Для повышения технических и эксплуатационных характеристик двигателя инженеры концерна Тойота в первой половине 90-х годов принялись за разработку систем, влияющих на работу клапанного механизма. Система управления фазами газораспределения была внедрена в 1996 году получила название VVT-I, а затем и в середине 2000 годов система была модифицирована и получила название Dual VVT-I.
Variable Valve Timing intelligent или сокращенно VVTI. Благодаря внедрению этой системе инженерам удалось снизить расход топлива и повысить мощность. Система внедрялась как на новые двигатели серии V6 1 MZ, так и на уже существующие V8 серии uz. Удачным примером по внедрению системы и доработке двигателя 2TR.
Данным двигателем оснащались внедорожники концерна Тойота и малый коммерческий транспорт. За основу был взят блок 4 цилиндрового двигателя 3RZ, который получил измененную ГБЦ, впускной коллектор и систему VVTI.
Так появился новый двигатель 2TR объемом 2,7 литра с системой VVTI, а к концу 2009 года двигатель уже оснащался системой Dual VVT-I.
В 2007 году производитель стал оснащать двигатели небольшого объема до 2,5 литров системой Valvematic. Системой оснащались популярные модели Тойта Королла, Тойота Авенсис. Valvematic устанавливался и на Toyota Rav 4 c 2 литровым бензиновым двигателем.
Благодаря внедрению системы Valvetronic удалось снизить расход топлива на 10%, повысить мощность и эластичность работы силового агрегата и сократить выбросы CO2. Valvematic Toyota позволила решить «давние проблемы» 4 цилиндровых двигателей — снизить расход топлива и повысить мощность без потери ресурса.
Бензиновый двигатель 3ZR-FAE Toyota Rav 4 Valvematic наделяет автомобиль хорошей динамикой.
Принцип работы системы Valvematic основывается на контроле количества воздуха, поступаемого в цилиндры двигателя во время работы. Благодаря данной системе изменяется обогащение топливной смеси и происходит адаптация процессов двигателя в различных режимах работы.
Как уже говорилось система устанавливалась на большое количество автомобилей в том числе популярном на российском рынке Toyota Rav 4, с 2 литровым двигателем 3ZR-FAE. Блок системы регулирования высоты клапана именуемый как «блок Valvematic» или «Actuator Valvematic » на Toyota Rav 4 устанавливается на ГБЦ с лева по ходу движения автомобиля.
При поломке системы на приборной панели загорается значок » проверьте двигатель » а так же при чтении появляются следующие ошибки Р2649 , P1047, P1604. Двигатель начинает работать в аварийном режиме — теряется мощность. Эксплуатировать автомобиль с такой неисправностью просто не безопасно.
Обороты двигателя не будут подниматься свыше 2000, но доехать до СТО или дома при поломке Valvematik будет можно.
Производитель постоянно совершенствовал блок управления системой и менял каталожные номера блока в зависимости от версии изделия и года выпуска.
Для замены блока, вышедшего из строя, потребуется демонтировать клапанную крышку, поэтому заблаговременно необходимо позаботиться о новые прокладки клапанной крышки двигателя и уплотнителей свечных колодцев.
Далее снимаем вышедший из строя узел и устанавливаем новый.
Фото отчет замены блока на автомобиле Toyota Rav 4 с ми выполняемых работ.
Начинаем ремонт.
Демонтируем навесное оборудование с клапанной крышки двигателя.
Навесное оборудование демонтировано.
Используем очиститель — смываем грязь и остатки масла. Продуваем сжатым воздухом подкапотное пространство от песка и пыли.
Снимаем клапанную крышку двигателя.
Новый блок управления Valvematic.
Новый блок управления Valvematic.
Устанавливаем новую прокладку клапанной крышки двигателя.
Демонтируем резиновые уплотнения свечных колодцев.
Установка уплотнений свечных колодцев.
Демонтаж вышедшего из строя блока Valvematic
Установка новой детали
Новый блок управления Valvematic установлен
Устанавливаем клапанную крышку.
Все готово. Устанавливаем корпус воздушного фильтра.
Вальвематик Toyota RAV4: Особенности и ремонт
Система Valvematic – это агрегат, отвечающий за управление клапанами и устанавливаемый на большинство двигателей серии ZR. В частности такие устройства можно встретить на моделях японского концерна Toyota, включая компактный кроссовер RAV4. С 2007 года инженеры марки оснащают системой Valvematic силовые агрегаты, работающие на бензине.
Структура и принцип действия
Это устройство необходимо для изменения уровня подъема впускного клапана, который варьируется от 0,9 до 10,9 мм или от 106 до 260 градусов поворота коленчатого вала.
Система Valvematic обеспечивает бесступенчатую смену фаз работы клапанного механизма, позволяет подстроиться под скоростные и динамические характеристики в конкретный момент управления автомобилем.
Ее устанавливают на моторы RAV4, чей объем не превышает 2 литра.
Принцип работы устройства сравнительно простой: оно изменяет количество кислорода, которое поступает к силовому агрегату в ходе работы. В зависимости от этого корректируются показатели обогащения топлива, что влияет на параметры мощности ДВС. Благодаря этому Тойота демонстрирует отличные результаты при разгоне и езде на больших скоростях.
Частые неисправности и их причины
В среднем ресурс устройства составляет 150-200 тысяч км, после этого многие владельцы машин с Valvematic сталкиваются с возникновением различных поломок. Наиболее характерными являются следующие проблемы:
- Появление посторонних звуков, стука. Обычно причина заключается в деформации пластины спускного клапана, из-за чего лопасть отклоняется и задевает клапанную крышку. В новом механизме деталь расположена в отливной части насоса. Другая возможная причина стука – работа бегунка, который расположен с обратной стороны агрегата.
- Появление ошибки с кодом P1047 или U011B. Это указывает на неисправности цепи питания первого ряда. Обычно речь идет о выходе из строя контроллера; данная проблема характерна для серии силовых агрегатов ZR fae, которые ставятся в том числе на Рав 4. В этом случае мотор переключается в аварийный режим, и двигаться со скоростью выше 40 км/ч становится невозможно, обороты не держатся выше 2000. Однако иногда этого не происходит, и автомобилист отмечает только ухудшение разгона и увеличившийся расход бензина. Если перезапустить мотор, проблема исчезает, но только на время.
- На приборной панели загорается код ошибки P2649. Это значит, что механизм подал команду на подъем клапана, но датчик не показывает наличие нужного давления. Такая проблема может быть вызвана выходом из строя самого датчика, но это достаточно редкое явление: чаще причина кроется в засорении сетки.
В большинстве случаев «вальвематик» требуется менять целиком, это задача довольно затратная, поскольку деталь стоит недешево. В некоторых ситуациях ремонт более дешевый. В любом случае проводить его нужно в сервисе, мастера которого знают, как обращаться с подобными механизмами. Нельзя пытаться отремонтировать агрегат своими руками, поскольку это чревато более серьезными дефектами.
Особенности ремонта
При восстановлении системы требует замены головка блока цилиндров, это наиболее затратный вариант.
Чаще всего речь идет о необходимости замены изношенных бугелей, но они не продаются по отдельности, и приходится менять целый узел.
Некоторые мастера устанавливают бугели с другого мотора, однако нет никакой гарантии, что элементы подойдут, и неисправность не возникнет снова сразу после починки.
Если на приборной панели загорается ошибка P1047 или 2649, следует проверить электронную плату; как сообщают владельцы на форумах, чаще всего требуется поменять контроллер, поскольку причина заключается в повреждении контактов. Перед снятием требуется демонтировать крышку клапанов, а перед установкой новой детали позаботиться о наличии прокладки между контроллером и блоком мотора. Запчасть меняют механическим способом.
Некоторые владельцы обращаются в сервис, чтобы им вовсе отключили Valvematic. Такая работа обязательно должна предусматривать настройку карт в прошивке, чтобы двигатель не потерял в мощности, и при управлении не проявлялось падение оборотов.
Где лучше ремонтировать?
Проводить восстановление системы желательно в сервисе, который имеет хорошую репутацию и где работают опытные мастера, использующие современное оборудование. Некоторые компании проводят демонтаж узла с полной правкой данных в картах.
При полной замене блок «вальвематика» лучше брать в магазине, где предлагаются сертифицированные запчасти, а на каждую позицию оформляется письменная гарантия.
Попытки обратиться в сомнительную мастерскую или починить поломку самостоятельно при отсутствии опыта зачастую заставляют владельца только зря потратить время и деньги.
Инновационная технология Valvematic от Toyota
- 5 мая 2009 8 262
- Инновационная технология Valvematic от Toyota, применяемая на бензиновых двигателях, увеличивает мощность, сокращает выброс CO2, повышает топливную экономичность
Valvematic — это новейшая разработка Toyota в технологии VVT-i (регулируемых фаз газораспределения впускных и выпускных клапанов).
Система контролирует не только изменение фаз газораспределения, но и высоту подъема впускных клапанов, максимально эффективно управляя потоком всасываемого воздуха. Таким образом, достигается высокая производительность процесса сгорания и, следовательно, увеличение мощности при пониженном расходе топлива.
Компактная и простая конструкция — большая производительность Двумя основными компонентами системы Valvematic являются исполнительный механизм и устройство непрерывного изменения высоты подъема клапанов. Впускные клапаны открываются и закрываются, благодаря вращению распределительного вала, который воздействует на них через коромысла.
Устройство постоянного изменения высоты подъема клапанов регулирует зазор между клапаном и коромыслом и, следовательно, время открытия клапанов.
Исполнительный механизм системы Valvematic расположен на правом торце блока цилиндров. В его конструкцию входит винтовой механизм, регулирующий зазор и время соприкосновения коромысел с клапанами. Инженерам компании Тойота удалось внедрить рабочие детали системы Valvematic в блок цилиндров, избежав при этом увеличения общей высоты и ширины двигателя.
Меньше ограничений для повышения производительности процесса сгорания По сравнению с системой VVT-i, устанавливаемой на предыдущие модификации двигателей, управление высотой подъема клапанов позволяет более точно контролировать подачу воздуха.
Кроме того, благодаря технологии Valvematic, появилась возможность усовершенствовать другие детали, влияющие на производительность процесса сгорания. Все это позволяет сократить количество технических особенностей, снижающих производительность процесса сгорания в бензиновых двигателях.
В результате достигаeтся ряд преимуществ.
Повышенная топливная экономичность
Одним из недостатков традиционных двигателей внутреннего сгорания являются так называемые «насосные потери», которые возникают из-за разряжения во впускном коллекторе на низкой и средней частотах вращения коленчатого вала двигателя.
На таких частотах вращения в цилиндры требуется подавать меньшее количество топливовоздушной смеси. В традиционном двигателе внутреннего сгорания дроссельная заслонка открывается частично, и при заполнении камеры сгорания топливовоздушной смесью во впускном коллекторе образуется разряжение.
Это становится причиной снижения КПД двигателя, так как поршню приходится преодолевать дополнительное сопротивление.
В двигателях с системой Valvematic высота подъема впускных клапанов регулируется, поэтому при низкой и средней частотах вращения коленчатого вала воздух может подаваться в цилиндры при меньшей высоте подъема клапанов. Это позволяет держать дроссельную заслонку почти полностью открытой и значительно снижать насосные потери.
Кроме того, данное решение позволяет уменьшить механическое трение, что, в свою очередь, повышает топливную экономичность. Клапаны прижимаются к седлам пружинами, сопротивление которых нужно преодолевать при открытии.
В традиционных бензиновых двигателях клапаны всегда поднимаются на максимально возможную высоту.
Система Valvematic изменяет высоту подъема клапанов в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель, таким образом затрачивая на открытие клапанов меньше энергии.
Пониженная токсичность отработанных газов
Повышение производительности процесса сгорания складывается из увеличения мощности, снижения расхода топлива и уменьшения токсичности отработанных газов. Для этого необходимо обеспечить наилучшее смешивание воздуха и топлива.
Низкая скорость воздушного потока приводит к недостаточному смешиванию воздуха и топлива. Это уменьшает производительность процесса сгорания и повышает токсичность отработавших газов при определенной мощности.
В основе системы Valvematic лежит управление скоростью и объемом подачи топливовоздушной смеси в цилиндры за счет изменения высоты подъема и времени открытия впускных клапанов.
При низкой и средней частотах вращения коленчатого вала двигателя, когда скорость воздушного потока мала, система Valvematic устанавливает небольшую высоту подъема клапанов. Через отверстие меньшего сечения определенные объемы воздуха и топлива попадают в цилиндры с большей скоростью.
В свою очередь, увеличение скорости подачи воздуха в цилиндры приводит к лучшему смешивания воздуха и топлива, что существенно повышает производительность процесса сгорания и снижает выбросы вредных веществ.
Важность этого технического решения и создаваемого им преимущества трудно переоценить в свете того, что низкая и средняя частота вращения коленчатого вала являются наиболее используемым режимом движения.
Повышенная мощность
Устройство постоянного изменения высоты подъема клапанов не только поднимает их на малую высоту в стандартных режимах движения, но и на большую высоту, когда необходимо увеличить мощность.
В камеры сгорания, таким образом, поступает большее количество топливовоздушной смеси, что и обеспечивает прирост мощности. Для оптимизации процесса сгорания инженерами Тойота был разработан коллектор с впускным трактом переменной длины.
При низкой и средней частотах вращения коленчатого вала заслонка во впускном коллекторе закрыта, и воздух преодолевает большее расстояние.
Впускной тракт сконструирован так, чтобы скорость воздушного потока перед попаданием в камеры сгорания достигала максимума, что способствует повышению производительности процесса сгорания. При высокой частоте вращения коленчатого вала заслонка открывается. Воздух направляется в более короткий канал и, попадая в большем количестве в цилиндры, увеличивает мощность двигателя.
Повышение приемистости двигателя
Поскольку в двигателе с системой Valvematic объем подаваемой в цилиндры топливовоздушной смеси зависит от высоты подъема клапанов, традиционная дроссельная заслонка стала выполнять иные функции.
Ранее дроссельная заслонка всегда регулировала поступление воздуха, теперь же она ограничивает его поток при выключении двигателя и является частью системы курсовой устойчивости. Большую часть времени при работе двигателя она полностью открыта, благодаря чему во впускной коллектор поступает максимальный объем воздуха.
Кроме того, повышается приемистость двигателя, так как устраняется задержка между открытием дроссельной заслонки и поступлением воздуха в цилиндры.
1,6-литровый двигатель Valvematic
Новый двигатель Valvematic рабочим объемом 1,6 литра комплектуется абсолютно новой 6-ступенчатой механической коробкой передач.
Мощность 1,6-литрового двигателя Valvematic увеличена на 20% по сравнению с двигателем с системой VVT-i, установленным на моделях предыдущих поколений, и составляет 132 л. с.
Крутящий момент возрос на 10 Н·м до 160 Н·м при 4400 об/мин. Уровень выбросов CO2 снижен на 12% до 152 г/км (тип кузова — седан).
1,8-литровый двигатель Valvematic
С новым двигателем Valvematic объемом 1,8 литра на выбор может поставляться новая 6-ступенчатая механическая коробка передач или вариатор Multidrive S — последняя разработка Тойота в сфере бесступенчатых коробок передач.
Мощность двигателя Valvematic объемом 1,8 литра увеличена на 14% по сравнению с аналогичным двигателем с системой VVT-i, установленным на предыдущих моделях, и составляет 147 л. с. Крутящий момент возрос на 10 Н·м до 180 Н·м при 4000 об/мин.
Уровень выбросов CO2 снижен на 10% до 154 г/км при использовании механической коробки передач и на 16% до 157 г/км при использовании трансмиссии Multidrive S (тип кузова — седан).
2,0-литровый двигатель Valvematic
Двигатель Valvematic рабочим объемом 2,0 литра может поставляться либо с 6-ступенчатой механической коробкой передач, либо с вариатором Multidrive S. Усовершенствования, примененные в этом двигателе, позволили достигнуть мощности в 153 л.с. и крутящего момента в 196 Н·м при 4000 об/мин.
Уровень выбросов CO2 снижен на 15% до 163 г/км при использовании механической коробки передач и на 26% (до 164 г/км) при использовании вариатора Multidrive S (тип кузова — седан). Благодаря новым бензиновым двигателям новый Avensis обеспечивает лучшее в классе соотношение мощность/выбросы CO2.
Производство двигателей и трансмиссий в Европе
Завод Toyota Motor Manufacturing UK в Дисайде (Великобритания) будет поставлять двигатели Valvematic объемом 1,6 и 1,8 литра, в то время как Toyota Motor Manufacturing Poland (TMMP) будет осуществлять поставки новой 6-ступенчатой коробки передач для двигателей Valvematic.
Напишите нам на news@av.by, если у вас есть интересная тема для статьи на тему: покупка, продажа и выбор автомобиля.
Замена и ремонт вальвематик своими руками в автомобилях Тойота
Автомобильная промышленность постоянно совершенствуется. Повышается уровень комфортабельности для водителя и пассажира в салоне, улучшаются технические характеристики подвижных механизмов и агрегатов.
Чтобы двигатель потреблял меньше топлива и при этом не терял производительность, разрабатываются новые технологии и узлы, которые помогают классической схеме двигателя внутреннего сгорания работать эффективней.
Одной из таких систем в автомобилях Тойота является вальвематик.
Что такое вальвематик, его назначение и принцип действия
Технология Valvematic – это уникальная разработка от компании Toyota. Механизм применяется в двигателях внутреннего сгорания на бензиновом топливе. Система позволяет увеличить мощность мотора, сократить количество выбрасываемого в атмосферу углекислого газа и снизить потребление горючего.
https://www.youtube.com/watch?v=z49mPprHA8Y\u0026t=75s
Вальвематик входит в структуру технологии VVT–i, созданной в корпорации Toyota. Изобретение подразумевает регулирование фаз газораспределения в обоих видах клапанов – впускных и выпускных.
Умная разработка контролирует уровень подъёма клапана и максимально эффективно распределяет количество всасываемого воздуха. Такая точная работа позволяет максимально эргономично распоряжаться поступающими веществами и контролировать уровень смеси, что, в свою очередь, повышает мощность и снижает расход горючего.
Впускные и выпускные клапаны отделов цилиндров открываются нажатием на них через гидрокомпенсаторы («коромысла», как их ещё называют автомеханики) кулачков распределительных валов. В зависимости от нагрузки устройство постоянно изменяет длину хода клапана, что и позволяет производить нужную дозировку горючей смеси.
Механизм Валвематик располагается позади блока цилиндров. Устройство состоит из винтового механизма, который производит регулировку расстояний между клапанами и посадочными сёдлами. Инженерам удалось разместить агрегат в двигателе таким образом, чтобы не пришлось увеличивать его размеры.
На какие машины ставится вальвематик
Разработка валвематик, хоть и признана успешной и повсеместно эксплуатируется, тоже постоянно совершенствуется. Сейчас самые последние доработки устанавливаются на силовые агрегаты Тойота серии ZS. В этих установках используется бесступенчатая система регулирования зазора между клапанами и коромыслами.
Valvematic регулирует высоту в диапазоне от 0,9 до 10,9 мм. При этом колено вала изменяет угол вращения от 106 до 260 градусов. Однако в отличие от традиционной схемы работы ДВС дроссельная заслонка, которая управляется электроникой, практически постоянно открыта. Потом воздуха регулируется именно за счёт диапазона открытия клапанов.
Сейчас компания Тойота применяет данную технологию на силовых установках от 1,6 до 2 литров на бензиновом топливе. Система стоит в следующих моделях:
- Allion;
- Noah;
- Premio;
- Voxy;
- Wish;
- Auris;
- Corolla Axio;
- Corolla Fielder;
- Corolla Rumion;
- Isis;
- RAV4;
- Avensis.
Это далеко не полный перечень моделей. Вот некоторые серии из них:
- ZRT260, ZRT261, ZRT265;
- ZRT260, ZRT261, ZRT265;
- ZGM10G ZGM10W ZGM11G ZGM11W ZGM15G ZGM15W;
- ZRE142 ZRE142G ZRE144 ZRE144G.
Valvematic не всегда получался успешно. В истории компании были даже отзывы производителем автомобилей.
Частые неисправности вальвематика и их причины
Негативные отзывы приходят не только от автовладельцев, но и от экспертов. Чаще всего люди жалуются на посторонние шумы, которые появляются в моторе с течением времени.
Куда более существенной неисправностью становится поломка контроллера. И отремонтировать его не получится. Остается только менять на новый, а это влетает в копеечку.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО! Автовладельцы машин с двигателями с пробегом до 200 тысяч километров о такой проблеме могут не беспокоиться.
Посторонние стуки появляются из-за деформации металла. Пластина клапана спуска меняют со временем свою геометрию и начинает задевать клапанную крышку. Так же стучать может бегунок. Он находится на оборотной стороне механизма.
Иногда проблемы возникают из-за неисправности датчиков, которые следят за давлением в системе при подъёме клапанов. Команда дана, а нужного процесса не происходит. Однако эта проблема встречается относительно редко, и чаще такая ошибка может выскакивать из-за грязной сетки.
Тем не менее все недостатки считаются мелочами по сравнению с теми преимуществами, которыми обладает мотор с системой валвематик.
Коды ошибок вальвематика и их расшифровка
Самым распространённым кодом ошибки является Р1047. Иногда он обозначается как U011B. Данный числовой код свидетельствует о наличии нарушения в электрической цепи. Как правило, виной тому становится вышедший из строя контролер. Чаще всего встречается в автомобилях РАВ4. При возникновении ошибки мотор переходит в аварийный режим и работает вполовину мощности.
Другая ошибка Р2649 говорит о неисправности датчика давления.
P2649 символизирует от повышенном сигнале в электрической цепи управления приводным рычагом первого ряда клапана А.
P1047 – сбиты параметры ЭБУ Valvematic. Также может указывать на нарушение в цепи первого ряда.
Статья: Какой самый надёжный двигатель по мнению экспертов у автомобилей Тойота
Особенности ремонта вальвематика
Ремонт такого агрегата как валвематик – это трудоёмкая и дорогостоящая процедура даже по запчастям. При его замене менять придётся и головку блока цилиндров.
Часто поменять требуется только лишь бугели. Однако в продаже их нет как отдельных элементов, и остаётся лишь поменять весь узел. Можно попробовать поставить бугели с донорского движка. Однако это кот в мешке, и нет никакой гарантии, что и они вскоре не выйдут из строя.
Но не все проблемы связаны с механическим повреждением или деформацией металла. Зачастую нарушаются контакты в электрической схеме, и с вальвематиком тоже начинаются проблемы, как и со всем двигателем в целом.
Иногда приходится поменять контроллер, так как именно в нём происходят отслоения контактов.
Однако перед его ремонтом необходимо правильно снять клапанную крышку и не забыть установить хорошую прокладку между силовым агрегатом и самим контроллером.
ВАЖНО! Систему Valvematic можно вовсе отключить. Но просто убрать её из двигателя нельзя. Надо обязательно «перепрошивать» электронные блоки управления, чтобы двигатель «понимал», что данный узел отключен. В противном случае ДВС потеряет мощность и будет неровно работать.
Почему его лучше ремонтировать самому
Такой узел, как Valvematic, не выходит из строя у новых машин. Несмотря на то что он всё-таки склонен к поломке, это довольно надёжный агрегат. Он даёт сбой уже тогда, когда реально пришло время.
Если поломка случилась у автовладельца, значит, его машина уже в возрасте и лишние затраты ему ни к чему. А замена Вальвематика – дорогостоящее мероприятие.
Причем не только с точки зрения покупки запчастей, но и по стоимости ремонтных работ в автосервисе. Поэтому если есть желание сэкономить, то надежнее будет поменять или отремонтировать систему самостоятельно.
Кроме того, автосервисы не берутся ремонтировать такие блоки. Они ставят суровый вердикт – замена – и ничего другого слушать не хотят.
Инструкция по ремонту/замене блока вальвематик своими руками
Для того чтобы починить вальвематик, необходимо до него сначала добраться. Процедура снятия агрегата осуществляется следующим образом.
- Сначала отсоединяется аккумулятор. После этого можно отсоединить кабель от датчика массового расхода воздуха.
- Аккумуляторную батарею необходимо убрать со своего места, чтобы она не мешала в дальнейшем при разборе.
- Ослабляются хомуты всасывающего патрубка, затем снимается рукав воздуховода с воздушным фильтром и трубка вентиляции скапливающихся в картере газов.
- Демонтируется нижняя часть воздушного фильтра. Эти болты часто ржавые, поэтому надо предусмотреть этот момент.
- С клапанной крышки снимаются фишки проводов, и проводка отводится в сторону.
- Далее отсоединяется разъём дроссельной заслонки и катушки зажигания.
- Отсоединяется вся проводка, которая мешает доступу к клапанной крышке. После этого необходимо извлечь все катушки зажигания. Свечи выкручивать не надо.
- Откручиваются болты клапанной крышки и демонтируется деталь.
- Следующий шаг – откручивание вальвематик от головки.
- Для извлечения детали надо извлечь штифт из муфты. Для этого необходимо сначала отвести пружинную скобу, а затем с помощью магнита извлечь штифт. Если его заклинило, можно повернуть узел и с помощью крюка выдавить штифт с обратной стороны. Если и это не помогает и муфту заклинило, можно снять крышку вальвематика и с помощью шлицевой отвёртки аккуратно против часовой стрелки провернуть кольцо, которое соединено с муфтой. Начнётся вращение и откроется доступ к штифту. После того как штифт извлечён из муфты, можно извлекать весь блок из ГБЦ.
- Необходимо заменить резиновые прокладки.
- Сборка в обратном порядке.
Починить вальвематик непросто, но возможно. Трудности начинаются уже с подбора инструмента. Крышку узла держат болты с пятигранной головкой. Ни один рожковый ключ не подойдёт. Поэтому умельцы предлагают использовать универсальную головку, которая подходит практически для любых выпуклых шляпок и даже годится для закручивания крюков.
https://www.youtube.com/watch?v=-bJzlGHwDpU\u0026t=70s
Когда удастся добраться до микросхемы контроллера, можно будет визуально определить, есть ли где-нибудь короткое замыкание. Об этом будут символизировать подгоревшие контакты.
Если таких визуально не обнаружено (но надо тщательно посмотреть), то, скорее всего, проблема кроется не в электрической цепи или по крайней мере не в электронике контроллера.
Выявить неисправные конденсаторы и резисторы самостоятельно без знаний и опыта не получился. Более того, таких специалистов единицы.
Контроллер часто перестаёт работать не из-за собственной поломки, а из-за ряда неисправностей в совокупных системах. Среди таковых могут быть даже низкий заряд аккумуляторной батареи и низкокачественный бензин.
Система Valvematic: система — бесступенчатого изменения высоты подъема впускных клапанов
Проблема управления клапанами в бензиновых двигателях долгое время ставила японские силовые агрегаты на посредственные позиции в гонке технического оснащения среди мировых лидеров производства. Система VVT-I и Dual VVT-I оправдала свои надежды лишь на некоторых типах авто, в частности, на мощных и объемистых двигателях.
Для наиболее популярных агрегатов объемом от 1.6 до 2.0 литров в 2007 году инженеры Toyota разработали новую систему управления клапанов – Valvematic. Система получила широкое распространение на самых популярных бензиновых двигателях Toyota.
Принцип управления системой клапанов
Новая разработка частично решает проблемы с использованием некачественного топлива. Valvematic автоматически подстраивается под стиль вождения и под другие условия, что позволяет ей контролировать не только эффективность работы клапанов, но и безопасность эксплуатации двигателя.
Valvematic Toyota Разобраться в том, что это такое, и как действует вся система, поможет тезисное описание принципа ее действия:
- бесступенчатое изменение фаз работы клапанов;
- эффективное и уникальное изменение высоты подъема клапанов (главная особенность);
- возможность подстраиваться под скорость и условия движения, обеспечивая необходимую мощность двигателя.
С помощью контроля подъема клапанов японцам удалось добиться отличных результатов в эксплуатационных характеристиках двигателей. Но Valvematic не работает с объемистыми двигателями свыше 2 литров. На данный момент Toyota использует технологию на 1.6, 1.8 и 2-литровых бензиновых силовых агрегатах.
Динамики – снятие и установка Toyota Corolla с 2001 года
Принцип работы системы прост – происходит контроль количества воздуха, который поступает в ДВС в процессе работы. Так изменяется обогащение топливной смеси и регулируется потенциал двигателя в разных ситуациях.
Что за двигатель валве матик
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. |
| Valvematic | VVT |
| Фазы: Изменяются бесступенчато | Фазы: Изменяются бесступенчато |
| Высота подъема клапанов: Изменяется бесступенчато | Высота 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. |
| Состояние | — | Функционирование | Эффект |
| 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
Микроавтобусы Тойота / Toyota с левым рулем
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.
Преимущества технологии
После разработки новой системы управления клапанами Toyota смогла сделать свои моторы более универсальными. Предыдущее поколение бензиновых агрегатов практически на всех седанах и хэтчбеках показало значительные неполадки при эксплуатации в сложных условиях, использовании плохого топлива и так далее.
Двигатель Valvematic обладает следующими вескими преимуществами:
- снижение расхода топлива в среднем на 10%;
- значительное увеличение мощности и эластичности работы агрегата;
- сокращение выброса CO2 на 12% (на примере ДВС 1.6 литра).
Система Valvematic Toyota получила массу положительных отзывов специалистов, ведь инженерам японской корпорации удалось значительно повысить КПД агрегатов, уменьшив при этом их реальный расход топлива.
Принцип Valvematic
Valvematic является дальнейшим развитием технологии VVT-i с непрерывным изменением фаз газораспределения. Относительно аналогов (Valvetronic и VVEL) обходится той же высотой головки блока цилиндров.
По заявлению компании Toyota, обеспечивает на 5-10% лучшую экономичность, на 12% лучшую экологичность и около 10% рост мощности относительно технологии VVT-i.
Соль технологии — в управлении соотношением топливо/воздух в топливной смеси посредством управления клапанами, а не дроссельной заслонкой.
Valvematic включает в себя управление изменением фаз газораспределения (VVT-i) и электронное управление дроссельной заслонкой (ETCS-i). Механизмы VVT-i помещены внутрь распределительных валов. Корпуса приводов соединяются с зубчатыми шкивами, а ротор — с распределительными валами.
Поворот ротора и вала обеспечивается подводом давления масла с разных сторон лепестков ротора. Чтобы исключить удары, при запуске двигателя ротор прижат стопорным штифтом к корпусу (затем штифт отходит под давлением масла).
На новых двигателях с небольшим пробегом работа системы может сопровождаться слегка заметным цокающим звуком.
Valvematic позволяет изменять высоту подъема впускного клапана в диапазоне 0,9..10,9 мм, что обеспечивает угол открытого состояния клапана в пределах 106..260° поворота коленвала:
На диаграмме ниже показано, каким образом рабочий процесс в двигателе с Valvematic отличается от обычного (в данном случае — на режимах холостого хода и при нагрузке 30%):
В отличие от обычного двигателя, при работе Valvematic 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 Valvematic 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 Valvematic. |
| Хотя к концу ходя поршня разрежение в цилиндрах обоих двигателей сравнивается, однако у Valvematic наполнение необходимым объемом смеси произошло эффективнее. |
| Valvematic | VVT-i | |
| Фазы | Изменяются бесступенчато | Изменяются бесступенчато |
| Высота подъема клапанов | Изменяется бесступенчато | Не изменяется |
| Ключевая фишка | Контроль фаз и высоты подъема клапанов, исходя из условий движения, та же мощность с меньшими затратами | Контроль фаз либо для большей мощности, либо для лучшей экономичности, исходя из условий движения |
Режимы работы Valvematic
| Состояние | Диаграмма | Функционирование | Эффект |
| Запуск двигателя / Глушение двигателя | Рабочий угол впускных клапанов 200 градусов. 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 градусов. 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 градусов. Увеличение эффективности на такте впуска. | Увеличение мощности, снижение расхода топлива | |
| Двигатель прогрет (нагрузка от низкой до средней) | Рабочий угол впускных клапанов 106-245 градусов. Согласованная работа с VVT-i и ETCS-i. 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 градусов. Согласованная работа с VVT-i и ETCS-i. Высота подъема клапанов изменяется с целью более позднего закрытия для улучшения наполнения. Изменяются фазы выпускных клапанов. | Увеличение мощности, снижение расхода топлива, уменьшение температуры выхлопа |
Есть ли недостатки?
Как у любого технологического новшества, у Valvematic также есть негативные отзывы водителей и экспертов. Одной из причин таких отзывов является посторонний звук в работе двигателя. Этот звук напоминает цоканье плохо настроенных клапанов. Но он проходит после 10-15 тысяч пробега мотора.
Еще одной проблемой для автомобилей с большим пробегом стал контроллер системы, который не подлежит ремонту. Замена его обходится в большую сумму денег, но автомобилям с пробегом до 200 тысяч километров подобная неисправность не грозит.
Подобные недостатки с лихвой перекрываются преимуществами системы.
Ремонт стартера на Toyota Carina с двигателем 7А-FЕ
Конкуренты и будущее
Еще в 2001 году немецкий концерн BMW начал внедрять систему Valvetronic, которая также управляла высотой подъема клапана и обогащением смеси во время движения. Но эффективность немецкой технологии значительно меньше. Немцы направили потенциал системы на обеспечение долгосрочной эксплуатации двигателя.
В ближайшем будущем японские инженеры планируют обеспечить использование Valvematic в более объемистых агрегатах концерна Toyota. Это может обеспечить водителей экономией топлива на уровне 13-17% и значительным увеличением максимальной отдачи двигателя.
Загрузка...
