Faza i sistem vvt. V-TEC, Vanos și VVT-i: cum funcționează toate? Sisteme cu diferite forme de came

Eficiența unui motor cu ardere internă depinde adesea de procesul de schimb de gaze, adică de umplerea amestecului aer-combustibil și de eliminarea gazelor deja evacuate. După cum știm deja, sincronizarea (mecanismul de distribuție a gazului) este implicată în acest lucru, dacă îl reglați corect și „fin” la anumite viteze, puteți obține rezultate foarte bune în ceea ce privește eficiența. Inginerii se luptă cu această problemă de mult timp, aceasta poate fi rezolvată în diferite moduri, de exemplu, acționând asupra supapelor sau rotind arborii cu came ...

Pentru ca supapele motorului cu ardere internă să funcționeze întotdeauna corect și să nu fie supuse uzurii, la început au existat pur și simplu „împingători”, apoi acest lucru sa dovedit a fi insuficient, astfel încât producătorii au început să introducă așa-numita „fază” comutatoare "pe arborele cu came.

De ce avem nevoie de schimbători de fază?

Pentru a înțelege ce sunt schimbătorii de fază și de ce sunt necesari, citiți mai întâi informațiile utile. Problema este că motorul nu funcționează în același mod la viteze diferite. Pentru turații inactive și nu înalte, „fazele înguste” vor fi ideale, iar pentru turațiile mari, „largi”.

Faze înguste - dacă arborele cotit se rotește „încet” (la ralanti), atunci volumul și viteza de eliminare a gazelor de eșapament sunt de asemenea mici. Aici este ideal să folosiți faze „înguste”, precum și „suprapunere” minimă (timpul de deschidere simultană a supapelor de admisie și evacuare) - noul amestec nu este împins în galeria de evacuare, prin evacuarea deschisă supapă, dar, în consecință, gazele de eșapament (aproape) nu trec în admisie ... Aceasta este combinația perfectă. Dacă facem „fazarea” mai largă, exact la rotații scăzute ale arborelui cotit, atunci „funcționarea” se poate amesteca cu noile gaze primite, reducând astfel indicatorii săi de calitate, ceea ce va reduce cu siguranță puterea (motorul va deveni instabil sau chiar se va bloca ).

Faze largi - când rotațiile cresc, volumul și viteza gazelor pompate cresc în mod corespunzător. Aici este deja important să suflați cilindrii mai repede (să nu funcționeze) și să conduceți rapid amestecul de intrare în ei, fazele ar trebui să fie "largi".

Desigur, descoperirile sunt controlate de arborele cu came obișnuit, și anume „camele” sale (un fel de excentric), are două capete - unul este cam ascuțit, iese în evidență, celălalt este realizat pur și simplu într-un semicerc. Dacă capătul este ascuțit, atunci apare deschiderea maximă, dacă este rotunjită (pe cealaltă parte) - închiderea maximă.

DAR arborii cu came standard NU au reglare de fază, adică nu pot să le extindă sau să le facă deja, totuși inginerii stabilesc indicatori medii - ceva între putere și economie. Dacă arborii sunt împinși într-o parte, atunci eficiența sau economia motorului va scădea. Fazele „înguste” nu vor permite motorului cu ardere internă să dezvolte o putere maximă, dar cele „largi” nu vor funcționa normal la turații mici.

Asta ar fi să reglezi în funcție de viteză! Acest lucru a fost inventat - de fapt, acesta este sistemul de control al fazelor, ROTATOARE DE FAZĂ SIMPLU.

Principiul de funcționare

Acum să nu ne adâncim, sarcina noastră este să înțelegem cum funcționează acestea. De fapt, un arbore cu came convențional la capăt are un angrenaj de distribuție, care la rândul său este conectat.

Arborele cu came cu schimbător de fază la capăt are un design ușor diferit, reproiectat. Există două cuplaje „hidro” sau cuplate controlate electric, care, pe de o parte, se angajează și cu acționarea de distribuție și, pe de altă parte, cu arborii. Sub influența hidraulică sau electronică (există mecanisme speciale), pot apărea schimbări în interiorul ambreiajului, astfel încât se poate roti ușor, schimbând astfel deschiderea sau închiderea supapelor.

