Вальватроник на бмв что это такое
Antigraviynaya.ru

Ремонт автомобилей

Вальватроник на бмв что это такое

Вольвотроник BMW, что это за технология, особенности, прицип работы, конструкция

Valvetronic: система управления фазами газораспределения и подъемом клапанов фирмы BMW, разновидность технологий CVVT и CVVL. Включает в себя технологию Double VANOS.

Особенность технологии: хотя дроссельная заслонка не используется для дозирования топливо-воздушной смеси, она физически присутствует во впускном тракте в полностью открытом состоянии и задействуется при отказе основного механизма Valvetronic или для его диагностики и отладки.

Была впервые выпущена на рынок в 2001 году на легкосплавном 1.8-литровом 4-х цилиндровом двигателе для компакта E46 316ti.

Принцип Valvetronic

Система Valvetronic позволяет плавно и непрерывно изменять высоту подъема впускных клапанов и тем самым не только обеспечивать оптимальные условия «дыхания» двигателя в разных режимах, но и регулировать количество поступающей в цилиндры топливо-воздушной смеси:

  • при минимальных оборотах ход клапана и перекрытие клапанов минимальны, благодаря чему минимизируется расход топлива (по оценке компании BMW на 18%);
  • с увеличением оборотов открытие клапанов увеличивается, что снижает сопротивление газовым потокам внутри цилиндра, повышает скорость продувки и плотность наполнения цилиндра топливо-воздушной смесью (экономия 10% по оценке компании BMW);
  • на высоких оборотах достигается наилучшая вентиляция цилиндра и его заполнение топливовоздушной смесью.

Также система Valvetronic позволила довести двигатели до экологического класса Евро-4, оптимизирует процесс холодного пуска, повышает плавность кривой мощности и чуткость реакций двигателя. Отказ от дроссельной заслонки (ее роль «аварийной запасной системы» и нахождение все время в полностью открытом состоянии) позволяет снизить насосные потери.

Для обеспечения изменения фаз газораспределения технология Valvetronic включает в себя технологию Double VANOS.

Эффективность системы Valvetronic резко падает после 6000 об/мин, т.к. за этим рубежом требуются более сильные возвратные пружины клапанов, увеличивающие потери на трение.

Конструкция Valvetronic

Система Valvetronic использует обычный распредвал, а в дополнение к нему — эксцентриковый вал с набором кулачков и роликов, приводимый в действие шаговым электромотором. В зависимости от сигнала отдельного управляющего блока с 32-битным 40MHz процессором шаговый мотор изменяет положение эксцентрикового вала, что увеличивает или уменьшает плечо промежуточного рычага и тем самым задает необходимую свободу перемещения коромыслу, с одной стороны опирающемуся на гидротолкатель, а с другой воздействующему на впускной клапан. Меняется плечо промежуточного рычага — меняется высота подъема впускных клапанов. Наличие электропривода позволяет гибко программировать управление клапанами для разных двигателей.

Двигатели с системой Valvetronic имеют на 15% большую себестоимость за счет бОльшей сложности. Так, усилитель тормозов в них приводится отдельным специальным вакуумным насосом. Сама система Valvetronic собрана в одном блоке и установлена в головке блока цилиндров.

Параметры системы Valvetronic:

  • Изменение высоты подъема клапанов от 0 до 9.7 мм за 300 миллисекунд.
  • Диапазон смещения фаз газораспределения составляет 60 градусов.
  • Промежуточный рокер изготовлен с допуском 0.008мм.
  • Детали эксцентрикового вала изготовлены с допусками в сотые доли миллиметра.

Другие технологические особенности:

  • В головке блока с системой Valvetronic поток охлаждающей жидкости идет поперек головки, снижая температуру на 60%.
  • Размеры водяного насоса уменьшены наполовину, снижая энергозатраты на 60%.
  • Маслонасос и водяной насос расположены на одном валу, и наличие теплообменника между маслом и охлаждающей жидкостью улучшает охлаждение масла на 30%.

Valvetronic и турбонаддув

Компания BMW ранее не применяла на двигателях с турбонаддувом систему Valvetronic, т.к. комбинация наддува с непосредственным впрыском позволяла добиться тех же результатов с использованием обычной дроссельной заслонки. Однако в 2009 году компания BMW представила турбомотор N55 схемы R6, совмещающий систему Valvetronic, непосредственный впрыск и турбокомпрессор с двойной крыльчаткой.

Читать еще:  Что такое стробоскоп для автомобиля

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вальватроник на бмв что это такое

Как известно, в 2005 году в Европе вступят в силу новые нормы по токсичности Евро-4, и уже сейчас моторостроителей беспокоят способы удовлетворения этим требованиям их серийной продукции. Испытанный прием — очередная перенастройка блока управления — существенно ухудшает мощностные параметры моторов и поэтому больше не приемлема. Переход на непосредственный впрыск бензина в цилиндры увеличивает выбросы окислов азота, и это обстоятельство требует установки на машины более совершенных нейтрализаторов. Эти устройства, чтобы их не вывели из строя примеси серы, содержащейся с избытком в европейском бензине, должны иметь систему регенерации, которая существенно увеличивает их стоимость, а вместе с этим ставит под вопрос саму идею применения системы непосредственного впрыска бензина на моторах.

Компания BMW решила отказаться от впрыска в цилиндры, но вместо этого внедрить на своих моторах новую систему газораспределения, при которой отпадает необходимость в дроссельной заслонке — старом и очень несовершенном узле регулирования подачи поступающей в цилиндры рабочей смеси. Давно было известно, что при неполном открытии заслонки она увеличивала сопротивление проходу воздуха, что приводило к росту расхода топлива и повышению токсичности выхлопных газов, однако это долгое время считалось неизбежным злом.

Повысить экономичности моторов без потерь мощности при удовлетворении норм Евро-4 и сохранении системы впрыска во впускной коллектор инженерам BMW удалось благодаря введению дозирования поступающей в цилиндры рабочей смеси путем изменения высоты подъема впускных клапанов. Сложнейшая задача потребовала разработки специального механизма, который мог бы работать с величайшей точностью, ведь диапазон подъема клапана должен был быть равен 0 — 9,7 мм.

Привычная цепочка «распредвал — коромысло — клапан» была дополнена эксцентриковым валом и промежуточным рычагом. Эксцентриковый вал вращается приводимый от электродвигателя через червячную передачу. В созданной кинематической цепи электромотор, «руководимый» компьютером, поворачивая эксцентриковый вал, увеличивает или уменьшает плечо промежуточного рычага, задавая необходимую свободу перемещения коромыслу, с одной стороны опирающемуся на гидротолкатель, а с другой воздействующему на впускной клапан. Меняется плечо промежуточного рычага — меняется высота подъема клапанов в соответствии с нагрузкой на двигатель.

Система Valvetronic – устройство, позволяющее изменять ход клапана в зависимости от числа оборотов коленвала. Благодаря этому, на высоких оборотах достигается наилучшая вентиляция цилиндра, наилучшее его заполнение топливовоздушной смесью. При минимальных оборотах ход клапана минимален. При этом уменьшается эффект перекрытия клапанов, благодаря чему расход топлива минимален. С увеличением числа оборотов величина открытия клапанов увеличивается. При этом уменьшается сопротивление газовым потокам внутри цилиндра, скорость продувки и наполнения цилиндра топливовоздушной смесью возрастает.

Кроме того, увеличивается действие т.н. инерционного эффекта. Топливновоздушная смесь внутри цилиндра запирается клапанами при гораздо большем давлении, ее плотность выше, чем при минимальных оборотах.

Из рисунков видно, что величина открытия клапана при максимальных оборотах h2 больше, чем при минимальных.

Кулачок, смещающий ось толкателя, имеет электрический привод. Это позволяет задавать угол поворота нелинейным и программировать его индивидуально для каждого двигателя.

