HD165
Tài xế O-H
Em thấy các bác đang thảo luận nhiều về VVT-iW của TOYOTA. Hôm nay em xin mạn phép được đăng bài này lên thông qua tài liệu em tìm hiều được.
VVT-iW: dẫn động cả 2 trục cam bằng một xích, cơ cấu điều chỉnh góc phối khí bằng cơ khí với một cánh rotor đặt ở răng cánh xích của trục cam nạp và trục cam xả.
Hệ thống VVT-iW (Variable Valve Timing – intelligent Wide) cho phép làm mượt mà sự thay đổi của góc đóng mở xupap khi điều kiện hoạt động của động cơ thay đổi. Điều này đạt được bởi sự quay của trục cam nạp liên quan đến cánh răng dẫn động trong khoảng 75 – 80o (góc quay trục khuỷu)
Khoảng mở rộng, so sánh với những hệ thống thông thường, hoạt động chủ yếu phía làm muộn thời điểm đóng xupap. Ở trục cam thứ hai vẫn sử dụng nguyên lý hoạt động như ở thế hệ VVT-i.
Hệ thống VVT-iW (Variable Valve Timing – intelligent Wide) cho phép làm mượt mà sự thay đổi của góc đóng mở xupap khi điều kiện hoạt động của động cơ thay đổi. Điều này đạt được bởi sự quay của trục cam xả liên quan đến cánh răng dẫn động trong khoảng 50 – 55o (góc quay trục khuỷu)
Kết hợp sự hoạt động của trục cam nạp với VVT-iW và trục cam xả với VVT-i cho ta những ưu điểm sau:
1. Khởi động (xupap xả - sớm, xupap nạp - đúng). Để đảm bảo độ tin cậy của việc khởi động, hai chốt khóa độc lập được sử dụng để giữ cho rotor ở vị trí xác định ban đầu của nó.
2. Ở các chế độ tải nhỏ (xupap xả - muộn, xupap nạp – muộn). Cho phép động cơ hoạt động ở cả chu trình Miller/Atkinson, giảm thất thoát và tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu.
3. Tải trung bình tới toàn tải (xupap xả - muộn, xupap nạp – sớm). Cung cấp cái gọi là luân hồi khí thải, và cải thiện chất lượng khí xả.
Màu trắng – xupap nạp Màu đen – xupap xả
Cơ cấu truyền động của VVT-iW
Cơ cấu truyền động của VVT-iW gồm có cánh rotor được lắp ở trục cam nạp. Hai chốt khóa giữ cho rotor ở đúng vị trí ban đầu của nó. Một lò xo phụ dạng phẳng được đặt ở hướng lằm tăng góc phối khí sớm để kéo cánh rotor về vị trí xác định ban đầu. Nó giúp cho việc khởi động được diễn ra bình thường.
1. Bulong trung tâm; 2. Lò xo phụ; 3. Vỏ trước; 4. Rotor; 5. Chốt khóa;
6. Vành rang dẫn động (vỏ); 7. Vỏ sau; 8. Trục cam nạp; a. Rãnh khóa
Van điều khiển dầu được thiết kế đặt nằm trong bu long trung tâm. Ở đây những đường dầu điều khiển có quãng đường ngắn nhất để tạo ra tín hiệu phản hồi nhanh nhất hoặc tốc độ phản hồi bình thường ở nhiệt độ thấp. Van điều khiển được dẫn động bởi chốt đẩy van solenoid của VVT-iW .
a. Đường dầu hồi; b. Tới khoang làm sớm; c. Tới khoang làm muộn; d. Dầu động cơ; e. Tới chốt khóa
Thiết kế của van cho phép điều khiển độc lập 2 chốt khóa cho việc làm sớm hay làm muộn góc phối khí. Nó cũng cho phép thay đổi cánh rotor để có được vị trí xác định ban đầu của VVT-iW control.
1. Chốt ngoài; 2. Chốt trong;
a. Khi khóa; b. Khi không khóa; c. Đường dầu; d. Rãnh khóa
Van solenoid của VVT-iW được lắp ở vỏ của xích cam và được kết nối trực tiếp với cơ cấu truyền động ở bên trong.
a. Cuộn dây; b. Chốt đẩy; c. Cần
Khi làm sớm góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm sớm và đẩy ống spool ở bên trong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm sớm, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm sớm pha phối khí.
1 - rotor, 2 - from ECM, 3 - VVT-iW solenoid. a - direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - to advance chamber, e - from retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi làm muộn góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm muộn đẩy ống spool ở bên tong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm muộn, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm muộn pha phối khí.
1 - rotor, 2 - from ECM, 3 - VVT-iW solenoid. a - direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - to advance chamber, e - from retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi giữ trục cam làm việc ở vị trí nhất định: ECM tính toán góc cần thiết dựa vào điều kiện hoạt động của động cơ, và sau khi vị trí đó được xác định, nó điều khiển van điều khiển về vị trí tự do cho tới khi có sự thay đổi khác từ điều kiện hoạt động.
Cơ cấu truyền động của VVT-i
Cơ cấu truyền động của VVT-i với một cánh rotor được lắp ở trục cam xả (loại truyền thống hay loại mới – với van điều khiển dầu ở bulong trung tâm). Khi động cơ ngừng hoạt động chốt khóa giữ rotor ở vị trí mà góc phối khí được điều chỉnh sớm nhất cho quá trình khởi động.
Một lò xo phụ cũng được sử dụng cùng chức năng như ở hệ thống VVT-iW.
VVT-i actuator (AR). 1 - auxiliary spring, 2 - housing, 3 - rotor, 4 - lock pin, 5 - sprocket, 6 - camshaft. a - stop, b - operation.
VVT-i actuator (GR). 1 - central bolt, 2 - front cover, 3 - housing, 4 - rotor, 5 - rear cover, 6 - exhaust camshaft.
ECM điều khiển dòng dầu tới các khoang làm sớm và làm muộn bởi van solenoid, dựa trên tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam. Khi động cơ dừng ống nhỏ spool phía trong bulong chính sẽ bị dịch chuyển về vị trí có góc phối khí sớm nhất.
VVT valve (AR). 1 - solenoid. a - spring, b - sleeve, c - valve spool, d - to actuator (advance chamber), e - to actuator (retard chamber), f - drain, g - oil pressure.
VVT valve (GR). 1 - solenoid. a - drain, b - to actuator (advance chamber), c - to actuator (retard chamber), d - oil pressure.
Khi làm sớm góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm sớm và đẩy ống spool ở bên tong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm sớm, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm sớm pha phối khí.
1 - rotor, 2 - VVT-i solenoid, 3 - from ECM. a - the direction of rotation, b - oil pressure, c - drain.
1 - rotor, 2 - ECM, 3 - VVT-i solenoid, 3 - from ECM. a - the direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - to advance chamber, e - from retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi làm muộn góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm muộn đẩy ống spool ở bên tong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm muộn, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm muộn pha phối khí.
1 - rotor, 2 - VVT-i solenoid, 3 - from ECM. a - the direction of rotation, b - oil pressure, c - drain.
1 - rotor, 2 - from ECM, 3 - VVT-i solenoid. a - the direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - from advance chamber, e - to retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi giữ trục cam làm việc ở vị trí nhất định: ECM tính toán góc cần thiết dựa vào điều kiện hoạt động của động cơ, và sau khi vị trí đó được xác định, nó điều khiển van điều khiển về vị trí tự do cho tới khi có sự thay đổi khác từ điều kiện hoạt động.
Em xin tổng hợp lại một chút
- VVT-iW có lắp VVT-iW ở trục cam nạp cùng với VVT-i ở trục cảm xả
- VVT-i thì chỉ có cơ cấu truyền động lắp ở trục cam nạp.
Mong các bác đóng góp ý kiến về bài viết.
VVT-iW: dẫn động cả 2 trục cam bằng một xích, cơ cấu điều chỉnh góc phối khí bằng cơ khí với một cánh rotor đặt ở răng cánh xích của trục cam nạp và trục cam xả.
Hệ thống VVT-iW (Variable Valve Timing – intelligent Wide) cho phép làm mượt mà sự thay đổi của góc đóng mở xupap khi điều kiện hoạt động của động cơ thay đổi. Điều này đạt được bởi sự quay của trục cam nạp liên quan đến cánh răng dẫn động trong khoảng 75 – 80o (góc quay trục khuỷu)
Khoảng mở rộng, so sánh với những hệ thống thông thường, hoạt động chủ yếu phía làm muộn thời điểm đóng xupap. Ở trục cam thứ hai vẫn sử dụng nguyên lý hoạt động như ở thế hệ VVT-i.
Hệ thống VVT-iW (Variable Valve Timing – intelligent Wide) cho phép làm mượt mà sự thay đổi của góc đóng mở xupap khi điều kiện hoạt động của động cơ thay đổi. Điều này đạt được bởi sự quay của trục cam xả liên quan đến cánh răng dẫn động trong khoảng 50 – 55o (góc quay trục khuỷu)
Kết hợp sự hoạt động của trục cam nạp với VVT-iW và trục cam xả với VVT-i cho ta những ưu điểm sau:
1. Khởi động (xupap xả - sớm, xupap nạp - đúng). Để đảm bảo độ tin cậy của việc khởi động, hai chốt khóa độc lập được sử dụng để giữ cho rotor ở vị trí xác định ban đầu của nó.
2. Ở các chế độ tải nhỏ (xupap xả - muộn, xupap nạp – muộn). Cho phép động cơ hoạt động ở cả chu trình Miller/Atkinson, giảm thất thoát và tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu.
3. Tải trung bình tới toàn tải (xupap xả - muộn, xupap nạp – sớm). Cung cấp cái gọi là luân hồi khí thải, và cải thiện chất lượng khí xả.
Màu trắng – xupap nạp Màu đen – xupap xả
Cơ cấu truyền động của VVT-iW
Cơ cấu truyền động của VVT-iW gồm có cánh rotor được lắp ở trục cam nạp. Hai chốt khóa giữ cho rotor ở đúng vị trí ban đầu của nó. Một lò xo phụ dạng phẳng được đặt ở hướng lằm tăng góc phối khí sớm để kéo cánh rotor về vị trí xác định ban đầu. Nó giúp cho việc khởi động được diễn ra bình thường.
1. Bulong trung tâm; 2. Lò xo phụ; 3. Vỏ trước; 4. Rotor; 5. Chốt khóa;
6. Vành rang dẫn động (vỏ); 7. Vỏ sau; 8. Trục cam nạp; a. Rãnh khóa
Van điều khiển dầu được thiết kế đặt nằm trong bu long trung tâm. Ở đây những đường dầu điều khiển có quãng đường ngắn nhất để tạo ra tín hiệu phản hồi nhanh nhất hoặc tốc độ phản hồi bình thường ở nhiệt độ thấp. Van điều khiển được dẫn động bởi chốt đẩy van solenoid của VVT-iW .
a. Đường dầu hồi; b. Tới khoang làm sớm; c. Tới khoang làm muộn; d. Dầu động cơ; e. Tới chốt khóa
Thiết kế của van cho phép điều khiển độc lập 2 chốt khóa cho việc làm sớm hay làm muộn góc phối khí. Nó cũng cho phép thay đổi cánh rotor để có được vị trí xác định ban đầu của VVT-iW control.
1. Chốt ngoài; 2. Chốt trong;
a. Khi khóa; b. Khi không khóa; c. Đường dầu; d. Rãnh khóa
Van solenoid của VVT-iW được lắp ở vỏ của xích cam và được kết nối trực tiếp với cơ cấu truyền động ở bên trong.
a. Cuộn dây; b. Chốt đẩy; c. Cần
Khi làm sớm góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm sớm và đẩy ống spool ở bên trong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm sớm, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm sớm pha phối khí.
1 - rotor, 2 - from ECM, 3 - VVT-iW solenoid. a - direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - to advance chamber, e - from retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi làm muộn góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm muộn đẩy ống spool ở bên tong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm muộn, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm muộn pha phối khí.
1 - rotor, 2 - from ECM, 3 - VVT-iW solenoid. a - direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - to advance chamber, e - from retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi giữ trục cam làm việc ở vị trí nhất định: ECM tính toán góc cần thiết dựa vào điều kiện hoạt động của động cơ, và sau khi vị trí đó được xác định, nó điều khiển van điều khiển về vị trí tự do cho tới khi có sự thay đổi khác từ điều kiện hoạt động.
Cơ cấu truyền động của VVT-i
Cơ cấu truyền động của VVT-i với một cánh rotor được lắp ở trục cam xả (loại truyền thống hay loại mới – với van điều khiển dầu ở bulong trung tâm). Khi động cơ ngừng hoạt động chốt khóa giữ rotor ở vị trí mà góc phối khí được điều chỉnh sớm nhất cho quá trình khởi động.
Một lò xo phụ cũng được sử dụng cùng chức năng như ở hệ thống VVT-iW.
VVT-i actuator (AR). 1 - auxiliary spring, 2 - housing, 3 - rotor, 4 - lock pin, 5 - sprocket, 6 - camshaft. a - stop, b - operation.
VVT-i actuator (GR). 1 - central bolt, 2 - front cover, 3 - housing, 4 - rotor, 5 - rear cover, 6 - exhaust camshaft.
ECM điều khiển dòng dầu tới các khoang làm sớm và làm muộn bởi van solenoid, dựa trên tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam. Khi động cơ dừng ống nhỏ spool phía trong bulong chính sẽ bị dịch chuyển về vị trí có góc phối khí sớm nhất.
VVT valve (AR). 1 - solenoid. a - spring, b - sleeve, c - valve spool, d - to actuator (advance chamber), e - to actuator (retard chamber), f - drain, g - oil pressure.
VVT valve (GR). 1 - solenoid. a - drain, b - to actuator (advance chamber), c - to actuator (retard chamber), d - oil pressure.
Khi làm sớm góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm sớm và đẩy ống spool ở bên tong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm sớm, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm sớm pha phối khí.
1 - rotor, 2 - VVT-i solenoid, 3 - from ECM. a - the direction of rotation, b - oil pressure, c - drain.
1 - rotor, 2 - ECM, 3 - VVT-i solenoid, 3 - from ECM. a - the direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - to advance chamber, e - from retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi làm muộn góc phối khí: ECM chuyển van solenoid sang vị trí làm muộn đẩy ống spool ở bên tong bulong trung tâm để mở và đóng các đường dầu điều khiển tương ứng. Dầu động cơ dưới áp suất được cấp vào cánh rotor ở khoang làm muộn, làm quay nó cùng với cả trục cam về hướng làm muộn pha phối khí.
1 - rotor, 2 - VVT-i solenoid, 3 - from ECM. a - the direction of rotation, b - oil pressure, c - drain.
1 - rotor, 2 - from ECM, 3 - VVT-i solenoid. a - the direction of rotation, b - retard chamber, c - advance chamber, d - from advance chamber, e - to retard chamber, f - drain, g - oil pressure.
Khi giữ trục cam làm việc ở vị trí nhất định: ECM tính toán góc cần thiết dựa vào điều kiện hoạt động của động cơ, và sau khi vị trí đó được xác định, nó điều khiển van điều khiển về vị trí tự do cho tới khi có sự thay đổi khác từ điều kiện hoạt động.
Em xin tổng hợp lại một chút
- VVT-iW có lắp VVT-iW ở trục cam nạp cùng với VVT-i ở trục cảm xả
- VVT-i thì chỉ có cơ cấu truyền động lắp ở trục cam nạp.
Mong các bác đóng góp ý kiến về bài viết.
