Изменение фаз газораспределения: Зачем менять фазы газораспределения — ДРАЙВ

Содержание

Зачем менять фазы газораспределения — ДРАЙВ

  • Войти
  • Регистрация
  • Забыли пароль?
  • user
  • Выход
Найти ДРАЙВ
  • Наши
    тест-драйвы
  • Наши
    видео
  • Цены и
    комплектации
  • Сообщество
    DRIVE2
  • Новости
  • Наши тест-драйвы
  • Наши видео
  • Поиск по сайту
  • Полная версия сайта
  • Войти
  • Выйти
  • Acura
  • Alfa Romeo
  • Aston Martin
  • Audi
  • Bentley
  • Bilenkin Classic Cars
  • BMW
  • Brilliance
  • Cadillac
  • Changan
  • Chery
  • CheryExeed
  • Chevrolet
  • Chrysler
  • Citroen
  • Daewoo
  • Datsun
  • Dodge
  • Dongfeng
  • DS
  • FAW
  • Ferrari
  • FIAT
  • Ford
  • Foton
  • GAC
  • Geely
  • Genesis
  • Great Wall
  • Haima
  • Haval
  • Hawtai
  • Honda
  • Hummer
  • Hyundai
  • Infiniti
  • Isuzu
  • JAC
  • Jaguar
  • Jeep
  • KIA
  • Lada
  • Lamborghini
  • Land Rover
  • Lexus
  • Lifan
  • Maserati
  • Mazda
  • Mercedes-Benz
  • MINI
  • Mitsubishi
  • Nissan
  • Opel
  • Peugeot
  • Porsche
  • Ravon
  • Renault
  • Rolls-Royce
  • Saab
  • SEAT
  • Skoda
  • Smart
  • SsangYong
  • Subaru
  • Suzuki
  • Tesla
  • Toyota
  • Volkswagen
  • Volvo
  • Zotye
  • УАЗ
  • Kunst!
  • Тесты шин
  • Шпионерия
  • Автомобизнес
  • Техника
  • Наши дороги
  • Гостиная
  • Автоспорт
  • Авторские колонки
  • Acura
  • Alfa Romeo
  • Aston Martin
  • Audi
  • Bentley
  • BCC
  • BMW
  • Brilliance
  • Cadillac
  • Changan
  • Chery
  • CheryExeed
  • Chevrolet
  • Chrysler
  • Citroen
  • Daewoo
  • Datsun
  • Dodge
  • Dongfeng
  • DS
  • FAW
  • Ferrari
  • FIAT
  • Ford
  • Foton
  • GAC
  • Geely
  • Genesis
  • Great Wall
  • Haima
  • Haval
  • Hawtai
  • Honda
  • Hummer
  • Hyundai
  • Infiniti
  • Isuzu
  • JAC
  • Jaguar
  • Jeep
  • KIA
  • Lada
  • Lamborghini
  • Land Rover
  • Lexus
  • Lifan
  • Maserati
  • Mazda
  • Mercedes-Benz
  • MINI
  • Mitsubishi
  • Nissan
  • Opel
  • Peugeot
  • Porsche
  • Ravon
  • Renault
  • Rolls-Royce
  • Saab
  • SEAT
  • Skoda
  • Smart
  • SsangYong
  • Subaru
  • Suzuki
  • Tesla
  • Toyota
  • Volkswagen
  • Volvo
  • Zotye
  • УАЗ

Изменение фаз газораспределения — Энциклопедия журнала "За рулем"

Выбор фаз газораспределения — один из инженерных компромиссов. Для того, чтобы получить максимальную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала, необходимо обеспечить существенное перекрытие клапанов в районе ВМТ, потому что мощность в наибольшей степени зависит от максимально возможного количества горючей смеси, попадающей в цилиндр за короткое время, но чем выше частота вращения коленчатого вала, тем меньше отводимое на это время. С другой стороны, при малых оборотах, когда не требуется максимальная мощность, лучше, когда угол перекрытия близок к нулю. Небольшое или нулевое перекрытие клапанов заставляет двигатель более чутко реагировать на изменение положения педали «газа», что очень важно при движении автомобиля в транспортном потоке.

Рис. Схема работы механизма изменения фаз газораспределения: α° — диапазон изменения фаз газораспределения

В начале 1990-х гг. появились двигатели с автоматическими устройствами для изменения фаз газораспределения. Обычно в приводном шкиве (или звездочке) распределительного вала впускных клапанов размещается специальное устройство, которое имеет гидравлический привод от смазочной системы двигателя и может поворачивать распределительный вал относительно приводной звездочки (шкива) и, следовательно, относительно коленчатого вала.

При этом впускные клапаны могли открываться и закрываться раньше или позже. Изменение фаз открытия и закрытия впускных клапанов оказывает больший эффект, чем изменение аналогичных фаз выпускных клапанов. Первые устройства обеспечивали простое переключение в два положения, обеспечивая один угол перекрытия для малых оборотов двигателя, а другой — для высоких оборотов и нагрузки. Этого было достаточно для того, чтобы обеспечить хороший пуск, достаточный крутящий момент при сравнительно малых оборотах и нагрузках двигателя и возможность достижения большой мощности при высоких оборотах. Постепенно были разработаны устройства, которые могли изменять фазы газораспределения во всем диапазоне оборотов двигателя, а некоторые производители начали изменять фазы открытия-закрытия выпускных клапанов, в основном для того, чтобы снизить выбросы вредных веществ. Сегодня изменяемые фазы газораспределения

VIVT (Variable Inlet Valve Timing) стали общепринятыми и появился целый ряд двигателей, оборудованных системой изменения фаз газораспределения во всем диапазоне.
В некоторых ГРМ имеется возможность отключать один из впускных клапанов в каждом цилиндре. Такое устройство используется компанией Honda в высокофорсированном двигателе CVT. Здесь не обеспечивается полное отключение клапана, а происходит его открытие на небольшую величину в целях исключения возможности его прихвата к седлу.

Альтернативной разработкой, впервые использовавшейся фирмой Toyota, а сейчас широко применяемой в двигателях с двумя впускными клапанами на цилиндр, стало простое закрытие одного из впускных патрубков с помощью автоматически управляемой заслонки. Обычно два впускных патрубка имеют разную форму: один, который всегда остается открытым, имеет форму, которая обеспечивает турбулизацию горючей смеси в камере сгорания, чтобы создать хорошо перемешанный поток, необходимый работе двигателя на малых оборотах, и другой, короткий прямой патрубок, открывающийся при высоких оборотах и нагрузке обеспечивает максимально возможное наполнение цилиндров. Двигатели, имеющие устройства такого типа, получили название двигателей с изменяемой длиной впускных трубопроводов. Более сложные системы могут постоянно и плавно изменять длину впускных трубопроводов.

Перспективными конструкциями ГРМ являются механизмы без распределительного вала, в которых клапаны управляются индивидуальными устройствами с помощью электромагнитных соленоидов. Использование такой техники дает возможность индивидуального контроля за работой каждого клапана. При этом можно не только оптимально управлять временем открытия каждого клапана и обеспечивать получение максимальных мощности или крутящего момента, но и отключать некоторые цилиндры полностью или переводить их на малую нагрузку для более эффективной работы остальных цилиндров. Можно переводить двигатель в режим компрессора, разгружая, таким образом, тормоза, и, возможно, запасая часть энергии при спуске с возвышенности (рекуперация). Но главное преимущество этой системы заключается в том, что время и степень открытия клапанов в любой момент времени могут быть оптимальными для работы двигателя при данных условиях движения.
Сегодня уже созданы такие экспериментальные системы с хорошей эффективностью действия (уменьшено потребление топлива до 20 %). Кроме того, конструкция самого двигателя может быть упрощена, потому что обычный привод — цепи, зубчатые ремни, механизм натяжения, шестерни и кулачковые валы — становятся ненужными.
Препятствием на пути к широкому применению таких «бескулачковых» клапанных механизмов является большое потребление электроэнергии и большие габариты при водных устройств, получаемые при существующем 12-вольтовом электрооборудовании. Эти проблемы значительно уменьшаются в случае повышения рабочего напряжения на борту в несколько раз.

Что такое система изменения фаз газораспределения

Эффективность работы любого ДВС, КПД двигателя, показатель мощности, моментная характеристика и топливная экономичность напрямую зависят от ряда факторов. Одной из важных составляющих в списке являются фазы газораспределения. Ответить на вопрос, что такое фазы газораспределения двигателя, можно следующим образом. Под такими фазами стоит понимать своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов.

Большинство современных ДВС все более активно получают систему изменения фаз газораспределения, хотя еще около 20 лет назад массово доступный четырехтактный двигатель данной системы не имел. В обычном моторе клапаны открываются благодаря воздействию на них кулачков распределительного вала. Форма профиля кулачка распредвала определяет момент и продолжительность открытия клапана.

Указанные параметры составляют так называемую ширину фазы газораспределения.  Дополнительным параметром также является величина хода клапана (высота его подъема). Стоит учитывать, что топливно-воздушная смесь и отработавшие газы во впуске, в цилиндре ДВС и на выпуске ведут себя не одинаково, что зависит от различных режимов его работы. Скорость течения динамично изменяется, появляются колебания газовых сред, которые приводят к резонансам или застою. Все это влияет на эффективность наполнения цилиндров и их продувки на разных режимах работы силового агрегата.

Фиксированные фазы газораспределения заставляют конструкторов ДВС проектировать мотор так, чтобы присутствовала уверенная тяга в диапазоне низких и средних оборотов, но при этом оставался запас мощности для поддержания набранной скорости и дальнейшего ускорения автомобиля при выходе ДВС на режимы около зоны максимальных оборотов. Дополнительно необходимо обеспечить устойчивую работу силового агрегата на холостом ходу, эластичность на переходных режимах, а также экономичность и экологичность силовой установки. Если фазы газораспределения фиксированы, то улучшение одних параметров закономерно повлечет ухудшение других. Для решения этой задачи была разработана система изменения фаз газораспределения, которая гибко и динамично изменяет основные параметры работы ГРМ зависимо от того режима, в котором работает двигатель в определенный момент.

Система изменения фаз газораспределения VVT (англ. Variable Valve Timing) создана для динамичной корректировки рабочих параметров механизма газораспределения. Данное управление осуществляется с учетом различных режимов работы силового агрегата. Использование указанной системы регулировки фаз газораспределения позволяет добиться повышения мощности мотора и моментной характеристики. Система VVT обеспечивает экономию горючего, а также снижает токсичность выхлопных газов в процессе работы двигателя.

Система изменения фаз газораспределения влияет на основные параметры работы газораспределительного механизма. К таким параметрам относят моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, длительность времени открытия клапана и высоту его подъема. Указанные параметры представляют собой в итоге фазы газораспределения, так как от них зависит продолжительность такта впуска и выпуска, что выражается тем углом, на который повернут коленчатый вал двигателя по отношению к мертвым точкам (ВМТ и НМТ) во время движения поршня в цилиндре. Форма кулачка распределительного вала определяет фазу газораспределения, так как указанный кулачок оказывает прямое воздействие на впускной или выпускной клапан ГРМ.

Содержание статьи

Для чего необходима система изменения фаз газораспределения

Для достижения наибольшей эффективности применительно к динамично изменяющимся режимам работы ДВС необходима различная величина фаз газораспределения. В режиме холостого хода наиболее рациональными становятся «узкие» фазы газораспределения, под которыми понимается позднее открытие и ранее закрытие клапанов. При этом исключается перекрытие фаз, под которым понимается время одновременного открытия впускного и выпускного клапана. Это необходимо для того, чтобы исключить попадание выхлопных газов во впуск и выброс топливно-воздушной смеси в выпускной коллектор.

Выход мотора на режим максимальной мощности означает повышение оборотов, так как распредвал крутится быстрее и время открытия клапанов сокращается. Для того чтобы не терялась мощность и крутящий момент на высоких оборотах сохранялся, в двигатель должно поступать намного больше топливно-воздушной смеси, а выпуск отработавших газов должен быть реализован максимально эффективно. Задача решается путем раннего открытия клапанов и увеличения времени их открытия, делая фазу «широкой». Фаза перекрытия также расширяется до максимума с ростом оборотов, что необходимо для качественной продувки цилиндров.

Если мотор работает на низких оборотах, нужны максимально короткие фазы газораспределения. Это означает, что время открытия клапанов должно быть минимальным по продолжительности, обеспечивая так называемые «узкие» фазы. Высокие обороты двигателя требуют полной противоположности в виде «широких» фаз газораспределения. Время открытия клапана должно быть увеличено до максимума, параллельно обеспечивая такты впуска и выпуска, а также эффективное перекрытие.

Сам кулачок распредвала имеет форму, которая способна обеспечить как реализацию узкой, так и широкой фазы. Проблема заключается в том, что фиксированная форма кулачка не позволяет одновременно добиться узких и широких фаз газораспределения. Получается, форма кулачка подобрана с расчетом на возможный оптимальный баланс между высоким показателем крутящего момента на низких оборотах ДВС и максимальной мощностью агрегата в режиме высокой частоты вращения коленчатого вала. Система изменения фаз газораспределения позволяет намного более гибко изменять эти параметры, буквально «подстраивая» ГРМ  под конкретный режим работы двигателя для достижения лучшей отдачи от мотора и топливной экономичности.

Системы изменения фаз газораспределения представлены несколькими видами. Главные отличия заключаются в тех и или иных параметрах регулировки ГРМ в процессе его работы.  Сегодня используются следующие решения для управления фазами газораспределения:

  • система поворота распредвала;
  • кулачки распредвала с различным профилем;
  • система изменения высоты подъема клапанов;

Система на основе гидроуправляемой муфты

Широкое распространение получили системы изменения фаз газораспределения, принцип работы которых основан на осуществлении поворота распредвала. К таким схемам управления фазами газораспределения относят: японскую систему VVT-i, Dual VVT-i, решение немецкого концерна BMW под названием VANOS, Double VANOS, схему VVT от Volkswagen, управление фазами газораспределения VTEC от Honda, систему CVVT брендов Hyundai, Kia и концерна GM, регулировку фаз VCP от Renault и т.д.

Работа указанных выше систем основывается на небольшом повороте распредвала по ходу его вращения. Такой способ позволяет добиться раннего открытия клапанов сравнительно с их базовым начальным положением. Данный тип систем изменения фаз газораспределения конструктивно состоит из специальной муфты, которая управляется гидравлическим способом, а также дополнительной системы управления указанной муфтой. Гидроуправляемая муфта среди автомехаников получила название фазовращатель.

Поворот распредвала осуществляется при помощи электроники управления и гидравлики, а сама система чаще всего затрагивает только впускные клапаны. Рост оборотов ДВС приводит к тому, что фазовращатель осуществляет проворот распредвала по ходу его вращения, впускные клапана открываются раньше и цилиндры намного более эффективно наполняются рабочей смесью в режиме высоких оборотов.

Получается, гидроуправляемая муфта реализует поворот распредвала ГРМ. Данная муфта конструктивно включает в себя:

  • ротор, который соединен с распредвалом;
  • корпус, которым выступает шкив привода распредвала;

В определенные полости, которые расположены между ротором и корпусом-шкивом, попадает моторное масло из системы смазки ДВС. Масло в муфту подается по особым каналам. Когда моторное масло заполняет одну или другую полость муфты, осуществляется поворот ротора по отношению к корпусу. Этот поворот ротора означает, что и распределительный вал будет повернут на необходимый угол.

Чаще всего местом установки гидроуправляемой муфты становится привод того распределительного вала, который отвечает за работу впускных клапанов. Встречаются также конструкции ДВС, когда подобные муфты-фазовращатели стоят как на впускном распредвале, так и на выпускном. Данное решение позволяет  шире и эффективнее регулировать параметры работы ГРМ на впуске и выпуске, но усложняет механизм.

Электронное управление автоматически регулирует работу гидроуправляемой муфты. Система такого управления включает в себя:

  • группу входных датчиков;
  • электронный блок управления;
  • список исполнительных устройств;

Система управления получает показания от датчика Холла, который производит оценку положения распредвалов. Дополнительно задействованы  и другие датчики, которые используются ЭБУ для управления работой всего двигателя.

К таковым относят датчик, измеряющий частоту вращения коленвала, температурный датчик охлаждающей жидкости (ОЖ), датчик расхода воздуха и другие. Сигналы от этих датчиков подаются в ЭБУ, который после отправляет соответствующий сигнал на  специальное управляющее (исполнительное) устройство.

Таким устройством, на которое воздействует электронный блок управления двигателем, является электромагнитный клапан (электрогидравлический распределитель). Клапан представляет собой распределитель, который при необходимости открывает доступ потоку моторного масла к гидроуправляемой муфте, а также реализует отвод масла от фазовращателя. Это зависит от того, в каком режиме работает силовой агрегат.

Данная схема изменения фаз газораспределения с использованием муфты задействуется в момент работы двигателя на холостом ходу, (мотор работает на самых низких оборотах), в режиме максимальной мощности на высоких оборотах, а также в том режиме, когда осуществлен выход ДВС на максимум крутящего момента.

Система ступенчатого изменения фаз газораспределения

Эволюция систем изменения фаз газораспределения позволила инженерам не только осуществлять сдвиг фаз, но и эффективно выполнять их расширение и сужение. Следующим типом систем изменения фаз газораспределения являются решения, основанные на использовании кулачков  распредвала разной формы. Благодаря такому способу удается достичь ступенчатого изменения момента времени, на который открывается клапан, а также изменить саму высоту подъема клапанов. В списке подобных систем находится VVTL-i от автогиганта Toyotа, VTEC японской Honda и MIVEC от Mitsubishi, решение от Audi под названием Valvelift System и другие.

Указанные системы похожи друг на друга как конструктивно, так и по принципу действия. Немного отличается только немецкая Valvelift System. Наибольшую известность получила системаVVTL-i, VTEC и MIVEC. В основе таких систем изменения фаз газораспределения находятся кулачки с различным профилем, а также система управления. Распределительный вал в таких системах управления фазами газораспределения выполнен так, что имеет сразу два кулачка малого размера, а также один кулачок большего размера. Меньшие кулачки при помощи специального рокера (коромысла) соединяются с впускными клапанами. Большой кулачок отвечает за перемещение одного незадействованного коромысла.

Такая система изменения фаз газораспределения позволяет переключаться с малых кулачков на большой зависимо от режима работы ДВС. Переход между режимами достигается благодаря тому, что происходит срабатывание специального механизма блокировки. Указанный блокирующий механизм основан на гидравлическом приводе.

Когда мотор работает на низких оборотах и при незначительной нагрузке, впускные клапаны приводятся в действие малыми кулачками распределительного вала, фазы газораспределения  в таком режиме имеют небольшую продолжительность (узкая фаза).

Если двигатель раскручивается до определенных оборотов, система управления активирует механизм блокировки. В результате происходит соединение коромысел малых и большого кулачков, что обеспечивает жесткость конструкции. Соединение происходит при помощи особого стопорного штифта, а усилие на впускные клапаны начинает поступать от единственного большого кулачка. Малые кулачки распредвала на высоких оборотах двигателя становятся неактивными.

Существующие разновидности систем VTEC могут иметь сразу три режима регулирования ГРМ. В данной модификации на низких оборотах ДВС работает один малый кулачок распредвала, который осуществляет открытие только одного впускного клапана. Два маленьких кулачка задействуются в режиме средних нагрузок и оборотов двигателя, обеспечивая открытие двух впускных клапанов. Большой кулачок вступает в действие при выходе силовой установки на режим оборотов, приближенных к максимальным.

Система изменения фаз газораспределения I-VTEC, которая представлена производителем Honda, объединила в себе главные преимущества решений как VTC, так и VTEC. Регулирование по трем ступеням обеспечивает существенную экономию топлива. При низкой частоте вращения половина впускных клапанов практически не имеет активности. Увеличение частоты вращения до уровня средних оборотов подключает дезактивированные клапаны, но высота их подъема не подразумевает полного открытия.

Выход на режим максимальных оборотов заставляет впускные клапаны работать от центрального кулачка большого размера. Указанный кулачок имеет особый профиль, который специально подобран для достижения максимального подъема клапанов, что означает повышение отдачи от ДВС на мощностных режимах работы агрегата. Такой подход значительно расширил возможности управления параметрами ГРМ для эффективного регулирования работы двигателя на различных режимах.

Если рассмотреть пример с системой VVTL-i от Toyota, то после выхода мотора с таким решением на обороты около 6000 об/мин стандартный кулачек распредвала исключается из работы и замещается кулачком с измененным профилем. Указанный кулачек обеспечивает дугой алгоритм работы клапана, сдвигает (расширяет) фазу и увеличивает высоту его подъема. На практике это будет означать, что при выходе мотора на режим высоких оборотов у двигателя появится резкий прирост тяги, необходимый для обеспечения дальнейшего уверенного разгона.

Схема работы системы VVTL-i строится на следующем алгоритме. Время открытия и высота подъема впускных клапанов регулируется аналогично другим решениям. Когда мотор работает в режиме оборотов до 6000 об/мин, тогда воздействие на клапан осуществляет меньший кулачок распредвала, который оказывает нажатие на рокер и таким образом открывает клапана. После набора оборотов выше заданной отметки управлять открытием клапанов начинает высокий кулачок с особым профилем. Для его активации специальный сухарь под давлением масла перемещается.

За своевременную подачу моторного масла по специальной магистрали в точно необходимый момент отвечает система управления. Давление масла и перемещение сухаря позволяет кулачку распредвала через специальный шток, который до этого находился в свободном положении, начать воздействовать на клапан посредством коромысла.

Система регулирования высоты подъема клапана

Дальнейшее развитие систем изменения фаз газораспределения привело к появлению сложных решений, которые основаны на управлении высотой подъема клапанов. Новатором в данной области стала компания BMW, представившая систему под названием Valvetronic на своих моторах в 2001 году.

Регулирование высоты подъема клапана дополнительно позволило исключить из схемы дроссельную заслонку применительно к основным режимам работы ДВС. Наличие заслонки заметно снижает эффективность наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью в режиме низких и средних оборотов.

Системы изменения фаз газораспределения | Газораспределительный механизм (ГРМ)

В обычном двигателе фазы газораспределения определяются формой кулачка распределительного вала и остаются неизменными во всех диапазонах работы двигателя. Однако постоянные фазы газораспределения не позволяют создавать оптимальные процессы смесеобразования.

Чтобы варьировать фазами газораспределения необходимо изменять положение распределительного вала относительно коленчатого.

Холостой ход. На этом режиме работы следует устанавливать такой угол поворота распределительного вала, который соответствует самому позднему началу открытия впускных клапанов (максимальный угол задержки, при минимальном перекрытии клапанов). Этим обеспечивается минимальное поступление отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя и снижение расхода топлива.

Режим низких нагрузок. Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации поступления отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя.

Режим средних нагрузок. Перекрытие клапанов увеличивается, что позволяет снизить «насосные» потери, при этом часть отработавших газов поступает во впускной трубопровод, что позволяет снизить температуру рабочего цикла и вследствие этого содержание оксидов азота в отработавших газах.

Режим высоких нагрузок при низкой частоте вращения коленчатого вала. На этом режиме обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов, что обеспечивает увеличение крутящего момента. Небольшое или нулевое перекрытие клапанов заставляет двигатель бо­лее четко реагировать на изменение положения дроссельной заслонки, что, например, очень важно в транспортном потоке.

Режим высоких нагрузок при высокой частоте вращения коленчатого вала. Для того чтобы получить максимальную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала, необходимо перекры­тие клапанов около ВМТ с большим углом поворота коленчатого вала. Это связано с тем, что мощность в наиболь­шей степени зависит от максимально возможного количества топливно-воздушной смеси, попадающей в цилиндр за ко­роткое время, но, чем выше частота вращения, тем меньше время, отводимое на заполнение цилиндра.

Главными задачами системы изменения фаз газораспределения являются:

  • улучшение качества работы двигателя на холостом ходу
  • снижение расхода топлива
  • оптимизация крутящего момента в области средних и высоких частот вращения коленчатого вала
  • увеличение внутренней рециркуляции отработавших газов с сопутствующим ей снижением температуры газов при сгорании и уменьшением выброса оксидов азота
  • увеличение мощности в области высоких частот вращения коленчатого вала

В 90-е годы все больше и больше двигателей стали обору­доваться системами изменения фаз газораспределения таким образом, что угол перекрытия клапанов мог изменяться в со­ответствии с режимами работы двигателя. В этих системах, применяемых на двигателях DOHC (с двумя распределительными валами), монтировалось специальное устройство в привод­ную шестерню распределительного вала впускных клапанов. Такие устройства называют изменяемыми фазами газораспределения VIVT (Variable inlet valve timing).

Впервые изменение фаз газораспределения было применено на автомобилях Альфа Ромео в 1983 году. После этого такие системы стали применяться на автомобилях Мерседес, Ниссан, БМВ, Порше и др. Принцип действия привода поворота распределительного вала, для изменения фаз газораспределения, может быть механический, гидравлический, электрический и пневматический.

Как правило, изменение фаз газораспределения применяется в двигателях с двумя распределительными валами, один из которых служит для открытия впускных клапанов, другой – выпускных. Широкое распространение находят системы с изменение натяжения цепи по принципу гидравлического кольца. Изменение фаз газораспределения при таком виде производится только для впускных клапанов. Распределительный вал для открытия выпускных клапанов приводится во вращение от коленчатого вала двигателя через шестерню или звездочку ременной или цепной передачи 1, а распределительный вал для открытия впускных клапанов через цепную передачу от звездочки установленной на распределительном вале привода выпускных клапанов 2.

Рис. Привод системы с изменение натяжения цепи по принципу гидравлического кольца:
1 – привод распределительного вала для выпускных клапанов; 2 – звездочка распределительного вала для привода выпускных клапанов; 3 – звездочка распределительного вала для привода впускных клапанов

В систему изменения фаз газораспределения масло поступает через отверстие в головке блока. Изменение потоков масла осуществляется управляющим клапаном 1, передвигающим золотник 2, по сигналам блока управления двигателем.

Рис. Устройство для изменения фаз газораспределения по натяжению цепи:
1 – управляющий клапан; 2 – золотник; 3 – звездочка привода впускных клапанов; 4,9 – натяжитель цепи; 5 – толкатель натяжителя цепи; 6 – полость для масла; 7 – звездочка привода выпускных клапанов; 8 – фиксатор стартовый; 10 – управляющий поршень

Для изменения фаз газораспределения впускных клапанов служит гидравлический цилиндр с поршнем 10. При подаче масла в цилиндр по сигналу блока управления поршень, выдвигаясь, воздействует на натяжитель цепи. Одна сторона цепи начинает удлиняться, а противоположная укорачиваться, при этом происходит поворот звездочки для привода впускных клапанов, не связанной цепной передачей с коленчатым валом. Управление подачей масла осуществляется с помощью клапана 1, управляемого электронным блоком управления. Указанная система имеет дискретный двухпозиционный диапазон изменения фаз газораспределения, так как давление масла, развиваемое штатным масляным насосом, изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, и может служить только для движения поршня в верхнее или нижнее положение. Такой принцип изменения фаз газораспределения имеют серийные двигатели фирм Ауди, Порше и Фольксваген.

В зависимости от сигнала блока управления масло направляется в каналы А или В. При неработающем двигателе изменения натяжения цепи не происходит, ввиду отсутствия давления масла на управляющий поршень 6. Стартовый фиксатор 4 при этом входит в паз канавки управляющего поршня и стопорит его, исключая колебания цепи. Распределительный вал в данном случае устанавливается на более позднее открытие клапанов, соответствующее увеличению мощности двигателя.

Рис. Схема подачи масла в устройство изменения фаз газораспределения:
а – позднее открытие клапанов; б – раннее открытие клапанов; 1 – возврат масла; 2 – подвод масла; 3 – продувочное и масляное отверстие; 4 – фиксатор стартовый; 5 – полость для масла; 6 – управляющий поршень; 7 – управляющие каналы

После запуска двигателя, когда давление масла начинает возрастать, оно воздействует на плоскость стартового фиксатора, преодолевая натяжение его пружины. Стартовый фиксатор освобождает управляющий поршень и он, передвигаясь, натягивает цепь, устанавливая фазы газораспределения в положение раньше или позже, соответствующее увеличению крутящего момента или мощности двигателя. При открытом управляющем канале А, масло воздействует на поршень сверху и он натягивает цепь вниз, устанавливая открытие клапанов в положение соответствующее большей мощности (позднее открытие клапанов).

При достижении частоты вращения коленчатого вала 1300 об/мин открывается канал В и масло воздействует на поршень снизу и он натягивает цепь вверх, устанавливая открытие клапанов в положение соответствующее большему крутящему моменту (раннее открытие клапанов).

Полость для масла служит для наполнения без давления плунжера натяжного устройства цепи нагнетательной полости при запуске двигателя. Это сказывается также положительно на шумовых свойствах при запуске двигателя. Отверстие 3 сверху полости для масла служит для вентиляции и смазки цепи.

В связи с все более повышающимися требованиями к уменьшению выбросов токсичных веществ с отработавшими газами в настоящее время разработаны устройства, которые могут из­менять фазы газораспределения во всем диапазоне возмож­ной частоты вращения коленчатого вала двигателя, как для впускных так и для выпускных клапанов, что позволяет регулировать количество остаточных отработавших газов в камере сгорания. Бесступенчатое изменение фаз газораспределения позволяет также улучшить работу двигателя на холостом ходу и полных нагрузках, обеспечивая повышение крутящего момента и мощности. Для увеличения давления на поршень может применяться отдельный масляный насос. Применения высокого давления позволяет устанавливать более точное положение распределительного вала в зависимости от нагрузки двигателя.

Необходимый угол изменения фаз газораспределения выбирается в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала по полю параметрических характеристик. Отклонение необходимого угла поворота распределительного вала от истинного угла рассчитывается по алгоритму блока управления, согласно выданному значению которого, изменяется ток в клапане управления давлением масла. Клапан управления в свою очередь изменяет давление масла на исполнительный механизм, позволяющий поворачивать распределительный вал. Частота вращения коленчатого вала определяется индуктивными датчиками, установленными на коленчатом или распределительном валах, считывающими частоту вращения по зубчатым колесам, установленным на валах.

Распределительный вал привода впускных клапанов может поворачиваться и с помощью поршня.

Рис. Схема устройства изменения фаз газораспределения:
1 – головка блока; 2 – распределительный вал; 3 – звездочка привода распределительного вала; 4 – поршень; 5 – электромагнит; 6 – якорь-клапан; 7 – косозубые шлицы; а – поздние фазы; б – ранние фазы; в – соединение деталей устройства косозубыми шлицами

Устройство устанавливается на переднем конце распределительного вала, управляющего впускными клапанами.

При низких частотах вращения коленчатого вала обеспечивается позднее открытие впускных клапанов и минимальное перекрытие клапанов, что позволяет добиться минимально воз­можного обратного выброса отработавших газов во впускной канал, увели­чения крутящего момента и снижения расхода топлива. В этом положении якоря-клапана его вертикальный канал соединен с пространством с правой стороны поршня, так как электромагнит 5 устройства выключен. Поршень 4 отжат влево под воздействием пружины и давления масла, поступающего через якорь-клапан 6.

На высоких частотах по команде электронного блока управления двигате­лем включается электромагнит 5, сердечник кото­рого соединяет вертикальный канал с пространством с левой стороны поршня. Масло из центрального отверстия распределительного вала поступает под поршень 4, имеющий внутренние и наружные косые шлицы. Ответные шлицы име­ет конец вала и ступица звездочки цепи 3. Двигаясь в направ­лении «назад», поршень за счет шлицев обеспечивает сдвиг звездочки в окружном направлении относительно вала на 12…15° в сторону более раннего впуска. Это позволяет увели­чить крутящий момент двигателя на высоких частотах враще­ния. Подобные механизмы устанавлива­ются на двигателях (MERCEDES-BENZ, ALFA ROMEO и др.) с двумя верхними распределительными валами.

В конструкции двигателей БМВ применены принципы работы обоих вышеописанных способов изменения фаз газораспределения.

Рис. Бесступенчатое изменение фаз газораспределения фирмы БМВ:
1 – управляющий поршень; 2 – косозубая шестерня; 3 – прямозубая шестерня; 4 – натяжитель цепи

Косозубая шестерня 2 может перемещаться в продольном направлении при воздействии масла на управляющий поршень. Перемещаясь, она сдвигает в окружном направлении звездочку привода распределительного вала. Применение такой конструкции позволяет изменять фазы газораспределения не только для впускных (до 60°), но и для выпускных клапанов (до 46°).

Альтернативной вышеизложенным системам является более дешевая конструкция системы изменения фаз газораспределения, действующая с использованием гидроуправляемой муфтой.

Рис. Схема системы непрерывного изменения фаз газораспределения с гидроуправляемой муфтой:
1 – масляный насос; 2 –электронный блок управления двигателем; 3 – датчик Холла для распределительного вала привода выпускных клапанов; 4 – датчик Холла для распределительного вала привода впускных клапанов; 5 – распределительный вал для впускных клапанов; 6 – распределительный вал для выпускных клапанов; 7 – электрогидравлический распределитель распределительного вала для впускных клапанов; 8 – электрогидравлический распределитель распределительного вала для выпускных клапанов; 9 – рабочие полости; 10 – ротор; 11 – гидроуправляемая муфта; а – общая схема; б – поворот ротора относительно корпуса вправо; в – поворот ротора относительно корпуса влево

Рис. Общий вид системы непрерывного изменения фаз газораспределения с использованием лопастного гидравлического двигателя:

Привод состоит из двух частей – внутренней с закручивающимся ротором 10, связанной с распределительным валом и внешней 11, приводимой цепью или ременной передачей от коленчатого вала. Связь между обеими частями осуществляется с помощью масляной полости, в которой выступы ротора или лопасти поворачивают ротор влево или вправо. Одновременно с ротором поворачивается распределительный вал, на который навинчен ротор.

Давление масла в рабочей камере зависит от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки и температуры двигателя. Положение распределительного вала относительно коленчатого вала во время работы двигателя может быть как переменным, так и постоянным (фиксированным). Питание рабочей полости осуществляется от системы смазки двигателя.

Жесткая связь между приводной звездочкой и ротором, связанным с распределительным валом, существует только во время запуска двигателя. Некоторые производители, например Ауди, при запуске двигателя блокируют ротор при запуске двигателя специальным плунжером, управляемым гидравлической системой, что позволяет установить распределительный вал привода впускных клапанов в положении наиболее благоприятного впуска топливовоздушной смеси. При наполнении масляной полости маслом, внутренняя и внешняя части привода разъединяются. При самом большом давлении масла распределительные валы поворачиваются в положение соответствующее наиболее позднему впуску горючей смеси и наиболее раннему выпуску отработавших газов.

Управляющий электрогидравлический распределитель 8 состоит из гидравлической части и электромагнита. Клапан установлен на корпусе распределительных валов и подключен к системе смазки двигателя. В цилиндре распределителя установлен золотник, перемещение которого приводит к изменению потоков масла. Управление положением золотника управляющего распределителя происходит по сигналу электронного блока управления 2. В зависимости от положения распределителя масло подается к гидроуправляемой муфте через один или через оба канала. Подключением того или иного канала производится перестановка ротора в положение «рано» или «поздно» или же он удерживается в определенном фиксированном положении.

Исходное положение золотника определяется натяжением возвратной пружины.

Диапазон перестановки распределительного вала составляет 40° по углу поворота коленчатого вала или 20° по углу поворота распределительных валов.

В настоящее время системы непрерывного изменения фаз газораспределения применяются на двигателях Ауди, Фольксваген, Тойота, Рено, Вольво и др.

Изменения фаз газораспределения форсированного двигателя

При модернизации двигателя наддувом особое внимание должно быть уделено правильному выбору фаз газообмена. Для двигателя без наддува выбор фаз газообмена определяется задачей наилучшей очистки цилиндра от остаточных газов (оптимальная продувка), задачей получения максимального коэффициента наполнения. Однако, в случае применения турбонаддува важной задачей является обеспечение турбины достаточной энергией выхлопных газов. Обычно для быстроходных двигателей опережения открытия выпускных и впускных клапанов, а также запаздывания их закрытия превышают аналогичные параметры проходных двигателей. Величина этого превышения составляет порядка 10 градусов поворота коленчатого вала. Особенно существенно это превышение для двухтактных ДВС, где это превышение cоставляет 15-20 градусов и более.

Рис. Схема фаз газораспределения двигателей без наддува: Б — быстроходный, Т — тихоходный.

Для двигателей с наддувом, с целью обеспечения необходимой мощности турбины, опережение открытия выпускного клапана на 15-30 градусов превышает опережение, применяемое в быстроходных ДВС. Такие изменения требуют изменения конструкции кулачков привода клапанов, а чаще всего механизма газораспределения.

Ещё сложнее проблема решается в двухтактных двигателях, где фазы газораспределения определяются положением окон относительно управляющей кромки поршня.

Рис. Схема фаз газообмена быстроходного двигателя с наддувом: О.Вып. — увеличение опережения открытии выпускного клапана относительно НМТ, Б — быстроходный, Т — тихоходный.

Правильный выбор фаз газообмена совместно с правильно спроектированной турбиной обеспечивают получение величины рк/рг > 1 (где рг — давление в выпускной системе). Тогда обеспечивается получение положительной работы при смене рабочего тела (положительная работа процессов выпуска-наполнения), а следовательно, повышение механического КПД двигателя (в двигателях без наддува или с наддувом, но при рк/рг < 1, работа всасывания — выпуска, т. е. работа насосных ходов является отрицательной и суммируется со всеми механическими потерями в двигателе).

В процессе газообмена между полостью цилиндра и полостью выпускного коллектора имеют место определённые перепады давления, которые определяют возможности перетекания газа между ними. Причём, закрытие выпускного клапана должно происходить тогда, когда давление в коллекторе начнёт превышать давление в цилиндре. В противном случае часть ОГ поступит обратно в цилиндр, снизится коэффициент наполнения, возрастёт коэффициент остаточных газов и т.д. Уровень давления в коллекторе в данный момент времени определяется тем волновым процессом, который сформировался в процессе открытия выпускного клапана и перетекания газов из цилиндра в выпускной коллектор.

Рис. Формирование волн давления в выпускном коллекторе дизелей:
Б — быстроходный,
Т — тихоходный,
рц — давление в цилиндре,
Рвып — давление в выпускном коллекторе,
ОюВып — опережение выпуска,
Вып — шкала фаз выпуска,
Вп — шкала впуска.

Причём линия изменения давления в коллекторе быстроходного двигателя или двигателя с наддувом показана более жирной. Видно, ни при угле п. к. в. (поворота коленчатого вала), соответствующем опережению его открытия (О.Вып) для быстроходного двигателя более раннем, чем для тихоходного, давление в цилиндре рц существенно превышает давление в коллекторе рвып. В коллекторе нарастает давлении и формируется волна. Причём максимальное давление в волне рзб превышает рзт. Вблизи минимума давления в волне начинается открыто впускного клапана. В области ВМТ имеет место перекрытие клапаном. Величина этого перекрытия определяется также параметрами давления в цилиндре, во впускном и выпускном коллекторах. Очевидно, что в период перекрытия клапанов давление во впускном коллекторе должно превышать давление на выпуске, чтобы произошла продувка цилиндра. При этом фазы газораспределения учитывают также и инерционность потоков газа из цилиндра в выпускной коллектор и из впускного коллектора — в цилиндр и в выпускной коллектор. Итак, волна давления, сформированная выпуском ОГ из цилиндра, отразившись от свободного конца коллектора, формирует волну разрежения (уровень рзат и рзаб). Эта волна разрежения в период перекрытия клапанов обеспечивает истечение газов из цилиндра и продувку цилиндра свежим зарядом.

Фазы газораспределения | Газораспределительный механизм (ГРМ)

В современных двигателях скорость вращения коленчатого вала достигает 3000—4000 оборотов в минуту. Иначе говоря, в секунду каждый поршень делает 100—120 ходов. При таком режиме работы двигателя на совершение каждого такта приходится очень мало времени. Поэтому для лучшего наполнения цилиндров и их лучшей очистки клапаны открываются не тогда, когда поршень уже находится в мертвой точке, а несколько раньше и закрываются уже после того, как поршень пройдет мертвую точку.

Величины опережения открытия или запаздывания закрытая клапанов, выраженные в градусах поворота коленчатого вала от положения, соответствующего верхней или нижней мертвой точке, называются фазами газораспределения. У большинства двигателей впускной клапан открывается тогда, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки на 5—30°, считая по углу поворота коленчатого вала, в результате чего обеспечивается лучшее наполнение цилиндра горючей смесью. Впускной клапан закрывается только после того, как поршень пройдет нижнюю мертвую точку и коленчатый вал повернется на 39—110°, т.е. тогда, когда полностью закончится такт впуска и начнется такт сжатия. Поступление горючей смеси вследствие инерции продолжается еще некоторое время, хотя уже начался другой такт. Этим улучшается наполнение цилиндров,

Выпускной клапан обычно.открывается с опережением на 44—71° до нижней мертвой точки, т.е. тогда, когда рабочий ход еще полностью не закончился. При этом газы, находясь в цилиндре под значительным давлением, начинают быстро выходить в выпускной трубопровод, хотя поршень и продолжает свое движение вниз.

Закрытие выпускного клапана происходит также с запаздыванием на 6—37°. Несмотря на то что поршень в это время начинает движение вниз, отработавшие газы по инерции все еще продолжают выходить в выпускной трубопровод. При этом происходит перекрытие клапанов, т. е. на некоторое время выпускной и впускной клапаны остаются открытыми. Тем самым осуществляется продувка цилиндра горючей смесью, способствующая лучшему очищению цилиндра от отработавших газов.

Фазы газораспределения для наглядности изображаются обычно в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-157К

Наивыгоднейшие фазы газораспределения определяются при проектировании двигателя в зависимости от его конструкции и быстроходности. Углы опережения и запаздывания и, следовательно, продолжительность открытия клапанов делают тем больше, чем. больше число оборотов коленчатого вала двигателя, соответствующее его максимальной мощности.

(VVT-i) - Регулировка фаз газораспределения

(VVT-i) - Регулировка фаз газораспределения - как это работает

(VVT-i) - Регулируемая синхронизация фаз газораспределения - это 2-ступенчатая система фазирования кулачка с гидравлическим управлением.

По мере того, как технологии двигателей совершенствуются и становятся менее дорогими, (VVT) продолжает улучшать производительность и экономичность.

В настоящее время производители применяют различные подходы и технологии проектирования (VVT). Следовательно, для контроля времени и того, как долго впускные и выпускные клапаны остаются открытыми.

(VVT-i) - Система изменения фаз газораспределения использует давление моторного масла для изменения положения впускного распредвала.

Следовательно, Оптимизация фаз впускных клапанов для рабочих условий.

Примечание: Учитывается только забор.

Также, в зависимости от потребностей двигателя, система может вращать распределительный вал в опережающем или замедленном направлении. Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана приводит к повышению эффективности двигателя.

(VVT-i) - Технология Variable Valve Timing управляет тремя ключевыми характеристиками впускных и выпускных клапанов:
  • Выбор фаз газораспределения - точки движения поршня, в которых клапаны открываются и закрываются.
  • Продолжительность - Как долго клапаны остаются открытыми.
  • Высота подъема клапана - насколько физически открываются клапаны (их отверстие для открытия).

Для этого различные датчики, такие как датчики воздушного потока и положения распределительного вала, передают информацию в ЭБУ автомобиля.Наконец, использование различных механизмов для управления вышеупомянутыми характеристиками клапана.

Как работает (VVT-i) - Регулируемая синхронизация клапана

(VVT-i) - Variable Valve Timing изменяет время подъема клапана для повышения производительности и экономичности в определенных дорожных ситуациях.

Close Up Of (VVTi) System Timing Gear

Визуализируйте это как полую закрытую шестерню, внутри которой две звездообразные шестерни помещены одна внутри другой. Наружная шестерня - это соединение шестерни распределительного вала с приводным ремнем или цепью.Внутренняя шестерня соединяется с самим распределительным валом. Обычно они сцеплены друг с другом, зубчатое колесо против зубца и вращаются с одинаковой скоростью.

При подаче масла под давлением шестерни можно разделить. В результате меняют свои скорости относительно друг друга на мгновение. Наконец, это увеличивает или уменьшает частоту вращения распределительного вала по отношению к моменту времени привода двигателя. Кроме того, это, в свою очередь, изменяет продолжительность подъема клапана для управления впуском и выпуском.

(VVT-i) - Регулируемая синхронизация клапана в основном бывает двух типов:

  • Single - (VVT-i) - Постоянно меняет синхронизацию впускного распредвала.
  • Dual - (VVT-i) - Постоянно изменяет синхронизацию впускного и выпускного распредвала.

Двойная система (VVT-i) помогает двигателю «вдыхать» и «выдыхать» более эффективно. Постоянно регулируя синхронизацию впускных и выпускных клапанов, чтобы улучшить мощность, топливную эффективность и выбросы выхлопных газов.

(VVT-i) - Регулируемая фаза газораспределения

Dual (VVT-i) помогает обеспечить:

  • Более высокая топливная экономичность при всех оборотах двигателя
  • Более высокий крутящий момент на низких оборотах с меньшей вероятностью «детонации» двигателя, снижающего мощность.
  • Превосходная мощность в лошадиных силах при более высоких оборотах двигателя, без лишнего шума и вибрации
  • Снижение выбросов при всех оборотах двигателя

Dual (VVT-i) помогает двигателю обеспечить необходимую мощность и топливную экономичность при сохранении оптимального качества выбросов.

В чем разница между одиночной и дуэлью (VVTi)

  • Single (VVTi) технология регулирует только синхронизацию впускных клапанов
  • Dual (VVTi) регулирует как впускные, так и выпускные клапаны (двойного действия)

В обоих случаях распредвал имеет два профиля для впускных клапанов:

  • Экономичный профиль (ниже 6000 об / мин)
  • Профиль производительности (выше 6000 об / мин)

Когда (VVT-i) «срабатывает», давление масла оказывается на приводе, который слегка сдвигает распределительный вал, включая настройку «производительность».

Сжигание топливной форсунки

Итак, с Dual (VVT-i) - Variable Valve Timing происходит то же самое, но на этот раз разница в том, что выпускные клапаны активируются. Теперь распределительный вал имеет два профиля для впуска и выпуска. Двойной (VVTi) также сводит к минимуму давление сжатия при пуске / останове, регулируя последовательность перекрытия между впускными и выпускными клапанами.

Возможность одновременно открывать как впускные, так и выпускные клапаны также обеспечивает максимальную очистку внутрицилиндрового заряда.Обеспечивает очень высокую (об / мин) огромную мощность от того же двигателя, который может похвастаться впечатляющим крутящим моментом на низких оборотах.

Преимущества, полученные с (VVT-i) - Регулируемая синхронизация клапана включает:
  • Повышенная производительность и одновременно экономичность
  • Более быстрый нагрев каталитического нейтрализатора за счет улучшенного контроля выхлопа
  • Повышенная эффективность в широком диапазоне рабочих скоростей двигателя
  • Улучшенная синхронизация двигателя

Коды общих ошибок двигателя

Чтение кодов неисправностей двигателя

Два общих кода двигателя - P0011 и P0021 (датчик положения распределительного вала «ряд 1» и датчик положения распределительного вала «ряд 2» соответственно).

Вот некоторые из наиболее часто встречающихся проблем:

  • ГРМ
  • Масляный регулирующий клапан
  • Сетка фильтра масляного клапана
  • Распредвал / шестерни
  • Электрические соединители и провода
  • PCM или ECM

Итак, грязное масло может привести к накоплению шлама, который может закупорить масляные каналы в кулачке, что приведет к его выходу из строя. В результате отсутствие регулярного обслуживания является большой проблемой для систем (VVT).

Замена масла сейчас важнее, чем когда-либо прежде

Головка блока цилиндров покрыта осадком моторного масла

Самое главное, соленоиду (VVT) для правильной работы требуется чистое моторное масло. Итак, что происходит, когда моторное масло забивается мусором, грязью или другими инородными частицами? Он имеет тенденцию засорять проход от соленоида к цепи и шестерне (VVT).

В результате 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-i) - Регулируемая синхронизация клапана (у вас больше нет клапана (EGR))

Отсутствие клапана (EGR) с (VVT-i) - Система изменения фаз газораспределения

(VVT) сделали клапаны рециркуляции выхлопных газов (EGR) устаревшими. Клапаны (рециркуляции отработавших газов) создают дым, вызывающий возврат оксидов азота во впускной коллектор.Следовательно, система (VVT) контролирует время, чтобы инертный газ оставался в камере для следующего цикла сгорания. В результате контролируется температура горения и образование оксидов азота.

Заключение

Итак, большинство систем (VVT) и их компонентов зависят от постоянной циркуляции моторного масла. Итак, если есть какие-либо проблемы с потоком масла, все детали могут выйти из строя.

Пожалуйста, поделитесь новостями портала DannysEngine

Toyota Variable Valve Timing.VVT-iE (генерал I)

Эухенио, 77
[email protected]
© Toyota-Club.Net
Янв 2016

Toyota Variable Valve Timing.

VVT-iE -, VVT. УР (1УР-ФСЕ, 2УР-ФСЕ).

VVT-iE (Интеллектуальная электрическая система регулирования фаз газораспределения). 40 ° (). ,. ,.

VVT-i (интеллектуальная система регулирования фаз газораспределения).35 ° ().

(UR). 1 - VVT-iE, 2 - VVT-i, 3 -, 4 - (), 5 - (), 6 -, 7 -.


UR.

VVT-iE

,,.

VVT-iE. 1 -, 2 - (), 3 -, 4 -, 5 -, 6 -, 7 -, 8 - (), 9 -.

(), ().

(), () (1,). 1, 1.

VVT-iE. 1 -, 2 -, 3 -, 4 -.

,. ,.

VVT-iE, EDU. EDU,.

VVT-iE. 1 - EDU, 2 -, 3 - ().

.. . ().

. ECM . . ,,.


. ECM. . ,,.

. , ECM,. .

VVT-i

VVT-i. .

.

VVT-i.1 -, 2 -, 3 -, 4 -, 5 -, 6 -. а -, б -, в -.

/ VVT,. ,.
a -, b -, c -, d - (), e - (), f -, g -, h -, j -.

. / ECM. ,.

. / ECM. ,.

.ECM``.

Тойота

2000


Toyota Variable Valve Timing. Двойной-VVT

Эухенио, 77
mail @ toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Янв 2016

Toyota Variable Valve Timing. Evolution

Тип ДВВТ - условно 4-го поколения. Тип удлинитель - цепной привод ГРМ для обоих распредвалов, механизм изменения фаз газораспределения с лопастным ротором в звездочках впускного и выпускного распредвалов. Применяется для двигателей серий AR, ZR, NR, GR, UR, LR.

