Неисправность фазорегулятора

Как двигают фазы

У разных производителей существуют различные конструкции таких систем. Одни изменяют время подъема клапанов, другие – высоту подъема, а третьи – и то, и другое. Системы изменения фаз могут устанавливаться только для впускных клапанов или и для впускных, и для выпускных. В настоящее время используется три способа изменения фаз газораспределения.

  • Первый способ – поворот распредвала по ходу вращения с ростом оборотов двигателя. Таким образом, обеспечивается более раннее открытие клапанов. Основная деталь таких систем – фазовращатель (другое название – гидроуправляемая муфта). Он представляет собой ротор, смонтированный в шкиве распредвала, между которыми есть полости. Эти полости по сигналу контроллера двигателя через электромагнитный клапан заполняются маслом, что приводит к повороту распредвала. Угол поворота зависит от того, какая именно полость заполнена. Фазовращатель в большинстве случаев устанавливается только на впускной распредвал, на некоторых системах – и на выпускной. Описанный способ используется в системах VANOS и Double VANOS от BMW, VVT-i и Dual VVT-i(Variable Valve Timing with intelligence) от Toyota, VVT(Variable Valve Timing) от Volkswagen, VTC(Variable Timing Control) от Honda, CVVT(Continuous Variable Valve Timing) от Hyundai, Kia, Volvo, General Motors, VCP(Variable Cam Phases) от Renault.
  • Второй способ – применение кулачков разного профиля на разных режимах работы. На малых оборотах используются кулачки, обеспечивающие «узкие» фазы, то есть малые высоту подъема и время открытия клапанов. С ростом оборотов по команде блока управления происходит переключение на «широкофазные» кулачки. Таким образом, фазы меняются ступенчато, а не плавно, как в предыдущей системе. Зато, кроме фаз, регулируется и высота подъема клапана. Разнопрофильные кулачки используют в своих системах: VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) от Honda, VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift with intelligence) от Toyota, MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control) от Mitsubishi.
  • Третья, самая совершенная группа систем, плавно регулирует высоту подъема клапанов. Главное достоинство таких систем в том, что они позволяют отказаться от дроссельной заслонки на впуске. Тем самым существенно снижаются насосные потери и расход топлива. Впервые такая система под названием Valvetroniс была применена BMW. В ней между распредвалом и клапаном расположен дополнительный рычаг, один конец которого давит на коромысло клапана, а второй соединен с эксцентриковым валом. Проворачивая этот вал с помощью электромотора, система управления тем самым меняет наклон рычага и его плечо. Увеличение плеча приводит к увеличению подъема клапана и количества воздуха, попадающего в цилиндры. Высота подъема регулируется в пределах от 0,5 до 12 мм.

Вслед за BMW аналогичные системы создали Valvematic от Toyota, VEL (Variable Valve Event and Lift System) от Nissan, MultiAir от Fiat, VTI (Variable Valve and Timing Injection) от Peugeot.

В системе MultiAir используется один распредвал, который приводит и впускные, и выпускные клапана. Но если выпускные клапана механически управляются кулачками, то на впускные воздействие от кулачков передается через специальную электрогидравлическую систему. Именно в ней и состоит новизна. Впускные кулачки нажимают на поршни, а те через электромагнитный клапан передают усилие на рабочие гидроцилиндры, которые уже воздействуют на впускные клапана. Главный узел – именно клапан, регулирующий давление в системе. Он имеет только два положения: открыт-закрыт. Если он открыт, давление в системе отсутствует, и усилие на клапан не передается. Поэтому, управляя моментом и длительностью открытия электромагнитного клапана за то время, пока кулачок воздействует на поршенек, можно добиться любого алгоритма открытия впускных клапанов. А значит, ширину фаз можно плавно регулировать от 0 до 100%. Максимальная ширина фазы определяется профилем впускного кулачка распредвала.

А какое отношение все вышеописанное имеет к экологии? Системы изменения фаз газораспределения, оптимизируя процесс сгорания топлива, тем самым снижают его расход, а, значит и количество вредных выбросов.

Система на основе гидроуправляемой муфты

Широкое распространение получили системы изменения фаз газораспределения, принцип работы которых основан на осуществлении поворота распредвала. К таким схемам управления фазами газораспределения относят: японскую систему VVT-i, Dual VVT-i, решение немецкого концерна BMW под названием VANOS, Double VANOS, схему VVT от Volkswagen, управление фазами газораспределения VTEC от Honda, систему CVVT брендов Hyundai, Kia и концерна GM, регулировку фаз VCP от Renault и т.д.

Работа указанных выше систем основывается на небольшом повороте распредвала по ходу его вращения. Такой способ позволяет добиться раннего открытия клапанов сравнительно с их базовым начальным положением. Данный тип систем изменения фаз газораспределения конструктивно состоит из специальной муфты, которая управляется гидравлическим способом, а также дополнительной системы управления указанной муфтой. Гидроуправляемая муфта среди автомехаников получила название фазовращатель.

Поворот распредвала осуществляется при помощи электроники управления и гидравлики, а сама система чаще всего затрагивает только впускные клапаны. Рост оборотов ДВС приводит к тому, что фазовращатель осуществляет проворот распредвала по ходу его вращения, впускные клапана открываются раньше и цилиндры намного более эффективно наполняются рабочей смесью в режиме высоких оборотов.

Получается, гидроуправляемая муфта реализует поворот распредвала ГРМ. Данная муфта конструктивно включает в себя:

  • ротор, который соединен с распредвалом;
  • корпус, которым выступает шкив привода распредвала;

В определенные полости, которые расположены между ротором и корпусом-шкивом, попадает моторное масло из системы смазки ДВС. Масло в муфту подается по особым каналам. Когда моторное масло заполняет одну или другую полость муфты, осуществляется поворот ротора по отношению к корпусу. Этот поворот ротора означает, что и распределительный вал будет повернут на необходимый угол.

Чаще всего местом установки гидроуправляемой муфты становится привод того распределительного вала, который отвечает за работу впускных клапанов. Встречаются также конструкции ДВС, когда подобные муфты-фазовращатели стоят как на впускном распредвале, так и на выпускном. Данное решение позволяет  шире и эффективнее регулировать параметры работы ГРМ на впуске и выпуске, но усложняет механизм.

Электронное управление автоматически регулирует работу гидроуправляемой муфты. Система такого управления включает в себя:

  • группу входных датчиков;
  • электронный блок управления;
  • список исполнительных устройств;

Система управления получает показания от датчика Холла, который производит оценку положения распредвалов. Дополнительно задействованы  и другие датчики, которые используются ЭБУ для управления работой всего двигателя.

К таковым относят датчик, измеряющий частоту вращения коленвала, температурный датчик охлаждающей жидкости (ОЖ), датчик расхода воздуха и другие. Сигналы от этих датчиков подаются в ЭБУ, который после отправляет соответствующий сигнал на  специальное управляющее (исполнительное) устройство.

Таким устройством, на которое воздействует электронный блок управления двигателем, является электромагнитный клапан (электрогидравлический распределитель). Клапан представляет собой распределитель, который при необходимости открывает доступ потоку моторного масла к гидроуправляемой муфте, а также реализует отвод масла от фазовращателя. Это зависит от того, в каком режиме работает силовой агрегат.

Данная схема изменения фаз газораспределения с использованием муфты задействуется в момент работы двигателя на холостом ходу, (мотор работает на самых низких оборотах), в режиме максимальной мощности на высоких оборотах, а также в том режиме, когда осуществлен выход ДВС на максимум крутящего момента.

Как проверить фазорегулятор

Существует один простой метод, как можно проверить, работает фазорегулятор в двигателе или нет. Для этого необходимы лишь два тонких провода длиной около полутора метров. Суть проверки заключается в следующем:

Снять штекер с разъема клапана подачи масла в фазорегулятор и подключить туда подготовленные проводки.
Второй конец одного из проводов нужно подсоединить на одну из клемм аккумулятора (полярность в данном случае неважна).
Второй конец второго провода оставить пока в подвешенном состоянии.
Запустить двигатель на холодную и оставить работать на холостых оборотах

