車のカムシャフトタイミングシステムとは何ですか？

シャフト同期システム

バルブタイミングシステムは、一般的に受け入れられている国際的な時間変数です。 このシステムは、エンジンの運転条件に応じて、ガス分配メカニズムのパラメーターを調整するように設計されています。 このシステムを使用すると、エンジンの出力とトルク、燃費が向上し、有害な排気ガスが減少します。 ガス分配メカニズムの調整可能なパラメーターは次のとおりです。 バルブの開閉時間とバルブのリフト。 一般に、これらのパラメーターはバルブの閉鎖時間です。 「デッド」ポイントに対するクランクシャフトの回転角度で表される、吸気および排気ストロークの持続時間。 同期フェーズは、バルブに作用するカムシャフトカムの形状によって決まります。

カムカムシャフト

バルブの動作条件が異なれば、バルブの調整も異なります。 したがって、エンジン速度が低い場合、時間は最小期間または「狭い」フェーズである必要があります。 高速では、バルブタイミングをできるだけ広くする必要があります。 同時に、吸気ポートと排気ポートのオーバーラップが保証されます。これは、自然排気ガスの再循環を意味します。 カムシャフトカムの形状は、狭いバルブトルクと広いバルブトルクの両方を同時に提供することはできません。 実際には、カムの形状は、低速での高トルクと高速クランクシャフトでの高出力との間の折衷案です。 この不一致は、可変時間バルブシステムによって正確に解決されます。

同期システムとカムシャフトの動作原理

調整可能なタイミングパラメータに応じて、次の可変位相制御方法は異なります。 さまざまなカム形状を使用し、バルブの高さを変更して、カムシャフトを回転させます。 レーシングカーで最も一般的に使用されています。 これにより、車のパワーの一部が30％から70％に増加します。 最も一般的なバルブ制御システムは、カムシャフト回転BMW VANOS、VVT-iです。 トヨタのインテリジェンスによる可変バルブタイミング。 VVT。 フォルクスワーゲンVTCによる可変バルブ持続時間。 ホンダからの可変時間制御。 ヒュンダイ、起亜、ボルボ、ゼネラルモーターズの無限可変バルブタイミングCVVT。 VCP、ルノーの可変カムフェーズ。 これらのシステムの動作原理は、カムシャフトの回転方向への回転に基づいており、これにより、初期位置と比較してバルブを早期に開くことができます。

同期システムの要素

このタイプのガス分配システムの設計には、 この接続のための油圧操作接続および制御システム。 バルブ操作時間の自動制御システムの仕組み。 一般にフェーズスイッチと呼ばれる油圧作動クラッチは、カムシャフトを直接駆動します。 クラッチは、カムシャフトとハウジングに接続されたローターで構成されています。 これは、カムシャフトドライブプーリーの役割を果たします。 ローターとハウジングの間に空洞があり、その中にチャネルを通してエンジンオイルが供給されます。 キャビティをオイルで満たすと、ハウジングに対するローターの回転と、対応するカムシャフトの特定の角度での回転が保証されます。 ほとんどの油圧クラッチはインテークカムシャフトに取り付けられています。

同期システムが提供するもの

一部の設計では制御パラメーターを拡張するために、吸気および排気カムシャフトにクラッチが取り付けられています。 制御システムは、油圧制御によりクラッチ操作の自動調整を提供します。 構造的には、入力センサー、電子制御ユニット、アクチュエーターが含まれています。 制御システムはホールセンサーを使用しています。 カムシャフトの位置、およびエンジン管理システムの他のセンサーを評価します。 エンジンスピード、クーラント温度、エアマスメーター。 エンジンコントロールユニットは、センサーから信号を受け取り、ドライブトレインの制御アクションを生成します。 電気油圧バルブとも呼ばれます。 ディストリビューターはソレノイドバルブであり、エンジンの運転条件に応じて、油圧で作動するクラッチと出口にオイルを供給します。

可変バルブ制御システムの動作モード

可変バルブタイミングシステムは、原則として、以下のモードでの動作を提供します。アイドリング（最小クランクシャフト回転速度）。 最大電力; 最大トルク別のタイプの可変バルブ制御システムは、さまざまな形状のカムの使用に基づいており、これにより、開放時間とバルブリフトが段階的に変化します。 そのようなシステムは知られています：ホンダからのVTEC、可変バルブ制御と電子エレベーター制御。 VVTL-i、可変バルブタイミングおよびトヨタのインテリジェントリフト。 MIVEC、MitsubishiMitsubishiの革新的なガス分配システム。 アウディのバルブリフトシステム。 これらのシステムは、Valveliftシステムを除いて、基本的に同じ設計と動作原理です。 たとえば、最も有名なVTECシステムのXNUMXつには、さまざまなプロファイルのカメラのセットと制御システムが含まれています。 システム図VTEC。

カムシャフトカムの種類

カムシャフトにはXNUMXつの小さなカムとXNUMXつの大きなカムがあります。 小さなカムは、対応するロッカーアームを介してXNUMX組の吸引バルブに接続されています。 大きなこぶが緩いロッカーを動かします。 制御システムは、XNUMXつの動作モードから別の動作モードへの切り替えを提供します。 ロック機構を作動させることにより。 ロック機構は油圧で駆動されます。 低いエンジン速度、または低負荷とも呼ばれる場合、吸気バルブは小さなチャンバーによって駆動されます。 同時に、バルブの動作時間は短い持続時間によって特徴付けられます。 エンジン回転数がある値に達すると、制御システムがロック機構を作動させます。 小さいカムと大きいカムのロッカーはロックピンで接続され、力は大きいカムから吸気バルブに伝達されます。

同期システム

VTECシステムの別の変更には、XNUMXつの制御モードがあります。 これは、小さなこぶの働き、またはエンジンの低速での吸気バルブの開きによって決まります。 XNUMX つの小さなカム、つまり XNUMX つの吸気バルブが中速で開きます。 また、高速での大きなこぶ。 ホンダの最新の可変バルブタイミングシステムは、VTECシステムとVTCシステムを組み合わせたI-VTECシステムです。 この組み合わせにより、エンジン制御パラメーターが大幅に拡張されます。 バルブの高さ調整を基本とした設計上の最先端の可変バルブ制御システム。 このシステムは、ほとんどのエンジン運転条件下でガスを除去します。 この分野のパイオニアは、BMW とそのバルブトロニック システムです。

タイミングシステムのカムシャフト操作

同様の原理が他のシステムでも使用されています：トヨタValvematic、VEL、日産の可変バルブおよびリフトシステム、Fiat MultiAir、VTI、プジョーの可変バルブおよび噴射システム。 バルブトロニックシステム図。 バルブトロニックシステムでは、バルブリフトの変化は複雑な運動学的スキームによって提供されます。 従来のローターバルブクラッチは、偏心シャフトと中間レバーによって補完されます。 偏心シャフトは、ウォームギアを使用してモーターによって回転します。 偏心シャフトの回転により、中間レバーの位置が変化します。これにより、ロッカーアームの特定の動きと、それに対応するバルブの動きが決まります。 バルブリフトは、エンジンの動作条件に応じて継続的に変更されます。 バルブトロニックはインテークバルブにのみ取り付けられています。