Интересные подробности о «второй жизни» мотора

Уникальные свойства ДВС семейства 1UZ подтверждает тот факт, что на базе этих моторов в США был разработан и сертифицирован в 1997 году авиационный двигатель FV2400-2TC, предназначенный для легкомоторного 4-местного самолета. При разработке мотора в топливную систему внедрили компрессор (supercharger), реализовали технологию двойного турбонаддува (twin-turbo) и установили новый БУД фирмы Hamilton Standard, что позволило получить мощность 360 л.с. А в 1998 году серийно начались выпускаться 300-сильные лодочные моторы Тойота VT300i, использующие блок цилиндров от 1UZ-FE VVT-i.

Не меньшей популярностью пользуются моторы 1UZ-FE у любителей производить над своими авто различные манипуляции: тюнинг-ателье с удовольствием заказывают контрактные (без пробега по России) двигатели 1UZ из Японии и свап-комплекты на их базе для последующего оснащения мощными ДВС как отечественных машин (Волга ГАЗ-24, Газель, УАЗ), так и японских моделей (Mitsubishi Pajero, Toyota Altezza или Тойота Марк 2). Описания таких успешных «операций» легко найти в интернете. Например, свап с 1G-FE на 1UZ-FE для Toyota Chaser с подробным описанием и фотографиями представлен на ресурсе https://www.drive2.ru/l/36902/.

Устройство, принцип работы VVT

За угловое смещение распределительного вала отвечает фазовращатель, представляющий собой гидромуфту, работой которой управляет ЭБУ двигателя.

Конструктивно фазовращатель состоит из ротора, который соединен с распредвалом, и корпуса, наружная часть которого является шестерней распределительно вала. Между корпусом гидроуправляемой муфты и ротором находятся полости, заполнение которых маслом приводит к перемещению ротора, а, следовательно, и смещению распредвала относительно шестерни. В полости масло подается по специальным каналам. Регулировка количества поступающего через каналы масла осуществляется электрогидравлическим распределителем. Распределитель представляет собой обычный электромагнитный клапан, который управляется ЭБУ посредством ШИМ-сигнала. Именно ШИМ-сигнал делает возможным плавное изменение фаз газораспределения.

Система управления, в образе ЭБУ двигателя, использует сигналы следующих датчиков:

• ДПКВ (рассчитывается частота вращения коленчатого вала);
• ДПРВ;
• ДПДЗ;
• ДМРВ;
• ДТОЖ.

Системы с разной формой кулачков Ввиду более сложной конструкции, система изменения фаз газораспределения посредством воздействия на коромысла клапанов кулачков разной формы получила меньшее распространение. Как и в случае с Variable Valve Timing, автоконцерны используют разные обозначения для обозначения схожих по принципу работы систем.

• Хонда — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control (VTEC). Если на двигателе одновременно используется и VTEC, и VVT, то такая система носит аббревиатуру i-VTEC.
• БМВ – Valvelift System.
• Ауди — Valvelift System.
• Тойота — Variable Valve Timing and Lift with intelligence от Toyota (VVTL-i).
• Митсубиши — Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control (MIVEC).

Система VTEC от Honda является, пожалуй, одной из самых известных, но и остальные системы работают по схожему типу.

Как вы можете увидеть из схемы, в режиме низких оборотов усилие на клапаны через коромысла передается набеганием двух крайних кулачков. При этом среднее коромысло двигается «вхолостую». При переходе в режим высоких оборотов давлением масла выдвигается запорный шток (блокирующий механизм), который превращает 3 коромысла в единый механизм. Увеличение хода клапанов достигается за счет того, что среднему коромыслу соответствует кулачок распредвала с наибольшим профилем.

Устройство, принцип работы VVT

За угловое смещение распределительного вала отвечает фазовращатель, представляющий собой гидромуфту, работой которой управляет ЭБУ двигателя.

Конструктивно фазовращатель состоит из ротора, который соединен с распредвалом, и корпуса, наружная часть которого является шестерней распределительно вала. Между корпусом гидроуправляемой муфты и ротором находятся полости, заполнение которых маслом приводит к перемещению ротора, а, следовательно, и смещению распредвала относительно шестерни. В полости масло подается по специальным каналам. Регулировка количества поступающего через каналы масла осуществляется электрогидравлическим распределителем. Распределитель представляет собой обычный электромагнитный клапан, который управляется ЭБУ посредством ШИМ-сигнала. Именно ШИМ-сигнал делает возможным плавное изменение фаз газораспределения.

Система управления, в образе ЭБУ двигателя, использует сигналы следующих датчиков:

• ДПКВ (рассчитывается частота вращения коленчатого вала);
• ДПРВ;
• ДПДЗ;
• ДМРВ;
• ДТОЖ.

Системы с разной формой кулачков

Ввиду более сложной конструкции, система изменения фаз газораспределения посредством воздействия на коромысла клапанов кулачков разной формы получила меньшее распространение. Как и в случае с Variable Valve Timing, автоконцерны используют разные обозначения для обозначения схожих по принципу работы систем.

• Хонда – Variable Valve Timing and Lift Electronic Control (VTEC). Если на двигателе одновременно используется и VTEC, и VVT, то такая система носит аббревиатуру i-VTEC.
• БМВ – Valvelift System.
• Ауди – Valvelift System.
• Тойота – Variable Valve Timing and Lift with intelligence от Toyota (VVTL-i).
• Митсубиши – Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control (MIVEC).

Принцип работы

Система VTEC от Honda является, пожалуй, одной из самых известных, но и остальные системы работают по схожему типу.

Как вы можете увидеть из схемы, в режиме низких оборотов усилие на клапаны через коромысла передается набеганием двух крайних кулачков. При этом среднее коромысло двигается «вхолостую». При переходе в режим высоких оборотов давлением масла выдвигается запорный шток (блокирующий механизм), который превращает 3 коромысла в единый механизм. Увеличение хода клапанов достигается за счет того, что среднему коромыслу соответствует кулачок распредвала с наибольшим профилем.

Разновидность системы VTEC является конструкция, в которой режимам: низких, средних и высоких оборотов соответствуют разные коромысла и кулачки. На низких оборотах кулачком меньшей формы открывается только один клапан, в режиме средних оборотов два меньших по форме кулачка открывают 2 клапаны, а на больших оборотах наибольший кулачок открывает оба клапаны.

Крайний виток развития

Ступенчатое изменение продолжительности открытия и высоты подъема клапанов позволяет не только изменять фазы газораспределения, но и практически полностью снять с дроссельной заслонки функцию регулирования нагрузки на двигатель. Речь в первую очередь о системе Valvetronic от BMW. Именно специалисты БМВ впервые добились подобных результатов. Сейчас схожими разработками обладают: Toyota (Valvematic), Nissan (VVEL), Fiat (MultiAir), Peugeot (VTI).

Открытая на небольшой угол дроссельная заслонка создает значительное противодействие движению воздушных потоков. В итоге часть полученной от сгорания топливовоздушной смеси энергии уходит на преодоление насосных потерь, что негативно сказывается на мощности и экономически автомобиля.

В системе Valvetronic количество поступающего в цилиндры воздуха регулируется степенью подъема и продолжительностью открытия клапанов. Реализовать это получилось при помощи внедрения в конструкцию эксцентрикового вала и промежуточного рычага. Рычаг связан червячной передачей с сервоприводом, управляет которым ЭБУ. Изменения положения промежуточного рычага смещает воздействие коромысла в сторону большего или меньшего открытия клапанов. Более подробно принцип работы показан на видео.

Проверка клапана VVTI

Не всегда при неисправностях нужна замена муфты. Проверка клапана vvti проводится элементарно. Для этого нужно лишь подать напряжение к контактам датчика в 12В. Напряжение не должно поступать длительное время, ведь клапан не может работать длительное время при низком напряжении. При подаче напряжения шток втягивается внутрь, а когда вы прекратите подавать ток, он возвращается в первоначальное положение.

Если шток будет легко перемещаться, то клапан исправно работает. Его приходится промывать и смазывать. После этого он будет стабильно функционировать. Если заметны неполадки, то стоит рассмотреть вариант ремонта или замены.

Конструкция и принцип работы электромагнитного клапана

Для производства электромагнитных клапанов используются материалы, соответствующие требованиям ГОСТ и международным стандартам. Электромагнитный клапан состоит из нескольких основных элементов:

Как работает электромагнитный клапан

Принцип работы электромагнитного клапана основан на работе элемента управления – электромагнитной катушки. При отсутствии постоянного или переменного тока под механическим давлением пружины, мембрана (поршень) клапана расположены в седле устройства. При подаче электрического напряжения различной мощности к клеммам соленоида, сердечник вовлекается внутрь катушки, обеспечивая открытие или закрытие протокового отверстия. Обесточивание соленоида приводит к закрытию створок. Конструктивные особенности устройства соленоидного клапана могут меняться, в зависимости от его типа.

Типы электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны распределены на несколько категорий.

По типу рабочего положения выделяют:

Нормально-открытые клапаны. По умолчанию, затворный элемент находится в открытом положении и не создает препятствий движению потоков.

Бистабильные клапаны. Способны переключаться в открытое или закрытое положение под воздействием электрического импульса.

По принципу действия электромагнитные клапаны разделяют на:

Клапан прямого действия. смена положений затворного компонента осуществляется под воздействием движения сердечника, при подаче электронапряжения.

Клапан непрямого действия. Воздействие энергии рабочей среды приводит к открытию и закрытию условного прохода. Управляется дистанционно, под действием пилотного клапана, срабатывающего при подаче электрического тока к катушке.

Клапан комбинированного действия. Регулирование затвора осуществляется по

поднятия мембраны соленоидного клапана.

По типу присоединения к трубопроводу:

По типу уплотнительной мембраны:

Мембрана FKM (фтористый каучук). Стандартное уплотнение, применяется для большинства неагрессивных рабочих сред.

Мембрана NBR (бутадиен-нитрильный каучук). Используется в средах продуктов нефтепереработки: бензин, масла, керосин, диз.топливо.

Мембрана EPDM (этилен-пропиленовый каучук). Характеризуется повышенной устойчивостью к температурам, работает в среде химических растворов и соединений: щелочей, спиртов, гликолей, кетона и др.

Правила монтажа и эксплуатации

Любые монтажные работы с клапаном проводятся при отсутствии рабочей среды в системе и обесточивании электрической цепи. Перед началом работ следует очистить трубопровод от механических частиц и взвесей.

Как подключить электромагнитный (соленоидный) клапан. Подключение электромагнитных клапанов в системе производится в горизонтальном положении, катушкой вверх.

Для правильной работы устройства направление движения среды должно соответствовать указательной стрелке на корпусе.

Установка электромагнитного клапана

производится в месте, доступном для последующего ремонта или обслуживания.

Запрещена установка клапана в местах с высокими показателями конденсации или вибрации, участках с возможным обледенением трубы, вблизи течей и порывов.

Установка дополнительных сетчатых фильтров подходящего типоразмера защитит клапан от попадания загрязнений, и, как следствие, снижения его гидравлических характеристик.

Преимущества электромагнитных клапанов

Автоматический тип работы

Высокое быстродействие

Возможность удаленного управления

Компактность (малые габаритные и весовые показатели)

Длительный срок эксплуатации

Простота монтажа и обслуживания

Причины поломок и методы устранения

Правильная эксплуатация и соблюдение технических параметров, указанных в паспорте изделия обеспечат надежную и длительную работу устройства. В некоторых случаях преждевременные

неисправности электромагнитного клапана возможны по нескольким причинам.

Снижение герметичности изделия может быть вызвано попаданием механических частиц на седло устройства. Рекомендуется демонтаж и чистка устройства с последующей установкой в системе сетчатого фильтра до клапана.

Выход из строя индукционной катушки может быть обусловлен неправильной мощностью напряжения, подаваемого к клеммам или превышением граничных параметров температуры и давления внутри трубопровода. Следует провести демонтаж устройства и заменить катушку. Попадание влаги на катушку может вызвать короткое замыкание и поломку устройства.

Неполное открытие/закрытие клапана может стать следствием загрязнения управляющего отверстия, дефектами мембраны или прокладки, остаточным напряжением на соленоиде и др.

Ремонт электромагнитного клапана

Как проверить датчик фаз

Проверка работоспособности датчика фаз двигателя внутреннего сгорания выполняется при помощи диагностического прибора, а также при помощи электронного мультиметра, способного работать в режиме измерения постоянного напряжения. Пример проверки обсудим для датчиков фаз автомобиля ВАЗ-2114. На моделях с 16-ти клапанным двигателем устанавливается датчик модели 21120-3706040, а на 8-ми клапанные — 21110-3706040.

В первую очередь перед диагностикой датчики необходимо демонтировать с их посадочного места. После этого нужно произвести визуальный осмотр корпуса ДФ, а также его контактов и контактной колодки. В случае, если на контактах присутствует грязь и/или мусор — от него необходимо избавиться при помощи спирта либо бензина.

Для проверки датчика 8-ми клапанного мотора 21110-3706040 его необходимо подключить к аккумуляторной батарее и электронному мультиметру по приведенной на рисунке схеме.

Далее алгоритм проверки будет следующим:

• Выставить питающее напряжение на уровне +13,5±0,5 Вольт (для питания можно воспользоваться обычным автомобильным аккумулятором).
• При этом напряжение между сигнальным проводом и «массой» должно составлять не менее 90% от питающего (то есть, 0,9V). Если оно ниже, а тем более равно или близко к нулю, значит, датчик неисправен.
• Поднести к торцу датчика (которым он направлен к реперу распредвала) стальную пластину.
• Если датчик исправен, то напряжение между сигнальным проводом и «массой» должно быть не более 0,4 Вольт. Если больше — значит, датчик неисправен.
• Убрать стальную пластину от торца датчика, напряжение на сигнальном проводе опять должно вернуться к исходным 90% от питающего напряжения.

Для проверки датчика фаз 16-ти клапанного двигателя 21120-3706040 его необходимо подключить к блоку питания и мультиметру по приведенной на втором рисунке схеме.

Для проверки соответствующего датчика фаз вам понадобится металлическая деталь размером шириной не менее 20 мм, длиной не менее 80 мм и толщиной 0,5 мм. Алгоритм проверки будет похожим, однако, с другими значениями напряжений:

• Установить питающее напряжение на датчике, равное +13,5±0,5 Вольт.
• При этом, если датчик исправен, то напряжение между сигнальным проводом и «массой» не должно превышать 0,4 Вольта.
• Поместить заранее подготовленную стальную деталь в щель датчика, куда помещается репер распределительного вала.
• Если датчик исправен, то напряжение на сигнальном проводе должно быть не менее 90% от значения питающего напряжения.
• Убрать пластину от датчика, при этом напряжение опять должно упасть до значения не более 0,4 Вольт.

В принципе, подобные проверки можно выполнять, и не демонтируя датчик с его посадочного места. Однако, чтобы осмотреть его лучше снять. Зачастую при проверке датчика имеет смысл проверить и целостность проводов, а также качество контактов. Например, бывают случаи, когда фишка неплотно держит контакт, из-за чего с датчика не поступает сигнал на электронный блок управления. Также, при возможности, желательно «прозвонить» провода, идущие от датчика к ЭБУ и к реле (питающий провод).

Кроме проверки мультиметром, нужно проверить наличие соответствующих ошибок датчика при помощи диагностического прибора. Если подобные ошибки выявлены первый раз, то можно попытаться их сбросить при помощи программных средств, либо просто отсоединив на несколько секунд минусовую клемму аккумуляторной батареи. Если же ошибка появилась вновь — нужна дополнительная диагностика по приведенным выше алгоритмам.

Типовые ошибки датчика фаз:

• P0340 — отсутствует сигнал определителя положения распредвала;
• P0341 — фазы газораспределения не совпадают с тактами сжатия/впуска цилиндропоршневой группы;
• P0342 — в электрической цепи ДПРВ слишком низкий уровень сигнала (фиксируется при замыкании на массу);
• P0343 — уровень сигнала от измерителя превышает норму (обычно возникает при обрыве проводки);
• P0339 — от датчика поступает прерывистый сигнал.

Таким образом, при выявлении указанных ошибок желательно выполнить дополнительную диагностику как можно быстрее с тем, чтобы двигатель работал в оптимальном рабочем режиме.

Источник

Соленоидные электромагнитные клапаны Danfoss

Клапанами Данфосс оснащаются различные виды оборудования – начиная с насосов, установленных на автозаправочных станциях, оканчивая машинами, которые можно встретить в химчистках. Небольшой размер этих устройств совершенно не сказывается на уровне их надежности. Компания Данфосс выпускает обширный диапазон клапанов. Благодаря этому в магазинах можно найти такие модификации, которые другие производители изготавливают исключительно по спецзаказу.

Соленоидные электромагнитные клапаны Danfoss имеют небольшие размеры, но это совершенно не влияет на уровень их надежности.

Преимущества соленоидных клапанов Данфосс:

• обширная номенклатура устройств общего назначения;
• даже стандартные модификации могут решить множество задач, с которыми сталкивается промышленность;
• ассортимент продукции позволяет подобрать приборы, способные контактировать с очень агрессивными средами, например, клапаны, корпус которых изготовлен из нержавеющей стали и обеспечен защитой класса IP67.

 При необходимости компания Данфосс может модифицировать продукцию с учетом технического задания покупателя. Благодаря этому можно найти оптимальные решения для любых промышленных задач. Причем в процессе разработки могут принимать участие представители компании-покупателя.

К запорным устройствам прилагается полный пакет технической документации, а также предоставляются упрощенные руководства, позволяющие покупателям выбрать клапан с подходящими характеристиками. В производственном процессе задействованы специалисты, являющиеся экспертами в области регулирования газа, пара и жидкостей. Поэтому продукция отличается высокой функциональностью, надежностью и безопасностью.

Компания Danfoss производит электромагнитные клапана как прямого действия, так и укомплектованные сервоприводом.

В продаже можно встретить электромагнитные запорные устройства прямого действия и укомплектованные сервоприводом. Особым спросом пользуются двухходовые соленоидные клапаны Danfoss EV220B, которые рассчитаны на регулировку нейтральных газов, воды, воздуха, масел. Некоторые модификации из этой линейки могут контролировать пар и слабоагрессивные среды.

Признаки, указывающие на неисправность датчика распредвала

Теперь давайте поговорим о том, как нам точно распознать выход из строя ДФ. Это, в частности:

• загоревшаяся на панели приборов надпись Check;
• неполадки и сбои, появляющиеся в режиме самостоятельной диагностики;
• ухудшение динамики и снижение мощности;
• увеличение расхода топлива.

Следует сразу же отметить, что данные признаки также могут указывать и на какие-то иные проблемы. Тем не менее одной из них как раз и является неисправность датчика распредвала. Если после запуска двигателя вы видите на приборной панели загоревшуюся надпись Check, тогда как стартер продолжает прокручиваться еще несколько секунд, то проблема, скорее всего, именно в ДФ. Все дело в том, что если он выходит из строя, то при запуске двигателя ЭБУ будет некоторое время ожидать поступления информации от датчика распредвала.

Если никакого сигнала от ДФ электронный блок управления так и не дождется, он все равно отдаст команду завестись, основываясь при этом уже на системе зажигания. На проблему с датчиком распредвала укажет и бортовой компьютер. В таком случае на его дисплее загорятся коды ошибок – 0343 либо 0340. Эти цифры говорят либо об обрыве в цепи датчика, либо о выходе из строя самого устройства. Соответственно, процесс диагностирования существенно облегчается.

Выявить поломку в большинстве случаев можно с помощью визуального осмотра. В ВАЗ-2114 датчик распредвала находится в непосредственной близости от головки блока цилиндров, возле воздушного фильтра. Внимательно осмотрите корпус ДФ – возможно, на нем есть какие-то механические повреждения. Их наличие – это практически 100-процентный признак неисправности. Далее следует проверить на возможное наличие влаги контакты. Они могут от этого замыкать, соответственно, датчик просто не может передавать информацию на электронный блок управления.

Помимо этого, проверьте контакты и на предмет окисления и ржавчины, из-за которых информация на ЭБУ передается некорректно. Следующий этап – осмотр цепи. При выявлении оборванных или поврежденных проводов замените их и после этого проверьте работу авто. Если проблем не обнаружено, следует продолжить поиск.

Достаточно часто возникает поломка, при которой без замены датчика распредвала просто не обойтись. Проделать данную операцию вполне можно и самостоятельно – не обязательно ехать на автосервис, и платить мастерам за работу. Крепится датчик всего лишь одним болтом – чтобы его открутить, следует взять ключ на 10. Далее можно снимать само устройство. Не забудьте сразу же после этого закрыть разъем, в который вставляется датчик, чтобы не допустить падания туда грязи или пыли. Для того чтобы убедиться в своей догадке, можно поставить заведомо работоспособный датчик, одолженный, например, у кого-то из знакомых. Если автомобиль после данной манипуляции заработал нормально – смело отправляйтесь в магазин и покупайте новый.

Следует отметить, что на ВАЗ-2114 с 16-клапанным двигателем ДФ находится возле распределительного вала, под воздушным коллектором. Соответственно, добраться до него будет более сложно. Для того чтобы процесс замены датчика распредвала здесь был более удобным, рекомендуется предварительно снять решетку радиатора. Крепится он с помощью 2 болтов – их проще всего открутить с помощью удлинителя головки. Далее алгоритм действий такой же, как было описано выше. Кстати, попробуйте тщательно протереть старый датчик, и вернуть его на место. Вполне возможно, что устройство снова заработает нормально. Если не помогло – значит, придется раскошелиться на новый.

Замена датчика фаз на ВАЗ 2114

Типовые симптомы неполадок системы VVTI

Итак, система должна изменять фазы работы газораспределительного механизма. 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.

Toyota Verossa › Бортжурнал › VVT-I Мифы, симптомы, проблемы.

Итак в связи с тем, что пока искал причину проблем с движком перерыл кучу форумов по vvt-i и решил немного свести воедино. Вся информация собрана исключительно на форумах, на личных ощущениях, поэтому не претендую на 100 процентов верности.

И так для начала разберем симптомы указывающие на проблемы с vvt-i:

1. САМОЕ ГЛАВНОЕ: Машина живет своей жизнью, с утра еле едет, тянет, вы материтесь, а в обед сели и вроде отлично валит. Это происходит из-за подклинивающего штока. 2. Увеличенный расход бензина. При условии что вы почистили дроссель, поменяли свечи, проверили либо заменили лямбды, но бензин продолжает уходить, это может указывать на плохо работающий клапан vvt-i из-за неправильных фаз газораспределения увеличивается расход. 3. Плавающие обороты, например вы стоите в пробке на скорости, а обороты немного плавают. Опять же при условии что дроссель чистый и нормально обучен после чистки, если он электронный. 4. Затупание при разгоне. Вы нажимаете педаль в пол, но обороты повышаются неравномерно, а как бы с рывком. При условии, что ваш автомат живой и не тупит тоже может указывать на неполадки в системе vvt-i. 5. Далеко не стандартный симптом, но у меня было именно так. Машина едет хорошо, но если стоять в пробке и немного дать газу, то обороты подскакивают, потом падают до нуля и машина глохнет. 6. Машина стала плохо ехать на низах. При условии что хороший бензин, свечи и чистый дроссель тоже зачастую указывает на клапан vvt-i. При всех этих условиях чек не загорается, никаких ошибок вы не увидите, только сканер или осциллограф и проверка графика показаний от клапана vvt-i.