VVTI - це розроблена «Тойотою» система зміни фаз газорозподілу. Якщо перевести цю абревіатуру з англійської мови, то дана система відповідає за інтелектуальне зміщення фаз. Зараз на сучасних японських двигунах встановлено друге покоління механізмів. А вперше VVTI почали встановлювати на автомобілі з 1996 року. Система являє собою муфту і спеціальний VVTI-клапан. Останній виконує роль датчика.

Пристрій клапана системи VVTI автомобілів "Тойота"

Елемент складається з корпусу. У зовнішній частині знаходиться керуючий соленоїд. Він відповідає за рух клапана. Також в пристрої є кільця ущільнювачів і роз'єм для підключення датчика.

Загальний принцип роботи системи

Головне керуючий пристрій в даній системі зміщення фаз газорозподілу - це муфта VVTI. За замовчуванням розробники двигуна проектували фази відкриття клапанів так, щоб отримати хорошу тягу на низьких оборотах мотора. У міру зростання оборотів зростає і тиск масла, за рахунок якого відкривається клапан VVTI. «Тойота-Камрі» та її двигун 2,4 літра працює за таким же принципом.

Після того як цей клапан відкриється, розподільний вал повернеться в певне положення щодо шківа. Кулачки на валу мають спеціальну форму, і в процесі повороту елемента впускні клапани відкриватимуться трохи раніше. Відповідно, пізніше закриватися. Це повинно найкращим чином позначитися на потужності і моменті, що крутить двигуна на високих оборотах.

Детальний опис роботи

Головний керуючий механізм системи (а це муфта) встановлюється на шківа розподільного вала двигуна. Корпус його з'єднується зі зірковим або Ротор з'єднується безпосередньо з розподільним валом. Масло з подається з однієї або з двох сторін до кожного пелюстці ротора на муфті, змушуючи тим розподільний вал повертатися. Коли двигун не запущений, система автоматично встановлює максимальні кути затримки. Вони відповідають самому пізнього відкриття і закриття впускних клапанів. Коли мотор запуститься, тиск масла недостатньо сильне, щоб відкрити VVTI-клапан. Щоб уникнути будь-яких ударів в системі, ротор з'єднується з корпусом муфти штифтом, який при зростанні тиску мастила буде віджиматися самим маслом.

Управління роботою системи здійснюється за допомогою спеціального клапана. За сигналом з ЕБУ, електричний магніт за допомогою плунжера почне переміщати золотник, тим самим пропускаючи масло в одному або в іншому напрямку. Коли мотор зупинений, цей золотник рухається за рахунок пружини так, щоб виставити максимальний кут затримки. Щоб повернути розподільний вал на певний кут, масло під високим тиском за допомогою золотника підводиться до однієї зі сторін пелюсток на роторі. Одночасно з цим відкривається на слив спеціальна порожнину. Вона розташована з іншого боку пелюстки. Після того як ЕБУ зрозуміє, що розподільний вал повернений на потрібний кут, канали шківа перекриваються і він буде далі утримуватися в цьому положенні.

Типові симптоми неполадок системи VVTI

Отже, система повинна змінювати фази роботи Якщо з нею виникають будь-які проблеми, тоді автомобіль не зможе нормально функціонувати в одному або в декількох робочих режимах. Можна виділити кілька симптомів, які скажуть про несправності.

Так, автомобіль не утримує холості оберти на одному рівні. Це говорить про те, що VVTI-клапан не працює так, як потрібно. Також про різні неполадки в системі скаже «гальмування» двигуна. Часто при проблемах з цим механізмом зміни фаз відсутня можливість мотора працювати на низьких оборотах. Ще про проблеми з клапаном може говорити помилка P1349. Якщо на прогрітому силовий агрегат високі холості оберти, автомобіль зовсім не їде.

Можливі причини несправності клапана

Основних причин несправностей клапана не так вже й багато. Можна виділити дві, які зустрічаються особливо часто. Так, VVTI-клапан може виходити з ладу через те, що є обриви в котушці. В даному випадку елемент не зможе вірно реагувати на передачі напруги. Діагностика несправності легко здійснюється за допомогою перевірки вимірювання опору обмотки котушки датчика.

Друга причина, по якій клапан VVTI (Toyota) не працює належним чином або ж не працює взагалі - це заїдання в штоку. Причиною таких заїдань може бути банальна бруд, яка з часом зібралася в каналі. Також можливо, деформована ущільнююча гумка всередині клапана. У цьому випадку відновити механізм дуже просто - достатньо очистити бруд звідти. Це можна зробити за допомогою відмочування або вимочування елемента в спеціальних рідинах.

Як очистити клапан?

