トヨタバルブマチックシステム

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Eugenio,77
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2012年11月


ZRエンジンのレビュー,に加えて、「バルブマチック」(Valvematic - VM)-連続可変バルブリフティングシステム-について以下に説明します。



Valvematicは、0.9..10.9 mmの範囲で吸気バルブのリフト量を制御できます。したがって、バルブの開放期間は、106..260°(クランク角度)の範囲で変化します。



VM管理は、可変バルブタイミング(VVT-i)と電子制御スロットル(ETCS-i)の制御に密接に関連しています。

効果

従来のエンジンとVMエンジンの違いがインジケーターの図に示されています(アイドル状態で30%未満の負荷の場合)。



従来のエンジンとは対照的に、スロットルバルブはVMの動作中に完全に開いた位置に実質的に継続的に維持され、混合気の投与はバルブリフトを変化させることによって実行されます。

吸気行程の開始時、VMエンジンでは、吸気マニホールド内の圧力は大気圧に近いため、ピストンの下降行程でのポンプ損失は減少します。
シリンダー内に希望量の混合気が入ると、吸気バルブが閉じます。ピストンが下降を続けると、VMエンジンでもシリンダー内の負圧によりポンプ損失が増加します。
ピストンストロークの終わりまでは、両方のエンジンのシリンダー内の真空は同じですが、VMエンジンでは、入場がより効果的に行われました。

バルブマチックVVT
タイミング:継続的に変化するタイミング:継続的に変化する
バルブリフト:継続的に変化バルブリフト:変化なし
利点:運転状況に応じてタイミングとリフトを正確に制御できるため、少ない消費量で同じ出力に到達できます。 利点:運転条件に応じて、効率を向上させたり出力を増加させるためのバルブタイミング制御。



操作

条件-関数効果
始動/失速 -吸気バルブの作動クランク角は200°
-吸気バルブはBDCの直後に閉じ、オーバーラップを減らして圧縮を増やします
-改善された起動パフォーマンス
アイドル(高速) -吸気バルブの作動クランク角度は250°
-バルブリフトが拡大されてオーバーラップが増加し、内部EGRが増加します
-NOxおよびHC排出量の削減
エンジンの暖機(ファストアイドルを除く) -吸気バルブの作動クランク角は240°
-吸気行程での効率の向上
-増加した出力
-燃料消費の削減
エンジンがウォームアップ(低負荷から中負荷) -吸気バルブの作動クランク角度は106-245°
-VVTとETCSの協力
-バルブリフトは、早期に閉じてポンプ損失を減らすために変化
-排気バルブのタイミングも異なります
-燃料消費の削減
エンジンがウォームアップ(高負荷) -吸気バルブの作動クランク角度は230-260°
-VVTとETCSの協力
-バルブリフトが変化して、最近閉まり、シリンダーへの流入が増える
-排気バルブのタイミングも異なります
-増加した出力
-燃料消費の削減
-排気ガス温度の低下

設計


タイミングドライブ。1-VVTアクチュエーター(排気)、2-VVTアクチュエーター(吸気)、3-排気カムシャフト、4-吸気カムシャフト、5-バルブマチックコントローラー、6-ロッカー、7-ラッシュアジャスター、8-バルブ、9-吸気バルブ、10 -排気バルブ、11-チェーンダンパー、12-テンショナースリッパー、13-油圧テンショナー。

バルブマチックコントローラー
・コントローラー(アクチュエーター)は、ドライバー(EDU)、電気モーター、変換機構で構成されています。
-ブラシレスモーター-三相、ネオジム磁石を使用。
-ドライバー-角度センサー(ローターの回転角度を検出)と位置センサー(ローターの回転数を検出)を使用して、モーターの動作を制御し、目標を設定し、実際のローター位置を決定します。


1-バルブコントローラー、2-オイルアウトレット、3-オイルインレット、4-位置センサー、5-ドライバー、6-モーター、7-ステーター、8-ローター、9-ベアリング、10-変換メカニズム。

-変換機構(遊星歯車)により、ローターの回転を制御棒の直線運動に変換。機構はエンジンオイルで潤滑されています。
-ケースに接続されたリングギア(ストレートカットの歯)、サンギアはコントロールロッドに取り付けられ、プラネットキャリアはケースの左ネジとロッドの右ネジと噛み合っています。歯数:リングギア-50、ピニオンギア-10、サンギア-31。ねじ山:リングギア-5リード左、ピニオンギア-1リード左、サンギア-4リード右
-電気モーターがリングギアでケースを回転させ、リングギアがピニオンギアを回転させます。太陽歯車とロッドは軸方向に移動し、バルブのリフトを制御できます。


1-ピニオンギア1、2-キャリア、3-ケース、4-キャリアスクリュー、5-リングギア1、6-リングギア2、7-サンギア1、8-ソングギア2、9-コントロールロッド。

可変バルブリフト機構
-連続可変バルブリフトアクチュエータは、制御棒、スライダー、ローラーアーム、振動アーム、ダンパーで構成されています。



-コントロールロッドは、コントローラーからスライダーに直線運動を伝達します。スライダーは斜めの平歯がローラーの歯と振動腕と噛み合っており、これらの腕の相対的な位置を決定します。


ローラーアームはインテークカムシャフトカムと接触しており、その動きはスライダーを介して振動アームに伝達され、ロッカーを押してインテークバルブを開きます。ダンパーは常にローラーアームを押してカムプロファイルを追跡します。


1-コントロールロッド、2-ロッカーシャフト、3-オシレーションアーム、4-ローラーアーム、5-スライダー、6-ダンパー、7-インテークカムシャフト、8-ロッカー、9-インテークバルブ、10-ラッシュアジャスター。

バルブリフトの減少 バルブリフトの増加



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