Die Reduktion der CO2 Emissionen ist einer der Schwerpunkte in der Automobilentwicklung. Besonders wichtig ist die Entwicklung neuer einfacher und kompakter Technologien für die Anwendung in Serienmotoren der mittleren Hubraumklasse. Hierfür hat Toyota ein Ventilsystem 'VALVEMATIC' mit kontinuierlich variablen Steuerzeiten und Ventilhub entwickelt. Der Kraftstoffverbrauch in niedriger und mittlerer Teillast kann durch Verwendung kleinerer Ventilhübe und früheres Einlassventilschließen zur Reduzierung der Ladungswechselverluste verbessert werden. Das System benutzt einen speziellen Ventilhebel zur kontinuierlichen Verstellung der Steuerzeiten und des Ventilhubes, der zwischen Nockenwelle und konventionellem Ventilhebel angeordnet ist. Ein Elektromotor steuert den Ventilhub und -öffnungsdauer, während zusätzlich sowohl an Einlass- als auch an Auslassnockenwelle ein hydraulischer kontinuierlich verstellbarer Ventilsteuerungsmechanismus (VVT-i) eingebaut ist. Der Aktuator beinhaltet Toyotas Planetenrollenschraubeinheit, die die rotierende Bewegung in eine lineare übersetzt, wobei auf kompaktes Design Wert gelegt wurde. 2007 wurde VALVEMATIC am japanischen Markt in einem 2.0L Motor (3ZR-FAE) eingeführt, dem größten Motor der ZR-Baureihe. Der Motor verwendet ein auf dem Zylinderkopf aufgesetztes Nockenwellengehäuse. Diese Struktur erlaubt einen hohen Gleichteilanteil mit dem konventionellen Motor sowie leichte Montage des VALVEMATIC-Systems als Nockenwellengehäusemodul. Der Benzinverbrauch dieses Motors wird um 5 % bis 10 % durch die integrierte Steuerung von VALVEMATIC, VVT-i und der Drosselklappe gesenkt. Die maximale Leistung wurde um ca. 11kW durch den mittels VALVEMATIC verbesserten volumetrischen Wirkungsgrad angehoben. Abgasemissionen wurden u.a. durch die erhöhte Luftansauggeschwindigkeit in die Zylinder bei niedrigem Ventilhub verbessert

    Reduction of CO2 emissions is one of the major responsibilities of car manufacturers. It is an especially urgent task to develop new technologies with a simple, compact and widely applicable mechanism which can be used for middle class engines of mass volume production category. Toyota has developed a continuously variable valve timing and lift control system called 'VALVEMATIC'. By implementing this system fuel consumption can be improved by using smaller valve lift during low and middle engine loads (reduction of pumping loss by closing the intake valve earlier). The system consists of a special rocker arm which realizes continuously variable valve timing and lift. It is located between a conventional roller-rocker arm and the camshaft. An electrically actuated motor is used to control the lift and valve opening duration, while a hydraulically controlled variable valve timing mechanism (VVT-i) is also applied on both intake and exhaust cam shafts. The newly developed actuator contains Toyota's original planetary roller screw unit translating rotary movement of the motor into linear actuation. Thanks to the alignment of rocking center and actuator drive direction, a compact design has been achieved. In 2007, VALVEMATIC has been introduced into the Japanese market on a 2.0L engine (3ZR-FAE), which has the largest displacement of the ZR series. The engine employs a cam housing structure with valve train system separated from the cylinder head. The structure realized a high ratio of part commonization with the conventional engine, and an easy mounting of the VALVEMATIC-system by changing only the cam housing assembly. The engine achieved 5-10% fuel consumption improvement and good drivability by using a newly developed cooperative control of VALVEMATIC, VVT-i and the throttle valve. Maximum power also improved by approximately 11kW thanks to the maximized volumetric efficiency using VALVEMATIC. Furthermore, exhaust emissions were improved due to increased induction flow rate into the cylinders at smaller valve lift operating conditions


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    The new L4 gasoline engines with VALVEMATIC system


    Weitere Titelangaben:

    Die neuen 4-Zylinder Ottomotoren mit VALVEMATIC-System


    Beteiligte:
    Harada, Jun (Autor:in) / Yamada, Tetsu (Autor:in) / Watanabe, Kenji (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2008


    Format / Umfang :

    20 Seiten, 29 Bilder, 2 Tabellen, 3 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Englisch




    Gasoline Engines

    British Library Online Contents | 1997


    Gasoline Engines

    British Library Online Contents | 2015


    Gasoline Engines

    Kimbara, Y. | British Library Online Contents | 1998


    Small gasoline engines

    Stephenson, G.E. | TIBKAT | 1978


    American gasoline engines

    Engineering Index Backfile | 1945