Важно, чтобы масло в движке было остывшим!
Подключить конец второго провода ко второй клемме аккумулятора.
Если двигатель после этого начинает «задыхаться», значит, фазорегулятор работает, в противном случае — нет!. Электромагнитный клапан фазорегулятора необходимо проверять по следующему алгоритму:

Электромагнитный клапан фазорегулятора необходимо проверять по следующему алгоритму:

  • Выбрав на тестере режим измерение сопротивления, замерьте его между выводами клапана. Если ориентироваться на данные руководства Меган 2, то при температуре воздуха +20°С оно должно находиться в пределах 6,7…7,7 Ом.
  • Если сопротивление ниже — значит, имеет место замыкание, если больше — обрыв. В любом случае клапана не ремонтируют, а меняют на новые.

Измерение сопротивления можно выполнить и без демонтажа, однако нужно проверить и механическую составляющую клапана. Для этого понадобится:

  • От источника питания 12 Вольт (АКБ авто) подайте напряжение дополнительными проводками на электрический разъем клапана.
  • Если клапан исправен и чист, то при этом его поршень выдвинется вниз. Если напряжение убрать — шток должен вернуться в исходное положение.
  • Далее нужно проверить зазор в крайних выдвинутых положениях. Он должен быть не более 0,8 мм (можно воспользоваться металлическим щупом для проверки зазоров клапанов). Если он меньше, то клапан нужно прочистить по описанному выше алгоритму.После выполнения чистки электрическую и механическую проверки следует, а затем принимать решение о замене. повторить.

Чтобы «продлить жизнь» фазорегулятору и его электромагнитному клапану рекомендуется чаще менять масло и масляные фильтра. Особенно, если машина эксплуатируется в тяжелых условиях.

Ошибка фазорегулятора

В случае, если на Рено Меган 2 в блоке управления сформировалась ошибка DF080 (цепь изменения характеристики распределительного вала, обрыв цепи), то нужно в первую очередь проверить клапан по приведенному выше алгоритму. Если он работает нормально, то в таком случае необходимо «прозвонить» по цепи провода от фишки клапана до электронного блока управления.

Чаще всего проблемы возникают в двух местах. Первое — в жгуте проводов, которые идут с самого двигателя на блок управления двигателем. Второе — в самом разъеме. Если проводка целая, то смотрите разъем. Со временем пины на них разжимаются. Чтобы их поджать нужно выполнить следующие действия:

  • снять пластиковый держатель с разъема (сдернуть вверх);
  • после этого появится доступ к внутренним контактам;
  • аналогично нужно демонтировать заднюю часть корпуса держателя;
  • после этого поочередно достать через заднюю часть один и второй сигнальный провод (действовать лучше по очереди, чтобы не перепутать распиновку);
  • на освободившейся клемме необходимо при помощи какого-то острого предмета нужно поджать клеммы;
  • собрать все в исходное положение.

Почему требуется замена фазорегуляторов Опель Астра H?

Причиной появления неисправности часто бывает отказ клапанов. Они могут быть старого образца, тогда у них шток изготовлен из твердого сплава, а стакан – из мягкого металла. В результате работы стакан быстро изнашивается, и механизм может заклинить. Модернизированные механизмы не имеют этого недостатка. И шток, и стакан изготавливаются из одинакового материала, что исключает разность износа.

Основным устройством фазовращателя являются шестерни, механизм которых управляется давлением масла с помощью электромагнитов, которыми управляет электронный блок.

Основными причинами выхода из строя системы фазорегулятора могут быть:

  • механическая поломка фиксатора шестерней. Может возникать при длительной эксплуатации автомобиля;
  • масляное голодание – недостаточный уровень или использование масла, не предназначенного для работы в двигателях Опель Астра Н. Шестерни и клапаны чувствительны к недостатку масла в системе;
  • длительное использование масла без замены. В результате фильтрующие сеточки забиваются, и прекращается его подача к механизму.

2.13. Регулировка фаз газораспределения

Снимите крышку распределительного механизма.

Снимите клапан рециркуляции ОГ.

Рис. 2.36. Установка болта в ременный шкив коленвала

Для прокручивания коленвала вставьте опорную втулку, ременный шкив коленвала 2 и болт коленвала 3, после чего вкрутите болт (используйте контропору 3415) (
рис. 2.36).

Снимите свечу зажигания первого цилиндра. Для этого используйте съемник и свечной ключ.

Рис. 2.33. Установка адаптера и индикатора

Вкрутите адаптер для индикатора часового типа до упора в гнездо свечи зажигания (
рис. 2.33).

Вставьте индикатор часового типа с удлинителем до упора и прижмите его гайкой.

Прокрутите коленвал в направлении вращения двигателя до ВМТ первого цилиндра. Запомните положение малой стрелки индикатора часового типа.

Затем поверните коленвал против направления вращения двигателя обратно на 45°.

Надавите на планку натяжителя 1 в направлении стрелки и зафиксируйте поршень стопорным штифтом (
рис. 2.36).

Пометьте фломастером направление хода цепи ГРМ 3.

ПРИМЕЧАНИЕ

Центральный болт фазовращателя 2 имеет левую резьбу.

Рис. 2.37. Снятие фазовращателя

Выкрутите болты 2 и 4 и снимите фазовращатель 1 с цепи ГРМ 3 (
рис. 2.37). Для удерживания используйте контропору.

Вновь насадите фазовращатель 1.

Замените болты 2 и 4 и затяните болт 2 на 40 Н·м, а болт 4 на 50 Н·м.

Проверните впускной и выпускной распредвалы, пока фиксатор распредвалов не войдет в отверстия в распредвалах до упора.

Рис. 2.35. Фиксатор распредвалов

Стопорные штифты1должны войти в отверстия 2. Отметка «TOP» должна быть видна сверху (
рис. 2.35).

ПРИМЕЧАНИЕ

При прокручивании распредвалы нельзя смещать по оси.

Рис. 2.38. Крепление фиксатора

Для крепления фиксатора вкрутите болт M6 от руки; не затягивая его (
рис. 2.38).

Открутите болты звездочек распредвалов. Для этого обязательно используйте контропору.

ПРИМЕЧАНИЕ

Фиксатор распредвалов нельзя используйте в качестве контропоры.

Снимите одну звездочку распредвала.

Положите цепь ГРМ, соблюдая направление хода, на звездочки распредвалов и вновь насадите снятую звездочку.

Вкрутите болты распредвалов настолько, чтобы звездочки еще проворачивались на распредвалах.

Натяните цепь ГРМ, вытянув стопорный штифт.

Поверните коленвал в направлении вращения двигателя в ВМТ первого цилиндра. Допустимое отклонение от ВМТ первого цилиндра ±0,01 мм.

ПРИМЕЧАНИЕ

Если коленвал был прокручен далее ВМТ более, чем на 0,01 мм, его следует еще раз поверните против направления вращения двигателя примерно на 45°. В заключение приведите коленвал в направлении вращения двигателя в ВМТ первого цилиндра.

Удерживайте с помощью контропоры звездочки распредвалов 1 и 5 в данном положении и затяните болты 2 (левая резьба) с моментом затяжки 40 Н·м и 4 на 50 Н·м (
рис. 2.37).

ПРИМЕЧАНИЕ

При затяжке болтов распредвалов коленвал не должен проворачиваться, а цепь ГРМ 3 должна оставаться натянутой по обеим сторонам.

Снимите фиксатор распредвалов.

Поверните коленвал в направлении вращения двигателя на два оборота в ВМТ первого цилиндра. Допустимое отклонение от ВМТ первого цилиндра ±0,01 мм.

Вставьте фиксатор распредвалов в отверстия в распредвалах до упора.

Если фиксатор распредвалов не вставляется

Повторите регулировку.

Если фиксатор распредвалов вставляется

Снимите фиксатор распредвалов, удерживайте звездочки распредвалов с помощью контропоры и вкрутите болты 2 (левая резьба) и 4 обычным ключом на 1/4 оборота (90°). (
рис. 2.37).

ПРИМЕЧАНИЕ

Центральный болт фазовращателя 2 имеет левую резьбу.

ПРИМЕЧАНИЕ

Звездочки при затяжке болтов не должны прокручивайтеся на распредвалах.

Поверните коленвал еще раз в направлении вращения двигателя на два оборота в ВМТ первого цилиндра. Допустимое отклонение от ВМТ первого цилиндра ±0,01 мм.

Вставьте фиксатор распредвалов в отверстия в распредвалах до упора.

Если фиксатор распредвалов не вставляется повторите регулировку.

Дальнейшая установка выполняется в обратной последовательности.

Установите крышку распределительного механизма.

Установите поликлиновой ремень.

Замените уплотнительные кольца заглушек распредвалов и смажьте их маслом перед монтажом.

Установите клапан рециркуляции ОГ.

предыдущая страница2.2.12. Проверка фаз газораспределения следующая страница 2.2.14. Снятие и установка картера распределительных валов

Honda VTEC, Toyota VVTL-i, Mitsubishi MIVEC, Kia CVVL

Чтобы дополнительно регулировать поднятие клапана, были созданы еще более продвинутые системы, но родоначальницей была компания HONDA, со своим мотором VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control). Суть в том, что кроме изменения фаз, эта система может больше поднимать клапана, тем самым улучшая наполнение цилиндров или отвод отработанных газов. У HONDA сейчас используется уже третье поколение таких моторов, которые впитали в себя сразу обе системы VTC (фазовращатели) и VTEC (поднятие клапана), и сейчас она называется – DOHC i-VTEC.

Система еще более сложная, она имеет продвинутые распредвалы в которых есть совмещенные кулачки. Два обычных по краям, которые нажимают на коромысла в обычном режиме и средний более выдвинутый кулачок (высокопрофильный), который включается и нажимает клапана скажем после 5500 оборотов. Эта конструкция имеется на каждую пару клапанов и коромысел.

Как же работает VTEC? Примерно до 5500 об/мин мотор работает в штатном режиме, используя только систему VTC (то есть крутит фазовращатели). Средний кулачок как бы не замкнут с двумя другими по краям, он просто вращается в пустую. И вот при достижении высоких оборотов, ЭБУ дает приказание на включение системы VTEC, начинает закачиваться масло и специальный штифт выталкивается вперед, это позволяет замкнуть все три «кулачка» сразу, начинает работать самый высокий профиль – теперь именно он давит пару клапанов, на которые рассчитана группа. Таким образом, клапан опускается намного больше, что позволяет дополнительно наполнить цилиндры новой рабочей смесью и отвести больший объем «отработки».

Стоит отметить, что VTEC стоит и на впускном и выпускном валах, это дает реальное преимущество и прирост мощности на высоких оборотах. Прирост примерно в 5 – 7%, это очень хороший показатель.

Стоит отметить, хотя ХОНДА была первой, сейчас похожие системы используются на многих автомобилях, например Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL). Иногда как например в моторах Kia G4NA, используется лифт клапанов только на одном распредвалу (здесь только на впускном).

НО и у этой конструкции есть свои недостатки, и самый главный это ступенчатое включение в работу, то есть едите до 5000 – 5500 и дальше чувствуете (пятой точкой) включение, иногда как толчок, то есть нет плавности, а хотелось бы!

Поворот распредвала

Одним из способов регулирования фаз газораспределения является изменение положения распределительного вала относительно его первоначального положения в зависимости от режимов работы двигателя. Для примера рассмотрим систему Variable Valve Timing (VVT), применяемую на автомобилях Фольксваген. Она предназначается для оптимизации фаз при работе двигателя на режимах холостого хода, максимальной мощности и максимального крутящего момента.

В систему VVT входят следующие компоненты:

  • Две гидроуправляемые муфты (другое название — фазовращатели), установленные на впускном и выпускном распределительных валах. Обе муфты подключены через корпус механизма газораспределения к системе смазки двигателя. Муфты состоят из встроенного в звездочку вала наружного корпуса и неподвижно соединенного с валом ротора. Корпус и ротор могут смещаться относительно друг друга
  • Корпус механизма газораспределения, установленный на головке блока цилиндров двигателя. Внутри корпуса проходят каналы для подвода и отвода масла к обеим муфтам поворота распределительных валов.
  • Два электрогидравлических распределителя. Эти распределители установлены на корпусе механизма газораспределения. Они служат для регулирования подвода масла из системы смазки двигателя к обоим фазовращателям.

Управление системой VVT осуществляется блоком управления двигателя. Получая данные с датчиков о частоте вращения коленвала, нагрузке двигателя, температуре охлаждающей жидкости, а также о мгновенном положении коленчатого и распределительных валов, ЭБУ выдает сигнал на электрогидравлические распределители. Распределители открывают соответствующие каналы подвода масла, расположенные в корпусе механизма газораспределения. Масло из системы смазки двигателя поступает в гидроуправляемые муфты, которые поворачивают распределительные валы.

На режиме холостого хода впускной вал поворачивается таким образом, чтобы обеспечить более позднее открытие и соответственно более позднее закрытие впускных клапанов, а выпускной вал поворачивается так, что выпускной клапан закрывается задолго до прихода поршня в ВМТ. В результате количество отработанных газов в смеси снижается до минимума, что благоприятствует стабилизации сгорания в цилиндрах двигателя и повышению равномерности его работы на данном режиме.

Для достижения максимальной мощности при высокой частоте вращения вала двигателя производится задержка открытия выпускных клапанов. Благодаря этому увеличивается продолжительность давления газов на поршень на такте рабочего хода. Впускной клапан открывается после ВМТ и закрывается относительно поздно после НМТ. При этом динамические процессы во впускной системе используются для получения эффекта дозарядки цилиндров и соответствующего увеличения мощности двигателя.

Для получения максимального крутящего момента необходимо обеспечить возможно больший коэффициент наполнения цилиндров. Для этого необходимо раньше открывать и соответственно закрывать впускные клапаны, чтобы не допустить обратный выброс смеси из цилиндров во впускной трубопровод. При этом выпускные клапаны закрываются с небольшим опережением до ВМТ. Более подробно с работой системы VVT можно ознакомиться здесь (формат PDF).

Подобные системы устанавливают в своих двигателях Renault (VCP), BMW (VANOS/Double VANOS), Toyota (VVT-i), Honda (VTC). Некоторые из них используют фазовращатели только на впускном распредвалу, некоторые, как и VVT – на обоих. Недостатком подобных систем является то, что они способны только сдвигать фазы в ту или другую сторону, но не могут «сужать» или «расширять» их.

Признаки неисправности фазорегулятора

О полном или частичном выходе фазорегулятора из строя можно судить по следующим признакам:

  • Увеличение шумности работы двигателя. Из района установки распределительного вала будут исходить повторяющиеся лязгающие звуки. Некоторые автолюбители говорят, что они похожи на работу дизельного мотора.
  • Нестабильная работа двигателя в одном из режимов. Мотор может хорошо держать холостые обороты, но плохо разгоняться и терять мощность. Или наоборот, нормально ездить, но «захлебываться» на холостых. На лицо общее снижение выходной мощности.
  • Повышенный расход топлива. Опять же, в каком-то режиме работы мотора. Желательно проверять расход топлива в динамике по бортовому компьютеру либо диагностическому прибору.
  • Повышение токсичности выхлопных газов. Обычно их количество становится больше, и они приобретают более резкий, чем ранее, топливный, запах.
  • Повышается расход моторного масла. Оно может начать активно выгорать (уменьшается его уровень в картере) либо терять свои эксплуатационные свойства.
  • Нестабильные обороты после запуска двигателя. Это обычно продолжается около 2…10 секунд. В это же время треск от фазорегулятора сильнее, а потом он немного стихает.
  • Формирование ошибки рассогласования коленчатого и распределительного валов или положения распредвала. У разных машин их код может отличаться. Например, у «Рено» ошибка с кодом DF080 прямо указывает на проблемы с «фазиком». У других машин зачастую возникает ошибка p0011 или p0016, указывающих на рассинхронизацию системы.

Обратите внимание, что кроме этого, при выходе фазорегулятора из строя может проявляться только часть указанных признаков или проявляются они на разных машинах по-разному

Гарантийные обязательства и ценообразование

Наличие специальных приспособлений, обученного персонала и качественных запасных частей позволяет производить замену фазорегулятора Опель Астра Н с хорошим качеством.

Все запасные части мы закупаем у производителя и только заводского изготовления. Поэтому мы предоставляем гарантийные обязательства на все выполненные работы и запасные части, а прямые поставки запасных частей позволяют нам устанавливать справедливые и конкурентные цены, которые не превышает среднерыночные.

Высокое качество выполнения работ и справедливое ценообразование привлекают наших клиентов. После проведения ремонтных работ у нас автолюбители становятся постоянными клиентами нашего автосервиса.

Двигатель 1UZ-FE [ править | править код ]

1UZ-FE non VVT-i (1989—1997 гг.)

Toyota 1UZ-FE
Производитель Toyota Motor Corporation
Код двигателя 1UZ-FE
Тип бензиновый
Объём 3968 см 3
Максимальная мощность 261 л. с. , при 5400 об/мин
Максимальный крутящий момент 363 Н·м , при 4600 об/мин
Конфигурация V8
Цилиндров 8
Клапанов 32
Диаметр цилиндра 87,5 мм
Ход поршня 82,5 мм
Степень сжатия 10,4
Охлаждение жидкостное
Клапанной механизм DOHC
Материал блока цилиндров алюминиевый сплав
Материал ГБЦ алюминиевый сплав
Тактность (число тактов) 4
Порядок работы цилиндров 1-8-4-3-6-5-7-2
Рекомендованное топливо АИ-95
Медиафайлы на Викискладе

Базовая версия двигателя серии UZ дебютировал в августе 1989 году на автомобиле Toyota Crown серии S130, а в октябре 1989 года на Lexus LS (Toyota Celsior) первой серии (UCF10). В скором времени он появился на целом ряде других моделей Toyota и Lexus.

Согласно системе маркировки Toyota, двигатель получил обозначение 1UZ-FE. В обозначении первая цифра обозначает поколение (1 — первое поколение), буквы за цифрой — семейство (UZ), оставшиеся буквы — исполнение (F — клапанный механизм DOHC с «экономичными» узкими фазами, E — впрыск топлива с электронным управлением).

V-образный двигатель с углом развала 90° имеет диаметр цилиндра 87,5 мм, а ход поршня 82,5 мм. Межцилиндровое расстояние блока цилиндров — 4.15″ (105.41мм), длина шатуна 146 мм. Коленчатый вал имеет пять коренных подшипников скольжения, распределительные валы и помпа приводятся в движение зубчатым ремнём. Коленчатый вал, так же, как и шатуны изготовлен из стали. Поршни выполнены из специального сплава алюминия и кремния. Гидрокомпенсаторы зазора клапанов отсутствуют, зазор регулируется шайбами.

Система зажигания бесконтактная, с двумя катушками и двумя распределителями зажигания.

В стоковой версии двигателя степень сжатия составила 10:1, мощность 245 л.с., крутящий момент 353 Н·м. Двигатель агрегатировался только с четырёхступенчатой автоматической коробкой передач Aisin серии A-340

В августе 1994 года с конвейера стал сходить несколько доработанный двигатель. Были облегчены шатуны (прежние — 628 г, облегчённые — 581 г), увеличилась степень сжатия до 10,4. Эти доработки позволили поднять мощность до 261 л.с., а крутящий момент до 363 Н·м.

1UZ-FE VVT-i (1997—2002 гг.)

Toyota 1UZ-FE VVT-i
Производитель Toyota Motor Corporation
Код двигателя 1UZ-FE
Тип бензиновый
Объём 3968 см 3
Максимальная мощность 280 л. с. , при 6000 об/мин
Максимальный крутящий момент 407 Н·м , при 4000 об/мин
Конфигурация V8
Цилиндров 8
Клапанов 32
Диаметр цилиндра 87,5 мм
Ход поршня 82,5 мм
Степень сжатия 10,5
Охлаждение жидкостное
Клапанной механизм DOHC
Материал блока цилиндров алюминиевый сплав
Материал ГБЦ алюминиевый сплав
Тактность (число тактов) 4
Порядок работы цилиндров 1-8-4-3-6-5-7-2
Рекомендованное топливо АИ-95
Медиафайлы на Викискладе

В июле 1997 стал выпускаться обновлённый 1UZ-FE. Двигатель получил фирменную систему изменения фаз газораспределения Toyota VVT-i («Variable Valve Timing with intelligence»), степень сжатия увеличилась до 10,5. Система зажигания была модернизирована: вместо распределителей зажигания установлены датчики Холла, применены индивидуальные катушки зажигания.

Эти серьёзные изменения подняли мощность до 280 л.с., а крутящий момент до 407 Н·м. После небольшой настройки блока управления, двигатель, установленный на Lexus GS400, показал 300 л.с. и 420 Н·м. Двигатель агрегатировался с новым «умным» пятиступенчатым автоматом.

1UZ-FE с системой VVT-i входил в десятку лучших двигателей по версии «Ward’s AutoWorld magazin» с 1998 по 2000 год.

Принцип работы

Принцип работы данных систем основан на повороте распределительного вала по ходу вращения, чем достигается раннее открытие клапанов по сравнению с исходным положением.

Конструкция системы изменения фаз газораспределения данного типа включает гидроуправляемую муфту и систему управления этой муфтой.

Гидроуправляемая муфта (обиходное название фазовращатель) непосредственно осуществляет поворот распределительного вала. Муфта состоит из ротора, соединенного с распределительным валом, и корпуса, в роли которого выступает шкив привода распределительного вала. Между ротором и корпусом имеются полости, к которым по каналам подводится моторное масло. Заполнение той или иной полости маслом обеспечивает поворот ротора относительно корпуса и соответственно поворот распределительного вала на определенный угол.

В большинстве своем гидроуправляемая муфта устанавливается на распределительный вал впускных клапанов. Для расширения параметров регулирования в отдельных конструкциях муфты устанавливаются на впускной и выпускной распределительные валы.

Система управления обеспечивает автоматическое регулирование работы гидроуправляемой муфты. Конструктивно она включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные устройства. В работе системы управления используются датчики Холла, оценивающие положения распределительных валов, а также другие датчики системы управления двигателем: частоты вращения коленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости, расходомер воздуха. Блок управления двигателем принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительное устройство — электрогидравлический распределитель. Распределитель представляет собой электромагнитный клапан и обеспечивает подвод масла к гидроуправляемой муфте и отвод от нее в зависимости от режимов работы двигателя.

Система изменения фаз газораспределения предусматривает работу, как правило, в следующих режимах:

  • холостой ход (минимальные обороты коленчатого вала);
  • максимальная мощность;
  • максимальный крутящий момент.

Другая разновидность системы изменения фаз газораспределения построена на применении кулачков различной формы, чем достигается ступенчатое изменение продолжительности открытия и высоты подъема клапанов. Известными такими системами являются:

  • VTEC, Variable Valve Timing and Lift Electronic Control от Honda;
  • VVTL-i, Variable Valve Timing and Lift with intelligence от Toyota;
  • MIVEC, Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control от Mitsubishi;
  • Valvelift System от Audi.

Данные системы имеют, в основном, схожую конструкцию и принцип действия, за исключением Valvelift System. К примеру, одна из самых известных система VTEC включает набор кулачков различного профиля и систему управления.

Распределительный вал имеет два малых и один большой кулачок. Малые кулачки через соответствующие коромысла (рокеры) соединены с парой впускных клапанов. Большой кулачок перемещает свободное коромысло.

Система управления обеспечивает переключение с одного режима работы на другой путем срабатывания блокирующего механизма. Блокирующий механизм имеет гидравлический привод. При низких оборотах двигателя (малой нагрузке) работа впускных клапанов производится от малых кулачков, при этом фазы газораспределения характеризуются малой продолжительностью. При достижении оборотов двигателя, определенного значение система управления приводит в действие блокирующий механизм. Коромысла малых и большого кулачков соединяются с помощью стопорного штифта в одно целое, при этом усилие на впускные клапаны передается от большого кулачка.

Другая модификация системы VTEC имеет три режима регулирования, определяемые работой одного малого кулачка (открытие одного впускного клапана, малые обороты двигателя), двух малых кулачков (открытие двух впускных клапанов, средние обороты), а также большого кулачка (высокие обороты).

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий