Что такое VVT-i

Система смены фаз газораспределения VVT-i фирмы Toyota

«Интеллектуальное изменение фаз газораспределения» или «Variable Valve Timing with intelligence», именно так расшифровывается аккуратная аббревиатура «VVT-i», которой отмечено второе поколение систем фазового сдвига газораспределительных механизмов фирмы Toyota. Инженеры автоконцерна, путем множества разработок, сконструировали собственную систему управления фазами газораспределения. С 1996-го года VVT-i начали внедрять в автомобили для увеличения эффективной выработки двигателей внутреннего сгорания. Более подробным ответом на вопрос: "Что такое VVT-i", будет описание принципа его работы, а также конструктивных особенностей.

Конструкция и принцип действия

Алгоритм работы технологии VVT-i относительно прост, но от того не менее эффективен. Основой, а также управляющим механизмом системы, является укрепленная на распределительном вале муфта в виде шкива, вмещающего несколько полостей, а также ротор.

Последовательное и равномерное заполнение полостей устройства маслом осуществляется электромагнитным клапаном (Oil Control Valve), откликающимся на сигналы блока управления. Через плунжер OCV меняет местоположение золотника, благодаря чему жидкость поступает в нужную область на лепестки ротора под давлением. Гидравлическое воздействие приводит механизм в движение, заставляя вал совершить поворот. В момент подачи масла с одной стороны, с другой происходит открытие сливного отверстия на полость.

Когда двигатель заглушен, основной золотник под действием пружины встает в положение, устанавливающее наибольший угол задержки. По достижению требуемого угла каналы, ведущие к шкиву, полностью перекрываются для удержания его закрепленным в определенном состоянии. При этом расположение вала на стартовой позиции обеспечивает наибольшую тягу при низких оборотах. Во избежание стуков в механизме, когда давление внутри масляной магистрали еще слишком низко или температура недостаточна, ротор с корпусом устройства соединен стопорным штифтом. По мере возрастания числа оборотов мотора, повышается и давление масла, которое производит своевременное открытие клапана. Действие системы VVT-i обеспечивает то, что после его открытия распределительный вал выполняет поворот на требуемый угол относительно шкива. (При возникновении необходимости увеличить угол свыше 45° производится расширение рабочих полостей или применяется специальный 3-лепестковый ротор). При вращении коленчатого вала кулачки особой конструкции, приоткрывают клапаны впуска чуть раньше, а закрывают, напротив, позже, что позволяет увеличить крутящий момент при повышенных оборотах.

Развитие VVT-i и вариации технологии

Существует несколько разновидностей VVT-i технологии, в частности, к фирменным системам смены фаз относятся:

• Система третьего поколения – VVTL-i. Принципиальное отличие этой вариации от второго поколения VVT-i в функции «подъема» клапанов. На повышенных оборотах, при увеличении нагрузки, блок управления активирует дополнительный клапан VVT, открытие которого формирует давление масла, для смещения стопорного штифта в область основания тапочка и блокировки того в коромысле. Это позволяет за счет момента большого кулачка погрузить клапан глубже внутрь цилиндра. Регулируемый подъем реализован на распределительных валах для клапанов впуска, а также выпуска, VVTL-i улучшила топливную экономичность и тягу на низах, однако была недостаточно экологически безопасной и не просуществовала долго;
• «Двойная» система Dual VVT-i также направлена на управление позицией обоих распределительных валов. По сравнению с VVTL-i, инженеры отказались от регулируемого подъема клапанов в пользу экологичности, и продублировали VVT-i на распределительный вал клапанов выпуска. Это в значительной мере понизило топливный расход, а также позволило равномернее распределить крутящий момент в обширном диапазоне оборотов. Система прошла испытание временем и устанавливается на многие современные модели двигателей Toyota;
• Система VVT-iE. В этой вариации разработчики отступились от метода изменения позиции распределительного вала клапанов впуска гидравлическим способом, сделав процесс не зависящим от масла двигателя. Принцип действия подразумевает, что изменение угла вала для опережения или запаздывания фазы производится с помощью электромотора, который совершает вращения вместе с валом, при необходимости ускоряясь или замедляясь относительно звездочки и меняя угол. VVT-iE позволила более четко позиционировать смещение согласно условиям работы двигателя, что повысило экологическую безопасность транспорта, реализуемую мощность, а также топливную эффективность его двигателя. Анонсирована VVT-iE на Lexus LS 460 (в модели двигателя 1UR-FSE), в 2007-м году, и сейчас является самой технологичной системой смены фаз газораспределения моторов Toyota.