Клапан vvti для чего нужен

Клапан VVT-i что это и для чего нужен.

При обслуживании своей демки столкнулся с клапаном (VVT-i) выкладываю интересную статейку может кому будет интересно освежить свои знания. Сам пока не лазил не смотрел что за "зверёк" но планирую и вылажу фотоотчёт.

При неисправности клапана симптомы следующие:
✓ на холостых держатся высокие обороты ≈ 2 тысячи;
✓ при включении передачи — обороты падают до 200-300;
✓ при кратковременном нажатии на газ — глохнет;
✓ все эти глюки появляются на прогретом моторе, а на холодную не бывает проблем.

Более подробно как всё это работает можно найти в этой статье.
Рассмотрим здесь принцип функционирования системы VVT-i второго поколения, которая применяется сейчас на большинстве 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).

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).

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 заглушен, золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы установился максимальный угол задержки.

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.

При повороте распредвала в сторону более раннего открытия клапанов

При повороте распредвала в сторону более позднего открытия клапанов

В режиме удержания Функционирование системы VVT-i определяется условиями работы двигателя на различных режимах.

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.

На что влияет датчик vvti. На что влияет неисправность клапана VVT-i

VVTI — это разработанная «Тойотой» система изменения фаз газораспределения. Если перевести эту аббревиатуру с английского языка, то данная система отвечает за интеллектуальное смещение фаз. Сейчас на современных японских двигателях установлено второе поколение механизмов. А впервые VVTI начали устанавливать на автомобили с 1996 года. Система представляет собой муфту и специальный VVTI-клапан. Последний выполняет роль датчика.

Устройство клапана системы VVTI автомобилей «Тойота»

Элемент состоит из корпуса. В наружной части находится управляющий соленоид. Он отвечает за движение клапана. Также в устройстве имеются уплотнительные кольца и разъем для подключения датчика.

Общий принцип работы системы

Главное управляющее устройство в данной системе смещения фаз газораспределения — это муфта VVTI. По умолчанию разработчики двигателя проектировали фазы открытия клапанов так, чтобы получить хорошую тягу на низких оборотах мотора. По мере роста оборотов растет и давление масла, за счет которого открывается клапан VVTI. «Тойота-Камри» и ее двигатель 2,4 литра работает по такому же принципу.

После того как этот клапан откроется, распределительный вал повернется в определенное положение относительно шкива. Кулачки на валу имеют специальную форму, и в процессе поворота элемента впускные клапаны будут открываться немного раньше. Соответственно, позже закрываться. Это должно самым лучшим образом сказаться на мощности и крутящем моменте двигателя на высоких оборотах.

Подробное описание работы

Главный управляющий механизм системы (а это муфта) устанавливается на шкиву распределительного вала двигателя. Корпус его соединяется со звездочным либо Ротор соединяется непосредственно с распределительным валом. Масло из подается с одной либо с двух сторон к каждому лепестку ротора на муфте, заставляя тем распределительный вал поворачиваться. Когда двигатель не запущен, система автоматически устанавливает максимальные углы задержки. Они соответствуют самому позднему открытию и закрытию впускных клапанов. Когда мотор запустится, давление масла недостаточно сильное, чтобы открыть VVTI-клапан. Чтобы избежать любых ударов в системе, ротор соединяется с корпусом муфты штифтом, который при росте давления смазки будет отжиматься самим маслом.

Управление работой системы осуществляется посредством специального клапана. По сигналу с ЭБУ, электрический магнит при помощи плунжера начнет перемещать золотник, тем самым пропуская масло в одном либо в другом направлении. Когда мотор остановлен, этот золотник двигается за счет пружины так, чтобы выставить максимальный угол задержки. Чтобы повернуть распределительный вал на определенный угол, масло под высоким давлением посредством золотника подводится к одной из сторон лепестков на роторе. Одновременно с этим открывается на слив специальная полость. Она расположена с другой стороны лепестка. После того как ЭБУ поймет, что распределительный вал повернут на нужный угол, каналы шкива перекрываются и он будет далее удерживаться в этом положении.

Типовые симптомы неполадок системы VVTI

Итак, система должна изменять фазы работы Если с ней возникают какие-либо проблемы, тогда автомобиль не сможет нормально функционировать в одном либо в нескольких рабочих режимах. Можно выделить несколько симптомов, которые скажут о неисправностях.

Так, автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне. Это говорит о том, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя. Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах. Еще о проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.

Возможные причины неисправности клапана

Основных причин неисправностей клапана не так уж и много. Можно выделить две, которые встречаются особенно часто. Так, VVTI-клапан может выходить из строя по причине того, что есть обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.

Вторая причина, по которой клапан VVTI (Toyota) работает неправильно или же не работает вообще — это заедания в штоке. Причиной таких заеданий может быть банальная грязь, которая со временем скопилась в канале. Также возможно, деформирована уплотняющая резинка внутри клапана. В этом случае восстановить механизм очень просто — достаточно очистить грязь оттуда. Это можно сделать с помощью отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.

Как очистить клапан?

Многие неисправности можно вылечить при помощи очистки датчика. Для начала нужно найти клапан VVTI. Где находится этот элемент, можно увидеть на фото ниже. Он обведен на картинке.

Очистку можно провести с помощью жидкостей для очистки карбюраторов. Чтобы полностью прочистить систему, снимают и фильтр. Этот элемент находится под клапаном — он представляет собой заглушку, в которой имеется отверстие под шестигранник. Фильтр также нужно очищать этой жидкостью. После всех операций остается только собрать все в обратном порядке, а затем установить не упираясь при этом в сам клапан.

Как проверить клапан VVTI?

Проверить, работает ли клапан, очень просто. Для этого подают на контакты датчика напряжение в 12 В. Необходимо помнить, что долго держать элемент под напряжением нельзя, так как он не может работать в таких режимах столько времени. В момент подачи напряжения шток втянется внутрь. А когда цепь разомкнется, он вернется обратно.

Если шток перемещается легко, то клапан полностью исправен. Его нужно только промыть, смазать и можно эксплуатировать. Если же он работает не так, как нужно, тогда поможет ремонт либо замена клапана VVTI.

Самостоятельный ремонт клапана

Сперва демонтируют регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота. Это откроет доступ к осевому болту генератора. Далее откручивают болт, который удерживает сам клапан, и снимают его. После снимают фильтр. Если последний элемент и клапан загрязнены, тогда эти детали очищают. Ремонт представляет собой проверку и смазку. Также можно заменить уплотняющее кольцо. Более серьезный ремонт не представляется возможным. Если деталь не работает, проще и дешевле заменить ее на новую.

Самостоятельная замена клапана VVTI

Часто очистка и смазка не обеспечивает необходимый результат, и тогда встает вопрос полной замены детали. К тому же многие автовладельцы после замены утверждают, что машина стала работать значительно лучше и снизился расход топлива.

Для начала снимают регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж и получают доступ к болту генератора. Откраивают болт, которым удерживается нужный клапан. Старый элемент можно вытащить и выбросить, а на место старого ставят новый. Затем закручивают болт, и автомобиль можно эксплуатировать.

Заключение

Современные автомобили одновременно и хорошие, и плохие. Плохие они тем, что не каждую операцию, связанную с ремонтом и обслуживанием, можно выполнить самостоятельно. Но вот замену этого клапана своими руками выполнить можно, и это большой плюс японскому производителю.

Алексей Князев
11.08.2016г.

Машина Тойота Витц 1,3 VVT-i, 4-х ступенчатый автомат, 1999г, двигатель 2NZ.

Началось всё с того, что начало глючить переключение между третьей и четвёртой передачей, не могла никак включится последняя пеердача, секунды 3-4 включалась, приходилось нажимать кнопку выключения 4-й и когда скорость была около 80 руками включать её. Потом начали пропадать тормоза, точнее стал выключаться вакуумный усилитель при резком торможении, а иногда просто на сильно прогретом двигателе(от 30 мин. езды). Холостые обороты на прогретом двигателе держались около 2000 об/мин., при этом при отпущенном тормозе машина сама разгонялась свыше 40 км/ч. Вакуумник почти не работал, особенно на маленькой скорости. Причем если машина не сильно прогретая (до 30 мин езды) то все в порядке. На холостом ходу (когда её 2 часа гоняли чтобы выявить причину), проблема не появлялась. То есть появлялась она только после получаса активной езды. А вот поведение на скорости: нажимаешь педаль тормоза, вакуумник работает, нажимаешь сильнее – он резко выключается, тогда, естественно, начинаешь давить со всей силы пяткой в пол, и он снова включается. Надо ли говорить что каждое торможение напоминало езду по крутому сафари с резкими рывками. Далее, при разгоне на светофоре нажимаешь педаль газа, машина не хочет переключать передачу и разгоняться, двигатель на очень-очень низких оборотах уже вот-вот заглохнет, но, всё-таки, передача переключалась, и машина плавно и нехотя стартовала.

Никаких ошибок двигатель не выдавал. Диагностика в автосервисе (а понять, что происходит, пытались неделю) выявила только одно – где-то есть подсос воздуха в двигатель.

Нашёл на просторах России нужный вакуумный усилитель и поменял его — проблема осталась. Поменял одну катушку зажигания, с трещинкой, с 3-й на 4-ю передачу коробка стала переключаться лучше, проблема уменьшилась, но не исчезла. Перечитал кучу форумов, и, вооружившись новыми знаниями, начал применять метод научного тыка. Проверил все шланги, всё в порядке, проверил адсорбер – тоже всё в порядке. Почистил парогенератором МАП – сенсор, стало лучше, но не на много. Проверил сеточку фильтра системы VVT-i – всё в порядке. В конце концов, когда, после очередной порции ремонта, двигатель на стоянке опять начал держать обороты выше 2000, я открыл капот, встал перед машиной, смотрю на работающий двигатель и думаю – что же делать?! И тут я вспомнил, что когда я пытался снять клапан VVT-i, магнит снялся отдельно от клапана. Дай, думаю, отключу этот клапан и посмотрю, что будет. Вынимаю разъём, и, о чудо, двигатель чуть чихнул и заработал нормально!

Оказывается инженерами Тойоты всё предусмотрено, и с отключённым клапаном двигатель работает как обычный, без системы изменения фаз газораспределения. Приёмистость довольно заметно пострадала, но зато ушли абсолютно все проблемы, особенно отключение вакуумного усилителя!

Потом, когда через месяц поставил новый клапан, я уже научился по звуку и поведению машины определять момент его включения. Старый клапан включался скачком: при плавном непрерывном утапливании педали газа сначала изменений не было, потом он скачком включался и машина, как от пинка под зад, стартовала. Новый клапан включался плавно, вместе с утапливанием педали газа, с небольшим запаздыванием по положению педали. Почитав ещё форумы на просторах интернета, выяснил, что довольно часто, если двигатель при старте глохнет, виноват клапан системы VVT-i. Правда на форумах этого не написано, в основном крик «помогите», так что проблема массовая. Ещё один удачный опыт – починил таким образом (отключением клапана) тойоту короллу 2002г, глохла на старте.

Так что симптомов может быть много, а ответ один. И нигде на форумах или в статьях я не встречал информации о том, что если этот клапан отключить, то можно спокойно ездить. Расход бензина, кстати, увеличивается немного: в городе – на 0,5-1,0л/100 км, и по трассе тоже ест чуть больше – где-то на 1л, ну может 1,5л, точно не смог замерить – больно большая погрешность получилась, но зато выяснил, что расход довольно сильно зависит от количества и интенсивности разгонов (сильнее чем с работающим клапаном).

P.S. На витце и королле клапан находится за генератором, сверху у переднего верхнего края двигателя (если открыть капот и встать перед машиной, то слева), двухконтактный разъём на торце цилиндра (это соленоид), торчащем из корпуса двигателя, сверху прикрыт пластмассовой крышкой двигателя. На других двигателях не видел, но навряд ли компоновка сильно изменена. Ну а клапан используется, что на лексус, что на тойоту один и тот же.

Клапан VVT-i доставляет массу проблем владельцам. Резиновые кольца, в его конструкции, со временем сжимаются в треугольник и прижимают шток клапана. Клапан клинит — шток застревает в произвольном положении. Все это приводит к пропуску масла (давления) в муфту VVT-i. Муфта подворачивает распредвал. При этом на холостом ходу двигатель начинает глохнуть. Либо обороты становятся сильно увеличенными, либо плавают. В зависимости от неисправности система фиксирует ошибки 18 ,Р1346 (в течение 5 секунд фиксируется нарушение фаз ГРМ); 59,Р1349 (При частоте вращения 500-4000 об/мин и температуре охлаждающей жидкости 80-110°, фазы газораспределения отличаются от требуемых на ±5° в течение 5 и более секунд); 39, Р1656 (клапан — обрыв или короткое замыкание в цепи клапана системы VVT-i в течение 1 и более секунд).

Ниже на фотографиях место установки клапана, каталожный номер, разбор клапана и примеры «треугольных» резиновых колец, дата с измененным разряжением из-за клина клапана. Пример заклинившего штока клапана и расположение масляного фильтра.

Читать:

Откуда может подтекать масло на вито 638

Проверка системы заключается в тестировании работы клапана. В сканере предусмотрен тест — включения клапана. При включении клапана на холостом ходу двигатель глохнет. Сам клапан проверяется физически на заедание хода штока. Замена клапана не представляет особой трудности. После замены нужно сбросить клемму АКБ для приведения в норму оборотов. Возможен и ремонт клапана. Нужно развальцевать его и заменить уплотнительное кольцо. Главное при ремонте соблюсти правильное положение штока клапана. Перед ремонтом необходимо сделать контрольные метки для установки сердечника, относительно обмотки. Также нужно очищать фильтр сетку в системе VVT-i.

Vvti принцип работы

VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма Toyota. С английского Variable Valve Timing with intelligence переводится как интеллектуальное изменение фаз газораспределения.

Принцип работы

Основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, а вместе с этим увеличивается давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт, распределительный вал поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.

При работе системы изменяется положение впускного вала относительно звездочки и относительно ВМТ и выпускного вала.

Диаграмма работы VVT-i 1NZ-FE

Верхняя точка — TDC, она же ВМТ — верхняя мертвая точка.

Нижняя точка BDC она же НМТ — нижняя мертвая точка

Черной стрелкой обозначено открытие выпускного клапана — открывается он за 42 градуса до НМТ во время горения ТВС, закрывается на 2 градуса позже верхней мертвой точки, во время впуска.

Белая стрелка — впускной клапан. Причем стрелки две, одна соответствует максимально раннему открытию 33 градуса до ВМТ, вторая максимально позднему 7 градусов после ВМТ. В первом случае перекрытие клапанов составляет 35 градусов, во втором перекрытия совсем нет.

Режимы работы двигателя

В этом режиме нужна стабильная работа на самых низких из возможных оборотов.

2. Низкие обороты и низкая нагрузка (режим обычной спокойной езды)

При спокойной езде давление во впускном коллекторе низкое, обороты небольшие. В этом режиме открытие клапанов сдвигается в раннюю стороу. Из-за низкого давления во впуске часть газов попадает во впуской коллектор, но благодаря достаточным оборотам нестабильности в работе двигателя не возникает. Мы получаем эффект ЕГР – рециркуляции выхлопных газов, когда часть газов из выхлопа повторно идет во впуск и догорает в камере сгорания, что положительно сказывается на расходе топлива и чистоте выхлопа.

3. Полная нагрузка

На полной нагрузке нужен максимальный момент.

Давление в коллекторе близко к атмосферному или выше, если имеет место наддув.

Во время перекрытия выхлопные газы засасывать во впуск не будет, кинетическая энергия выхлопных газов растет с повышением оборотов и улучшаются эффективность продувки и утрамбовки.

При разгоне на максимальной нагрузке на низких оборотах делаем перекрытие максимально большим, но так, чтобы не случилось перепродувки. При увеличении оборотов начинаем двигать угол в сторону более позднего закрытия впускного клапана, чтобы улучшить утрамбовку с увеличением оборотов. При этом, примерно в середине диапазона оборотов (для сток двигателя, как правило, 3500-4200) обязательно будет точка, в которой будет оптимальное по длительности время продувки и утрамбовки, и в этой точке произойдет максимальное наполнение цилиндра.

4. Полная нагрузка – большие обороты

После точки с максимальным наполнением (где максимально эффективно работает и продувка и запрессовка ТВС), наполнение начинает падать, но сдвигая впускной вал в более позднюю сторону, мы обеспечиваем увеличение времени запрессовки, тем самым обьемную эффективность и наполнение.

Где находится VVTI-клапан и как его проверить?

Устройство клапана системы VVTI автомобилей «Тойота»

Элемент состоит из корпуса. В наружной части находится управляющий соленоид, отвечающий за движение клапана. Кроме этого есть уплотнительные кольца и разъем для подключения датчика.

Общий принцип работы системы

Подробное описание работы

Главный управляющий механизм системы- муфта — устанавливается на шкиву распределительного вала двигателя. Корпус его соединяется со звездочным либо зубчатым шкивом.

Ротор соединяется непосредственно с распределительным валом.

Масло из системы смазки подается с одной либо с двух сторон к каждому лепестку ротора на муфте, заставляя тем распределительный вал поворачиваться.

Когда двигатель не запущен, система автоматически устанавливает максимальные углы задержки. Они соответствуют самому позднему открытию и закрытию впускных клапанов.

Когда мотор запустится, давление масла недостаточно сильное, чтобы открыть VVTI-клапан.

Чтобы избежать любых ударов в системе, ротор соединяется с корпусом муфты штифтом, который при росте давления смазки будет отжиматься самим маслом.

Управление работой системы осуществляется посредством специального клапана.

По сигналу с ЭБУ электрический магнит при помощи плунжера начнет перемещать золотник, тем самым пропуская масло в одном либо в другом направлении.

Когда мотор остановлен, этот золотник двигается за счет пружины так, чтобы выставить максимальный угол задержки.

Чтобы повернуть распределительный вал на определенный угол, масло под высоким давлением посредством золотника подводится к одной из сторон лепестков на роторе. Одновременно с этим открывается на слив специальная полость. Она расположена с другой стороны лепестка. После того как ЭБУ поймет, что распределительный вал повернут на нужный угол, каналы шкива перекрываются и он будет далее удерживаться в этом положении.

Типовые симптомы неполадок системы VVTI

Если автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне, это значит, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя.

Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах.

О проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.

Возможные причины неисправности клапана

1. Обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.

2. Заедания в штоке из-за загрязнений в канале. Избавиться от этого можно путём отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.

Как очистить клапан?

Для демонтажа датчика снимают пластиковую крышку силового агрегата. Затем снимают металлическую крышку, которая фиксирует генератор. Под крышкой будет виден нужный клапан. С него необходимо отключить электрический разъем и открутить болт. Ошибку здесь допустить очень трудно – это болт здесь единственный. Затем клапан VVTI 1NZ можно снять. Но для этого не нужно тянуть за разъем. Он очень плотно прилегает к датчику. Также на нем устанавливается резиновое уплотнительное кольцо.

Очистку можно провести с помощью жидкостей для очистки карбюраторов. Чтобы полностью прочистить систему, снимают и фильтр. Этот элемент находится под клапаном – он представляет собой заглушку, в которой имеется отверстие под шестигранник. Фильтр также нужно очищать этой жидкостью. После всех операций остается только собрать все в обратном порядке, а затем установить ремень генератора, не упираясь при этом в сам клапан.

Как проверить клапан VVTI?

Самостоятельный ремонт клапана

Самостоятельная замена клапана VVTI

Для начала снимают регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота и получают доступ к болту генератора. Откраивают болт, которым удерживается нужный клапан. Старый элемент можно вытащить и выбросить, а на место старого ставят новый. Затем закручивают болт, и автомобиль можно эксплуатировать.

Что такое клапан VVTi на Toyota: принцип и режим работы, устройство клапана

Ремонт и обслуживание

VVT-i считается системой в газораспределительных механизмов автомобилей Toyota. Её считают вторым поколением механизмов по изменению фазы газораспределениях в авто этой марки, которую начали устанавливать на авто с 1996г.