Принцип работы вальвематик тойота

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Система Valvematic

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Ремонт вальвематик Тойота своими руками: что лучше чинить или менять

Обзоры

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.

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.

Особенности ремонта вальвематика

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.

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.

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.

Авто-потроха: что у машинок внутри?

Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов

Технология Valvematic

Valvematic: система управления фазами газораспределения и подъемом клапанов фирмы Toyota, разновидность технологий CVVT и CVVL. Представляет собой DVVT, комбинированный с механизмом плавного изменения высоты подъема впускных клапанов. Предыстория: Технология VVT-i.

Была впервые была применена в 2007 году на модели Toyota Noah и далее в 2009 году на семействе двигателей ZR (1ZR-FAE, 2ZR-FAE, 3ZR-FAE).

Принцип Valvematic

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:

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
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

Конструкция системы Valvematic

Контроллер Valvematic

Электромотор вращает корпус механизма с эпициклами, которые, в свою очередь, приводят во вращение сателлиты. Солнечные шестерни и шток перемещаются в осевом направлении, управляя высотой подъема клапанов.

Привод VVL

Привод бесступенчатого изменения высоты подъема клапанов состоит из управляющего штока, ползуна, роликового и качающихся промежуточных рычагов, демпфера.

Управляющий шток передает поступательное перемещение от контроллера VM на ползуны. Ползуны имеют косые зубья, находящиеся в зацеплении с внутренними зубьями на роликовом и качающихся рычагах, они определяют взаимное положение этих рычагов.

Роликовый рычаг находится в контакте с кулачком распредвала впускных клапанов, его перемещение передается через ползун на качающиеся рычаги, которые воздействуют на рокеры и открывают впускные клапаны. Демпфер постоянно поджимает роликовый рычаг и позволяет ему отслеживать профиль кулачка распредвала.

Особенности Valvematic на двигателях ZR

Двигатели серии ZR с системой Valvematic получили впускной коллектор с системой ACIS, изменяющей эффективную длину впускного тракта для повышения мощности. При низкой и средней частоте вращения и высокой нагрузке клапан ACIS закрыт и воздух поступает по длинному каналу, в других диапазонах клапан открыт и воздух идет по более короткому пути.

Также на двигателях серии ZR с системой Valvematic вакуумный насос (лопастной) усилителя тормозов приводится от задней части распредвала выпускных клапанов.

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.

Valvematiс Toyota Rav 4. История появления и особенности эксплуатации

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 комментариями выполняемых работ.

Программно отключим систему Valvematic, не исправности и проблемы Валвематик

Система Valvematic

Длительный срок японские бензиновые двигатели не пользовались особым спросом в связи с проблемами управления клапанами. И именно поэтому довольно долго в гонке оснащения производитель не мог конкурировать с другими мировыми разработчиками и крупным компаниями. Системы Dual VVT-I и VVT-I смогли оправдать возложенные надежды только на отдельных типах транспортных средств, и тут в большинстве случаев речь идет именно о мощных и объемных двигателях.

Что касается наиболее востребованных ДВС от 1.6 до 2.0, то квалифицированные инженеры небезызвестного бренда Toyota смогли разработать новую систему управления клапанов под названием Valvematic. И стоит сказать, что данная система практически сразу нашла своих поклонников и стала использоваться на различных бензиновых ДВС авто Toyota.

Принцип работы

Valvematic помогает водителю частично решить проблему использования топлива низкого качества. Система в автоматическом режиме может подстроиться под стиль вождения владельца и дополнительные условия, что дает возможность обеспечить контроль эффективности работы клапанов, и помимо этого еще и безопасность использования непосредственно двигателя.

Что может новая система?

В первую очередь наблюдается бесступенчатое изменение фаз работы клапанов.
Возможность изменения высоты подъема клапанов, это основанная и по-своему уникальная особенность, которая является еще и невероятно эффективной.
Теперь имеется возможность подстроиться как под скорость передвижения, так и условия, что позволяет обеспечить подходящую мощность ДВС.

Благодаря контролю подъема разработчик добился превосходных результатов в плане эксплуатационных характеристик силового агрегата. Сегодня подобная система активно используется в моделях от 1.6 до 2.0 литровых двигателях, работающих исключительно на бензине.

Принцип работы достаточно простой и заключается в осуществлении контроля количества воздуха, поступающего в двигатель во время эксплуатации. Таким образом изменяется и обогащение топливной смеси и появляется возможность регулировки потенциала ДВС в различных ситуациях.

Основные особенности новой технологии

С момента появления Valvematic разработчики смогли добиться универсальности силового агрегата. При этом предыдущие модели бензиновых агрегатов на многочисленных седанах и хэтчебках показали серьезные проблемы в процессе эксплуатации, особенно в сложных условиях или же при применении низкокачественного топлива.

Главные преимущества ДВС Valvematic:

В среднем можно сократить расход топлива более чем на 10%.
Значительно повышается как эластичность ДВС, так и его мощность.
На 12% снижается выброс СО2.

Причины отключения системы valvematic

Чаще всего данная система выходит из строя на 100 000 км + пробега, двигатель начинает глохнуть, переходит в безопасный режим, скорость и обороты не набираются, двигатель начинает орать и не едет.

Причина данного поведения машины вышла из строя система валвематик и тут встаёт вопрос, что делать, заменить систему целиком, что существенно ударит по карману или отключить.

Автохакер разработал решение данной проблемы – это программное отключение системы valvematic

forum.injectorservice.com.ua

Toyota Avensis 2011 непонятки с Valvematic и VVT

Будет много текста, но также небольшой эксперимент и интересный результат)

В общем, мучил на выходных машину, Valvematic исправен, но включается только после 70 град. ОЖ. Датчика температуры масла на этом моторе нет. И то не сам включается, а только после резкой перегазовки (так и должно быть, или какая-то проблема есть - не понятно). А вот VVTi по сканеру стабильно в нулях, хотя со сканера управляются успешно. Снял крышку, проверил подвижность муфт, чистоту каналов, насколько возможно и промыл, где возможно. После 70 градусов в дате статус системы сменяется с "off" на "on", но все остальные данные (угол поворота, скважность) в нулях. При тесте CSS данные в дате неизменны, но на вкладке фаза появилось движение муфты впускного вала. Выпуск по-прежнему стабильно в нуле. В активации всё работает.
Снимаю Px с крайними положениями валов (управляя со сканера). Снимаю крышку опять. да, не упомянул, что при первом снятии крышки обратил внимание, что цепь (она там с метками) стоит как попало, хотя навскидку метки по книжке попадают (а меток на гбц там нет, только на муфтах и на цепи покрышеные звенья, а муфты на распредвал, в свою очередь, ставятся по штифту только в одном положении. В общем, решил поэкспериментировать и поставил оба вала на зуб позже (при снятом натяжителе цепь перескакивает очень легко при любом неловком движении).
А теперь самое непонятное и интересное. Собрал, запустил, не скидывая адаптации. от машины сразу заметно меньше "газелевского" запаха выхлопа (но это субъективная оценка). А вот объективная: коррекции сами с прогревом встали в 0! Долгосрочная топливная коррекция встала в -0,8%, краткосрочная 1,5%. Тут мотор я заглушил. Но. появились ошибки по положению распредвалов, теперь (естественно) муфты только со сканера рулятся, а так в крайних положениях. Valvematic включился в "прогретое" положение уже при 65 градусах, но также после перегазовки. Px показывает фазы по обоим валам запаздывающие. Файлы не прикрепляю, пишу с телефона, если у кого какие мысли будут, с радостью выслушаю, скину файлы. Хочется приговорить цепь, но, если менять всё, как положено, то там запчастей на 40 тыс. Поэтому пока не поднимается рука. Тойота сестры, а значит 50%, если не больше, вложусь я))

От Valvematic до Variocam Plus: системы регулировки подъема клапанов и их ремонт

Создать материал о назначении и принципиальных отличиях систем регулировки подъема клапанов разных автопроизводителей меня побудил конкретный случай в моей практике. Он как нельзя лучше характеризует некоторое недопонимание автовладельцев важности правильной работы этой системы. Вкупе с моделью автомобиля (Porsche Cayenne) и степени обсуждаемости типичных проблем его мотора можно представить, сколько «кругов ада» довелось пройти его владельцу, прежде чем открылась простая истина. При этом хотелось бы не просто обсудить данный случай, но и коснуться истории системы регулировки подъема клапанов в целом.

ПРЕДПОСЫЛКИ ПОЯВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА КЛАПАНОВ

Со дня появления первого серийного автомобиля основная борьба конструкторов, наряду со снижением веса, разворачивалась именно за ту часть мотора, где находился привод клапанного механизма. Дилемма была очень проста: эффективная работа мотора (работа с высоким коэффициентом полезного действия и малым расходом топлива) в режиме холостого хода и при средних/высоких нагрузках существенно отличались. Эксперименты с разрезными шестернями (они хорошо знакомы владельцам отечественных автомобилей) и попыткой найти «среднее арифметическое» положение впускного и выпускного клапанов, удовлетворяющее (от слова по смыслу оценки «удовлетворительно») более-менее комфортным условиям движения в разных режимах, закончились довольно давно. В серийных автомобилях вплоть до начала 1980-х не предпринимались активные попытки решения этого вопроса. Но проходило время, и ужесточение требований к выбросу отработавших газов при значительной конкуренции между автопроизводителями все-таки сдвинуло дело с мертвой точки.

В качестве первого из возможных вариантов ответа на удачный «симбиоз» режимов появилась система изменения фаз ГРМ. Из часто обсуждаемых можно вспомнить систему VCP (Renault), VANOS/DoubleVANOS (BMW), VVT-i (Toyota), VTC (Honda) и т.д. Несмотря на кажущуюся сложность, ее назначение простое – обеспечить такое смещение фаз газораспределения, чтобы газообмен во время работы ДВС был оптимальным при любых частотах вращения коленчатого вала. Сначала эта система была внедрена на впускной вал, а потом и на выпускной. Углы регулировки в современных моторах достигали очень приличного диапазона в 50 градусов, и тем не менее добиться нужной эластичности в работе ДВС не удавалось. А дело в том, что значительное влияние на процессы газообмена оказывает не столько смещение самих фаз, сколько их длительность. Можно сказать, что за счет «раннего» или «позднего» открытия клапанов конструкторы хотели сделать цикл максимально эффективным. Но для выполнения такой задачи всегда не хватало самой малости, а дело было всего лишь в «незыблемости» профиля кулачка распределительного вала. Он остался последним «бастионом» усреднения характеристик. Форма кулачка подобрана с расчетом на оптимальный баланс между высоким показателем крутящего момента на низких оборотах и максимальной мощностью агрегата в режиме высокой частоты вращения коленчатого вала.

И этому «бастиону» тоже пришлось пасть. Конструкторы сделали изменяемыми не только сами фазы газораспределения, но и их длительность. Этот процесс оказался настолько важным, что позволил в буквальном смысле заглянуть в будущее: насколько эластичным и «легким» в интеграции различных режимов работы (согласно все более жестким экологическим стандартам) и одновременно экономичным и приемистым стал двигатель. Если говорить проще, то из-за оптимизации состава смеси в цилиндрах улучшилась разгонная динамика. Одновременно с увеличением крутящего момента на низких частотах вращения коленчатого вала практически перестало существовать такое хорошо известное явление, как «турбояма», открылись новые горизонты «бездроссельного» регулирования, менее требовательным стал монтаж выхлопной системы, значительно возросла приемистость мотора при резком ускорении автомобиля, упал расход топлива и т.д.

Разумеется, такой «пряник» упускать никто не собирался, и буквально все известные автопроизводители «засучили рукава». На данный момент известно порядка 15 конструкций регулирования высоты подъема клапанов. Описывать все не буду, тем более что производителями используется в основном 5–6 конструкций этого механизма. Но о некоторых расскажу подробнее.

НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ МЕХАНИЗМА РЕГУЛИРОВКИ ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА КЛАПАНОВ

Начнем с системы BMW Valvematiс и часто задаваемого вопроса: чем, собственно, отличается М-серия баварских моторов, где такой системы нет, от серии N. Если говорить практически, с точки зрения обслуживания, то отличия несущественные, но поменять, например, уплотнение клапанной крышки стало сложнее. А вообще, BMW Valvematiс – это довольно незамысловатая рычажная система, приводимая централизованно с помощью вала и электромотора. С точки зрения механики вполне надежный вариант (поэтому такая конструкция перекочевала и на другие моторы этого производителя). Кроме разъема датчиков, который постоянно страдает от снятия/установки клапанной крышки, других проблем здесь не замечено. Однако при ремонте такого мотора потребуются специальные приспособления для демонтажа головки блока цилиндра.

Следующим интересным вариантом является система MultiAir, впервые появившаяся на моторе FIAT, ставшем «Двигателем года» в 2010 году. В этом случае реализован принцип электрогидравлического управления.

Самой старой конструкцией, можно сказать предтечей данной системы, обладали двигатели Honda, в которых сам вал привода клапанов двигался в осевом направлении, а его кулачки имели конусную поверхность. В свое время это была просто революционная система, но, учитывая характер движения кулачков, невозможно было обеспечить хорошие показатели подъема клапанов по амплитуде (высота подъема клапана), поэтому эффективность такой системы, по сравнению с вышеописанными двухступенчатыми, была невысокой. Хотя за ресурс и плавность работы привода VTEC в карму инженерам Honda несомненно добавился плюс.

Практически любая электромеханическая или электрогидравлическая рычажная система предполагала много подвижных деталей с наличием возможных проблем по зазорам, шумам, условиям смазки и т.д. Этих недостатков лишена новая система с электромагнитным управлением, созданная VW Group. У такой системы фантастическая скорость срабатывания (6–8 мс), что не может не сказаться на приемистости автомобиля. При этом отказов у подвижных муфт или механизмов фиксации (проворот, неравномерный износ кулачков) не наблюдается.

СИСТЕМА VARIOCAM PLUS НА МОТОРЕ PORSCHE CAYENNE S (48.01): ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ

Пациент: Porsche Cayenne, 2008 г.в., атмосферный мотор V8 объемом 4,8 литра.

Симптомы болезни: «плавают» обороты холостого хода, мотор «семерит», есть пропуски в 3-м цилиндре в правой по ходу движения ГБЦ, избыточное давление в цилиндрах ровное (по 11 бар +/- 1 бар), расход масла приемлемый, при наборе оборотов характер работы мотора улучшается, никаких «ошибок» в ЭБУ не обнаружено.

Все «начальные» мероприятия по лечению неровной работы ДВС (замена катушек, свечей, форсунок, опрессовка системы впуска, проверка давления в топливной магистрали и т.д.) были произведены несколько раз и на разных СТО, включая официальных дилеров, но результатов не дали. Немаловажный фактор, на который обращаю внимание: по заявлению владельца, избыточное давление в начале «эпопеи» было строго ровное (около 11 бар), а впоследствии, когда автомобиль с описанной проблемой прошел уже около 800 км, начало колебаться в плюс-минус 1–2 бара в зависимости от температуры двигателя. После длительных злоключений владельца сразу несколькими «спецами» был озвучен устрашающий приговор: «накрылся мотор, задиры в цилиндрах, ремонтировать бессмысленно». То есть предполагалось, что поршни здесь выглядят так:

Меня среди огромного количества информации об этом агрегате заинтересовало то, на что другие мастера не обратили должного внимания. А именно – снижение равномерности избыточного давления в цилиндрах одной ГБЦ по прошествии определенного времени. И, как оказалось, не зря! Но начали мы, увы, с борьбы со следствием, а не с причиной. Не буду описывать стандартные мероприятия по проверке форсунок и системы зажигания – они были проведены, и много раз. Но что интересно, так это крайне занимательные показатели адаптации топливной смеси по рядам ГБЦ. Они были диаметрально противоположными! Создавалось полное ощущение, что ЭБУ пытался компенсировать разницу для выравнивая баланса холостого хода между ГБЦ. Баланс выравнивался при поднятии оборотов: уходила вибрация, хотя хлопки пропусков воспламенения все равно присутствовали. При этом положение фазорегуляторов было неизменно стабильно. Понятно, что одно мешало другому, и стройный алгоритм диагностики никак не намечался. Попутно, зная надежную кинематику самого мотора, пришлось отметать еще одно распространенное предположение о «фазниках», растянутой цепи и т.д. Проверку на герметичность соединение седло-клапан не прошло: по характеру падения избыточного давления это и предполагалось, так что для устранения этого недостатка ГБЦ все-таки пришлось демонтировать. Состояние поверхности цилиндров вызвало удовлетворение:

Разумеется, при таком состоянии гильз ни о каких работах с цилиндропоршневой группой речь не идет (тут трудно озвучить выдох облегчения владельца, с которого сняли груз «капиталки» мотора). Но мы лезем дальше. Конструкция каналов и их расположение вполне стандартное, но есть интересная особенность: пропорции размеров тарелок впускных клапанов относительно направляющих соответствуют максимальному наполнению цилиндров:

Заменив направляющие, подправив профиль седел и геометрию некоторых клапанов, мы тем не менее устранили только следствие пропусков воспламенения – подгорание седел клапанов. А что же с причиной? Вот тут и пришло время познакомить вас с фирменной системой регулирования высоты подъема клапанов VarioCam Plus от Porsche.

Эта система относится к электрогидравлическому типу и является прекрасным примером простоты исполнения конструкции. Наличие такой системы на моторе можно определить только по количеству кулачков на выпускном валу да по странному виду «компенсаторов», имеющих строго установленное положение.

Что мы получаем при реализации такой конструкции?

Положительные моменты:

1. Простота изготовления исполнительных узлов – здесь нет сложных переходных элементов, стоимость таких толкателей равна стоимости толкателей с обычными гидрокомпенсаторами, да и заменить их несложно.

2. Простота и надежность рабочих элементов в виде жесткого профиля кулачков распределительного вала с соответствующей температурной обработкой.

3. Благодаря изменяющемуся ходу клапана снижаются потери на трение (вследствие небольшого сопротивления при малом ходе клапана). И заметьте, здесь нет роликов приводных рычагов – в них просто нет необходимости. Узкие профили самих кулачков обеспечивают хорошую смазку этих узлов. Даже при некачественном обслуживании, фото которого приведены выше, замена толкателей и валов не потребовалась.

Но все эти «плюшки» перекрываются жирным минусом: в случае возникновении проблем с давлением масла в управляющем канале узнать об этом посредствам диагностики весьма непросто, что, собственно, и произошло в нашем случае. Все замены элементов зажигания, топливной системы и в итоге вынужденная работа с ГБЦ не приносили результата всего лишь из-за этого:

Да-да, это простой электромагнитный клапан управления подачей масла к двухступенчатым толкателям стоимостью всего несколько тысяч рублей. Хотя сам двигатель «информировал» о возможной проблеме с маслом, на этот аспект внимания не обращали.

Падение давления масла в магистрали ГБЦ сказывалось не одинаково на всех гидрокомпенсаторах ряда, влияя на одни цилиндры больше, а на другие меньше. Понятно, почему негерметичность клапана не влияла на равномерность работы ДВС при увеличении оборотов (когда клапан должен был открываться). После выполненных замен работа ДВС не просто восстановилась – мотор наконец перестал «ощущаться» в автомобиле, радуя только специфичным для V8 бархатным звуком при разгоне. Вот такая получилось длинная и запутанная история поиска и устранения неисправности.

В качестве заключения и одновременного ответа на вопрос, почему в этом материале сделан акцент на системе конкретного автомобиля, скажу следующее. Этот мотор Porsche, несмотря на множество негативных отзывов, в целом является одним из самых продуманных в инженерном смысле по многим аспектам, и надежность его подсистем лично у меня не вызывает сомнений. А вот сложность диагностики этих систем налицо (надеюсь, я доступно объяснил почему). Думаю, в ближайшее время для обоснования моих слов мы проведем сравнительный анализ применяемых систем привода газораспределительного механизма на автомобилях немецкой «большой тройки», добавив для разнообразия немного «восточного колорита». А вам при возникновении неисправности в автомобиле рекомендую быть более внимательными к мелочам во время проведения диагностики.

Редакция рекомендует:

«Галогенки» Osram Night Breaker 200: как улучшить свет фар и ничего не нарушить

Как вернуть неокрашенному пластику кузова черный цвет?

Как победить коррозию? Эффективный способ для самостоятельного устранения ржавчины

Читайте также: