że oprócz zmiany faz, system ten może bardziej podnieść zawory, poprawiając w ten sposób napełnianie cylindrów lub usuwanie gazów spalinowych. HONDA stosuje teraz trzecią generację takich silników, które wchłonęły jednocześnie systemy VTC (przesuwniki fazowe) i VTEC (skok zaworów), a teraz nazywa się to - DOHC i- VTEC .

System jest jeszcze bardziej złożony, ma zaawansowane wałki rozrządu, które mają połączone krzywki. Dwie konwencjonalne na krawędziach, które dociskają wahacze w trybie normalnym i środkowa, bardziej wysunięta krzywka (wysoki profil), która włącza się i naciska zawory po powiedzmy 5500 obr./min. Ta konstrukcja jest dostępna dla każdej pary zaworów i wahaczy.

Jak to działa VTEC? Do około 5500 obr./min silnik pracuje normalnie, wykorzystując tylko układ VTC (czyli obraca przesuwniki fazowe). Środkowa krzywka nie jest zamknięta z pozostałymi dwoma na krawędziach, po prostu obraca się w pustą. A po osiągnięciu dużych prędkości ECU wydaje polecenie włączenia układu VTEC, olej zaczyna być pompowany, a specjalny kołek jest popychany do przodu, co pozwala zamknąć wszystkie trzy „krzywki” naraz, najwyższą Profil zaczyna działać - teraz to on wciska parę zaworów, dla których jest przeznaczona Grupa. W ten sposób zawór spada znacznie bardziej, co pozwala dodatkowo napełnić cylindry nową mieszanką roboczą i skierować większą ilość „wypracowania”.

Warto zaznaczyć, że VTEC znajduje się zarówno na wale dolotowym, jak i wydechowym, daje to realną przewagę i wzrost mocy przy dużych prędkościach. Wzrost o około 5-7% to bardzo dobry wskaźnik.

Warto zauważyć, chociaż HONDA była pierwsza, teraz podobne systemy są stosowane w wielu samochodach, takich jak Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL). Czasami, jak np. w silnikach Kia G4NA, wznios zaworów stosuje się tylko na jednym wałku rozrządu (tutaj tylko na dolocie).

ALE ta konstrukcja ma też swoje wady, a najważniejsze to stopniowe włączanie w pracę, czyli jedz do 5000 - 5500 i wtedy czujesz (piąty punkt) włączanie, czasem jak pchnięcie, czyli nie nie ma gładkości, ale chciałbym!

Miękki start lub Fiat (MultiAir), BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic)

Jeśli chcesz gładkości, proszę, a tutaj pierwszą firmą w rozwoju był (bęben) - FIAT. Kto by pomyślał, że jako pierwsi stworzyli system MultiAir, jest on jeszcze bardziej złożony, ale dokładniejszy.

„Płynną pracę” zastosowano tutaj na zaworach dolotowych, a wałka rozrządu nie ma tu w ogóle. Zachowało się to tylko na części wydechowej, ale ma też wpływ na dolot (pewnie zagmatwany, ale postaram się wyjaśnić).

Zasada działania. Jak powiedziałem, jest tutaj jeden wałek, który steruje zarówno zaworami dolotowymi, jak i wydechowymi. JEDNAK, jeśli wpływa mechanicznie na „wydech” (to znaczy jest banalny przez krzywki), wówczas efekt wlotu jest przenoszony przez specjalny układ elektrohydrauliczny. Na wale (do wlotu) znajduje się coś w rodzaju „krzywek”, które nie naciskają samych zaworów, ale tłoki, i przekazują polecenia przez elektrozawór do pracujących cylindrów hydraulicznych, aby otworzyć lub zamknąć. W ten sposób możliwe jest osiągnięcie pożądanego otwarcia w określonym czasie i obrotach. Przy niskich prędkościach, wąskich fazach, przy wysokich - szerokich, a zawór wysuwa się na żądaną wysokość, ponieważ tutaj wszystko jest kontrolowane przez hydraulikę lub sygnały elektryczne.

Pozwala to na płynny rozruch w zależności od prędkości obrotowej silnika. Teraz wielu producentów ma również takie rozwiązania, takie jak BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic). Ale te systemy nie są idealne do końca, co znowu jest nie tak? Właściwie tutaj znowu jest napęd rozrządu (który zajmuje około 5% mocy), jest wałek rozrządu i zawór dławiący, to znowu wymaga odpowiednio dużo energii, kradnie wydajność, fajnie byłoby ich odmówić.

20.08.2013

System ten zapewnia optymalny moment dolotowy w każdym cylindrze dla określonych warunków pracy silnika. VVT-i praktycznie eliminuje tradycyjny kompromis między dużym momentem obrotowym przy niskich obrotach a mocą przy wysokich obrotach. VVT-i zapewnia również większą oszczędność paliwa i redukuje emisje szkodliwych produktów spalania tak skutecznie, że nie ma potrzeby stosowania układu recyrkulacji spalin.

Silniki VVT-i są instalowane we wszystkich nowoczesnych pojazdach Toyoty. Podobne systemy są opracowywane i stosowane przez wielu innych producentów (na przykład system VTEC firmy Honda Motors). System VVT-i Toyoty zastępuje poprzedni system VVT (Hydraulically Actuated 2-Stage Control), stosowany od 1991 roku w 20-zaworowych silnikach 4A-GE. VVT-i jest używany od 1996 roku i steruje otwieraniem i zamykaniem zaworów dolotowych poprzez zmianę przełożenia między napędem wałka rozrządu (pasek, koło zębate lub łańcuch) a samym wałkiem rozrządu. Położenie wałka rozrządu jest sterowane hydraulicznie (olej silnikowy pod ciśnieniem).

W 1998 roku pojawił się Dual („podwójny”) VVT-i, kontrolujący zarówno zawory dolotowe, jak i wydechowe (po raz pierwszy zainstalowany w silniku 3S-GE w RS200 Altezza). Podwójny VVT-i jest również stosowany w nowych silnikach widlastych Toyoty, takich jak 3,5-litrowy silnik V6 2GR-FE. Taki silnik jest montowany w Avalon, RAV4 i Camry w Europie i Ameryce, w Aurionie w Australii oraz w różnych modelach w Japonii, w tym Estima. Podwójny VVT-i będzie stosowany w przyszłych silnikach Toyoty, w tym w nowym 4-cylindrowym silniku do nowej generacji Corolli. Ponadto podwójny VVT-i jest stosowany w silniku D-4S 2GR-FSE w Lexusie GS450h.

Dzięki zmianie momentu otwarcia zaworów rozruch i zatrzymanie silnika jest praktycznie nieodczuwalne, ponieważ sprężanie jest minimalne, a katalizator bardzo szybko nagrzewa się do temperatury roboczej, co radykalnie ogranicza emisję szkodliwych substancji do atmosfery. VVTL-i (skrót od Variable Valve Timing and Lift with intelligence) W oparciu o system VVT-i system VVTL-i wykorzystuje wałek rozrządu, który kontroluje również stopień otwarcia każdego zaworu, gdy silnik pracuje z dużą prędkością. Pozwala to nie tylko na wyższe obroty silnika i większą moc, ale także na optymalny moment otwarcia każdego zaworu, co prowadzi do oszczędności paliwa.

System został opracowany we współpracy z firmą Yamaha. Silniki VVTL-i można znaleźć w nowoczesnych samochodach sportowych Toyoty, takich jak Celica 190 (GTS). W 1998 roku Toyota zaczęła oferować nową technologię VVTL-i dla 16-zaworowego silnika 2ZZ-GE z dwoma wałkami rozrządu (jeden wałek rozrządu kontroluje zawory dolotowe, a pozostałe zawory wydechowe). Każdy wałek rozrządu ma dwa krzywki na cylinder, jeden dla niskich obrotów i jeden dla wysokich obrotów (duży otwór). Każdy cylinder ma dwa zawory dolotowe i dwa zawory wydechowe, a każda para zaworów jest napędzana pojedynczym wahaczem, na który działa krzywka wałka rozrządu. Każda dźwignia ma sprężynowy popychacz przesuwny (sprężyna pozwala popychaczowi swobodnie przesuwać się po krzywce „dużej prędkości” bez wpływu na zawory). Gdy prędkość obrotowa silnika spada poniżej 6000 obr./min, wahacz jest uruchamiany przez „krzywkę niskiej prędkości” za pośrednictwem konwencjonalnego popychacza rolkowego (patrz ilustracja). Gdy częstotliwość przekroczy 6000 obr./min, komputer sterujący silnikiem otwiera zawór, a ciśnienie oleju przesuwa sworzeń pod każdym przesuwanym popychaczem. Sworzeń podtrzymuje przesuwany popychacz, w wyniku czego nie porusza się on już swobodnie na swojej sprężynie, ale zaczyna przenosić uderzenie z krzywki „high-speed” na kołyszącą się dźwignię, a zawory otwierają się bardziej i na dłużej .