twin cam 24 valve vvt i что за двигатель
Twin cam 24 valve vvt i что за двигатель
Твинкам и чаргер как я понял вещи разные да?
Я имею ввиду, что бывают двигатели Твинкам без чаргера
это редко твинкамовские движки с чаргером бывают
У меня движок с супер чаргергером, еще на движке написано «Твин кам»..
От twin (двойной) camshaft (распредвал). Т.е. два распредвала. Один толкает впускные, другой выпускные клапана. Есть понятие «ненастоящий твинкам», это когда ремнем ГРМ приводится тока один из распредвалов, а второй от этого распредвала через железную шестеренку. Обычно это двигатели FE. 4A-FE, 3S-FE. Есть понятие «настоящий твинкам», это когда оба распредвала приводятся ремнем ГРМ. Это считается типа круто. И на таких машинах обычно есть шильдик «TwinCam». У настоящих твинкамов обычно широкая голова и в Тойоте обозначение GE. 4A-GE, 1G-GE, 3S-GE и т.д. Если есть чаргер, то обычно присутствует буква Z. Например 1G-GZE, 4A-GZE
История развития двигателя серии 1G компании Toyota.
Моя первая попытка написать что-то в таком духе, делал на одном дыхании и по памяти, потому не судите строго ))
В конце 70х годов в компании тойота начали работать над созданием нового поколения «малого», шестицилиндрового двигателя в замен устаревшей серии М.
Главной задачей было облегчить конструкцию, улучшить отклик и экономичность в сравнении с предшественником, к тому-же на очереди было полностью новое поколение автомобилей высшего-среднего класса, для которых требовались новые агрегаты.
Так в 1979 году появился новейший агрегат 1G, который был первенцем в новой линейке моторов LASRE (Lightweight Advanced Super Response Engine). Новый двигатель имел диаметр и ход поршня 75х75мм. для всех версий и сохранил объём своего предшественника М (1988куб.см). Конструктивно-же он был полностью новым. Облегченная конструкция, ременной привод ГРМ, электронный впрыск топлива с датчиками кислорода и расхода воздуха (VAF), гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и множество других инноваций.
Первоначально выпускалась только версия 1G-EU с одним распредвалом, мощность составляла 125 или 130л.с. (первый вариант для Crown), степень сжатия 8,8-9,2
Двигатель агрегатировался с автоматической коробкой A40D с функцией «овердрайв» или ручной W50.
Первой машиной получившей эту новинку была Toyota Cresta GX50/GX51
Через пол года за ней подоспели новейшие Mark II и Chaser GX61, так-же его получили такие новинки как Celica XX GA61 и Soarer GZ10, позднее к агрегатоносителям 1G примкнул и рестайловый Crown GS110
В 1982 году, в сотрудничестве с компанией Ямаха была выпущена новая модификация этого агрегата с двухраспредвальной головкой, новинка получила индекс 1G-GEU, в ней был внедрен целый ряд передовых технологий таких как:
два верхних распредвала (DOHC)
4 клапана на цилиндр
электронный впрыск топлива EFI с датчиками кислорода и расхода воздуха VAF (аналогично 1G-EU)
и впускной коллектор с изменяемой геометрией T-VIS
степень сжатия составляла 9,1-9,5 в зависимости от версии и года выпуска.
показатели так-же были впечатляющими, с 2 литров агрегат выдавал без малого 160л.с! Двигатель был очень высокооборотистым, встречаются экземпляры с отсечкой выше 8тыс.об.мин. А ещё он обладал потрясающим звуком работы, что вскоре разглядели так называемые bosozoku, и используют его музыкальные свойства по сей день, ставя на них самой немыслимой формы прямотоки и исполняя гашеткой разные мелодии ))
так-же для него впервые была применена новая режимная коробка A42DE ECT которая управлялась электронным блоком и имела три режима работы Manu, Norm и PWR (к слову она с незначительными изменениями устанавливалась до конца выпуска серии 1G)
Однораспредвальный 1G-EU тоже получил новые трансмиссии: новый автомат A42DL Two way overdrive, взамен A40D. Ручная коробка W50 была заменена на W55 во всех вариантах.
Новинку получили все вышеперечисленые модели, кроме Crown, они получили приставку в комплектации Twin Cam 24 (например Grande Twin Cam 24, GT Twin Cam 24 и т.д.) Crown с данным агрегатом появился лишь в конце 1983 года с приходом нового поколения GS121
В 1984 году с приходом нового поколения маркообразных (70 серии) серия 1G подверглась модернизации.
Двигатели 1G-EU и 1G-GEU получили новую систему впрыска с ДАД ДТВ (MAP) вместо ДРВ (VAF) типа «лопата», которую компания тойота именует EFI-D, мощность осталась неизменной — 130л.с у EU и 160л.с. у твинкамового GEU.
В 1985 году увидели свет долгожданные версии с наддувом Тойота их сразу две выпустила: 1G-GZEU с суперчарджером и 1G-GTEU с двумя турбокомпрессорами, оба двигателя были прорывом для своего времени
1G-GZEU впервые для тойоты получил катушечную систему зажигания DLI без трамблера. Оснащенный компрессором SC14 он развивал не намного большую мощность, чем его атмосферный собрат — 165л.с, однако крутящий момент был значительно выше, что давало уверенную тягу во всем диапазоне оборотов и идеально подходило для седанов представительского класса. Создавался эффект двигателя с большим объёмом, при этом машина облагалась льготным налогом для автомобилей с кубатурой до 2000сс.
степень сжатия у этих моторов была — 8,0 для всех версий.
применялся данный агрегат в модели Crown GS121.
Маленькой революцией можно было считать двигатель 1G-GTEU, пришедший на смену устаревшему M-TEU (2.0 140-160л.с.)
Впервые в Японии был применен двухтурбинный наддув, два маленьких нагнетателя СТ12 с жидкостным интеркулером создавали давление 0.4-0.5 бар. все это позволило развивать мощность 185л.с. Это превосходило показатели другой новой разработки того времени — двигателя RB20DET от компании Nissan, который развивал на 5л.с. меньше и имел одну турбину.
Степень сжатия была равна — 8,5 во всех версиях.
Новинка позволила придать невиданной до этого прыти таким моделям как Mark II/Chaser/Cresta в кузове GX71. При весе в 1300кг. эти машины были одними из быстрейших серийных седанов того времени, не даром именно их считают прародителями серии Tourer-V! Так-же эти двигатели применяли в новых спортивных купе Soarer GZ20 и Supra GA70
Для наддувных модификаций были разработаны новые трансмиссии
автоматическая А340Е и механическая W58 (только для Twin Turbo мотора)
обе после незначительной модернизации исправно служили с двигателями следующего поколения, знаменитой серии JZ.
Так-же в этом году мощность атмосферного 1G-GEU была снижена до 140л.с. и появилась новая механика W57 с удлиненными передачами, которая устанавливалась параллельно с W55 на атмосферных вариантах.
В 1988 году линейка была модернизирована, в индексах исчезла буква U в конце, были значительные изменения в системах впуска, подачи топлива, электрике, а так же изменились диаметры шатунных шеек коленвала.
Атмосферный теперь начал называться просто 1G-GE
Основным видимым изменением было отсутствие шильдика T-VIS и надписи на клапанной крышке черными и красными буквами. Мощность обновленного агрегата составляла 150л.с.
Эта версия получила новый автомат, схожий с теми, которые применяли на наддувных версиях. К слову это был единственный случай применения акпп A340E на атмосферном 1G (не считая полноприводных модификаций с мотором BEAMS).
Суперчарджерный вариант стали называться просто 1G-GZE. перетерпел некоторые изменения и получил дополнительные 5л.с. в таком виде он устанавливался на Crown GS131 и новую линейку Mark II/Chaser/Cresta GX81 в топовой версии. Мощность составила 170л.с.
Твин турбо версия стала называться 1G-GTE, изменения были значительными, новый блок управления, новые форсунки, воздушный интеркулер взамен жидкостного и новый впускной коллектор.
мощность выросла со 185, до 210л.с.
после модернизации его получили новые маркообразные в кузове GX81, а так-же Soarer и Supra после рестайлинга
Ещё одна новинка, это полностью новая базовая модификация 1G-FE, так как в 1988 году выпускать однораспедвальный мотор, с двумя клапанами на цилиндр было не комильфо, особенно при лозунге The world leader in multivalve technology. На тойоте разработали так называемую «узкую» двухраспредвальную голову, в которой два распредвала приводились в движение от одной шестерни, двигатель имел 4 клапана на цилиндр, электронный впрыск топлива с МАР сенсором.
степень сжатия составляла — 9,6
новинка развивала 135л.с. и пришла на замену первичному 1G-EU
таким образом линейка 1G была окончательно сформирована.
В 1990 году исчез вариант с суперчарджером 1G-GZE. на замену ему пришел новейший 1JZ-GE с объёмом 2.5л. который развивал 180л.с.
В 1992 году было свернуто производство моторов 1G-GE и 1G-GTE. В случае с первым, смысла его производить больше не было, так как базовый 1G-FE удалось довести до 140л.с, а 1G-GTE был вытеснен новым 2.5 литровым 1JZ-GTE с двумя турбокомпрессорами, который выдавал без малого 280л.с.
Таким образом в линейке остался только 1G-FE, который тем временем перекочевал на маркообразные в кузове GX90, GX100 (до рестайла) а так-же Mark II Wagon в кузове GX70W, ещё он устанавливался на базовые модели Crown GS130/131, GS141, GS151
в 1998 году была последняя модернизация этого агрегата
когда он получил систему регулирования фаз газораспрделения VVT-i
изменения были значительными:
новые поршни и шатуны, доработанная головка блока, равнодлинный выпускной коллектор, совершенно иной впускной коллектор и дроссель, полностью новая система впрыска и система зажигания без трамблера, была повышена степень сжатия. После модернизации он получил название 1G-FE BEAMS 2000
Устанавливали его на маркообразные в кузове GX100, а так-же рестайлинговый Crown GS151.
Позднее двигатель был ещё раз модернизирован и получил новую проводку, блок управления и дроссельную заслонку с электронным управлением. Его получили такие модели как Altezza/Lexus IS200 GXE10, Mark II/Mark II BLIT/Verossa GX110 и новый Crown GS171.
Мощность этой версии составляла — 160л.с. Степень сжатия 10.0
Коробки применялись как старые A42DE и W55/57, так и новейшая шестиступенчатая механика J160, разработанная специально для Altezza/Lexus IS
Так-же этот мотор оснащали полноприводной трансмиссией на маркообразных в кузовах GX105 и GX115, в такой конфигурации применялась модификация АКПП A340F с раздаточной коробкой и межосевым дифференциалом, аналогичная трансмиссия применялась на полноприводных модификациях с двигателями серии JZ.
Так-же существовала версия с гибридной трансмиссией, в которую был встроен электродвигатель питавшийся
от накопительной батареи (аналогично Prius и Harrier hybrid), такой вариант применяли на Crown Sedan Mild Hybrid
На поколении BEAMS история этого двигателя завершается, последними его носителями были гибридный Crown sedan и универсал Mark II BLIT и примерно к 2008 году производство было свернуто окончательно. Таким образом линейка просуществовала на конвейере почти 20 лет, пережив в оба конца куда более знаменитую серию JZ, которую выпускали в 1990-2007 годах.
Прямого наследника у нее так и не появилось, на консервативный Crown sedan начали устанавливать скромную, цепную четверку серии TR, а маркообразные и крауны значительно изменили свою философию и на них теперь устанавливаются бесшумные, V-образные шестерки серии GR с непосредственным впрыском D-4 со значительно большим объемом. Видимо времена двухлитровых шестерок уже давно прошли.
Дополнение о специальных и не серийных вариантах:
На базе 1G существовали и специальные версии для работы на природном газе 1G-GPE с ямаховской головой,
В нем не было даже топливных форсунок, работал исключительно на голубом топливе. Мощность составляла 110л.с. Применлась данная версия в основном в автомобилях такси, автошкол и служебных парков.
Отдельно хочется отметить концепт FX-1 1983 года, в котором был установлен экспериментальный двигатель на базе 1G-GEU, оснащенный таким количеством новинок и прогрессивных решений, что не в каждом автомобиле 21 века такое можно встретить.
Два турбокомпрессора с воздушным интеркулером, безтрамблерная система зажигания (DLI), система регулировки фаз газораспределения на впуск и выпуск (Dual VVT-i), трекшн контроль (TRC), электронная дроссельная заслонка (ETCS-i), раздвоеный впускной коллектор, электронно управляемая коробка и множество других прогрессивных решений, опережавших время лет на 10!
Система VVT-i и немного о моторах Toyota
VVT-i — это фирменная система газораспределительного механизма Тойота. От английского Variable Valve Timing with intelligence, что в переводе означает интеллектуальное изменение фаз газораспределения.
Это второе поколение системы изменения фаз газораспределения Тойота. Устанавливается на автомобили начиная с 1996-го года.
Принцип работы: основным управляющим устройством является муфта VVT-i. Изначально фазы открытия клапанов спроектированы для хорошей тяги на низких оборотах. После того, как обороты значительно увеличиваются, а вместе с этим увеличивается давление масла, которое открывает клапан VVT-i. После того как клапан открыт распределительный вал* поворачивается на определенный угол относительно шкива. Кулачки имеют определенную форму и при повороте коленчатого вала* открывают впускные клапана немного раньше, а закрывают позже, что благоприятно сказывается на увеличении мощности и крутящего момента на высоких оборотах.
*Распределительный вал двигателя внутреннего сгорания предназначен для управления процессом впрыска в рабочую камеру топливной смеси и своевременного отвода из нее продуктов сгорания. Рабочие кулачки, расположенные по всей длине распредвала, совершают толкательные движения, и тем самым участвуют в процессе открытия и закрытия подпружиненных клапанов. Те в свою очередь в определенные рабочие фазы открывают и перекрывают впускные отверстия для подачи обогащенного кислородом топлива и выпуска выхлопных газов.
Распределительный вал при проектировании двигателей, как правило, всегда располагается в непосредственной близости от клапанных групп, то есть в блоке, объединяющем головки цилиндров. Такая компоновка обусловлена необходимостью снижения нагрузок связанных с инерционностью тел вращения, и повышения жесткости конструктивных элементов газораспределительного механизма.
В V-образных двигателях внутреннего сгорания каждый ряд цилиндров может обслуживаться одним или двумя распредвалами. Если в конструкцию двигателя заложена одновальная схема, то распределительный вал осуществляет управление впрыском топлива и выпуском продуктов сгорания. При такой схеме распределения на каждом цилиндре стоят два клапана. При использовании двухвального механизма распределения, один вал управляет клапанами впуска, а другой клапанами выпуска. При такой схеме распределения на каждом цилиндре стоит четыре клапана (два впускных и два выпускных).
Каждый распределительный вал конструктивно состоит из рабочих кулачков, имеющих сложную криволинейную форму, и опорных шеек. Шеек, как правило, на одну больше. Каждый клапан управляет одним кулачком. Кулачки, обладая сложной формой поверхности, при вращении вала обеспечивают в определенные фазы работы двигателя, закрытие клапанов и их открытие. Кулачки распределительного вала могут непосредственно взаимодействовать с толкателями клапанов, или воздействовать на них через коромысло.
Для изготовления распределительных валов применяют чугунные отливки, или поковки из высокопрочных и износостойких марок стали. Во время работы, распределительный вал совершает вращательное движение, базируясь в разъемных опорах выполняющих функции подшипников скольжения. Число опор всегда равно количеству опорных шеек распредвала, и всегда на одну превышает количество рабочих камер. В качестве разъемных опор применяются специальные тонкостенные стальные вкладыши, имеющие антифрикционное покрытие. Все вкладыши по мере износа подлежат периодической замене.
В конструкции опор распределительного вала кроме радиальных подшипников скольжения имеется один упорный подшипник. Его функция заключается в предотвращении возможного осевого смещения вала. Конструктивно этот подшипник располагается, как правило, в непосредственной близости от приводного механизма. Для обеспечения надежной и долговечной работы распределительного вала, рабочие кулачки и опорные шейки подвергаются принудительной смазке подаваемой под давлением от маслонасоса по специальным каналам. В современных конструкциях двигателей внутреннего сгорания, для повышения эффективности работы газораспределительного механизма очень часто применяют специальные системы, изменяющие во времени фазы впрыска топливной смеси и отвода отработанных газов, такие как VVT-i, VVT-iE, Valvematic и аналогичные. Внедрение подобных мер позволяет снизить объемы потребляемого топлива и уровень токсичности выхлопных газов. На практике используется несколько методов изменения фаз впрыска топливной смеси и выпуска продуктов сгорания:
Изменение угловой ориентации распредвала при разных режимах эксплуатации механизма
Использование для управления клапаном нескольких кулачков с различными криволинейными контурами
Смещение оси вращения коромысла.
Вращательное движение на распределительный вал подается от коленчатого вала. В двигателях внутреннего сгорания, работающих по четырехтактной схеме, скорость вращения распредвала в два раза ниже скорости коленчатого вала.
На подавляющем большинстве двигателей приводящих в движение легковые автомобили, крутящий момент на распредвал подается посредством сегментно-ременной либо цепной передачи. Эти виды передач хорошо себя зарекомендовали как на бензиновых, так и на дизельных двигателях. На старых моделях вращение на распредвал передавалось посредством шестеренчатой передачи.
Цепная передача представляет собой шарнирно соединенные металлические звенья, обегающие ведущую и ведомые звездочки. Для стабильной и надежной работы цепной передачи в данном приводе задействованы натяжной и успокоительный ролики. Одна цепная передача может приводить в движение два распредвала.
Обладая множеством достоинств, цепной привод имеет один существенный недостаток. Он заключается в том, что со временем металлические звенья растягиваются, и тем самым увеличивают действительный шаг цепи. При этом шаг ведущей и ведомых звездочек остается неизменным. Не совпадение этих показателей ведет к повышенному износу цепной передачи и изменению кинематических характеристик цепного привода. По этой причине данный вид передачи требует регулярных профилактических осмотров и регулировок.
Альтернативой цепному приводу является ременная передача. Для поддержания постоянного передаточного соотношения, для ременного привода применяется сегментный ремень. Это изделие из резины имеет специальный армирующий слой и сегментные выступы, входящие в зацепление с аналогичными впадинами ведущего и ведомого шкивов. Данный привод тоже нуждается в дополнительном механизме регулировки натяжения. Однако он почти бесшумен, занимает небольшой объем. Современные модели сегментных ремней обладают огромным рабочим ресурсом, и пользуются заслуженной популярностью у производителей автомобильных двигателей. Приводной механизм распредвала может быть задействован также для передачи крутящего момента на такие механизмы как, масляные и топливные насосы, устройства управлением зажигания
*Во всех двигателях внутреннего сгорания наиболее нагруженной и ответственной деталью является коленчатый вал. Его основная функция – это преобразование возвратно-поступательного движения в движение вращательное. Особенностью работы этой детали является то, что на него действуют разные по характеру нагрузки (знакопеременные, передаваемые от поршневой группы, а также инерция сил возникающих при вращении самого коленчатого вала).
Заготовки для изготовления коленчатых валов могут быть получены двумя способами:
Чугунным литьем
Методом ковки из высокопрочных легированных марок стали
Для дизелей и двигателей с турбонаддувом коленчатые валы изготавливаются, как правило, из стали.
Конструкция всех коленчатых валов является типовой. Каждый вал состоит из следующих конструктивных элементов:
Коренные шейки
Шатунные шейки
Щеки
Противовесы
Название коренных шеек говорит само за себя. Они предназначены для базирования вала в корпусе двигателя. Этих конструктивных элементов, как правило, всегда больше чем шатунных шеек на одну коренную. Валы, выполненные по такой компоновке, являются полноопорными.
Шатунные шейки предназначены для установки шатунов, вторые концы которых закреплены пальцами в поршнях. Между собой шейки соединяются щеками, плавно переходящими в противовесы. Функциональное назначение последних конструктивных элементов заключается в компенсации возникающих на валу центробежных сил и обеспечение плавного вращения коленчатого вала.
Шейка шатуна, соединенная посредством щек с коренной шейкой образует так называемое колено. Число колен и их расположение зависит от количества камер сгорания, порядка воспламенения в них горючей смеси и показателя тактности мотора. Конструктивно колена располагаются так, чтобы обеспечить плавное вращение вала, своевременное воспламенение горючей смеси, минимальные изгибающие моменты.
На двигателях, выполненных по V-образной схеме, длина шейки шатуна проектируется с таким расчетом, чтобы она могла служить опорой для пары шатунов левого и правого рядов. В некоторых конструкциях двигателей, на коленчатых валах, для обеспечения более равномерного воспламенения горючей смеси в рабочих камерах, шейки спаренных шатунов сдвигают одну относительно другой на восемнадцать градусов.
Выше уже упоминалось о том, что коленчатый вал является наиболее нагруженной деталью двигателя. Наиболее уязвимыми на валу являются так называемые места концентрации напряжений, другими словами это переходы от шеек к щекам. Для плавного распределения нагрузок эти места выполняются в виде радиусных переходов (галтелей). Совокупная длинна галтелей в значительной мере увеличивает общую длину коленчатого вала, что чревато снижением общей жесткости конструкции вала. Решение возникшей проблемы удалось найти, утопив галтели в тело щеки или шейки.
Для снижения сил трения, возникающих в местах соединения шеек (опорных и шатунных) с опорными элементами корпуса и шатунами, применяются, выполненные из стальной ленты, разъемные подшипники скольжения, покрытые специальным покрытием, снижающим возникающее трение. Для предотвращения проворачивания этих конструктивных элементов, в их конструкции предусмотрен специальный выступ. Для ликвидации возможных осевых смещений на одной из коренных шеек устанавливается упорная антифрикционная опора.
Для снижения износа и увеличения ресурса работы, наиболее нагруженных участков коленчатого вала, в конструкции двигателей предусмотрена специальная система подачи смазки. По специальным каналам к каждой опоре коренной шейки и шатуна, насосом подается масло.
Передача крутящего момента с коленчатого вала в коробку передач происходит через хвостовую часть вала, на которой размещен маховик. В передней части вала расположены специальные шейки для крепления шестерни, приводящей в движение распределительный вал, шкив ременной передачи, приводящий в движение вспомогательные механизмы. В некоторых моделях в этой части коленчатого вала также устанавливается специальный механизм балансирных валов, предназначенный для гашения нежелательных вибраций возникающих при вращении вала.