VVTI – это разработанная «Тойотой» система изменения фаз газораспределения. Если перевести эту аббревиатуру с английского языка, то данная система отвечает за интеллектуальное смещение фаз. Сейчас на современных японских двигателях установлено второе поколение механизмов. А впервые VVTI начали устанавливать на автомобили с 1996 года. Система представляет собой муфту и специальный VVTI-клапан. Последний выполняет роль датчика.

Устройство клапана системы VVTI автомобилей "Тойота"

Элемент состоит из корпуса. В наружной части находится управляющий соленоид. Он отвечает за движение клапана. Также в устройстве имеются уплотнительные кольца и разъем для подключения датчика.

Общий принцип работы системы

Главное управляющее устройство в данной системе смещения фаз газораспределения – это муфта VVTI. По умолчанию разработчики двигателя проектировали фазы открытия клапанов так, чтобы получить хорошую тягу на низких оборотах мотора. По мере роста оборотов растет и давление масла, за счет которого открывается клапан VVTI. «Тойота-Камри» и ее двигатель 2,4 литра работает по такому же принципу.

После того как этот клапан откроется, распределительный вал повернется в определенное положение относительно шкива. Кулачки на валу имеют специальную форму, и в процессе поворота элемента впускные клапаны будут открываться немного раньше. Соответственно, позже закрываться. Это должно самым лучшим образом сказаться на мощности и крутящем моменте двигателя на высоких оборотах.

Подробное описание работы

Главный управляющий механизм системы (а это муфта) устанавливается на шкиву распределительного вала двигателя. Корпус его соединяется со звездочным либо зубчатым шкивом. Ротор соединяется непосредственно с распределительным валом. Масло из системы смазки подается с одной либо с двух сторон к каждому лепестку ротора на муфте, заставляя тем распределительный вал поворачиваться. Когда двигатель не запущен, система автоматически устанавливает максимальные углы задержки. Они соответствуют самому позднему открытию и закрытию впускных клапанов. Когда мотор запустится, давление масла недостаточно сильное, чтобы открыть VVTI-клапан. Чтобы избежать любых ударов в системе, ротор соединяется с корпусом муфты штифтом, который при росте давления смазки будет отжиматься самим маслом.

Управление работой системы осуществляется посредством специального клапана. По сигналу с ЭБУ, электрический магнит при помощи плунжера начнет перемещать золотник, тем самым пропуская масло в одном либо в другом направлении. Когда мотор остановлен, этот золотник двигается за счет пружины так, чтобы выставить максимальный угол задержки. Чтобы повернуть распределительный вал на определенный угол, масло под высоким давлением посредством золотника подводится к одной из сторон лепестков на роторе. Одновременно с этим открывается на слив специальная полость. Она расположена с другой стороны лепестка. После того как ЭБУ поймет, что распределительный вал повернут на нужный угол, каналы шкива перекрываются и он будет далее удерживаться в этом положении.

Типовые симптомы неполадок системы VVTI

Итак, система должна изменять фазы работы газораспределительного механизма. Если с ней возникают какие-либо проблемы, тогда автомобиль не сможет нормально функционировать в одном либо в нескольких рабочих режимах. Можно выделить несколько симптомов, которые скажут о неисправностях.

Так, автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне. Это говорит о том, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя. Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах. Еще о проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.

Возможные причины неисправности клапана

Основных причин неисправностей клапана не так уж и много. Можно выделить две, которые встречаются особенно часто. Так, VVTI-клапан может выходить из строя по причине того, что есть обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.

Вторая причина, по которой клапан VVTI (Toyota) работает неправильно или же не работает вообще – это заедания в штоке. Причиной таких заеданий может быть банальная грязь, которая со временем скопилась в канале. Также возможно, деформирована уплотняющая резинка внутри клапана. В этом случае восстановить механизм очень просто – достаточно очистить грязь оттуда. Это можно сделать с помощью отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.

Как очистить клапан?

Многие неисправности можно вылечить при помощи очистки датчика. Для начала нужно найти клапан VVTI. Где находится этот элемент, можно увидеть на фото ниже. Он обведен на картинке.

Для демонтажа датчика снимают пластиковую крышку силового агрегата. Затем снимают металлическую крышку, которая фиксирует генератор. Под крышкой будет виден нужный клапан. С него необходимо отключить электрический разъем и открутить болт. Ошибку здесь допустить очень трудно – это болт здесь единственный. Затем клапан VVTI 1NZ можно снять. Но для этого не нужно тянуть за разъем. Он очень плотно прилегает к датчику. Также на нем устанавливается резиновое уплотнительное кольцо.

Очистку можно провести с помощью жидкостей для очистки карбюраторов. Чтобы полностью прочистить систему, снимают и фильтр. Этот элемент находится под клапаном – он представляет собой заглушку, в которой имеется отверстие под шестигранник. Фильтр также нужно очищать этой жидкостью. После всех операций остается только собрать все в обратном порядке, а затем установить ремень генератора, не упираясь при этом в сам клапан.

Как проверить клапан VVTI?

Проверить, работает ли клапан, очень просто. Для этого подают на контакты датчика напряжение в 12 В. Необходимо помнить, что долго держать элемент под напряжением нельзя, так как он не может работать в таких режимах столько времени. В момент подачи напряжения шток втянется внутрь. А когда цепь разомкнется, он вернется обратно.

Если шток перемещается легко, то клапан полностью исправен. Его нужно только промыть, смазать и можно эксплуатировать. Если же он работает не так, как нужно, тогда поможет ремонт либо замена клапана VVTI.

Самостоятельный ремонт клапана

Сперва демонтируют регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота. Это откроет доступ к осевому болту генератора. Далее откручивают болт, который удерживает сам клапан, и снимают его. После снимают фильтр. Если последний элемент и клапан загрязнены, тогда эти детали очищают. Ремонт представляет собой проверку и смазку. Также можно заменить уплотняющее кольцо. Более серьезный ремонт не представляется возможным. Если деталь не работает, проще и дешевле заменить ее на новую.

Самостоятельная замена клапана VVTI

Часто очистка и смазка не обеспечивает необходимый результат, и тогда встает вопрос полной замены детали. К тому же многие автовладельцы после замены утверждают, что машина стала работать значительно лучше и снизился расход топлива.

Для начала снимают регулирующую планку генератора. Затем снимают крепеж замка капота и получают доступ к болту генератора. Откраивают болт, которым удерживается нужный клапан. Старый элемент можно вытащить и выбросить, а на место старого ставят новый. Затем закручивают болт, и автомобиль можно эксплуатировать.

Заключение

Современные автомобили одновременно и хорошие, и плохие. Плохие они тем, что не каждую операцию, связанную с ремонтом и обслуживанием, можно выполнить самостоятельно. Но вот замену этого клапана своими руками выполнить можно, и это большой плюс японскому производителю.

При обслуживании своей демки столкнулся с клапаном (VVT-i) выкладываю интересную статейку может кому будет интересно освежить свои знания. Сам пока не лазил не смотрел что за "зверёк" но планирую и вылажу фотоотчёт.

При неисправности клапана симптомы следующие:
✓ на холостых держатся высокие обороты ≈ 2 тысячи;
✓ при включении передачи — обороты падают до 200-300;
✓ при кратковременном нажатии на газ — глохнет;
✓ все эти глюки появляются на прогретом моторе, а на холодную не бывает проблем.

Более подробно как всё это работает можно найти в этой статье.
Рассмотрим здесь принцип функционирования системы VVT-i второго поколения, которая применяется сейчас на большинстве двигателей.

Система VVT-i (Variable Valve Timing intelligent — изменения фаз газораспределения) позволяет плавно изменять фазы газораспределения в соответствии с условиями работы двигателя. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных в диапазоне 40-60° (по углу поворота коленвала).

В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и величина времени "перекрытия" (то есть времени, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной — уже открыт).

Исполнительный механизм VVT-i размещен в шкиве распределительного вала — корпус привода соединен со звездочкой или зубчатым шкивом, ротор — с распредвалом. Масло подводится с одной или другой стороны каждого из лепестков ротора, заставляя его и сам вал поворачиваться. Если двигатель заглушен, то устанавливается максимальный угол задержки (то есть угол, соответствующий наиболее позднему открытию и закрытию впускных клапанов).

Чтобы сразу после запуска, когда давление в масляной магистрали еще недостаточно для эффективного управления VVT-i, не возникало ударов в механизме, ротор соединяется с корпусом стопорным штифтом (затем штифт отжимается давлением масла).

Управление VVT-i осуществляется при помощи клапана VVT-i (OCV — Oil Control Valve). По сигналу блока управления электромагнит через плунжер перемещает основной золотник, перепуская масло в том или ином направлении. Когда двигатель заглушен, золотник перемещается пружиной таким образом, чтобы установился максимальный угол задержки.

Для поворота распределительного вала масло под давлением при помощи золотника направляется к одной из сторон лепестков ротора, одновременно открывается на слив полость с другой стороны лепестка. После того, как блок управления определяет, что распредвал занял требуемое положение, оба канала к шкиву перекрываются и он удерживается в фиксированном положении.

Машина Тойота Витц 1,3 VVT-i, 4-х ступенчатый автомат, 1999г, двигатель 2NZ.

Началось всё с того, что начало глючить переключение между третьей и четвёртой передачей, не могла никак включится последняя пеердача, секунды 3-4 включалась, приходилось нажимать кнопку выключения 4-й и когда скорость была около 80 руками включать её. Потом начали пропадать тормоза, точнее стал выключаться вакуумный усилитель при резком торможении, а иногда просто на сильно прогретом двигателе(от 30 мин. езды). Холостые обороты на прогретом двигателе держались около 2000 об/мин., при этом при отпущенном тормозе машина сама разгонялась свыше 40 км/ч. Вакуумник почти не работал, особенно на маленькой скорости. Причем если машина не сильно прогретая (до 30 мин езды) то все в порядке. На холостом ходу (когда её 2 часа гоняли чтобы выявить причину), проблема не появлялась. То есть появлялась она только после получаса активной езды. А вот поведение на скорости: нажимаешь педаль тормоза, вакуумник работает, нажимаешь сильнее – он резко выключается, тогда, естественно, начинаешь давить со всей силы пяткой в пол, и он снова включается. Надо ли говорить что каждое торможение напоминало езду по крутому сафари с резкими рывками. Далее, при разгоне на светофоре нажимаешь педаль газа, машина не хочет переключать передачу и разгоняться, двигатель на очень-очень низких оборотах уже вот-вот заглохнет, но, всё-таки, передача переключалась, и машина плавно и нехотя стартовала.

Никаких ошибок двигатель не выдавал. Диагностика в автосервисе (а понять, что происходит, пытались неделю) выявила только одно – где-то есть подсос воздуха в двигатель.

Нашёл на просторах России нужный вакуумный усилитель и поменял его — проблема осталась. Поменял одну катушку зажигания, с трещинкой, с 3-й на 4-ю передачу коробка стала переключаться лучше, проблема уменьшилась, но не исчезла. Перечитал кучу форумов, и, вооружившись новыми знаниями, начал применять метод научного тыка. Проверил все шланги, всё в порядке, проверил адсорбер – тоже всё в порядке. Почистил парогенератором МАП – сенсор, стало лучше, но не на много. Проверил сеточку фильтра системы VVT-i – всё в порядке. В конце концов, когда, после очередной порции ремонта, двигатель на стоянке опять начал держать обороты выше 2000, я открыл капот, встал перед машиной, смотрю на работающий двигатель и думаю – что же делать?! И тут я вспомнил, что когда я пытался снять клапан VVT-i, магнит снялся отдельно от клапана. Дай, думаю, отключу этот клапан и посмотрю, что будет. Вынимаю разъём, и, о чудо, двигатель чуть чихнул и заработал нормально!

Оказывается инженерами Тойоты всё предусмотрено, и с отключённым клапаном двигатель работает как обычный, без системы изменения фаз газораспределения. Приёмистость довольно заметно пострадала, но зато ушли абсолютно все проблемы, особенно отключение вакуумного усилителя!

Потом, когда через месяц поставил новый клапан, я уже научился по звуку и поведению машины определять момент его включения. Старый клапан включался скачком: при плавном непрерывном утапливании педали газа сначала изменений не было, потом он скачком включался и машина, как от пинка под зад, стартовала. Новый клапан включался плавно, вместе с утапливанием педали газа, с небольшим запаздыванием по положению педали. Почитав ещё форумы на просторах интернета, выяснил, что довольно часто, если двигатель при старте глохнет, виноват клапан системы VVT-i. Правда на форумах этого не написано, в основном крик «помогите», так что проблема массовая. Ещё один удачный опыт – починил таким образом (отключением клапана) тойоту короллу 2002г, глохла на старте.

Так что симптомов может быть много, а ответ один. И нигде на форумах или в статьях я не встречал информации о том, что если этот клапан отключить, то можно спокойно ездить. Расход бензина, кстати, увеличивается немного: в городе – на 0,5-1,0л/100 км, и по трассе тоже ест чуть больше – где-то на 1л, ну может 1,5л, точно не смог замерить – больно большая погрешность получилась, но зато выяснил, что расход довольно сильно зависит от количества и интенсивности разгонов (сильнее чем с работающим клапаном).