Toyota Variable Valve Timing. VVT-iE (gen.II)

Read in English

Eugenio,77
mail@toyota-club.net
© Toyota-Club.Net
Jul 2018

Toyota Variable Valve Timing. Эволюция

Схема VVT-iE (gen.2) - цепной привод ГРМ, механизм изменения фаз с электроприводом на впуске и традиционный гидравлический VVT на выпуске. Применяется на двигателях "Dynamic Force" (A25A, M20A, V35A), серии NR (-FKE).

Система VVT-iE (Variable Valve Timing intelligent Electric) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 70° (A25A) или 85° (V35A) по углу поворота коленвала. Для регулировки используется электромотор, благодаря чему система эффективно функционирует при низких температурах или при низкой частоте вращения коленчатого вала и небольшом давлении масла. Привод действует сразу с момента включения, поэтому может обеспечивать наиболее оптимальные фазы при запуске.

Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала выпускных клапанов относительно звездочки привода в диапазоне 41-44° по углу поворота коленвала.

На 4-цилиндровых двигателях оба распредвала приводятся единой цепью ГРМ, на двигателях V6 цепь привода ГРМ вращает впускной распредвал каждой головки и от него короткой соединительной цепью приводится выпускной распредвал.

Привод VVT-iE

Привод состоит из электромотора с EDU и двухступенчатого циклоидального редуктора.

1 - электромотор и EDU, 2 - шестерня звездочки, 3 - подшипник, 4 - эксцентриковый вал, 5 - планетарная шестерня, 6 - шестерня распредвала, 7 - звездочка, 8 - распредвал.

Электромотор VVT-iE включает в себя бесщеточный электродвигатель постоянного тока (установлен в крышке цепи привода ГРМ и вращаеется соосно с распредвалом), управляющий блок EDU и датчик вращения на эффекте Холла. EDU служит посредником между блоком управления двигателем и электродвигателем привода, контролируя направление и частоту его вращения. EDU постоянно передает в блок управления двигателем текущие данные о скорости электромотора, направлении вращения и состоянии сигналов управления.


Циклоидальный редуктор состоит из шестерни звездочки, эксцентрикового вала, планетарной шестерни и шестерни распредвала. Эксцентриковый вал приводит в движение планетарную шестерню. Шестерня звездочки имеет на 1 зуб больше, чем большая планетарная шестерня, а шестерня распредвала - на 1 зуб больше, чем малая планетарная шестерня. При вращении эксцентрикового вала планетарная шестерня приходит в движение и одновременно вращается, будучи сцепленной с шестернями звездочки и распредвала. За каждый оборот эксцентрикового вала, вращаемого электромотором, планетарная шестерня перемещается на 1 зуб относительно шестерней звездочки и распредвала.

1 - шестерня звездочки, 2 - эксцентриковый вал, 3 - планетарная шестерня (большая), 4 - шестерня распредвала, 5 - планетарная шестерня (малая). Эксцентриковый вал вращается: a - на 120°, b - на 240°, c - на 360°; d - смещение на 1 зуб планетарной шестерни.

Опережение. По сигналу ECM электродвигатель вращается быстрее распредвала. Через редуктор шестерня распредвала поворачивается по часовой стрелке, и жестко соединенный с ней распредвал перемещается в направлении опережения.

1 - электромотор, 2 - шестерня звездочки, 3 - эксцентриковый вал, 4 - планетарная шестерня, 5 - шестерня распредвала, 6 - звездочка. a - скорость звездочки, b - скорость распредвала, c - опережение.

Задержка. По сигналу ECM электродвигатель вращается медленнее распредвала. Через редуктор шестерня распредвала поворачивается против часовой стрелки, и жестко соединенный с ней распредвал перемещается в направлении задержки.

1 - электромотор, 2 - шестерня звездочки, 3 - эксцентриковый вал, 4 - планетарная шестерня, 5 - шестерня распредвала, 6 - звездочка. a - скорость звездочки, b - скорость распредвала, c - задержка.

Удержание. При достижении нужных фаз, по сигналу ECM электродвигатель вращается с той же скоростью, что и распредвал.


Привод VVT-i

На двигателях Dynamic Force используется привод нового образца - с управляющим клапаном, встроенным в центральный болт, и э/м клапаном на крышке цепи привода ГРМ.

A25A: 1 - э/м клапан, 2 - обмотка, 3 - плунжер, 4 - вал.

V35A: 1 - э/м клапан, 2 - обмотка, 3 - плунжер, 4 - вал.

На выпускном распредвалу установлен привод VVT-i с лопастным ротором. При заглушенном двигателе фиксатор удерживает распредвал в положении максимального опережения для обеспечения нормального запуска.

A25A: 1 - клапан, 2 - корпус, 3 - ротор, 4 - фиксатор, 5 - звездочка, 6 - распредвал. a - при остановке, b - в работе.

Блок управления посредством э/м клапана контролирует подачу масла в полости опережения и задержки привода VVT, основываясь на сигналах датчиков положения распредвалов. На заглушенном двигателе золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы обеспечить максимальный угол опережения.

A25A: 1 - э/м клапан. a - пружина, b - втулка, c - золотник, d - к приводу (полость опережения), e - к приводу (полость задержки), f - сброс, g - давление масла.

Опережение. Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию опережения и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости опережения, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении опережения.

1 - ротор, 2 - э/м клапан VVT-i, 3 - от ECM. a - направление вращения, b - давление масла, c - сброс.


Задержка. Э/м клапан по сигналу ECM переключается в позицию задержки и сдвигает золотник управляющего клапана. Моторное масло под давлением поступает к ротору со стороны полости задержки, проворачивая его вместе с распредвалом в направлении задержки.

1 - ротор, 2 - э/м клапан VVT-i, 3 - от ECM. a - направление вращения, b - давление масла, c - сброс.

Удержание. ECM рассчитывает необходимый угол опережения в соответствии с условиями движения, и после установки заданного положения переключает управляющий клапан в нейтральную позицию до следующего изменения внешних условий.

Фазы газораспределения (A25A-FKS)

Фазы газораспределения (V35A-FTS)


Большой обзор двигателей Toyota

Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок
 








Рейтинг@Mail.ru