Системы изменения фаз газораспределения типа Phaser

Двигатели с регулируемой фазой газораспределения (VVT) стали довольно распространенным явлением в последнее десятилетие. Существуют различные версии технологии VVT, но версия, на которой будет сосредоточено внимание в этой статье, использует фазер для управления положением распределительного вала и, следовательно, фазами газораспределения.

(см. рис. 1)

Фазеры можно найти только на выпускном кулачке или на впускном и выпускном кулачках. Изменение положения распределительного вала изменяет осевую линию кулачка и угол разделения кулачков между впускным и выпускным кулачками. Это позволяет инженерам улучшить топливную экономичность и мощность, сохраняя при этом соответствие стандартам выбросов.

VVT представляет дополнительные проблемы диагностики и возможности ремонта для сферы обслуживания, включая новые коды неисправностей, поэтому, если вы не знакомы с этими устройствами, пришло время повысить свою готовность к диагностике, изучив систему VVT, ее элементы управления и работу.

Поскольку моторное масло является гидравлической средой, обеспечивающей работу VVT, крайне важно, чтобы двигатели были заполнены до нужного уровня чистым моторным маслом соответствующей вязкости. Низкий уровень масла или неправильная вязкость могут привести к медленным кодам отклика системы, таким как P000A или P000B, и возможным жалобам привода, включая подсвеченный MIL.

Давление масла является еще одним важным фактором в системе VVT. Поскольку подшипники изнашиваются и увеличиваются зазоры, это влияет на давление масла. Двигатели VVT оснащены дополнительными масляными камбузами и оснащены одним или несколькими сетчатыми фильтрами для предотвращения попадания мусора в компоненты. При необходимости замены этих экранов может потребоваться разборка всего двигателя.

Двигатели VVT обычно имеют датчики, которые контролируют давление и температуру масла и являются частью стратегии управления системой. Основным элементом управления фазовращателем распределительного вала является масляный регулирующий клапан (OCV). OCV — это золотниковый клапан, очень похожий на те, что используются в автоматических коробках передач, который действует как устройство контроля уровня масла.

(см. рис. 2, 3, 4 и 5)

Он определяет, какие порты получают масло под давлением, а какие вентилируются. PCM (модуль управления трансмиссией) включает соленоид, который изменяет положение клапана. Масло под давлением проходит через OCV к одной из опорных шеек распределительного вала.

(см. рис. 6)

Затем он течет по каналам внутри и к передней части распределительного вала. Оказавшись в носовой части распределительного вала, масло попадает в распределительный вал-фазер.

*Не рекомендуется разбирать фазер, так как он продается только в сборе.*

Фейзер представляет собой двухкомпонентный механизм, состоящий из ротора и корпуса фейзера. Корпус фазовращателя физически прикручен к звездочке распределительного вала, а ротор соединен с распределительным валом с помощью штифта.

(см. рис. 7)

Две части могут перемещаться примерно на 20° (40 градусов коленчатого вала) независимо друг от друга. Порты внутри фазовращателя направляют масло в восемь камер или из них. Камеры сгруппированы по двум сторонам, A и B. Поскольку в одну группу поступает масло под давлением, другие вентилируются, что обеспечивает усилие, необходимое для перемещения или удержания ротора относительно корпуса фазовращателя. Масляные уплотнения входят в проточенные канавки ротора для обеспечения герметичности между камерами.

Выпускаемое масло из отверстий фазовращателя возвращается обратно через распределительный вал, отверстия кулачковых подшипников, через клапан управления маслом, а затем стекает в переднюю крышку ГРМ. Внутри фазера подпружиненный стопорный штифт на роторе входит в корпус фазера, чтобы скрепить две части вместе. Это предотвращает шум и возможный износ при запуске двигателя. Давление масла требуется для расцепления стопорного штифта.

(см. рис. 8)

Заблокированные положения фазера на 2,4-литровом двигателе Chrysler в разобранном виде на фотографиях:полное замедление на впуске и полное опережение на выпуске. Из-за вращения по часовой стрелке, если смотреть спереди двигателя, выпускной ротор получает дополнительную помощь от пружины, чтобы достичь положения полного выдвижения. В положении по умолчанию клапан не перекрывается.

Электрически соленоид OCV имеет две клеммы, которые подключаются к PCM, что обеспечивает управление рабочим циклом. Сопротивление соленоида и сторона, на которой находится регулятор, различаются у разных производителей. В рамках стратегии очистки и диагностики соленоиды OCV обычно включаются в цикл в режиме запуска зажигания. Независимо от специфики управления, PCM контролирует цепи соленоидов на наличие неисправностей, включая обрывы, замыкания на массу или замыкания на напряжение.

(см. рис. 9)

Коды неисправности цепи соленоида OCV включают P0010 и P0013. Помимо получения кодов неисправностей, сканирующие инструменты полезны для контроля желаемого и фактического положения распределительного вала, а также могут быть оснащены полезными тестами привода и процедурами очистки. Датчики положения коленчатого вала (CKP) и датчики положения распределительного вала (CMP) используются PCM для определения положения распределительного вала. функция фазировки. Тональные кольца CMP или триггерные колеса обычно соединяются с самим кулачком, а не со звездочкой. Когда PCM дает команду соленоиду OCV двигаться вперед или назад, шаблоны CMP сравниваются с шаблонами CKP, чтобы определить, выполняется ли команда. Рассчитывается значение отклонения или ошибки. Как только дисперсия достигает определенной точки, объявляется ошибка. К ним относятся коды DTC P0011 и P0014, которые являются ошибками целевой производительности. Это также делает более важной, чем когда-либо, правильную установку фаз газораспределения во время обслуживания цепи или ремня ГРМ. Неисправность датчика CKP или CMP также может привести к тому, что PCM отключит или ограничит работу VVT.

Поскольку производителям транспортных средств приходится использовать все имеющиеся в их распоряжении инструменты, чтобы соответствовать резко растущим требованиям CAFE (средняя корпоративная экономия топлива), вполне вероятно, что мы увидим больше двигателей, оснащенных VVT. Эти системы хорошо спроектированы и доказали свою надежность. При этом высокая температура, возраст, износ и отсутствие технического обслуживания являются вероятными причинами возможных отказов. Глядя на эти компоненты, в том числе на сетчатые фильтры с мелкими ячейками, вы получаете отличный стимул для регулярной замены масла. Надеюсь, этот взгляд на компоненты системы, элементы управления и работу поможет вам вовремя обслуживать растущее число автомобилей, оборудованных VVT.