Технология VVT-i. Фазовращатель в ДВС

VVT-i (регулируемая система фаз распределения газа) VVTL-i (регулируемая система фаз распределения газа и движения) Предназначена для увеличения мощности и сохранения активного состояния. Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent - изменения фаз газораспределения) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 40-60? (по углу поворота коленвала). В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени перекрытия (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной - уже открыт).

Исполнительный механизм VVT-i размещен в шкиве распределительного вала - корпус привода соединен со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор - с распредвалом. Масло подводится с одной или другой стороны каждого из лепестков ротора, заставляя его и сам вал поворачиваться. Если двигатель заглуш?н, то устанавливается максимальный угол задержки (то есть угол, соответствующий наиболее позднему открытию и закрытию впускных клапанов). Чтобы сразу после запуска, когда давление в масляной магистрали еще недостаточно для эффективного управления VVT-i , не возникало ударов в механизме, ротор соединяется с корпусом стопорным штифтом (затем штифт отжимается давлением масла). Управление VVT-i осуществляется при помощи клапана VVT-i (OCV - Oil Control Valve). По сигналу блока управления электромагнит через плунжер перемещает основной золотник, перепуская масло в том или ином направлении. Когда двигатель заглуш?н, золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы установился максимальный угол задержки. В технологии регулируемой системы фаз распределения газа (VVT-i ) применяется современный компьютер для изменения времени работы впускных клапанов в зависимости от условий движения и нагрузки двигателя.
При установке времени закрытия выпускных клапанов и времени открытия впускных клапанов характеристики двигателя могут быть изменены так, чтобы был обеспечен нужный крутящий момент двигателя во время его работы. Это да?т наилучшие результаты в двух областях: мощное ускорение и большую экономию. Кроме того, более полное сгорание топлива при более высокой температуре уменьшает загрязнение окружающей среды.
Начиная с того момента, когда Toyota была создана VVT-i технология, открылась возможность последовательно изменять время, обеспечивая оптимальную работу двигателя при любых условиях. Вот почему нет необходимости устанавливать время работы клапанов, стараясь заранее подготовить двигатель к заданным условиям езды. Или, иначе говоря, Ваш двигатель работает одинаково ровно как в городе, так и на горных Альпийских дорогах. Многоклапанная технология Toyota VVT-i применяется во многих моделях Тойоты, включая Toyota Corolla, Toyota Avensis, Toyota RAV4
VVT-i D4 Технология двигателя с прямым впрыском, новая щелевидная форсунка Toyota увеличивают эффективность сгорания. Двигатель Toyota VVT-i (регулируемая система фаз распределения газа) был усовершенствован с помощью небольшой, но очень эффективной идеи. Топливо теперь впрыскивается прямо в каждый цилиндр через новую щелевидную форсунку. Работа щелевидной форсунки Прямой впрыск ? это небольшое, но важное усовершенствование в Вашем двигателе: Увеличенная пульверизация топлива для достижения равномерного сгорания. Увеличен уровень компрессии до 11.0 (по сравнению с 9.8 в двигателе VVT-i ). Топливо больше не оста?тся на форсунках при холодном двигателе, вследствие чего уменьшается количество углерода, а это означает более чистый и эффективный двигатель. Двигатель VVT-i D4 на 8% эффективнее, чем завоевавший награды и очень экономичный двигатель VVT-i . VVTL-i (регулируемая система фаз распределения газа и движения). Ещ? больше мощности и способности реагировать при более высоких оборотах в минуту. Новая технология Тoyota VVTL-i (регулируемая система фаз распределения газа и движения) основана на новаторской и завоевавшей награды системе управления клапанами VVT-i . Но чем отличается от не? VVTL-i ? Здесь примен?н кулачковый механизм, который не только изменяет время, но и величину хода впускного и выпускного клапанов. Электронный прибор контроля Toyota (ECU) работает по принципу - увеличить количество воздуха, входящего и выходящего при больших скоростях двигателя. Он приподнимает четыре клапана, находящихся над цилиндром, так, чтобы был увеличен объ?м воздуха, попадающего в камеру сгорания, и объ?м отработанных продуктов. Увеличенный объ?м воздуха при больших скоростях двигателя (выше 6000 об/мин), означает более высокую мощность, более хорошее сгорание и уменьшение загрязнения окружающей среды. В двигателе VVTL-i есть также много дизайнерских новинок, предназначенных для жизни на трассе: блок цилиндров сделан из алюминиевого сплава, а стенки цилиндров выполнены по технологии MMC (Metal Matrix Composite) для увеличения износостойкости. Кроме того, инженеры Toyota создали поршни с высокими рабочими характеристиками, стараясь продлить время службы двигателя а также улучшить взаимодействие между цилиндрами и поршнями.

Двигатели Toyota Corolla считаются надежными и неприхотливыми еще с 1993 года. Японцы умеют создавать конструкции, которые при небольшом объеме обладают высокой мощностью, при этом могут похвастаться минимальным расходом. Это технически совершенные и практичные агрегаты с большим ресурсом.

Двигатель Тойота Королла 1.6 1ZR FE

Мотор Тойота Королла 1.6 1ZR FE можно назвать наиболее востребованным и удачным. Этот движок содержит 4 цилиндра, 16 клапанов, цепной привод ГРМ, что практически исключает проблемы с ним.

Ресурс двигателя довольно большой.

Первые 200 тысяч он пройдет без каких-либо вмешательств, главное, следить за тем, чтобы расход масла не был слишком большим, вовремя менять жидкости (желательно через 10–15 тысяч пробега) и заливать качественное топливо, так как двигатель 1.6 1ZR FE достаточно чувствителен к примесям в бензине.

Как устроен данный мотор?

Двигатель для 1.6 1ZR FE встречается в кузове Е160 и Е150, он разработан с учетом предыдущего опыта, создан по передовым технологиям. Газораспределение имеет систему VVT I, благодаря которой питание происходит наиболее качественно. Кроме этого, электроника контролирует подъем клапанов, поступление воздуха в систему, что делает работу агрегата наиболее эффективной.

1.6 VVT оснащен сразу двумя распредвалами, расположение клапанов V-образное. Имеются гидрокомпенсаторы, благодаря чему регулировки клапанов не требуется. Необходимо следить за качеством масла, заливать желательно оригинальное вещество. Если не делать этого, из строя выходят гидрокомпенсаторы, узнать об этом можно, если появится стук в двигателе.

Особенности привода

Устройство двигателя Toyota Corolla 1.6 1ZR FE максимально надежное и простое: инженеры удалили все лишние натяжители и валы, оставив прочную металлическую цепь. Для правильной работы цепи установлен всего один натяжитель и успокоитель.

Для удобства регулировки нужные звенья окрашены в оранжевый цвет.

Технические данные

ДВС Toyota Corolla 1ZR FE отличают следующие характеристики:

• Объем двигателя – 1.6 литра.
• 4 цилиндра, мощность – 122 л. с.
• Разгон до сотни осуществляется за 10.5 секунд.

Работает мотор от АИ 95, расход по трассе составляет 5.5 литра, смешанный цикл на литр больше, по городу – около 9–10 литров. Рабочий ресурс составляет 400 тыс. км. Особенностью является отсутствие ремонтных размеров для цилиндров. Кроме этого, двигатель сильно страдает от перегревов. Такие моторы устанавливались почти во всех автомобилях, выпущенных до 2008 года.

Мотор Тойота Королла 1.6 3ZZ

Тойота Королла двигателями оснащалась и другими. В автомобилях с кузовом Е150 часто можно встретить двигатель 3ZZ I. Чаще всего он встречается в авто 2002, 2005 года выпуска, но линейка оснащалась такими моторами с 2000 по 2007 год. Этот двигатель считается модернизированным 1ZZ-FE.

Основные характеристики

Мотор имеет инжекторную систему питания, поэтому может обозначаться буквой I. Цилиндров 4, объем составляет 1.6 литра, мощность – 190 л. с.; городской расход такой же, как у предыдущей версии, по трассе потребление составит около 6 литров, при смешанном использовании – 7.

Корпус создан из алюминия, что сделало силовой агрегат более легким, избавило его от перегревов. Основные недостатки:

• Частой проблемой является высокое потребление масла. Если расход масла повышен, проблему следует искать в маслосъемных кольцах. Внимательно нужно смотреть на то, какой масляный фильтр установлен. При использовании неоригинального расход масла может повышаться из-за плохой очистки.
• Цепь ГРМ может растягиваться со временем, поэтому появляется характерный стук. Реже его причиной становятся клапаны.
• Большой проблемой может стать вкладыш, если обслуживать мотор нерегулярно. Проблема перегревов хоть и значительно снизилась, но не была полностью устранена.

Ресурс данного двигателя Тойота составляет не менее 200 тыс. км. Ремонтопригодные цилиндры позволяют его увеличить.

Внимательно нужно относиться к замене масла, делать ее требуется каждые 10 тысяч км, для чего надо приобрести 4.2 литра.

Двигатель Тойота Королла 1.6 VVT I

Мотор VVT I часто встречается на автомобилях, выпущенных для РФ. Они имеют 4 цилиндра, алюминиевый корпус, 16 клапанов, инжекторную систему питания и цепь ГРМ. Сделать характеристики агрегата лучше удалось благодаря применению технологии VVT-I. Фазы газораспределения отрегулированы практически идеально, поэтому мотор получился достаточно динамичным с экономичным расходом (ниже 10 л).

