VVT-i
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Das VVT-i-System = Abkürzung vom Variable Valve Timing-intelligent, übersetzt "adaptive intelligente Ventilsteuerung" kann die Ventilerhebungskurve der Einlassventile des Verbrennungsmotors je nach Betriebszustand verschieben.</br> Der Ventihub und der Öffnungswinkel der Ventile (beides durch die Form der Nocken auf der Nockenwelle festgelegt) kann mit diesem System nicht verändert werden. Dazu sind andere Systeme, z.B. das VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift with intelligence), nötig.
Realisiert wird die Verschiebung der Ventilerhebungskurve durch Verdrehung der Nockenwelle. Dazu befindet sich an der Nockenwelle ein elektromagnetisch angetriebenes Ölsteuerventil.
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Funktion
Die Ein- und Auslassnockenwellen sind nach dem DOHC-Prinzip (doppelte obenliegende Nockenwellen über dem Zylinderkopf) angeordnet. Aufgabe der Nockenwellen ist die Betätigung der Ein- und Auslassventile nach einer vorgegebenen Reihenfolge. Der Antrieb erfolgt mittels Steuerkette, wodurch eine hohe Laufruhe und Verschleißfestigkeit erzielt wird.
Zur Verbesserung des Füllungsgrads der Zylinder reguliert die intelligente variable Ventilsteuerung VVT-i (Variable Valve Timing with intelligence) die Ventilerhebungskurven der Einlassventile u. a. auf Basis von Motordrehzahl und Lastzustand. Der dafür notwendige hydraulische Versteller ist direkt mit der Einlassnockenwelle verbunden. Durch ein Magnetventil steuert der Motorsteuerungscomputer den hydraulischen Druck innerhalb des Verstellers, was zu einer Positionsänderung der Einlassnockenwelle führt. Dadurch wird das Drehmoment im unteren und mittleren Drehzahlbereich erhöht, bei gleichzeitiger Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen." (Originaltext von der Toyota Website)
Es gibt Systeme, welche nur eine Nockenwellenposition (Einlasseite), aber auch Systeme, welche beide Nockenwellenpostionen (Ein- und Auslasseite) verändern können.
Ausführung
Das von der Steuerkette angetriebene, drehbar auf dem Ende der Einlassnockenwelle gelagerte Rad besitzt einen Hohlraum, welcher in einzelne Kammern unterteilt ist. In diesen Kammern befinden sich die Flügel eines Flügelrades, welches fest mit der Nockenwelle verbunden ist. Über Bohrungen in der Nockenwelle können die Kammern mit Öl gefüllt werden. Je mehr Öl in die Kammern gepresst wird um so größer ist die Winkelverschiebung zwischen Antriebsrad und Flügelrad.
Das Öl wird dem Schmierkreislauf des Motors entnommen und über ein elektrisch betriebenes Ölsteuerventil in die Kammern des Verstellmechanismus gedrückt. Über das Verhältnis der Signale des Kurbelwinkelsensors und des Nockenwellenstellungssensors erfasst das Motorsteuergerät die Größe der Winkelverstellung der Einlassnockenwelle und gibtentsprechende Befehle an das Ölsteuerventil um den für die aktuelle Betriebssituation erforderlichen Winkel einzustellen. Die Steuerung des Ölsteuerventils erfolgt nach dem Prinzip einer Feedback-Steuerung.
Der Verstellbereich des Öffnungswinkels der Einlassventile beträgt 18° v.OT bis 25° n.OT.
Weblinks
Bilder-Links
(Da der Prius eine Steuerkette besitzt stammen die Bilder mit Zahnriemen offenbar nicht von Toyota.)
http://www.toyota.ee/media/global/images/technology/IAA2001_entech_vvti_im_02.jpg http://www.billzilla.org/vvt1.gif http://www.billzilla.org/vvt2.gif http://www.ukcar.com/features/tech/pictures/tech_pic_eng_vtec_phasing_2.jpg
