Phân tích hệ thống VVT ie thế hệ 2 của toyota kết cấu, nguyên lý, động cơ sử dụng

Phân tích hệ thống VVT-iE hệ Toyota: Kết cấu, nguyên lý, động sử dụng? (News.oto-hui.com) – Việc tối ưu công suất động phụ thuộc nhiều vào khả điều khiển cấu phân phối khí Ở chế độ làm việc khác động cơ, độ đậm nhạt hỗn hợp nhiên liệu cấp vào ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất động Hệ thống VVT-iE hệ Toyota giúp cho cấu phân phối khí xe trở nên thông minh, hiệu tiết kiệm nhiên liệu Chuỗi viết van biến thiên Toyota: Hệ thống Valvematic Toyota có đặc biệt? Cấu tạo hoạt động hệ thống van biến thiên VVT-i Hệ thống VVT-iW có đặc biệt? Hệ thống DVVT Toyota có đặc biệt? Hệ thống VVT-iE gen I (Variable Valve Timing – Intelligent Electric) có đặc biệt? (Thế hệ thứ I) Yêu cầu đặt cho hệ thống phân phối khí Toyota: Với cấu phối khí thơng thường, vòng quay trục khuỷu dẫn động trục cam quay vịng, vận tốc, thời gian quay trục cam gần hoàn toàn phụ thuộc vào tốc độ quay trục khuỷu Tuy nhiên, với điều kiện khác hoạt động, xe cần tối ưu hóa cơng suất mơ men số vịng tua khác Cơ cấu phối khí DOHC Nếu nhà thiết kế tối ưu công suất, mô men chế độ vịng tua thấp, q trình đốt cháy nhiên liệu sinh cơng vịng tua cao bị giới hạn, từ làm giảm cơng suất chung xe Nếu ngược lại, tối ưu hóa cơng suất vòng tua cao làm cho xe tốn nhiên liệu, động hoạt động khơng tốt chế độ vịng tua thấp Vì thực tế đặt yêu cầu cần có hệ thống phân phối khí thơng minh để điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào, thời gian đóng mở xupap hay kim phun cho phù hợp với chế độ làm việc khác động Hệ thống VVT-iE hệ sinh để đáp ứng yêu cầu mức độ hoàn thiện cao Hệ thống kết hợp VVT-i thông thường (điều khiển áp suất thủy lực) hệ thống VVT-iE tân tiến nhất, điều khiển điện Kết cấu nguyên lý hoạt động hệ thống VVT-iE hệ 2: Hệ thống VVT-iE hệ thay đổi thời gian, thời điểm đóng mở xupap nạp thải nhờ thay đổi góc quay trục cam nạp khoảng 70° đến 85° so với góc quay trục khuỷu Đối với trục cam xả, hệ thống VVT-i thơng thường thay đổi từ 41° đến 44° so với góc quay trục khuỷu (kết cấu nguyên lý hoạt động trình bày mục 3.) Để thay đổi góc quay này, hệ thống VVT-iE hệ cần có Motor điện biến tần làm cấu dẫn động Motor điện dùng để thay đổi tốc độ quay trục lệch tâm Nó cho phép hoạt động tốt với nhiệt độ động thấp, áp suất dầu thấp số vòng tua thấp Biến tần hoạt động động nổ, từ giúp tối ưu hóa trục cam nạp xả động khởi động a Kết cấu hệ thống VVT-iE hệ 2: Kết cấu hệ thống VVT-iE hệ 2: Motor VVT-iE hệ 2; Bánh xích; Ổ bi đỡ; Trục lệch tâm; Bánh hành tinh; Bánh trục cam; Đĩa xích; Trục cam Motor VVT-iE hệ bao gồm motor điện không chổi than, điều khiển EDU cảm biến vị trí trục cam loại Hall EDU đóng vai trị trung gian trao đổi thơng tin điều khiển động ECM phận chấp hành, giúp điều khiển hướng tần số quay motor điện EDU liên tục gửi tín hiệu ECM thông số tốc độ quay, tần số quay, chiều quay trạng thái tín hiệu điều khiển ECM cung cấp thông tin tốc độ, chiều quay, trạng thái động cho EDU, từ EDU xử lý điều khiển động điện Rồi EDU lại gửi lại thông tin tốc độ, vị trí t trang thái trục cam cho ECM xử lý Hộp bánh gồm có bánh xích, trục lệch tâm, bánh hành tinh bánh trục cam Bánh xích bánh trục cam có nhiều so với bánh hành tinh lớn bánh hàng tinh nhỏ Hai bánh hành tinh chế tạo liền trục, trục lệch tâm quay, chúng quay theo kéo theo bánh xích bánh trục cam quay Do có khác số trên, vòng quay trục lệch tâm làm cho bánh hành tinh lệch so với bánh xích bánh trục cam Nửa trên: Bánh xích; Trục lệch tâm; Bánh hành tinh lớn; 4: Bánh trục cam; 5: Bánh hành tinh nhỏ b pha làm việc hệ thống VVT-iE hệ 2: Pha làm sớm thời điểm phối khí: Khi EDU nhận tín hiệu từ ECM cần làm sớm thời điểm phối khí, động điện tăng vận tốc mình, nâng vận tốc động cao so với vận tốc trục khuỷu Thông qua cam lệch tâm bánh trục cam, trục cam tăng tốc làm sớm thời điểm phân phối khí 1 động điều khiển EDU; bánh xích; trục lệch tâm; bánh hành tinh; bánh trục cam; đĩa xích a – tốc độ đĩa xích; b – tốc độ trục cam; c – tốc độ trục cam tăng lên Động điện (1) quay làm trục lệch tâm (3) quay kéo theo bánh trục cam (5) trục cam quay với tốc độ động điện Đĩa xích (6) quay chậm nên cần bánh hành tinh (4) để hệ thống hoạt động Khi bánh đĩa xích quay tốc độ dài với trục khuỷu (truyền động từ trục khuỷu dây xích) lại khác tốc độ quay với trục cam (trục cam quay nhanh nhờ động điện) Vấn đề giải bánh hành tinh đóng vai trị vi sai, đảm bảo cho bánh xích bánh trục cam quay khác vận tốc Bánh hành tinh vừa quay quanh trục vừa quay quanh bánh xích làm cho vận tốc trục vận tốc bánh xích khác Pha làm muộn thời điểm phối khí: Cũng cần làm sớm, EDU xử lý tín hiệu điều khiển vận tốc động điện chậm vận tốc trục cam (khi vận tốc trục khuỷu dẫn động qua truyền xích) Từ làm chậm vận tốc trục cam lại làm muộn thời điểm phối khí Vận tốc trục cam bánh xích lại khác bánh hành tinh lại giúp đảm bảo hệ thống hoạt động trơn chu 1 động điều khiển EDU; bánh xích; trục lệch tâm; bánh hành tinh; bánh trục cam; đĩa xích a tốc độ đĩa xích, b tốc độ trục cam, c tốc độ trục cam giảm xuống Pha giữ: Khi đạt đến điểm tối ưu công suất hiệu suất, không cần tăng hay giảm vận tốc trục cam so với vận tốc trục khuỷu, EDU đàm bảo động điện quay vận tốc với bánh xích, từ giúp đảm bảo trục cam quay vận tốc với trục khuỷu Kết cấu nguyên lý làm việc hệ thống VVT-i: Hệ thống VVT-i có phận phần điều khiển, van điều khiển phận chấp hành Phần điều khiển gồm có hộp điều khiển động ECM (Engine Control Module) điều khiển điện từ Bộ phận chấp hành gồm vỏ, cánh gạt, chốt khóa, đĩa xích, trục cam 1 Van điện từ; Cuộn dây điện từ; Piston; trục Nguyên lý hoạt động: Với phần điều khiển, ECM nhận tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam, xử lý đưa tín hiệu tăng tốc, giảm tốc hay giữ nguyên vận tốc trục cam xả Khi có tín hiệu gửi đến, điều khiển điện từ bật lên, từ đẩy trục vào van điều khiển Bộ phận chấp hành chốt khóa: Van điều khiển (Control Valve); Vỏ; Cánh gạt; Chốt khóa; Bánh xích; Trục cam Chốt khóa a: Khóa, khơng hoạt động b: Mở, hoạt động Van điều khiển: a đường dầu tăng tốc; b đường dầu giảm tốc; c đường dầu vào; d đường dầu a Tăng tốc độ trục cam xả: Cánh gạt; Tín hiệu từ ECM; Van Solenoid điều khiển điện từ a hướng quay; b buồng giảm tốc; c buồng tăng tốc; d đường dầu đến buồng tăng tốc; e dầu từ buồng hãm; f đường dầu Khi này, van solenoid điều khiển điện từ mở lên đẩy chốt khóa vào (mở), đồng thời đẩy van điều khiển sang phải tới vị trí mở cổng dầu tăng tốc Dầu với áp suất cao bơm vào khoang tăng tốc phận chấp hành, đẩy cánh gạt quay theo chiều kim đồng hồ tăng tốc cho trục cam xả b Giảm tốc độ trục cam xả: Khi này, van solenoid điều khiển điện từ đẩy chốt khóa vào trong, đồng thời đẩy van điều khiển qua trục tới vị trí mở cổng dầu giảm tốc Dầu với áp suất cao bơm vào khoang giảm tốc, đẩy cánh gạt quay ngược chiều kim đồng hồ từ giảm tốc cho trục cam xả 1 Cánh gạt; Tín hiệu từ ECM; van điều khiển điện từ a hướng quay; b buồng giảm tốc; c buồng tăng tốc; d đường dầu đến buồng tăng tốc; e.dầu từ buồng hãm; f đường dầu c Giữ ổn định tốc độ trục cam xả: Khi tăng giảm tốc, ECM tính tốn góc tối ưu cho việc mở sớm hay muộn xupap xả đạt điều kiện tối ưu, van solenoid điều khiển điện tử đẩy van điều khiển tới vị trí trung tính Vị trí van điều khiển (Control valve) bị thay đổi ECM nhận tín hiệu cần thay đổi thời gian đóng mở xupap xả Góc đóng mở xupap động Toyota A25A-FKS Góc đóng mở xupap động Toyota V35A-FTS Ứng dụng động hệ thống VVT-iE hệ 2: Hệ thống VVT-iE hệ áp dụng cho động cơ: Dynamic Force (A25A, M20A, V35A), NR series (-FKE), xe Toyota từ 2014 đến Cụ thể hơn, Toyota sử dụng hệ thống VVT-iE mẫu xe Vios 2023  ... mở xupap động Toyota A25A-FKS Góc đóng mở xupap động Toyota V35A-FTS Ứng dụng động hệ thống VVT- iE hệ 2: Hệ thống VVT- iE hệ áp dụng cho động cơ: Dynamic Force (A25A, M20A, V35A), NR series (-FKE),... xả động khởi động a Kết cấu hệ thống VVT- iE hệ 2: Kết cấu hệ thống VVT- iE hệ 2: Motor VVT- iE hệ 2; Bánh xích; Ổ bi đỡ; Trục lệch tâm; Bánh hành tinh; Bánh trục cam; Đĩa xích; Trục cam Motor VVT- iE. .. động Hệ thống VVT- iE hệ sinh để đáp ứng yêu cầu mức độ hồn thiện cao Hệ thống kết hợp VVT- i thông thường (điều khiển áp suất thủy lực) hệ thống VVT- iE tân tiến nhất, điều khiển điện Kết cấu nguyên