Eugenio,77 • Toyota Variable Valve Timing. Эволюция Схема DVVT — как развитие условного 4-го поколения — цепной привод ГРМ на оба распредвала, механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов. Применялась на двигателях серий AR, ZR, NR, GR, UR, LR. Система DVVT-i (Dual Variable Valve Timing intelligent) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительных валов впускных и выпускных клапанов относительно звездочек привода в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала).
Привод VVT На распредвалах установлены приводы VVT с лопастными роторами. При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска. В некоторых модификациях может использоваться вспомогательная пружина, которая прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.
Блок управления посредством э/м клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол задержки для впуска и максимальный угол опережения для выпуска.
Опережение. Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.
Задержка.  Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.
Удержание. ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий. Режимы работы
Большой обзор двигателей Toyota
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 — клапан VVT (выпуск), 2 — клапан VVT (впуск), 3 — датчик положения распредвала (выпуск), 4 — датчик положения распредвала (впуск), 5 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 6 — датчик положения коленвала.
1 — корпус, 2 — ротор, 3 — фиксатор, 4 — звездочка, 5 — распредвал, 6 — возвратная пружина. a — при остановке, b — в работе.
a — пружина, b — втулка, c — золотник, d — к приводу (полость опережения), e — к приводу (полость задержки), f — сброс, g — давление масла.
Предотвращение перекрытия клапанов. Поступление газов на впуск минимально.
Eugenio,77 • Toyota Variable Valve Timing. Эволюция Схема VVT-iW — цепной привод ГРМ на оба распредвала, механизм изменения фаз с лопастными роторами на звездочках впускного и выпускного распредвалов, расширенный диапазон регулировки на впуске. Применялась на двигателях 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS… Система VVT-iW (Variable Valve Timing intelligent Wide) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 75-80° (по углу поворота коленвала). Расширенный, по сравнению с обычным VVT, диапазон приходится главным образом на угол задержки. На втором распредвалу в этой схеме установлен привод VVT-i. Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала выпускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 50-55° (по углу поворота коленвала). Совместная работа VVT-iW на впуске и VVT-i на выпуске обеспечивает следующий эффект. 2. Режим частичной нагрузки (EX — задержка, IN — задержка). Обеспечивается возможность работы двигателя по циклу Миллера/Аткинсона, при этом уменьшаются насосные потери и улучшается экономичность. Подробнее — см. здесь. 3. Режим между средней и высокой нагрузкой (EX — задержка, IN — опережение).  Обеспечивается режим т.н. внутренней рециркуляции отработавших газов и улучшаются условия выпуска.Привод VVT-iW На впускном распредвалу установлен привод VVT-iW с лопастным ротором. Два фиксатора удерживают ротор в промежуточном положении. Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора в промежуточное положение и надежного срабатывания фиксаторов. Это обеспечивает нормальный пуск двигателя, заглушенного в положении задержки.
Управляющий клапан встроен в центральный болт крепления привода (звездочки) к распредвалу.  При этом управляющий масляный канал имеет минимальную длину, обеспечивая максимальную скорость отклика и срабатывания при низких температурах.
Управляющий клапан приводится штоком плунжера э/м клапана VVT-iW.
Конструкция клапана позволяет независимо управлять двумя фиксаторами, по отдельности для контуров опережения и задержки. Это позвоялет фиксировать ротор в промежуточном положении управления VVT-iW.
Э/м клапан VVT-iW установлен в крышке цепи привода ГРМ и соединен непосредственно с приводом изменения фаз впускного распредвала. 
Опережение. Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.
Задержка. Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана.  Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.
Удержание. ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий. Привод VVT-i На выпускном распредвалу установлен привод VVT-i лопастным ротором (традиционного или нового образца — с управляющим клапаном, встроенным в центральный болт). При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска. Вспомогательная пружина прикладывает момент в направлении опережения для возврата ротора и надежного срабатывания фиксатора после выключения двигателя.
Блок управления посредством э/м клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол опережения. 
Опережение. Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.
Задержка. Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.
Удержание. ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.
Большой обзор двигателей Toyota
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VVT-iW
a — направление вращения, b — давление масла, c — сброс.
a — направление вращения, b — полость задержки, c — полость опережения, d — от полости опережения, e — к полости задержки, f — слив, g — давление масла. Эудженио,77 • Система изменения фаз газораспределения Toyota. Evolution Тип ДВВТ — как условный 4-го поколения. расширение типа — привод ГРМ цепной 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 (двойная регулировка фаз газораспределения — интеллектуальная) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в зависимости от условий работы двигателя. Это достигается поворотом впускного и выпускного распределительных валов относительно ведущих звездочек в пределах 40-60° (угол поворота 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 выдвижения для нормального запуска. Для некоторых модификаций используется вспомогательная пружина, которая прикладывает крутящий момент в направлении опережения для возврата ротора и надежной работы блокировки после выключения двигателя.
ECM управляет подачей масла в камеру опережения и замедления с помощью соленоида на основе сигналов датчиков положения распределительного вала. Когда двигатель остановлен, золотник клапана перемещается под действием пружины, чтобы обеспечить максимальный угол замедления для впуска и максимальный угол опережения для выпуска.
Опережение . ECM переключает соленоид в положение опережения и перемещает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением подается к ротору в камере опережения, поворачивая его вместе с распределительным валом в направлении опережения. 
Ретард . ECM переключает соленоид в положение замедления и перемещает золотник регулирующего клапана. Моторное масло под давлением подается к ротору в тормозной камере, поворачивая его вместе с распределительным валом в сторону запаздывания.
Удержание .  ECM вычисляет целевой угол в соответствии с условиями движения и после достижения заданного положения переводит регулирующий клапан в нейтральное положение до следующего изменения внешних условий.Режимы работы
Обзор двигателей Toyota |
Двойной ВВТ
1 — соленоид управления VVT (выпуск), 2 — соленоид управления VVT (впуск), 3 — датчик положения распредвала (выпуск), 4 — датчик положения распредвала (впуск), 5 — датчик температуры воды, 6 — датчик положения коленвала.
Снижение насосных потерь. Некоторые выхлопные газы направляются на впуск (внутренняя система рециркуляции отработавших газов).
Система изменения фаз газораспределения: что это такое и почему обслуживание так важно
Опубликовано 31 мая 2022 г. Strut Daddy’s в Auto Repair
Система газораспределения в автомобиле отвечает за правильность запуска двигателя. В этом случае система изменения фаз газораспределения, или сокращенно VVT, используется в основном для контроля выбросов и производительности. За прошедшие годы производители разработали несколько различных конструкций и технологий, связанных с этой системой, чтобы помочь контролировать синхронизацию и влиять на то, как долго выпускные и впускные клапаны остаются открытыми.
Во время этого процесса могут выполняться другие действия. Система может вращать распределительный вал либо вперед, либо замедляя его. Внесение корректировок во время перекрытия между открытием впускного клапана и закрытием выпускного клапана может помочь повысить эффективность вашего двигателя. Вся система поначалу кажется сложной, но на самом деле ее не так уж сложно понять.
Во-первых, давайте взглянем на этот рисунок из «Автомобиля и водителя», который показывает, как выглядит двигатель VVT.
Регулировка фаз газораспределения, автомобиль и водитель, 2021
Что контролирует VVT?
Изменяемая фаза газораспределения отвечает за управление тремя элементами впускного и выпускного клапанов. Он отвечает за фазы газораспределения или когда клапаны открываются и закрываются в зависимости от точек движения поршня. Затем есть продолжительность, которая относится к тому, как долго клапаны остаются открытыми (или закрытыми). Наконец, VVT также влияет на подъем клапана, то есть на то, насколько далеко клапаны фактически открываются.
Чтобы контролировать все это, различные датчики отвечают за подачу информации в ЭБУ или бортовые компьютеры. Помимо датчиков существуют физические механизмы, помогающие контролировать характеристики и поведение клапанов. Двигатель должен контролировать синхронизацию, чтобы обрабатывать все переменные сгорания, и без обычной шкалы времени вы можете увидеть, насколько быстро все происходит на самом деле, когда вы запускаете двигатель.
Когда вы добавляете современную электронику, элементы управления для оптимизации событий клапана и впрыск топлива премиум-класса, все сводится к точности, которая не может отличаться более чем на миллисекунду, иначе это может нарушить работу всего двигателя.
Как работает VVT?
Система состоит из шестерен, расположенных одна внутри другой, внутренней шестерни, которая соединяется с распределительным валом, и внешней шестерни, которая соединяется с цепью или приводным ремнем. При нормальных условиях вождения шестерни сцепляются друг с другом и вращаются с одинаковой скоростью.
Однако давление масла позволяет легко разделить шестерни, позволяя им изменять относительную скорость и помогает изменять скорость распределительного вала.
Когда вы регулируете шестерни клапанов и элементы управления, регулировка изменит продолжительность подъемов клапанов, которые отвечают за управление впуском и выпуском. Ниже вы увидите два основных типа двигателей VVT и то, что каждый из них влечет за собой.
- Одинарный VVT: постоянно изменяет синхронизацию впускного распредвала (только)
- Dual VVT: Изменяет синхронизацию впускного и выпускного распределительных валов.
По сути, двойная система VVT создает решение, которое помогает двигателю дышать более эффективно. Регулируя синхронизацию клапанов, вы можете увеличить мощность, повысить эффективность использования топлива и даже снизить выбросы. Он также обеспечивает больший крутящий момент на низких скоростях без риска детонации двигателя. На высоких скоростях вы будете наслаждаться превосходной мощностью без лишнего шума и вибраций, характерных для некоторых старых автомобилей.
Двойной VVT также обеспечивает снижение выбросов, в то же время предоставляя вам избыточную мощность, поэтому он дает вам лучшее из обоих миров. Тем не менее, даже один VVT может быть экономичным обновлением, помогающим сократить выбросы топлива и помочь двигателю «дышать» более эффективно.
VVT имеет экономичный профиль (ниже 6000 об/мин) и высокопроизводительный профиль (более 6000 об/мин). Когда VVT активируется, давление масла будет воздействовать на привод, который слегка давит на распределительный вал, помогая включить настройку «производительности». С двойной или одиночной синхронизацией происходит то же самое. В двойной системе выпускные клапаны активируются в дополнение к впускным, что помогает свести к минимуму давление останова/пуска и обеспечивает превосходную производительность.
Регулировка последовательности перекрытия между впускными и выпускными клапанами также позволяет максимально эффективно очищать внутрицилиндровый заряд. Сочетание высоких оборотов и огромной мощности обеспечивает впечатляющий крутящий момент на низких оборотах, столь же впечатляющий, как и производительность, которую вы получаете.
Момент зажигания — еще одна часть этого уравнения. Обычно это происходит во время работы с малой нагрузкой, чтобы обедненная воздушно-топливная смесь не создавала детонации в двигателе. Все это происходит в такой короткий промежуток времени, что вы не можете увидеть его в действии, если только вы не разобрали автомобиль и не знаете, что ищете. Искра возникает в момент между 0,002 секунды и 0,0002 секунды, что в 10-100 раз быстрее, чем один взмах крыла колибри.
Когда двигатель холодный, синхронизация может быть отложена, а поздний впрыск топлива сочетается с более ранним открытием клапана, чтобы каталитический нейтрализатор мог более эффективно достигать рабочей температуры.
Преимущества системы изменения фаз газораспределения
Теперь, когда вы лучше понимаете, как эта функция работает на вашем автомобиле, давайте поговорим о преимуществах, которые дает наличие этой системы:
- Одновременная повышенная производительность и экономия топлива
- Более быстрый нагрев каталитического нейтрализатора и улучшенный контроль выхлопа
- Повышенная эффективность в диапазоне рабочих скоростей
- Улучшенная синхронизация двигателя
- Более плавный холостой ход и более низкие обороты на холостом ходу
- Снижение потерь при перекачке
Это гораздо лучшее решение по сравнению с предыдущими методами, помогающее одновременно обеспечить превосходную мощность и эффективность.
По сути, с хорошо спроектированной системой VVT вы получите лучшую экономию топлива и более низкий уровень выбросов, но при этом получите более высокий RMP и лучшую мощность. Кроме того, когда все сделано правильно, это может увеличить срок службы вашего двигателя по сравнению со старыми моделями, в которых использовались другие методы регулировки фаз газораспределения.
Общие коды ошибок и проблемы с VVT
Как и в случае с любой другой системой вашего автомобиля, существуют определенные коды ошибок и проблемы, которые, как известно, возникают, когда речь идет о системе VVT. Наиболее распространенные коды двигателей:
- P0011: Датчик положения распределительного вала, ряд 1
- P0021: Датчик положения распредвала, ряд 2
Как правило, эти два кода ошибки сообщают вам, что что-то не так с вашей системой изменения фаз газораспределения и что ее необходимо заменить. Помимо сбоя фаз газораспределения, другие проблемные области включают в себя:
- Масляные регулирующие клапаны и сетчатые фильтры
- Шестерни распределительных валов и ГРМ
- Электрические провода и разъемы
- ECM или PCM (Бортовой компьютер)
Есть ряд вещей, которые могут привести к проблемам с вашей системой VVT.
Грязное масло и скопление шлама могут привести к плохой работе системы. Если его не остановить, это может в конечном итоге привести к выходу из строя кулачка. Вот почему техническое обслуживание является такой важной частью этой системы.
Если вы не успеваете вовремя менять масло, вы можете увидеть что угодно, от простых проблем с синхронизацией до полного отказа системы, в зависимости от того, как долго вы не будете заморачиваться. Падение давления масла или поврежденный датчик также могут вызвать проблемы, поскольку они не позволяют системе работать с максимальной производительностью.
Самое важное, на что стоит обратить внимание, это то, что у VVT практически нет недостатков — вы получаете все преимущества без уступок, и вам никогда не придется идти на компромисс в отношении эффективности, чтобы получить необходимую мощность.
Важность поддержания газораспределения вашего автомобиля
При изменении фаз газораспределения двигатель больше не имеет клапана EGR.
Клапан рециркуляции отработавших газов устарел в автомобилях с VVT, который управляет синхронизацией газов и их выпуском, в том числе сохраняет инертный газ для следующего цикла сгорания. Это также помогает контролировать температуру сгорания и, в первую очередь, производство этих оксидов азота.
Отсутствие регулярной замены масла может привести к тому, что плохо смазанная система не будет работать должным образом. VVT больше всего нуждается в чистом масле, поэтому отсутствие регулярной замены масла может быстро привести к серьезным повреждениям, если вы не будете осторожны. Вы можете вызвать проблемы с цепью VVT, соленоидом или даже с зубчатой передачей. Регулярно проверяйте масло, потому что низкий уровень масла также может создать проблемы с системой изменения фаз газораспределения.
Более новые системы также используют непрерывную регулировку фаз газораспределения или CVVT, которая управляется в цифровом виде вашим ECU в двигателе. Это оптимизирует фазы газораспределения на всех скоростях и для всех условий работы двигателя.
В каждом двигателе есть разные механизмы и настройки, но обычно CVVT происходит с использованием электромагнитных клапанов и распределительного вала с регулируемой синхронизацией, а также с гибким гидравлическим соединением со звездочкой.
Важное примечание: если вы не являетесь автолюбителем, который работает со своими автомобилями и обладает обширными знаниями в области работы двигателя, проблемы с VVT обычно лучше доверить профессионалам. Устранение этих проблем представляет собой комбинацию настройки времени и проверки правильности работы компьютерной системы, и может быть сложно диагностировать и устранить проблему, если вы не знакомы с системами.
Если вы знаете, как управлять синхронизацией собственного двигателя, это здорово. Тем не менее, убедитесь, что вы не переусердствуете, и не стесняйтесь обращаться к профессионалам, если вам нужна небольшая дополнительная помощь. Вам не обязательно идти к дилеру, но найдите ремонтную мастерскую или сервисный центр, который может помочь вам со всеми проблемами синхронизации вашего двигателя.
У каждого автомобиля своя система
Хотя системы VVT довольно похожи в разных автомобилях, они не идентичны. Кроме того, некоторые производители предлагают свои собственные системы VVT под торговой маркой, поэтому вам нужно будет потратить время на изучение вашей конкретной марки и модели, а также существующей системы синхронизации. То, как система работает в BMW, во многих случаях будет совершенно иной, чем в Toyota.
VVT используется большинством автопроизводителей, включая:
- Audi
- БМВ
- Феррари
- Фиат
- Ягуар
- Порше
- Ламборгини
- Тойота
- Вольво
Понимание конкретных потребностей вашего автомобиля, когда речь идет о системе VVT, является важной частью владения автомобилем. Каждый раз, когда вы чувствуете, что что-то не так или, возможно, производительности не хватает, подумайте, в порядке ли ваша система VVT. Если вы этого не делали в последнее время, замените масло и проверьте давление масла в двигателе, чтобы убедиться, что все работает как надо.
Если вы хотите обеспечить надлежащий уход за своим VVT, убедитесь, что вы нашли независимый магазин или механика, которые могут помочь вам со всеми вашими потребностями. Подумайте, есть ли у механиков опыт работы с вашим типом системы VVT или с вашей маркой и моделью автомобиля, потому что каждая система немного отличается.
Как правило, современные механики хорошо разбираются в этих системах и знают, как обеспечить их надлежащее функционирование. Если вы ищете что-то большее, чем замена масла, вы можете быть уверены, что они позаботятся о вас, даже если вы не можете понять, что не так, самостоятельно. VVT — это тема, о которой часто говорят в кругах, посвященных производительности и гонкам, но это то, что каждый водитель может извлечь из этого пользу, если он знает, что это такое и как его использовать.
Итоги
На дворе 21 й век, и компьютеры меняют все, что мы делаем. Хотя из-за всех новых обновлений может показаться, что когда вы запускаете двигатель, происходит какое-то «волшебство», это не волшебство.