II/:PHAĐN TÍCH ĐAỊC ĐIEƠM CÂU TÁO VAØ NGUYEĐN LÝ HỐT ĐOƠNG CỤA HEƠ THÔNG PHAĐN PHÔI KHÍ VVT-I:
2./.PHAĐN TÍCH ĐAỊC ĐIEƠM, CÂU TÁO CỤA HEƠ THÔNG THAY ĐOƠI THỜI ĐIEƠM PHÔI KHÍ VVT-I:
THỜI ĐIEƠM PHÔI KHÍ VVT-I:
a./.Nguyeđn lý hốt đoơng:
Heơ thông VVT-I là moơt kĩ thuaơt thay đoơi thời đieơm phôi khí được phát trieơn bởi TOYOTA. Heơ thông VVT-I đã thay thê heơ thođng VVT đơn giạn vào naím 1991 tređn đoơng cơ 4A-GE 20 valve. Heơ thông VVT-I được giới thieơu vào naím 1996, thay đoơi thời gian cụa van náp baỉng cách đieău chưnh môi quan heơ giữa trúc cam đieău khieơn (dađy đai, vị trí bánh raíng hoaịc dađy xích).
Hình 2.9. Cơ câu VVT-I cụa hãng TOYOTA..
Áp suât daău cụa đoơng cơ sẽ đaơy tới boơ truyeăn đoơng cho đúng với vị trí trúc cam. Naím 1998 Dual VVT-I (Đieău chưnh cạ van xạ và van náp),được giới thieơu tređn đoơng cơ RS2000 Altezza’s 3S- GE.Dual VVT-I còn được sử dúng tređn đoơng cơ V6 mới 3.5L2GR-FE V6. Đoơng cơ này được sử dúng tređn các lối xe như Avalon, RAV4 và Camry ở Mỹ, Aurion ở Australia và moơt vài model ở Nhaơt, có cạ xe Estima..
Hình 2.9. Cơ câu VVT-I tređn đoơng cơ LEXUS.
Những đoơng cơ Dual VVT-I cũng sẽ sớm được giới thieơu tređn các model mới cụa TOYOTA, bao goăm cạ đoơng cơ 4 xilanh mới tređn lối xe Corolla 2007/2008. Cũng giôđng như sự noơi tiêng tređn tređn đoơng cơ 2GR-FSE D-4S cụa lối xe Lexus GS450h.
Trang 31
Hình 2.10. Cơ câu VVT-I tređn đoơng cơ LEXUS.
Heơ thông VVT đã được sử dúng roơng khaĩp và được nhieău cođng ty sạn xuât ođ tođ áp dúng cách đađy cũng hơn 40 naím. Heơ thông VVT đơn giạn đã được sử dúng và đem lái kêt quạ khạ quan. Heơ thông goăm hai boơ phaơn chính là : solenoid đieău khieơn daău và cơ câu VVT.
Hình 2.11. Cơ câu VVT coơ đieơn.
Tređn hình đã theơ hieơn moơt vài boơ phaơn rời, nhưng có theơ thây rõ được hai boơ phaơn chính :cơ câu ròng rĩc VVT và OCV ( Oil Control Valve, hoaịc oil solenoid).
Heơ thông VVT ban đaău đã theơ hieơn moơt cách tương đôi đơn giạn: tái sô vòng quay rõ ràng (4400 rpm tređn đoơng cơ 20 valve 4AGE’s) tín hieơu từ máy tính sẽ làm cho OCV mở, nó sẽ làm cho áp suât daău đi qua moơt đường đaịc bieơt trong cam náp, đi xuyeđn qua trung tađm cụa cam náp tới pully VVT. Trong đó có moơt piston nhỏ, áp suât daău này sẽ đaơy piston ra phía sau, làm cho phaăn phía ngoài cụa pully đieău chưnh đúng với phaăn beđn trong, vì then hình trođn ôc neđn đièu khieơn hướng đi cụa piston.Như vaơy, khi tín hieơu từ máy tính làm VVT hốt đoơng, OCV mở, đó là nguyeđn nhađn làm pully VVT hốt đoơng sớm hơn 300 (sớm hơn 150 so với bạn thađn pully).
Thođng thường, thời đieơm phôi khí cụa đoơng cơ đeău được cô định, những heơ thông VVT-I đã sử dúng áp suât thụy lực đeơ xoay trúc cam náp và làm
thay đoơi thời đieơm phôi khí đeơ taíng cođng suât, taíng tính kinh tê nhieđn lieơu và giạm lượng khí xạ ođ nhieêm mođi trường.
Hình 2.12. Cơ câu VVT-i.
Cơ câu này tôi ưu hoá góc phôi khí cụa trúc cam náp dựa tređn chê đoơ làm vieơc cụa đoơng cơ phôi hợp với các thođng sô đieău khieơn chụ đoơng.
Hieơu suât làm vieơc cụa đoơng cơ phú thuoơc rât nhieău vào hốt đoơng cung câp nhieđn lieơu. Heơ thông đieơn tử đieău khieơn van náp biên thieđn VVT-I được thiêt kê với múc đích nađng cao mođmen xoaĩn cụa đoơng cơ, caĩt giạm tieđu thú nhieđn lieơu và khí thại đoơc hái. Các boơ phaơn cụa heơ thông goăm: boơ xử lý trung tađm ECU 32 bit, bơm và đường dăn daău, boơ đieău khieơn phôi khí (VVT) với các van đieơn, các cạm biên: VVT, vị trí bướm ga, lưu lượng khí náp, vị trí truc khuỷu, nhieơt đoơ nước. Ngoài ra, VVT-I thường được thiêt kê đoăng boơ với cơ câu bướm ga đieơn tử ECTS-I, đaău phun nhieđn lieơu 12 loê (lối bỏ sự hoê trợ baỉng khí ) và boơ chia đieơn baỉng đieơn tử cùng các bugi đaău iridium.
Trang 33 Trong quá trình hốt đoơng, các cạm biên vị trí trúc khuỷu, vị trí bườm ga và lưu lượng khí náp cung câp các dữ lieơu chính đưa veă ECU đeơ tính toán thođng sô phôi khí theo yeđu caău chụ đoơng. Các cạm biên nhieơt đoơ nước làm mát đoơng cơ cung câp dữ lieơu hieơu chưnh, còn các đaău đo VVT và vị trí trúc khuỷu thì cung câp các thođng tin veă tình tráng phôi khí thực tê.
Hình 2.14. Cơ câu VVT-i.
Tređn cơ sở các yêu tô chụ đoơng, hieơu chưnh và thực tê, ECU sẽ toơng hợp được leơnh phôi khí tôi ưu cho buoăng đôt. Leơnh này được tính toán trong vài phaăn nghìn giađy và quyêt định đóng (mở) các van đieơn cụa heơ thông thụy lực.
Áp lực daău sẽ tác đoơng thay đoơi vị trí boơ đieău khieơn phôi khí, mở các xupap náp đúng mức caăn thiêt vào thời đieơm thích hợp. Như vaơy, thay cho heơ thông cam kieơu cũ vói đoơ mở xupap khođng đoơi, VVT-I đã đieău chưnh vođ câp hốt đoơng cụa các van náp.
Đoơ mở và thời đieơm mở biên thieđn theo sự phôi hợp các thođng sô veă lưu lượng khí náp, vị trí bướm ga, tôc đoơ và nhieơt đoơ đoơng cơ.
Hình 2.15. Boơ ECU cụa cơ câu VVT-i.
Ngoài ra, còn moơt cạm biên đo noăng đoơ oxy dư đaịt ở cúm góp xạ cho biêt tỷ leơ % nhieđn lieơu được đôt. Thođng tin từ đađy được gửi veă ECU và cũng được phôi hợp xử lý khi hieơu chưnh chê đoơ náp tôi ưu nhaỉm tiêt kieơm xaíng và bạo veơ nhieđn lieơu.
b./.Câu táo cụa cơ câu VVT-I:
Boơ châp hành cụa heơ thông VVT-I bao goăm boơ đieău khieơn VVT-I dùng đeơ xoay trúc cam náp, áp suât daău dùng làm lực xoay cho boơ đieău khieơn VVT-I, và van đieău khieơn đeơ đieău khieơn đường đi cụa daău.
Trang 35
Hình 2.16.Câu táo cụa VVT-i.
Boơ đieău khieơn bao goăm moơt vỏ được dăn đoơng bởi xích cam và các cánh gát được cô định tređn trúc cam náp.Áp suât daău đi từ phía làm sớm hay làm muoơn trúc cam náp sẽ xoay các cánh gát cụa boơ đieău khieơn VVT-I đeơ thay đoơi lieđn túc thời đieơm phôi khí cụa trúc cam náp.
Hình 2.17.Câu táo cụa VVT-i.
Khi đoơng cơ ngừng, trúc cam náp chuyeơn đoơng đên tráng thái muoơn nhât đeơ duy trì khạ naíng khởi đoơng. Khi áp suât daău khođng truyeăn đên boơ đieău khieơn VVT-I ngay laơp tức, sau khi đoơng cơ khởi đoơng, chôt hãm sẽ hãm các cơ câu hốt đoơng cụa boơ đieău khieơn VVT-I đeơ tránh tiêng gõ.
Hình 2.18. Các hình cụa cỏ câu VVT-i.
Nguyeđn lý hốt đoơng cụa van đieău phôi:
Van đieău phôi trúc cam hốt đoơng theo sự đieău khieơn (tỷ leơ hieơu dúng) từ ECU đoơng cơ đeơ đieău khieơn vị trí cụa van ông và phađn phôi áp suât daău câp đên boơ đieău khieơn VVT-I đeơ làm sớm hay làm muoơn góc mở xu-páp náp. Khi đoơng cơ ngừng hốt đoơng, thời đieơm phôi khí xu-páp náp được giữ ở góc muoơn tôi đa.
Van đieău phôi kieơm soát đieău khieơn áp suât daău đên boơ đieău khieơn VVT- I tương ứng với đoơ lớn dòng đieơn từ ECU đoơng cơ. boơ đieău khieơn VVT- i.
Trang 37 Boơ đieău khieơn VVT- I quay trúc cam náp tương ứng với vị trí nơi mà đaịt áp suât daău vào,đeơ làm sớm ,làm muoơn hoaịc duy trì thời đieơm phôi khí.ECU đoơng cơ tính toán thời đieơm đóng mở xupap tôi ưu dưới các đieău kieơn hốt đoơng khác nhau theo tôc đoơ đoơng cơ ,lưu lượng khí náp ,vị trí bướm ga và
nhieơt đoơ làm mát đeơ đieău khieơn van đieău khieơn daău phôi khí trúc cam. Hơn nữa ECU dùng các tín hieơu từ cạm biên vị trí trúc cam và cạm
biên vị trí trúc khuỷu đeơ tính toán thời đieơm phôi khí thực tê và thực hieơn đieău khieơn phạn hoăi đeơ đát được thời đieơm phôi khí chuaơn.
Hình 2.20. Đường đi cụa daău trong van đieău phôi.