Trebuie remarcat faptul că schimbătorul de fază nu este întotdeauna instalat pe doi arbori cu came simultan, se întâmplă ca unul să fie pe admisie sau evacuare, iar pe al doilea doar o treaptă de viteză obișnuită.

Ca de obicei, procesul este ghidat, care colectează date de la diverse, cum ar fi poziția arborelui cotit, hol, turația motorului, turația etc.

Acum vă propun să luați în considerare structurile de bază, astfel de mecanisme (cred că acest lucru vă va ajuta să vă lămuriți mai mult în cap).

VVT (Variable Valve Timing), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC)

Unul dintre primii care a propus rotirea arborelui cotit (în raport cu poziția inițială) a fost Volkswagen, cu sistemul său VVT (mulți alți producători și-au construit sistemele pe baza acestuia)

Ce include:

Schimbătoare de fază (hidraulice) montate pe arborii de intrare și ieșire. Acestea sunt conectate la sistemul de lubrifiere a motorului (de fapt, acest ulei este pompat în ele).

Dacă dezasamblați cuplajul, atunci în interior există un pinion special al carcasei exterioare, care este conectat rigid la arborele rotorului. Carcasa și rotorul se pot mișca una față de cealaltă la pomparea uleiului.

Mecanismul este fixat în capul blocului, are canale pentru alimentarea cu ulei a ambelor cuplaje, debitele sunt controlate de doi distribuitori electro-hidraulici. Apropo, acestea sunt fixate și pe corpul capului blocului.

Pe lângă acești distribuitori, există mulți senzori în sistem - frecvența arborelui cotit, sarcina motorului, temperatura lichidului de răcire, poziția arborelui cu came și a arborelui cotit. Când este necesar să se rotească pentru a corecta fazele (de exemplu, turații mari sau mici), ECU, citind datele, dă distribuitorilor ordine de a furniza ulei ambreiajelor, acestea se deschid și presiunea uleiului începe să pompeze schimbătoare de fază (astfel se întorc în direcția corectă).

În gol - rotirea se face în așa fel încât arborele cu came „de admisie” să asigure o deschidere ulterioară și închiderea târzie a supapelor, iar arborele cu came „evacuare” se rotește astfel încât supapa să se închidă mult mai devreme înainte ca pistonul să ajungă în punctul mort superior.

Se pare că cantitatea de amestec uzat este redusă la aproape un minim și practic nu interferează cu cursa de admisie, acest lucru are un efect benefic asupra funcționării motorului la ralanti, stabilitatea și uniformitatea acestuia.

Turații medii și mari - aici sarcina este de a da putere maximă, prin urmare „rotirea” are loc în așa fel încât să întârzie deschiderea supapelor de evacuare. Astfel, presiunea gazului rămâne la cursa cursei de lucru. Admisia, la rândul său, se deschide după ce ați atins pistonul de la punctul mort superior (TDC) și închideți după BDC. Astfel, noi, ca să spunem așa, obținem efectul dinamic al „reîncărcării” cilindrilor motorului, ceea ce implică o creștere a puterii.

Cuplu maxim - pe măsură ce devine clar, trebuie să umplem cilindrii cât mai mult posibil. Pentru a face acest lucru, trebuie să deschideți mult mai devreme și, prin urmare, să închideți mult mai târziu supapele de admisie, să salvați amestecul din interior și să împiedicați-l să scape înapoi în galeria de admisie. La rândul său, „eșapamentul” este închis cu ceva avans înainte de TDC pentru a lăsa o ușoară presiune în cilindru. Cred că acest lucru este de înțeles.

Astfel, funcționează acum multe sisteme similare, dintre care cele mai frecvente sunt Renault (VCP), BMW (VANOS / Double VANOS), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC).

DAR nici acestea nu sunt ideale, pot schimba fazele doar într-o direcție sau alta, dar nu le pot „îngusta” sau „extinde” cu adevărat. Prin urmare, acum încep să apară sisteme mai avansate.

Honda (VTEC), Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL)

Pentru a regla în continuare ridicarea supapelor, au fost create sisteme și mai avansate, dar strămoșul a fost HONDA, cu propriul său motor VTEC(Control electronic de sincronizare și ridicare variabilă a supapei). Concluzia este că, pe lângă schimbarea fazelor, acest sistem poate ridica mai mult supapele, îmbunătățind astfel umplerea cilindrilor sau eliminarea gazelor de eșapament. HONDA folosește acum a treia generație de astfel de motoare, care au absorbit simultan atât sistemele VTC (schimbătoare de fază), cât și sistemele VTEC (ridicare supapă), iar acum se numește - DOHC eu- VTEC .

Sistemul este și mai complex, are arbori cu came avansați care au came combinate. Există două convenționale la margini, care împing balansierele în modul normal, iar camera mijlocie, mai extinsă (profil înalt), care pornește și apasă supapele, după 5500 rpm. Acest design este disponibil pentru fiecare pereche de supape și basculante.

Cum functioneazã VTEC? Până la aproximativ 5500 rpm, motorul funcționează normal, folosind doar sistemul VTC (adică transformă schimbătoarele de fază). Camera din mijloc nu pare să fie închisă cu celelalte două de-a lungul marginilor, ci doar se rotește într-una goală. Și când se ating turații mari, ECU dă ordinul de a porni sistemul VTEC, uleiul începe să fie pompat și un știft special este împins înainte, acest lucru permite tuturor celor trei „came” să se închidă simultan, cel mai înalt profil începe să funcționeze - acum el este cel care apasă câteva supape pentru care este proiectat grupul. Astfel, supapa este coborâtă mult mai mult, ceea ce permite umplerea suplimentară a cilindrilor cu un nou amestec de lucru și un volum mai mare de „lucru off”.

Este demn de remarcat faptul că VTEC se află atât pe arborii de admisie, cât și pe cei de evacuare, ceea ce oferă un real avantaj și o creștere a puterii la turații mari. O creștere de aproximativ 5-7% este un indicator foarte bun.

Este demn de remarcat, deși HONDA a fost primul, acum sisteme similare sunt utilizate pe multe mașini, de exemplu Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL). Uneori, cum ar fi la motoarele Kia G4NA, o supapă de ridicare este utilizată numai pe un singur arbore cu came (aici doar pe admisie).

DAR acest design are și dezavantajele sale, iar cel mai important este includerea treptată în lucrare, adică mănânci până la 5000 - 5500 și apoi simți (al cincilea punct) includerea, uneori ca o apăsare, adică nu există netezime, dar aș vrea!

Pornire ușoară sau Fiat (MultiAir), BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic)

Dacă doriți netezime, vă rog, iar aici primul în dezvoltare a fost compania (tambur) - FIAT. Cine s-ar fi gândit, au fost primii care au creat sistemul MultiAir, este și mai complex, dar mai precis.

"Funcționarea lină" aici se aplică supapelor de admisie și nu există deloc arborele cu came. A supraviețuit doar pe partea de evacuare, dar are și un efect asupra aportului (probabil confuz, dar voi încerca să explic).

Principiul de funcționare. După cum am spus, există un arbore aici și acționează atât supapele de admisie, cât și cele de evacuare. Oricum, dacă acționează mecanic asupra „eșapamentului” (adică curbos prin came), atunci efectul asupra orificiului de admisie este transmis printr-un sistem electro-hidraulic special. Pe arbore (pentru admisie) există ceva de genul „came” care nu apasă pe supape în sine, ci pe pistoane, și transmit ordine prin electrovalvă către cilindrii hidraulici de lucru pentru a se deschide sau închide. Astfel, este posibil să se realizeze deschiderea dorită într-o anumită perioadă de timp și revoluții. La turații mici, faze înguste, la mare - lată, iar supapa se deplasează la înălțimea dorită, deoarece totul aici este controlat de semnale hidraulice sau electrice.

Acest lucru vă permite să faceți un start lin în funcție de turația motorului. Acum, mulți producători au asemenea dezvoltări, precum BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic). Dar chiar și aceste sisteme nu sunt perfecte până la capăt, ce este din nou în neregulă? De fapt, aici există din nou o unitate de sincronizare (care necesită aproximativ 5% din putere), există un arbore cu came și o supapă de accelerație, aceasta necesită din nou multă energie, în consecință fură eficiența, care ar fi abandonată.

VVTi Toyota ce este și cum funcționează? VVT-i - aceasta este ceea ce proiectanții companiei auto Toyota au numit sistemul de control al sincronizării supapelor, care au venit cu propriul sistem pentru creșterea eficienței motoarelor cu ardere internă.

Acest lucru nu înseamnă că numai Toyota are astfel de mecanisme, dar vom lua în considerare acest principiu folosind exemplul său.

Să începem cu decriptarea.

Această tehnologie a fost introdusă pentru prima dată pe piață de Toyota în urmă cu zece ani, în 1996. Toate preocupările și mărcile auto au sisteme similare, ceea ce vorbește despre beneficiile lor. Acestea sunt numite, totuși, diferit, confuzând șoferii obișnuiți.

Ce a adus VVT-i industriei auto? În primul rând, o creștere a puterii, uniformă pe toată gama de turații. Motoarele au devenit mai economice și, prin urmare, mai eficiente.

Momentul supapei sau momentul ridicării și coborârii supapelor este controlat prin rotirea la unghiul dorit.

Vom lua în considerare modul în care este implementat tehnic.

Vvti toyota ce este sau cum funcționează distribuția de gaz VVT-i?

Am înțeles că sistemul Toyota VVT-i pentru ce este și pentru ce este E timpul să pătrundem în interiorul ei.

Principalele elemente ale acestei capodopere inginerești:

• Ambreiaj VVT-i;
• electrovalvă (OCV - Supapa de reglare a uleiului);
• Bloc de control.

Algoritmul pentru funcționarea întregii structuri este simplu. Ambreiajul, care este un scripete cu cavități în interior și un rotor fixat pe arborele cu came, este umplut cu ulei sub presiune.

Există mai multe cavități, iar supapa VVT-i (OCV) este responsabilă pentru această umplere, acționând pe comenzile unității de control.

Sub presiunea uleiului, rotorul, împreună cu arborele, se poate roti printr-un anumit unghi, iar arborele, la rândul său, determină când se ridică și coboară supapele.

În poziția de pornire, poziția arborelui cu came de admisie asigură o tracțiune maximă la turații reduse ale motorului.

Pe măsură ce viteza crește, sistemul întoarce arborele cu came astfel încât supapele să se deschidă mai devreme și să se închidă mai târziu - acest lucru ajută la creșterea puterii la turații mari.

După cum puteți vedea, tehnologia VVT-i, al cărei principiu de funcționare a fost considerat, este destul de simplă, dar, totuși, eficientă.

Dezvoltarea tehnologiei VVT-i: cu ce au mai venit japonezii?

Există și alte soiuri ale acestei tehnologii. De exemplu, Dual VVT-i controlează funcționarea nu numai a arborelui cu came de admisie, ci și a evacuării.

Acest lucru a făcut posibilă atingerea parametrilor motorului chiar mai mari. Dezvoltarea ulterioară a ideii a fost numită VVT-iE.

Aici, inginerii Toyota au abandonat complet metoda hidraulică de control al poziției arborelui cu came, care avea o serie de dezavantaje, deoarece pentru a roti arborele, era necesar ca presiunea uleiului să crească la un anumit nivel.

A fost posibilă eliminarea acestui dezavantaj datorită motoarelor electrice - acum ele rotesc arborii. Deci asta este.

Vă mulțumim pentru atenție, acum puteți răspunde oricui la întrebarea „VVT-i Toyota ce este și cum funcționează”.

Nu uitați să vă abonați la blogul nostru și ne vedem în curând!

Sistemele variabile de distribuție a supapelor au revoluționat motoarele cu ardere internă și au devenit populare datorită modelelor japoneze din anii '90. Dar în ce fel diferă cele mai faimoase sisteme între ele în funcționare?

Motoarele cu ardere internă nu au fost cât se poate de eficiente de la începuturile lor. Eficiența medie a acestor motoare este de 33% - toată restul energiei create de amestecul de combustie aer-combustibil este irosit. Prin urmare, orice mod de a face motorul cu ardere internă mai eficient din punct de vedere energetic a fost solicitat, iar sistemul variabil de distribuție a supapelor a devenit una dintre cele mai reușite soluții.

Sistemul modifică temporizarea 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 ridicarea (cât se poate deschide supapa).

După cum știți, o supapă de admisie într-un motor trimite un amestec de combustibil / aer în cilindru, care este apoi comprimat, ars și împins în supapa de evacuare de deschidere. Aceste supape sunt acționate de butoane care sunt controlate de arborele cu came folosind un set de came pentru raportul perfect de închidere la deschidere.

Din păcate, arborii cu came convenționali sunt realizați în așa fel încât să poată fi controlată doar deschiderea supapei. Aceasta este problema, deoarece supapele trebuie să se deschidă și să se închidă diferit la diferite turații ale motorului pentru o eficiență maximă.

De exemplu, la o turație mare a motorului, supapa de admisie trebuie să fie deschisă puțin mai devreme, datorită faptului că pistonul se mișcă atât de repede încât nu lasă suficient aer să pătrundă înăuntru. Dacă supapa este deschisă puțin mai devreme, mai mult aer va pătrunde în cilindru, ceea ce va crește eficiența arderii.

Prin urmare, în loc de un compromis între arborele cu came pentru turații mari și mici, a apărut un sistem variabil de sincronizare a supapelor, recunoscut ca unul dintre cele mai eficiente în acest domeniu. Diferite companii au interpretat această tehnologie în moduri diferite, așa că să aruncăm o privire asupra celor mai populare.

Vanos (sau Variable Nockenwellensteuerung) este încercarea BMW de a crea un sistem variabil de distribuție a supapelor și a fost folosit pentru prima dată pe motorul M50 instalat pe seria 5 în anii 90 ai secolului trecut. De asemenea, folosește principiul întârzierii sau avansării interacțiunii mecanismelor de sincronizare, dar folosind un tren de transmisie în interiorul fuliei 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 folosește presiunea uleiului pentru a deplasa angrenajul 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 crește puterea motorului. De fapt, BMW a introdus mai întâi un singur Vanos care a funcționat doar pe arborele cu came de admisie în anumite moduri la turații diferite ale motorului. Compania germană a dezvoltat ulterior un sistem cu două Vanos, care este considerat mai avansat, deoarece afectează ambii arbori cu came și reglează, de asemenea, poziția supapei de accelerație. Double Vanos a fost creat pentru S50B32, care a fost instalat pe BMW M3 în spatele modelului E36.

Acum aproape fiecare producător important are propriul nume pentru sistemul de distribuție 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 reușite descoperiri pentru motoarele cu ardere internă. Datorită ei, producătorii au reușit atât să reducă consumul, cât și să mărească puterea motoarelor lor.

Dar odată cu apariția controlului supapelor pneumatice, aceste sisteme se vor retrage. Cu toate acestea, acum este doar timpul lor.

Angrenajul divizat, care vă permite să reglați fazele de deschidere / închidere a supapelor, a fost considerat anterior un accesoriu doar pentru mașinile sport. În multe motoare moderne, sistemul variabil de distribuție 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 deschiderii și închiderii supapelor de admisie și evacuare, exprimat în grade de rotație a arborelui cotit față de BDC și TDC, se numește în mod obișnuit fazele de sincronizare. În termeni grafici, perioada de deschidere și închidere este de obicei prezentată cu o diagramă.

Dacă vorbim despre faze, atunci se pot face modificări:

• în momentul în care supapele de admisie și 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 temporizare fixă ​​a supapei. Aceasta înseamnă că parametrii descriși mai sus sunt determinați doar de forma camei arborelui cu came. Dezavantajul unei astfel de soluții constructive este că forma camelor calculate de proiectanți pentru motor va fi optimă numai într-un interval restrâns de rotații. Motoarele civile sunt proiectate în așa fel încât sincronizarea supapei să corespundă condițiilor normale de funcționare ale vehiculului. La urma urmei, dacă realizați un motor care va conduce foarte bine „de jos”, atunci la rpm peste medie, cuplul, precum și puterea de vârf, vor fi prea mici. Această problemă este rezolvată de sistemul variabil de distribuție a supapelor.

Cum funcționează VVT

Esența sistemului VVT este de a regla fazele de deschidere a supapei în timp real, concentrându-se pe modul de funcționare al motorului. În funcție de caracteristicile de proiectare ale fiecărui sistem, acesta este implementat 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 alimentare;
• prin schimbarea ridicării supapei.

Cele mai răspândite sunt sistemele în care fazele sunt ajustate prin schimbarea poziției unghiulare a arborelui cu came în raport cu angrenajul. În ciuda faptului că un principiu similar este pus în funcționarea diferitelor sisteme, multe preocupări auto utilizează denumiri individuale.

• Renault – Faze variabile ale camelor (VCP).
• BMW - VANOS. La fel ca majoritatea producătorilor de automobile, inițial numai arborele cu came de admisie a fost echipat cu un astfel de sistem. Sistemul, în care cuplajele de fluid pentru schimbarea temporizării supapelor sunt instalate pe arborele cu came de evacuare, se numește Double VANOS.
• Toyota - Variable Valve Timing cu inteligență (VVT-i). La fel ca în cazul BMW, prezența unui sistem pe arborii cu came de admisie și evacuare este denumită Dual VVT.
• Honda - Control variabil de sincronizare (VTC).
• În acest caz, Volkswagen a acționat mai conservator și a ales un nume internațional - Variable Valve Timing (VVT).
• Hyundai, Kia, Volvo, GM - sincronizare continuă a supapei variabile (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 supapei (poziția în care supapele de evacuare și de admisie sunt simultan deschise) este minimizată, astfel încât gazele de eșapament rămase în cilindru nu pot fi împinse înapoi în admisie. Datorită arborilor cu came cu fază largă („de sus”) de pe motoarele forțate, este adesea necesar să setați turația de ralanti crescută.

La turații mari, pentru a beneficia la maximum de motor, fazele ar trebui să fie cât mai largi posibil, deoarece pistoanele vor pompa mult mai mult aer pe unitate de timp. În acest caz, suprapunerea supapelor va avea un efect pozitiv asupra purjării cilindrilor (ieșirea gazelor de evacuare rămase) și a umplerii ulterioare.

De aceea, instalarea unui sistem care vă permite să reglați temporizarea 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, principiu de funcționare a VVT

Schimbătorul 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.

Structural, schimbătorul de fază constă dintr-un rotor, care este conectat la un arbore cu came și o carcasă, a cărei parte exterioară este un angrenaj al arborelui cu came. Există cavități între carcasa ambreiajului hidraulic și rotor, a cărei umplere cu ulei duce la mișcarea rotorului și, în consecință, 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 electrovalvă convențională care este controlată de ECU printr-un semnal PWM. Semnalul PWM este cel care face posibilă schimbarea lină a temporizării supapei.

Sistemul de control, sub forma unui ECU al motorului, utilizează semnalele următoarelor senzori:

• DPKV (se calculează viteza arborelui cotit);
• DPRV;
• DPDZ;
• DMRV;
• DTOZH.

Sisteme cu diferite forme de came

Datorită designului mai complex, sistemul de schimbare a temporizării supapei acționând asupra brațelor basculante ale camelor de diferite forme a devenit mai puțin răspândit. Ca și în cazul temporizării supapei variabile, producătorii de automobile folosesc denumiri diferite pentru a se referi la sisteme care sunt similare în principiu de funcționare.

• Honda - Control electronic de sincronizare și ridicare a supapei variabile (VTEC). Dacă pe motor sunt utilizate atât VTEC, cât și VVT, atunci un astfel de sistem este abreviat ca i-VTEC.
• BMW - Sistem Valvelift.
• Sistemul Audi - Valvelift.
• Toyota - sincronizare și ridicare variabilă a supapelor cu inteligență de la Toyota (VVTL-i).
• Mitsubishi - Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control (MIVEC).

Principiul de funcționare

Sistemul Honda VTEC este probabil unul dintre cele mai faimoase, dar alte sisteme funcționează în mod similar.

După cum puteți vedea din diagramă, în modul de viteză redusă, forța asupra supapelor prin brațele oscilante este transmisă prin apropierea celor două came exterioare. În acest caz, balansierul de mijloc se mișcă „inactiv”. Când treceți la modul de viteză mare, presiunea uleiului extinde tija de blocare (mecanism de blocare), care transformă cele 3 brațe basculante într-un singur mecanism. Creșterea cursei supapei se realizează datorită faptului că brațul oscilant central corespunde camei arborelui cu came cu cel mai mare profil.

O variantă a sistemului VTEC este un design în care diferite bascule și came corespund modurilor: turații mici, medii și mari. La turații reduse, o singură supapă se deschide cu o camă mai mică, la turație medie, două came mai mici deschid 2 supape, iar la turație ridicată, cea mai mare came deschide ambele supape.

Runda extremă de dezvoltare

O schimbare treptată a duratei deschiderii și a înălțimii ridicării 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 obținut astfel de rezultate pentru prima dată. Acum, evoluții 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 rezultat, o parte din energia obținută din arderea amestecului aer-combustibil este cheltuită pentru depășirea pierderilor de 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 proiectare. Maneta este conectată printr-un angrenaj melcat cu un servomotor, care este controlat de ECU. Modificările în poziția pârghiei intermediare schimbă impactul brațului basculant spre deschiderea mai mult sau mai puțin a supapelor. Principiul de funcționare este prezentat mai detaliat în videoclip.

· 20.08.2013

Acest sistem oferă sincronizarea optimă a admisiei pentru fiecare cilindru pentru condițiile specifice de funcționare ale motorului. VVT-i elimină practic compromisul tradițional între 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 de ardere dăunătoare, încât nu este nevoie de un sistem de recirculare a gazelor de eșapament.

Motoarele VVT-i sunt instalate pe toate vehiculele Toyota moderne. Sisteme similare sunt dezvoltate și utilizate de un număr de alți producători (de exemplu, sistemul VTEC de la Honda Motors). Sistemul VVT-i de la Toyota înlocuiește sistemul anterior VVT (Hydraulically Operated 2-Stage Control) sistem utilizat din 1991 pe motoarele 4A-GE cu 20 de supape. VVT-i se folosește din 1996 și controlează momentul deschiderii și închiderii supapelor de admisie prin schimbarea angrenajului între antrenarea arborelui cu came (curea, angrenaj sau lanț) și arborele cu came în sine. Poziția arborelui cu came este controlată hidraulic (ulei de motor sub presiune).

În 1998 a apărut Dual („dublu”) VVT-i, care controlează atât supapele de admisie, cât și cele de evacuare (pentru prima dată a fost instalat pe motorul 3S-GE de pe RS200 Altezza). VVT-i este folosit și pe noile motoare V ale Toyota, precum V6 2GR-FE de 3,5 litri. Acest motor este utilizat în Avalon, RAV4 și Camry în Europa și America, Aurion în Australia și diverse modele în Japonia, inclusiv Estima. VVT-i twin va fi utilizat în viitoarele motoare Toyota, inclusiv un nou motor cu 4 cilindri pentru următoarea generație Corolla. În plus, twin VVT-i este utilizat în motorul D-4S 2GR-FSE de pe Lexus GS450h.

Datorită schimbării 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 brusc emisiile nocive în atmosferă. VVTL-i (înseamnă Variable Valve Timing and Lift cu inteligență) Bazat pe VVT-i, sistemul VVTL-i folosește un arbore cu came care controlează, de asemenea, cantitatea de deschidere a fiecărei supape atunci când motorul funcționează la turații mari. Acest lucru permite asigurarea nu numai a turațiilor mai mari ale motorului și a puterii mai mari, ci și a deschiderii optime 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 Toyota moderne, cum ar fi Celica 190 (GTS). În 1998, Toyota a început să ofere o nouă tehnologie VVTL-i pentru motorul cu 16 valve cu două arborele cu came 2ZZ-GE (un arbore cu came controlează admisia și celălalt evacuarea). Fiecare arbore cu came are două came pe cilindru, una pentru rpm reduse și una pentru rpm mari (deschidere ridicată). Fiecare cilindru are două supape de admisie și două supape de evacuare, iar fiecare pereche de supape este acționată de un singur basculant, care este acționat de o came a arborelui cu came. Fiecare pârghie are o tachetă culisantă cu arc (arcul permite tacheta să alunece liber peste camera „de mare viteză” fără a afecta supapele). Când turația motorului este sub 6.000 rpm, brațul oscilant este acționat de o „camă cu turație redusă” printr-un dispozitiv de rulare convențional (a se vedea ilustrația). Când viteza depășește 6.000 rpm, ECC deschide supapa și presiunea uleiului deplasează știftul sub fiecare buton glisant. Știftul susține împingătorul glisant, în urma căruia nu se mai mișcă liber pe arc, ci începe să transfere impactul de la camul "de mare viteză" la brațul oscilant, iar supapele se deschid mai mult și mai mult timp .