Sistemele de sincronizare variabilă a supapelor au revoluționat motoarele cu ardere internă și au devenit populare datorită modelelor japoneze din anii '90. Dar prin ce diferă cele mai cunoscute sisteme între ele în funcționare?
Motoarele cu ardere internă nu au fost cât mai eficiente de la începuturi. Eficiența medie a unor astfel de motoare este de 33 la sută - toată energia creată de amestecul aer-combustibil de combustie este irosită. Prin urmare, era solicitată orice modalitate de a face motorul cu ardere internă mai eficient din punct de vedere energetic, iar sistemul de sincronizare variabilă a supapelor a devenit una dintre cele mai de succes soluții.
Sistemul modifică sincronizarea supapei (momentul în care fiecare supapă se deschide și se închide în timpul ciclului de funcționare), durata acestora (momentul în care supapa este deschisă) și liftul (cât de mult se poate deschide supapa).
După cum știți, o supapă de admisie a unui motor trimite un amestec de combustibil / aer în cilindru, care este apoi comprimat, ars și împins în supapa de evacuare care se deschide. Aceste supape sunt actionate de tachete controlate de arborele cu came folosind un set de came pentru raportul perfect inchidere-deschidere.
Din păcate, arborii cu came convenționali sunt fabricați în așa fel încât să poată fi controlată doar deschiderea supapelor. Aceasta este problema, deoarece supapele trebuie să se deschidă și să se închidă diferit la turații diferite ale motorului pentru o eficiență maximă.
De exemplu, la o turație mare a motorului, supapa de admisie trebuie deschisă puțin mai devreme datorită faptului că pistonul se mișcă atât de repede încât nu permite să pătrundă suficient aer înăuntru. Dacă supapa este deschisă puțin mai devreme, mai mult aer va intra în cilindru, ceea ce va crește eficiența arderii.
Prin urmare, în locul unui compromis între arborii cu came pentru turații mari și mici, a apărut un sistem de distribuție variabilă a supapelor, recunoscut drept unul dintre cele mai eficiente în acest domeniu. Diferite companii au interpretat această tehnologie în moduri diferite, așa că haideți să aruncăm o privire la cele mai populare.
Vanos (sau Variable Nockenwellensteuerung) este încercarea BMW de a crea un sistem de sincronizare variabilă a supapelor și a fost folosit pentru prima dată pe motorul M50 instalat pe seria 5 în anii 90 ai secolului trecut. Se folosește și principiul întârzierii sau avansării interacțiunii mecanismelor de sincronizare, dar folosind un tren de viteze în interiorul scripetei arborelui cu came, care se deplasează împreună sau împotriva arborelui cu came, schimbând fazele de funcționare. Acest proces este controlat de o unitate de control electronică care utilizează presiunea uleiului pentru a deplasa trenul de viteze înainte sau înapoi.
Ca și în cazul altor sisteme, trenul de viteze se deplasează înainte pentru a deschide supapele puțin mai devreme, crescând cantitatea de aer care intră în cilindri și crescând puterea motorului. De fapt, BMW a introdus pentru prima dată un singur Vanos care a funcționat doar pe arborele cu came de admisie în anumite moduri la diferite turații ale motorului. Compania germană a dezvoltat ulterior un sistem cu două Vano, care este considerat mai avansat, deoarece afectează ambii arbori cu came și, de asemenea, reglează poziția supapei de accelerație. Twin Vanos a fost creat pentru S50B32, care a fost instalat pe BMW M3 în spatele lui E36.
Acum aproape fiecare producător important are propriul nume pentru sistemul de sincronizare variabilă a supapelor - Rover are VVC, Nissan are VVL, iar Ford a dezvoltat VCT. Și acest lucru nu este surprinzător, având în vedere că aceasta este una dintre cele mai de succes descoperiri pentru motoarele cu ardere internă. Datorită ei, producătorii au putut să reducă atât consumul, cât și să crească puterea motoarelor lor.
Dar odată cu apariția controlului supapelor pneumatice, aceste sisteme se vor retrage. Cu toate acestea, acum este doar timpul lor.