Багато несправності можна вилікувати за допомогою очищення датчика. Для початку потрібно знайти клапан VVTI. Де знаходиться цей елемент, можна побачити на фото нижче. Він обведений на зображенні.

Очищення можна провести за допомогою рідин для очищення карбюраторів. Щоб повністю прочистити систему, знімають і фільтр. Цей елемент знаходиться під клапаном - він представляє собою заглушку, в якій є отвір під шестигранник. Фільтр також потрібно очищати цією рідиною. Після всіх операцій залишається тільки зібрати все в зворотному порядку, а потім встановити не впираючись при цьому в сам клапан.

Як перевірити клапан VVTI?

Перевірити, чи працює клапан, дуже просто. Для цього подають на контакти датчика напруга в 12 В. Необхідно пам'ятати, що довго тримати елемент під напругою не можна, так як він не може працювати в таких режимах стільки часу. У момент подачі напруги шток втягнеться всередину. А коли ланцюг розімкнеться, він повернеться назад.

Якщо шток переміщається легко, то клапан повністю справний. Його потрібно тільки промити, змастити і можна експлуатувати. Якщо ж він працює не так, як потрібно, тоді допоможе ремонт або заміна клапана VVTI.

Самостійний ремонт клапана

Спершу демонтують регулюючу планку генератора. Потім знімають кріплення замку капота. Це відкриє доступ до осьового болта генератора. Далі відкручують болт, який утримує сам клапан, і знімають його. Після знімають фільтр. Якщо останній елемент і клапан забруднені, тоді ці деталі очищають. Ремонт являє собою перевірку і мастило. Також можна замінити ущільнююче кільце. Більш серйозний ремонт не представляється можливим. Якщо деталь не працює, простіше і дешевше замінити її на нову.

Самостійна заміна клапана VVTI

Часто очищення і змащення не забезпечує необхідний результат, і тоді постає питання повної заміни деталі. До того ж багато автовласників після заміни стверджують, що машина стала працювати значно краще і знизився витрата палива.

Для початку знімають регулюючу планку генератора. Потім знімають кріплення і отримують доступ до болта генератора. Откраівают болт, яким утримується потрібний клапан. Старий елемент можна витягнути і викинути, а на місце старого ставлять новий. Потім закручують болт, і автомобіль можна експлуатувати.

висновок

Сучасні автомобілі одночасно і хороші, і погані. Погані вони тим, що не кожну операцію, пов'язану з ремонтом і обслуговуванням, можна виконати самостійно. Але ось заміну цього клапана своїми руками виконати можна, і це великий плюс японському виробнику.

Система зміни фаз газорозподілу (загальноприйняте міжнародна назва Variable Valve Timing, VVT) Призначена для регулювання параметрів роботи газорозподільного механізму в залежності від режимів роботи двигуна. Застосування даної системи забезпечує підвищення потужності й крутного моменту двигуна, паливну економічність і зниження шкідливих викидів.

До регульованих параметрів роботи газорозподільного механізму відносяться:

• момент відкриття (закриття) клапанів;
• тривалість відкриття клапанів;
• висота підйому клапанів.

У сукупності ці параметри складають фази газорозподілу - тривалість тактів впуску та випуску, виражену кутом повороту колінчастого вала відносно «мертвих» точок. Фаза газорозподілу визначається формою кулачка розподільного вала, що впливає на клапан.

На різних режимах роботи двигуна потрібна різна величина фаз газорозподілу. Так, при низьких оборотах двигуна фази газорозподілу повинні мати мінімальну тривалість ( «вузькі» фази). На високих оборотах, навпаки, фази газорозподілу повинні бути максимально широкими і при цьому забезпечувати перекриття тактів впуску та випуску (природну рециркуляцию відпрацьованих газів).

Кулачок розподільного вала має певну форму і не може одночасно забезпечити вузькі і широкі фази газорозподілу. На практиці форма кулачка є компромісом між високим крутним моментом на низьких оборотах і високою потужністю на високих оборотах колінчастого вала. Це протиріччя, як раз і дозволяє система зміни фаз газорозподілу.

Залежно від регульованих параметрів роботи газорозподільного механізму розрізняють наступні способи змінюваних фаз газорозподілу:

• поворот розподільного вала;
• застосування кулачків з різним профілем;
• зміна висоти підйому клапанів.

Найбільш поширеними є системи зміни фаз газорозподілу, що використовують поворот розподільного вала:

• VANOS (Double VANOS) Від BMW;
• VVT-i(Dual VVT-i), Variable Valve Timing with intelligence від Toyota;
• VVT, Variable Valve Timing від Volkswage n;
• VTC, Variable Timing Control від Honda;
• CVVT, Continuous Variable Valve Timing від Hyundai, Kia, Volvo, General Motors;
• VCP, Variable Cam Phases від Renault.

Принцип роботи даних систем заснований на повороті розподільного вала по ходу обертання, чим досягається раннє відкриття клапанів в порівнянні з вихідним становищем.

Конструкція системи зміни фаз газорозподілу даного типу включає гідроуправляемую муфту і систему управління цією муфтою.

Гідроуправляемая муфта (Повсякденна назва фазообертач) безпосередньо здійснює поворот розподільного вала. Муфта складається з ротора, з'єднаного з розподільним валом, і корпусу, в ролі якого виступає шків приводу розподільного вала. Між ротором і корпусом є порожнини, до яких по каналах підводиться моторне масло. Заповнення тієї чи іншої порожнини маслом забезпечує поворот ротора щодо корпусу і відповідно поворот розподільного вала на певний кут.

Здебільшого гідроуправляемая муфта встановлюється на розподільний вал впускних клапанів. Для розширення параметрів регулювання в окремих конструкціях муфти встановлюються на впускний і випускний розподільні вали.

Система управління забезпечує автоматичне регулювання роботи гідроуправляемой муфти. Конструктивно вона включає вхідні датчики, електронний блок управління і виконавчі пристрої. У роботі системи управління використовуються датчики Холла, що оцінюють положення розподільних валів, а також інші датчики системи управління двигуном: частоти обертання колінчастого вала, температури охолоджуючої рідини, витратомір повітря. Блок управління двигуном приймає сигнали від датчиків і формує керуючі впливу на виконавчий пристрій - електрогідравлічний розподільник. Розподільник являє собою електромагнітний клапан і забезпечує підведення масла до гідроуправляемой муфті і відведення від неї в залежності від режимів роботи двигуна.

Система зміни фаз газорозподілу передбачає роботу, як правило, в таких режимах:

• холостий хід ( мінімальні обороти колінчастого валу);
• максимальна потужність;
• максимальний крутний момент.

Інший різновид системи зміни фаз газорозподілу побудована на застосуванні кулачків різної форми, чим досягається ступеневу зміна тривалості відкриття і висоти підйому клапанів. Відомими такими системами є:

• VTEC, Variable Valve Timing and Lift Electronic Control від Honda;
• VVTL-i, Variable Valve Timing and Lift with intelligence від Toyota;
• MIVEC, Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control від Mitsubishi;
• Valvelift System від Audi.

Дані системи мають, в основному, схожу конструкцію і принцип дії, за винятком Valvelift System. Наприклад, одна з найвідоміших система VTEC включає набір кулачків різного профілю і систему управління.

Розподільчий вал має два малих і один великий кулачок. Малі кулачки через відповідні коромисла (рокери) з'єднані з парою впускних клапанів. Великий кулачок переміщує вільний коромисло.

Система управління забезпечує перемикання з одного режиму роботи на інший шляхом спрацьовування блокуючого механізму. Блокуючий механізм має гідравлічний привід. При низьких оборотах двигуна (малому навантаженні) робота впускних клапанів проводиться від малих кулачків, при цьому фази газорозподілу характеризуються малою тривалістю. При досягненні обертів двигуна певного значення система управління призводить в дію блокуючий механізм. Коромисла малих і великого кулачків з'єднуються за допомогою стопорного штифта в одне ціле, при цьому зусилля на впускні клапани передається від великого кулачка.

Інша модифікація системи VTEC має три режими регулювання, які визначаються роботою одного малого кулачка (відкриття одного впускного клапана, малі обороти двигуна), двох малих кулачків (відкриття двох впускних клапанів, середні обороти), а також великого кулачка (високі обороти).

Сучасною системою зміни фаз газорозподілу від Honda є система I-VTEC, яка об'єднує системи VTEC і VTC. Дана комбінація істотно розширює параметри регулювання двигуна.

Найбільш досконала з конструктивної точки зору різновид системи зміни фаз газорозподілу заснована на регулюванні висоти підйому клапанів. Дана система дозволяє відмовитися від дросельної заслінки на більшості режимів роботи двигуна. Піонером у цій галузі є компанія BMW і її система Valvetronic. Аналогічний принцип використаний і в інших системах:

• Valvematic від Toyota;
• VEL, Variable Valve Event and Lift System від Nissan;
• MultiAir від Fiat;
• VTI, Variable Valve and Timing Injection від Peugeot.

В системі Valvetronic зміна висоти підйому клапанів забезпечує складна кінематична схема, в якій традиційна зв'язок кулачок-коромисло-клапан доповнена ексцентриковим валом і проміжним важелем. Ексцентриковий вал отримує обертання від електродвигуна через червячную передачу. Обертання ексцентрикового вала змінює положення проміжного важеля, який, в свою чергу, задає певний рух коромисла і відповідне йому переміщення клапана. Зміна висоти підйому клапана здійснюється безперервно в залежності від режимів роботи двигуна.

Система Valvetronic встановлюється тільки на впускні клапани.

Клапан Vvt-i є системою зсуву газорозподільних фаз автомобільного двигуна внутрішнього згоряння від виробника фірми Тойота.

У даній статті розміщені відповіді на такі досить поширені питання:

• Що собою являє клапан Vvt-i?
• Пристрій vvti;
• У чому полягає принцип дії vvti?
• Як правильно проводиться чистка vvti?
• Як провести ремонт клапана?
• Як правильно проводиться заміна?

Пристрій Vvt-i

Основний механізм розміщується в шківі распредвала. Корпус з'єднується разом з зубчасто шківом, а ротор з распредваліком. Змазує масло доставляється до механізму клапана з кожної зі сторін кожного пелюсткової ротора. Таким чином клапана і розподільний валик починає обертатися. У той момент, коли автомобільний двигун знаходиться в заглушеному стані встановлюється максимальний кут затримання. Це означає що визначається кут, який відповідає самому останньому твору відкриття і закриття впускати клапанів. Завдяки тому, що ротор з'єднаний з корпусом за допомогою стопорного штифта відразу після запуску, коли тиск маслянистої магістралі недостатньо для твору ефективного керівництва клапаном, не можуть виникати будь-які удари в механізмі клапана. Після цього стопорній штифт відкривається за допомогою тиску, який чинить на нього масло.

У чому ж полягає принцип дії Vvt-i? Vvt-i забезпечує можливість плавної зміни газорозподільних фаз, відповідаючи з усіма умовами функціонування автомобільного двигуна. Така функція забезпечується завдяки твору повороту распредвала впускати клапанів по відношенню до валиків випускають клапанів, по куту повертання колінчастого валу від сорока до шістдесяти градусів. В результаті відбувається зміна моменту початкового відкривання впускати клапана, а також кількість часу, коли випускають клапани знаходиться в закритому положенні, а випускають у відкритому. Керівництво представленим типом клапана відбувається завдяки сигналу, який виходить від блоку керівництва. Після надходження сигналу електронний магніт по плунжеру пересуває головний золотник, пропускаючи при цьому масло в будь-якому напрямку.

У той момент, коли автомобільний двигун не функціонує, золотник пересувається за допомогою пружинки так, щоб розташуватися максимальний кут затримки.

Для твору распредвала масло під певним тиском за допомогою золотника переміщається в одну зі сторін ротора. В цей же момент відбувається відкриття порожнини з іншого боку пелюсток для зливання масла. Після визначення блоком керівництва розташування розподільного валика, всі канали шківа закриваються, таким чином, він утримується в зафіксованому положенні. Робота механізму даного клапана здійснюється кількома умовами функціонування автомобільного двигуна з різними режимами.

Всього існує сім режимів функціонування автомобільного двигуна і ось їх перелік:

1. Пересування на холостому ходу;
2. Пересування на низькому навантаженні;
3. Пересування із середнім навантаженням;
4. Пересування з високим навантаженням і низьким рівнем частоти обертання;
5. Пересування з високим навантаженням і високим рівнем частоти обертання;
6. Пересування з низькою температурою рідини охолодження;
7. Під час запуску і зупинки двигуна.

Процедура самостійного очищення а Vvt-i

Порушення функціонування, як правило, супроводжується безліччю ознак, тому логічніше за все буде спочатку розглянути ці ознаки.

Отже, до основних ознак порушення нормального функціонування є такі:

• Автомобіль різко глухне;
• Транспортний засіб не може утримувати обороти;
• Помітно кам'яніє гальмівна педаль;
• Не тягне педаль гальма.

Тепер можна переходити до розгляду процесу очищення Vvti. Проводити очищення Vvti ми будемо крок за кроком.

Отже, алгоритм проведення очищення Vvti:

1. Знімаємо пластмасову кришку автомобільного двигуна;
2. Відкручуємо болтики і гаечки;
3. Знімаємо залізну кришку, основним завданням якої є фіксація генератора машини;
4. Знімаємо з Vvti роз'єм;
5. Відкручуємо болтик на десять. Не бійтеся, ви не зможете допустити помилку, так як він там тільки один.
6. Знімаємо Vvti. Тільки ні в якому разі не тягніть за роз'єм, тому що він досить щільно прилягає до нього і на ньому розміщено ущільнююче кільце.
7. Очищаємо Vvti за допомогою будь-якого очищувача, який призначений для очищення карбюратора;
8. Для повного очищення Vvti знімаємо фільтр системи Vvti. Представлений фільтр розташовується під клапаном і має вигляд заглушки з отвором для шестикутника, але цей пункт необов'язковий.
9. Очищення завершено вам залишається тільки зібрати все в зворотному порядку і натягнути ремінь, не спираючись в Vvti.

Самостійний ремонт Vvt-i

Досить часто виникає необхідність проведення ремонту клапана, так як просто його очищення не завжди ефективно.

Отже, для початку давайте розберемося з основними ознаками необхідності проведення ремонту:

• Автомобільний двигун не утримує холості оберти;
• Гальмує двигун;
• Неможливо пересування автомобіля на низьких оборотах;
• Немає гальмового підсилювача;
• Погано перемикаються передачі.

Давайте розглянемо основні причини несправності клапана:

• Обірвалася котушка. В такому випадку клапан не зможе правильно реагувати на передачу напруги. Визначити дане порушення можна за допомогою твори вимірювання опору обмотки.
• Заїдає шток. Причиною заїдання штока може послужити накопичення бруду в каналі штока або деформації гумки, яка розташовується усередині штока. Видалити бруд з каналів можна відмочуванням або ж відмочуванням.

Алгоритм проведення ремонту клапана:

1. Знімаємо регулюючу планку генератора автомобіля;
2. Знімаємо кріплення замочка капота машини, завдяки цьому ви зможете отримати доступ до осьового болтики генератора;
3. Знімаємо клапан. Тільки ні в якому разі не тягніть за роз'єм, тому що він досить щільно прилягає до нього і на ньому розміщено ущільнююче кільце.
4. Знімаємо фільтр системи Vvti. Представлений фільтр розташовується під клапаном і має вигляд заглушки з отвором для шестикутника.
5. Якщо клапан і фільтр сильно забруднені, то очищаємо їх за допомогою спеціальної рідини для очищення карбюратора;
6. Перевіряємо працездатність клапана, за допомогою короткочасної подачі дванадцяти вольт на контакти. Якщо вас влаштовує, як він функціонує, то можете зупинитися на цьому етапі, якщо ж ні, то виконуйте наступні дії.
7. Ставимо позначки на клапані, для того щоб не допустити помилку під час зворотного установки;
8. За допомогою маленької викрутки розбираємо клапан з двох сторін;
9. Дістаємо шток;

1. Промиваємо і очищаємо клапан;
2. Якщо кільце клапана деформовано, то замінюємо його на нове;
3. Завальцуйте внутрішню сторону клапана. Зробити це можна за допомогою полотка, надавливаниями на шток, для притиснення нового ущільнюючого кільця;
4. Змініть масло, яке знаходиться в котушці;
5. Замінюємо кільце, яке розташовується із зовнішнього боку;
6. Завальцуйте зовнішню сторону клапана, для притиснення зовнішнього кільця;
7. Ремонт клапана завершений і вам залишається тільки зібрати все в зворотному порядку.

Процедура самостійної заміни клапана Vvt-i

Нерідко очищення і ремонт клапана не дає особи результатів і тоді виникає необхідність повної його заміни. До того ж, багато автолюбителів стверджують, що після проведення заміни клапана транспортний засіб стане працювати набагато краще і витрати палива знизяться приблизно до десяти літрів.

Отже, виникає питання: Як правильно потрібно замінювати клапан ?. Проводити заміну клапана ми будемо крок за кроком.

Отже, алгоритм заміни клапана:

1. Зніміть регулюючу планку генератора автомобіля;
2. Зніміть кріплення замочка капота машини, завдяки цьому ви зможете отримати доступ до осьового болтики генератора;
3. Відкручуємо болтик, який закріплює клапан;
4. Витягуємо старий клапан;
5. Встановлюємо новий клапан на місце старого;
6. Закручуємо болтик, що закріплює клапан;
7. Заміна клапана завершена і вам залишається тільки зібрати все в зворотному порядку.

Так / ні

Ефективність двигуна внутрішнього згоряння часто залежить від процесу газообміну, тобто наповнення повітряно-паливної суміші і відведення вже відпрацьованих газів. Як ми вже з вами знаємо, цим займається ГРМ (газорозподільний механізм), якщо правильно і «тонко» налаштувати його під певні обороти, можна домогтися дуже хороших результатів в ККД. Інженери давно б'ються над цією проблемою, вирішувати її можна різними способами, наприклад дією на самі клапана або ж поворотом розподільних валів ...

Щоб клапана ДВС працювали завжди правильно і не були схильні до зносу, спочатку з'явилися просто «штовхачі», потім, але цього виявилося мало, тому виробники почали впровадження так званих «фазовращателей» на розподільні вали.

Навіщо взагалі потрібні фазовращатели?

Щоб це зрозуміти що таке фазовращатели і навіщо вони потрібні, прочитайте для початку корисну інформацію. Вся справа в тому, що двигун працює не однаково на різних оборотах. Для неодружених і не високих обертів ідеальними будуть «вузькі фази», а для високих - «широкі».

вузькі фази - якщо колінчастий вал обертається «повільно» (холостий хід), то обсяг і швидкість відводу відпрацьованих газів також невеликі. Саме тут ідеально застосовувати «вузькі» фази, а також мінімальне «перекриття» (час одночасного відкриття впускних і випускних клапанів) - нова суміш не проштовхується в випускний колектор, через відкритий випускний клапан, але і відповідно відпрацьовані гази (майже) не проходять у впускний . Це ідеальне поєднання. Якщо ж зробити «фазування» - ширше, саме при невисоких вирощених колінчастого вала, то «відпрацювання» може змішатися з вступниками новими газами, знизивши тим самим її якісні показники, що однозначно знизить потужність (мотор стане нестійкий працювати або навіть затихне).

широкі фази - коли обороти ростуть, відповідно зростає і обсяг і швидкість перекачуються газів. Тут вже важливо швидше продувати циліндри (від відпрацювання) і швидше заганяти в них надходить суміш, фази повинні бути «широкими».

Звичайно ж керує відкриттями звичайний розподільчий вал, а саме його «кулачки» (своєрідні ексцентрики), у нього є два кінці - один як би гострий, він виділяється, інший просто зроблений півколом. Якщо кінець гострий - то відбувається максимальне відкриття, якщо округлий (з іншого боку) - максимальне закриття.

АЛЕ у штатних розподільних валів - НІ регулювання фаз, тобто вони їх не можуть розширити або зробити вже, все ж інженери ставлять усереднені показники - щось середнє між потужністю і економічністю. Якщо завалити вали в одну зі сторін, то ефективність, або економічність двигуна впаде. «Вузькі» фази, не дадуть ДВС розвивати максимальну потужність, а ось «широкі» - не буде нормально працювати на малих обертах.

От би регулювати залежно від оборотів! Це і було винайдено - по суті це і є система регулювання фаз, просто - фазовращателямі.

Принцип роботи

Зараз не будемо лізти вглиб, наше завдання зрозуміти, як вони працюють. Власне звичайний распредвал на кінці має розподільну шестерню, яка в свою чергу з'єднується с.

Шток з фазовращателем на кінці має трохи іншу, змінену конструкцію. Тут розташовуються дві «гідро» або електрокеровані муфти, які з одного боку також зачіпляються за привід ГРМ, а з іншого боку з валами. Під впливом гідравліки або електроніки (є спеціальні механізми) всередині цієї муфти можуть відбуватися зрушення, таким чином, вона може трохи повертатися, тим самим змінюючи відкриття або закриття клапанів.

Потрібно відзначити, що не завжди фазообертач встановлюється на два распредвала відразу, буває що один знаходиться на впускному або на випускному, а на другому просто звичайна шестерня.

Як зазвичай процесом керує, яка збирає дані з різних, таких як положення колінчастого вала, холу, частота обертання двигуна, швидкості і т.д.

Зараз я вам пропоную розглянути основні конструкції, таких механізмів (думаю так у вас більше прояснитися в голові).

VVT (Variable Valve Timing), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC)

Одними з перших запропонували повертати колінвал (щодо початкового положення), компанія Volkswagen, зі своєю системою VVT (на її основі побудували свої системи багато інших виробників)

Що в неї входить:

Фазовращателі (гідравлічні), встановлені на впускному і випускному валу. Вони підключені до системи змащення двигуна (власне це масло і закачується в них).

Якщо розібрати муфту то всередині є спеціальна зірочка зовнішнього корпусу, яка нерухомо з'єднана з валом ротора. Корпус і ротор при накачуванні масла можуть зміщуватися відносно один одного.

Механізм закріплюється в голівці блоку, в ній є канали для підведення масла до обох муфтам, контролюються потоки двома електрогідравлічними розподільниками. Вони до речі також закріплюються на корпусі головки блоку.

Крім цих розподільників в системі багато датчиків - частоти колінчастого вала, навантаження на двигун, температурі охолоджуючої рідини, положення розподіл і колін валів. Коли потрібно повернути відкоригувати фази (наприклад - високі або низькі обороти), ЕБУ зчитуючи дані дає накази розподільникам подавати масла в муфти, вони відкриваються і тиск масла починає накачувати фазовращатели (тим самим вони повертаються в потрібну сторону).

Холостий хід - повертання відбувається таким чином, щоб «впускний» распредвал забезпечив більш пізній відкриття і пізніше закриття клапанів, а «випускний» розгортається так - щоб клапан закривався набагато раніше до підходу поршня у верхню мертву точку.

Виходить, що кількість відпрацьованої суміші знижується майже до мінімуму, причому вона практично не заважає на такті впуску, це сприятливо позначається на роботі мотора на холостих обертах, його стабільності та рівномірності.

Середні і високі обороти - тут завдання видати максимальну потужність, тому «повертання» відбувається таким чином, щоб затримати відкриття випускних клапанів. Таким чином, залишається тиск газів на такті робочого ходу. Впускні в свою чергу відкриваються після досягнення поршня верхньої мертвої точки (ВМТ), і закриваються після НМТ. Таким чином, ми як би отримуємо динамічний ефект «дозарядки» циліндрів двигуна, що несе за собою збільшення потужності.

Максимальний крутний момент - як стає зрозуміло, нам потрібно якомога більше наповнювати циліндри. Для цього потрібно набагато раніше відкривати і відповідно набагато пізніше закривати впускні клапана, зберегти суміш всередині і не допустити її виходу назад в впускний колектор. «Випускні» ж в свою чергу, закриваються з деяким випередженням до ВМТ, щоб залишити невеликий тиск в циліндрі. Думаю це зрозуміло.

Таким чином, зараз працює багато схожих систем, з них найпоширеніші Renault (VCP), BMW (VANOS / Double VANOS), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC).

АЛЕ і ці неідеальні, вони можуть тільки зміщувати фази в одну або іншу сторону, але не можуть реально «звузити» або «розширити» їх. Тому зараз починають з'являтися більш досконалі системи.

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

Щоб додатково регулювати підняття клапана, були створені ще більш просунуті системи, але родоначальницею була компанія HONDA, зі своїм мотором VTEC(Variable Valve Timing and Lift Electronic Control). Суть в тому, що крім зміни фаз, ця система може більше піднімати клапана, тим самим покращуючи наповнення циліндрів або відведення відпрацьованих газів. У HONDA зараз використовується вже третє покоління таких моторів, які ввібрали в себе відразу обидві системи VTC (фазовращатели) і VTEC (підняття клапана), і зараз вона називається - DOHC i- VTEC .

Система ще більш складна, вона має просунуті розподілвали в яких є комбінований кулачки. Два звичайних по краях, які натискають на коромисла в звичайному режимі і середній більш висунутий кулачок (високопрофільна), який включається і натискає клапана скажімо після 5500 оборотів. Ця конструкція є на кожну пару клапанів і коромисел.

Як же працює VTEC? Приблизно до 5500 об / хв мотор працює в штатному режимі, використовуючи тільки систему VTC (тобто крутить фазовращатели). Середній кулачок як би не замкнутий з двома іншими по краях, він просто обертається в порожню. І ось при досягненні високих оборотів, ЕБУ дає наказ на включення системи VTEC, починає закачуватимуться масло і спеціальний штифт виштовхується вперед, це дозволяє замкнути всі три «кулачка» відразу, вводиться в експлуатацію найбільший високий профіль - тепер саме він тисне пару клапанів, на які розрахована група. Таким чином, клапан опускається набагато більше, що дозволяє додатково наповнити циліндри нової робочої сумішшю і відвести більший обсяг «відпрацювання».

Варто відзначити, що VTEC стоїть і на впускному і випускному валах, це дає реальну перевагу і приріст потужності на високих оборотах. Приріст приблизно в 5 - 7%, це дуже хороший показник.

Варто відзначити, хоча ХОНДА була першою, зараз схожі системи використовуються на багатьох автомобілях, наприклад Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL). Іноді як наприклад в моторах Kia G4NA, використовується ліфт клапанів тільки на одному распредвали (тут тільки на впускному).

АЛЕ і у цій конструкції є свої недоліки, і найголовніший це поетапне включення в роботу, тобто їсте до 5000 - 5500 і далі відчуваєте (п'ятою точкою) включення, іноді як поштовх, тобто немає плавності, а хотілося б!

Плавне включення або Fiat (MultiAir), BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic)

Хочете плавності ласка, і тут першої в розробках була компанія (барабанний дріб) - FIAT. Хто б міг подумати, вони перші створили систему MultiAir, вона ще більш складна, але більш точна.

«Плавне робота» тут застосована на впускних клапанах, причому распредвала тут взагалі немає. Він зберігся тільки на випускний частини, але він має вплив і на впуск (напевно заплутав, але спробую пояснити).

Принцип роботи. Як я сказав, тут є один вал, і він керує і впускними і випускними клапанами. ОДНАК якщо на «випускні» він впливає механічно (тобто банально через кулачки), то ось на впускні вплив передається через спеціальну електро-гідравлічну систему. На валу (для впуску) є щось типу «кулачків», які натискають не на самі клапана, а на поршні, а ті передають накази через електромагнітний клапан на робочі гідроциліндри відкривати або закривати. Таким чином, можна домогтися потрібного відкриття в певний період часу і оборотів. При малих обертах, вузькі фази, при високих - широкі, і клапан висувається на потрібну висоту адже тут все управляється гідравлікою або електричними сигналами.

Це дозволяє зробити плавне включення в залежності від оборотів двигуна. Зараз такі розробки є також у багатьох виробників, таких як - BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic). Але і ці системи не ідеальні до кінця, що знову не так? Власне тут знову ж таки є привід ГРМ (який забирає на себе близько 5% потужності), є распредвал і дросельна заслінка, це знову забирає багато енергії, відповідно краде ККД, от би від них відмовитися.

10.07.2006

Розглянемо тут принцип функціонування системи VVT-i другого покоління, яка застосовується зараз на більшості тойотовськіх двигунів.

Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent - зміни фаз газорозподілу) дозволяє плавно змінювати фази газорозподілу відповідно до умов роботи двигуна. Це досягається шляхом повороту розподільного валу впускних клапанів щодо вала випускних в діапазоні 40-60 ° (по куту повороту коленвала). В результаті змінюється момент початку відкриття впускних клапанів і величина часу "перекриття" (тобто часу, коли випускний клапан ще не закрите, а впускний - вже відкрито).

1. Конструкція

Виконавчий механізм VVT-i розміщений в шківі розподільного вала - корпус приводу з'єднаний із зірочкою або зубчастим шківом, ротор - з розподілвалом.
Масло підводиться з однієї чи іншої сторони кожного з пелюсток ротора, примушуючи його і сам вал повертатися. Якщо двигун заглушений, то встановлюється максимальний кут затримки (тобто кут, відповідний найбільш пізнього відкриття і закриття впускних клапанів). Щоб відразу після запуску, коли тиск в масляній магістралі ще недостатньо для ефективного управління VVT-i, не виникало ударів в механізмі, ротор з'єднується з корпусом стопорним штифтом (потім штифт віджимається тиском масла).

2. Функціонування

Для повороту розподільного валу масло під тиском за допомогою золотника направляється до однієї зі сторін пелюсток ротора, одночасно відкривається на слив порожнину з іншого боку пелюстки. Після того, як блок управління визначає, що распредвал зайняв потрібне положення, обидва канали до шківа перекриваються і він утримується в фіксованому положенні.

режим	№	фази	функції	ефект
Холостий хід			Встановлено кут повороту розподільного валу, відповідний самому пізньому початку відкриття впускних клапанів (максимальний кут затримки). "Перекриття" клапанів мінімально, зворотне надходження газів на впуск мінімально.	Двигун стабільніше працює на холостому ходу, знижується витрата палива
		Перекриття клапанів зменшується для мінімізації зворотного надходження газів на впуск.	Підвищується стабільність роботи двигуна
		Перекриття клапанів збільшується, при цьому знижуються "насосні" втрати і частина відпрацьованих газів надходить на впуск	Поліпшується паливна економічність, знижується емісія NOx
Високе навантаження, частота обертання нижче середньої			Забезпечується раннє закриття впускних клапанів для поліпшення наповнення циліндрів	Зростає крутний момент на низьких і середніх оборотах
		Забезпечується пізніше закриття впускних клапанів для поліпшення наповнення на високих оборотах	Збільшується максимальна потужність
При низькій температурі охолоджуючої рідини	-		Встановлюється мінімальне перекриття для запобігання втрат палива	Стабілізується підвищена частота обертання холостого ходу, поліпшується економічність
При запуску і зупинці	-		Встановлюється мінімальне перекриття для запобігання попадання відпрацьованих газів на впуск	Поліпшується запуск двигуна

3. Варіації

Наведений вище 4-пелюстковий ротор дозволяє змінювати фази в межах 40 ° (як, наприклад, на двигунах серій ZZ і AZ), але якщо потрібно збільшити кут повороту (до 60 ° у SZ) - застосовується 3-пелюстковий або розширюються робочі порожнини.

Принцип дії і режими роботи цих механізмів абсолютно аналогічні, хіба що за рахунок розширеного діапазону регулювання стає можливим взагалі виключити перекриття клапанів на холостому ходу, при низькій температурі або запуску.