Система Valvematic

15.12.2012


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

Состояние-ФункционированиеЭффект
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
arco@autodata.ru

Автокниги и Автолитература от Легион-Автодата

Книги по ремонту автомобилей от
интернет-магазина Легион-Автодата

• низкие цены от издателя
• оперативная доставка в любой регион
(почта, пункты выдачи, курьером)
• оплата при получении
• широкий ассортимент
дисконтная карта на скидку в Autodoc.ru, EMEX.RU и в других компаниях в подарок при покупке!



Новинки компании Легион-Автодата:

Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan Qashqai с (2014). Ремонт. Эксплуатация.
Nissan Qashqai с (2014). Ремонт. Эксплуатация.
Ответить на комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
евгений
11 Ноября 2014 14:31
Здравствуйте. Подскажите, ошибка Р2649_высокий уровень сигнала в цепи управления рычагом привода клапанов ряд А. Как можно исправить?
евгений артёмов
16 Января 2016 03:55
можно ли отремонтировать контролер valvematic или только замена на новый?
евгений артёмов
16 Января 2016 03:55
ошибка Р1047
Alexmgn
13 Августа 2016 08:56
можно отремонтировать valvematic?
Оставить комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:




Автокниги - ремонтируйте автомобиль своими силами