Инновационная технология Valvematic от Toyota
Инновационная технология Valvematic от Toyota, применяемая на бензиновых двигателях, увеличивает мощность, сокращает выброс CO2, повышает топливную экономичность
Valvematic — это новейшая разработка Toyota в технологии VVT-i (регулируемых фаз газораспределения впускных и выпускных клапанов). Система контролирует не только изменение фаз газораспределения, но и высоту подъема впускных клапанов, максимально эффективно управляя потоком всасываемого воздуха. Таким образом, достигается высокая производительность процесса сгорания и, следовательно, увеличение мощности при пониженном расходе топлива.
Компактная и простая конструкция — большая производительность
Двумя основными компонентами системы Valvematic являются исполнительный механизм и устройство непрерывного изменения высоты подъема клапанов.
Впускные клапаны открываются и закрываются, благодаря вращению распределительного вала, который воздействует на них через коромысла.
Исполнительный механизм системы Valvematic расположен на правом торце блока цилиндров. В его конструкцию входит винтовой механизм, регулирующий зазор и время соприкосновения коромысел с клапанами. Инженерам компании Тойота удалось внедрить рабочие детали системы Valvematic в блок цилиндров, избежав при этом увеличения общей высоты и ширины двигателя.
Меньше ограничений для повышения производительности процесса сгорания
По сравнению с системой VVT-i, устанавливаемой на предыдущие модификации двигателей, управление высотой подъема клапанов позволяет более точно контролировать подачу воздуха. Кроме того, благодаря технологии Valvematic, появилась возможность усовершенствовать другие детали, влияющие на производительность процесса сгорания. Все это позволяет сократить количество технических особенностей, снижающих производительность процесса сгорания в бензиновых двигателях.
Повышенная топливная экономичность
Одним из недостатков традиционных двигателей внутреннего сгорания являются так называемые «насосные потери», которые возникают из-за разряжения во впускном коллекторе на низкой и средней частотах вращения коленчатого вала двигателя. На таких частотах вращения в цилиндры требуется подавать меньшее количество топливовоздушной смеси. В традиционном двигателе внутреннего сгорания дроссельная заслонка открывается частично, и при заполнении камеры сгорания топливовоздушной смесью во впускном коллекторе образуется разряжение.
Это становится причиной снижения КПД двигателя, так как поршню приходится преодолевать дополнительное сопротивление. В двигателях с системой Valvematic высота подъема впускных клапанов регулируется, поэтому при низкой и средней частотах вращения коленчатого вала воздух может подаваться в цилиндры при меньшей высоте подъема клапанов. Это позволяет держать дроссельную заслонку почти полностью открытой и значительно снижать насосные потери.
Кроме того, данное решение позволяет уменьшить механическое трение, что, в свою очередь, повышает топливную экономичность. Клапаны прижимаются к седлам пружинами, сопротивление которых нужно преодолевать при открытии. В традиционных бензиновых двигателях клапаны всегда поднимаются на максимально возможную высоту. Система Valvematic изменяет высоту подъема клапанов в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель, таким образом затрачивая на открытие клапанов меньше энергии.
Пониженная токсичность отработанных газов
Повышение производительности процесса сгорания складывается из увеличения мощности, снижения расхода топлива и уменьшения токсичности отработанных газов. Для этого необходимо обеспечить наилучшее смешивание воздуха и топлива.

При низкой и средней частотах вращения коленчатого вала двигателя, когда скорость воздушного потока мала, система Valvematic устанавливает небольшую высоту подъема клапанов. Через отверстие меньшего сечения определенные объемы воздуха и топлива попадают в цилиндры с большей скоростью. В свою очередь, увеличение скорости подачи воздуха в цилиндры приводит к лучшему смешивания воздуха и топлива, что существенно повышает производительность процесса сгорания и снижает выбросы вредных веществ. Важность этого технического решения и создаваемого им преимущества трудно переоценить в свете того, что низкая и средняя частота вращения коленчатого вала являются наиболее используемым режимом движения.
Повышенная мощность
Устройство постоянного изменения высоты подъема клапанов не только поднимает их на малую высоту в стандартных режимах движения, но и на большую высоту, когда необходимо увеличить мощность. В камеры сгорания, таким образом, поступает большее количество топливовоздушной смеси, что и обеспечивает прирост мощности.
Для оптимизации процесса сгорания инженерами Тойота был разработан коллектор с впускным трактом переменной длины. При низкой и средней частотах вращения коленчатого вала заслонка во впускном коллекторе закрыта, и воздух преодолевает большее расстояние. Впускной тракт сконструирован так, чтобы скорость воздушного потока перед попаданием в камеры сгорания достигала максимума, что способствует повышению производительности процесса сгорания. При высокой частоте вращения коленчатого вала заслонка открывается. Воздух направляется в более короткий канал и, попадая в большем количестве в цилиндры, увеличивает мощность двигателя.
Поскольку в двигателе с системой Valvematic объем подаваемой в цилиндры топливовоздушной смеси зависит от высоты подъема клапанов, традиционная дроссельная заслонка стала выполнять иные функции. Ранее дроссельная заслонка всегда регулировала поступление воздуха, теперь же она ограничивает его поток при выключении двигателя и является частью системы курсовой устойчивости.
Кроме того, повышается приемистость двигателя, так как устраняется задержка между открытием дроссельной заслонки и поступлением воздуха в цилиндры.
1,6-литровый двигатель Valvematic
Новый двигатель Valvematic рабочим объемом 1,6 литра комплектуется абсолютно новой 6-ступенчатой механической коробкой передач. Мощность 1,6-литрового двигателя Valvematic увеличена на 20% по сравнению с двигателем с системой VVT-i, установленным на моделях предыдущих поколений, и составляет 132 л. с. Крутящий момент возрос на 10 Н·м до 160 Н·м при 4400 об/мин. Уровень выбросов CO2 снижен на 12% до 152 г/км (тип кузова — седан).
1,8-литровый двигатель Valvematic
С новым двигателем Valvematic объемом 1,8 литра на выбор может поставляться новая 6-ступенчатая механическая коробка передач или вариатор Multidrive S — последняя разработка Тойота в сфере бесступенчатых коробок передач. Мощность двигателя Valvematic объемом 1,8 литра увеличена на 14% по сравнению с аналогичным двигателем с системой VVT-i, установленным на предыдущих моделях, и составляет 147 л. с. Крутящий момент возрос на 10 Н·м до 180 Н·м при 4000 об/мин. Уровень выбросов CO2 снижен на 10% до 154 г/км при использовании механической коробки передач и на 16% до 157 г/км при использовании трансмиссии Multidrive S (тип кузова — седан).
2,0-литровый двигатель Valvematic
Двигатель Valvematic рабочим объемом 2,0 литра может поставляться либо с 6-ступенчатой механической коробкой передач, либо с вариатором Multidrive S. Усовершенствования, примененные в этом двигателе, позволили достигнуть мощности в 153 л.с. и крутящего момента в 196 Н·м при 4000 об/мин. Уровень выбросов CO2 снижен на 15% до 163 г/км при использовании механической коробки передач и на 26% (до 164 г/км) при использовании вариатора Multidrive S (тип кузова — седан). Благодаря новым бензиновым двигателям новый Avensis обеспечивает лучшее в классе соотношение мощность/выбросы CO2.
Производство двигателей и трансмиссий в Европе
Завод Toyota Motor Manufacturing UK в Дисайде (Великобритания) будет поставлять двигатели Valvematic объемом 1,6 и 1,8 литра, в то время как Toyota Motor Manufacturing Poland (TMMP) будет осуществлять поставки новой 6-ступенчатой коробки передач для двигателей Valvematic.
Valvematic Toyota — починка в 12 шагов
Автомобильная промышленность постоянно совершенствуется. Повышается уровень комфортабельности для водителя и пассажира в салоне, улучшаются технические характеристики подвижных механизмов и агрегатов. Чтобы двигатель потреблял меньше топлива и при этом не терял производительность, разрабатываются новые технологии и узлы, которые помогают классической схеме двигателя внутреннего сгорания работать эффективней. Одной из таких систем в автомобилях Тойота является вальвематик.
Содержание
- Что такое вальвематик, его назначение и принцип действия
- На какие машины ставится вальвематик
- Частые неисправности вальвематика и их причины
- Коды ошибок вальвематика и их расшифровка
- Особенности ремонта вальвематика
- Почему его лучше ремонтировать самому
- Инструкция по ремонту/замене блока вальвематик своими руками
Технология Valvematic – это уникальная разработка от компании Toyota. Механизм применяется в двигателях внутреннего сгорания на бензиновом топливе. Система позволяет увеличить мощность мотора, сократить количество выбрасываемого в атмосферу углекислого газа и снизить потребление горючего.
Вальвематик входит в структуру технологии VVT–i, созданной в корпорации Toyota. Изобретение подразумевает регулирование фаз газораспределения в обоих видах клапанов – впускных и выпускных.
Умная разработка контролирует уровень подъёма клапана и максимально эффективно распределяет количество всасываемого воздуха. Такая точная работа позволяет максимально эргономично распоряжаться поступающими веществами и контролировать уровень смеси, что, в свою очередь, повышает мощность и снижает расход горючего.
Впускные и выпускные клапаны отделов цилиндров открываются нажатием на них через гидрокомпенсаторы («коромысла», как их ещё называют автомеханики) кулачков распределительных валов. В зависимости от нагрузки устройство постоянно изменяет длину хода клапана, что и позволяет производить нужную дозировку горючей смеси.
Механизм Валвематик располагается позади блока цилиндров. Устройство состоит из винтового механизма, который производит регулировку расстояний между клапанами и посадочными сёдлами. Инженерам удалось разместить агрегат в двигателе таким образом, чтобы не пришлось увеличивать его размеры.
На какие машины ставится вальвематикСтатья по теме: Toyota Succeed
Разработка валвематик, хоть и признана успешной и повсеместно эксплуатируется, тоже постоянно совершенствуется. Сейчас самые последние доработки устанавливаются на силовые агрегаты Тойота серии ZS. В этих установках используется бесступенчатая система регулирования зазора между клапанами и коромыслами.
Valvematic регулирует высоту в диапазоне от 0,9 до 10,9 мм. При этом колено вала изменяет угол вращения от 106 до 260 градусов. Однако в отличие от традиционной схемы работы ДВС дроссельная заслонка, которая управляется электроникой, практически постоянно открыта. Потом воздуха регулируется именно за счёт диапазона открытия клапанов.
Сейчас компания Тойота применяет данную технологию на силовых установках от 1,6 до 2 литров на бензиновом топливе. Система стоит в следующих моделях:
- Allion;
- Noah;
- Premio;
- Voxy;
- Wish;
- Auris;
- Corolla Axio;
- Corolla Fielder;
- Corolla Rumion;
- Isis;
- RAV4;
- Avensis.
Это далеко не полный перечень моделей. Вот некоторые серии из них:
- ZRT260, ZRT261, ZRT265;
- ZRT260, ZRT261, ZRT265;
- ZGM10G ZGM10W ZGM11G ZGM11W ZGM15G ZGM15W;
- ZRE142 ZRE142G ZRE144 ZRE144G.
Valvematic не всегда получался успешно. В истории компании были даже отзывы производителем автомобилей.
Частые неисправности вальвематика и их причиныНегативные отзывы приходят не только от автовладельцев, но и от экспертов. Чаще всего люди жалуются на посторонние шумы, которые появляются в моторе с течением времени.
Куда более существенной неисправностью становится поломка контроллера. И отремонтировать его не получится. Остается только менять на новый, а это влетает в копеечку.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО! Автовладельцы машин с двигателями с пробегом до 200 тысяч километров о такой проблеме могут не беспокоиться.
Посторонние стуки появляются из-за деформации металла. Пластина клапана спуска меняют со временем свою геометрию и начинает задевать клапанную крышку. Так же стучать может бегунок. Он находится на оборотной стороне механизма.
Иногда проблемы возникают из-за неисправности датчиков, которые следят за давлением в системе при подъёме клапанов. Команда дана, а нужного процесса не происходит. Однако эта проблема встречается относительно редко, и чаще такая ошибка может выскакивать из-за грязной сетки.
Тем не менее все недостатки считаются мелочами по сравнению с теми преимуществами, которыми обладает мотор с системой валвематик.
Самым распространённым кодом ошибки является Р1047. Иногда он обозначается как U011B. Данный числовой код свидетельствует о наличии нарушения в электрической цепи. Как правило, виной тому становится вышедший из строя контролер. Чаще всего встречается в автомобилях РАВ4. При возникновении ошибки мотор переходит в аварийный режим и работает вполовину мощности.