Система DVVT-i (Dual Variable Valve Timing - интеллектуальная) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя.Это достигается поворотом распредвалов впускных и выпускных клапанов относительно ведущих звездочек в диапазоне 40-60 ° (угол поворота коленчатого вала).

Привод ГРМ (серия ZR). 1 - соленоид управления VVT (выпуск), 2 - соленоид управления VVT (впуск), 3 - датчик положения распредвала (выпуск), 4 - датчик положения распределительного вала (впуск), 5 - датчик температуры воды, 6 - датчик положения коленчатого вала.

Привод изменения фаз газораспределения

Привод VVT с лопастным ротором устанавливается на впускной и выпускной распредвалы.Когда двигатель остановлен, стопорный штифт удерживает ротор в положении максимального опережения для нормального запуска.

В некоторых версиях используется вспомогательная пружина, которая прикладывает крутящий момент в направлении движения вперед для возврата ротора и надежной работы блокировки после выключения двигателя.

Привод VVT (впуск). 1 - корпус, 2 - ротор, 3 - стопорный штифт, 4 - звездочка, 5 - распредвал. а - стоп, б - работа.

Привод VVT (выхлоп).1 - корпус, 2 - ротор, 3 - стопорный штифт, 4 - звездочка, 5 - распредвал, 6 - пружина. а - стоп, б - работа.

ЕСМ регулирует поток масла для опережения и замедления камер с помощью соленоида на основе сигналов датчиков положения распределительного вала. Когда двигатель остановлен, золотник клапана приводится в движение пружиной, чтобы обеспечить максимальный угол запаздывания для впуска и максимальный угол опережения для выпуска.
Соленоид VVT (впуск). a - пружина, b - втулка, c - золотник клапана, d - к ​​приводу (камера опережения), e - к приводу (камера торможения), f - слив, g - давление масла.

Соленоид VVT (выхлоп). a - пружина, b - втулка, c - золотник клапана, d - к ​​приводу (камера опережения), e - к приводу (камера торможения), f - слив, g - давление масла.

Управляющий сигнал от ECM к соленоиду VVT (PWM)

Advance . ЕСМ переключает соленоид в положение опережения и переключает золотник регулирующего клапана.Моторное масло под давлением подается в ротор в опережающей камере, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении опережения.


Задержка . ECM переключает соленоид в положение задержки и переключает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением подается к ротору в камере торможения, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении торможения.


Удерживайте .ЕСМ рассчитывает целевой угол в соответствии с условиями движения и после достижения заданного положения переключает регулирующий клапан в нейтральное положение до следующего изменения внешних условий.

Режимы работы


Обзор двигателей Toyota

2000


Toyota Variable Valve Timing.VVT-i (генерал II)

Эухенио, 77
[email protected]
© Toyota-Club.Net
Янв 2016

Toyota Variable Valve Timing. Evolution

Условное 2-го поколения тип - ременной привод ГРМ обоих распредвалов, механизм бесступенчатой ​​регулировки фаз газораспределения с косозубыми шлицами в шкиве впускного распредвала. Применяется для двигателей: 1JZ-GE тип'96, 2JZ-GE тип'95, 1JZ-GTE тип'00, 3S-GE тип'97. Была версия с механизмами изменения фаз газораспределения на обоих распредвалах - первая Toyota Dual VVT (3S-GE type'98).

Система VVT-i (Variable Valve Timing - интеллектуальная) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается поворотом распредвала впускных клапанов относительно ведущего шкива в диапазоне 40-60 ° (угол поворота коленчатого вала).


Привод ГРМ (серия JZ). 1 - исполнительный механизм VVT, 2 - управляющий соленоид VVT, 3 - датчик положения распределительного вала, 4 - датчик положения коленчатого вала.

Привод изменения фаз газораспределения

Корпус привода VVT (внутренние шлицы) соединен со шкивом, центральная шестерня (внешние шлицы) соединена с впускным распределительным валом. Между ними находится подвижный поршень с внутренним и внешним шлицами. При осевом перемещении поршня вал плавно вращается относительно шкива.

Серия JZ. 1 - корпус (внутренние шлицы), 2 - шкив, 3 - поршень, 4 - внешние шлицы, 5 - внешние шлицы поршня, 6 - впускной распредвал.

Привод ГРМ (серия JZ). 1 - распредвал впускных клапанов, 2 - золотник, 3 - плунжер, 4 - управляющий соленоид VVT, 5 - маслопровод (от масляного насоса), 6 - головка блока цилиндров, 7 - наружные шлицы поршня, 8 - поршень, 9 - привод VVT, 10 - внутренние шлицы поршня, 11 - шкив.

ECM управляет потоком масла для опережения и замедления камер с помощью соленоида на основе сигналов датчиков. Когда двигатель остановлен, золотник клапана приводится в движение пружиной для обеспечения максимального угла запаздывания.
a - пружина, b - втулка, c - золотник клапана, d - к ​​приводу (камера опережения), e - к приводу (камера reatrd), f - слив, g - давление масла, h - змеевик, j - плунжер.

Аванс . ЕСМ переключает соленоид в положение опережения и переключает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением подается на левую сторону поршня и перемещает его вправо. При движении по спиральным шлицам поршень поворачивает распределительный вал вперед.

Задержка . ECM переключает соленоид в положение задержки и переключает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением подается на правую сторону поршня и перемещает его влево. При движении по винтовой нарезке поршень поворачивает распределительный вал в замедленном направлении.

Удерживайте . После достижения заданного положения ECM переключает соленоид в нейтральное положение, сохраняя давление с обеих сторон поршня.

Режимы работы



Обзор двигателей Toyota

2000


Признаки неисправности соленоида с регулируемым фазированием клапана и способы замены

]]]]>]]>

VVT или система изменения фаз газораспределения - это и всегда будет одним из наиболее заметных достижений в истории автомобильных инноваций.В современных автомобилях системы VVT используются для повышения производительности и экономии топлива путем изменения события подъема клапана. Это то, что обеспечивает подачу нужного количества масла, что позволяет двигателю работать с отличной и топливной экономичностью. Это система, в которой используются электронные технологии для применения регулируемых электронных систем с помощью соленоида с регулируемыми фазами газораспределения . В случае выхода из строя этого соленоида VVT неправильная смазка может вызвать серьезные повреждения и разрушение шестерни и цепи привода ГРМ.

Когда эта проблема возникает с соленоидом регулируемого газораспределения, многие симптомы обязательно указывают на эту неисправность.

Признаки неисправного или неисправного соленоида регулируемого клапана синхронизации

Вот симптомы, на которые вы должны обратить внимание, чтобы знать, что соленоид VVT неисправен или работает неправильно:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

1. Проверьте свет двигателя на

Это особенность современных автомобилей, о которой ЭБУ или блок управления двигателем начинает предупреждать вас, как только обнаруживает какую-либо проблему в двигателе.Фактически, он может контролировать практически все отдельные части автомобиля. Таким образом, в случае надвигающейся неисправности соленоида системы изменения фаз газораспределения это связано с тем, что вы загорелись светом двигателя.

Неисправность соленоида системы изменения фаз газораспределения из-за светового сигнала двигателя

В этом случае вы должны связаться с вашим поставщиком услуг по обслуживанию автомобилей и попросить сертифицированного механика ASE проверить это. Они, безусловно, могут помочь вам диагностировать проблему и сбросить контрольные лампы двигателя.

2. Грязное моторное масло

Это один из симптомов электромагнитного клапана системы изменения фаз газораспределения , которые также являются причиной.Соленоидная система VVT лучше всего работает с чистым моторным маслом. Когда в масле много примесей, оно теряет вязкость. Это также может вызвать засорение в системе соленоида изменения фаз газораспределения , что также приведет к засорению цепи и шестерни.

Если вы видите грязное моторное масло, велика вероятность, что соленоидная система VVT вышла из строя.

3. Шероховатость двигателя на холостом ходу

Попадание дополнительного масла в шестерни VVT возможно, если система не работает должным образом.Само это явление проявляется при резком холостом ходе двигателя. Это в первую очередь потому, что частота вращения двигателя колеблется, когда VVT начинает работать. Игнорирование этого признака может вызвать преждевременный износ двигателя

.

4. Снижение топливной эффективности

Функция VVT - контролировать время открытия и закрытия клапанов, чтобы максимизировать экономию топлива. Любая неисправность здесь может привести к потере топлива или снижению производительности. Если вы заметили снижение расхода топлива, скорее всего, неисправен датчик изменения фаз газораспределения или какая-либо другая часть системы VVT.

Теперь, когда вы знаете, на что указывают все симптомы Неисправность соленоида системы изменения фаз газораспределения , вы также должны знать, что неисправный соленоид VVT необходимо заменить.

Как заменить Электромагнитный клапан с регулируемой синхронизацией (VVT)

После того, как вы диагностировали проблему в соленоиде изменения фаз газораспределения , лучше всего либо заменить его, либо сделать это самостоятельно. Несоблюдение этого может привести к совершенно неприятным результатам, таким как резкое падение производительности двигателя, преждевременный износ двигателя и заметное снижение расхода топлива.

Итак, следуйте этому совету по обслуживанию, и давайте узнаем, как его заменить.

Вот то, что вам понадобится

Решение проблем с соленоидом системы изменения фаз газораспределения
  • Руководство по ремонту
  • Монтировка - длина 18 дюймов
  • Набор отмычек - длинный набор
  • Розетки
  • ¼ ”- метрические и стандартные
  • ¼ ”трещотка
  • ¼ ”удлинители - 3” и 6 ”
  • Банджи-шнуры - 12 ”
  • Клещи для фиксаторов каналов - 10 или 12 дюймов
  • Вспышка
  • Плоскогубцы игольчатые
  • Диэлектрическая смазка (опция)
  • Ящик ветоши
  • Литиевая смазка - сборочная смазка
  • Телескопический магнит
  • Трещотка
  • Удлинители - 3 и 6 дюймов
  • Розетки - метрические и стандартные

Процесс замены соленоида с регулируемым синхронизацией клапана

Вы можете заменить его за 10 осторожных шагов.

Как заменить соленоид системы изменения фаз газораспределения
1. Открытие капота и крышки двигателя

Для начала поднимите капюшон и закрепите его, чтобы он оставался вверху. Если есть крышка двигателя, снимите ее. Последние будут либо закреплены гайками и болтами, либо защелкнуты. В обоих случаях отменить это довольно просто.

2. Отключение аккумулятора

Осторожно отсоедините аккумулятор, ослабив обе клеммы.Теперь просто поверните и потяните, чтобы удалить. Убедитесь, что вы держите кабели в стороне, желательно прижать их эластичным шнуром. Это гарантирует, что они не контактируют друг с другом.

3. Расположение соленоида VVT

Находится возле передней части клапанной крышки, то есть в передней части самого двигателя. Если вы возьмете новый соленоид и попытаетесь найти что-то похожее, все будет проще. Вы увидите разъем, который находится на открытом конце соленоида системы изменения фаз газораспределения.Как только вы его найдете, используйте эластичные тросы, чтобы очистить область от любых проводов или жгутов.

4. Установка крепежных болтов и снятие

Обычно вы найдете только один болт. В некоторых случаях их будет два. Посмотрите на монтажный фланец соленоида, чтобы проверить.

Осторожно удалите эти болты и храните в надежном месте. Убедитесь, что вы не уронили его в моторный отсек при расстегивании.

>> Ищете качественный подержанный автомобиль из Японии, нажмите здесь <<

5.Отсоединение и снятие соленоида

Для этого просто отсоедините разъем, который вы видите на соленоиде. Осторожно потяните за разъем, чтобы не тянуть за провод. Большинство из них открываются нажатием на язычок, чтобы снять блокировку.

Теперь снимите соленоид с помощью пары канальных замков. Возьмитесь за самую прочную металлическую деталь и потяните. Попробуйте крутить, пока тянете.

Замена соленоида регулируемого клапана синхронизации может быть произведена самостоятельно, выполнив следующие действия.

6. ​​Проверка соленоида VVT

После снятия внимательно осмотрите и убедитесь, что вся вещь отсутствует. Иногда сетка с уплотнительным кольцом или любая небольшая часть клапана могут остаться. Проверьте монтажную поверхность соленоида. Также удалите любой мусор с помощью длинной кирки или плоскогубцев.

7. Подготовка и установка нового соленоида

Смажьте новый соленоид. Также смажьте уплотнения катушки соленоида (та часть, куда вы вставляете соленоид) литиевой смазкой.

Теперь вставьте свежий соленоид переменной синхронизации клапана в отверстие монтажной поверхности. Если вы чувствуете небольшое сопротивление, не применяйте силу. Попробуйте крутить во время толчка. Оно работает.

8. Крепление соленоида VVT

Теперь возьмите крепежные винты и хорошо их затяните.

9. Установите соединитель

Возьмите диэлектрическую смазку и нанесите немного на уплотнение и поверхность соединителя, чтобы предотвратить коррозию в будущем и облегчить установку сейчас.Так что это необязательно, но рекомендуется.

10. Замена и упаковка

Переставьте все, что вы отложили в этой области - провода, жгуты и т. Д. Теперь снова установите на место крышку двигателя и снова подсоедините аккумулятор. Подключайте каждую клемму к аккумулятору по очереди. И подтянуть.

Тада! Вы закончили с заменой соленоида изменения фаз газораспределения !

4 Преимущества двигателей с регулируемым распределением фаз газораспределения (VVT)

Существует часть современной технологии для автомобильных двигателей, называемая системой изменения фаз газораспределения (VVT).Это помогает повысить эффективность и общую производительность двигателей, в которых используется эта технология. Продолжайте читать, чтобы узнать, как работает система изменения фаз газораспределения и каковы ее основные преимущества.

Как работает система изменения фаз газораспределения

Система изменения фаз газораспределения управляет открытием и закрытием впускного и выпускного клапана. Эти клапаны отвечают за пропускание наружного воздуха внутрь и за замену выхлопных газов; соответственно. Время и скорость, с которой эти клапаны открываются, имеют решающее значение для хорошей работы двигателя.Хотя двигатель может существовать без этой технологии, если бы это произошло, вы бы заметили значительное снижение расхода топлива.

Система изменения фаз газораспределения состоит из различных механических и гидравлических компонентов, создающих подъемный эффект для клапанов. Таким образом двигатель может быстро реагировать на запросы водителя. В случаях, когда производительность двигателя не требуется, вы все равно можете поддерживать высокую эффективность двигателя.

Сегодня вы найдете трех ведущих японских производителей автомобилей, использующих эту технологию, включая Toyota, Mitsubishi и Honda.Порядок работы этих процессов может незначительно отличаться в зависимости от типа автомобиля.

Например, система изменения фаз газораспределения в двигателе Honda использует распределительный вал для снижения оборотов. Компьютерный монитор в двигателе рассчитывает все условия автомобиля, чтобы это произошло.

Он учитывает частоту вращения двигателя и положение педали дроссельной заслонки, чтобы решить, необходимо ли переключение на высокопроизводительный распределительный вал. Если он решает, что это необходимо, затем активируется гидравлическое давление, чтобы изменить распределительный вал на высокоэффективный, чтобы приспособиться к высоким оборотам автомобиля.

Четыре основных преимущества

Каждый хочет иметь высокопроизводительный двигатель. Из всех компонентов и механизмов в транспортном средстве двигатель является наиболее важным. Если вы можете заставить его хорошо выполнять свою работу, вы можете гарантировать, что ваш автомобиль будет оставаться здоровым в течение длительного времени. Между тем, вы как водитель транспортного средства, оснащенного этой технологией, получите множество преимуществ. Подводя итог этим преимуществам, ниже приведены 4 основных преимущества двигателя с регулируемыми фазами газораспределения.

Более высокая частота вращения - Основное преимущество использования технологии изменения фаз газораспределения заключается в увеличении числа оборотов двигателя в минуту. Когда вы нажимаете педаль газа, чтобы ускорить ускорение автомобиля, для поддержания этой потребности потребуется больше оборотов в минуту. Регулировка фаз газораспределения во многом способствует тому, чтобы это произошло. Ревущий звук, который вы слышите, когда нажимаете на педаль газа, - это система изменения фаз газораспределения, которая усердно работает, чтобы ваш двигатель работал мощно.

Лучшая экономия топлива - Эффективность двигателя во многом зависит от времени работы выпускного и впускного клапана. Если этими клапанами можно будет управлять и синхронизировать их должным образом с помощью технологии изменения фаз газораспределения, то двигатель сможет производить такую ​​же мощность без необходимости в таком большом количестве топлива. Если вашему двигателю не требуется столько топлива, вы заметите увеличение расхода бензина. Это означает меньшее количество поездок на заправку и большую экономию денег на топливе.

Снижение выбросов углерода - Каждый раз, когда ваш двигатель обеспечивает лучшую экономию топлива, вы также увидите снижение выбросов углерода.Технология изменения фаз газораспределения не получает должного признания за ее экологичность. Если мощности оборотов и лучшей экономии топлива было недостаточно, чтобы убедить вас в выгодности этой технологии, то, надеюсь, ее способность снижать выбросы углерода изменит ваше мнение. Если вы живете в штате, где требуется тестирование на выбросы, то эта технология увеличит ваши шансы помочь вам пройти тест.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *