CVVT系統的裝置和工作原理
Содержание
任何四衝程內燃發動機都配備有氣體分配機構。 它是如何工作的 單獨審查... 簡而言之，該機制涉及確定氣缸點火的順序（向氣缸供應燃料和空氣的混合物的時間和持續時間）。
正時使用凸輪軸，凸輪的形狀保持恆定。 該參數由工程師在工廠計算得出。 它影響相應閥門打開的時刻。 該過程不受內燃機的轉數，內燃機的負載或MTC的組成的影響。 根據該部分的設計，可以將氣門正時設置為運動型駕駛模式（當進氣/排氣門打開到不同的高度並且與標準氣門有不同的正時）或進行測量。 閱讀有關凸輪軸修改的更多信息。 這裡.
在這種發動機中，形成空氣和汽油/汽油混合物（在柴油發動機中，VTS直接在氣缸中形成）的最佳力矩直接取決於凸輪的設計。 這就是這種機制的主要缺點。 在汽車行駛過程中，發動機以不同的模式工作，因此混合氣的形成並不總是有效的。 電動機的這一功能促使工程師開發了移相器。 考慮一下它是哪種CVVT機制，其工作原理，結構和常見故障是什麼。
什麼是帶CVVT離合器的發動機
簡而言之，配備有cvvt機構的電動機是一種動力單元，其正時相位根據發動機的負載和曲軸轉速而變化。 該系統早在90年代就開始流行。 上世紀。 越來越多的內燃機的氣體分配機構安裝了一個附加裝置，該裝置可校正凸輪軸位置的角度，因此，它可以在進氣/排氣階段的驅動中提供滯後/提前。
這種機制的第一個發展是在 1983 年的阿爾法羅密歐模型上進行了測試。 隨後，許多領先的汽車製造商都採用了這個想法。 他們每個人都使用不同的移相器驅動器。 它可以是機械版本、液壓驅動版本、電控版本或氣動版本。
通常，cvvt系統用於DOHC系列的ICE（其中，氣門正時機構具有兩個凸輪軸，每個凸輪軸均針對其自己的一組氣門-進氣或排氣系統而設計）。 根據驅動器的修改，移相器僅調整進氣門或排氣門組或兩組的操作。
CVVT系統設備
汽車製造商已經對移相器進行了一些修改。 它們在設計和驅動方面有所不同。
最常見的是根據液壓環原理工作的選件，它們會改變正時鏈條的張緊度（有關哪種車型配備了正時鏈條而不是皮帶的更多信息，請閱讀 這裡).
CVVT系統提供連續可變的定時。 這確保了無論曲軸轉速如何，氣缸室中都充滿了新鮮的空氣/燃料混合物部分。 有些修改旨在僅操作進氣門組，但也有一些選項也會影響排氣門組。
液壓式移相器具有以下裝置：
- 電磁控制閥
- 機油濾清器；
- 液壓離合器（或從ECU接收信號的執行器）。
為了確保系統的最大準確性，其每個元素都安裝在氣缸蓋中。 該系統中需要一個過濾器，因為該機構由於油的壓力而起作用。 作為例行維護的一部分，應定期清潔或更換它。
液壓離合器不僅可以安裝在進口閥組上，而且可以安裝在出口上。 在第二種情況下，該系統稱為DVVT（雙）。 此外，其中安裝了以下傳感器：
- DPRV（捕獲凸輪軸的每轉/秒，並將脈衝傳輸到ECU）；
- DPKV（記錄曲軸速度，並將脈衝傳輸到ECU）。 描述了該傳感器的裝置，各種修改形式和工作原理 另.
基於來自這些傳感器的信號，微處理器確定應該多少壓力才能使凸輪軸從標準位置稍微改變其旋轉角度。 此外，該脈衝進入電磁閥，通過電磁閥將油供應到液力偶合器。 液壓環的某些修改有自己的油泵，用於調節管路中的壓力。 系統的這種佈置使相位校正更加平滑。
作為上述系統的替代方案，一些汽車製造商在其動力單元上配備了簡化設計的廉價移相器。 它由液壓控制的離合器操作。 此修改具有以下設備：
- 液壓離合器；
- 霍爾傳感器（了解其工作原理 這裡）。 它安裝在凸輪軸上。 它們的數量取決於系統模型。
- 兩個凸輪軸的液力偶合器；
- 轉子安裝在每個離合器中；
- 每個凸輪軸的電動液壓分配器。
此修改的工作方式如下。 移相器驅動器封閉在外殼中。 它包括一個內部部分，一個旋轉轉子，該轉子安裝在凸輪軸上。 外部零件由於鏈條而轉動，在某些型號的裝置中，它是同步皮帶。 驅動元件連接到曲軸。 這些零件之間有一個充滿油的腔。
轉子的旋轉通過潤滑系統中的壓力來保證。 因此，氣體分佈會提前或滯後。 該系統中沒有單獨的油泵。 供油由主鼓風機提供。 當發動機轉速較低時，系統中的壓力較小，因此進氣門稍後打開。 該版本也會在以後發布。 隨著轉速的升高，潤滑系統中的壓力增加，轉子略微轉動，因此釋放較早（形成閥門重疊）。 當系統中的壓力較弱時，進氣沖程也比怠速時更早開始。
當發動機啟動時，並且在某些汽車模型中，當內燃機空轉時，液力偶合器的轉子被阻塞，並與凸輪軸形成剛性連接。 因此，在啟動動力裝置時，氣缸被盡可能高效地填充，正時軸被設置為內燃機的低速模式。 當曲軸的轉數增加時，移相器開始工作，因此所有氣缸的相位同時被校正。
在液力偶合器的許多變型中，由於工作腔中沒有油，轉子被鎖定。 一旦油進入部件之間，它們就會在壓力下彼此斷開連接。 在某些電機中，安裝了一對柱塞，這些柱塞對將這些零件連接/分開，從而堵住了轉子。
CVVT聯軸器
在cvvt液力偶合器或移相器的設計中，有一個帶有尖齒的齒輪，該齒輪固定在機構的主體上。 正時皮帶（鏈條）放在上面。 在該機構內部，齒輪連接到剛性連接到氣體分配機構的軸上的轉子。 這些元件之間有空腔，在設備運行時會充滿油。 從管路中的潤滑劑壓力中斷開元件的連接，並使凸輪軸的旋轉角度略微移位。
離合器裝置包括：
- 轉子
- 定子;
- 鎖定銷。
需要第三部分，以便移相器允許電動機在必要時進入緊急模式。 例如，當機油壓力急劇下降時，就會發生這種情況。 此時，銷釘移入主動鏈輪和轉子的凹槽中。 該孔對應於凸輪軸的中心位置。 在這種模式下，僅在中等速度下才能觀察到混合物形成的效率。
VVT控制閥電磁閥如何工作
在cvvt系統中，需要一個電磁閥來控制進入移相器工作腔的潤滑劑的壓力。 該機制具有：
- 柱塞;
- 連接器;
- 彈簧;
- 房屋；
- 閥門;
- 供排水渠道；
- 纏繞。
基本上，它是一個電磁閥。 它由汽車車載系統的微處理器控制。 從ECU接收到脈衝，電磁從中觸發。 線軸穿過柱塞。 油流的方向（通過相應的通道）由閥芯的位置確定。
的操作原理
為了了解移相器的工作原理，讓我們找出當電動機的運行模式改變時的氣門正時過程本身。 如果我們有條件地劃分它們，那麼將有五種這樣的模式：
- 空轉。 在這種模式下，正時驅動器和曲柄機構的轉數最小。 為了防止大量的廢氣進入進氣道，必須朝著進氣門的稍後打開改變延遲角。 通過此調整，發動機將更加穩定地運行，其排氣將具有最小的毒性，並且該裝置不會消耗過多的燃油。
- 小負荷。 在這種模式下，氣門重疊最小。 效果是一樣的：進入進氣系統（了解更多信息） 這裡），進入的廢氣量最少，並且電動機的運行穩定。
- 中等負載。 為了使該單元在此模式下穩定運行，必須提供更大的閥門重疊度。 這將使泵送損失最小化。 該調整允許更多的廢氣進入進氣道。 對於氣缸中介質的溫度值小（VTS成分中的氧氣較少），這是必需的。 順便說一句，為此目的，現代動力裝置可以配備再循環系統（詳細閱讀 另）。 這減少了氮氧化物的含量。
- 低速時的高負載。 此時，進氣門應更早關閉。 這增加了扭矩量。 閥組應不重疊或最小。 這將使電動機對油門運動做出更清晰的響應。 當汽車在動態流動中行駛時，該因素對發動機至關重要。
- 高曲軸轉速時的高負載。 在這種情況下，應該取消內燃機的最大功率。 為此，重要的是在活塞的TDC附近出現氣門重疊。 原因是在進氣門打開的短時間內，最大功率需要盡可能多的BTC。
在內燃機運行期間，凸輪軸必須提供一定的氣門重疊指示（當在進氣沖程上同時打開工作缸的進口和出口時）。 但是，為了VTS燃燒過程的穩定性，氣缸的填充效率，最佳燃料消耗和最小有害排放，要求該參數不應為標準參數，而應更改。 因此，在XX模式下，不需要氣門重疊，因為在這種情況下，一定量的燃料將不燃燒地進入排氣道，隨著時間的流逝，催化劑將遭受損失（詳細說明 這裡).
但是隨著速度的增加，觀察到空氣-燃料混合物的燃燒過程使汽缸中的溫度升高（空腔中的氧氣更多）。 為了使這種效果不會導致電動機起爆，VTS的體積應保持不變，但氧氣量應略有減少。 為此，系統允許兩組氣門保持打開狀態一段時間，以便一部分廢氣流入進氣系統。
這正是相位調節器的作用。 CVVT機制以兩種模式運行：超前和滯後。 讓我們考慮一下它們的功能是什麼。
提前
由於離合器設計有兩個供油通道，所以模式取決於每個腔中的油量。 發動機啟動時，油泵開始在潤滑系統中建立壓力。 物質通過通道流向電磁閥。 阻尼器葉片的位置由來自ECU的脈衝控制。
為了在相位超前的方向上改變凸輪軸的旋轉角度，閥瓣打開了通道，機油通過該通道進入流體耦合腔，該通道負責超前。 同時，為了消除背壓，將油從第二腔室中抽出。
落後
如有必要（記得這是由汽車的車載系統的微處理器根據編程算法確定的），稍後再打開進氣門，會發生類似的過程。 僅在這一次，油才從引導腔中抽出，並通過用於它的通道被泵入第二個液力偶合腔中。
在第一種情況下，液力偶合器的轉子逆著曲軸的旋轉而旋轉。 在第二種情況下，該作用在曲軸的旋轉方向上發生。
CVVT邏輯
CVVT系統的獨特之處在於，無論曲軸轉速和內燃機的負載如何，都能確保以新鮮的一部分空氣-燃料混合物對氣缸進行最有效的填充。 由於此類移相器有多種修改形式，因此其操作邏輯將有所不同。 但是，一般原則保持不變。
整個過程通常分為三種模式：
- 空閒模式。 在此階段，電子設備使移相器旋轉，以使進氣門稍後打開。 這是使電動機更平穩運行所必需的。
- 平均每千次展示收入。 在此模式下，凸輪軸必須位於中間位置。 與在這種模式下的常規發動機相比，這提供了更低的燃料消耗。 在這種情況下，不僅有來自內燃機的最有效的回報，而且其排放也不會那麼有害。
- 高速和最大速度模式。 在這種情況下，必須取消功率單元的最大功率。 為確保這一點，系統將凸輪軸朝進氣門的較早打開方向轉動。 在這種模式下，進氣應該被更早觸發並持續更長的時間，以便在關鍵的短時間內（這歸因於曲軸轉速高），氣缸將繼續接收所需的VTS體積。
重大故障
要列出與移相器相關的所有故障，必須考慮對系統進行特定的修改。 但是值得一提的是，CVVT故障的某些症狀與動力裝置和相關係統的其他故障相同，例如點火和燃料供應。 因此，在維修移相器之前，必須確保這些系統處於良好的工作狀態。
考慮最常見的CVVT系統故障。
相位傳感器
在改變氣門正時的系統中，使用相位傳感器。 有兩種最常用的傳感器，一個用於進氣凸輪軸，另一個用於排氣凸輪軸。 DF的功能是確定所有發動機運行模式下凸輪軸的位置。 不僅燃油系統與這些傳感器同步（ECU確定在哪一點噴射燃油），點火裝置也與點火裝置同步（分配器向特定氣缸發送高壓脈衝以點燃VTS）。
相位傳感器的故障導致發動機功率消耗的增加。 原因是當第一個氣缸開始執行特定衝程時，ECU沒有收到信號。 在這種情況下，電子設備會啟動反相注入。 這是由DPKV的脈衝確定供油時刻的時候。 在這種模式下，噴射器被觸發兩次。
由於此模式，電動機將繼續工作。 在最有效的時刻僅不形成空氣-燃料混合物。 因此，裝置的功率降低，燃油消耗增加（多少，取決於汽車的型號）。 以下是確定相位傳感器故障的標誌：
- 油耗增加；
- 廢氣的毒性增加了（如果催化劑不再適應其功能，這種症狀將伴隨著排氣管的特徵氣味-未燃燒燃料的氣味）；
- 內燃機的動力降低了；
- 觀察到功率單元運行不穩定（在XX模式下更明顯）；
- 整潔時，發動機緊急模式指示燈亮起；
- 難以啟動發動機（在啟動器運行的幾秒鐘內，ECU沒有收到來自DF的脈衝，此後，它切換到了同相噴射模式）；
- 電機自我診斷系統的運行發生中斷（取決於汽車型號，這會在內燃機啟動時發生，最多需要10秒鐘）；
- 如果機器裝有第4代及更高版本的HBO，則更明顯地觀察到該單元的運行中斷。 這是因為車輛控制單元和LPG單元工作不一致。
DF主要由於自然磨損以及高溫和持續振動而損壞。 傳感器的其餘部分是穩定的，因為它基於霍爾效應起作用。
凸輪軸正時損失的錯誤代碼
在診斷車載系統的過程中，設備可能會記錄此錯誤（例如雷諾汽車的車載系統，對應DF080代碼）。 這意味著違反了進氣凸輪軸旋轉角度的位移正時。 這是當系統比 ECU 指示的更難轉動時。
此錯誤的症狀是：
- 發動機警報整潔；
- 怠速速度過高或浮動；
- 引擎很難啟動；
- 內燃發動機不穩定；
- 在某些模式下，設備失速；
- 發動機傳來敲門聲。
- 油耗增加；
- 排氣不符合環保標準。
錯誤的P0011可能是由於機油變髒（潤滑脂未按時更換）或油位低而引起的。 同樣，當移相器楔形塊處於一個位置時，也會出現類似的代碼。 值得考慮的是，不同車型的電子設備也不同，因此，該錯誤的代碼也可能不同。 在許多型號中，其符號為P0011（P0016）。
電磁閥
在這種機制中最經常觀察到接觸的氧化。 通過檢查和清潔設備的接觸芯片可以消除這種故障。 不太常見的是閥楔位於特定位置，否則在通電時可能不會點火。 如果在移相器上安裝了系統的另一種改型的閥門，則該閥門也可能無法工作。
要檢查電磁閥，將其拆下。 接下來，檢查其莖是否自由移動。 為此，我們將兩根線連接到閥觸點，並在很短的時間內（不超過一或兩秒鐘，以免閥繞組燒壞），在電池端子處將其閉合。 如果閥門正在工作，將聽到喀噠聲。 否則，必須更換零件。
潤滑壓力
儘管這種故障與移相器本身的可維護性無關，但係統的有效運行取決於該因素。 如果潤滑系統中的壓力很弱，則轉子將無法使凸輪軸充分旋轉。 通常，這種情況很少發生，取決於潤滑更換時間表。 有關何時更換發動機機油的詳細信息，請閱讀 另.
相位調節器
除了電磁閥的故障外，移相器本身也可能卡在極端位置之一中。 當然，在發生這種故障的情況下，汽車可以繼續運行。 您只需要記住，將相位調節器凍結在一個位置的電動機將以與未配備可變氣門正時系統的相同方式工作。
以下是相位調節器完全或部分損壞的跡象：
- 同步皮帶會產生雜音。 一些遇到此類故障的駕駛者會注意到，移相器發出的聲音類似於柴油機的操作。
- 根據凸輪軸的位置，發動機將具有不穩定的rpm（怠速，中速或高速）。 在這種情況下，輸出功率會明顯降低。 這樣的發動機在XX模式下可以很好地工作，並且在加速過程中會失去動力，反之亦然：在運動駕駛模式下，它是穩定的，但是當鬆開油門踏板時，它會開始“阻塞”。
- 由於氣門正時不能適應動力裝置的工作模式，因此從油箱中排出的燃料會更快地排出（在某些汽車型號中，這種現像不太明顯）。
- 廢氣變得更有毒，並伴有刺鼻的未燃燒燃料氣味。
- 發動機預熱時，會觀察到浮動速度。 此時，移相器可能會發出更強烈的裂紋。
- 違反凸輪軸的一致性，並伴有相應的錯誤，在計算機診斷過程中可以看到此錯誤（有關如何執行此過程，請閱讀 在另一則評論中).
由於葉片的自然磨損，相位調節器本身可能會發生故障。 通常這發生在100-200之後，如果駕駛員忽略了換油的建議（舊的潤滑脂失去了流動性，並包含更多的小金屬屑），那麼液力偶合器轉子的故障可能會更早地發生。
另外，由於旋轉機構的金屬部件的磨損，當信號到達致動器時，凸輪軸的旋轉程度可能會超過發動機工作模式所要求的程度。 曲軸和凸輪軸位置傳感器的問題也會影響移相器的效率。 由於信號不正確，ECU可能會將氣體分配機構錯誤地調整為發動機工作模式。
甚至更少地，汽車的車載系統的電子設備發生故障。 由於ECU中的軟件故障，儘管本身可能沒有任何故障，但它可能會發出錯誤的脈衝或只是開始修復錯誤。
維修
由於移相器可以對電動機的運行進行微調，因此功率單元的運行效率還取決於其所有元件的使用壽命。 因此，該機構需要定期維護。 值得關注的第一個元件是機油濾清器（不是主要濾油器，而是用於清潔流經液力偶合器的油的濾油器）。 平均而言，每行駛30公里，就需要清潔或更換一次新的。
儘管此過程（清潔）可由任何駕駛者處理，但在某些汽車中，很難找到該元素。 通常將其安裝在發動機潤滑系統的管路中，在油泵和電磁閥之間的間隙中。 拆卸過濾器之前，建議您先閱讀說明，以了解過濾器的外觀。 除了清潔元件外，還需要確保其網格和主體沒有損壞。 進行工作時，請務必小心，因為過濾器本身非常脆弱。
優點和缺點
許多駕駛者對關閉可變氣門正時系統的可能性有疑問。 當然，服務站的主機可以輕鬆地關閉移相器，但是沒有人可以訂閱該解決方案，因為您可以百分百確定在這種情況下電動機將變得不穩定。 毫無疑問，在沒有移相器的情況下，可以保證功率單元在進一步運行期間的可維護性。
因此，CVVT系統的優點包括以下因素：
- 在內燃機的任何運行模式下，它都能最有效地填充氣缸；
- 這同樣適用於混合氣的燃燒效率以及在不同速度和發動機負載下最大功率的去除；
- 降低了廢氣的毒性，因為在不同的模式下，MTC完全燃燒掉了。
- 儘管發動機體積很大，但根據發動機類型，仍可觀察到適度的燃油經濟性；
- 賽車始終保持動態狀態，在更高的轉速下，可以觀察到動力和扭矩的增加。
儘管CVVT系統旨在穩定電動機在不同負載和速度下的運行，但它並非沒有缺點。 首先，與正時帶有一個或兩個凸輪軸的經典電動機相比，該系統增加了零件數量。 這意味著在汽車上增加了另一個單元，在維修運輸時需要注意並增加潛在的故障區域。
其次，移相器的維修或更換必須由合格的技術人員進行。 第三，由於電子設備使移相器對功率單元的操作進行了更精細的調整，因此其成本很高。 最後，我們建議您觀看一段簡短的視頻，了解現代電動機為何需要移相器及其工作原理：
問題與解答：
什麼是 CVVT？ 這是一個改變氣門正時（Continuous Variable Valve Timing）的系統。 它根據車速調節進排氣門的開啟次數。
什麼是 CVVT 聯軸器？ 這是可變氣門正時系統的關鍵執行器。 它也被稱為移相器。 它改變了閥門的開啟力矩。
什麼是雙 CVVT？ 這是對可變氣門正時系統的改進。 雙-雙。 這意味著在這種同步帶中安裝了兩個移相器（一個用於進氣門，另一個用於排氣門）。