Другая ошибка Р2649 говорит о неисправности датчика давления.
P2649 символизирует от повышенном сигнале в электрической цепи управления приводным рычагом первого ряда клапана А.
P1047 – сбиты параметры ЭБУ Valvematic. Также может указывать на нарушение в цепи первого ряда.
Статья: Какой самый надёжный двигатель по мнению экспертов у автомобилей Тойота
Особенности ремонта вальвематикаРемонт такого агрегата как валвематик – это трудоёмкая и дорогостоящая процедура даже по запчастям. При его замене менять придётся и головку блока цилиндров.
Часто поменять требуется только лишь бугели. Однако в продаже их нет как отдельных элементов, и остаётся лишь поменять весь узел. Можно попробовать поставить бугели с донорского движка. Однако это кот в мешке, и нет никакой гарантии, что и они вскоре не выйдут из строя.
Но не все проблемы связаны с механическим повреждением или деформацией металла. Зачастую нарушаются контакты в электрической схеме, и с вальвематиком тоже начинаются проблемы, как и со всем двигателем в целом. Иногда приходится поменять контроллер, так как именно в нём происходят отслоения контактов. Однако перед его ремонтом необходимо правильно снять клапанную крышку и не забыть установить хорошую прокладку между силовым агрегатом и самим контроллером.
Почему его лучше ремонтировать самомуВАЖНО! Систему Valvematic можно вовсе отключить. Но просто убрать её из двигателя нельзя. Надо обязательно «перепрошивать» электронные блоки управления, чтобы двигатель «понимал», что данный узел отключен. В противном случае ДВС потеряет мощность и будет неровно работать.
![]()
Такой узел, как Valvematic, не выходит из строя у новых машин. Несмотря на то что он всё-таки склонен к поломке, это довольно надёжный агрегат. Он даёт сбой уже тогда, когда реально пришло время.
Если поломка случилась у автовладельца, значит, его машина уже в возрасте и лишние затраты ему ни к чему. А замена Вальвематика – дорогостоящее мероприятие. Причем не только с точки зрения покупки запчастей, но и по стоимости ремонтных работ в автосервисе. Поэтому если есть желание сэкономить, то надежнее будет поменять или отремонтировать систему самостоятельно. Кроме того, автосервисы не берутся ремонтировать такие блоки. Они ставят суровый вердикт – замена – и ничего другого слушать не хотят.
Инструкция по ремонту/замене блока вальвематик своими рукамиДля того чтобы починить вальвематик, необходимо до него сначала добраться. Процедура снятия агрегата осуществляется следующим образом.
- Сначала отсоединяется аккумулятор. После этого можно отсоединить кабель от датчика массового расхода воздуха.
- Аккумуляторную батарею необходимо убрать со своего места, чтобы она не мешала в дальнейшем при разборе.
- Ослабляются хомуты всасывающего патрубка, затем снимается рукав воздуховода с воздушным фильтром и трубка вентиляции скапливающихся в картере газов.
- Демонтируется нижняя часть воздушного фильтра. Эти болты часто ржавые, поэтому надо предусмотреть этот момент.
- С клапанной крышки снимаются фишки проводов, и проводка отводится в сторону.
- Далее отсоединяется разъём дроссельной заслонки и катушки зажигания.
- Отсоединяется вся проводка, которая мешает доступу к клапанной крышке. После этого необходимо извлечь все катушки зажигания. Свечи выкручивать не надо.
- Откручиваются болты клапанной крышки и демонтируется деталь.
- Следующий шаг – откручивание вальвематик от головки.
- Для извлечения детали надо извлечь штифт из муфты.
Для этого необходимо сначала отвести пружинную скобу, а затем с помощью магнита извлечь штифт. Если его заклинило, можно повернуть узел и с помощью крюка выдавить штифт с обратной стороны. Если и это не помогает и муфту заклинило, можно снять крышку вальвематика и с помощью шлицевой отвёртки аккуратно против часовой стрелки провернуть кольцо, которое соединено с муфтой. Начнётся вращение и откроется доступ к штифту. После того как штифт извлечён из муфты, можно извлекать весь блок из ГБЦ.
- Необходимо заменить резиновые прокладки.
- Сборка в обратном порядке.
Починить вальвематик непросто, но возможно. Трудности начинаются уже с подбора инструмента. Крышку узла держат болты с пятигранной головкой. Ни один рожковый ключ не подойдёт. Поэтому умельцы предлагают использовать универсальную головку, которая подходит практически для любых выпуклых шляпок и даже годится для закручивания крюков.
Когда удастся добраться до микросхемы контроллера, можно будет визуально определить, есть ли где-нибудь короткое замыкание. Об этом будут символизировать подгоревшие контакты. Если таких визуально не обнаружено (но надо тщательно посмотреть), то, скорее всего, проблема кроется не в электрической цепи или по крайней мере не в электронике контроллера. Выявить неисправные конденсаторы и резисторы самостоятельно без знаний и опыта не получился. Более того, таких специалистов единицы.
Контроллер часто перестаёт работать не из-за собственной поломки, а из-за ряда неисправностей в совокупных системах. Среди таковых могут быть даже низкий заряд аккумуляторной батареи и низкокачественный бензин.
Что такое Valvematic | Новейший гаджет Toyota Corolla 2014 года
Valvematic представляет собой положительную эволюцию запатентованной Toyota системы изменения фаз газораспределения с интеллектуальной технологией (VVT-i), позволяющей без дроссельной заслонки контролировать скорость двигателя.
Это может показаться запутанным — если во впускной коллектор не подается больше воздуха ни вручную, ни с помощью компьютера, как увеличиваются подача топлива и обороты? Но именно в этом преимущество Valvematic.
Благодаря VVT-i двигатели могут нагнетать и выпускать воздух с той же скоростью, что и поток трафика и фактические условия вождения, а также отражая нагрузку и вращение двигателя. В дополнение к текущему контролю фаз газораспределения VVT-i, новая технология регулируемого клапана Valvematic обеспечивает непрерывный контроль подъема клапана. Это новинка и отлично подходит для обоих водителей 9двигатели 0007 и .
Вам может быть интересно, как можно контролировать скорость двигателя, если дроссельная заслонка отсутствует или неактивна. Отключение стандартной дроссельной заслонки обеспечивает доступ воздуха атмосферного давления прямо к впускным клапанам. До Valvematic дроссельная заслонка обычно ограничивала количество доступного воздуха, создавая вакуум; насосные потери двигателя возникли из-за попадания воздуха в цилиндры.
Благодаря Valvematic потери при перекачивании значительно снижены. Объем всасываемого воздуха теперь регулируется исключительно подъемом клапана; поэтому вчерашняя зависимость от дроссельной заслонки была устранена.
Дроссельные заслонки остаются составной частью двигателя и функционируют, но обычно бездействуют. Их основное назначение – обеспечение резервной системы в целях безопасности. Они остаются полностью открытыми, когда автомобиль находится в движении, предотвращая неприятную воздушную пробку во впускном коллекторе и, как следствие, насосные потери.
Результат очевиден. Повышение топливной экономичности (5–10 %) и ускорения (10–12 %) достигается за счет увеличенного передаточного числа Toyota, равного 6,3. Кроме того, выбросы CO2 сокращаются из-за лучшего расхода топлива и отклика на ускорение, что обеспечивает оптимальную производительность.
Более того, двигатели Valvematic также оснащены впускным коллектором изменяемой длины. Результирующая высота подъема варьируется от одного миллиметра (около 1/16 дюйма) до 11 миллиметров (около 7/16 дюйма). Улучшена работа системы управления регулируемым подъемом клапана, потому что разная высота подъема лучше реагирует на условия в двигателе в реальном времени.
Одним из способов, которым Valvematic достигает этих замечательных разработок, является работа в сочетании с VVT-i, чтобы максимизировать разницу в размерах между шкивами системы. VVT-i делает это, не вызывая увеличения размера их внешнего корпуса.
По функциям Valvematic похож на Valvetronic от BMW, но, как показывает это описание, он намного проще и, следовательно, с меньшей вероятностью потребует механического вмешательства или капитального ремонта.
В основе регулируемого подъема клапана лежит положение качающегося рычага, каждый из которых имеет наклонный профиль, зависящий от его положения относительно точки контакта коромысла. Общая величина подъемной силы изменяется в зависимости от расстояния от качающегося рычага до коромысла. Косозубые шестерни на дополнительном валу (1) предусмотрены для каждого клапанного механизма и (2) предназначены для перемещения качающегося рычага.
Сгенерированные компьютером команды в двигателе перемещают внутренний плунжер дополнительного вала, инициируя соответствующий угол вращения винтовой шестерни, который изменяет точку опоры качающегося рычага. В результате шарнир заставляет различные части профиля рампы рычага соприкасаться с коромыслами. Движение впускного распределительного вала приводит в действие качающийся рычаг, в результате чего коромысло открывает клапан и изменяет высоту подъема без необходимости давления масла для работы.
В заключение отметим, что метод Valvematic проще, чем у его конкурентов, и обеспечивает три существенных преимущества:
(1) более высокая производительность; так как двигатель работает эффективнее
(2) хороший пробег; новейшие технологии обеспечивают экономичное вождение
(3) более чистая и экологичная эксплуатация; более низкие уровни вредных веществ выделяются из-за пропусков выхлопных газов
Valvematic, новейшее устройство Toyota, представляет собой еще один шаг в эволюции автомобильной техники и производительности.
Хотите узнать больше о том, как развиваются автомобильные технологии? Ознакомьтесь с нашей электронной книгой, Apple iCar: эксперимент Apple в автомобильной промышленности.
Дополнительная информация о двигателе:
- Toyota Auris — E180 (2011–2018)
- Toyota C-HR/IZOA — AX10/AX50 (2016–настоящее время)
- Toyota Corolla — E210 (2018–н.в.) Toyota Auris — E210 (2018–2020)
- Toyota Corolla Cross — XG10 (2020–настоящее время)
- Toyota Noah/Voxy — R80 (2014–настоящее время)
- Тойота Приус.
- Подключаемый модуль Toyota Prius Hybrid/Prime.
- Toyota Prius v — ZVW40/41 (2012–2012)
Что означает двигатель Valvematic? – Gzipwtf.com
Полезные советы
Диана Монтгомери
Что означает двигатель Valvematic?
Названный Valvematic, он сочетает в себе существующую систему изменения фаз газораспределения VVT-i с механизмом, который постоянно контролирует объем подъема впускного клапана. Valvematic помогает оптимизировать производительность и топливную экономичность, регулируя объем воздушного потока в зависимости от условий работы двигателя.
Valvematic лучше, чем VVTi?
Ни Valvematic, ни VVTi не увеличивают максимальную мощность. То, что они оба намеревались сделать, — это позволить более точно настроенному двигателю по-прежнему использоваться ниже этой высокой выходной части диапазона оборотов. VVTi делает это, изменяя продолжительность клапана, Valvematic добавляет подъем клапана и управление подачей топлива.
Что такое технология Toyota Valvematic?
Valvematic компании Toyota — это технология двигателя, которая повышает эффективность и производительность двигателя. Двигатель 2.0 Valvematic снижает расход топлива на 5-10 %, повышает производительность на 10 % и снижает выбросы CO2.
В каких автомобилях используется двигатель 2ZR?
2ZR-FXE
Что такое VVT на двигателе Toyota?
VVT-i расшифровывается как Variable Valve Timing-Intelligence, так Toyota называет технологию регулируемых клапанов, которую она использует в большинстве своих автомобилей. Некоторые системы с регулируемым клапаном также воздействуют на выпускные клапаны, которые открываются, чтобы выпустить топливно-воздушную смесь из двигателя.
Какого размера двигатель с двумя VVT-I?
Toyota Auris 2 1.33 Двойной двигатель VVT-i Технические данные | |
---|---|
Положение двигателя: | Передний |
Объем двигателя – Рабочий объем – Объем двигателя: | 1329 см3 или 81,1 куб. дюйм |
Диаметр x Ход: | 72,5 x 80,5 мм 2,83 x 3,15 дюйма |
Количество клапанов: | 16 клапанов |
Хороши ли двигатели VVT?
Преимущества VVT Использование VVT имеет много преимуществ и практически не имеет недостатков. Одним из преимуществ является увеличение максимальной частоты вращения двигателя (и, следовательно, больше пиковой мощности) — на целых 25%. Также увеличен крутящий момент на низких скоростях, что обеспечивает лучшую управляемость и управляемость.