Dvvt что это такое
Система DVVT-i Схемы, описание, принцип работы
Продолжил свои копипасты с различных сайтов необозримого интернета. О нашем моторе 2GR-FE мы уже читали www.drive2.ru/l/541837681974313670/ Сегодня хочу поделиться статьёй о системе DVVT-i, которая присутствует в наших моторах серии GR. В статье так же авторы упоминают и другие серии тойотовских моторов, на которые устанавливали данный привод ГРМ. Сразу обращаю ваше внимание, что у нас именно DVVT-i (Dual Variable Valve Timing intelligent) и у нас нет прижимных роликов! Я это уточняю, потому как на соседнем форуме уже встречал вопросы «какой натяжной ролик у нас установлен». И у нас цепь, а не ремень. Ну, погнали!
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 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).
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.
На этом статья заканчивается. Но я хочу теперь перейти к проблемам системы DVVT-i. А их у нас есть!
Среди проблемных мест мотора, о которой я не устану повторять, ибо все вроде бы читают, но по итогу тупят — стоит выделить систему смазки VVT-i. www.drive2.ru/l/532961874359091775/ Масло под высоким давлением проходит через резиновую трубку, которая изнашивается за годы эксплуатации. Разрыв трубки приводит к заливанию маслом всего моторного отсека автомобиля.
Некоторые агрегаты 2GR-FE имеют свойство неприятных шумов при холодном пуске. Зачастую это гремит цепь ГРМ. И обычная замена цепи 2GR-FE не помогает решить проблему. Необходимо перебирать и проверять всю систему ГРМ и зачастую приходится полностью заменить весь комплект ГРМ, начиная с самих муфт VVT-I. Набор требуемых запчастей видно на фотографии выше в самом начале статьи.
Где-то так. Уверен, статья и мои дополнения были полезны! Завтра хочу выложить статью о нашей коробке.
Что такое VVT-i?
VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма Toyota. От английского Variable Valve Timing with intelligence, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения.
Это второе поколение системы изменения фаз газораспределения Toyota. Устанавливается на автомобили начиная с 1996-го года.
Принцип работы: основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, а вместе с этим увеличивается давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.
VVTL-i — это фирменная система газораспределительного механизма TMC. От английского Variable Valve Timing and Lift with intelligence, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения и подъема клапанов.
Третье поколение системы VVT. Отличительная особенность от второго поколения VVT-i кроется в английском слове Lift — подъем клапанов. Теперь распределительный вал не просто поворачивается в муфте VVT относительно шкива плавно регулируя время открытия впускных клапанов, а еще при определенных условиях двигателя опускает клапана глубже в цилиндры. Причем подъем клапанов реализован на обоих распределительных валах, т.е. для впускных и выпускных клапанов.
Если посмотреть на распределительный вал, то мы увидим, что для каждого цилиндра для каждой пары клапанов имеется одно коромысло, по которому отрабатывают сразу два кулачка — один обычный, а другой увеличенный. При нормальных условиях увеличенный кулачек отрабатывает в холостую, т.к. в коромысле под ним предусмотрен так называемый тапочек, который свободно входит внутрь коромысла, тем самым не позволяет большому кулачку передавать силу нажатия на коромысло. Под тапочком находится стопорный штифт, который приводится в действие давлением масла.
Принцип работы: при повышенной нагрузке на высоких оборотах ЭБУ подает сигнал на дополнительный клапан VVT — он практически такой же как и на самой муфте, за исключением не больших отличий по форме. Как только клапан открылся в магистрали создается давление масла, которое механически воздействует на стопорный штифт и сдвигает его в сторону основания тапочка. Все, теперь тапочек заблокирован в коромысле и не имеет свободного хода. Момент от большого кулачка начинает передаваться коромыслу, тем самым опуская клапан глубже в цилиндр.
Основные преимущества системы VVTL-i заключаются в том, что двигатель не плохо тянет на низах и выстреливает на верхах, улучшается топливная экономичность.
Недостатками является пониженная экологичность, из-за чего система в таком виде долго не просуществовала.
Dual VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма TMC. Система имеет общий принцип работы с системой VVT-i, но распространенная на распределительный вал выпускных клапанов. В головке блока цилиндров на каждом шкиве обоих распределительных валах располагаются муфты VVT-i. Фактически это обычная двойная система VVT-i.
В итоге теперь ЭБУ двигателя управляет временем открытия впускными и выпускными клапанами, позволяя достигать большую топливную экономичность как на низких оборотах так и на высоких. Двигатели получились более эластичными — крутящий момент распределен равномерно по всему диапазону оборотов двигателя. Учитывая тот факт, что Toyota решила отказаться от регулировки высоты подъема клапанов как в система VVTL-i, поэтому Dual VVT-i лишена ее недостатка заключающегося в относительно невысокой экологичности.
Впервые система была установлена на двигатель 3S-GE автомобиля RS200 Altezza в 1998-м году. В настоящее время устанавливается практически на все современные двигатели Toyota, такие как V10 серия LR, V8 серия UR, V6 серия GR, серия AR и ZR.
VVT-iE — это фирменная система газораспределительного механизма TMC. От английского Variable Valve Timing — intelligent by Electric motor, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения с помощью электромотора.
На сегодняшний день это самая технологичная система Toyota предназначенная для изменения фаз газораспределения современных моторов. Ее смысл точно такой же как у системы VVTL-i. Отличие заключается в самой реализации системы. Распределительные валы отклоняются на определенный угол для опережения или запаздывания относительно звездочек с помощью электродвигателя, а те давления масла, как на предыдущих моделях VVT. Теперь работа системы не зависит от оборотов двигателя и рабочей температуры в отличие от системы VVT-i, которая не способна работать при низких оборотах двигателя и не достигнув рабочей температуры двигателя. На низких оборотах давления масла мало и не способно сдвинуть лопасть муфты VVT.
VVT-iE не имеет вышеперечисленных недостатков, т.к. не зависит от масла двигателя. А так же обладает дополнительным преимуществом — способностью точно позиционировать смещение распределительных валов в зависимости от условий работы двигателя. Система начинает свою работу начиная с начала запуска двигателя до его полной остановки. Ее работа способствует высокой экологичности современных двигателей Toyota, максимальной топливной эффективности и мощности.
Принцип работы: электромотор вращается вместе с распределительным валом на скорости равной скорости распределительного вала. При необходимости электромотор либо притормаживается либо ускоряется относительно звездочки распределительного вала смещая распределительный вал на необходимый угол опережая или запаздывая фазы газораспределения.
Система VVT-iE впервые дебютировала в 2007-м году на Lexus LS 460 установленная в двигатель 1UR-FSE.
Vvti Toyota — что это за зверь?
VVTi Toyota что это и как она устроена? VVT-i – так назвали конструкторы автоконцерна Toyota систему управления фазами газораспределения, которые придумали свою систему повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания.
Это не говорит о том, что такие механизмы только у Тойоты, но рассмотрим этот принцип на её примере.
Управление фазами газораспределения по-японски
Начнём с расшифровки.
Аббревиатура VVT-i звучит на языке оригинала как Variable Valve Timing intelligent, что переводим как интеллектуальное изменение фаз газораспределения.
Впервые на рынке эта технология представлена компанией Toyota десять лет назад, в 1996 году. Аналогичные системы есть у всех автоконцернов и брендов, что говорит об их пользе. Называются они, правда, все по-разному, путая рядовых автолюбителей.
Что же привнесла VVT-i в моторостроение? В первую очередь – повышение мощности, равномерной во всём диапазоне оборотов. Моторы стали экономичнее, а следовательно более эффективнее.
Управление фазами газораспределения или управление моментом поднятия и опускания клапанов, происходит при помощи поворота на нужный угол распределительного вала.
Как это реализовано технически, рассмотрим далее.
Vvti toyota что это или как работает газораспределение VVT-i?
Система VVT-i Toyota что это такое и для чего, мы поняли. Время углубиться в её внутренности.
Главные элементы этого инженерного шедевра:
Алгоритм работы всей этой конструкции прост. Муфта, представляющая собой шкив с полостями внутри и ротором, закреплённым на распредвале, заполняется маслом под давлением.
Полостей несколько, и за это наполнение отвечает VVT-i клапан (OCV), действующий по командам блока управления.
Под напором масла ротор вместе с валом может поворачиваться на определённый угол, а вал уже, в свою очередь, определяет, когда подниматься и опускаться клапанам.
В стартовом положении позиция распредвала впускных клапанов обеспечивает максимальную тягу на низких оборотах мотора.
С повышением частоты вращения коленвала, система поворачивает распредвал таким образом, чтобы клапаны открывались раньше и закрывались позже – это помогает увеличить отдачу на высоких оборотах.
Как видим, технология VVT-i, принцип работы которой рассмотрели, довольно проста, но, тем не менее, эффективна.
Развитие технологии VVT-i: что ещё придумали японцы?
Есть и другие разновидности этой технологии. Так, к примеру, Dual VVT-i управляет работой не только распредвала впускных клапанов, но и выпускных.
Это позволило достичь ещё более высоких параметров двигателей. Дальнейшее развитие идеи получило название VVT-iE.
Здесь уже инженеры Toyota полностью отказались от гидравлического способа управления положением распредвала, который имел ряд недостатков, ведь для поворота вала необходимо было, чтобы давление масла поднялось до определённого уровня.
Устранить данный недостаток удалось благодаря электромоторам – теперь они поворачивают валы. Вот так вот.
Спасибо за внимание, теперь вы сами можете ответить кому угодно на вопрос «VVT-i Toyota что это такое и как оно работает».
Не забывайте подписываться на наш блог и до новых встреч!
Устройство и принцип работы системы CVVT
Современное законодательство в области экологии заставляет автопроизводителей конструировать более совершенные двигатели, повышать их эффективность и снижать выбросы вредных веществ в отработанных газах. Конструкторы учатся управлять процессами, которые ранее принимались с компромиссными усредненными параметрами. Одной из таких разработок является система изменения фаз газораспределения (CVVT). В этой статье мы не будет подробно описывать про фазы газораспределения, с этой информацией можно ознакомиться здесь.
Устройство системы CVVT
CVVT (Continuous Variable Valve Timing) – это система непрерывного регулирования фаз газораспределения двигателя, обеспечивающая более эффективное наполнение цилиндров свежим зарядом. Это достигается за счёт смещения момента открытия и закрытия впускного клапана.
Система включает в себя гидравлический контур, состоящий из:
Все компоненты системы устанавливаются в головке блока цилиндров двигателя. Фильтр системы VVT подлежит периодической чистке или замене.
Гидравлические муфты CVVT могут быть установлены как на впускном, так и на обоих валах ДВС.
В случае установки фазовращателей на впускном и выпускном распределительных валах эта система газораспределения будет называться DVVT (Dual Variable Valve Timing).
К дополнительным элементам системы также относятся датчики:
Данные элементы подают сигнал на ЭБУ двигателя (блок управления). Последний обрабатывает информацию и формирует сигнал на электромагнитный клапан, регулирующий подачу масла в муфту CVVT.
Муфта CVVT
Гидравлическая муфта (фазовращатель) имеет звёздочку на корпусе. Она приводится в движение ремнем или цепью привода ГРМ. Распределительный вал жестко соединен с ротором фазовращателя. Между ротором и корпусом муфты расположены масляные камеры. За счёт давления масла, создаваемого масляным насосом возможно смещение ротора и корпуса между собой.
Стопорный штифт необходим для работы фазовращателей в аварийном режиме. Например, при понижении давления масла. Он выталкивается вперед, что позволяет замкнуть корпус и ротор гидравлической муфты в среднем положении.
Как работает управляющий клапан-соленоид VVT
Данный механизм служит для регулирования подачи масла на задержку и опережение открытия клапанов. Устройство состоит из следующих элементов:
ЭБУ двигателя формирует сигнал, после чего электромагнит перемещает золотник через плунжер. Это позволяет перепускать масло в разном направлении.
Принцип работы
Принцип работы системы заключается в изменении положения распределительных валов относительно шкива коленчатого вала.
Система имеет два направления работы:
Опережение
Масляный насос при работе ДВС создает давление, которое подается на электромагнитный клапан CVVT. ЭБУ за счёт широтно-импульсной модуляции (ШИМ) управляет положением клапана VVT. Когда необходимо отрегулировать исполнительный механизм на максимальный угол опережения, клапан перемещается и открывает масляный канал к камере опережения гидромуфты CVVT. Из камеры запаздывания жидкость в это же время начинает сливаться. Это позволяет переместить ротор с распределительным валом относительно корпуса в противоположное относительно вращения коленвала направление.
Например, угол положения муфты CVVT на холостых оборотах составляет 8 градусов. И так как угол механического открытия клапана ДВС составляет 5 градусов, фактически он открывается на 13.
Запаздывание
Принцип аналогичен предыдущему, однако клапан-соленоид при максимальном запаздывании открывает масляный канал к камере запаздывания. В это время ротор CVVT перемещаются в сторону направления вращения коленвала.
Логика работы CVVT
Система CVVT работает на всем диапазоне оборотов ДВС. В зависимости от производителя логика работы может отличаться, но в среднем она выглядит примерно так:
Обслуживание
Так как система включает в себя фильтр, его рекомендуется менять. Регламент замены в среднем – 30 тысяч километров. Возможна также и чистка старого фильтра. Автолюбитель вполне может справиться с этой процедурой самостоятельно. Основной сложностью при этом будет поиск места установки самого фильтра. Большинство конструкторов размещают его в масляной магистрали от насоса до электромагнитного клапана. После демонтажа и аккуратной тщательной очистки фильтра CVVT необходимо провести его осмотр. Главное условие – целостность сетки и корпуса. Нужно помнить, что фильтр довольно хрупкий.
Без сомнения, система CVVT направлена на улучшение характеристик двигателя во всех режимах его работы. За счет наличия системы опережения и запаздывания открытия впускных клапанов двигатель имеет лучшую топливную экономичность и сниженные выбросы вредных веществ. Также она позволяет понизить обороты холостого хода без снижения устойчивости работы. Поэтому данная система используется всеми без исключения ведущими автопроизводителями.
Двигатель Chevrolet F16D4
Этот мотор устанавливался чаще на автомобили Шевроле Круз и Авео. Новый 1.6-литровый силовой агрегат получился из предшественника F16D3, но фактически это аналог A16XER Опеля, выпущенный под Евро-5. Его оснастили универсальной автоматической настройкой фаз газораспределения VVT. Решена одна из главных проблем предшественника — на F16D4 клапаны не подвисают, нет системы рециркуляции выхлопа, а гидрокомпенсаторы заменены на тарированные стаканы.
Описание двигателя
На практике двигатель выдерживает ресурс в 250 тыс. км. Очевидно, что это во многом зависит от условий эксплуатации. Если периодически нагружать мотор, не проводить своевременно ТО, срок службы агрегата снизится.
F16D4 способен выдавать 113 л. с. мощности. Питание двигателя осуществляется посредством распределённого впрыска, за которым полностью следит электроника. Это позволило увеличить мощность силовой установки, но возникли проблемы с электромагнитными клапанами фазорегулятора. Они после некоторого времени начинают работать как дизель, с шумом. Надо их почистить или заменить.
Это такая же рядная «четвёрка», как и предшественник. Один общий коленвал, два распредвала с верхним расположением. Двигатель охлаждается антифризом, который циркулирует в системе закрытого типа.
ГБЦ отливается из сплава алюминия, несколько отличается от головки двигателя F16D3. В частности, продувка цилиндров осуществляется по поперечной схеме. Различаются диаметры впускного/выпускного клапана, диаметры стержней и длина (подробнее о размерах см. в таблице).
На новом двигателе убран клапан EGR, что является большим преимуществом. Нет также гидрокомпенсаторов. Бензин желательно заливать 95-й, чтобы не было особых проблем с функционированием двигателя.
Таким образом, новый мотор отличается от предыдущего следующими характеристиками:
Что крайне важно и интересно: при таких обширных изменениях, схема прежнего двигателя, заслужившего много похвал, не была тронута. Этот тот же экономичный атмосферник с рядным расположением цилиндров.
Интересно будет рассмотреть также другие особенности этого двигателя. Например, тщательная работа над системой регулировки фаз позволила улучшить качество воспламенения. Много хороших слов заслуживает новая ГБЦ, в которой цилиндры продуваются поперечно, в отличие от предыдущего мотора F16D3.
Обслуживание
Первым делом надо обратить внимание на своевременную замену масла. На автомобилях Круз и Авео по регламенту надо обновлять лубрикант каждые 15 тыс. км пути. Объём картера и системы составляет 4,5 литра. Поэтому, если менять одновременно фильтр, то надо заливать именно столько. Если же проводится замена масла без фильтра, система вместит 4 литра или чуть больше. Что касается рекомендованного масла, то это класс GM-LL-A-025 (подробнее см. в таблице). С завода же льётся GM Дексос2.
Второе за ремнём ГРМ. Он не такой чувствительный, как на прежнем F16D3, не рвётся после короткой эксплуатации. Оригинальные ремни служат 100 тыс. км и более, если нет других причин для обрыва (попадание масла, кривая настройка). Замену ремня надо сопровождать установкой новых роликов.
Обслуживание других расходников.
Объект техобслуживания | Время или пробег |
Ремень ГРМ | замена через 100 000 км |
АКБ | 1 год/20000 км |
Зазор в клапане | 2 года/20000 |
Вентиляция картера | 2 года/20000 |
Ремни навесного оборудования | 2 года/20000 |
Топливопровод и крышка бака | 2 года/40000 |
Масло моторное | 1 год/15000 |
Фильтр масляный | 1 год/15000 |
Фильтр воздушный | 2 года/30000 |
Фильтр топливный | 4 года/40000 |
Фитинги и шланги обогрева/охлаждения | 2 года/45000 |
Жидкость охлаждающая | 1,5 года/45000 |
Датчик кислородный | 100000 |
Свечи зажигания | 1 год/15000 |
Коллектор выпускной | 1 год |
Достоинства мотора
Вот они, плюсы проведённой модернизации.
Слабые места и неисправности
Рассмотрим их подробнее.
Если вовремя не заменить ремень ГРМ, то из-за обрыва погнёт клапана. Кроме того, двигатель F16D4 может со временем «заболеть» потерей мощности. Это происходит по причине выхода из строя системы DVVT. Надо срочно заменить валы, отрегулировать фазы управления клапанами.
Если наблюдаются пропуски или отсутствие зажигания, то это, скорее всего, связано с поломкой модуля зажигания. В этом случае ремонт не поможет, спасёт лишь замена.
Ещё одна частая неисправность данного мотора — перегрев. Он возникает из-за неисправности термостата. Исправить ситуацию поможет замена элемента.
Если неожиданно повысился расход горючего, то возможно залегли кольца или поломалась система DVVT. Нужен ремонт или замена деталей.
На какие модели устанавливался
Двигатель F16D4 устанавливался не только на Шевроле Круз и Авео. Подробнее о том, на какие автомобили устанавливался.
Модернизация двигателя
Известна модифицированная версия F16D4, которая выдаёт 124 л. с. На этом двигателе задействована новая система впускного коллектора, степень сжатия увеличена до 11.
Некая прибавка мощности вполне возможна, если поставить выхлопную систему типа паук 4-2-1. Потребуется убрать каталитический нейтрализатор, ресивер и перепрошить мозги. Около 130 л. с. гарантировано, и это без установки турбины.
Что касается турбирования, то следует проводить оптимальный комплекс работ. В частности, прежде чем сделать наддув, следует грамотно подготовить двигатель: степень сжатия довести до 8,5, установить правильные шатуны, турбину TD04. Надо также поставить интеркулер, новые пайпы, осуществить выхлоп на 63-миллиметровой трубе, настроить онлайн. Всё это будет стоить больших денег, зато мощность повысится до 200 л. с.