8-900-374-94-44
10.07.2006
Рассмотрим здесь принцип функционирования системы VVT-i второго поколения, которая применяется сейчас на большинстве тойотовских двигателей. Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent — изменения фаз газораспределения) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала). В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени «перекрытия» (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной — уже открыт).1. Конструкция
Исполнительный механизм VVT-i размещен в шкиве распределительного вала — корпус привода соединен со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор — с распредвалом.
Масло подводится с одной или другой стороны каждого из лепестков ротора, заставляя его и сам вал поворачиваться.
Для поворота распределительного вала масло под давлением при помощи золотника направляется к одной из сторон лепестков ротора, одновременно открывается на слив полость с другой стороны лепестка.
После того, как блок управления определяет, что распредвал занял требуемое положение, оба канала к шкиву перекрываются и он удерживается в фиксированном положении.
|
При повороте распредвала в сторону более раннего открытия клапанов |
|
При повороте распредвала в сторону более позднего открытия клапанов |
|
В режиме удержания |
|
Режим |
№ |
Фазы |
Функции |
Эффект |
|
Холостой ход |
1 |
Установлен угол поворота распределительного вала, соответствующий самому позднему началу открытия впускных клапанов (максимальный угол задержки). «Перекрытие» клапанов минимально, обратное поступление газов на впуск минимально.
|
Двигатель стабильнее работает на холостом ходу, снижается расход топлива | |
|
Низкая нагрузка |
2 |
Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации обратного поступление газов на впуск. | Повышается стабильность работы двигателя | |
|
Средняя нагрузка |
3 |
Перекрытие клапанов увеличивается, при этом снижаются «насосные» потери и часть отработавших газов поступает на впуск | Улучшается топливная экономичность, снижается эмиссия NOx | |
|
Высокая нагрузка, частота вращения ниже средней |
4 |
Обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения цилиндров | Возрастает крутящий момент на низких и средних оборотах | |
|
Высокая нагрузка, высокая частота вращения |
5 |
Обеспечивается позднее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения на высоких оборотах | Увеличивается максимальная мощность | |
|
При низкой температуре охлаждающей жидкости |
— |
Устанавливается минимальное перекрытие для предотвращения потерь топлива | Стабилизируется повышенная частота вращения холостого хода, улучшается экономичность | |
|
При запуске и остановке |
— |
Устанавливается минимальное перекрытие для предотвращения попадания отработавших газов на впуск | Улучшается запуск двигателя |
ВариацииПриведенный выше 4-лепестковый ротор позволяет изменять фазы в пределах 40° (как, например, на двигателях серий ZZ и AZ), но если требуется увеличить угол поворота (до 60° у SZ) — применяется 3-лепестковый или расширяются рабочие полости.
Принцип действия и режимы работы этих механизмов абсолютно аналогичны, разве что за счет расширенного диапазона регулировки становится возможным вообще исключить перекрытие клапанов на холостом ходу, при низкой температуре или запуске.
| При повороте распредвала в сторону более раннего открытия клапанов | При повороте распредвала в сторону более позднего открытия клапанов | В режиме удержания |
Евгений, Москва
© Легион-Автодата
ruВ этом блоге подробно расскажу Вам о разновидностях Тойотовской системы сдвига фаз газораспределения ДВС.
Система VVT-i.
VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма от корпорации Toyota. От английского Variable Valve Timing with intelligence, что в переводе означает — интеллектуальное изменение фаз газораспределения. Это второе поколение системы изменения фаз газораспределения Toyota. Устанавливается на автомобили начиная с 1996-го года.
Принцип работы достаточно простой: основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы, что хорошая тяга присутствует при низких оборотах. После того, как обороты значительно поднимаются, а вместе с ними увеличивается и давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт, распредвал поворачивается на определенный угол относительно шкива.
Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленвала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.
Система VVTL-i.
VVTL-i — это фирменная система газораспределительного механизма TMC. От английского Variable Valve Timing and Lift with intelligence, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения и подъема клапанов.
Третье поколение системы VVT. Отличительная особенность от второго поколения VVT-i кроется в английском слове Lift — подъем клапанов. В этой системе распредвал не просто поворачивается в муфте VVT относительно шкива, плавно регулируя время открытия впускных клапанов, но и еще при определенных условиях работы двигателя опускает клапана глубже в цилиндры. Причем подъем клапанов реализован на обоих распредвалах, т.е. для впускных и выпускных клапанов.
Если внимательно посмотреть на распредвал, то можно увидеть, что для каждого цилиндра и для каждой пары клапанов имеется одно коромысло, по которому отрабатывают сразу два кулачка — один обычный, а другой увеличенный.
При нормальных условиях — увеличенный кулачек отрабатывает в холостую, т.к. в коромысле под ним предусмотрен, так называемый, тапочек, который свободно входит внутрь коромысла, тем самым не позволяя большому кулачку передавать силу нажатия на коромысло. Под тапочком находится стопорный штифт, который приводится в действие давлением масла.
Принцип работы следующий: при повышенной нагрузке на высоких оборотах ЭБУ подает сигнал на дополнительный клапан VVT — он практически такой же как и на самой муфте, за исключением небольших отличий по форме. Как только клапан открылся — в магистрали создается давление масла, которое механически воздействует на стопорный штифт и сдвигает его в сторону основания тапочка. Все, теперь тапочек заблокирован в коромысле и не имеет свободного хода. Момент от большого кулачка начинает передаваться коромыслу, тем самым опуская клапан глубже в цилиндр.
Основные преимущества системы VVTL-i заключаются в том, что двигатель хорошо тянет на низах и выстреливает на верхах, улучшается топливная экономичность.
Недостатками является пониженная экологичность, из-за чего система в такой конфигурации не долго просуществовала.
Система Dual VVT-i.
Dual VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма TMC. Система имеет общий принцип работы с системой VVT-i, но распространенная на распределительный вал выпускных клапанов. В головке блока цилиндров на каждом шкиве обоих распределительных валах располагаются муфты VVT-i. Фактически это обычная двойная система VVT-i.
В итоге теперь ЭБУ двигателя управляет временем открытия впускными и выпускными клапанами, позволяя достигать большую топливную экономичность как на низких оборотах так и на высоких. Двигатели получились более эластичными — крутящий момент распределен равномерно по всему диапазону оборотов двигателя. Учитывая тот факт, что Toyota решила отказаться от регулировки высоты подъема клапанов как в система VVTL-i, поэтому Dual VVT-i лишена ее недостатка заключающегося в относительно невысокой экологичности.
Впервые система была установлена на двигатель 3S-GE автомобиля RS200 Altezza в 1998-м году. В настоящее время устанавливается практически на все современные двигатели Toyota, такие как V10 серия LR, V8 серия UR, V6 серия GR, серия AR и ZR.
Система VVT-iE.
VVT-iE — это фирменная система газораспределительного механизма Toyota Motor Corporation. От английского Variable Valve Timing — intelligent by Electric motor, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения с помощью электромотора.
Ее смысл точно такой же как у системы VVTL-i. Отличие заключается в самой реализации системы. Распредвалы отклоняются на определенный угол для опережения или запаздывания относительно звездочек с помощью электродвигателя, а не давлением масла, как на предыдущих моделях VVT. Теперь работа системы не зависит от уровня оборотов двигателя и рабочей температуры в отличие от системы VVT-i, которая не способна работать при низких оборотах двигателя и не достигнув рабочей температуры двигателя.
На низких оборотах давления масла небольшое и оно не способно сдвинуть лопасть муфты VVT.
VVT-iE не имеет недостатков предыдущих версий, т.к. никак не зависит от моторного масла и его давления. Так же у этой системы есть еще один плюс — способность точно позиционировать смещение распредвалов в зависимости от условий работы двигателя. Система начинает свою работу начиная с начала запуска мотора и до его полной остановки. Ее работа способствует высокой экологичности современных двигателей Toyota, максимальной топливной эффективности и мощности.
Принцип работы следующий: электромотор вращается вместе с распредвалом в режиме его скорости вращения. При необходимости электромотор либо притормаживается, либо наоборот ускоряется относительно звездочки распредвала, тем самым делая смещения распредвала на необходимый угол, опережая или задерживания фазы газораспределения.
Система VVT-iE впервые дебютировала в 2007-м году на Lexus LS 460, установленная в двигатель 1UR-FSE.
Система Valvematic.
Valvematic – это инновационная система газораспределения компании Toyota, которая позволяет плавно менять высоту подъема клапанов в зависимости от условий работы двигателя. Данная система применяется на бензиновых двигателях. Если разобраться, то система Valvematic – это, ни что иное как, усовершенствованная технология VVTi. При этом новый механизм работает совместно с уже привычной системой изменения времени открытия клапанов.
При помощи новой системы Valvematic двигатель становится экономичнее до 10 процентов, так как эта система контролирует количество впускаемого в цилиндр воздуха, и обеспечивает на выходе более низкое содержание углекислого газа, тем самым повышает мощность двигателя. Механизмы VVT-i, которые исполняют главную функцию, помещены внутрь распредвалов. Корпуса приводов соединяются с зубчатыми шкивами, а ротор — с распредвалами. Масло обволакивает либо одну сторону лепестков ротора, либо вторую, тем самым заставляя ротор и вал проворачиваться.
Для того чтобы при запуске двигателя не появились удары, ротор делает соединяется стопорным штифтом к корпусу, затем штифт отходит под давлением масла.
Теперь о плюсах данной системы. Самым значимым из них является экономия топлива. А так же благодаря системе Valvematic увеличивается мощность двигателя, т.к. происходит постоянная регулировка высоты подъема клапана в момент открытия и закрытия впускных клапанов. И конечно же не забудем про экологию… Система Валвематик существенно сокращает выбросы углекислых газов в атмосферу, до 10-15% в зависимости от модели двигателя. Как у любого технологического новшества, у системы Valvematic также есть негативные отзывы. Одной из причин таких отзывов является посторонний звук в работе ДВС. Этот звук напоминает цоканье плохо отрегулированных зазоров клапанов. Но он проходит после 10-15тыс. км.
В настоящий момент система Valvematic устанавливается на автомобили Toyota с объемами двигателей 1.6, 1.8 и 2.0 литра. Впервые система была опробована на автомобилях Toyota Noah.
А затем устанавливалась на двигатели серии ZR.
Раскрыть…
VVT-iW (Variable Valve Timing intelligent Wide) представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов и расширенным диапазоном регулировки на впуске. Применялась на двигателях 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS. Позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 75-80° по углу поворота коленвала.
Расширенный, по сравнению с обычным VVT, диапазон приходится главным образом на угол задержки. На втором распредвалу в этой схеме установлен привод VVT-i.
Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала выпускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 50-55° (по углу поворота коленвала).
Совместная работа VVT-iW на впуске и VVT-i на выпуске обеспечивает следующий эффект:
На впускном распредвалу установлен привод VVT-iW с лопастным ротором. Два фиксатора удерживают ротор в промежуточном положении. Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора в промежуточное положение и надежного срабатывания фиксаторов. Это обеспечивает нормальный пуск двигателя, заглушенного в положении задержки.
Привод VVT-iW. 1 — центральный болт, 2 — вспомогательная пружина, 3 — передняя крышка, 4 — ротор, 5 — фиксатор, 6 — корпус (звездочка), 7 — задняя крышка, 8 — впускной распредвал. a — стопорный паз.
Управляющий клапан встроен в центральный болт крепления привода (звездочки) к распредвалу. При этом управляющий масляный канал имеет минимальную длину, обеспечивая максимальную скорость отклика и срабатывания при низких температурах. Управляющий клапан приводится штоком плунжера э/м клапана VVT-iW.
a — сброс, b — к полости опережения, c — к полости задержки, d — моторное масло, e — к фиксатору.
Конструкция клапана позволяет независимо управлять двумя фиксаторами, по отдельности для контуров опережения и задержки. Это позвоялет фиксировать ротор в промежуточном положении управления VVT-iW.
1 — внешний штифт, 2 — внутренний штифт. a — фиксатор задействован, b — фиксатор свободен, c — масло, d — стопорный паз.
Электромагнитный клапан VVT-iW установлен в крышке цепи привода ГРМ и соединен непосредственно с приводом изменения фаз впускного распредвала.
1 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — обмотка, b — плунжер, c — шток.
При опережении электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.
1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — сброс, g — давление масла.
При задержке электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.
1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — сброс, g — давление масла.
При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения. После установки заданного положения ECM переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.
На выпускном распредвалу установлен привод VVT-i лопастным ротором (традиционного или нового образца — с управляющим клапаном, встроенным в центральный болт). При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска.
Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.
Привод VVT-i (AR). 1 — вспомогательная пружина, 2 — корпус, 3 — ротор, 4 — фиксатор, 5 — звездочка, 6 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.
Привод VVT-i (GR). 1 — центральный болт, 2 — передняя крышка, 3- корпус, 4 — ротор, 5 — задняя крышка, 6 — впускной распредвал.
Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол опережения.
Клапан VVT (AR). 1 — электромагнитный клапан. a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.
Клапан VVT (GR). 1 — электромагнитный клапан. a — слив, b — к приводу (полость опережения), c — к приводу (полость задержки), d — давление масла.
При опережении электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.
1 — ротор, 2 — электромагнитный клапан VVT-i, 3 — от ECM.
a — направление вращения, b — давление масла, c — сброс.
1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — слив, g — давление масла.
При задержке электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.
1 — ротор, 2 — электромагнитный клапан VVT-i, 3 — от ECM. a — направление вращения, b — давление масла, c — сброс.
1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — от полости опережения, e — к полости задержки, f — слив, g — давление масла.
При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.
[свернуть]
VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма Toyota. С английского Variable Valve Timing with intelligence переводится как интеллектуальное изменение фаз газораспределения.
Основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, а вместе с этим увеличивается давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт, распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.
При работе системы изменяется положение впускного вала относительно звездочки и относительно ВМТ и выпускного вала.
Диаграмма работы VVT-i 1NZ-FE
Верхняя точка — TDC, она же ВМТ — верхняя мертвая точка.
Нижняя точка BDC она же НМТ — нижняя мертвая точка
Черной стрелкой обозначено открытие выпускного клапана — открывается он за 42 градуса до НМТ во время горения ТВС, закрывается на 2 градуса позже верхней мертвой точки, во время впуска.
Белая стрелка — впускной клапан. Причем стрелки две, одна соответствует максимально раннему открытию 33 градуса до ВМТ, вторая максимально позднему 7 градусов после ВМТ. В первом случае перекрытие клапанов составляет 35 градусов, во втором перекрытия совсем нет.
1. Холостой ход
В этом режиме нужна стабильная работа на самых низких из возможных оборотов.
2. Низкие обороты и низкая нагрузка (режим обычной спокойной езды)
При спокойной езде давление во впускном коллекторе низкое, обороты небольшие.
В этом режиме открытие клапанов сдвигается в раннюю стороу. Из-за низкого давления во впуске часть газов попадает во впуской коллектор, но благодаря достаточным оборотам нестабильности в работе двигателя не возникает. Мы получаем эффект ЕГР – рециркуляции выхлопных газов, когда часть газов из выхлопа повторно идет во впуск и догорает в камере сгорания, что положительно сказывается на расходе топлива и чистоте выхлопа.
3. Полная нагрузка
На полной нагрузке нужен максимальный момент.
Давление в коллекторе близко к атмосферному или выше, если имеет место наддув.
Во время перекрытия выхлопные газы засасывать во впуск не будет, кинетическая энергия выхлопных газов растет с повышением оборотов и улучшаются эффективность продувки и утрамбовки.
При разгоне на максимальной нагрузке на низких оборотах делаем перекрытие максимально большим, но так, чтобы не случилось перепродувки. При увеличении оборотов начинаем двигать угол в сторону более позднего закрытия впускного клапана, чтобы улучшить утрамбовку с увеличением оборотов.
При этом, примерно в середине диапазона оборотов (для сток двигателя, как правило, 3500-4200) обязательно будет точка, в которой будет оптимальное по длительности время продувки и утрамбовки, и в этой точке произойдет максимальное наполнение цилиндра.
4. Полная нагрузка – большие обороты
После точки с максимальным наполнением (где максимально эффективно работает и продувка и запрессовка ТВС), наполнение начинает падать, но сдвигая впускной вал в более позднюю сторону, мы обеспечиваем увеличение времени запрессовки, тем самым обьемную эффективность и наполнение.
Элемент состоит из корпуса. В наружной части находится управляющий соленоид, отвечающий за движение клапана. Кроме этого есть уплотнительные кольца и разъем для подключения датчика.
После того как этот клапан откроется, распределительный вал повернется в определенное положение относительно шкива.
Кулачки на валу имеют специальную форму, и в процессе поворота элемента впускные клапаны будут открываться немного раньше. Соответственно, позже закрываться. Это должно самым лучшим образом сказаться на мощности и крутящем моменте двигателя на высоких оборотах.
Главный управляющий механизм системы- муфта — устанавливается на шкиву распределительного вала двигателя. Корпус его соединяется со звездочным либо зубчатым шкивом.
Ротор соединяется непосредственно с распределительным валом.
Масло из системы смазки подается с одной либо с двух сторон к каждому лепестку ротора на муфте, заставляя тем распределительный вал поворачиваться.
Когда двигатель не запущен, система автоматически устанавливает максимальные углы задержки. Они соответствуют самому позднему открытию и закрытию впускных клапанов.
Когда мотор запустится, давление масла недостаточно сильное, чтобы открыть VVTI-клапан.
Чтобы избежать любых ударов в системе, ротор соединяется с корпусом муфты штифтом, который при росте давления смазки будет отжиматься самим маслом.
Управление работой системы осуществляется посредством специального клапана.
По сигналу с ЭБУ электрический магнит при помощи плунжера начнет перемещать золотник, тем самым пропуская масло в одном либо в другом направлении.
Когда мотор остановлен, этот золотник двигается за счет пружины так, чтобы выставить максимальный угол задержки.
Чтобы повернуть распределительный вал на определенный угол, масло под высоким давлением посредством золотника подводится к одной из сторон лепестков на роторе. Одновременно с этим открывается на слив специальная полость. Она расположена с другой стороны лепестка. После того как ЭБУ поймет, что распределительный вал повернут на нужный угол, каналы шкива перекрываются и он будет далее удерживаться в этом положении.
Если автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне, это значит, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя.
Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах.
О проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.
1. Обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.
2. Заедания в штоке из-за загрязнений в канале. Избавиться от этого можно путём отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.
Многие неисправности можно вылечить при помощи очистки датчика. Для начала нужно найти клапан VVTI. Где находится этот элемент, можно увидеть на фото ниже. Он обведен на картинке.
Для демонтажа датчика снимают пластиковую крышку силового агрегата. Затем снимают металлическую крышку, которая фиксирует генератор.
Под крышкой будет виден нужный клапан. С него необходимо отключить электрический разъем и открутить болт. Ошибку здесь допустить очень трудно – это болт здесь единственный. Затем клапан VVTI 1NZ можно снять. Но для этого не нужно тянуть за разъем. Он очень плотно прилегает к датчику. Также на нем устанавливается резиновое уплотнительное кольцо.
Очистку можно провести с помощью жидкостей для очистки карбюраторов. Чтобы полностью прочистить систему, снимают и фильтр. Этот элемент находится под клапаном – он представляет собой заглушку, в которой имеется отверстие под шестигранник. Фильтр также нужно очищать этой жидкостью. После всех операций остается только собрать все в обратном порядке, а затем установить ремень генератора, не упираясь при этом в сам клапан.
Проверить, работает ли клапан, очень просто. Для этого подают на контакты датчика напряжение в 12 В. Необходимо помнить, что долго держать элемент под напряжением нельзя, так как он не может работать в таких режимах столько времени.
В момент подачи напряжения шток втянется внутрь. А когда цепь разомкнется, он вернется обратно.
Если шток перемещается легко, то клапан полностью исправен. Его нужно только промыть, смазать и можно эксплуатировать. Если же он работает не так, как нужно, тогда поможет ремонт либо замена клапана VVTI.
Сперва демонтируют регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота. Это откроет доступ к осевому болту генератора. Далее откручивают болт, который удерживает сам клапан, и снимают его. После снимают фильтр. Если последний элемент и клапан загрязнены, тогда эти детали очищают. Ремонт представляет собой проверку и смазку. Также можно заменить уплотняющее кольцо. Более серьезный ремонт не представляется возможным. Если деталь не работает, проще и дешевле заменить ее на новую.
Часто очистка и смазка не обеспечивает необходимый результат, и тогда встает вопрос полной замены детали.
К тому же многие автовладельцы после замены утверждают, что машина стала работать значительно лучше и снизился расход топлива.
Для начала снимают регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота и получают доступ к болту генератора. Откраивают болт, которым удерживается нужный клапан. Старый элемент можно вытащить и выбросить, а на место старого ставят новый. Затем закручивают болт, и автомобиль можно эксплуатировать.
Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.
Технология VVT-i
VVT-i (Variable Valve Timing with intelligence) — система газораспределения с изменяемыми фазами от Toyota. Является разновидностью технологии VVT и CVVT. Включает в себя, по мере развития, технологии VVT-i, VVTL-i,Dual VVT-i, VVT-iE и Valvematic.
Технология VVT-i была впервые выпущена на рынок в 1996 году и заменила собой первое поколение VVT (1991 год, двигатель 4A-GE).
В зависимости от условия работы двигателя, система VVT-i плавно изменять фазы газораспределения. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 20-30° (по углу поворота коленвала). В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени «перекрытия» (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной — уже открыт).
Основным элементом устройства является муфта VVT-i интегрированная в шкив, который выполняет роль корпуса муфты. Ротор муфты находится внутри и непосредственно соединен с распределительным валом.
Изначально фазы впускных клапанов установлены таким образом, чтобы добиться максимального крутящего момента при низкой частоте вращения коленвала. После того, как обороты значительно увеличиваются в корпусе муфты сделано несколько полостей, к которым по каналам подводится моторное масло из системы смазки.
Возросшее давление масла открывает клапан VVT-i, заполняя ту или иную полость, обеспечивает поворот ротора относительно корпуса и, соответственно, смещение распределительного вала на определенный угол.
Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.
Технология VTEC
VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control) — система динамического изменения фаз газораспределения, фирменная разработка компании Honda. Вначале система VTEC была успешно реализована в двигателях, применяемых в спортивных автомобилях, а затем, после признания и успеха данная система использована на двигателях гражданских автомобилей.
Особенность системы VTEC заключается в том, что возможно конструировать компактные, но очень мощные (в соотношении объем/л.с.) двигатели без применения дополнительных устройств (турбин, компрессоров), при этом технология производства подобных двигателей остается недорогой, а автомобиль с установленной на нем системой VTEC не испытывает проблем, характерных для турбированных автомобилей.
Принцип работы VTEC, в классическом виде по сравнению с другими системами газораспределения, конструктивно выглядит просто, — на распредвале между основными кулачками разместили один дополнительный кулачок большего профиля. Получается, что на каждый цилиндр приходится по одному дополнительному кулачку.
За наполнение топливной смесью камеры сгорания на низких и средних оборотах работы двигателя, отвечают два внешних кулачка, а центральный задействуется на высоких оборотах. Обратите внимание, что непосредственно на клапана воздействуют не кулачки распредвала, а через так называемые коромысла/рокеры, которых тоже три. Внешние кулачки воздействуют на рокеры, обеспечивающие открытие клапанов независимо друг от друга, а центральная пара кулачек-рокер, хотя и работает, но работает, что называется вхолостую. Клапаны имеют минимальную высоту подъема, фазы ГРМ характеризуются малой продолжительностью.
Как только двигатель достигает определенного количества оборотов, т.
е. переходит в режим высоких оборотов, система VTEC активируется. Под давлением масла происходит смещение синхронизирующего штифта внутри рокеров таким образом, что все три рокера как бы становятся одной целой конструкцией, и после этого усилие на впускные клапаны передается от большого кулачка распредвала. Таким образом, увеличивается ход клапанов и фазы газораспределения.
При снижении количества оборотов система возвращается в исходную позицию.
Недостатками такой системы являются ступенчатый переход с одного режима на другой и конструктивная сложность реализации процесса блокировки.
Разновидности VTEC
На сегодняшний день существует несколько разновидностей системы VTEC. Первая категория рассчитана на увеличение мощности. Второй, VTEC-E, ставились совсем иные задачи — экономия топлива, о чем и говорит приставка «E» — econom. Итак, разновидности:
Особенность данного двигателя заключается в том, что в городском цикле у автомобиля с системой VTEC-E, расход топлива составляет около 6,5-7 литров бензина на 100 км пути.
Это поистине выдающийся результат, учитывая то, что такие двигатели Honda развивают мощность 115 «лошадиных сил». Но автомобили с таким двигателем лишены драйверских ощущений.
Такой результат достигается за счет того, что при небольших оборотах двигатель работает на обедненной топливовоздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Это происходит по причине того, что на втором клапане, кулачек управляющий открытием и закрытием клапана, имеет профиль кольца и поэтому реально работает только один клапан.
За счёт несимметричности потока поступающей горючей смеси (один клапан закрыт, а второй открыт) возникают завихрения, происходит лучше и равномернее заполнение камеры сгорания, что позволяет двигателю работать на довольно бедной смеси. При увеличении оборотов (2500 оборотов и выше) срабатывает система VTEC, синхронизирующий шток под давлением масла перемещается, и рокер первичного клапана входит в зацепление с рокером вторичного клапана и оба клапана работают синхронно.
i-VTEC
Очередной разработкой компании Honda газораспределительного механизма с изменяемыми фазами VTEC является система, получившая обозначение i-VTEC (где буква «i» означает «Intellegence» — «интеллектуальный»).
«Интеллектуальность» же данной системы заключалась в следующем — управление изменением фаз осуществляется компьютером, при помощи функции поворота распредвала, регулируя угол опережения. Система i-VTEC позволила двигателям Honda получить больший крутящий момент на низких оборотах, что было постоянной проблемой для двигателей компании, — при высокой мощности они отличались малым крутящим моментом, получаемым на высоких оборотах.
Версия i-VTEC если не устранила, но существенно подкорректировала этот недостаток. Система i-VTEC начала устанавливаться на мощные моторы серии К и некоторых серии R, например, в автомобилях серии Type R, или Acura RSX. Другая версия, напротив, получила «экономичное» направление, и стала устанавливаться в гражданской серии двигателей (например на автомобилях CR-V, Accord, Element, Odyssey, и других).
Принцип работы SOHC i-VTEC
Компания Honda реализовала работу SOHC i-VTEC на простых принципах, которые заключаются, в том, что когда мы управляем автомобилем, то мы придерживаемся в основном двух различных стилей вождения.
Первый стиль вождения мы принимаем за спокойную езду без резких ускорений, с пустым багажником и без пассажиров. В таком режиме обороты двигателя, как правило, не превышают порог в 2,5 – 3,5 тысяч оборотов в минуту, а усилия на педаль газа минимальны. Такие условия являются наиболее благоприятными для экономии топлива.
В классическом виде воздействуя на педаль газа, мы открываем или закрываем дроссельную заслонку и регулируем подачу количества воздуха. В зависимости от количества попадающего воздуха, электронная система управления двигателем в нужной пропорции подает топливо для образования топливно-воздушной смеси. Чем сильнее нажимаем на педаль газа, тем больше открывается дроссельная заслонка (увеличивается поперечное сечение впускного канала).
В это же время дроссельная заслонка являлась препятствием для прохождения воздуха.
Дроссельная заслонка — элемент впускной системы, которая регулирует подачу воздуха в двигатель.
По идее, такое поведение дроссельной заслонки должно способствовать экономии топлива — поступает меньше воздуха и соответственно компьютер уменьшает дозу подаваемого топлива. Однако это не совсем так. В такой ситуации дроссельная заслонка выступает в качестве силы сопротивления, препятствуя прохождению воздуха, когда этого требует рабочий процесс. Получается поршень, опускаясь в цилиндре вниз нижней мертвой точки, должен всасывать топливно-воздушную смесь, затрачивая на это собственную энергию. Энергию, которая в конечном итоге должна была полностью передаться на колеса. Этот побочный эффект прозвали «насосными потерями».
Попытаемся взглянуть на это с практической точки зрения на примере системы SOHC i-VTEC. Ведь именно устранение насосных потерь – преимущество нового i-VTEC на двигателях с одним распредвалом.
Все, что надо было сделать – это на низких оборотах двигателя дроссельную заслонку оставить открытой, а регулировку подачи топливно-воздушной смеси доверить системе i-VTEC. На деле, разумеется, не все так просто.
Следует учитывать следующий момент, что в период, когда дроссельная заслонка полностью открыта, во впускную систему поступает чрезмерно много воздуха и соответственно в цилиндры много топливно-воздушной смеси.
В стандартных двигателях на фазе впуска впускные клапаны открыты, поршень движется вниз к нижней мертвой точке (НМТ). Как только поршень достигает нижней мертвой точки, впускные клапаны синхронно закрываются, а поршень, начиная фазу сжатия, поднимается к верхней мертвой точке (ВМТ).
Но смесь не сгорает, как вы, наверное, подумали. Фишка системы состоит в том, что один из двух впускных клапанов в цилиндре после фазы впуска закрывается значительно позже второго.
Двигатель с SOHC i-VTEC работает несколько иначе. На фазе впуска – поршень движется к НМТ, впускные клапаны открыты.
На фазе сжатия поршень начинает движение вверх к ВМТ. По условию работы i-VTEC в режиме экономии один из впускных клапанов остается открытым и под давлением движущегося вверх поршня, лишняя топливно-воздушная смесь, которая попала в цилиндр благодаря полностью открытой дроссельной заслонке, беспрепятственно возвращается во впускной коллектор.
Механизм SOHC i-VTEC
Механизм системы SOHC i-VTEC аналогичен механизму VTEC предыдущих поколений. Все двигатели с системой SOHC i-VTEC имеют два впускных клапана и два выпускных на каждый цилиндр, т.е 16 клапанов на 4 цилиндра. На каждую пару клапанов приходится 3 кулачка – два обычных крайних и один центральный большего профиля VTEC. Кулачки распредвала традиционно воздействуют на клапаны не непосредственно, а через рокеры, которых тоже три на два клапана.
При отключенной системе i-VTEC внешние кулачки обеспечивают открытие клапанов и каждый рокер работает независимо друг от друга, а центральный кулачок, хотя и вращается вместе с остальными, но работает вхолостую.
Как только двигатель переходит в режим работы, которую система Drive by Wire определяет как благоприятную для работы системы — посредством давления масла система смещает шток внутри рокеров таким образом, что два из трех рокеров работают, как единая конструкция. И с этого момента, рокер впускного клапана, который синхронизирован штоком с рокером кулачка системы VTEC, открывает клапан на величину и продолжительность в соответствии с профилем кулачка системы VTEC. Практически, как обычная система газораспределения с изменяемыми фазами VTEC, с той лишь разницей, что работают системы при разных условиях и в разных фазах.
Drive by Wire (DRW) или «управление по проводам» — электронная цифровая система управления автомобилем.
В обычной системе VTEC два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный кулачок системы VTEC, подключается на высоких оборотах, таким образом, обеспечивая большее высоту и период открытия, чтобы в цилиндры поступило как можно больше топливно-воздушной смеси.
В «умном» SOHC i-VTEC все работает наоборот — рабочая зона системы находится в диапазоне от 1000 до 3500 оборотов в минуту. На «верхах» же мотор вступает в стандартный режим работы.
Однако, диапазон оборотов не единственный фактор по которому система Drive by Wire определяет момент включения и выключения системы. Иначе новый i-VTEC мало чем отличался бы от предшественников.
Новый SOHC i-VTEC в паре с «Drive by Wire» дополнительно определяет нагрузку на двигатель и в зависимости от ее величины принимает решение включать VTEC или нет.
Именно символ «i» в названии системы указывает на работу этих двух систем. Получается, что система VTEC работает при определенных оборотах двигателя и определенной величине нагрузки на двигатель. Поэтому «Drive by Wire», которая и определяет оптимальные условия, является наиважнейшей составляющей системы в целом.
Общий рабочий диапазон SOHC i-VTEC демонстрирует график. Красная зона на графике и есть благоприятная среда для работы системы.
VVTi Toyota что это и как она устроена? VVT-i – так назвали конструкторы автоконцерна Toyota систему управления фазами газораспределения, которые придумали свою систему повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания.
Это не говорит о том, что такие механизмы только у Тойоты, но рассмотрим этот принцип на её примере.
Начнём с расшифровки.
Аббревиатура VVT-i звучит на языке оригинала как Variable Valve Timing intelligent, что переводим как интеллектуальное изменение фаз газораспределения.Впервые на рынке эта технология представлена компанией Toyota десять лет назад, в 1996 году. Аналогичные системы есть у всех автоконцернов и брендов, что говорит об их пользе. Называются они, правда, все по-разному, путая рядовых автолюбителей.
Что же привнесла VVT-i в моторостроение? В первую очередь – повышение мощности, равномерной во всём диапазоне оборотов.
Моторы стали экономичнее, а следовательно более эффективнее.
Управление фазами газораспределения или управление моментом поднятия и опускания клапанов, происходит при помощи поворота на нужный угол .
Как это реализовано технически, рассмотрим далее.
Система VVT-i Toyota что это такое и для чего, мы поняли. Время углубиться в её внутренности.
Главные элементы этого инженерного шедевра:
Алгоритм работы всей этой конструкции прост. Муфта, представляющая собой шкив с полостями внутри и ротором, закреплённым на распредвале, заполняется маслом под давлением.
Полостей несколько, и за это наполнение отвечает VVT-i клапан (OCV), действующий по командам блока управления.
Под напором масла ротор вместе с валом может поворачиваться на определённый угол, а вал уже, в свою очередь, определяет, когда подниматься и опускаться клапанам.
В стартовом положении позиция распредвала впускных клапанов обеспечивает максимальную тягу на низких оборотах мотора.
С повышением частоты вращения , система поворачивает распредвал таким образом, чтобы клапаны открывались раньше и закрывались позже – это помогает увеличить отдачу на высоких оборотах.
Как видим, технология VVT-i, принцип работы которой рассмотрели, довольно проста, но, тем не менее, эффективна.
Есть и другие разновидности этой технологии. Так, к примеру, Dual VVT-i управляет работой не только распредвала впускных клапанов, но и выпускных.
Это позволило достичь ещё более высоких параметров двигателей. Дальнейшее развитие идеи получило название VVT-iE.
Здесь уже инженеры Toyota полностью отказались от гидравлического способа управления положением распредвала, который имел ряд недостатков, ведь для поворота вала необходимо было, чтобы давление масла поднялось до определённого уровня.
Устранить данный недостаток удалось благодаря электромоторам – теперь они поворачивают валы. Вот так вот.
Спасибо за внимание, теперь вы сами можете ответить кому угодно на вопрос «VVT-i Toyota что это такое и как оно работает».
Не забывайте подписываться на наш блог и до новых встреч!
Система VVT-i позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала). В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени «перекрытия» (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной — уже открыт).
Основным управляющим устройством является муфта VVT-i. «По умолчанию» фазы открытия клапанов выставлены для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, возросшее давление масла открывает клапан VVT-i, после чего распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что повышает мощность и крутящий момент на высоких оборотах.
Функционирование системы VVT-i определяется условиями работы двигателя на различных режимах:
[свернуть]
Раскрыть…
Условное 1-е поколение представляет ременной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с поршнем с винтовой нарезкой в шкиве впускного распредвала. Применялось на двигателях 4A-GE тип’91 и тип’95 (silvertop и blacktop).
Система VVT (Variable Valve Timing) поколения 1 позволяет ступенчато изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распределительного вала впускных клапанов относительно шкива на 30° по углу поворота коленвала.
Корпус привода VVT (с внутренней винтовой нарезкой) соединён со шкивом, внутренняя шестерня с винтовой нарезкой соединена со впускным распредвалом. Между ними находится подвижный поршень с внутренней и внешней нарезкой. При осевом перемещении поршня происходит поворот вала относительно шкива.
1 — демпфер, 2 — винтовая нарезка, 3 — поршень, 4 — распредвал, 5 — возвратная пружина.
Блок управления на основе сигналов датчиков контролирует подачу масла в полости шкива (посредством электромагнитного клапана).
При включении по сигналу ECM электромагнитный клапан сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к поршню и сдвигает его. Смещаясь по винтовой нарезке, поршень проворачивает распредвал в направлении опережения. При выключении электромагнитного клапана поршень перемещается обратно и распредвал возвращается в исходное положение.
При высокой нагрузке и оборотах ниже средних, раннее закрытие впускных клапанов позволяет улучшить наполнение цилиндров. Благодаря этому увеличивается крутящий момента на низких и средних оборотах. На высоких оборотах позднее закрытие впускных клапанов (при отключении VVT) способствует увеличению максимальной мощности.
[свернуть]
Раскрыть.
..
Условное 2-е поколение представляет собой ременной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с поршнем с винтовой нарезкой в шкиве впускного распредвала. Применялось на двигателях 1JZ-GE тип’96, 2JZ-GE тип’95, 1JZ-GTE тип’00, 3S-GE тип’97. Существовал вариант с механизмами изменения фаз на обоих распредвалах — первый Dual VVT Toyota (см. ниже, 3S-GE тип’98, Altezza).
Система VVT-i позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя, что достигается поворотом распредвала впускных клапанов относительно шкива в диапазоне 40-60° по углу поворота коленвала.
Привод ГРМ (серия JZ). 1 — привод VVT, 2 — клапан VVT, 3 — датчик положения распредвала, 4 — датчик положения коленвала.
Корпус привода VVT-i (с внутренней винтовой нарезкой) соединен со шкивом, внутренняя шестерня с винтовой нарезкой соединена со впускным распредвалом. Между ними находится подвижный поршень с внутренней и внешней нарезкой.
При осевом перемещении поршня происходит плавный поворот вала относительно шкива.
Серия JZ. 1 — корпус (внутренняя нарезка), 2 — шкив, 3 — поршень, 4 — внешняя нарезка вала, 5 — внешняя нарезка поршня, 6 — впускной распредвал.
Привод ГРМ (серия JZ). 1 — впускной распредвал, 2 — золотник, 3 — плунжер, 4 — клапан VVT, 5 — масляный канал (от насоса), 6 — головка блока цилиндров, 7 — внешняя нарезка поршня, 8 — поршень, 9 — привод VVT, 10 — внутренняя нарезка поршня, 11 — шкив.
Блок управления на основе сигналов датчиков контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT посредством электромагнитного клапана. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол задержки.
a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла, h — обмотка, j — плунжер.
опережения и сдвигает золотник управляющего клапана.
Моторное масло под давлением поступает к левой стороне поршня и смещает его вправо. Смещаясь по винтовой нарезке, поршень проворачивает распредвал в направлении опережения.
Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к правой стороне поршня и смещает его влево. Смещаясь по винтовой нарезке, поршень проворачивает распредвал в направлении задержки.
После установки заданного положения ECM переключает управляющий клапан в нейтральную позицию (позицию удержания ), поддерживая давление с обеих сторон поршня.
Вот так выглядит клапан на примере двигателя 1JZ-GTE:
Фазы газораспределения VVT-i на примере серии JZ:
[свернуть]
Раскрыть…
Условное 3-е поколение представляет собой ременной привод ГРМ с шестерённой передачей между распредвалами и механизм изменения фаз с лопастным ротором в передней части выпускного распредвала или в задней части впускного.
Применялась на двигателях 1MZ-FE тип’97, 3MZ-FE, 3S-FSE, 1JZ-FSE, 2JZ-FSE, 1G-FE тип’98, 1UZ-FE тип’97, 2UZ-FE тип’05, 3UZ-FE. Позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно шкива в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала).
Привод ГРМ (серия MZ). 1 — датчик положения дроссельной заслонки, 2 — датчик положения распредвала, 3 — клапан VVT, 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 5 — датчик положения коленвала.
Привод ГРМ (1G-FE тип’98). 1 — клапан VVT, 2 — датчик положения распредвала, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик положения коленвала.
Привод ГРМ (серия UZ). 1 — клапан VVT, 2 — датчик положения распредвала, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик положения коленвала.
Привод VVT с лопастным ротором установлен в передней или задней части одного из распредвалов.
При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимальной задержки для обеспечения нормального запуска.
1MZ-FE, 3MZ-FE. 1 — выпускной распредвал, 2 — впускной распредвал, 3 — привод VVT, 4 — фиксатор, 5 — корпус, 6 — ведомая шестерня, 7 — ротор.
1G-FE тип’98. 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — выпускной распредвал, 5 — впускной распредвал. a — при остановке, b — в работе, c — опережение, d — задержка.
2UZ-FE тип’05. 1 — привод VVT, 2 — впускной распредвал, 3 — выпускной распредвал, 4 — масляные каналы, 5 — ротор датчика положения распредвала.
2UZ-FE тип’05. 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — камера опережения, 5 — камера задержки, 6 — впускной распредвал. a — при остановке, b — в работе, c — давление масла.
Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения
Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки
[свернуть]
Раскрыть.
..
Условное 4-е поколение VVT-i представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастным ротором на звездочке впускного распредвала. Применялось на двигателях серий NZ, AZ, ZZ, SZ, KR, 1GR-FE тип’04. Позволяет плавно менять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 40-60° по углу поворота коленвала.
Привод ГРМ (серия AZ). 1 — управляющий клапан VVT-i, 2 — датчик положения распредвала, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик положения коленвала, 5 — привод VVT.
На впускном распредвале установлен привод VVT с лопастным ротором. При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимальной задержки для обеспечения нормального запуска. В некоторых модификациях может использоваться вспомогательная пружина, которая прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.
Привод VVT-i. 1 — корпус, 2 — фиксатор, 3 — ротор, 4 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.
4-лепестковый ротор позволяет изменять фазы в пределах 40° (например, на двигателях серий ZZ и AZ), но если требуется увеличить угол поворота (до 60° у SZ) — применяется 3-лепестковый или расширяются рабочие полости. Принцип действия и режимы работы этих механизмов абсолютно аналогичны, разве что за счёт расширенного диапазона регулировки становится возможным вообще исключить перекрытие клапанов на холостом ходу, при низкой температуре или запуске.
Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол задержки. Управляющие сигналы от блока к клапану VVT используют широтно-импульсную модуляцию (чем больше опережение, тем импульсы шире, при задержке соответственно короче).
1 — электромагнитный клапан. a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла, h — обмотка, j — плунжер.
Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.
Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.
При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.
Фазы газораспределения (2AZ-FE):
[свернуть]
Раскрыть…
VVTL-i, Variable Valve Timing and Lift intelligent system — подвид технологии VVT-i, которая также умеет управлять высотой и длительностью подъема клапанов (ступенчатой — с использовнием двух кулачков разного профиля). Была впервые внедрена на двигателе 2ZZ-GE. Традиционная VVT-i отвечает за улучшение тяги на низких оборотах, а дополнительная часть — за максимальную мощность и максимальный момент, «подбрасывая угля» при частоте вращения более 6000 об/мин (высота подъема клапанов увеличивается с 7,6 мм до 10,0/11,2 мм).
Сам по себе механизм VVTL-i устроен достаточно просто. Для каждой пары клапанов на распредвале имеется два кулачка с разным профилем («спокойным» и «агрессивным»), а на рокере — два разных толкателя (соответственно, роликовый и скользящий). В нормальном режиме рокер (и клапан) приводится от кулачка со спокойным профилем через роликовый толкатель, а подпружиненный скользящий толкатель работает вхолостую, перемещаясь в рокере.
При переходе в форсированный режим давлением масла перемещается стопорный штифт, который подпирает шток скользящего толкателя, жестко соединяя его с рокером. Когда давление жидкости снимается, пружина отжимает штифт и скользящий толкатель вновь освобождается.
Изощренная схема с разными толкателями объясняется тем, что роликовый (на игольчатом подшипнике) дает меньшие потери на трение, но, при равной высоте профиля кулачка, обеспечивает меньшее наполнение (мм*град), а на высоких оборотах потери на трение почти выравниваются, так что с точки зрения получения максимальной отдачи становится выгоднее скользящий. Роликовый толкатель изготовлен из закаленной стали, а скользящий, хоть и использует ферросплав с повышенными противозадирными свойствами, все равно потребовал применения особой схемы орошения маслом, установленной в головке блока.
Самой ненадежной частью схемы является стопорный штифт. Он не может за один оборот распредвала встать в рабочее положение, поэтому неизбежно происходит соударение штока со штифтом при их частичном перекрытии, от чего износ обоих деталей только прогрессирует.
В конце концов он достигает такой величины, что штифт постоянно будет отжиматься штоком в исходное положение и не сможет зафиксировать его, поэтому постоянно будет работать только кулачок низких оборотов. С этой особенностью боролись тщательной обработкой поверхностей, уменьшением веса штифта, увеличением давления в магистрали, но до конца победить ее не смогли. На практике по-прежнему случаются поломки оси и штифтов этого хитроумного рокера.
Второй распространенный дефект — срезается болт крепления оси коромысел, после чего та начинает свободно вращаться, подвод масла к рокерам прекращается, и VVTL-i в принципе не выходит в форсированный режим, не говоря уж о нарушении смазки всего узла. Таким образом, схема VVTL-i осталась технологически недоведенной для серийного производства.
[свернуть]
Представляет собой развитие VVT-i условного 4-го поколения.
Раскрыть…
Система DVVT-i (Dual Variable Valve Timing intelligent) представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов.
Впервые применена на двигателе 3S-GE в 1998 году. Применялась на двигателях серий AR, ZR, NR, GR, UR, LR.
Позволяет плавно изменять фазы газораспределения на обоих распредвалах в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распределительных валов впускных и выпускных клапанов относительно звездочек привода в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала). Фактически — обычная система VVT-i «в двойном комплекте».
Обеспечивает:
Привод ГРМ (серия ZR). 1 — клапан VVT (выпуск), 2 — клапан VVT (впуск), 3 — датчик положения распредвала (выпуск), 4 — датчик положения распредвала (впуск), 5 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 6 — датчик положения коленвала.
Поскольку в Dual VVT-i не используется управление высотой подъема клапанов, как в VVTL-i, то и недостатки VVTL-i также отсутствуют.
На распредвалах установлены приводы VVT с лопастными роторами. При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска.
В некоторых модификациях может использоваться вспомогательная пружина, которая прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.
Привод VVT (впуск). 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — звездочка, 5 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.
Привод VVT (выпуск). 1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — звездочка, 5 — распредвал, 6 — возвратная пружина. a — при остановке, b — в работе.
Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол задержки для впуска и максимальный угол опережения для выпуска.
Управляющие сигналы используют широтно-импульсную модуляцию (аналогично).
Клапан VVT (впуск). a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.
Клапан VVT (выпуск). a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.
Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения (верхняя картинка — впуск, нижняя — выпуск):
Электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки (верхняя картинка — впуск, нижняя — выпуск):
При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.
Фазы газораспределения Dual-VVT (2ZR-FE):
[свернуть]
Раскрыть…
VVT-iE, Variable Valve Timing — intelligent by Electric motor — интеллектуальное изменение фаз газораспределения с помощью электромотора. Отличается от базовой технологии VVT-i тем, что управление фазами газораспределения на впуске производится не гидравлическим давлением масла, а специальным электромотором (выпуск по-прежнему управляется гидравликой). Впервые была применена в 2007 году на двигателе 1UR-FSE.
Принцип работы: электромотор VVT-iE вращается вместе с распределительным валом на тех же оборотах. При необходимости электромотор либо притормаживается, либо ускоряется относительно звездочки распределительного вала, смещая распределительный вал на необходимый угол и тем самым управляя фазами газораспределения. Преимуществом такого решения является возможность высокоточного управления фазами газораспределения, независимо от оборотов двигателя и рабочей температуры масла (в обычной системе VVT-i на низких оборотах и на непрогретом масле давление в маслосистеме недостаточно для сдвига лопастей муфты VVT-i).
[свернуть]
Раскрыть…
VVT-iW (Variable Valve Timing intelligent Wide) представляет собой цепной привод ГРМ на оба распредвала и механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов и расширенным диапазоном регулировки на впуске. Применялась на двигателях 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS. Позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя путём поворота распредвала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 75-80° по углу поворота коленвала.
Расширенный, по сравнению с обычным VVT, диапазон приходится главным образом на угол задержки. На втором распредвалу в этой схеме установлен привод VVT-i.
Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала выпускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 50-55° (по углу поворота коленвала).
Совместная работа VVT-iW на впуске и VVT-i на выпуске обеспечивает следующий эффект:
На впускном распредвалу установлен привод VVT-iW с лопастным ротором. Два фиксатора удерживают ротор в промежуточном положении. Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора в промежуточное положение и надежного срабатывания фиксаторов. Это обеспечивает нормальный пуск двигателя, заглушенного в положении задержки.
Привод VVT-iW. 1 — центральный болт, 2 — вспомогательная пружина, 3 — передняя крышка, 4 — ротор, 5 — фиксатор, 6 — корпус (звездочка), 7 — задняя крышка, 8 — впускной распредвал. a — стопорный паз.
Управляющий клапан встроен в центральный болт крепления привода (звездочки) к распредвалу. При этом управляющий масляный канал имеет минимальную длину, обеспечивая максимальную скорость отклика и срабатывания при низких температурах. Управляющий клапан приводится штоком плунжера э/м клапана VVT-iW.
a — сброс, b — к полости опережения, c — к полости задержки, d — моторное масло, e — к фиксатору.
Конструкция клапана позволяет независимо управлять двумя фиксаторами, по отдельности для контуров опережения и задержки. Это позвоялет фиксировать ротор в промежуточном положении управления VVT-iW.
1 — внешний штифт, 2 — внутренний штифт. a — фиксатор задействован, b — фиксатор свободен, c — масло, d — стопорный паз.
Электромагнитный клапан VVT-iW установлен в крышке цепи привода ГРМ и соединен непосредственно с приводом изменения фаз впускного распредвала.
1 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — обмотка, b — плунжер, c — шток.
При опережении
При задержке
1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-iW. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — сброс, g — давление масла.
При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения. После установки заданного положения ECM переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.
На выпускном распредвалу установлен привод VVT-i лопастным ротором (традиционного или нового образца — с управляющим клапаном, встроенным в центральный болт). При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска.
Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.
Привод VVT-i (AR). 1 — вспомогательная пружина, 2 — корпус, 3 — ротор, 4 — фиксатор, 5 — звездочка, 6 — распредвал. a — при остановке, b — в работе.
Привод VVT-i (GR). 1 — центральный болт, 2 — передняя крышка, 3- корпус, 4 — ротор, 5 — задняя крышка, 6 — впускной распредвал.
Блок управления посредством электромагнитного клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол опережения.
Клапан VVT (AR). 1 — электромагнитный клапан. a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.
Клапан VVT (GR). 1 — электромагнитный клапан. a — слив, b — к приводу (полость опережения), c — к приводу (полость задержки), d — давление масла.
При опережении электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана.
Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.
1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — к полости опережения, e — от полости задержки, f — слив, g — давление масла.
При задержке электромагнитный клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.
1 — ротор, 2 — электромагнитный клапан VVT-i, 3 — от ECM. a — направление вращения, b — давление масла, c — сброс.
1 — ротор, 2 — от ECM, 3 — электромагнитный клапан VVT-i. a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — от полости опережения, e — к полости задержки, f — слив, g — давление масла.
При удержании ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.
10.07.2006
Рассмотрим здесь принцип функционирования системы VVT-i второго поколения, которая применяется сейчас на большинстве тойотовских двигателей.
Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent — изменения фаз газораспределения) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала). В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени «перекрытия» (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной — уже открыт).
1. Конструкция
Исполнительный механизм VVT-i размещен в шкиве распределительного вала — корпус привода соединен со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор — с распредвалом.
Масло подводится с одной или другой стороны каждого из лепестков ротора, заставляя его и сам вал поворачиваться. Если двигатель заглушен, то устанавливается максимальный угол задержки (то есть угол, соответствующий наиболее позднему открытию и закрытию впускных клапанов). Чтобы сразу после запуска, когда давление в масляной магистрали еще недостаточно для эффективного управления VVT-i, не возникало ударов в механизме, ротор соединяется с корпусом стопорным штифтом (затем штифт отжимается давлением масла).
2. Функционирование
Для поворота распределительного вала масло под давлением при помощи золотника направляется к одной из сторон лепестков ротора, одновременно открывается на слив полость с другой стороны лепестка. После того, как блок управления определяет, что распредвал занял требуемое положение, оба канала к шкиву перекрываются и он удерживается в фиксированном положении.
Режим | № | Фазы | Функции | Эффект |
Холостой ход | Установлен угол поворота распределительного вала, соответствующий самому позднему началу открытия впускных клапанов (максимальный угол задержки). «Перекрытие» клапанов минимально, обратное поступление газов на впуск минимально. | Двигатель стабильнее работает на холостом ходу, снижается расход топлива | ||
| Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации обратного поступление газов на впуск. | Повышается стабильность работы двигателя | |||
| Перекрытие клапанов увеличивается, при этом снижаются «насосные» потери и часть отработавших газов поступает на впуск | Улучшается топливная экономичность, снижается эмиссия NOx | |||
Высокая нагрузка, частота вращения ниже средней | Обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения цилиндров | Возрастает крутящий момент на низких и средних оборотах | ||
| Обеспечивается позднее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения на высоких оборотах | Увеличивается максимальная мощность | |||
При низкой температуре охлаждающей жидкости | — | Устанавливается минимальное перекрытие для предотвращения потерь топлива | Стабилизируется повышенная частота вращения холостого хода, улучшается экономичность | |
При запуске и остановке | — | Устанавливается минимальное перекрытие для предотвращения попадания отработавших газов на впуск | Улучшается запуск двигателя |
Приведенный выше 4-лепестковый ротор позволяет изменять фазы в пределах 40° (как, например, на двигателях серий ZZ и AZ), но если требуется увеличить угол поворота (до 60° у SZ) — применяется 3-лепестковый или расширяются рабочие полости.
Принцип действия и режимы работы этих механизмов абсолютно аналогичны, разве что за счет расширенного диапазона регулировки становится возможным вообще исключить перекрытие клапанов на холостом ходу, при низкой температуре или запуске.
· 20.08.2013
Эта система обеспечивает оптимальный момент впуска в каждом цилиндре для данных конкретных условий работы двигателя. VVT-i практически устраняет традиционный компромисс между большим крутящим моментом на низких оборотах и большой мощностью на высоких. Также VVT-i обеспечивает большую экономию топлива и настолько эффективно снижает выбросы вредных продуктов сгорания, что отпадает необходимость в системе рециркуляции выхлопных газов.
Двигатели VVT-i устанавливаются на всех современных автомобилях Toyota. Аналогичные системы разрабатываются и применяются рядом других производителей (например, система VTEC от Honda Motors). Система VVT-i разработки Toyota заменяет предыдущую систему VVT (2-ступенчатая система управления с гидравлическим приводом), используемую с 1991 г. на 20-клапанных двигателях 4A-GE. VVT-i используется с 1996 г. и управляет моментом открытия и закрытия впускных клапанов путем изменения передачи между приводом распредвала (ремнем, шестерней или цепью) и собственно распредвалом. Для управления положением распредвала используется гидравлический привод (двигательное масло под давлением).
В 1998 г. появился Dual («двойной») VVT-i, управляющий и впускными, и выпускными клапанами (впервые устанавливался на двигателе 3S-GE на RS200 Altezza). Также двойной VVT-i используется на новых V-образных двигателях Toyota, например, на 3,5-литровом V6 2GR-FE. Такой двигатель устанавливается на Avalon, RAV4 и Camry в Европе и Америке, на Aurion в Австралии и на различных моделях в Японии, в т. ч. Estima. Двойной VVT-i будет использоваться в будущих двигателях Toyota, в том числе новом 4-цилиндровом двигателе для нового поколения Corolla. Кроме того, двойной VVT-i используется в двигателе D-4S 2GR-FSE на Lexus GS450h.
За счет изменения момента открытия клапанов пуск и стоп двигателя практически незаметны, т. к. компрессия минимальна, а катализатор очень быстро нагревается до рабочей температуры, что резко снижает вредные выбросы в атмосферу. VVTL-i (расшифровывается как Variable Valve Timing and Lift with intelligence) Основанная на VVT-i, система VVTL-i использует распредвал, обеспечивающий также регулирование величины открытия каждого клапана при работе двигателя на высоких оборотах. Это позволяет обеспечить не только более высокие обороты и большую мощность двигателя, но и оптимальный момент открытия каждого клапана, что приводит к экономии топлива.
Система разработана при сотрудничестве с компанией Yamaha. Двигатели VVTL-i устанавливаются на современных спортивных автомобилях Toyota, таких как Celica 190 (GTS). В 1998 г. Toyota начала предлагать новую технологию VVTL-i для двухраспредвального 16-клапанного двигателя 2ZZ-GE (один распредвал управляет впускными, а другой выпускными клапанами). На каждом распредвале имеется по два кулачка на цилиндр: один для низких оборотов, а другой для высоких (с большим открытием). На каждом цилиндре – два впускных и два выпускных клапана, и каждая пара клапанов приводится в движение одним качающимся рычагом, на который воздействует кулачок распредвала. На каждом рычаге есть подпружиненный скользящий толкатель (пружина позволяет толкателю свободно скользить по «высокооборотному» кулачку, не воздействуя при этом на клапаны). Когда частота вращения вала двигателя ниже 6000 об./м, на качающийся рычаг воздействует «низкооборотный кулачок» через обычный роликовый толкатель (см. рис.). Когда же частота превышает 6000 об./м, компьютер управления двигателем открывает клапан, и давление масла сдвигает шпильку под каждым скользящим толкателем. Шпилька подпирает скользящий толкатель, в результате чего он уже не движется свободно на своей пружине, а начинает передавать качающемуся рычагу воздействие от «высокооборотного» кулачка, и клапаны открываются больше и на большее время.
Долго выбирал для жены авто. На Тойотах езжу давно и уважаю. Королла подходила практически идеально. Но честно говоря симпатичной её назвать, язык не поворачивался. Мне она напоминала лицо несчастных красавиц после пластической операции, когда только что сняли бинты. Когда увидел фотки обновленной — желание значительно усилилось. Ставлю дизайнерам 5+. Стало по крайней мере понятно что имел ввиду тот хирург. Ну да не суть. На вкус и цвет, как известно..
Честные 11,9% кредита от ТОЙОТА-Банка довершили разгром сомнений.
Теперь к вопросу о маркетологах.
Логику этих людей мне видимо никогда не дано понять. Я могу простить «весла» в задних дверях, дешевую штатную магнитолу и т. п. Но отсутствие системы стабилизации В ЛЮБЫХ КОМПЛЕКТАЦИЯХ мягко говоря злит. Я конечно понимаю, что вам нужно разнести машины по разным сегментам, чтоб не было внутренней конкуренции у производителя и т. д. Но BOSСH продает её вам за $200!!! А она между прочим жизни спасает. Нет ничего страшнее лобовой аварии на трассе. А они частенько происходят именно из-за потери сцепления с дорогой. Я лично не моргнув глазом доплачу за неё 10-15 т. р. Уверен я такой не один.
И ещё о грустном.
Всмысле о коробках. Они никогда не были сильной стороной тойот. Не в плане надежности. Тут как раз таки полный порядок. А в плане продвинутости. Тойоты в этом вопросе безнадежно консервативны. Общепризнанно, что «робот» которым изначально оснащали эту машину не удался. Конечно же я очень рад, что его таки заменили классическим автоматом.
НО ПОЧЕМУ ЧЕТЫРЕХСТУПЕНЧАТЫМ?? У всех уже давно пять, а то и шесть передач! Да черт с ней с короллой. Как у вас рука поднялась оснастить 4-х ступкой RAV4?
Ну и наконец последняя ложка дегтя.
Подогрев сидений. Почему только два положения on/off?? Я конечно, не претендую на плавную регулировку как на лексусах. Но Hi/Lo — это ведь то, что доктор прописал. Hi — нагрелось, Lo — езди весь день. А тут On и через пару минут — ваш омлет готов, сэээр! А включать/выключать всю дорогу эти малюсенькие кнопки неудобно, да и небезопасно, так как обе они расположены справа за кочергой коробки передач и нащупать их неглядя редко получается. А слева на этот месте заглушка. But Why???
Вот пожалуй и все из неприятного.
Положа руку на сердце, говорю — машина отличная! Что и неудивительно. Это «мясо» продаж тойот. Инженеры не имеют права на ошибку в этой модели.
Движок 1.6 Dual VVTi — выше всяких похвал! Аплодирую мотористам стоя. Великолепно тянет как снизу так и вверху. Должно быть это, в большой степени, сглаживает длинные передачи коробки. Кстати, несмотря на 4 ступени, коробка как это ни странно, все равно заслуживает как минимум отметки 4+. Недостаток пятой передачи на трассе и не очень большое желание прыгать вниз при обгонах, скорее всего лишь мои выдуманные придирки. Все вполне ожидаемо для автомата родом из 20-го века. Зато в городе коробка ведет себя однозначно на твердую 5! Никаких лишних кикдаунов невОвремя, когда уже поздно визжать мотором, окно в соседнем ряду уже заняли.
Закончить с альянсом движок коробка хотелось бы на позитивных цифрах расхода топлива. По трассе комп. показал 6,4, и судя по заправкам, это недалеко от истины. Про городской расход топлива писать не буду. У всех он будет разный. Опираясь на собственный опыт, могу смело заявлять, что он зависит от двух важных факторов: от темперамента водителя и от его честности. К тому же город-городу рознь. У кого-то проспекты со светофорами через 3 км. А кто-то по жизни стоит в пробках
Теперь о подвеске.
На мой взгляд почти идеальный баланс комфорта и управляемости. Ездил на камри — слишком мягко. Очень валкая в поворотах. Но оно и понятно. Её же делали под толстый зад поедателей гамбургеров с колой. Фактически Россия единственная страна, кроме штатов где камри продают. Видимо никто и не пытался переделать её под нас.
Ездил на тест драйв нового авенсиса. Очень жестко. Особенно сзади. А жаль. Предыдущий «веник» был очень приятным.
Так что королла — это золотая середина. В меру энергоемка. Отлично рулится. Конечно не BMW. но для своего сегмента управляемость весьма приятная
В плане эргономики — все по мне. Может потому что давно езжу на тойотах. А может просто «евромобилль — 1 штука». В салоне ничего не скрипит, не гремит. Пластик конечно мог бы быть и помягче, но глядя на ценник понимаешь — нормально. Сиденья очень удобны. Приятная боковая поддержка. Сзади конечно троим взрослым тесновато. Но господа! Имейте совесть. Это ведь «C» класс! Багажник заслуживает оценки 4. Он вполне вместительный, НО петли крышки конечно же портят впечатление.
Немного расстраивает бюджетный вариант рестайлинга задних фонарей. Я конечно понимаю что переделывать железную крышку багажника — дорого. Но это вставки из белых катафотов внизу на темных машинах — как бельмо в глазу. Именно поэтому она у нас банально серебристая. Кстати рестайлинг американской короллы, все таки затронул эту самую крышку багажника. Фонари там Уже. Опять таки вопрос к маркетологам — вам правда дешевле штамповать разные металлические детали, для разных рынков???
Менеджеры утверждают что дорожный просвет один из самых больших в классе. Поверим им на слово. Конечно же в сравнение с моим крузаком вериться в это с трудом. Поэтому следующая машины для жены — без вариантов паркетник. Убежден, что раскручивтаь два колеса об дорогу — это неправильно:)
Всем удачи на дорогах!
Компания Toyota постоянно разрабатывает новые устройства, которые делают автомобили этой марки лучшими в мире. Одно из таких высокотехнологичных решений – система VVTI, которая отвечает за динамичность газораспределения. Именно за счет того, что VVTI устанавливается в последних моделях Тойоты, эти машины стали мощнее, выносливее, экономичнее и экологичнее. Чтобы понять, в чем скрывается эффективность данной разработки, следует проанализировать специфику работы системы и ее возможности.
В обычной двигательной системе газораспределение проводится по стандартной схеме. Сначала впускной клапан должен заполниться воздушно-топливной смесью. Это происходит на фазе спуска. Затем происходит процесс сжатия, воспламенения. На фазе выпуска сырье покидает цилиндр через клапан. Сжигание топлива вредит экологии, но позволяет сделать машину мощной. За счет того, что впускной клапан продолжает быть открытым, двигатель получает только топливной смеси и мчится вперед.
Технологи Тойота долгое время пытались найти золотую середину и не знали, как сделать так, чтобы клапан закрывался, но двигательная система продолжала получать топливо. Решение нашлось не сразу, но сначала пришлось испытывать работу двигателя в разных условиях. Например, упорядочить фазы газораспределения, чтобы они отрабатывались с небольшой задержкой. Это уменьшило время, в течение которого клапан остается закрытым, но не дали желаемый результат.
Решение пришло в 1996 году, когда была завершена разработка интеллектуальной электронной системы газораспределения. С течением времени разработка постоянно совершенствовалась, инженеры исправляли ошибки, дорабатывали конструкцию, учитывая поотзывы и пожелания автовладельцев.
С помощью VVTI автомобильный разработчик смог усовершенствовать работу силового агрегата. Теперь технология позволяет не только заботиться об окружающей среде владельцам машин с такой системой, но также сделать агрегаты более мощными. Каких получилось добиться улучшений с помощью данного оборудования:
Инженеры “Тойоты” продолжают совершенствовать систему газораспределения своих автомобилей. Благодаря этому практически ежегодно появляются модификации системы VVTI, например, VVT-iE и Dual VVT-i.
Существует несколько поколений систем VVTI. Каждый вид имеет некоторые разночтения в деталях, но принцип работы газораспределения идентичный. Чтобы понимать, за счет чего повысились показатели эффективности, стоит рассмотреть алгоритм работы VVTI и особенности устройства:
Только после этого процесса двигатель начинает работать на высоких оборотах за счет того, что водитель нажимает педаль газа и начинает движение. Дальнейшая работа проходит в стандартном режиме: вал ГРМ поворачивается на максимальный угол, но клапаны совершают действия по первоначальной схеме: открываются раньше начала фазы впуска, а их закрытие проходит с некоторым опозданием.
Все это позволяет силовому агрегату выходить на желаемую мощность и крутящий момент. При этом показатель экономичности расхода топлива сохраняется. Разработчики указывают на значительное уменьшение количества вредных выбросов в атмосферу, что актуально в условиях борьбы человечества за уменьшение негативного влияния на окружающую среду.
Как говорилось выше, инженеры концерна Toyota продолжают работать над улучшением показателей динамического газораспределения. Новой моделью системы ВВТИ станет разработка под названием Dual VVT-i. Суть разработки такова, что нового оборудование сможет управлять распредвалом всех клапанов, что позволит сделать показатели эффективность еще более внушительными.
Стоит отметить, что уже появилась новая модель VVTI — VVT-iE. Основное ее отличие в том, что на работу вала ГРМ влияет не давление маслянистой жидкости, а специальный электрический мотор. За счет такого нововведения, показатели расхода топлива получилось снизить до 12%, что ниже на 4%, чем в результатах тестирования системы- VVTI. Также зафиксирован прирост мощности, крутящего момента.
Управление, благодаря новой разработке, стало полностью электронным, что снизило до нуля риск задержек и сбоев. Оборудование VVT-iE теперь сможет работать сразу с момента запуска двигательной системы. И самое главное: весь процесс газораспределения стала тоньше, быстрее, динамичнее и надежнее. Вслед за положительными моментами следует отметить и негативные, самым внушительным из которых является сложность ремонта. Далеко не на каждой станции технического обслуживания есть специалисты, которым по силам выполнить ремонт VVTI, поэтому придется ли обращаться к официалам, либо менять узел целиком.
VVTI – это новая технология газораспределения в двигателе, которая позволяет увеличить мощность транспорта, заботиться об экологии и снизить расход топлива. Система уже имеет новые модификации и позволяет контролировать и регулировать фазу на ходу, выставлять индивидуальные настройки в автоматическом режиме, одновременно анализируя условия работы силового агрегата. Вслед за компанией Toyota другие производители автомобили реализуют подобные устройства на своих разработках, по эффективно они пока что уступают VVTI.
Перекрытие клапанов (момент, когда впускные и выпускные клапаны открыты), создаваемое непрерывным широким контролем времени впускных клапанов в зависимости от нагрузки и скорости двигателя, увеличивает экономию топлива и снижает выбросы NOx и углеводородов.
В обычном бензиновом двигателе дроссельная заслонка управляет впуском воздуха, когда педаль акселератора нажата не полностью (движение с частичной нагрузкой).Это создает вакуумное давление в цилиндре, вызывая дополнительную нагрузку на поршень (насосные потери).
Напротив, двигатель с VVT-i увеличивает время открытия впускного клапана во время движения с частичной нагрузкой, увеличивает перекрытие клапанов и втягивает частичный выхлопной газ обратно в цилиндр. Это дает три результата: (1) пониженное давление внутри цилиндра снижается, чтобы уменьшить потери на впуске и увеличить экономию топлива; (2) температура горения понижается, чтобы уменьшить выбросы NOx; и (3) несгоревший газ возвращается в камеру сгорания для повторного сжигания, восстанавливая углеводороды.
Клапаны не перекрываются для стабилизации сгорания, когда двигатель работает на холостом ходу, а частота вращения на холостом ходу снижается для улучшения экономии топлива.
Увеличенный крутящий момент и мощностьВ условиях движения с высокой нагрузкой, требующих высокого крутящего момента и мощности, синхронизация впускных клапанов регулируется оптимально (непрерывно и широко) в зависимости от частоты вращения двигателя. Эффект инерции всасывания полностью используется для увеличения всасываемого воздуха, таким образом увеличивая крутящий момент и мощность.
Чтобы увеличить количество всасываемого воздуха, время закрытия впускного клапана должно определяться в зависимости от эффекта инерции впуска и возврата всасываемого воздуха, вызванного поднимающимся поршнем.Оптимальные временные изменения в зависимости от оборотов двигателя.
Двигатель VVT-i увеличивает крутящий момент на низких и средних оборотах за счет предварительного управления закрытием впускных клапанов в диапазонах низких и средних оборотов. При увеличении частоты вращения двигателя момент закрытия впускного клапана замедляется, чтобы увеличить мощность.
Система изменения фаз газораспределения (VVT) использует давление моторного масла для изменения положения впускного распредвала.Как следствие, оптимизация фаз впускных клапанов для условий эксплуатации. Примечание: учитывается только потребление.
Также, в зависимости от потребностей двигателя, система может вращать распределительный вал; в опережающем или запаздывающем направлении. Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана; приводит к повышению эффективности двигателя.
(VVT) Технология изменения фаз газораспределения, контролирует три ключевые характеристики; впускных и выпускных клапанов:
Для этого используются различные датчики, например датчики расхода воздуха и положения распредвала; передать информацию в автомобиль (ECU). Наконец, с помощью различных механизмов для управления вышеупомянутыми характеристиками клапана.
Итак, как работает (VVT) регулируемый клапан синхронизации(VVT) изменение фаз газораспределения, изменяет время подъема клапанов; для повышения производительности и экономичности в определенных дорожных ситуациях.(VVT) Зубчатый механизм регулируемого клапана
Визуализируйте это как полую закрытую шестерню внутри; где две звездообразные шестерни размещены одна внутри другой. Наружная шестерня — это соединение шестерни распределительного вала; к ремню или цепи, которая его приводит. Внутренняя шестерня соединяется с самим распредвалом. Обычно они сцеплены друг с другом, зубчатое колесо против зубца и вращаются с одинаковой скоростью.
Таким образом, при введении давления масла шестерни можно разъединить. Следовательно, меняют свои скорости относительно друг друга на мгновение.Наконец, это увеличивает или уменьшает частоту вращения распределительного вала; относительно времени привода двигателя. Кроме того, это, в свою очередь, изменяет продолжительность подъема клапана для управления впуском и выпуском.
(VVT) Регулируемые фазы газораспределения в основном бывают двух типов:Итак, двойная (VVT) система помогает двигателю более эффективно «вдыхать» и «выдыхать».Следовательно, путем непрерывной регулировки фаз впускных и выпускных клапанов; для повышения мощности, топливной экономичности и выбросов выхлопных газов.
(VVT-i) — Регулировка фаз газораспределения Кроме того, двойной (VVT) помогает обеспечить:Кроме того, двойной (VVT) помогает двигателю обеспечить необходимую мощность и топливную экономичность; при сохранении оптимального качества выбросов.
Итак, в чем разница между одиночным и дуэльным (VVT)В обоих случаях распредвал имеет два профиля для впускных клапанов:
Следовательно, когда (VVT) «срабатывает», давление масла оказывается на приводе; который слегка сдвигает распределительный вал, включая настройку «производительность».
(VVT) Performance SettingИтак, с двойным (VVT) — регулируемым синхронизацией клапана происходит то же самое; разница на этот раз в том, что выпускные клапаны активированы. Теперь распределительный вал имеет по два профиля для впуска и выпуска. Двойной (VVT) также минимизирует давление сжатия при запуске / остановке; регулируя последовательность перекрытия впускных и выпускных клапанов.
Возможность одновременного открытия как впускных, так и выпускных клапанов; также обеспечивает максимальную очистку от заряда внутри цилиндра. Обеспечение очень высокой (RPM) и огромной мощности; от того же двигателя, который может похвастаться впечатляющим крутящим моментом на низких оборотах.Преимущества, полученные с (VVT) регулируемым клапаном синхронизации, включают:
Два общих кода двигателя: P0011 и P0021 (датчик положения распределительного вала «ряд 1» и датчик положения распределительного вала «ряд 2» соответственно).
Наиболее часто встречающиеся проблемы:Следовательно, грязное масло может привести к накоплению осадка; которые могут засорить масляные каналы в кулачке, что приведет к выходу кулачка из строя.Таким образом, отсутствие регулярного технического обслуживания является большой проблемой для систем (VVT).
Замена масла сейчас важнее, чем когда-либо прежде Отсутствие регулярной замены маслаНаиболее важно то, что соленоид (VVT) нуждается в чистом моторном масле для правильной работы. Итак, что происходит, когда моторное масло забивается мусором, грязью или другими инородными частицами? Он имеет тенденцию засорять проход от соленоида до цепи (VVT) и шестерни.
Следовательно, отсутствие регулярной замены масла может привести к повреждению соленоида (VVT), цепи (VVT) и зубчатой передачи.Итак, чтобы избежать этой ситуации, не забудьте заменить моторное масло; в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля. Низкий уровень масла также может вызвать проблемы с соленоидом (VVT) и другими компонентами системы газораспределения.
с (VVT) синхронизацией клапана (у вас больше нет клапана (EGR)) Клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR)Итак, системы (VVT) сделали клапаны рециркуляции выхлопных газов (EGR) устаревшими. Клапаны (рециркуляции отработавших газов) возвращают во впускной коллектор смог, вызывающий оксиды азота.Следовательно, система (VVT) контролирует синхронизацию, чтобы оставить инертный газ в камере для следующего цикла сгорания. Кроме того, контроль температуры горения и образования оксидов азота.
ЗаключениеИтак, большинство систем (VVT) и их компонентов зависят от постоянной циркуляции моторного масла. Наконец, если возникнут какие-либо проблемы с потоком масла, многие детали могут выйти из строя.
Поделитесь, пожалуйста, машинным порталом Дэнни.com Новости
VVT-i, или интеллектуальная система изменения фаз газораспределения — это автомобильная технология изменения фаз газораспределения, разработанная Toyota, аналогичная по своим характеристикам VANOS BMW. Система Toyota VVT-i заменяет Toyota VVT, предложенную с 24 декабря 1991 года на 5-клапанный двигатель 4A-GE на цилиндр. Система VVT представляет собой 2-ступенчатую систему фазирования кулачка с гидравлическим управлением. Сообщается, что генеральный директор Toyota motors сказал: «VVT — это сердце каждой современной Toyota!»
VVT-i, модель , представленная в 1996 году, изменяет синхронизацию впускных клапанов, регулируя соотношение между приводом распределительного вала (ременным, ножничным или цепным) и впускным распредвалом.Давление моторного масла подается на привод для регулировки положения распределительного вала. Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана приводит к повышению эффективности двигателя. Были разработаны варианты системы, включая VVTL-i, Dual VVT-i, VVT-iE и Valvematic.
VVTL-i
Двигатель 2ZZ-GE, первый с VVTL-i
VVTL-i (Интеллектуальная система регулирования фаз газораспределения и подъема) — это усовершенствованная версия VVT-i, которая может изменять подъем клапана (и продолжительность ), а также фазы газораспределения.В случае 16-клапанного 2ZZ-GE головка двигателя напоминает типичную конструкцию DOHC с отдельными кулачками для впуска и выпуска и двумя впускными и двумя выпускными клапанами (всего четыре) на цилиндр. В отличие от традиционной конструкции, каждый распределительный вал имеет два кулачка на цилиндр, один из которых оптимизирован для работы на низких оборотах, а другой — для работы на высоких оборотах, с более высоким подъемом и большей продолжительностью работы. Каждая пара клапанов управляется одним коромыслом, который приводится в действие распределительным валом.У каждого коромысла есть толкатель тапочки, прикрепленный к коромыслу с помощью пружины, что позволяет толкателю тапочки свободно перемещаться вверх и вниз с высоким выступом, не затрагивая коромысло. Когда двигатель работает ниже 6000-7000 об / мин (в зависимости от года выпуска, автомобиля и установленного блока управления двигателем), нижний лепесток управляет коромыслом и, следовательно, клапанами, а толкатель свободно вращается рядом с коромыслом. Когда двигатель работает выше точки включения подъемника, ЭБУ активирует реле давления масла, которое проталкивает скользящий штифт под толкатель на каждом коромысле.Коромысло теперь заблокировано для движений толкателя и, таким образом, следует за движением выступа кулачка для высоких оборотов и будет работать с профилем кулачка для высоких оборотов до тех пор, пока штифт не выйдет из зацепления ЭБУ. Подъемная система в принципе аналогична работе Honda VTEC.
Впервые система была использована в Toyota Celica 2000 года с 2ZZ-GE. В настоящее время Toyota прекратила производство своих двигателей VVTL-i для большинства рынков, поскольку двигатель не соответствует требованиям Euro IV по выбросам. В результате этот двигатель был снят с производства на некоторых моделях Toyota, включая Corolla T-Sport (Европа), Corolla Sportivo (Австралия), Celica, Corolla XRS, Toyota Matrix XRS и Pontiac Vibe GT, все из которых имел двигатель 2ZZ-GE .Lotus Elise продолжает предлагать двигатели 2ZZ-GE и 1ZZ-FE , а Exige предлагает двигатель с нагнетателем.
Двойной VVT-i
Двигатель 2GR-FSE с двойным VVT-i
Система Dual VVT-i регулирует синхронизацию распредвалов впускных и выпускных клапанов. Впервые он был представлен в 1998 году на двигателе RS200 Altezza 3S-GE .
Dual VVT-i также используется в двигателе V6 нового поколения Toyota 3.5-литровый 2GR-FE впервые появился на Avalon 2005 года. Этот двигатель сейчас можно найти на многих моделях Toyota и Lexus. За счет регулировки фаз газораспределения запуск и остановка двигателя происходят практически незаметно при минимальной компрессии. Возможен быстрый нагрев каталитического нейтрализатора до температуры зажигания, что значительно снижает выбросы углеводородов.
Большинство двигателей Toyota, включая двигатели UR (V8), двигатели GR (V6), двигатели AR (Large I4) и двигатели ZR (Small I4), теперь используют эту технологию.
VVT-iE
VVT-iE (Variable Valve Timing — интеллектуальная с помощью электродвигателя) — это версия Dual VVT-i, в которой используется привод с электрическим приводом для регулировки и поддержания фаз газораспределения впускных клапанов. [2] Регулировка фаз газораспределения выпускных клапанов по-прежнему регулируется с помощью гидравлического привода. Эта технология изменения фаз газораспределения была первоначально разработана для автомобилей Lexus. Эта система была впервые представлена на Lexus LS 460 2007 года выпуска как двигатель 1UR.
Двигатель 1UR, первый с VVT-iE
Электродвигатель в приводе вращается вместе с впускным распредвалом во время работы двигателя. Чтобы обеспечить синхронизацию фаз газораспределения, двигатель привода будет работать с той же скоростью, что и распредвал. Чтобы ускорить синхронизацию распределительного вала, приводной двигатель будет вращаться немного быстрее, чем скорость распределительного вала. Чтобы замедлить синхронизацию распределительного вала, приводной двигатель будет вращаться немного медленнее, чем скорость распределительного вала. Разница в скорости между приводным электродвигателем и синхронизацией распределительного вала используется для работы механизма, который изменяет синхронизацию распределительного вала.Преимущество электрического привода заключается в улучшенном отклике и точности на низких оборотах двигателя и при более низких температурах. Кроме того, он обеспечивает точное позиционирование распределительного вала при запуске двигателя и сразу после него, а также более широкий диапазон регулировки. Комбинация этих факторов позволяет более точно контролировать, что приводит к улучшению как экономии топлива, так и мощности двигателя, а также показателей выбросов.
Valvematic
Система Valvematic предлагает непрерывную регулировку объема и времени подъема, а также повышает топливную экономичность за счет управления топливно-воздушной смесью с помощью клапана управления, а не обычного управления дроссельной заслонкой.[3] Впервые эта технология появилась в 2007 году в двигателе Noah [4], а позже, в начале 2009 года, в семействе двигателей ZR, используемых на Avensis. Эта система проще по конструкции по сравнению с Valvetronic и VVEL, что позволяет головке блока цилиндров оставаться на той же высоте.
10.07.2006
Рассмотрим здесь принцип работы системы VVT-I второго поколения, которая сейчас применяется на большинстве двигателей Тойотова.
Система VVT-I (VARIABLE VALVE TIMING INTELLIGENT — изменение фаз газораспределения) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается поворотом распредвала впускных клапанов относительно вала прививки в диапазоне 40-60 ° (по углу поворота коленчатого вала). В итоге момент открытия впускных клапанов и время «перекрытия» (то есть время, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впуск уже открыт).
1. Конструкция
Привод VVT-I размещается в шкиве распределительного вала — корпус привода соединяется со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор — с распределительным валом.
Масло подается с той или иной стороны каждого из лепестков штока, заставляя его проворачивать сам вал. Если двигатель заглушен, то устанавливается максимальный угол задержки (то есть угол, соответствующий последнему открытию и закрытию впускных клапанов). Чтобы сразу после пуска, когда давления в маслопроводе еще недостаточно для эффективного управления VVT-I, не было ударов в механизме, ротор соединяли с корпусом стопорного штифта (тогда штифт прижимается давление масла).
2. Функционирование
Для проворачивания распределительного вала масло под давлением с помощью золотника направляется на одну из сторон лепестков ротора, одновременно открывается на сливы полости на другой стороне лепестка. После того, как блок управления определяет, что распределительный вал занял желаемое положение, оба канала шкива перекрываются, и он удерживается в фиксированном положении.
Режим | № | Этап | Функции | Эффект |
Холостой ход | Угол поворота распределительного вала, соответствующий очень позднему началу открытия чернильных клапанов (максимальный угол задержки).«Перекрытие» клапанов минимальное, обратный поток газов на входе минимален. | Двигатель работает стабильнее на холостом ходу, снижен расход топлива | ||
| Перекрытие клапанов уменьшается, чтобы минимизировать обратный поток газов на вход. | Повышает устойчивость двигателя | |||
| Перекрытие клапанов увеличивается, при этом снижаются «прокачивающие» потери и часть выхлопных газов попадает на впуск. | Повышается топливная эффективность, снижается выброс NOX | |||
Высокая нагрузка, частота вращения ниже среднего | Обеспечено раннее закрытие впускных клапанов для улучшения цилиндров. | Крутящий момент увеличивается на низких и средних оборотах | ||
| Позже предусматривается закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения на высоких оборотах. | Максимальная мощность увеличивается | |||
С низкой температурой охлаждающей жидкости | — | Установлено минимальное перекрытие для предотвращения потерь топлива | Стабилизирует повышенную скорость холостого вращения, повышает эффективность | |
При запуске и остановке | — | Установлено минимальное перекрытие для предотвращения попадания выхлопных газов во впускное отверстие | Улучшает запуск двигателя |
Приведенный выше 4-х лепестковый ротор позволяет изменять фазы в пределах 40 ° (как, например, на двигателях серий ZZ и AZ), но при желании увеличить угол поворота (до 60 ° в СЗ) — применяются 3-лепестковые или рабочие полости.
Принцип действия и режимы работы этих механизмов абсолютно аналогичны, за исключением того, что за счет расширенного диапазона регулировки появляется возможность исключить перекрытие клапанов на холостом ходу, при низкой температуре или запуске.
В этом блоге мы подробно расскажем о разновидностях Тойотовской вахтовой системы газораспределения FUA.
Система VVT-I.
VVT-I — фирменная система газораспределительного механизма от корпорации Toyota. От английского Variable Valve Timing with Intelligence, что означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения. Это второе поколение системы изменения фаз газораспределения Toyota. Устанавливается на автомобили с 1996 года.
Принцип работы довольно прост: основным устройством управления является муфта ВВТ-И. Первоначально фазы открытия клапана рассчитаны на хорошее усилие при низких оборотах. После значительно повышаются обороты, вместе с ними повышается и давление масла, что открывает клапан VVT-I. После открытия клапана распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала впускные клапаны раскрываются немного раньше, а закрываются позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.
Система VVTL-I.
VVTL-I — фирменная система газораспределительного механизма TMC. С английского языка Variable Valve Timing and Lift with Intelligence, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения и подъемных клапанов.
Третье поколение системы VVT. Отличительная особенность От второго поколения VVT-I заключается в английском слове Lift — подъемные клапаны. В этой системе распределительный вал не просто вращается в муфте vvt.Что касается шкива, плавно регулируя время открытия чернильных клапанов, но даже при определенных условиях работы двигатель опускает клапан глубже в цилиндры. Причем подъем клапанов реализован на обоих распредвалах, т.е. на впускных и выпускных клапанах.
Если внимательно посмотреть на распредвал, то можно увидеть, что на каждый цилиндр и на каждую пару клапанов приходится по одному коромыслу, по которому выполняется сразу два кулачка — один обыкновенный, а другой увеличенный.В нормальных условиях увеличенный кулачок работал на холостом ходу, т.к. в коромысле под ним предусмотрены так называемые тапочки, которые свободно входят внутрь коромысла, тем самым не позволяя большому кулачку передавать силу нажатия на него. рокер. Под тапком находится стопорный штифт, который приводится в действие давлением масла.
Принцип работы следующий: При повышенной нагрузке на высокой скорости ЭБУ подает сигнал на дополнительный клапан VVT — он почти такой же, как на самой муфте, за исключением небольших отличий в форме.Как только клапан открывается, в магистрали создается давление масла, которое механически воздействует на стопорный штифт и смещает его к основанию тапочки. Все, теперь тапочки заблокированы в качалке и не имеют свободного хода. Момент от большого кулачка начинает передаваться на коромысло, тем самым опуская клапан глубже в цилиндр.
Основные преимущества системы VVTL-I в том, что двигатель хорошо тянет на низ и ориентируется на верх, повышается топливная экономичность.К недостаткам можно отнести сниженную экологичность, из-за чего система в такой конфигурации просуществовала недолго.
ДВОЙНАЯ система VVT-I.
Dual VVT-I — фирменная система газораспределительного механизма TMC. Система имеет общий принцип работы с системой VVT-I, но общий для распределительного вала выпускных клапанов. В головке блока цилиндров на каждом шкиве обоих распредвалов расположены муфты VVT-I. По сути, это обычная система Dual VVT-I.
В результате, ЭБУ двигателя теперь управляет временем открытия впускных и выпускных клапанов, что позволяет достичь большой топливной экономичности как на низких оборотах, так и на высоких. Двигатели оказались более эластичными — крутящий момент распределяется равномерно по оборотам двигателя. С учетом того, что Toyota решила отказаться от высоты подъема клапанов как в системе VVTL-I, то Dual VVT-I лишен недостатка заключения относительно невысокой экологичности.
Впервые система была установлена на двигатель 3S-GE автомобиля RS200 Altezza в 1998 году.В настоящее время он устанавливается почти на все современные двигатели Toyota, такие как серии V10 LR, серии V8 UR, серии V6 GR, серии AR и Zr.
Система ВВТ-ИЕ.
VVT-IE — фирменная система газораспределительного механизма Toyota Motor Corporation. С английского Variable Valve Timing — IntelliGent by Electric Motor, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения с помощью электродвигателя.
Его смысл в точности такой же, как у системы VVTL-I.Отличие заключается в реализации самой системы. Распредвалы отклоняются на определенный угол вперед или назад относительно звездочек у электродвигателя, а не за счет давления масла, как на предыдущих моделях VVT. Теперь работа системы не зависит от оборотов двигателя и рабочей температуры. В отличие от системы VVT-I, которая не способна работать на низких оборотах двигателя и без достижения рабочей температуры двигателя. При низком давлении масла маловато и не способна сдвинуть лопасть сцепления vvt.
VVT-IE не имеет недостатков предыдущих версий, т.к. не зависит от моторного масла и его давления. Также у этой системы есть еще один плюс — возможность точно позиционировать смещение распредвалов в зависимости от условий работы двигателя. Система начинает свою работу с момента запуска двигателя и до его полной остановки. Ее работа способствует высокой экологичности современных двигателей Toyota, максимальной топливной экономичности и мощности.
Принцип работы следующий: Электродвигатель вращается вместе с распределительным валом в режиме его скорости вращения.При необходимости электромотор либо замедляется, либо наоборот ускоряется относительно ведущей звездочки, тем самым заставляя распределительный вал смещаться на желаемый угол, опережая или задерживая фазу распределения газа.
Система VVT-IE впервые дебютировала в 2007 году на Lexus LS 460, установленном в двигателе 1UR-FSE.
Система клапанов.
Valvematic — это инновационная газораспределительная система компании Toyota, которая позволяет плавно изменять высоту подъема в зависимости от условий работы двигателя.Эта система применяется к бензиновым двигателям. Если вы в этом разобрались, система ValveMatic — это не что иное, как улучшенная технология VVTI. При этом новый механизм работает совместно с уже знакомой системой изменения времени открытия клапанов.
С помощью новой системы Двигатель ValveMatic становится более экономичным на 10 процентов, поскольку эта система контролирует количество воздуха, поступающего в цилиндр, и обеспечивает более низкое содержание углекислого газа на выходе, тем самым увеличивая мощность двигателя.Внутри распредвалов размещены механизмы VVT-I, выполняющие основную функцию. Корпуса приводов соединены с зубчатыми шкивами, а ротор — с распределительными валами. Масло покрывает либо одну сторону лепестков ротора, либо вторую, тем самым заставляя ротор и вал вращаться. Для запуска двигателя ротор не появляется, ротор прикладывает стопорный штифт к корпусу, затем штифт отходит под давлением масла.
Теперь о преимуществах этой системы.Самый значимый из них — это экономия топлива. Так же, как и благодаря системе ValveMatic, мощность двигателя увеличивается, т.к. постоянная регулировка высоты подъема клапана в момент открытия и закрытия чернильных клапанов. И, конечно же, не забываем об окружающей среде … Система Wavematic значительно снижает выбросы углекислого газа в атмосферу, до 10-15% в зависимости от модели двигателя. Как и любое технологическое новшество, система Valvematic также имеет отрицательные отзывы.Одна из причин таких обзоров — неработоспособность в работе DVS. Этот звук напоминает кокан из-за плохо отрегулированных зазоров клапанов. Но проходит через 10-15 тысяч. км.
На данный момент система Valvematic устанавливается на автомобили Toyota с двигателями 1,6, 1,8 и 2,0 литра. Впервые система была протестирована на автомобилях Toyota Noah. А затем установили на двигатели серии Zr.
Системы изменения фаз газораспределения стали революцией для двигателей внутреннего сгорания и стали популярными благодаря японским моделям 90-х годов.Но чем самые известные системы отличаются друг от друга по работе?
Двигатели внутреннего сгорания с самого своего создания были не настолько эффективны, насколько это было возможно. Средний КПД таких моторов составляет 33 процента — остальная энергия, создаваемая сгорающей топливно-воздушной смесью, тратится впустую. Поэтому любой способ сделать двигатель более энергоэффективным, а система изменения фаз газораспределения стала одним из самых удачных решений.
Система изменяет фазы газораспределения (момент, когда каждый клапан открывается и закрывается во время рабочего цикла), их продолжительность (момент, когда клапан открыт) и подъем (насколько клапан может открыться).
Как известно, впускной клапан в двигателе проходит в цилиндр, топливно-воздушная смесь, которая затем сжимается, сгорает и проталкивается в отверстие открывающего клапана. Эти клапаны приводятся в действие толкателями, которые управляют распределительным валом, с использованием набора кулачков для идеального закрытия и открытия.
К сожалению, обычные распредвалы сделаны таким образом, что можно контролировать только открытие клапанов. Это проблема, поскольку для максимальной эффективности клапана он должен по-разному закрываться и открываться на разных оборотах двигателя.
Например, при высокой скорости работы впускного клапана нужно открывать немного раньше из-за того, что поршень движется так быстро, что не дает попасть внутрь с достаточным количеством воздуха. Если клапан открыть немного раньше, в цилиндр попадет больше воздуха, что увеличит полноту сгорания.
Поэтому вместо компромисса между распредвалами на большие и малые обороты появилась система изменения фаз газораспределения, признанная одной из самых эффективных в этой области.Разные компании по-разному трактовали данную технологию, поэтому давайте разберемся с самыми популярными из них.
Vanos (или Variable Nockenwellensteuerung) — Попытка BMW Создать систему изменения фаз газораспределения, и впервые она была применена на моторе M50, установленном на 5-й серии в 90-х годах прошлого века. Он также использует принцип задержки или опережения взаимодействия механизмов GDM, но с использованием зубчатой передачи внутри шкива распределительного вала, которая движется вместе или против распределительного вала, изменяя фазы работы.Этот процесс контролируется электронным блоком управления, который использует давление масла для перемещения шестерни вперед или назад.
Как и в других системах, шестерня перемещается вперед, чтобы открыть клапан немного раньше, увеличивая количество воздуха, поступающего в цилиндры, и увеличивая выходную мощность двигателя. Фактически, BMW впервые представила одиночный Vanos, который работал только на впускном распредвале в определенных режимах на разных оборотах двигателя. Позже немецкая компания разработала систему с двумя Vanos, которая считается более продвинутой, так как воздействует на оба распредвала, а также регулирует положение дроссельной заслонки.Двойной Vanos был создан для S50B32, который ставился на BMW M3 в кузове E36,.
Сейчас почти каждый крупный производитель имеет собственное название для системы газораспределения: Rover — это VVC, Nissan — VVL, а Ford разработал VCT. И ничего удивительного в этом нет, учитывая, что это одна из самых удачных находок для двигателей внутреннего сгорания. Благодаря ей производители смогли снизить потребление и увеличить мощность своих двигателей.
Но с появлением пневматических клапанов эти системы перестанут работать.Однако сейчас — их время.
Схема VVT-IW — это цепной привод ГРМ на обоих распределительных валах, механизм изменения фазы с лопастными роторами на впуске и наружной части, расширенный диапазон регулировки впуска. Применялся на двигателях 6A-FSE, 8R-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS …
System VVT-IW. Variable Valve Timing Intelligent Wide) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается поворотом впускных клапанов распредвала относительно ведущей звездочки в диапазоне 75-80 ° (за угол коленчатого вала).
Advanced, по сравнению с обычным VVT, дальность в основном по углу задержки. На втором распредвале в этой схеме установлен привод VVT-I.
Совместное использование VVT-IW на впуске и VVT-I на выпуске дает следующий эффект.
1. Пусковой режим (EX — вперед, в — промежуточное положение). Для обеспечения надежного запуска используются два независимых фиксатора, удерживающих ротор в промежуточном положении.
2. Режим частичной нагрузки (EX — задержка, in — задержка). Можно эксплуатировать двигатель по циклу Миллера-Аткинсона, при этом снижаются насосные потери и повышается КПД. Читать далее -.
3. Режим между средней и высокой нагрузкой (EX — задержка, in — вперед).Это обеспечивается режимом TN. Внутренняя рециркуляция выхлопных газов улучшает условия выпуска.
Регулирующий клапан встроен в центральный приводной болт (звездочку) распределительного вала. При этом управляющий масляный канал имеет минимальную длину, обеспечивая максимальную скорость срабатывания и срабатывания при низких температурах. Регулирующий клапан приводится в действие плунжером клапана VVT-IW.
Конструкция клапана позволяет независимо управлять двумя замками, отдельно для цепей подъема и задержки.Это сложная задача — зафиксировать ротор в промежуточном положении регулятора VVT-IW.
Клапан E / M VVT-IW установлен в крышке контура крышки и подключен непосредственно к приводу на фазах впускного распредвала.
Advance
Delay
Holding
Привод VVT-I
Пустой ротор VVT-I (традиционный или новый образец устанавливается на градуировочный распределительный вал (традиционный или новый образец, который является встроен в центральный болт).Когда двигатель толкается, фиксатор удерживает распределительный вал в положении максимального выдвижения, чтобы обеспечить нормальный запуск.
Вспомогательная пружина прикладывает момент вперед для возврата ротора и надежного срабатывания блокировки после выключения двигателя.
Блок управления с помощью э / м клапана регулирует подачу масла в подъемную полость и задержку привода VVT на основе сигналов датчика положения распределительного вала. На измельченном двигателе золотник перемещает пружину таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол продвижения.
Аванс . E / M Клапан по сигналу ECM переключается в положение опережения и сдвигает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением поступает в ротор со стороны полости опережения, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении опережения.
Задержка . E / M Клапан по сигналу ECM переключается в положение задержки и сдвигает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением поступает в ротор со стороны полости задержки, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении задержки.
Холдинг . ЕСМ рассчитывает желаемый угол опережения в соответствии с условиями движения и после установки заданного положения переключает регулирующий клапан в нейтральное положение до следующего изменения внешних условий.
VVTI — система изменения значений фаз газораспределения. Если перевести эту аббревиатуру с английского языка, эта система отвечает за интеллектуальный фазовый сдвиг. Теперь на современные японские двигатели установлено второе поколение механизмов.Причем впервые Vvti начали устанавливать на автомобили с 1996 года. Система представляет собой муфту и специальный клапан vvti. Последний выполняет роль датчика.
Элемент состоит из корпуса. Во внешней части находится управляющий соленоид. Он отвечает за движение клапана. Также в приборе есть уплотнительные кольца и разъем для подключения датчика.
Основным устройством управления в этой системе сдвига фазы газораспределения является муфта ВВТИ.По умолчанию разработчики двигателя спроектировали фазы открытия клапана таким образом, чтобы обеспечить хорошее сцепление с дорогой при небольшом обороте двигателя. По мере увеличения вращения растет давление масла, за счет чего открывается клапан VVTI. Тойота-Камри и ее двигатель объемом 2,4 литра работают по тому же принципу.
После открытия этого клапана распределительный вал поворачивается в определенное положение относительно шкива. Кулачки на валу имеют особую форму, и в процессе вращения элемента впускные клапаны будут открываться немного раньше.Соответственно, позже он закрывается. Это должно лучше всего повлиять на мощность и крутящий момент двигателя на высоких оборотах.
Основной механизм управления системой (и это сцепление) установлен на шкиве распределительного вала электродвигателя. Корпус соединяется с звездочкой или ротор соединяется напрямую с распределительным устройством. Масло подается с одной или двух сторон к каждому лепестку ротора на муфте, заставляя распределительный вал вращаться. Когда двигатель не работает, система автоматически устанавливает максимальные углы задержки.Они соответствуют очень позднему открытию и закрытию впускных клапанов. Когда двигатель запускается, давление масла недостаточно, чтобы открыть клапан VVTI. Во избежание ударов в системе ротор соединяется с корпусом муфты штифтом, на который при повышении давления смазка будет продавливаться самим маслом.
Работа системы осуществляется с помощью специального клапана. По сигналу компьютера электрический магнит с плунжером начнет перемещать катушку, тем самым пропуская масло в том или ином направлении.Когда двигатель остановлен, этот золотник перемещается за счет пружины, чтобы установить максимальный угол задержки. Чтобы повернуть распределительный вал на определенный угол, масло под высоким давлением через золотник подается к одной из сторон лепестков на роторе. Одновременно с этим открывается специальная полость. Он расположен с другой стороны лепестка. После того, как компьютер поймет, что распределительный вал будет повернут на нужный угол, каналы шкива перекрываются и дальше он останется в этом положении.
Итак, система должна менять фазы работы, если с ней возникнут какие-то проблемы, тогда автомобиль не сможет нормально функционировать в одном или нескольких режимах работы. Вы можете выбрать несколько симптомов, которые повлияют на неисправности.
Итак, машина не держит холостой ход на одном уровне. Это говорит о том, что клапан vvti не работает должным образом. Также о различных неисправностях в системе скажут «торможение» двигателя.Часто при проблемах с этим механизмом фазового перехода отсутствует возможность работы на низких оборотах. Еще о проблемах с клапаном могу сказать ошибка P1349. Если на нагретом форсированном агрегате высокие обороты холостого хода, машина вообще не едет.
Основных причин неисправностей клапана не так уж и много. Можно выделить два, которые встречаются особенно часто. Значит, клапан ВВТИ может выйти из строя из-за того, что в змеевике есть обрывы. В этом случае элемент не сможет отреагировать на передачу напряжения.Диагностика неисправности легко реализуется с помощью проверки измерения сопротивления катушки датчика.
Вторая причина, почему клапан VVTI (Тойота) работает некорректно или не работает вообще — завидует в наличии. Причиной таких заторов может стать банальная грязь, скопившаяся в канале со временем. Также возможно, что уплотнительная резинка внутри клапана деформирована. В этом случае восстановить механизм очень просто — достаточно очистить оттуда грязь.Это можно сделать, сморщив элемент или погрузив его в специальные жидкости.
Многие неисправности можно устранить, очистив датчик. Для начала нужно найти клапан ВВТИ. Где находится этот элемент, вы можете увидеть на фото ниже. Он встречается на картинке.
Очистку можно проводить с использованием жидкостей для очистки карбюраторов. Чтобы полностью очистить систему, снимите фильтр. Этот элемент находится под вентилем — это заглушка, в которой есть отверстие под шестигранник.Фильтр тоже нужно очистить этой жидкостью. После всех операций остается только собрать все в обратном порядке, а затем установить, не упираясь при этом в саму задвижку.
Проверить, работает ли клапан, очень просто. Для этого на контакты датчика подается напряжение в 12 В., необходимо помнить, что нельзя долго держать элемент под напряжением, так как он не может работать в таких режимах столько времени.Во время подачи напряжения стержень втянется внутрь. И когда цепочка рассеется, она вернется обратно.
Если шток перемещается легко, клапан полностью рабочий. Его нужно только промыть, смазать, и его можно будет эксплуатировать. Если он не работает должным образом, то поможет ремонт или замена клапана ВВТИ.
Сначала демонтируем регулирующую планку генератора. Затем снимаем застежку замка капота. Он откроет доступ к осевому болту генератора.Далее откручиваем болт, который держит сам клапан, и снимаем его. После снятия фильтра. Если последний элемент и клапан загрязнены, то эти детали очищают. Ремонт — это осмотр и смазка. Также можно заменить уплотнительное кольцо. Более серьезный ремонт невозможен. Если товар не работает, проще и дешевле заменить его на новый.
Часто чистка и смазка не дает необходимого результата, и тогда возникает вопрос о полной замене деталей.К тому же многие автовладельцы после замены утверждают, что машина стала намного лучше работать и снизился расход топлива.
Для начала снимают регулирующую планку генератора. Затем снимите крепеж и получите доступ к болту генератора. Публикуйте болт, на котором держится нужный клапан. Старый элемент можно вытащить и выбросить, а старый поставить новый. Затем закрутите болт, и машину можно будет эксплуатировать.
Современные автомобили одновременно и хорошие, и плохие.Плохие они в том, что не каждую операцию, связанную с ремонтом и обслуживанием, можно выполнить самостоятельно. Но заменить этот клапан своими руками можно, и это большой плюс японскому производителю.
Последнее обновление 6 апреля 2021 г.
Большинство современных двигателей оснащены системой изменения фаз газораспределения. Эта технология одновременно улучшает производительность и эффективность, но как она работает на самом деле? Что ж, прежде чем мы перейдем к этому, давайте объясним терминологию.Видите ли, эта технология широко используется большинством производителей, но у многих из них есть некоторые вариации, включая специальное название. Например, Toyota использует VVT-i, Honda — VTEC, а Mitsubishi назвала свою систему MIVEC. На самом деле они делают почти одно и то же.
Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.
За счет использования сложных механических и гидравлических процессов внутри двигателя эта технология позволяет двигателю повышать производительность, когда этого требует водитель, и в то же время повышать эффективность, когда производительность действительно не нужна.Как мы уже сказали, все системы имеют несколько разных характеристик, но все они работают на одних и тех же (приблизительных) принципах.
Читайте также: Как уменьшить количество черного дыма в дизельных двигателях
КПД на низких оборотах
При движении на нижних оборотах в системе изменения фаз газораспределения используется распределительный вал с другим профилем. Он разработан для обеспечения более плавного холостого хода с лучшей экономией топлива, а также большей мощности и крутящего момента на низких оборотах. Это беспроигрышный вариант, позволяющий водителю управлять автомобилем без ущерба для эффективности.
Связано: SOHC против двигателей DOHC
Электрический мониторинг
Бортовой компьютер контролирует обороты в реальном времени, положение дроссельной заслонки, а также текущие условия. Когда возникает ощущение, что вы требуете от двигателя большего, он переключается на другой профиль распределительного вала, что дает вам больше мощности.
Мощность при высоких оборотах
Как только вы кладете ногу на педаль акселератора, компьютер автомобиля немедленно активирует электронный переключатель, запускающий переключение на более агрессивный профиль распределительного вала с помощью гидравлики.Это дает водителю намного большую производительность при более высоких оборотах. В большинстве случаев водители действительно могут слышать и чувствовать, когда система активна, это действительно заметно.
Однако не все двигатели с регулируемыми фазами газораспределения ориентированы на рабочие характеристики. Некоторые производители используют эту технологию для увеличения экономии топлива в своих двигателях, при этом совершенно не уделяя внимания мощности.
Еще одним преимуществом системы является то, что вы получаете большую внутреннюю рециркуляцию газа. Поскольку у вас есть больше направления для газов, система может фактически сократить выбросы.Это очень важно для производителей, которые пытаются снизить выбросы выхлопных газов в своих автомобилях.
Увеличение мощности в верхних частях диапазона оборотов велико, но низкий крутящий момент — это то, что делает VVT таким удобным. Так лучше для повседневной езды, и не только из-за этого. Благодаря более точному обращению с клапанами двигателя, VVT делает двигатели значительно более экономичными, чем их аналоги без VVT. Естественно, у системы есть свои плюсы и минусы, но простой факт в том, что плюсы для VVT намного перевешивают его минусы, такие как сложность и повышенная стоимость производства.
Отправленный Марком Уильямсом | 25 января 2015 г.
Тим Эстердал
Большинство поклонников пикапов, вероятно, знают, что новая Toyota Tacoma 2016 будет оснащена новым 3,5-литровым двигателем V-6, но это еще не все. Этот новый двигатель будет использовать цикл «Аткинсона», наиболее характерный для Toyota Prius. Это обещает обеспечить лучшую экономию топлива, но потенциально может вызвать недоумение среди покупателей.Это то что тебе нужно знать.
Прежде чем мы перейдем к циклу Аткинсона, мы должны сначала объяснить, что в подавляющем большинстве бензиновых двигателей используется цикл двигателя «Отто». Этот цикл получил свое название от немецкого изобретателя Николауса Отто и его партнера Ойгена Лангена, которые продемонстрировали его использование в четырехтактной модели в 1876 году. Это цикл, который знает большинство людей: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Он использует топливо, воздух и свечи зажигания для зажигания поршня, поворота коленчатого вала и запуска двигателя.
Цикл настолько популярен, что большинство людей не думают о нем как о цикле Отто. Они просто думают об этом как о бензиновом двигателе. Цикл Отто был основой всех бензиновых двигателей до появления Prius.
Проще говоря, цикл Аткинсона направлен на использование всей энергии в цилиндре. Это достигается за счет того, что впускной клапан остается открытым дольше, создавая более короткий ход сжатия.
В двигателе Prius конечный результат — эффективная степень сжатия 8: 1, а степень расширения — около 13: 1.Эта дифференциация приводит к тому, что двигатель на 12–14 процентов эффективнее цикла Отто с точки зрения выходной мощности на расход топлива.
Когда типичный цикл Отто завершается, в цилиндре остается некоторое давление окружающей среды. Это давление помогает «выталкивать» отработанные газы из цилиндра в выпускной коллектор и выхлоп. Пока эта система работает, она тратит впустую энергию, выталкивая газы, вместо того, чтобы использовать энергию для поворота колес транспортного средства.
В цикле Аткинсона после завершения рабочего такта (т.е.е., четыре цикла выполнены) в цилиндре почти нет остаточного давления. Это достигается за счет того, что впускной клапан остается открытым на небольшую часть хода сжатия. Когда головка поршня движется вниз, закачивается новая свежая топливная смесь. В заданной точке хода поршня впускной клапан закрывается. В результате сокращается рабочий ход.
Как мощность, так и такты выпуска остаются неизменными в цикле Отто, но в цикле Аткинсона используется почти весь ход поршня.
Обратной стороной цикла Аткинсона является то, что вам все равно нужно выводить выхлопные газы из цилиндра, поскольку вы больше не используете давление окружающей среды. Ранние двигатели с циклом Аткинсона имели нагнетатели для решения этой проблемы. Однако для решения этой проблемы Toyota разработала на Prius систему впуска с «падающим потоком». Эта уникальная система использует атмосферное давление для вытеснения выхлопных газов.
Еще одним недостатком цикла Аткинсона является более короткий рабочий ход, обеспечивающий более узкий диапазон оборотов.В Prius Toyota решила эту проблему с помощью бесступенчатой трансмиссии и электродвигателя. Эти стратегии позволяют двигателю работать в оптимальном диапазоне, обеспечивая плавное вождение.
Кроме того, интеллектуальная система изменения фаз газораспределения Prius регулирует синхронизацию впускных клапанов для достижения максимальной топливной эффективности.
Мы знаем, что Tacoma 2016 будет оснащена технологией Toyota D-4S, которая включает прямой и порт впрыска топлива. Эта система в настоящее время используется на Scion FR-S и Subaru BR-Z.По словам Toyota, он «сочетает в себе форсунки, которые впрыскивают топливо под высоким давлением непосредственно в цилиндры, вместе с обычными форсунками, впрыскивающими топливо во впускные каналы». Две системы включаются и выключаются в зависимости от оборотов двигателя.
Система также впрыскивает топливо во время запуска и в определенных точках нагрузки, чтобы улучшить стабильность сгорания, без использования ограничительной конструкции впускного канала, которая увеличивает опрокидывающий поток.
Цикл Аткинсона более эффективен, чем цикл Отто, поэтому новый двигатель Tacoma 2016 года будет предлагать лучшую экономию топлива, чем другие традиционные двигатели V-6, без необходимости прибегать к турбонагнетателям или дизельному топливу.
В то время как цикл Аткинсона отлично справляется с максимальной экономией топлива в Prius, еще предстоит увидеть, как этот цикл будет работать в пикапе с очень разными рабочими циклами. Будет улучшена экономия топлива на шоссе и в пустом кузове, но мы действительно не знаем, как это повлияет на буксировку или транспортировку груза. Мы предполагаем, что Toyota это поняла, и поэтому потребовалось так много времени, чтобы внедрить цикл Аткинсона в другие автомобили (Prius впервые поступил в продажу в 1997 году).
В итоге новый 3.5-литровый двигатель Tacoma V-6 с двигателем Аткинсона с новой шестиступенчатой автоматической коробкой передач и новым задним дифференциалом, вероятно, будет иметь лучшую в своем классе экономию топлива. Насколько хорошо он может справиться с обязанностями пикапа, еще предстоит ответить.
Cars.com Фото: Эван Сирс
Попробуем разобраться вначале, почему нужно варьировать Valve Timing / VVT?
Во-первых, прочтите здесь сначала, что такое «Регулировка фаз газораспределения»? Автомобильный двигатель фактически «дышит» (вдыхает / выдыхает) через свои клапаны, как это делают люди.Скорость, с которой люди дышат, в основном зависит от работы, выполняемой людьми. Например, если человек сидит или спит, он будет дышать медленнее, чем при ходьбе или беге. Кроме того, при занятиях плаванием или поднятием тяжестей людям также необходимо открывать рот, чтобы получить больше воздуха.
Это происходит потому, что когда человеческое тело подвергается тяжелой работе, увеличивается потребность во всасывании воздуха. Таким образом, это вызывает более быстрое дыхание и / или более широкое открытие рта для получения большего количества воздуха.Аналогично, когда двигатель работает на высоких оборотах; ему необходимо открывать впускные клапаны раньше, быстрее и на более длительный период. Это связано с тем, что для выработки большей мощности он должен всасывать больше топливовоздушной смеси (заряда) для горения.
В более старых традиционных двигателях время, в течение которого клапаны оставались открытыми, было оптимизировано только для одной скорости двигателя. Однако по мере увеличения частоты вращения значительно сокращается время, необходимое для полного заполнения цилиндров, в результате чего двигатель получает меньшее количество заряда (воздушно-топливной смеси), что приводит к потере мощности, особенно когда двигатель работает на высоких оборотах. скорость.
Чтобы преодолеть этот недостаток, инженеры разработали VVT или механизм «регулируемого времени клапана». VVT изменяет время открытия и закрытия клапанов для нескольких оборотов двигателя. На высокой скорости впускные клапаны открываются гораздо раньше, так что в цилиндры поступает больше топливовоздушной смеси или «заряда». Это помогает улучшить «дыхание» двигателя, что также в значительной степени улучшает его «объемный КПД».
Система изменения фаз газораспределения дополнительно оптимизирует время открытия и закрытия клапанов для нескольких оборотов двигателя.В конструкции VVT первого поколения используется двухступенчатая вариация, которая оптимизирует двигатель для двух различных скоростей вращения. Эта конструкция позволяет использовать два разных набора таймингов, включая один для состояния «частичной нагрузки», то есть до 3500 об / мин, и другой для состояния «полной нагрузки», то есть выше 3500 об / мин. Кроме того, VVT чаще повышает производительность и снижает выбросы. Кроме того, VVT предлагает лучшее из обоих миров. Таким образом, он обеспечивает плавный холостой ход на низких оборотах и максимальную мощность на высоких оборотах.
Диаграмма изменения фаз газораспределенияКроме того, в конструкции VVT нового поколения реализована система непрерывного изменения фаз газораспределения или CVVT.Кроме того, CVVT непрерывно (или бесконечно) изменяет фазы газораспределения, которые в цифровом виде контролируются ЭБУ двигателя. Кроме того, он оптимизирует фазы газораспределения для всех оборотов двигателя и условий. Хотя существуют разные механизмы для достижения изменения, это в основном достигается за счет использования «распределительного вала с изменяемой синхронизацией» и соленоидных клапанов.
Кроме того, в CVVT используется гибкое гидравлическое соединение между распределительным валом и его звездочкой. Он приводится в действие давлением моторного масла и электромагнитным клапаном управления маслом, которым управляет ЭБУ двигателя.Кроме того, он перемещает распределительный вал вперед и опережает время открытия впускных клапанов. В некоторых более продвинутых конструкциях используются «двойные» системы, то есть «Dual VVTi» — по одной для независимого изменения времени впускного и выпускного клапана.
Двойной двигатель VVTi (изображение любезно предоставлено Toyota)Термин VVL означает « Variable Valve Lift », а VVEL означает « Variable Valve Event and Lift ». Термин VVTL означает « Variable Valve Timing and Lift », который представляет собой усовершенствованную систему поддержки для изменения «подъема» клапанов.В настоящее время система «VVL» все чаще используется в сочетании с системами «Variable Valve Timing» (VVT) для повышения производительности.
Кроме того, эта конструкция также изменяет подъем (или ход) впускных клапанов вместе с фазами газораспределения в зависимости от частоты вращения двигателя. Таким образом, он облегчает работу впускных клапанов « с малым подъемом, » на холостом ходу или малых скоростях и « с высоким подъемом, » на высоких скоростях. Также он обеспечивает точное управление клапанами при открытии / закрытии. Кроме того, чтобы соответствовать более строгим нормам выбросов, производители разработали множество других вспомогательных систем.Это электромеханические или электрогидравлические подъемники клапанов, системы без кулачковых клапанов и т. Д.
VVL: Схема регулируемого подъема клапанаСокращения | |||
| SL. | Сокращение | Полная форма | Компания |
| 1 | CVVT | Непрерывная регулировка фаз газораспределения | Рено |
| 2 | CVVT | Непрерывная регулировка фаз газораспределения | Volvo |
| 3 | ДКТ | Регулируемая синхронизация кулачка | Форд |
| 4 | VVT | Регулируемая синхронизация клапана | Сузуки |
| 5 | VVT | Регулируемая синхронизация клапана | Фольксваген |
| 6 | DCVCP | Двойное непрерывное регулирование фаз газораспределения | GM |
| 7 | VVTi | Регулируемая синхронизация клапана (интеллектуальная) | Тойота |
| 8 | VTVT | Переменная синхронизация и клапанный механизм | Hyundai |
| 9 | N-VCT | Nissan-Variable Cam Timing | Nissan |
| 10 | S-VT | Последовательная синхронизация клапана | Мазда |
| 11 | MIVEC | Инновационная электронная система управления синхронизацией клапанов Mitsubishi | Мицубиси |
| 12 | i-VTEC | Intelligent — Электронное управление с регулируемой синхронизацией клапана и подъемом | Хонда, Акура |
| 13 | Камтроник | — | Мерседес Бенц |
| 14 | VANOS | Переменный Nockenwellensteuerung | BMW |
| 15 | Клапанный подъемник | — | Audi |
| 16 | VarioCam | — | Порше |
Подробнее: Что такое синхронизация клапанов двигателя? >>
О компании CarBikeTech
CarBikeTech — технический блог.