Ճիշտ VVT սեղմակն ընտրելը ձեր ավտոմեքենայի համար

Ինչպես են աշխատում փոփոխվող փականների ժամանակացույցի (VVT) համակարգերն ու ինչու են կարևոր

Ինչ է փոփոխվող փականների ժամանակացույցը (VVT) և ինչպես է աշխատում

VVT համակարգերը աշխատում են՝ փոխելով ներարկման և սպառման սեղմակների բացման ու փակման պահերը շարժիչի ՌՊՄ-ի տիրույթում: Ավանդական շարժիչներն ունեն ֆիքսված սեղմակների տայմինգ, սակայն ժամանակակից VVT տեխնոլոգիան հիմնված է կամ հիդրավլիկ ճնշման կամ էլեկտրամագնիսների վրա, որոնք կառավարվում են մեքենայի համակարգչի կողմից՝ անհրաժեշտության դեպքում փոխելով կամշաֆտի տայմինգը: Ինչի՞ արդյունք է ստացվում: Լավագույն վառելիքի և օդի խառնուրդը սիլինդրների ներսում: Արտադրողները հաղորդում են մոտ 10-15% բարելավում շարժիչի վառելիքի այրման արդյունավետության մեջ՝ համեմատելով VVT-ով ապահովված շարժիչները ավելի հին մոդելների հետ, որտեղ առկա չէ այս հատկանիշը: Ամենօրյա վարորդների համար սա նշանակում է ավելի հարթ հզորության փոխանցում ինչպես ցածր, այնպես էլ բարձր արագությունների դեպքում՝ պահպանելով բավարար վառելիքի ծախս:

Կամշաֆտի ֆազային կարգավորում և հիդրավլիկ ակտյուատորներ VVT համակարգերում

Այսօրվա շատ շարժիչները կամաքսային դիրքը կարգավորելու համար հիդրավլիկ ակտուացիայի են հենվում, ինչը էությամբ շարժիչի սեփական յուղի ճնշումն է օգտագործում այդ փոքր ֆեյզերային սարքերը շարժելու համար: Շարժիչի կառավարման միավորը հսկում է շարժիչի պտտման արագությունը կամ ինչպիսի բեռնվածության տակ է այն: Երբ ինչ-որ բան փոխվում է, ECU-ն այդ յուղի կառավարման սեղմակներին հրահանգում է, թե որտեղ պետք է ուղարկել ճնշված յուղը ֆեյզերային մեխանիզմի ներսում: Սա կամաքսային պտտում է մոտ 50 աստիճան: Ինչ է այնուհետև կատարվում? Դե, այս պտույտը փոխում է այն, թե երբ են փակվում և բացվում փականները՝ մեկը մյուսի նկատմամբ: Բավականին տպավորիչ է, ճիշտն ասած: Ժամանակակից համակարգերը նաև շատ արագ կարող են արձագանքել, երբեմն աշխատանքը կատարելով 150 միլիվայրկյանից պակաս ժամանակում: Այս արագ արձագանքումը օգնում է շարժիչներին հարթ անցում կատարել ցածր RPM-ների դեպքում վառելիք խնայելուց մինչև ավելի բարձր պտույտների դեպքում ավելի շատ հզորություն արտադրելը:

ECU-ի և յուղի ճնշման դերը VVT գործարկման ընթացքում

Շարժիչի կառավարման միավորը գործում է որպես գործարկման հիմնական ուղեղ՝ անընդհատ մշակելով կրիայի և կամրջաձողի սենսորներից ստացված ակտիվ տեղեկությունները՝ որոշելու սեղմակների ժամանակացույցի համար ինչն է լավագույնը: Սակայն մի մոռացեք նաև յուղի որակի մասին: 2023 թվականին հրապարակված հետազոտության մեջ ցույց է տրվել, որ փոփոխվող սեղմակների ժամանակացույցի խնդիրների գրեթե մեկ երրորդը (մոտ 34%) պայմանավորված է կեղտի կուտակմամբ կամ սխալ հաստությամբ յուղի օգտագործմամբ, քանի որ սա խաթարում է անհրաժեշտ հիդրավլիկ ճնշման մակարդակները: Ավտոմեքենաների շատ արտադրողներ ցանկանում են, որ իրենց հաճախորդները օգտագործեն ավելի թույլ սինթետիկ յուղեր, ինչպիսիք են 0W-20-ը կամ պայմաններից կախված՝ 5W-30-ը: Այս թեթև յուղերը օգնում են պահպանել սոլենոիդների ճիշտ աշխատանքը և նվազեցնում են ֆեյզերային ատամնանիվների մաշվածությունը ժամանակի ընթացքում:

VVT համակարգի հիմնական բաղադրիչները՝ կամրջաձողի ֆեյզեր, սոլենոիդներ և յուղի կառավարում

VVT համակարգերի բաղադրիչներ՝ կամրջաձողի ֆեյզերներ և յուղի կառավարման սոլենոիդներ

Ժամանակակից VVT համակարգերը հիմնված են երեք հիմնական բաղադրիչների համատեղ աշխատանքի վրա.

• Կամրջաձողի ֆեյզերներ , որոնք մուտքային խցանների վրա են, ֆիզիկապես պտտում են խցանը՝ ժամանակաչափական շղթայի անիվի նկատմամբ՝ փոփոխելով փականների ժամանակացույցը
• Նավթի հսկիչ սոլենոիդներ կարգավորում են ճնշման տակ գտնվող նավթի հոսքը դեպի ֆազային կարգավորիչները՝ ըստ ECU սիգնալների
• Վաղընդհանուր վալվեր օգնում են պահպանել կայուն նավթի ճնշում՝ արագ թրոթլի փոփոխությունների դեպքում, ապահովելով ֆազային կարգավորիչների կայուն աշխատանքը

VVT սոլենոիդներ, նավթի կարգավորիչ փականներ և սենսորների աշխատանք

Շարժիչի կառավարման միավորը որոշում է փականների օպտիմալ դիրքը՝ հիմնվելով տարբեր սենսորներից ստացված տեղեկությունների վրա, այդ թվում՝ կրիկշաֆտի դիրքը, կամշաֆտի դիրքը և յուղի ճնշման մակարդակները հսկող սենսորների։ Հաշվարկվելուց հետո այն հրամաններ է ուղարկում փոփոխական փականի ժամանակային սոլենոիդներին, որոնք կարգավորում են յուղի հոսքը 100-ից 300 միլիվայրկյանների ընթացքում։ Այս փոքր կարգավորումները թույլ են տալիս ավելի լավ աշխատանք տարբեր շարժիչի պտույտների վրա։ 2022 թվականին SAE-ի կողմից հրապարակված վերջերս հետազոտությունը ցույց տվեց, որ աղտոտված յուղը իրականում կարող է սոլենոիդների արձագանքման ժամանակը մինչև 40 տոկոսով դանդաղեցնել։ Սա ընդգծում է, թե ինչու է շատ կարևոր պահպանել լուսանցքի համակարգը մաքուր՝ օգտագործելով բարձրորակ յուղ, որպեսզի ապահովվի VVT-ի ճիշտ աշխատանքը։

Կամշաֆտի կարգավորիչի, ECU-ի և յուղի կառավարման ինտեգրումը համակարգի գործառույթում

Ինտերակտիվ համաձայնեցումը տեղի է ունենում երեք փուլերով.

1. ECU-ն մշակում է RPM, շարժիչի ծանրաբեռնվածության և ջերմաստիճանի մասին տվյալները
2. Յուղի կառավարման փականները ճնշված յուղը ուղղորդում են կամ ֆեյզերի հատուկ խցիկներ
3. Կոնդեսատրի ռեգուլյատորը պտտվում է մինչև 30 աստիճան՝ փոխելով փականի աշխատանքի ժամանակը

Այս ինտեգրումը նվազեցնում է NOx արտանետումները 12–18% -ով EPA փորձարկման ցիկլերի ընթացքում՝ պահպանելով ծավալային արդյունավետության առավելագույն ցուցանիշը:

Ճիշտ VVT փականի աշխատանքի արդյունավետությունը և օգուտները

Փոփոխական փականի ժամանակացույցի տեխնոլոգիան և դրա օգուտները շարժիչի արդյունավետության համար

Երբ VVT-ն աշխատում է ճիշտ, այն թույլ է տալիս շարժիչներին անընդհատ կերպով կարգավորել փականի ժամանակացույցը, ինչը օգնում է ավելի լավ աշխատել այրման գործընթացը տարբեր շարժիչի պտույտների դեպքում: Վերջերս կատարված փորձարկումները ցույց են տվել, որ VVT-ով շարժիչները առաջացնում են մոտ 9-ից 15 տոկոսով ավելի մեծ պտտման մոմենտ ցածր RPM-ների դեպքում՝ համեմատած ավելի հին մոդելների հետ, որոնք չունեն այս տեխնոլոգիան: Նրանք ընդհանրապես հասնում են մոտ 6% ավելի մեծ առավելագույն հզորության: Այն, ինչ դարձնում է VVT-ն իսկապես օգտակար, այն է, թե ինչպես է այն վերացնում սովորական հատուկ փոխզիջումները շարժիչի կայունությունը պահպանելու և բարձր արագությունների դեպքում լավ հզորություն ստանալու միջև: Ի՞նչ է արդյունքը: Շատ ավելի հարթ վարման փորձառություն, քանի որ շարժիչը ավելի լավ է արձագանքում՝ շնորհիս այդ խելացի կարգավորումներին կամերի ժամանակացույցում:

Ինչպես VVT-ն բարելավում է վառելիքի արդյունավետությունը, արտանետումները և վարորդական հարմարավետությունը

Երբ շարժիչը արագանում է, փոփոխական վալվի տայմինգը հետաձգում է ներարկման վալվերի փակումը, իսկ սովորական ճանապարհի ընթացքում այն դրանք ավելի շուտ է փակում: Այս պարզ կարգավորումը կրճատում է վառելիքի ծախսը մոտ 4-ից 7 տոկոսով՝ ըստ EPA-ի փորձարկման ստանդարտների: Անցյալ տարվա հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ այս համակարգերը ազոտի օքսիդների արտանետումները կրճատել են մոտ 17 տոկոսով, իսկ հիդրոկարբոնները՝ նույնիսկ ավելի զգալի՝ 22 տոկոսով, քանի որ դրանք շատ ավելի լավ են կառավարում օդ-վառելիքի խառնուրդը: Համակարգչային կառավարվող տայմինգը նաև իրական տարբերություն է առաջացնում այն բանում, թե ինչպես է զգացվում շասիի արձագանքումը, հատկապես ակնհայտ է քաղաքային երթևեկության մեջ կանգնած վայրից շարժվելիս, որտեղ ուշացման խնդիրները նվազում են մոտ 31 տոկոսով՝ հիմնված քաղաքային միջավայրում անցկացված սիմուլյացիոն փորձարկումների վրա:

Կատարելագործված վալվի տայմինգի շնորհիվ արդյունավետության աճ տարբեր բեռնվածությունների դեպքում

Ժամանակակից VVT համակարգերը գործում են երեք առանձին ռեժիմներով

• Холодные запуски : Ավելացված փականի ծածկույթը կայունացնում է դադարի ռեժիմը և հնարավոր է դարձնում 38% ավելի արագ տաքացում
• Մասնակի թոթափում : Նվազեցված ծածկույթը նվազեցնում է պոմպային կորուստները՝ բարելավելով արդյունավետությունը
• Ամբողջ բարձր բեռ : Փականի տևողության երկարաձգումը առավելագույնի հասցնում է սիլինդրի լցումը՝ հասնելով գագաթնակետային հզորության

Այս ճկունությունը թույլ է տալիս մեկ շարժիչին 1500 ՊՈՒ-ի դեպքում արտադրել դիզելային խորհրդանիշի նման մոմենտ, մինչդեռ 7200 ՊՈՒ-ի դեպքում պահպանելով կարմիր սահմանագիծը՝ առաջարկելով 19%-ով ավելի լայն օգտագործելի հզորության շարք, քան այն շարժիչները, որոնք չունեն VVT

Վիճահարույց վերլուծություն. Իրական աշխատանքի ընթացքում կատարված MPG-ի հայտարարությունները և վարորդների իրական արդյունքները

Չնայած լաբորատոր փորձարկումները հաստատում են VVT-ի արդյունավետության ավելացումը, 2024 թվականի 1200 վարորդների հարցման արդյունքում պարզվեց, որ 42%-ը փորձարկել է գովազդվող վառելիքի տնտեսության բարելավման ավելի քան կեսից պակասը։ Հիմնական գործոններն են.

1. Յուղի սեղմումը խոչընդոտում է հիդրավլիկ պատասխանը
2. Ավտոմեքենայից դուրս սոլենոիդները աշխատում են OEM լարման թույլատվություններից դուրս
3. Շատ ակտիվ վարումը չեղարկում է ցածր RPM-ի դեպքում մոմենտի 68% առավելությունները
   Այս հայտնաբերումները ընդգծում են, որ VVT-ի լիակատար ներուժի իրացումը պահանջում է խիստ հետևել սպասարկման графикներին և օգտագործել ստեղծագործ բաղադրիչներ:

Արտադրողի հատուկ VVT տեխնոլոգիաներ և ազատ շուկայի համատեղելիություն

VVT համակարգերի տեսակներ՝ VVT-i, VTEC, VANOS, MIVEC համեմատությամբ

Ավտոմեքենաների արտադրողները կախված իրենց շարժիչներից ցանկացած բանից մշակել են VVT-ի բոլոր տեսակի համակարգեր: Վերցրեք, օրինակ, Toyota-ն, որը մշակել է ինչ-որ բան, ինչը կոչվում է VVT-i, որը հիմնականում թույլ է տալիս նրանց կարգավորել կամշաֆտի անկյունը անհրաժեշտության դեպքում՝ այդ փոքր հիդրավլիկ ակտուատորների միջոցով: Հետո կա Honda-ի VTEC համակարգը, որն անցնում է երկու տարբեր կամշաֆտի պրոֆիլների միջև, երբ շարժիչի պտույտները բավականաչափ բարձր են դառնում, վարորդներին այն լրացուցիչ հզորությունն ապահովելով, որի մասին նրանք երազում են: BMW-ն ընտրեց մեկ այլ ճանապարհ VANOS տեխնոլոգիայի միջոցով, որն ընթադրում է կամշաֆտի կարգավորում՝ օգտագործելով հիդրավլիկ ֆազեր: Եվ մի մոռացեք Mitsubishi-ի MIVEC համակարգի մասին, որն իրականում էլեկտրոնային կերպով կառավարում է ինչպես կարգավորումը, այնպես էլ սոլենոիդների միջոցով փականի բարձրությունը, այնպես որ շարժիչը ավելի հարթ է աշխատում իր հզորության գոտու միջին մասում, որտեղ մարդիկ ամենօրյա վարում են:

Տարբերություններ կոնստրուկցիայում և համատեղելիությունը OEM հարթակների միջև

ՕԵՄ-ի համար նախատեսված կալիբրումների դեպքում աֆտերմարկեթի մասերը ճիշտ աշխատելու փորձերի ընթացքում ակնհայտորեն առաջանում են որոշակի խոչընդոտներ: Վերցրեք, օրինակ, Toyota-ի VVT-i համակարգի համար հատուկ ստեղծված սոլենոիդը: Եթե ինչ-որս փորձի այս նույն մասը տեղադրել Hyundai-ի վրա՝ նրա CVVT տեխնոլոգիայով, ամեն ինչ ճիշտ չի աշխատի՝ դրա համակարգերի կողմից անհրաժեշտ յուղի ճնշման մեջ առկա նուրբ, սակայն կարևոր տարբերությունների (շատ դեպքերում մոտ 8%) և ECU-ի կողմից մասերին հաղորդվող սիգնալների ձևի պատճառով: Այնուհետև մենք ունենք Ford-ի Ti-VCT՝ Twin Independent Variable Cam Timing համակարգը: Այս կառուցվածքը պահանջում է երկու առանձին սոլենոիդներ՝ այնպես, որ ներարկման և արտանետման կառավարումը կատարվի անկախ միմյանցից: Այստեղ խնդիրն այն է, որ այս համակարգերին անհրաժեշտ են հատուկ յուղի կառավարման փականներ, որոնք շատ աֆտերմարկեթ ընկերություններ հազիվ են կարողանում ճշգրիտ կրկնօրինակել: Ուստի իսկական գործարանային մասերը հաճախ ավելի լավ են աշխատում այս բարդ կիրառություններում:

Աֆտերմարկեթի VVT մասեր (ստանդարտ, Blue Streak) և համատեղելիություն

Standard Motor Products և Blue Streak ապրանքանիշերը VVT սոլենոիդներ են առաջարկում՝ 35–45% ցածր արժեքով, քան OEM մասերը, սակայն գործարկման տվյալները ցույց են տալիս 24 ամսվա ընթացքում 34% ավելի բարձր անսարքության մակարդակ (Ավտոմոբիլային ինժեներիայի զեկույց, 2022)

Ուսումնասիրություն. Ավտոմեքենայի շուկայի և OEM VVT-i սոլենոիդների անսարքության մակարդակը Toyota շարժիչներում

2023 թվականին մոտ 2100 հատ Toyota 2GR-FE V6 շարժիչների վերաբերյալ տվյալները ցույց տվեցին հետաքրքիր մի բան։ Ավտոշարժիչները սառը դրության մեջ գործարկելիս ավտոշուկայի VVT-i սոլենոիդները շատ ավելի հաճախ էին ձախողվում, քան սկզբնական սպասարկման սարքավորումների մասերը։ Գործարանային սարքավորումները յուղի ճնշումը պահում էին 78-ից մինչև 82 ֆունտ քառ. դյույմում՝ անկախ արտաքին ջերմաստիճանից։ Սակայն այդ ավելի էժան կողմնակի տարբերակները փոփոխվում էին 65-ից մինչև 89 PSI, ինչը հանգեցնում էր անհանգստացնող P0011 և P0021 սխալի կոդերի անընդհատ առաջացմանը։ Ավտոմատույնները նաև նկատել են մեկ այլ բան. ավտոշուկայի սոլենոիդների մոտ յոթերորդ դեպքում մեկը հետագայում առաջանում էին հարցեր յուղի կառավարման փականների հետ, որոնք անհրաժեշտ էին լրացուցիչ վերանորոգման։ Իսկ իսկական OEM մասերի դեպքում սա տեղի է ունենում ընդամենը 3% դեպքերում։

Տարածված VVT խնդիրներ, ախտորոշում և սպասարկման լավագույն պրակտիկաներ

P0011, P0021 և P0521 կոդերի մեկնաբանում՝ ախտանիշներ և արմատական պատճառներ

Երբ ավտոմեքենաները սխալի կոդեր են ցուցադրում, ինչպիսիք են P0011 (որն նշանակում է, որ կամշաֆտի դիրքի տայմինգը չափազանց առաջ է), P0021՝ Բանկ 2-ի համար, և P0521՝ յուղի ճնշման սենսորի խնդիրների հետ կապված, սովորաբար մեխանիկները նախ ուշադրություն են դարձնում փոփոխական փականների տայմինգի խնդիրներին: Այս կոդերը հաճախ առաջանում են ընդհանուր խնդիրներից, ինչպիսիք են յուղի կառավարման սոլենոիդների ձախողումը, յուղի անցքերի ժամանակի ընթացքում արգելափակվելը կամ պարզապես այն, որ բավարար յուղի ճնշում չի հասնում: Յուղի փոխարկման երկար ինտերվալները սպասարկման ընթացքում կամ սխալ խտության դասը օգտագործելը կարող է խնդիրները ավելի վատացնել, քան պետք է լիներ: Շահագործողները կարող են նկատել, որ նրանց ավտոմեքենան անհանգիստ է աշխատում դադարի վիճակում, ավելի շատ վառելիք է ծախսում, և այդ անհանգստացնող «ստուգեք շարժիչը» լամպը միշտ այրվում է՝ անկախ նրանից, թե ինչ են նրանք փորձում:

VVT բաղադրիչների ախտորոշում և վերանորոգում

Արդյունավետ ախտորոշումը ներառում է համակարգային մոտեցում.

• Օգտագործեք OBD-II սկաներ՝ սխալի կոդերը ստուգելու և իրական ժամանակում յուղի ճնշման ցուցումները հսկելու համար
• Ստուգեք սոլենոիդի դիմադրությունը (սովորաբար 10–14 Օմ մոդելների մեծ մասի համար)
• Ստուգեք յուղի կառավարման փականի ցանցերը հարաբարդ նստվածքների համար, որոնք հաճախ պատճառ են դառնում ֆազային ռեակցիայի ուշացման համար

Վերանորոգումները հաճախ ներառում են սխալ սոլենոիդների փոխարինում կամ յուղի խողովակների մաքրում: Այնուամենայնիվ՝ IMR-ի տվյալները 2023 թվականից ցույց են տալիս 23% վերացման դեպք, երբ օգտագործվում են ավտոմասինային շուկայի սոլենոիդներ OEM մասերի փոխարեն, որը ընդգծում է բաղադրիչների որակի կարևորությունը:

Արդյունաբերական պարադոքս՝ Բարձր անսարքության կոդեր հուսալի համակարգի նախագծման դեպքում

Չնայած նախատեսված լինեն 150,000 մղոնից ավել հուսալի ծառայության համար, վերանորոգման սրահները 2020 թվականից սկսած 14% աճ են գրանցել VVT-ի հետ կապված սխալ կոդերում: Այս միտումը բխում է երկու հիմնական խնդիրներից.

1. Յուղի կախվածություն : անսարքությունների 40%-ը կապված է յուղի սխալ խտության կամ վատացած ավելացուցիչների հետ
2. Գործիքային սահմանափակումներ : Ստանդարտ սկանավորման գործիքները սխալմամբ կարող են սխալ համարել ժամանակացույցի շղթայի ձգվածությունը՝ որպես սոլենոիդի անսարքություն, ինչը հանգեցնում է սխալ վերանորոգումների

Յուղի դասի և հարաբարդ նստվածքների կուտակման ազդեցությունը VVT-ի հուսալիության վրա

Ժամանակակից VVT համակարգերը պահանջում են API SP կամ SN Plus ստանդարտներին համապատասխանող յուղեր: ASTM 2023 ուսումնասիրությունը ցույց է տվել ուղղակի կապ յուղի փոխման ինտերվալների և համակարգի առողջության միջև.

ՕգՏԾ-ի սահմանած սինթետիկ յուղով (0W-20 կամ 5W-30) յուղը յուրաքանչյուր 5,000 մղոնը մեկ փոխելը նվազեցնում է преждевремեն մաշվածությունը 83%-ով: Մեծ միջանցք ունեցող ավտոմեքենաների դեպքում, որտեղ դիտվում է հապաղում սինքրոնացման մեջ, խորհուրդ է տրվում տարեկան յուղի համակարգի լվացում՝ VVT ֆունկցիոնալությունը պահպանելու համար:

Հաճախակի տրվող հարցեր (FAQ)

Ինչ է փոփոխական փականի սինքրոնացումը (VVT)

Փոփոխական փականի սինքրոնացումը (VVT) տեխնոլոգիա է, որը ճգնում է շարժիչի փականների սինքրոնացումը՝ բարելավելու աշխատանքային հատկությունները, վառելիքի օգտագործման արդյունավետությունը և արտանետումները:

Ինչպե՞ս է VVT-ն բարելավում շարժիչի աշխատանքը

Ծայրամասային ժամանակի կարգավորման միջոցով VVT-ն օպտիմիզացնում է այրման արդյունավետությունը, ինչը ցածր RPM-ների դեպքում ավելի մեծ պտտման մոմենտ է ապահովում, իսկ բարձր արագությունների դեպքում՝ ավելի շատ ձիաուժ

Կարո՞ղ են արտադրությունից հետո ավելացված VVT մասերը օգտագործվել OEM մասերի փոխարեն

Չնայած արտադրությունից հետո ավելացված մասերը սովորաբար ավելի էժան են, սակայն ավելի բարձր անսարքության հավանականություն ունեն և կարող են չհամապատասխանել OEM աշխատանքին՝ որակի և համակարգի համատեղելիության տարբերությունների պատճառով

Ո՞րն են VVT համակարգերին բնորոշ խնդիրները

Թյուղթի կուտակումը յուղի մեջ, յուղի վատ որակի պատճառով մասերի անսարքությունը և անբավարար սպասարկումը հաճախ հանգեցնում են սխալի կոդերի և շարժիչի արդյունավետության նվազման

Որքա՞ն հաճախ պետք է յուղը փոխել VVT-ի լավագույն աշխատանքի համար

Խորհուրդ է տրվում յուղը փոխել 5000 մղոնը մեկ՝ օգտագործելով OEM-ով նախատեսված սինթետիկ յուղ՝ VVT համակարգի հուսալիությունն ու արդյունավետությունը պահպանելու համար