Авто 2011–2014 года выпуска получили гидрокомпенсаторы, что избавляет от необходимости регулировки клапанов. Серьезным минусом VVT-I является его слабая ремонтопригодность, цилиндры почти нельзя растачивать. Характеристики модели мотора схожи с 1ZR FE.

Заключение

Моторы на Toyota Corolla с 1993 года и более поздних выпусков (E80, 150, 160 и т. д. с объемами 1.5, 1.6 и другими) вызывают мало нареканий со стороны автовладельцев. Более полно ознакомиться с этими агрегатами можно с помощью видео в интернете.

· 20.08.2013

Эта система обеспечивает оптимальный момент впуска в каждом цилиндре для данных конкретных условий работы двигателя. VVT-i практически устраняет традиционный компромисс между большим крутящим моментом на низких оборотах и большой мощностью на высоких. Также VVT-i обеспечивает большую экономию топлива и настолько эффективно снижает выбросы вредных продуктов сгорания, что отпадает необходимость в системе рециркуляции выхлопных газов.

Двигатели VVT-i устанавливаются на всех современных автомобилях Toyota. Аналогичные системы разрабатываются и применяются рядом других производителей (например, система VTEC от Honda Motors). Система VVT-i разработки Toyota заменяет предыдущую систему VVT (2-ступенчатая система управления с гидравлическим приводом), используемую с 1991 г. на 20-клапанных двигателях 4A-GE. VVT-i используется с 1996 г. и управляет моментом открытия и закрытия впускных клапанов путем изменения передачи между приводом распредвала (ремнем, шестерней или цепью) и собственно распредвалом. Для управления положением распредвала используется гидравлический привод (двигательное масло под давлением).

В 1998 г. появился Dual ("двойной") VVT-i, управляющий и впускными, и выпускными клапанами (впервые устанавливался на двигателе 3S-GE на RS200 Altezza). Также двойной VVT-i используется на новых V-образных двигателях Toyota, например, на 3,5-литровом V6 2GR-FE. Такой двигатель устанавливается на Avalon, RAV4 и Camry в Европе и Америке, на Aurion в Австралии и на различных моделях в Японии, в т. ч. Estima. Двойной VVT-i будет использоваться в будущих двигателях Toyota, в том числе новом 4-цилиндровом двигателе для нового поколения Corolla. Кроме того, двойной VVT-i используется в двигателе D-4S 2GR-FSE на Lexus GS450h.

За счет изменения момента открытия клапанов пуск и стоп двигателя практически незаметны, т. к. компрессия минимальна, а катализатор очень быстро нагревается до рабочей температуры, что резко снижает вредные выбросы в атмосферу. VVTL-i (расшифровывается как Variable Valve Timing and Lift with intelligence) Основанная на VVT-i, система VVTL-i использует распредвал, обеспечивающий также регулирование величины открытия каждого клапана при работе двигателя на высоких оборотах. Это позволяет обеспечить не только более высокие обороты и большую мощность двигателя, но и оптимальный момент открытия каждого клапана, что приводит к экономии топлива.

Система разработана при сотрудничестве с компанией Yamaha. Двигатели VVTL-i устанавливаются на современных спортивных автомобилях Toyota, таких как Celica 190 (GTS). В 1998 г. Toyota начала предлагать новую технологию VVTL-i для двухраспредвального 16-клапанного двигателя 2ZZ-GE (один распредвал управляет впускными, а другой выпускными клапанами). На каждом распредвале имеется по два кулачка на цилиндр: один для низких оборотов, а другой для высоких (с большим открытием). На каждом цилиндре – два впускных и два выпускных клапана, и каждая пара клапанов приводится в движение одним качающимся рычагом, на который воздействует кулачок распредвала. На каждом рычаге есть подпружиненный скользящий толкатель (пружина позволяет толкателю свободно скользить по "высокооборотному" кулачку, не воздействуя при этом на клапаны). Когда частота вращения вала двигателя ниже 6000 об./м, на качающийся рычаг воздействует "низкооборотный кулачок" через обычный роликовый толкатель (см. рис.). Когда же частота превышает 6000 об./м, компьютер управления двигателем открывает клапан, и давление масла сдвигает шпильку под каждым скользящим толкателем. Шпилька подпирает скользящий толкатель, в результате чего он уже не движется свободно на своей пружине, а начинает передавать качающемуся рычагу воздействие от "высокооборотного" кулачка, и клапаны открываются больше и на большее время.

Двигатель Тойота Королла 1.6 литра является одним из самых популярных и удачных движков на Toyota Corolla. Модель мотора по внутренней классификации производителя — 1ZR-FE. Это бензиновый атмосферник, 4-цилиндровый, 16 клапанный мотор с цепным приводом ГРМ и алюминиевым блоком цилиндров. Конструкторы Тойота постарались сделать так, что бы потребитель вообще не заглядывал под капот. Моторесурс и надежность силового агрегата очень приличные. Тут главное вовремя менять масло и лить качественное топливо.

Устройство двигателя Тойота Королла 1.6

Двигатель Toyota Corolla 1.6 вобрал в себя все лучшие разработки предыдущих поколений моторов японского производителя. Мотор имеет передовые системы изменения фаз газораспределения Dual VVT-i, систему изменения высоты подъема клапанов Valvematic, кроме того впускной тракт имеет особую конструкцию позволяющую изменять скорость потока воздуха. Все эти технологии сделали мотор максимально эффективным силовым агрегатом.

Головка блока цилиндров двигателя Тойота Королла 1.6

Головка блока цилиндров представляет собой пастель для двух распредвалов с «колодцами» по центру для свечей зажигания. Клапана расположены V-образно. Особенностью данного движка является наличие гидрокомпенсаторов. То есть лишний раз регулировать клапанный зазор не придется. Единственная проблема связана с использованием некачественного масла, в этом случае каналы могут быть забиты и гидрокомпенсаторы перестанут исполнять свою функцию. В этом случае из под клапанной крышки будет исходить характерный неприятный звук.

Привод ГРМ двигателя Тойота Королла 1.6

Цепной привод двигателя конструкторы и инженеры Тойота решили сделать максимально простым, без всевозможных промежуточных валов, дополнительных натяжителей, успокоителей. В приводе ГРМ кроме звездочек коленвала и распредвалов участвует только башмак натяжителя, сам натяжитель и успокоитель. Схема ГРМ чуть ниже.

Для правильного совмещения всех меток ГРМ, на самой цепи имеются звенья окрашенные в желто-оранжевый цвет. Достаточно при установке совместить метки на звездочках распредвалов и коленвала с окрашенными пластинами цепи.

Технические характеристики двигателя Тойота Королла 1.6

• Рабочий объем – 1598 см3
• Количество цилиндров – 4
• Количество клапанов – 16
• Диаметр цилиндра – 80,5 мм
• Ход поршня – 78.5 мм
• Привод ГРМ – цепь
• Мощность л.с.(кВт) – 122 (90) при 6000 об. в мин.
• Крутящий момент – 157 Нм при 5200 об. в мин.
• Максимальная скорость – 195 км/ч
• Разгон до первой сотни – 10.5 секунд
• Тип топлива – бензин АИ-95
• Расход топлива по городу – 8.7 литров
• Расход топлива в смешанном цикле – 6.6 литра
• Расход топлива по трассе – 5.4 литра

Кроме своевременной замены качественного масла внимательно следите за тем, чем заправляете машину. Если не лить в мотор что попало, то двигатель будет вас радовать долгие годы. На практике моторесурс составляет до 400 тысяч километров. Правда ремонтных размеров для поршневой группы не предусмотрено. Пожалуй еще одно слабое место, это резкие перепады температуры. Если вы перегреете мотор, то возможна деформация ГБЦ или даже блока, а это существенные финансовые потери. Двигатель 1ZR-FE устанавливался практически на все Короллы 1.6 литра (и другие модели Тойота) выпущенные с 2006-2007 года.

10.07.2006

Рассмотрим здесь принцип функционирования системы VVT-i второго поколения, которая применяется сейчас на большинстве тойотовских двигателей.

Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent - изменения фаз газораспределения) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала). В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени "перекрытия" (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной - уже открыт).

1. Конструкция

Исполнительный механизм VVT-i размещен в шкиве распределительного вала - корпус привода соединен со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор - с распредвалом.
Масло подводится с одной или другой стороны каждого из лепестков ротора, заставляя его и сам вал поворачиваться. Если двигатель заглушен, то устанавливается максимальный угол задержки (то есть угол, соответствующий наиболее позднему открытию и закрытию впускных клапанов). Чтобы сразу после запуска, когда давление в масляной магистрали еще недостаточно для эффективного управления VVT-i, не возникало ударов в механизме, ротор соединяется с корпусом стопорным штифтом (затем штифт отжимается давлением масла).

2. Функционирование

Для поворота распределительного вала масло под давлением при помощи золотника направляется к одной из сторон лепестков ротора, одновременно открывается на слив полость с другой стороны лепестка. После того, как блок управления определяет, что распредвал занял требуемое положение, оба канала к шкиву перекрываются и он удерживается в фиксированном положении.

Приведенный выше 4-лепестковый ротор позволяет изменять фазы в пределах 40° (как, например, на двигателях серий ZZ и AZ), но если требуется увеличить угол поворота (до 60° у SZ) - применяется 3-лепестковый или расширяются рабочие полости.

Принцип действия и режимы работы этих механизмов абсолютно аналогичны, разве что за счет расширенного диапазона регулировки становится возможным вообще исключить перекрытие клапанов на холостом ходу, при низкой температуре или запуске.