Angrenajul split, care vă permite să reglați fazele de deschidere/închidere a supapelor, era considerat anterior un accesoriu doar pentru mașinile sport. În multe motoare moderne, sistemul de sincronizare variabilă a supapelor este utilizat în mod obișnuit și funcționează nu numai pentru a crește puterea, ci și pentru a reduce consumul de combustibil și emisiile de substanțe nocive în mediu. Să luăm în considerare modul în care funcționează Variable Valve Timing (denumirea internațională pentru acest tip de sisteme), precum și câteva caracteristici ale dispozitivului VVT pe mașinile BMW, Toyota, Honda.
Faze fixe
Momentul de deschidere și închidere a supapelor de admisie și evacuare, exprimat în grade de rotație a arborelui cotit în raport cu BDC și PMS, este denumit în mod obișnuit sincronizarea supapelor. În termeni grafici, perioada de deschidere și închidere este de obicei prezentată cu o diagramă.
Dacă vorbim despre faze, atunci se pot face modificări:
- momentul în care supapele de admisie și de evacuare încep să se deschidă;
- durata de a fi în stare deschisă;
- înălțimea de ridicare (cantitatea cu care este coborâtă supapa).
Marea majoritate a motoarelor au sincronizare fixă a supapelor. Aceasta înseamnă că parametrii descriși mai sus sunt determinați numai de forma camei arborelui cu came. Dezavantajul unei astfel de soluții constructive este că forma camelor calculată de proiectanți pentru funcționarea motorului va fi optimă doar într-un interval restrâns de rotații. Motoarele civile sunt proiectate astfel încât sincronizarea supapelor să corespundă condițiilor normale de funcționare a vehiculului. La urma urmei, dacă faci un motor care va conduce foarte bine „de jos”, atunci la turații peste medie, cuplul, precum și puterea de vârf, vor fi prea scăzute. Această problemă o rezolvă sistemul de sincronizare variabilă a supapelor. 
Cum funcționează VVT
Esența sistemului VVT este de a regla fazele de deschidere a supapelor în timp real, concentrându-se pe modul de funcționare a motorului. În funcție de caracteristicile de proiectare ale fiecăruia dintre sisteme, aceasta este implementată în mai multe moduri:
- prin rotirea arborelui cu came în raport cu angrenajul arborelui cu came;
- includerea camelor la anumite viteze, a căror formă este potrivită pentru modurile de putere;
- prin schimbarea ridicării supapei.
Cele mai răspândite sisteme sunt cele în care fazele sunt reglate prin modificarea poziţiei unghiulare a arborelui cu came în raport cu angrenajul. În ciuda faptului că un principiu similar este stabilit în funcționarea diferitelor sisteme, multe preocupări auto folosesc denumiri individuale.
- Renault – Faze variabile ale camei (VCP).
- BMW - VANOS. La fel ca majoritatea producătorilor de automobile, inițial doar arborele cu came de admisie a fost echipat cu un astfel de sistem. Sistemul, în care pe arborele cu came de evacuare sunt instalate cuplaje de fluid pentru schimbarea distribuției supapelor, se numește Double VANOS.
- Toyota - Sincronizare variabilă a supapelor cu inteligență (VVT-i). Ca și în cazul BMW, prezența unui sistem pe arborii cu came de admisie și evacuare este denumită Dual VVT.
- Honda - Control de sincronizare variabilă (VTC).
- Volkswagen în acest caz a acționat mai conservator și a ales un nume internațional - Variable Valve Timing (VVT).
- Hyundai, Kia, Volvo, GM - sincronizare variabilă continuă a supapelor (CVVT).
Cum afectează fazele performanța motorului
La turații mici, umplerea maximă a cilindrului va asigura deschiderea târzie a supapei de evacuare și închiderea timpurie a supapei de admisie. În acest caz, suprapunerea supapelor (poziția în care supapele de evacuare și de admisie sunt deschise în același timp) este minimizată, astfel încât gazele de eșapament rămase în cilindru să nu poată fi împinse înapoi în admisie. Din cauza arborilor cu came cu fază largă („de sus”) de pe motoarele forțate, este adesea necesar să se stabilească o turație de ralanti crescută.
La turații mari, pentru a profita la maximum de motor, fazele ar trebui să fie cât mai largi posibil, deoarece pistoanele vor pompa mult mai mult aer pe unitatea de timp. În acest caz, suprapunerea supapelor va avea un efect pozitiv asupra purjării cilindrilor (eliberarea gazelor de eșapament rămase) și umplerea ulterioară.
De aceea, instalarea unui sistem care vă permite să reglați sincronizarea supapelor, iar în unele sisteme, ridicarea supapei, la modul de funcționare a motorului, face motorul mai flexibil, mai puternic, mai economic și, în același timp, mai ecologic. .
Dispozitiv, principiul de funcționare al VVT
Schimbatorul de fază este responsabil pentru deplasarea unghiulară a arborelui cu came, care este un cuplaj fluid, a cărui funcționare este controlată de ECU-ul motorului.
Din punct de vedere structural, comutatorul de fază constă dintr-un rotor, care este conectat la un arbore cu came și o carcasă, a cărei parte exterioară este o angrenare a arborelui cu came. Între carcasa ambreiajului hidraulic și rotor există cavități, a căror umplere cu ulei duce la mișcarea rotorului și, în consecință, la deplasarea arborelui cu came în raport cu angrenajul. În cavitate, uleiul este furnizat prin canale speciale. Cantitatea de ulei care intră prin canale este controlată de un distribuitor electro-hidraulic. Distribuitorul este o supapă solenoidală convențională care este controlată de ECU printr-un semnal PWM. Semnalul PWM este cel care face posibilă schimbarea fără probleme a temporizării supapelor.
Sistemul de control, sub forma unui ECU al motorului, utilizează semnalele următorilor senzori:
- DPKV (se calculează turația arborelui cotit);
- DPRV;
- DPDZ;
- DMRV;
- DTOZH.
Sisteme cu diferite forme de came
Datorită designului mai complex, sistemul de modificare a temporizării supapelor prin acțiunea asupra brațelor culbutoare ale camelor de diferite forme a devenit mai puțin răspândit. Așa cum este cazul cu sincronizarea variabilă a supapelor, producătorii auto folosesc denumiri diferite pentru a se referi la sisteme care sunt similare în principiu de funcționare.
- Honda - Control electronic de sincronizare variabilă a supapelor și ridicare (VTEC). Dacă atât VTEC, cât și VVT sunt utilizate pe motor în același timp, atunci un astfel de sistem este abreviat ca i-VTEC.
- BMW - Sistem de ridicare a supapelor.
- Audi - Sistem de ridicare a supapelor.
- Toyota - sincronizare variabilă a supapelor și ridicare cu inteligență de la Toyota (VVTL-i).
- Mitsubishi - Control electronic de sincronizare a supapelor Mitsubishi inovator (MIVEC).
Principiul de funcționare
Sistemul VTEC de la Honda este poate unul dintre cele mai faimoase, dar alte sisteme funcționează într-un mod similar. 
După cum puteți vedea din diagramă, în modul de viteză mică, forța către supape prin culbutorii este transmisă prin apropierea celor două came exterioare. În acest caz, balansoarul din mijloc se mișcă „în gol”. La trecerea în modul de mare viteză, presiunea uleiului extinde tija de blocare (mecanism de blocare), care transformă cele 3 culbutoare într-un singur mecanism. Creșterea cursei supapei se realizează datorită faptului că culbutorul din mijloc corespunde camei arborelui cu came cu cel mai mare profil.
O variantă a sistemului VTEC este un design în care diferite culbutoare și came corespund modurilor: revoluții scăzute, medii și mari. La turație mică se deschide doar o supapă cu o came mai mică, la turație medie, două came mai mici deschid 2 supape, iar la turație mare, camea cea mai mare deschide ambele supape.
Runda extremă a dezvoltării
O modificare treptată a duratei de deschidere și a înălțimii de ridicare a supapei permite nu numai modificarea temporizării supapei, ci și eliminarea aproape completă a funcției de reglare a sarcinii motorului de la supapa de accelerație. Este vorba în primul rând despre sistemul Valvetronic de la BMW. Specialiștii BMW au fost primii care au obținut astfel de rezultate. Acum dezvoltări similare au: Toyota (Valvematic), Nissan (VVEL), Fiat (MultiAir), Peugeot (VTI).
Supapa de accelerație deschisă la un unghi mic creează o rezistență semnificativă la mișcarea curenților de aer. Ca urmare, o parte din energia obținută din arderea amestecului aer-combustibil este cheltuită pentru depășirea pierderilor prin pompare, ceea ce afectează negativ puterea și economia mașinii.
În sistemul Valvetronic, cantitatea de aer care intră în cilindri este controlată de gradul de ridicare și de durata deschiderii supapei. Acest lucru a fost realizat prin introducerea unui arbore excentric și a unei pârghii intermediare în design. Pârghia este conectată printr-un angrenaj melcat cu un servomotor, care este controlat de ECU. Schimbările de poziție ale pârghiei intermediare deplasează impactul culbutorului către deschiderea mai mult sau mai puțin a supapelor. Principiul de funcționare este prezentat mai detaliat în videoclip.
Sistem de sincronizare variabilă a supapelor (denumire internațională comună Timp variabil al supapelor, VVT) este conceput pentru a regla parametrii mecanismului de distribuție a gazelor, în funcție de modurile de funcționare ale motorului. Aplicarea acestui sistem asigură o creștere a puterii și a cuplului motorului, eficiența consumului de combustibil și o scădere a emisiilor nocive.
Parametrii reglabili ai mecanismului de distribuție a gazelor includ:
- momentul deschiderii (închiderii) supapelor;
- durata deschiderii supapelor;
- ridicarea supapei.
Împreună, acești parametri alcătuiesc sincronizarea supapelor - durata curselor de admisie și evacuare, exprimată prin unghiul de rotație al arborelui cotit față de punctele „mort”. Distribuția supapei este determinată de forma camei arborelui cu came care acționează asupra supapei.
Diferite moduri de funcționare a motorului necesită o sincronizare diferită a supapelor. Deci, la turații scăzute ale motorului, sincronizarea supapelor ar trebui să aibă o durată minimă (faze „înguste”). La turații mari, în schimb, distribuția supapelor trebuie să fie cât mai largă și în același timp să asigure suprapunerea curselor de admisie și evacuare (recircularea gazelor naturale de eșapament).
Cama arborelui cu came are o anumită formă și nu poate asigura simultan sincronizarea supapelor îngustă și largă. În practică, forma camei este un compromis între cuplul ridicat la turații mici și puterea mare la turații mari. Această contradicție este doar rezolvată de sistemul de sincronizare variabilă a supapelor.
În funcție de parametrii reglabili ai mecanismului de distribuție a gazului, se disting următoarele metode de sincronizare variabilă a supapelor:
- rotirea arborelui cu came;
- utilizarea camelor cu profile diferite;
- modificarea ridicării supapei.
Cele mai comune sunt sistemele de sincronizare variabilă a supapelor care utilizează o rotație a arborelui cu came:
- VANOS (Vanos dublu) de la BMW;
- VVT-i(Dual VVT-i), sincronizare variabilă a supapelor cu inteligență de la Toyota;
- VVT Timp variabil al supapelor de la Volkswagen n;
- VTC, Control de sincronizare variabilă de la Honda;
- CVVT, Sincronizare variabilă continuă a supapelor de la Hyundai, Kia, Volvo, General Motors;
- VCP, Faze cu came variabile de la Renault.
Principiul de funcționare al acestor sisteme se bazează pe rotirea arborelui cu came în sensul de rotație, ceea ce realizează o deschidere timpurie a supapelor în comparație cu poziția inițială.
Designul sistemului de sincronizare variabilă a supapelor de acest tip include un ambreiaj controlat hidraulic și un sistem de control pentru acest ambreiaj.
Ambreiaj hidraulic(denumirea comună a comutatorului de fază) rotește direct arborele cu came. Ambreiajul constă dintr-un rotor conectat la un arbore cu came și o carcasă, care este un scripete de antrenare a arborelui cu came. Există cavități între rotor și carcasă, la care uleiul de motor este furnizat prin canale. Umplerea unei cavități cu ulei asigură că rotorul se rotește față de carcasă și, în consecință, rotește arborele cu came la un anumit unghi.
Majoritatea ambreiajului hidraulic este instalat pe arborele cu came de admisie. Pentru a extinde parametrii de control în modelele individuale, cuplajele sunt instalate pe arborii cu came de admisie și de evacuare.
Sistemul de control asigură reglarea automată a funcționării ambreiajului hidraulic. Din punct de vedere structural, include senzori de intrare, o unitate de control electronică și actuatoare. Sistemul de control folosește senzori Hall care evaluează poziția arborilor cu came, precum și alți senzori ai sistemului de control al motorului: turația arborelui cotit, temperatura lichidului de răcire, contorul de masă de aer. Unitatea de control al motorului primește semnale de la senzori și generează acțiuni de control asupra unui actuator - o supapă electro-hidraulică. Distribuitorul este o supapă solenoidală și asigură alimentarea cu ulei către și de la ambreiajul hidraulic, în funcție de condițiile de funcționare a motorului.
Sistemul de sincronizare variabilă a supapelor asigură funcționarea, de regulă, în următoarele moduri:
- la ralanti ( viteza minima a arborelui cotit);
- putere maxima;
- cuplul maxim.
Un alt tip de sistem de sincronizare variabilă a supapelor se bazează pe utilizarea camelor de diferite forme, ceea ce realizează o schimbare treptată a duratei de deschidere și ridicare a supapei. Astfel de sisteme cunoscute sunt:
- VTEC, Control electronic de sincronizare variabilă a supapelor și ridicare de la Honda;
- VVTL-i, sincronizare variabilă a supapelor și ridicare cu inteligență de la Toyota;
- MIVEC Mitsubishi Inovatoare sincronizare a supapelor Control electronic de la Mitsubishi;
- Sistem de ridicare a supapelor de la Audi.
Aceste sisteme sunt practic același design și principiu de funcționare, cu excepția sistemului Valvelift. De exemplu, unul dintre cele mai cunoscute sisteme VTEC include un set de came de diferite profile și un sistem de control.
Arborele cu came are două came mici și una mare. Camele mici sunt conectate la o pereche de supape de admisie prin culbutorii corespunzătoare. Cam mare mișcă culbutorul liber.
Sistemul de control asigură trecerea de la un mod de funcționare la altul prin declanșarea mecanismului de blocare. Mecanismul de blocare este actionat hidraulic. La turații reduse ale motorului (sarcină mică), supapele de admisie sunt acționate de came mici, în timp ce sincronizarea supapelor este caracterizată de o durată scurtă. Când turația motorului atinge o anumită valoare, sistemul de control activează mecanismul de blocare. Brațele culbutoare ale camelor mici și mari sunt conectate împreună cu un știft de blocare, în timp ce forța este transferată supapelor de admisie de la cama mare.
O altă modificare a sistemului VTEC are trei moduri de control, determinate de funcționarea unei came mici (deschiderea unei supape de admisie, turație mică a motorului), două came mici (deschiderea a două supape de admisie, turație medie) și o came mare (viteză mare). ).
Sistemul modern de sincronizare variabilă a supapelor Honda este sistemul I-VTEC, care combină sistemele VTEC și VTC. Această combinație extinde semnificativ parametrii de control al motorului.
Cel mai avansat din punct de vedere constructiv, un tip de sistem de sincronizare variabilă a supapelor se bazează pe reglarea ridicării supapei. Acest sistem elimină necesitatea unei supape de accelerație în majoritatea modurilor de funcționare a motorului. Pionierul în acest domeniu este BMW și sistemul său Valvetronic... Un principiu similar este utilizat în alte sisteme:
- Valvematic de la Toyota;
- VEL Sistemul de ridicare și eveniment cu supape variabile Nissan
- MultiAir de la Fiat;
- VTI, Injecție cu supapă variabilă și sincronizare de la Peugeot.
În sistemul Valvetronic, schimbarea ridicării supapei este asigurată de o schemă cinematică complexă în care legătura tradițională camă-rocker-valvă este completată cu un arbore excentric și o pârghie intermediară. Arborele excentric primește rotația de la un motor electric printr-un angrenaj melcat. Rotirea arborelui excentric schimbă poziția pârghiei intermediare, care, la rândul său, stabilește o anumită mișcare a culbutorului și mișcarea corespunzătoare a supapei. Ridicarea supapei este schimbată continuu în funcție de condițiile de funcționare a motorului.
Sistemul Valvetronic este instalat doar pe supapele de admisie.
· 20.08.2013
Acest sistem asigură sincronizarea optimă a admisiei pentru fiecare cilindru pentru condițiile specifice de funcționare ale motorului. VVT-i elimină practic compromisul tradițional dintre cuplul ridicat la turații mici și puterea mare la turații mari. VVT-i oferă, de asemenea, o economie mare de combustibil și reduce atât de eficient emisiile de produse dăunătoare de combustie, încât nu este nevoie de un sistem de recirculare a gazelor de eșapament.
Motoarele VVT-i sunt instalate în toate vehiculele moderne Toyota. Sisteme similare sunt dezvoltate și utilizate de alți producători (de exemplu, sistemul VTEC de la Honda Motors). Sistemul VVT-i de la Toyota înlocuiește sistemul anterior VVT (Control în 2 etape acționat hidraulic) utilizat din 1991 la motoarele 4A-GE cu 20 de supape. VVT-i a fost utilizat din 1996 și controlează momentul deschiderii și închiderii supapelor de admisie prin schimbarea treptei de viteză dintre transmisia arborelui cu came (curea, angrenaj sau lanț) și arborele cu came în sine. Poziția arborelui cu came este controlată hidraulic (ulei de motor presurizat).
În 1998, a apărut Dual („dublu”) VVT-i, care controlează atât supapele de admisie, cât și de evacuare (a fost instalat pentru prima dată pe motorul 3S-GE de pe RS200 Altezza). Geamul VVT-i este folosit și pe noile motoare V ale Toyota, cum ar fi V6 2GR-FE de 3,5 litri. Acest motor este folosit la Avalon, RAV4 și Camry în Europa și America, Aurion în Australia și diverse modele în Japonia, inclusiv Estima. Geamul VVT-i va fi folosit la viitoarele motoare Toyota, inclusiv un nou motor cu 4 cilindri pentru următoarea generație Corolla. În plus, geamul VVT-i este utilizat în motorul D-4S 2GR-FSE de pe Lexus GS450h.
Datorită modificării momentului de deschidere a supapei, pornirea și oprirea motorului sunt practic invizibile, deoarece compresia este minimă, iar catalizatorul se încălzește foarte repede până la temperatura de funcționare, ceea ce reduce drastic emisiile nocive în atmosferă. VVTL-i (sunt de la Variable Valve Timing and Lift with intelligence) Bazat pe VVT-i, sistemul VVTL-i folosește un arbore cu came care oferă, de asemenea, control asupra deschiderii fiecărei supape atunci când motorul funcționează la turații mari. Acest lucru permite nu numai turații mai mari ale motorului și mai multă putere, ci și deschiderea optimă a fiecărei supape, ceea ce duce la economii de combustibil.
Sistemul a fost dezvoltat în colaborare cu Yamaha. Motoarele VVTL-i se găsesc în mașinile sport moderne Toyota, cum ar fi Celica 190 (GTS). În 1998, Toyota a început să ofere noua tehnologie VVTL-i pentru motorul 2ZZ-GE cu doi arbori cu came și 16 supape (un arbore cu came controlează admisia și celălalt evacuarea). Fiecare arbore cu came are două came pe cilindru, una pentru turații mici și una pentru turații mari (deschidere mare). Fiecare cilindru are două supape de admisie și două de evacuare, iar fiecare pereche de supape este antrenată de un singur culbutor, care este acționat de o came a arborelui cu came. Fiecare pârghie are un tachet culisant cu arc (arcul permite tachetului să alunece liber peste came „de mare viteză”, fără a afecta supapele). Când turația motorului este sub 6.000 rpm, culbutorul este acționat de o „camă de turație redusă” prin intermediul unui ghidaj de role convențional (vezi ilustrația). Când turația depășește 6.000 rpm, ECC deschide supapa și presiunea uleiului mută știftul de sub fiecare tachetă glisantă. Știftul susține împingătorul culisant, în urma căruia nu se mai mișcă liber pe arcul său, ci începe să transmită impactul de la came „de mare viteză” către brațul oscilant, iar supapele se deschid mai mult și mai mult timp. .
În acest blog vă voi spune în detaliu despre varietățile sistemului de sincronizare a supapelor Toyota ICE.
sistem VVT-i.
VVT-i este un sistem proprietar de distribuție a gazelor de la Toyota Corporation. Din engleză Variable Valve Timing cu inteligență, ceea ce înseamnă - schimbare inteligentă a temporizării supapelor. Aceasta este a doua generație a sistemului de sincronizare variabilă a supapelor Toyota. Instalat pe mașini din 1996.
Principiul de funcționare este destul de simplu: principalul dispozitiv de control este ambreiajul VVT-i. Inițial, fazele de deschidere a supapelor sunt proiectate astfel încât să fie prezentă o tracțiune bună la turații mici. După ce viteza crește semnificativ, iar odată cu ele crește presiunea uleiului, ceea ce deschide supapa VVT-i. După ce supapa este deschisă, arborele cu came se rotește la un anumit unghi față de scripete. Camele au o formă specifică și când se rotește arborele cotit, deschid puțin mai devreme supapele de admisie și le închid mai târziu, ceea ce are un efect benefic asupra creșterii puterii și cuplului la turații mari.
sistem VVTL-i.
VVTL-i este un sistem proprietar de sincronizare a supapelor TMC. Din engleză Variable Valve Timing and Lift with intelligence, ceea ce înseamnă schimbarea inteligentă a sincronizarii supapelor și a ridicării supapelor.
Sistem VVT de a treia generație. O caracteristică distinctivă a celei de-a doua generații VVT-i constă în cuvântul englez Lift - valve lift. În acest sistem, arborele cu came nu numai că se rotește în ambreiajul VVT în raport cu scripetele, ajustând ușor timpul de deschidere al supapelor de admisie, dar, de asemenea, în anumite condiții de funcționare a motorului, coboară supapele mai adânc în cilindri. Mai mult, ridicarea supapei este implementată pe ambii arbori cu came, de ex. pentru supapele de admisie si evacuare.
Dacă te uiți cu atenție la arborele cu came, poți vedea că pentru fiecare cilindru și pentru fiecare pereche de supape există un culbutor, de-a lungul căruia funcționează simultan două came - una normală și cealaltă mărită. În condiții normale, camera mărită funcționează în relanti, deoarece în balansoarul de sub acesta sunt prevăzuți așa-numiții papuci, care intră liber în interiorul balansierului, împiedicând astfel cama mare să transmită forța de apăsare către balansoar. Există un știft de blocare sub papuc, care este activat de presiunea uleiului.
Principiul de funcționare este următorul: la sarcină crescută la viteze mari, ECU trimite un semnal către supapa VVT suplimentară - este practic la fel ca pe ambreiajul în sine, cu excepția ușoarelor diferențe de formă. De îndată ce supapa s-a deschis, în linie se creează presiunea uleiului, care acționează mecanic asupra știftului de blocare și îl împinge spre baza papucului. Gata, acum papucii sunt blocați în balansoar și nu au roată liberă. Momentul de la camera mare începe să fie transmis la culbutorul, coborând astfel supapa mai adânc în cilindru.
Principalele avantaje ale sistemului VVTL-i sunt că motorul trage bine în jos și trage în partea de sus, îmbunătățind eficiența combustibilului. Dezavantajele sunt respectarea redusă a mediului, motiv pentru care sistemul în această configurație nu a durat mult.
Sistem dual VVT-i.
Dual VVT-i este un sistem proprietar de sincronizare a supapelor TMC. Sistemul are un principiu general de funcționare cu sistemul VVT-i, dar extins la arborele cu came de evacuare. Cuplajele VVT-i sunt amplasate în chiulasa pe fiecare scripete a ambilor arbori cu came. De fapt, acesta este un sistem dual VVT-i convențional.
Drept urmare, ECU-ul motorului controlează acum timpii de deschidere ai supapelor de admisie și de evacuare, permițând obținerea unei eficiențe mai mari a combustibilului atât la turații mici, cât și la cele mari. Motoarele s-au dovedit a fi mai flexibile - cuplul este distribuit uniform pe întreaga gamă de turații a motorului. Având în vedere faptul că Toyota a decis să renunțe la reglarea ridicării supapelor ca în sistemul VVTL-i, Dual VVT-i este, prin urmare, lipsit de dezavantajul său, care este relativ scăzută ecologică.
Sistemul a fost instalat pentru prima dată pe motorul 3S-GE al RS200 Altezza în 1998. Instalat în prezent pe aproape toate motoarele moderne Toyota, cum ar fi seria V10 LR, seria V8 UR, seria V6 GR, seria AR și ZR.
sistem VVT-iE.
VVT-iE este un sistem de cronometrare proprietar Toyota Motor Corporation. Din engleză Variable Valve Timing - inteligent prin Electric motor, ceea ce înseamnă schimbarea inteligentă a temporizării supapelor folosind un motor electric.
Semnificația sa este exact aceeași cu cea a sistemului VVTL-i. Diferența constă în însăși implementarea sistemului. Arborele cu came sunt deviați la un unghi specific pentru a avansa sau a întârzia pinioanele folosind un motor electric, mai degrabă decât presiunea uleiului, ca la modelele VVT anterioare. Sistemul este acum independent de turația motorului și de temperatura de funcționare, spre deosebire de sistemul VVT-i, care nu poate funcționa la turații scăzute ale motorului și nu atinge temperatura de funcționare a motorului. La turații mici, presiunea uleiului este mică și nu este capabil să miște lama ambreiajului VVT.
VVT-iE nu are dezavantajele versiunilor anterioare, deoarece nu depinde in niciun fel de uleiul de motor si presiunea acestuia. De asemenea, acest sistem are un alt plus - capacitatea de a poziționa cu precizie decalajul arborilor cu came, în funcție de condițiile de funcționare ale motorului. Sistemul își începe lucrul de la începutul pornirii motorului și până când se oprește complet. Munca sa contribuie la respectarea mediului înconjurător a motoarelor moderne Toyota, la eficiența maximă a consumului de combustibil și la putere.
Principiul de funcționare este următorul: motorul electric se rotește împreună cu arborele cu came în modul vitezei sale de rotație. Dacă este necesar, motorul electric este fie frânat, fie, dimpotrivă, accelerat în raport cu pinionul arborelui cu came, realizând astfel deplasările arborelui cu came după unghiul necesar, conducând sau întârziind sincronizarea supapei.
Sistemul VVT-iE a debutat pentru prima dată în 2007 pe Lexus LS 460, instalat în motorul 1UR-FSE.
Sistem Valvematic.
Valvematic este sistemul inovator de sincronizare a supapelor Toyota care permite ca ridicarea variabilă a supapelor să fie infinit variabilă în funcție de condițiile de funcționare a motorului. Acest sistem este utilizat la motoarele pe benzină. Dacă te uiți la el, sistemul Valvematic nu este altceva decât o tehnologie avansată VVTi. În același timp, noul mecanism funcționează împreună cu sistemul deja familiar de modificare a timpului de deschidere a supapei.
Cu noul sistem Valvematic, motorul este cu până la 10% mai economic, deoarece controlează cantitatea de aer aspirată în cilindru și produce o ieșire mai mică de dioxid de carbon, crescând astfel puterea motorului. Mecanismele VVT-i, care îndeplinesc funcția principală, sunt plasate în interiorul arborilor cu came. Carcasele de antrenare sunt conectate la scripetele dințate, iar rotorul este conectat la arborii cu came. Uleiul învelește fie o parte a petalelor rotorului, fie cealaltă, determinând astfel rotirea rotorului și a arborelui. Pentru ca la pornirea motorului să nu apară șocuri, rotorul este conectat cu un știft de blocare la corp, apoi știftul se deplasează sub presiunea uleiului.
Acum despre avantajele acestui sistem. Cea mai importantă dintre acestea este economia de combustibil. Și, de asemenea, datorită sistemului Valvematic, puterea motorului este crescută, deoarece exista o reglare constanta a ridicarii supapei in momentul deschiderii si inchiderii supapelor de admisie. Și bineînțeles, să nu uităm de ecologie... Sistemul Valvematic reduce semnificativ emisiile de dioxid de carbon în atmosferă, până la 10-15%, în funcție de modelul de motor. Ca orice inovație tehnologică, și sistemul Valvematic are recenzii negative. Unul dintre motivele pentru astfel de recenzii este sunetul străin în funcționarea motorului cu ardere internă. Acest sunet amintește de zgomotul jocurilor de supape prost reglate. Dar trece după 10-15 mii. km.
Valvematic este instalat în prezent pe vehiculele Toyota cu motoare de 1,6, 1,8 și 2,0 litri. Sistemul a fost testat pentru prima dată pe vehiculele Toyota Noah. Și apoi a fost instalat pe motoarele din seria ZR.