Moottoreissa on vaikea saavuttaa aina optimaalinen tilavuushyötysuhde kaikissa asennoissa alhaisista kierroksista korkeisiin kierroksiin. Jos ajoitusventtiilin ajoitus ei ole muuttuva, kun tilavuushyötysuhdetta nostetaan matalassa joutokäynnissä, pyörimistehokkuus korkeassa joutokäynnissä pienenee.
Välimäärän tehokkuuteen vaikuttaa suuresti venttiilin ajoitus, sekä imuventtiilin avautumis- ja nostoprosentti että imusarjan pituus, sisähalkaisija ja muoto. Tuloventtiilin sulkemiseen tarvitaan oikea ajoitus. VVT (Variable Timing Valve) -järjestelmä parantaa tätä tilavuustehokkuutta.
VVT-järjestelmä muuttaa jatkuvasti imuventtiilien ajoitusta saavuttaakseen optimoinnin moottorin käyttöolosuhteiden mukaan.
Imunokan ajoituksen muutoksia säädetään imunokka-ajoitushammassarjalla (VVT-toimilaite), joka on asennettu imunokka-akselin etupuolelle.
Tämän kokoonpanon sisällä oleva roottori ohjaa moottorin öljynpainetta, joka vaihtelee imunokka-akselin vaiheiden ja imunokan ajoitusvaihteen mukaan, joka on kytketty roottoriin ruuvilla.
Öljynsäätöventtiiliä ohjataan ECM:n huoltoohjauksella. Venttiili muuttaa moottorin öljynpainetta, joka lähetetään etu- ja hidastuskammioon imunokan ajoitusvaihteistossa.
ECM määrittää ajoitusventtiilin optimoinnin (prosentin lisäys) eri käyttöolosuhteissa moottorin kierrosluvun, kaasun avautumisprosentin, imusarjan paineen ja jäähdytysnesteen lämpötilan perusteella. Sitten se ohjaa OCV:tä tarpeen mukaan. ECM havaitsee myös CMP-anturin nykyisen kytkentäprosentin ja ohjaa tuottopalautetta saadakseen arvon, joka on lähellä lyijyn avausprosenttitavoitetta.
Kuva 1 näyttää järjestelmän pääkomponentit.
Kuva 2 esittää kaavion järjestelmästä ja sen pääkomponenteista.
Kuva 3 esittää järjestelmän toiminnasta johtuvan imu- ja poistoventtiilien suurimman etenemisen ja viiveen.
VVT-järjestelmän tavoitteet
• Parannettu vääntömomentti alhaisilla ja keskikierroksilla
Korkean kuormituksen tilanteessa, alhaisella tai keskisuurella kierrosluvulla, alhaisella tai keskisuurella vääntömomentilla, imuventtiilin varhainen sulkeminen (edistynyt) on tehokkaampi tilavuustehokkuuden lisäämiseksi.
Kuva 4 esittää vertailun perinteisen järjestelmän ja VVT:tä käyttävän järjestelmän välillä.
• Parempi polttoainetalous
Keskikuormitusalueella jakoa lisätään (edistetty) siten, että sisäinen EGR-vaikutus (kun osa pakokaasuista pakokaasun iskun lopusta kierrätetään takaisin imusarjaan painenegatiivisen paineen avulla) pienentää alipaine imusarjassa. Tämä vähentää pumppaushäviöitä (moottorin kitkaa männän liikkuessa alaspäin) ja parantaa polttoainetaloutta.
Lisäksi jakoa pienennetään (maksimiviive) ajon aikana estämään takaisinvirtauksen tulopuolella ja vakauttamaan palamista. Tämä vähentää ilman määrää ja parantaa polttoainetaloutta.
• Parannettu päästöjen hallinta
Keskikuormitusasennossa venttiilin jakoa lisätään (edistynyt) ja sisäistä vaikutusta EGR:ään käytetään alentamaan palamislämpötilaa ja NOx-tuotantoa. HC:t vähenevät myös uudelleen polttamalla palamatonta kaasua. Kuvassa 5 näkyy sisäinen EGR-vaikutus.
Solenoidiventtiilin toiminta
Öljynsäätöventtiili on asennettu öljypumpun koteloon (jakoketjun kansi). Se ohjaa öljynpainetta, joka kohdistetaan hydrauliseen toimilaitteeseen, joka on asennettu imunokan ajoitusvaihteistokokoonpanoon, jotta imuventtiilin ajoitus muuttuu jatkuvasti. ECM käyttää työsignaalia luistiventtiilin ohjaamiseen, joka muuttaa öljynpainekanavaa.
Kuva 6 näyttää yksityiskohdat solenoidiventtiilin rakenteesta.
Ohjaa ajoitusvaihdetta ja vaihemuuntajaa
Roottorin toimintakulmaa ohjaava hydraulinen toimilaite on asennettu nokka-akselin ajoitusvaihteeseen. Roottori ja nokka-akseli on yhdistetty. Muutokset moottorin pyörimiskulmassa muuttavat imuventtiilien ajoitusta.
Lukitustappi on sijoitettu roottorin päälle. Kun moottorin öljynpaine on alhainen, kun moottori käynnistetään, lukitustappi asettuu kotelon sisään maksimihidastusasentoon jousen kautta. Tämä minimoi imunokka-akselin ja imunokan ajoituksen vaihteen vaihemuutokset.
Kun moottorin öljynpaine on asetettu siirtymään kammion puolelle moottorin käynnistyksen jälkeen, se vapauttaa lukitustapin.
Kuva 7 näyttää vaihemuuttajan pääkomponentit.
Toiminnalliset tiedot
• Viive
Kun ECM lähettää viivesignaalin, OCV-luistiventtiili siirtyy oikealle. Öljynpaine lähetetään hidastuskammioon, tyhjennys avataan etukammion puolelta.
Tämä saa roottorin pyörimään viiveen puolelle.
Kuva 8 näyttää järjestelmän toiminnan tämän vaiheen yksityiskohdat.
• Huolto
Kun ECM-signaali asennon säilyttämiseksi (50 % kuormitus) kohdistetaan pysäyttämään OCV-luistiventtiili keskiasentoon, hidastuskammion tai etukameran öljynpaineasetuksessa ei tapahdu muutoksia.
Näin roottorin asento on kiinteä.
Kuva 9 näyttää tämän vaiheen yksityiskohdat.
• Ennakkomaksu
Kun etukäteissignaali (suuri kuormitus) lähetetään ECM:stä, OCV-luistiventtiili siirtyy vasemmalle. Öljynpaine säädetään etukammioon ja hidastuspuolen tyhjennys aukeaa. Tämä saa roottorin pyörimään eteenpäin.
Kuva 10 näyttää kuinka komponentit käyttäytyvät tässä vaiheessa.
Tapaustutkimus
OIREET: Toisen korjaamon omistaja toi Hyundai HB20 -ajoneuvon, kuva 11, joka oli jo käynyt muiden korjaamojen läpi, joissa moottori oli purettu jo 2 kertaa, omistaja raportoi, että autolla ei ole voimaa nopeuden jatkamisessa.
DIAGNOOSI: Päätimme suorittaa analyysin moottorianalysaattorilla oskilloskooppitoiminnossa kuvassa 12 esitetyllä tavalla CKP-, CMP- ja VVT-toimilaitteen signaalilla.
Kaappauksesta tiesimme, että moottorin ECU lähetti PWM-signaalin solenoidille, mutta sen todistamiseksi, että VVT-toimilaite suoritti komentopaikan vaihtelua, meidän on suoritettava MTPRO-analysaattorin vaihekoodi.
Ja käytämme käsikirjoitusta tuhlaamatta aikaa.
Käytämme vaihekoodia, kuten kuvassa näkyy.
Skriptiä suoritettaessa havaitsimme, että solenoidin kahden ensimmäisen aktivoinnin aikana komennon asennossa oli vaihtelua, mutta kolmannessa ja neljännessä aktivoinnissa, kuten nuoli osoittaa, ei tapahtunut mitään komennon vaihtelu, joka osoitti vikaan vaiheen variaattorissa.
RATKAISU: Kun vaihdettiin vaihemuuttaja, ajoneuvo toimi taas täydellisesti.
Nähdään ensi kerralla!!!
