Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель valvematic что это

Немного о системе valvematic в двигателях TOYOTA

Всем привет!

Как и обещал, стараюсь наполнить БЖ своей машины интересными записями. Ну а так как пробеги у меня очень небольшие, в обслуживании авто нуждается не часто, буду периодически размещать различные статейки, касающиеся систем этого замечательного автомобиля. Возможно Вам это будет так же интересно как и мне.

Проблема управления клапанами в бензиновых двигателях долгое время ставила японские силовые агрегаты на посредственные позиции в гонке технического оснащения среди мировых лидеров производства. Система VVT-I и Dual VVT-I оправдала свои надежды лишь на некоторых типах авто, в частности, на мощных и объемистых двигателях.

Для наиболее популярных агрегатов объемом от 1.6 до 2.0 литров в 2007 году инженеры Toyota разработали новую систему управления клапанов – Valvematic. Система получила широкое распространение на самых популярных бензиновых двигателях Toyota.

Принцип управления системой клапанов

Новая разработка частично решает проблемы с использованием некачественного топлива. Valvematic автоматически подстраивается под стиль вождения и под другие условия, что позволяет ей контролировать не только эффективность работы клапанов, но и безопасность эксплуатации двигателя.

Разобраться в том, что это такое, и как действует вся система, поможет тезисное описание принципа ее действия:
бесступенчатое изменение фаз работы клапанов;
эффективное и уникальное изменение высоты подъема клапанов (главная особенность);
возможность подстраиваться под скорость и условия движения, обеспечивая необходимую мощность двигателя.
С помощью контроля подъема клапанов японцам удалось добиться отличных результатов в эксплуатационных характеристиках двигателей. Но Valvematic не работает с объемистыми двигателями свыше 2 литров. На данный момент Toyota использует технологию на 1.6, 1.8 и 2-литровых бензиновых силовых агрегатах.

Принцип работы системы прост – происходит контроль количества воздуха, который поступает в ДВС в процессе работы. Так изменяется обогащение топливной смеси и регулируется потенциал двигателя в разных ситуациях.

Преимущества технологии

После разработки новой системы управления клапанами Toyota смогла сделать свои моторы более универсальными. Предыдущее поколение бензиновых агрегатов практически на всех седанах и хэтчбеках показало значительные неполадки при эксплуатации в сложных условиях, использовании плохого топлива и так далее.

Двигатель Valvematic обладает следующими вескими преимуществами:
— снижение расхода топлива в среднем на 10%;
— значительное увеличение мощности и эластичности работы агрегата;
— сокращение выброса CO2 на 12% (на примере ДВС 1.6 литра).

Система Valvematic Toyota получила массу положительных отзывов специалистов, ведь инженерам японской корпорации удалось значительно повысить КПД агрегатов, уменьшив при этом их реальный расход топлива.

Есть ли недостатки?

Как у любого технологического новшества, у Valvematic также есть негативные отзывы водителей и экспертов. Одной из причин таких отзывов является посторонний звук в работе двигателя. Этот звук напоминает цоканье плохо настроенных клапанов. Но он проходит после 10-15 тысяч пробега мотора.

Еще одной проблемой для автомобилей с большим пробегом стал контроллер системы, который не подлежит ремонту. Замена его обходится в большую сумму денег, но автомобилям с пробегом до 200 тысяч километров подобная неисправность не грозит.
Подобные недостатки с лихвой перекрываются преимуществами системы.

Конкуренты и будущее

Еще в 2001 году немецкий концерн BMW начал внедрять систему Valvetronic, которая также управляла высотой подъема клапана и обогащением смеси во время движения. Но эффективность немецкой технологии значительно меньше. Немцы направили потенциал системы на обеспечение долгосрочной эксплуатации двигателя.

В ближайшем будущем японские инженеры планируют обеспечить использование Valvematic в более объемистых агрегатах концерна Toyota. Это может обеспечить водителей экономией топлива на уровне 13-17% и значительным увеличением максимальной отдачи двигателя.

Информация была взята с очень познавательного ресурса: Двигатели Toyota в России

Всем спасибо за внимание, буду рад Вашим комментариям!

Система Valvematic

Проблема управления клапанами в бензиновых двигателях долгое время ставила японские силовые агрегаты на посредственные позиции в гонке технического оснащения среди мировых лидеров производства. Система VVT-I и Dual VVT-I оправдала свои надежды лишь на некоторых типах авто, в частности, на мощных и объемистых двигателях.

Для наиболее популярных агрегатов объемом от 1.6 до 2.0 литров в 2007 году инженеры Toyota разработали новую систему управления клапанов – Valvematic. Система получила широкое распространение на самых популярных бензиновых двигателях Toyota.

Принцип управления системой клапанов

Новая разработка частично решает проблемы с использованием некачественного топлива. Valvematic автоматически подстраивается под стиль вождения и под другие условия, что позволяет ей контролировать не только эффективность работы клапанов, но и безопасность эксплуатации двигателя.

  • бесступенчатое изменение фаз работы клапанов;
  • эффективное и уникальное изменение высоты подъема клапанов (главная особенность);
  • возможность подстраиваться под скорость и условия движения, обеспечивая необходимую мощность двигателя.

С помощью контроля подъема клапанов японцам удалось добиться отличных результатов в эксплуатационных характеристиках двигателей. Но Valvematic не работает с объемистыми двигателями свыше 2 литров. На данный момент Toyota использует технологию на 1.6, 1.8 и 2-литровых бензиновых силовых агрегатах.

Принцип работы системы прост – происходит контроль количества воздуха, который поступает в ДВС в процессе работы. Так изменяется обогащение топливной смеси и регулируется потенциал двигателя в разных ситуациях.

Преимущества технологии

После разработки новой системы управления клапанами Toyota смогла сделать свои моторы более универсальными. Предыдущее поколение бензиновых агрегатов практически на всех седанах и хэтчбеках показало значительные неполадки при эксплуатации в сложных условиях, использовании плохого топлива и так далее.

Читать еще:  Что находится в двигателе бмв е39

Двигатель Valvematic обладает следующими вескими преимуществами:

  • снижение расхода топлива в среднем на 10%;
  • значительное увеличение мощности и эластичности работы агрегата;
  • сокращение выброса CO2 на 12% (на примере ДВС 1.6 литра).

Система Valvematic Toyota получила массу положительных отзывов специалистов, ведь инженерам японской корпорации удалось значительно повысить КПД агрегатов, уменьшив при этом их реальный расход топлива.

Есть ли недостатки?

Как у любого технологического новшества, у Valvematic также есть негативные отзывы водителей и экспертов. Одной из причин таких отзывов является посторонний звук в работе двигателя. Этот звук напоминает цоканье плохо настроенных клапанов. Но он проходит после 10-15 тысяч пробега мотора.

Еще одной проблемой для автомобилей с большим пробегом стал контроллер системы, который не подлежит ремонту. Замена его обходится в большую сумму денег, но автомобилям с пробегом до 200 тысяч километров подобная неисправность не грозит.

Подобные недостатки с лихвой перекрываются преимуществами системы.

Конкуренты и будущее

Еще в 2001 году немецкий концерн BMW начал внедрять систему Valvetronic, которая также управляла высотой подъема клапана и обогащением смеси во время движения. Но эффективность немецкой технологии значительно меньше. Немцы направили потенциал системы на обеспечение долгосрочной эксплуатации двигателя.

В ближайшем будущем японские инженеры планируют обеспечить использование Valvematic в более объемистых агрегатах концерна Toyota. Это может обеспечить водителей экономией топлива на уровне 13-17% и значительным увеличением максимальной отдачи двигателя.

Двигатель valvematic что это

В дополнение к материалу о двигателях серии ZR отдельно приведем описание системы с фирменным обозначением Valvematic (VM) — бесступенчатого изменения высоты подъема впускных клапанов.

Valvematic позволяет изменять высоту подъема впускного клапана в диапазоне 0,9..10,9 мм. Соответственно, угол открытого состояния клапана изменяется в пределах 106..260° поворота коленчатого вала.

Управление VM неразрывно связано с управлением изменением фаз газораспределения (VVT-i) и электронным управлением дроссельной заслонкой (ETCS-i).

Эффект

На индикатороной диаграмме показано, каким образом рабочий процесс в двигателе с VM отличается от обычного (в данном случае — на режимах холостого хода и при нагрузке 30%).

— В отличие от обычного двигателя, при работе VM дроссельная заслонка практически постоянно поддерживается в положении полного открытия, при этом дозирование топливовоздушной смеси осуществляется изменением высоты подъема клапанов.

— В начале такта впуска давление во впускном коллекторе у VM близко к атмосферному, благодаря чему значительно уменьшаются насосные потери при ходе поршня вниз.
— После того, как необходимое количество смеси поступило в цилиндр, впускные клапаны закрываются. Поскольку поршень продолжает движение вниз, то разрежение в цилиндре увеличиватся, насосные потери растут и в двигателе с VM.
— Хотя к концу ходя поршня разрежение в цилиндрах обоих двигателей сравнивается, однако у VM наполнение необходимым объемом смеси произошло эффективнее.

ValvematicVVT
Фазы: Изменяются бесступенчатоФазы: Изменяются бесступенчато
Высота подъема клапанов: Изменяется бесступенчатоВысота подъема клапанов: Не изменяется
Преимущества: Точный контроль фаз и высоты подъема в зависимости от условий движения, что позволяет развить одинаковую мощность с меньшими затратами.Преимущества: Управление фазами газораспределения или для улучшения экономичности, или для повышения мощности, в зависмости от условий движения.

Режимы работы

СостояниеФункционированиеЭффект
Запуск двигателя / Глушение двигателя — Рабочий угол впускных клапанов 200°.
— Впускные клапаны закрываются в точке, близкой к НМТ, уменьшая перекрытие для улучшения компрессии.
— Улучшение пусковых характеристик
Холостой ход (повышенные обороты) — Рабочий угол впускных клапанов 250°.
— Высота подъема клапанов увеличивается для увеличения перекрытия, усиливается внутренняя рециркуляция отработавших газов.
— Снижение выбросов NOx и CH
До прогрева двигателя (кроме повышенных оборотов холостого хода) — Рабочий угол впускных клапанов 240°.
— Увеличение эффективности на такте впуска.
— Увеличение мощности
— Снижение расхода топлива
Двигатель прогрет (нагрузка от низкой до средней) — Рабочий угол впускных клапанов 106-245°.
— Согласованная работа с VVT и ETCS.
— Высота подъема клапанов изменяется с целью более раннего закрытия для уменьшения насосных потерь.
— Изменяются фазы выпускных клапанов.
— Снижение расхода топлива
Двигатель прогрет (нагрузка высокая) — Рабочий угол впускных клапанов 230-260°.
— Согласованная работа с VVT и ETCS.
— Высота подъема клапанов изменяется с целью более позднего закрытия для улучшения наполнения.
— Изменяются фазы выпускных клапанов.
— Увеличение мощности
— Снижение расхода топлива
— Уменьшение температуры выхлопа

Конструкция

Механизм привода ГРМ. 1 — привод VVT (выпуск), 2 — привод VVT (впуск), 3 — распределительный вал выпускных клапанов, 4 — распределительный вал впускных клапанов, 5 — контроллер Valvematic, 6 — рокер, 7 — гидрокомпенсатор, 8 — клапан, 9 — впускной клапан, 10 — выпускной клапан, 11 — демпфер цепи, 12 — башмак натяжителя, 13 — гидронатяжитель цепи.


Контроллер VM

— Состоит из усилителя (EDU), электромотора и винтового механизма.
— Бесщеточный электродвигатель — 3-фазный, постоянного тока, с неодимовыми магнитами.
— Усилитель управляет работой электромотора, задает расчетный и определяет фактический угол поворота ротора. Для этого служат датчик угла (определяющий угол поворота ротора) и датчик положения (определяющий количество оборотов ротора).
— Винтовой механизм, имеющий конструкцию планетарной передачи, преобразует вращение ротора электромотора в поступательное перемещение управляющего штока. Смазка механизма осуществляется моторным маслом.
— Эпициклы с прямой нарезкой зубьев соединены с корпусом механизма, солнечные шестерни установлены на управляющем штоке, кроме того, водила сателлитов находятся в зацеплении с левосторонней винтовой резьбой на корпусе и правосторонней резьбой на штоке. Количество зубьев: эпицикл — 50, сателлит — 10, солнце — 31. Винтовая резьба: эпицикл — 5-заходная левосторонняя, сателлит — 1-заходная левосторонняя, солнце — 4-заходная правосторонняя.
— Электромотор вращает корпус механизма с эпициклами, которые, в свою очередь, приводят во вращение сателлиты. Солнечные шестерни и шток перемещаются в осевом направлени, управляя высотой подъема клапанов.

Читать еще:  Давление в цилиндре двигателя ока

1 — контроллер VM, 2 — выпуск масла, 3 — впуск масла, 4 — датчик положения, 5 — усилитель 6 — бесщеточный электродвигатель, 7 — статор, 8 — ротор, 9 — подшипник, 10 — винтовой механизм.

1 — сателлит 1, 2 — водило, 3 — корпус, 4 — винт водила, 5 — эпицикл 1, 6 — эпицикл 2, 7 — солнечная шестерня 1, 8 — солнечная шестерня 2, 9 — управляющий шток.

— Привод бесступенчатого изменения высоты подъема клапанов состоит из управляющего штока, ползуна, роликового и качающихся промежуточных рычагов, демпфера.

— Управляющий шток передает поступательное перемещение от контроллера VM на ползуны. Ползуны имеют косые зубья, находящиеся в зацеплении с внутренними зубьями на роликовом и качающихся рычагах, они определяют взаимное положение этих рычагов.

Роликовый рычаг находится в контакте с кулачком распредвала впускных клапанов, его перемещение передается через ползун на качающиеся рычаги, которые воздействуют на рокеры и открывают впускные клапаны. Демпфер постоянно поджимает роликовый рычаг и позволяет ему отслеживать профиль кулачка распредвала.

1 — шток, 2 — ось рычагов, 3 — качающийся рычаг, 4 — роликовый рычаг, 5 — ползун, 6 — демпфер, 7 — распределительный вал впускных клапанов, 8 — рокер, 9 — впускной клапан, 10 — гидрокомпенсатор.

Ремонт вальвематик Тойота своими руками: что лучше чинить или менять

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.

  1. Что такое вальвематик, его назначение и принцип действия
  2. На какие машины ставится вальвематик
  3. Частые неисправности вальвематика и их причины
  4. Коды ошибок вальвематика и их расшифровка
  5. Особенности ремонта вальвематика
  6. Почему его лучше ремонтировать самому
  7. Инструкция по ремонту/замене блока вальвематик своими руками

Что такое вальвематик, его назначение и принцип действия

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 вальвематик

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 причины

Негативные 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.

Читать еще:  Двигатели с автоматическим регулятором оборотов

Тем не менее все недостатки считаются мелочами по сравнению с теми преимуществами, которыми обладает мотор с системой валвематик.

Коды ошибок вальвематика и их расшифровка

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.

Особенности ремонта вальвематика

Ремонт 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.

ВАЖНО! 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.

Почему его лучше ремонтировать самому

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 руками

Для того чтобы починить вальвематик, необходимо до него сначала добраться. Процедура снятия агрегата осуществляется следующим образом.

  1. Сначала отсоединяется аккумулятор. После этого можно отсоединить кабель от датчика массового расхода воздуха.
  2. Аккумуляторную батарею необходимо убрать со своего места, чтобы она не мешала в дальнейшем при разборе.
  3. Ослабляются хомуты всасывающего патрубка, затем снимается рукав воздуховода с воздушным фильтром и трубка вентиляции скапливающихся в картере газов.
  4. Демонтируется нижняя часть воздушного фильтра. Эти болты часто ржавые, поэтому надо предусмотреть этот момент.
  5. С клапанной крышки снимаются фишки проводов, и проводка отводится в сторону.
  6. Далее отсоединяется разъём дроссельной заслонки и катушки зажигания.
  7. Отсоединяется вся проводка, которая мешает доступу к клапанной крышке. После этого необходимо извлечь все катушки зажигания. Свечи выкручивать не надо.
  8. Откручиваются болты клапанной крышки и демонтируется деталь.
  9. Следующий шаг – откручивание вальвематик от головки.
  10. 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.
  11. Необходимо заменить резиновые прокладки.
  12. 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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector