Motor Bensin Vvt-i

Valve TimingValve timing diagram (2NZ-FE engine without VVT-i, leaded gasoline type)Compression strokeTDC Valve overlap Intake valve 2 opens In. Ex. 2 In. Ex. Intake stroke

Exhaust valve closes Exhaust valve opens

Exhaust stroke

Combustion (power) stroke

In.

Ex.

Intake valve closes 43 34

In.

Ex.

BDC

Engine Control System

VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) System VVT-i system di rancang untuk mengontrol intake camshaft sehingga menghasilkan valve timing yang sesuai dengan kondisi mesinCamshaft Timing Oil Control Valve VVT-i Controller Camshaft Position Sensor Water Temp. Sensor

Throttle Position Sensor

Engine ECU

Crankshaft Position Sensor

Air Flow Meter

Deskripsi : Umumnya timing valve sudah tetap, tetapi sistem VVT-i menggunakan tekanan hidraulik untuk mengganti rotasi intake camshaft dan mengubah valve timing. Ini memungkinkan untuk meningkatkan output, meningkatkan efisiensi bahan bakar, dan menurunkan tingkat emisi.

Engine Control System

Sistem VVT-i

Sesuai dengan signal-signal berikut, ECU menghitung timing katup yang optimal[Engine ECU]

Crankshaft Position Sensor Air Flow Meter Throttle Position Sensor Water Temp. Sensor Vehicle Speed Sensor Camshaft Position Sensor Actual Valve Timing Correction Feedback Target Valve Timing Camshaft Timing Oil Control Valve Duty Control

Menggunakan kecepatan mesin, volume udara masuk, throtlle position dan water temperatur, ECU mesin dapat menghitung valve timing yang optimal untuk setiap kondisi pengendaraan dan mengatur camshaft timing oil control valve. Juga ECU mesin menggunakan signal dari camshaft position sensor dan crankshaft position sensor untuk mendeteksi valve timing aktual, sehingga ada kontrol feedback untuk mencapai target valve timing

VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent)

Selama suhu rendah, selama kecepatan rendah dengan beban ringan, atau selama beban ringanIntake valve timing dimundurkan dan overlap katup dikurangi, untuk mengurangi blowback gas buang kesisi intake manifold, ini akan menstabilkan kondisi idling dan meningkatkan efisiensi bahan bakar dan kemampuan starter.

Peerforma beban penuhSelama kecepatan medium dan rendah pada beban tinggi

Selama beban medium atau selama kecepatan rendah dan medium pada beban berat. Intake valve tiiming dimajukan dan overlap katup ditingkatkan untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kehilangan pompa. Ini akan meningkatkan kontrol emisi dan efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intak valve dimajukan untuk mengurangi intak blowback kesisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetrik. Selama kecepatan tinggi pada beban berat

Beban mesin

Selama kecepatan tinggi pada beban tinggi Selama beban medium

Intake valve timing dimajukan dan overlap katup ditingkatkan untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi pumping Selama suhu rendah, selama loss. Ini akan meningkatkan kontrol emisi dan efisiensi bahan kecepatan rendah dengan beban ringan, atau selama beban ringan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intake valve dimajukan untuk mengurangi intake : Waktu katup dimajukan : Waktu katup dimundurkan. blowback ke sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetrik.Kecepatan mesin

Sebagai tambahan lagi, Feedback Control Signal digunakan untuk menjaga intake valve timing actual pada waktu yang ditargetkan dengan menggunakan camshaft position sensor.

Engine Control System

Sistem VVT-i

Cara kerja VVT-i

Keadaan Mesin Idling Beban Ringan Beban Medium Low/Middle speed Beban Berat High speed Beban Berat Temp. Rendah Starting/Stopping

Valve Timing

Effect Stable idle rpm, Better fuel economy Ensured engine stability Better fuel economy improved emission control Improved torque/output

EX Retard EXAdvance EX EX Retard EX EX EX

IN IN IN IN IN IN IN

Improved outputStable fast idle better fuel economy Improved starting

KerjaEXSelama Idling

ObjectiveTDCLatest TimingMengurangi overlap untuk mengurangi aliran balik ke arah intake Efek : IN 1. Menstabilkan rpm idle 2. Hemat Bahan bakarTo retard Side

KerjaHigh Speed Range dengan beban besar

ObjectiveMemundurkan intake valve close timing untuk memperbaiki efisiensi volumetric IN Efek : Memperbaiki outputTo retard Side Latest Timing Mengurangi overlap untuk

EX

BDC EXBeban Ringan

Mengurangi overlap untuk mengurangi aliran balik ke arah intake Efek : IN Memastikan stabilitas mesinTo Advance Side

Temperatur rendah

EX

mengurangi aliran balik ke intake dan membuat kondisi Lean Burn (kurus), dan menstabilkan idling saat fast Efek : IN idle 1.Mestabilkan rpm 2.Hemat bahan bakarLatest Timing

Beban Medium

EX

Menaikan overlap untuk mengurangi internal EGR untuk mengurangi pumping loss Efek : IN 1. Hemat bahan bakar 2. Memperbaiki emisi Memajukan intake valve close timing untuk memperbaiki efisiensi volumetrik Efek : Memperbaiki torsi pada IN Low sampai Medium speed range

EX - Saat Start - Menghentikan Mesin

Mengurangi oveoverlap untuk mengurengi aliran balik ke IN intake Efek : Memperbaiki stabilitas

Low sampai Medium Speed EX Range dengan Beban besar

To Advance Side

Engine Control System

VVT-i System

Controller terdiri dari housing yang digerakkan timing chain dan vane yang bersatu dengan intake camshaftSprocket Intake Camshaft

Housing Timing Rotor

Lock Pin

Vane (Fixed on Intake Camshaft)[In Operation] Oil Pressure [At a Stop]

Engine Control SystemKonstruksipengatur VTT-i Vane Pin pengunci (terpasang pada Intake camshaft)

Aktuator sistem VVT-i terdiri dari VVT-i Controller yang mengubah intake camshaft, tekanan oli yang merupakan gaya gerak VVT-i controller, dan camshaft timing oil control valve yang mengontrol jalur oli. 1. VVT-i Controller ( Pengatur VVT-i) Controller terdiri dari housing yang diatur oleh timing chain dan vane ( baling-baling) yang dipasangkan pada intake camshaft. Tekanan oli yang dikirim dari jalur Advance side ( sisi maju ) atau dari jalur Retard side ( sisi mundur) intake camshaft merotasikan vane VVT-i controller pada arah melingkar untyuk secara terus menerus mengubah intake valve timing. Saat mesin dimatikan, intake camshaft bergerak ke kondisi retard maxsimum ( mundur maksimum ) untyuk menjaga kemampuan starter. Ketika tekanan oli tidak ke VVT-i controller dengan segera setelah mesin starter, lock pin mengunci mekanisme kerja VVT-i controller untuk mencegah ketukan 2. Camshaft timing oil control valve Katup ini mengikuti duty control dari ECU mesin untuk mengontrol posisi spool valve dan mendistribusikan tekanan oli yang diberikan ke VVT-i controller ke sisi maju ( advance side ) atau ke sisi mundur ( retard side ). saat mesin dimatikan, intake valve timing berada pada susdut mundur maksimum.

Intake camshaft Housing Tekanan oli Selama stop Selama operasi Pin pengunci Camshaft oil control valve Pegas Tekanan oli Drain Drain spool valve Katup spool

(Sisi maju) Advance side

Coil (Sisi mundur) Retard side) Plunger

Engine Control System

VVT-i System

KONSTRUKSI

Camshaft timing oil control valve mengontrol posisi spool valve sesuai dengan duty control dari ECU mesinTo VVT-i Controller (Advanced Side) (Retard Side)Engine ECU

Sleeve Spring

Spool valve

Drain Oil Coil Pressure

Plunger

Engine Control SystemTo VVT-i Controller (Advanced Side) Engine ECU

CARA KERJA ADVANCE

Spool valve

Oil Drain Pressure

Plunger

Camshaft timing oil control valve menetapkan saluran oli pada VVT-i controller untuk maju (Advance), mundur (Retard) atau menahan (Hold) sesuai dengan signal ECU mesin. VVT-i controller memutar intake camshaft pada waktu posisi advance, retard atau hold sesuai posisi dimanan tekanan oli digunakan. Advance Bila posisi camshaft timing control valve seperti pada ilustrasi diatas, dengan signal advance dari ECU mesin, tekanan oli yang dihasilkan digunakan pada bagian ruangan vane untuk memutar camshaft pada arah timing advance

Engine Control SystemCARA KERJA RETARD To VVT-i Controller (Retard Side) Engine ECU

Spool valve

Drain Oil Pressure

Plunger

Retard Bila posisi camshaft timing oil control valve seperti ilustrasi diatas, dengan signal Retard dari ECU mesin, tekanan oli yang dihasilkan digunakan pada bagian ruangan vane untuk memutar camshaft pada arah timing retard. Hold Setelah mencapai target timing , valve timing ditahan dengan cara menahan camshaft timing oil control valve pada posisi netral kecuali kalau kondisi kerjanya berubah.

Engine Control SystemCARA KERJA

HOLD

3. Tahan

ECU mesin mengkalkulasikan sudut target valve timing sesuai dengan kondisi operasi. Setelah mengeset ke target valve timing, camshaft timing oil control valve menjada jalur oli tertutup ( lihat gambar), untuk menjaga arus valve timingECU mesin

Tekanan oli

HOLD POSITION To VVT-i Controller Spool valve

Engine ECU

Oil Pressure

Hold Setelah mencapai target timing , valve timing ditahan dengan cara menahan camshaft timing oil control valve pada posisi netral kecuali kalau kondisi kerjanya berubah.