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

  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.

Статья по теме: Toyota Succeed

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.

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.

Статья: Какой самый надёжный двигатель по мнению экспертов у автомобилей Тойота

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.

Система Valvematic бесступенчатого изменения высоты подъема впускных клапанов

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.







Valvematic

VVT

Фазы: Изменяются бесступенчато

Фазы: Изменяются бесступенчато

Высота подъема клапанов: Изменяется бесступенчато

Высота 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








Состояние

-

Функционирование

Эффект

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.


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 VVL

— 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.




Уменьшение высоты подъема клапанов

Увеличение высоты подъема клапанов



Евгений, Москва

© Легион-Автодата


Комментарии и вопросы

можно направлять на

[email protected]

Пробковый клапан Cam-Centric® | Val-Matic Valve & Производство

Размер клапана Описание продукта Номер чертежа Версия САПР
1/2″ — 2″ 5800RTL Резьбовой с ручным рычагом, 100% порт ВМ-5800РТЛ  

Размер клапана Описание продукта Номер чертежа Версия САПР
2 1/2″ — 4″ 5800R Голый шток, 100% порт ВМС-5825R CAD-5825R
3–36 дюймов 5600F Голый шток, 100% порт ВМС-5603F CAD-5603F
42–72 дюйма 5600F Голый шток, 100% порт ВМС-5642F КАД-5642F
3–8 дюймов 5600F С прямой гайкой, 100% проход ВМС-5603FN CAD-5603FN
3–12 дюймов 5600F с червячным приводом, 100% порт ВМС-5603F/WGA CAD-5603F/WGA
14–36 дюймов 5600F с червячным приводом, 100% порт ВМС-5614F/WGA CAD-5614F/WGA
3–12 дюймов 5600F с червячным приводом, 100% порт ВМК-5603Ф/БВГА КАД-5603Ф/БВГА
14–36 дюймов 5600F с червячным приводом, 100% порт ВМК-5614Ф/БВГА КАД-5614Ф/БВГА

Размер клапана Описание продукта Номер чертежа Версия САПР
6–36 дюймов 5700F Голый шток, 100% порт ВМС-5706F КАД-5706F
42–48 дюймов 5700F Голый шток, 100% порт ВМС-5742F КАД-5742F
3–8 дюймов 5700RN С прямой гайкой ВМ-5703ФН  
3–12 дюймов 5700F с червячным приводом, 100% порт ВМК-5703Ф/БВГА КАД-5703Ф/БВГА
14–36 дюймов 5700R с червячным приводом, 100% порт ВМК-5714Ф/БВГА КАД-5714Ф/БВГА

Размер клапана Описание продукта Номер чертежа Версия САПР
4–12 дюймов 5500 3-ходовой клапан с конической пробкой ВМС-5504 КАД-5504
4–12 дюймов 5500 3-ходовой с голым штоком ВМС-5504-БС CAD-5504-BS
4–12 дюймов 5500 3-ходовой с червячной передачей ВМС-5504/ВГА CAD-5504/WGA

Размер клапана Описание продукта Номер чертежа Версия САПР
3–12 дюймов С маховиком, цепным колесом или рабочей гайкой 2 дюйма ВМ-5А08 CAD-5A08 
3″ — 12″ С маховиком, цепным колесом или рабочей гайкой 2 дюйма ВМ-7А08  
14–18 дюймов С маховиком, цепным колесом или рабочей гайкой 2 дюйма ВМ-7Е18  
14–18 дюймов С маховиком, цепным колесом или 2-дюймовой рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-5Е24  
20 дюймов С маховиком, цепным колесом или 2-дюймовой рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-5Н18  
24–36 дюймов С маховиком, цепным колесом или 2-дюймовой рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-5Р24  
14–18 дюймов С маховиком, цепным колесом или 2-дюймовой рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-7G12  
20–24 дюйма С маховиком, цепным колесом или 2-дюймовой рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-7М18  
30–36 дюймов С маховиком, цепным колесом или 2-дюймовой рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-7R24 ​​  
4–12 дюймов С маховиком, цепным колесом или 2-дюймовой рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-9А08  

Размер клапана Описание продукта Номер чертежа Версия САПР
3–12 дюймов С рабочей гайкой ВМ-6А02  
3–12 дюймов С рабочей гайкой ВМ-8А02  
14–16 дюймов С рабочей гайкой ВМ-8Е02  
14–18 дюймов С рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-6Е02  
18–20 дюймов С рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-8J02. 5  
20 дюймов С рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-6Н02  
24–36 дюймов С рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-6R02  
30–48 дюймов С рабочей гайкой и цилиндрическим зубчатым колесом ВМ-8R02  
4–12 дюймов 3-ходовой мультипорт Связаться с заводом  

Описание продукта Номер чертежа
Т-образная ручка с 2-дюймовым гнездом ВМ-5ТХ
Ключ для рычажных клапанов ВМ-3Л
Ключ для клапанов с цепным рычагом ВМ-3CL
Звездочка ВМ-3CW
Комплект удлинительного штока и дополнительные аксессуары ВМ-5ЭСК
Регулируемая направляющая штока ВМ-5АСГ
Напольная коробка с крышкой ВМ-5ФБ
Установка напольной коробки — прямой клапан с гайкой СС-596
Установка напольной коробки — клапан с шестеренчатым приводом СС-595
Удлиненная крышка с шестеренчатым приводом СС-601
Установка клапанной коробки — прямой клапан с гайкой СС-599
Установка клапанной коробки — клапан с шестеренчатым приводом СС-600
Установка на напольной стойке с гайкой — клапан прямого действия с гайкой ВМ-5НФС
Маховик Установка на напольной стойке — клапан с приводом от шестерни ВМ-5ХВФС
Комплект удлинительной штанги с индикатором положения на уровне земли ВМ-5ВПИ
Установка на напольной стойке с электроприводом — клапан прямого действия с гайкой ВМ-5МФСН
Установка на напольной стойке с электроприводом — клапан с шестеренчатым приводом ВМ-5MFSG

Система Toyota Valvematic


Система Toyota Valvematic


ЕН |
JP

Евгенио, 77
mail@toyota-club. net
© Toyota-Club.Net
ноябрь 2012 г.

В дополнение к обзору двигателей ZR ниже описывается «Valvematic» (VM) — система непрерывного регулируемого подъема клапана.

Valvematic позволяет регулировать величину подъема впускного клапана в диапазоне 0,9…10,9 мм. Соответственно продолжительность открытия клапана варьируется в пределах 106..260° (угол поворота).

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

Эффект

На индикаторной диаграмме показаны отличия обычных и ВМ двигателей (на холостом ходу и под нагрузкой 30%).

В отличие от обычного двигателя дроссельная заслонка практически постоянно поддерживается в полностью открытом положении во время работы ВМ, а дозирование смеси осуществляется путем изменения высоты подъема клапана.

В начале такта впуска в двигателе ВМ давление во впускном коллекторе близко к барометрическому, поэтому насосные потери на ходе поршня вниз уменьшаются.
После того, как в цилиндр поступило нужное количество смеси, впускной клапан закрывается. По мере того, как поршень продолжает двигаться вниз, насосные потери увеличиваются даже в двигателе VM из-за разрежения в цилиндре.
Хотя к концу хода поршня разряжение в цилиндрах обоих двигателей равно, но в двигателе ВМ поступление осуществлялось более эффективно.

900 20 Подъем клапана: Без изменений

Valvematic VVT
Время: постоянно меняется Время: постоянно меняется
Подъем клапана: постоянно меняется
Преимущества: Точный контроль времени и подъема в соответствии с условиями движения, что позволяет достичь той же производительности при меньшем потреблении. Преимущества: Контроль фаз газораспределения для повышения эффективности или увеличения производительности в зависимости от условий движения.


Операция

Состояние Функция Эффект
Запуск/остановка — Рабочий угол поворота впускного клапана 200°
— Впускные клапаны закрываются вскоре после НМТ, уменьшая перекрытие и увеличивая компрессию
— Улучшена стартовая производительность
Простой (быстро) — Рабочий угол поворота впускного клапана 250°
— Увеличен подъем клапана для увеличения перекрытия, увеличения внутреннего EGR
— Снижение выбросов NOx и углеводородов
Прогрев двигателя (кроме быстрого холостого хода) — Рабочий угол поворота впускного клапана 240°
— Повышенная эффективность на такте впуска
— Увеличена выходная мощность
— Уменьшенный расход топлива
Двигатель прогрет (от низкой до средней нагрузки) — Рабочий угол поворота впускного клапана 106-245°
— Сотрудничество VVT и ETCS
— Высота подъема клапана изменена для раннего закрытия и снижения насосных потерь
— Также изменены фазы газораспределения выпускных клапанов
— Снижен расход топлива
Двигатель прогрет (высокая нагрузка) — Рабочий угол поворота впускного клапана 230-260°
— Сотрудничество VVT и ETCS
— Подъем клапана изменен, чтобы закрываться в последнее время и увеличивать впуск цилиндра
— Также изменены фазы газораспределения выпускных клапанов
— Увеличена выходная мощность
— Снижен расход топлива
— Пониженная температура выхлопных газов

Дизайн


Привод времени. 1 — привод VVT (выпуск), 2 — привод VVT (впуск), 3 — выпускной распредвал, 4 — впускной распредвал, 5 — контроллер Valvematic, 6 — коромысло, 7 — гидрокомпенсатор, 8 — клапан, 9 — впускной клапан, 10 — выпускной клапан, 11 — опрокидыватель цепи, 12 — башмак натяжителя, 13 — гидронатяжитель.

Контроллер Valvematic
— Контроллер (исполнительный механизм) состоит из привода (ЭДУ), электродвигателя и механизма преобразования.
— Бесщеточный двигатель — трехфазный, использует неодимовые магниты.
— Водитель — управляет работой двигателя, устанавливает цель и определяет фактическое положение ротора, используя датчик угла (определяет угол поворота ротора) и датчик положения (определяет количество оборотов ротора).


1 — контроллер Valvematic, 2 — выход масла, 3 — вход масла, 4 — датчик положения, 5 — привод, 6 — двигатель, 7 — статор, 8 — ротор, 9 — подшипник, 10 — механизм преобразования.

— Механизм преобразования (планетарный редуктор) преобразует вращение ротора в поступательное движение тяги управления. Механизм смазывается моторным маслом.
— Зубчатый венец (прямой нарез) соединен с корпусом, солнечные шестерни установлены на тяге управления, водило планетарной передачи находится в зацеплении с левой резьбой корпуса и правой резьбой тяги. Количество зубьев: зубчатый венец — 50, ведущая шестерня — 10, солнечная шестерня — 31. Резьба винта: ведущая шестерня — 5-заходная левая, ведущая шестерня — 1-заходная левая, солнечная шестерня — 4-заходная правая.
— Электродвигатель вращает корпус с зубчатыми венцами, которые, в свою очередь, вращают шестерни. Солнечные шестерни и шток перемещаются в осевом направлении, что позволяет управлять подъемом клапана.


1 — ведущая шестерня 1, 2 — водило, 3 — картер, 4 — водящий винт, 5 — зубчатый венец 1, 6 — зубчатый венец 2, 7 — солнечная шестерня 1, 8 — шестерня 2, 9 — тяга управления.

Переменный клапан Подъемный механизм
— Привод плавного изменения подъема клапана состоит из управляющей тяги, ползуна, роликового рычага, качающихся рычагов, демпфера.

— Стержень управления передает линейное движение от контроллера к ползунку. Ползун имеет косоцилиндрические зубья, входящие в зацепление с зубьями ролика и колебательного рычага и определяющие взаимное положение этих рычагов.

Рычаг ролика соприкасается с кулачком впускного распредвала, его движение передается через ползунок на качающиеся рычаги, которые толкают коромысла для открытия впускных клапанов. Демпфер постоянно давит на рычаг ролика, чтобы отслеживать профиль кулачка.


1 — тяга управления, 2 — ось коромысла, 3 — качающийся рычаг, 4 — роликовый рычаг, 5 — ползунок, 6 — демпфер, 7 — впускной распределительный вал, 8 — коромысло, 9 — впускной клапан, 10 — гидрокомпенсатор.

Уменьшенный подъем клапана Увеличенный подъем клапана

Опыт

• Останов двигателя из-за самопроизвольного отключения контроллера Valvematic. Описано в БСЭ EG-0075T-0912. Фиксируется модифицированным фланцем контроллера.

• Неисправности двигателя из-за отказа контроллера Valvematic (DTC P26## и P10##). Частично он был описан в нескольких БСЭ в 2010-2019 гг. Однако на практике сбои не фиксируются. Обычно проблема решается установкой б/у контроллера, хотя местные умельцы уже наладили переделку вышедших из строя узлов.


Обзор двигателей Toyota
·
Аризона ·
МЗ ·
Новая Зеландия ·
ЗЗ ·
АР ·
ГР ·
КР ·
НР ·
ЗР ·
н.