Valve Timing Diagram for 2NZ FE Engine without VVT-i

Slide1Valve timing diagram(2NZ-FE engine without VVT-i, leaded gasoline type) ‏ TDC Valve overlap Intake valve opens Exhaust valve closes Exhaust valve opens 34  BDC 43  Intake valve closes Compression stroke Exhaust stroke Intake stroke Combustion (power) stroke In. In. In. In. Ex. Ex. Ex. Ex. 2  2  Valve Timing

Slide2Camshaft TimingOil Control Valve VVT-i Controller Camshaft Position Sensor Crankshaft Position Sensor Air Flow Meter Engine ECU Throttle Position Sensor Engine Control System  VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) System  VVT-i system di rancang untuk mengontrol intake camshaft sehingga menghasilkan valve timing yang sesuai dengan kondisi mesin Water Temp. Sensor Deskripsi : Umumnya timing valve sudah tetap, tetapi sistem VVT-i menggunakan tekanan hidraulik untuk mengganti rotasi intake camshaft dan mengubah valve timing. Ini memungkinkan untuk meningkatkan output, meningkatkan efisiensi bahan bakar, dan menurunkan tingkat emisi.

Slide3Crankshaft Position SensorAir Flow Meter Throttle Position Sensor Water Temp. Sensor Vehicle Speed Sensor Camshaft Position Sensor Target Valve Timing Correction Actual Valve Timing Camshaft Timing Oil Control Valve Duty Control Feedback [Engine ECU]  Engine Control System  Sistem VVT-i  Sesuai dengan signal-signal berikut, ECU menghitung timing katup yang optimal Menggunakan kecepatan mesin, volume udara masuk, throtlle position dan water temperatur, ECU mesin dapat menghitung valve timing yang optimal untuk setiap kondisi pengendaraan dan mengatur camshaft timing oil control valve. Juga ECU mesin menggunakan signal dari camshaft position sensor dan crankshaft position sensor untuk mendeteksi valve timing aktual, sehingga ada kontrol feedback untuk mencapai target valve timing

Slide4Peerforma beban penuhSelama kecepatan medium dan rendah pada beban tinggi Beban mesin Selama suhu rendah, selama kecepatan rendah dengan beban ringan, atau selama beban ringan Kecepatan mesin Selama kecepatan tinggi pada beban tinggi Selama beban medium :  Waktu katup dimajukan :  Waktu katup dimundurka n. VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) ‏ ☼ Selama suhu rendah, selama kecepatan rendah dengan beban ringan, atau selama beban ringan Intake valve timing dimundurkan dan overlap katup dikurangi, untuk mengurangi blowback gas buang kesisi intake manifold, ini akan menstabilkan kondisi idling dan meningkatkan efisiensi bahan bakar dan kemampuan starter. ☼ Selama beban medium atau selama kecepatan rendah dan medium pada beban berat. Intake valve tiiming dimajukan dan overlap katup ditingkatkan untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kehilangan pompa. Ini akan meningkatkan kontrol emisi dan efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intak valve dimajukan untuk mengurangi intak blowback kesisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetrik. ☼Selama kecepatan tinggi pada beban berat Intake valve timing dimajukan dan overlap katup ditingkatkan untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi pumping loss. Ini akan meningkatkan kontrol emisi dan efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intake valve dimajukan untuk mengurangi intake blowback ke sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetrik. Sebagai tambahan lagi, Feedback Control Signal digunakan untuk menjaga intake valve timing actual pada waktu yang ditargetkan dengan menggunakan camshaft position sensor.

Slide5Improved outputHigh speed Beban Berat Improved torque/output Low/Middle speed Beban Berat Improved starting Starting/Stopping Better fuel economy improved emission control Beban Medium Stable fast idle better fuel economy Temp. Rendah Ensured engine stability Beban Ringan Stable idle rpm, Better fuel economy Idling Effect Valve Timing Keadaan Mesin IN EX IN EX IN EX Retard Advance IN EX IN Retard EX IN EX IN EX  Engine Control System  Sistem VVT-i  Cara kerja VVT-i

Slide6Selama IdlingMengurangi overlap untuk mengurangi aliran balik ke arah intake Mengurangi overlap untuk mengurangi aliran balik ke arah intake Efek : 1. Menstabilkan rpm idle 2. Hemat Bahan bakar Efek : Memastikan stabilitas mesin Menaikan overlap untuk mengurangi internal EGR untuk mengurangi pumping loss Efek : 1. Hemat bahan bakar 2. Memperbaiki emisi Memajukan intake valve close timing untuk memperbaiki efisiensi volumetrik Efek : Memperbaiki torsi pada Low sampai Medium speed range IN IN IN IN EX EX EX EX TDC BDC Latest Timing To retard Side To Advance Side To Advance Side Beban Ringan Beban Medium Low sampai Medium Speed Range dengan Beban besar High Speed Range dengan beban besar Objective Kerja Kerja Objective Temperatur rendah - Saat Start - Menghentikan   Mesin Memundurkan intake valve close timing untuk memperbaiki efisiensi volumetric Mengurangi overlap untuk mengurangi aliran balik ke intake dan membuat kondisi Lean Burn (kurus), dan menstabilkan idling saat fast idle Mengurangi oveoverlap untuk mengurengi aliran balik ke intake Efek : Memperbaiki output Efek : 1.Mestabilkan rpm 2.Hemat bahan bakar Efek : Memperbaiki stabilitas Latest Timing To retard Side Latest Timing EX EX EX IN IN IN

Slide7Engine Control System VVT-i System  Controller terdiri dari housing yang digerakkan timing chain dan vane yang bersatu dengan intake camshaft Oil Pressure [In Operation] [At a Stop] Timing Rotor Housing Lock Pin Sprocket Vane (Fixed on Intake Camshaft) ‏ Intake Camshaft

Slide8Engine Control Systempengatur VTT-i Pin pengunci Vane (terpasang pada Intake camshaft) ‏ Intake camshaft Housing Tekanan oli Selama stop Selama operasi Pin pengunci Camshaft oil control valve Pegas Tekanan oli Drain Drain Katup spool (Sisi maju) ‏ (Sisi mundur) ‏ Coil Plunger  spool  valve Advance side ‏ Retard side) ‏ Konstruksi Aktuator sistem VVT-i terdiri  dari VVT-i Controller yang mengubah intake camshaft, tekanan oli yang merupakan gaya gerak VVT-i controller, dan camshaft timing oil control valve yang mengontrol jalur oli. 1. VVT-i Controller ( Pengatur VVT-i) ‏ Controller terdiri dari housing yang diatur oleh timing chain dan vane ( baling-baling) yang dipasangkan pada intake camshaft. Tekanan oli yang dikirim dari jalur Advance side ( sisi maju ) atau dari jalur Retard side ( sisi mundur) intake camshaft merotasikan vane VVT-i controller pada arah melingkar untyuk secara terus menerus mengubah intake valve timing. Saat mesin dimatikan, intake camshaft bergerak ke kondisi retard maxsimum ( mundur maksimum ) untyuk menjaga kemampuan starter. Ketika tekanan oli tidak ke  VVT-i controller dengan segera  setelah mesin starter, lock pin mengunci mekanisme kerja VVT-i controller untuk mencegah ketukan 2. Camshaft timing oil control valve Katup ini mengikuti duty control dari ECU mesin untuk mengontrol posisi spool valve dan mendistribusikan tekanan oli yang diberikan ke VVT-i controller ke sisi maju ( advance side ) atau ke sisi mundur ( retard side ). saat mesin dimatikan, intake valve timing berada pada susdut mundur maksimum.

Slide9Engine Control System VVT-i System  Camshaft timing oil control valve mengontrol posisi spool valve sesuai dengan duty control dari ECU mesin To VVT-i Controller (Advanced Side)   (Retard Side) ‏ Engine ECU Drain Oil Pressure Coil Plunger Spool valve Spring Sleeve KONSTRUKSI

Slide10Engine Control SystemTo VVT-i Controller (Advanced Side)   ‏ Engine ECU Drain Oil Pressure Plunger Spool valve CARA KERJA ADVANCE Camshaft timing oil control valve menetapkan saluran oli pada VVT-i controller untuk maju (Advance), mundur (Retard) atau menahan (Hold) sesuai dengan signal ECU mesin. VVT-i controller memutar intake camshaft pada waktu posisi advance, retard atau hold sesuai posisi dimanan tekanan oli digunakan. Advance Bila posisi camshaft timing control valve seperti pada ilustrasi diatas, dengan signal advance dari ECU mesin, tekanan oli yang dihasilkan digunakan pada bagian ruangan vane untuk memutar camshaft pada arah timing advance  

Slide11Engine Control SystemTo VVT-i Controller (Retard Side)   ‏ Engine ECU Drain Oil Pressure Plunger Spool valve CARA KERJA RETARD Retard Bila posisi camshaft timing oil control valve seperti ilustrasi diatas, dengan signal Retard dari ECU mesin, tekanan oli yang dihasilkan digunakan pada bagian ruangan vane untuk memutar camshaft pada arah timing retard. Hold Setelah mencapai target timing , valve timing ditahan dengan cara menahan camshaft timing oil control valve pada posisi netral  kecuali kalau kondisi kerjanya berubah.

Slide12Engine Control SystemECU mesin 3. Tahan Tekanan oli CARA KERJA HOLD ECU mesin mengkalkulasikan sudut target valve timing sesuai dengan kondisi operasi. Setelah mengeset ke target valve timing, camshaft timing oil control valve menjada jalur oli tertutup ( lihat gambar), untuk menjaga arus valve timing

Slide13OilPressure To VVT-i Controller ‏ Engine ECU HOLD POSITION Spool valve Hold Setelah mencapai target timing , valve timing ditahan dengan cara menahan camshaft timing oil control valve pada posisi netral  kecuali kalau kondisi kerjanya berubah.