Испытания показали, что при 15-процентном повышении себестоимости двигатели с новой системой газораспределения, получившей название Valvetronic, дают 18-процентное снижение расхода топлива при работе на холостом ходу и 10-процентное при работе на частичных нагрузках. Проблема соответствия нормам Евро-4 успешно решена. Улучшилось быстродействие в цепочке «педаль газа — система питания», что благоприятно сказалось на снижении времени реакции автомобиля на действия со стороны водителя. Ну, а как быть с разрежением в коллекторе, необходимом для работы усилителя тормозов? Специально для нужд тормозной системы установили вакуумный насос. Самое интересное, что введя столько нового, старую дроссельную заслонку не убрали из двигателя совсем. Она стала необходима лишь при диагностике системы Valvetronic. На всех режимах работы мотора заслонка всегда «отдыхает», оставаясь полностью открытой.

Читать еще:  Как работает дифференциал на ниве

В ближайшее время система Valvetronic будет внедрена на всех других бензиновых автомобильных двигателях компании BMW. Интересно, чем ответят конкуренты?

Как это работает: BMW Valvetronic

«Не покупайте этот двигатель, у него есть Valvetronic!» И наоборот, «это хорошо, потому что у него есть Valvetronic», — пишут эксперты BMW на своих форумах. Но что это такое, для чего это нужно, и стоит ли этого бояться?

В течение десятилетий в автомобильной промышленности двигатель снабжался топливом и воздухом простым способом: в карбюраторе был вращающийся демпфер или дроссель, который либо закрывал, либо открывал поток смеси в цилиндры.

Смесь всасывается в вакууме, создаваемом во всасывающем коллекторе. Все работало относительно хорошо, с оговоркой, что количество всасываемой смеси было случайным, и иногда двигатель затоплял, а иногда задыхался из-за нехватки топлива. Все решалось карбюратором.

Что такое Valvetronic

В 2001 году BMW представила революционную систему газораспределения для двигателя.

Valvetronic дебютировал в 4-цилиндровом двигателе E46 серии 3 N46. Работа над этим решением велась с 1990-х годов, с проверкой различных концепций. Наконец, была принята следующая «архитектура»:

В головке из 16 клапанов между двумя распределительными валами установлен третий центральный вал, который приводится в движение не зубчатым колесом, а шаговым двигателем. Этот ролик соединяется с толкателями, которые нажимают на рычаги клапана, отвечающие за открытие клапана.

Поэтому он может плавно контролировать подъем клапанов, открывая и закрывая их в диапазоне от 0,25 до 10 мм. Распредвалы давят не непосредственно на клапаны, а на «промежуточный толкатель», положение которого регулируется системой Valvetronic. Его можно установить даже в таком положении, чтобы распределительный вал вообще не открывал клапаны. 0,25 мм нет отверстия.

Традиционный демпфер больше не нужен.

Конечно, Valvetronic работает только для ряда всасывающих клапанов. Добавьте к этому клапан VANOS (для обоих валов), и мы получим чрезвычайно продвинутую систему контроля времени с небольшой корреляцией между вращением вала и временем открытия и подъемом клапанов.

Кроме того, существует система всасывающего коллектора DISA переменной длины — это установленная в коллекторе заслонка, которая может укорачивать или удлинять впускную систему. Что прекрасно объяснено на видео. Это испанский, но вы тоже можете сделать это: BMW, как начала использовать Valvetronica, вскоре «разлилась» по всему ассортименту.

Однако были также установлены бензиновые двигатели без Valvetronic, например, N45 из серии 1 — ослабленные, более простые и дешевые. Интересно, что N42 имеет традиционную дроссельную заслонку, роль которой заключается в закрытии подачи воздуха при запуске, чтобы обогатить холодную смесь и отреагировать, если шаговый двигатель Valvetronic сошел с ума и до конца откроет клапаны.

Преимущества

Valvetronic с положительной стороны: прежде всего, лучшая дозировка воздуха приводит к повышению эффективности двигателя и более быстрой реакции газа; КПД увеличивается примерно на 10% по сравнению с двигателем с традиционной дроссельной заслонкой.

Это довольно большое увеличение, но его не следует путать с увеличением мощности, потому что мощность достигается на максимальной скорости, и тогда Valvetronic больше ничего не дает. Его задача — заставить власть казаться быстрее и плавнее при нажатии на газ.

Читать еще:  Система light assistant что это

Недостатки вальветроника бмв

Безусловно, одним из них является увеличение массы системы. Дополнительный электродвигатель является осложнением. Отсутствие вакуума во впускном коллекторе делает необходимым добавление вакуумного насоса для управления тормозами. Ну, сборка сжиженного нефтяного газа сложнее.

От оператора, работающего на газе, я узнал следующее: в нормальных условиях карты закачки газа сам компьютер поглощает себя, но для этого использует датчик вакуума. Когда вакуум отсутствует или минимален, компьютер LPG дурачит и делает очень плохую карту впрыска, то есть не хватает газа.

Рывок с этим — только одна проблема, другая — это повышение температуры сгорания. Чем беднее смесь в бензиновом двигателе, тем горячее он горит. И это приведет к сгоранию седел клапанов и другим проблемам. Поэтому вы не можете просто настроить LPG, активировать «самокалибровку» и сказать «ПОЖАЛУЙСТА, ГОТОВ» к Valvetronica, потому что клиент может вернуться с… недовольным лицом.

Valvetronic портится?

А что не ломается? Со временем все развалится. Например, активатор двигателя. Бывает, что он просто размывает / горит и перестает двигать механизм рычагов. Он останавливается в положении максимального подъема клапанов, и уже упомянутый дроссель берет на себя функцию управления подачей воздуха (или нет — один механик утверждает, что да, а другой нет.

Это еще не все. Со временем BMW и Valvetronik начинают тянуть и греметь в определенном диапазоне оборотов. Есть много теорий на эту тему, потому что двигатели N46 и их преемники относятся к сложным конструкциям.

Один из моих друзей, который боролся с этой проблемой, утверждает, что она помогла заменить средние рычаги Valvetronic, которые со временем изнашиваются и приводят к совершенно случайному изменению хода клапана. Снова другой друг, механик, утверждает, что он выдувал двигатель вальветроник бмв из компрессора, и они начали работать лучше.

Поэтому я начал читать автофорумы и темы об уязвимостях BMW Valvetronic в N46 и последующих. Конечно же, я быстро обвинил себя в этом, потому что все там ссорятся со всеми и постоянно бросают вызов своему же невежеству.

Чаще всего, однако, были сделаны заявления, что не промежуточные рычаги изнашиваются, а кулачки на валу управляют рычагами, и этого достаточно для замены этого вала. И тот тип, который ремонтирует BMW, сказал: все используется равномерно.

Один сначала упадет на мотор (активатор), другой ролик и третий рычаг, и для него нет строгих правил. Не говоря уже о том, что многие люди ошибочно принимают симптом использованного Valvetronica с натянутой цепью ГРМ, что в N46 является нормой.

Читайте больше о моделях BMW в разделе сайта.

Нужен ли Valvetronic

Я не думаю, но стоит помнить, что E46 уже довольно изношены и часто использовали масло ужасного качества или кто-то просто не упомянул их, и это вызывает общую деградацию двигателя. Есть две проблемы: во-первых, в случае отказа Valvetronica трудно заменить запасные части.

Вторая проблема заключается в том, что маловероятно, что вы найдете механика, который видел в глаза Valvetronic и не убежал, но если вы живете в маленьком городке и редко едете в большой город, местный механик точно не справится с этим. Советы с форумов очень ценны, но бесполезны, потому что они заканчиваются заменой случайных частей.

В настоящее время все двигатели BMW имеют Valvetronic и турбонаддув, что усложняет ситуацию. Может быть, просто купите себе дизель.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector