Закулисье
системы изменения фаз

Сдвиг по фазе

И пришел к японским конструкторам их автомобильный Бог. И повелел он: а создайте-ка вы систему, которая бы во время работы мотора постоянно манипулировала фазами. И выполнили они его наказ. Но так как это были инженеры Honda, то сей завет получился у них шиворот-навыворот. А доделывать работу как всегда пришлось «Тойоте».

Не знаю, кто уж там наведался в одну австрийскую инжиниринговую фирму, которая недавно представила проект двухлитрового мотора, лишенного распределительного вала. Его 16 клапанами управляют небольшие цилиндрики, с подаваемым в них определенное время и под определенным давлением маслом. Наверное, за этой с разными вариациями (например, не гидро, а электромагнитным управлением) конструкцией будущее. Лишнего железного прутка нет, вместо него только легковесный механизм, экономящий посредством массы Ньютоно-метры да лошадино-силы, и к тому же позволяющий точнее регулировать процессы впуска-выпуска. Апофеоз конструкторской мысли. Но представьте, что будет, когда он придет к нам в Сибирь. Впрочем, пока что говорить о применении таких систем рано. Нынче нам надо бы разобраться и со стандартным механизмом газораспределения, который за последние лет 25 оброс множеством побочно-основных функций и уже подкидывает специфические проблемы.

Интересно, что хондовцы, не реализовав высший завет, касающийся системы изменения фаз, придумали в 1979 году механизм, регулирующий высоту подъема и деятельность открытия клапанов. Совершенно надежный механизм. До сих пор нам не известно ни одного(!) случая выхода его из строя. И даже более того — все моторы с системой VTEC, пока масляный насос развивает давление, продолжают на 5 тыс. об./мин. исполнять свою форсированную песню. Чем не показательный прецедент, доказывающий абсолютную приспособленность подобной системы к любым условиям. А раз Honda создала такой механизм, то от не грешащих особыми выкрутасами BMW, Mercedes, Toyota и многих других фирм и вовсе стоит ожидать не иначе как «вечных» конструкций. И максимально простых, конечно же.

Но все получилось отчасти наоборот. Во-первых, остальные компании «изобрели» как раз систему изменения фаз газораспределения, а до регулировки высоты подъема и длительности открытия клапанов дошли только на стыке веков. Во-вторых, по крайне мере, один производитель — кто бы мог подумать, Toyota — неприятности уже доставил.

Мы не единожды рассказывали о том, как устроена хондовская VTEC. Либо три, либо два кулачка различной высоты, управляющие парой клапанов, возможно, кольцо вместо одного из кулачков. И, естественно, масляная система в качестве основной движущей силы, перемещающей клапаны на нужные кулачки. К чести хондовцев, их VTEC смогли повторить только спустя лет 20. Первое же официальное упоминание о системе изменения фаз относится к 1995 году, когда BMW на 2,8-литровой «шестерке» использовала механизм Vanos. Не исключено, что-то подобное раньше применяли и другие производители. Но как-то, видимо, не принято у них афишировать сию разработку. Например, Nissan, что достоверно известно, использует ее уже с десяток лет, но только изредка «пишет» об этом на клапанных крышках своих моторов. А вот Toyota скромницей назвать нельзя. С тех пор, как в 1996-м VVT-i обосновался в ее моторах, она честно сообщает об этом потребителям. Но именно Toyota стала первой компанией, чей меняющий фазы механизм подкинул задачку. Точнее, две.

Трудно сказать, как выполнено это устройство у других фирм. Единственное, что точно определено — варьирование фаз всегда осуществляется поворотом распредвала. Конкретно у Toyota это происходит следующим образом. В лобовой части вала впускных клапанов устроена шестерня со спиральными зубьями, на которую сверху надет поршень со своим «червяком», запитанный на смазочную систему. Рядом расположен соленоид, собственно и запускающий масло в поршень, где оно давит на цилиндр, заставляющий посредством червячного соединения вращаться распредвал. Разумеется, управляет всем этим процессор, отталкивающийся в своих действиях от множества датчиков (едва ли не основные — положения коленчатого и распределительного валов) и подающий команду соленоиду. Система, пожалуй, сложна лишь в увязке всего обслуживающего ее электронного оборудования. А в остальном голая «механическая гидравлика». Но оказалось, и она у нас может двинуть по самому больному месту — по карману.

В сервис почти что приполз Mark II в «сотом» кузове с мотором 1JZ-GE, чей хозяин жаловался на крайне нестабильную работу двигателя практически на всех оборотах. Отметя все остальные причины подобного поведения (например, шалости в системе зажигания или взбесившиеся «мозги»), ремонтники как-то сразу стали грешить именно на Variable Valve Timing intelligent. Слишком характерно перебоила «шестерка», явно не попадая в фазы собственного газораспределения. И правда, точные приборы показали, что распредвал живет своей жизнью, не желая вращаться, когда того требует процессор. Тут же была установлена и причина — отсутствие нормального давления в головке блока. Дело за малым осталось — установить из-за чего. А вот тут загвоздка вышла. В принципе обвинить в нехватке давления можно было любую часть смазочной системы, но что касается VVT-i, то у нее имеется два «узких» места. Один из них — соленоид, чье пропускное отверстие с запорной иглой довольно маленькое и запросто может забиться даже небольшими частичками грязи. Кстати, там как раз и нашли кусочек шлака, подклинивший иглу. Но стать причиной отсутствия давления он не мог — его извлечение облегчения в работе не принесло. Механики больше грешили на второе «интересное» местечко. На выходе масляной магистрали из блока цилиндров в механизм VVT-i обнаружился штуцер с поршневым клапанком, который должен был создавать дополнительное давление и держать масло в головке, но, похоже, не делал ни того, ни другого из-за ослабшей пружинки. Не имея возможности скопировать или найти оригинальный клапан, в сервисе умудрились усадить на его место собственную конструкцию на основе шарика. Такой инжиниринговый ход двигатель оценил. Заработал, завращал-таки валом на необходимый угол и в нужное время. Но буквально через день «Марковник» приковылял в сервис снова. С теми же симптомами. И ведь держал самодельный клапан давление! Да и электроника в полной исправности пребывала. Проблема же выявилась гораздо более глубокая, нежели обеспечивающие вращение вала устройства. О ней на таком надежном моторе вначале и подумать-то не могли, не то что проверить. В общем, масляный насос оказался не совсем дееспособным. Кое-какое давление по блоку он все-таки давал, но на выходе из него в том самом штуцере (о чем узнали, вкрутив в него манометр) масляный напор превращался в жалкую струйку отрезанного от питания кухонного крана. Потому и до головки доходили лишь остатки масляного изобилия, в котором купался коленвал. Сложно говорить о том, насколько пострадало при этом все газораспределительное хозяйство. Вполне вероятно, что при отсутствии VVT-i подобной проблемы вообще бы не случилось — в таком случае не было бы всех этих «узких» мест. И уж совсем верно то, что определить причину насосной бездеятельности сейчас почти не представляется возможным — владелец Mark II после окончательного диагноза сервис покинул и больше не возвращался. Можно только предполагать, что какой-то из хозяев не выдержал интервала замены масла либо залил ужасную бурду, в итоге подорвавшую жизненный тонус насоса. О том, кстати, косвенно говорит шлак, найденный в соленоиде.

А все это говорит, нет, скорее, намекает на более тщательное «масляное» обслуживание, требующее своевременных замен, качественных масел и исключающее использование различных многообещающих присадок. Да и при покупке «беспробежного» автомобиля стоит серьезнее отнестись к тому, в каком состоянии пребывает система смазки. Японцы — факт известный — привыкли лить «минералку» и менять ее только после того, как она выгорела. Впрочем, есть у VVT-i недостатки, не касающиеся обслуживания. Так, словно в ином отечественном карбюраторе со временем изнашивается седло иглы в соленоиде. Обычная, в общем-то, механическая проблемка, но в данном случае она опять же приводит к плавающим фазам. К ним же, выяснилось, приводят и совсем не характерные для Toyota сбои в электронике. Следом за Mark II пришла Majesta с трехлитровым 2JZ-GE. Чтоб их черт побрал, с аналогичными ушедшими фазами. Уже имея опыт борьбы с 2,5-литровым сородичем по шестицилиндровому семейству, механики проинспектировали всю механическо-гидравлическую часть и ровным счетом не добились никакого результата. Естественным образом встал вопрос неисправности электроники. Но вся комичность (это, конечно, для кого как) ситуации заключается в том, что даже Toyota сейчас не распространяет открытую когда-то информацию по своим кодам ошибок. А методом научного тыка в данном случае можно добиться лишь осознания собственной беспомощности. Вот этого только и добились. В результате Majesta провела в сервисе... Ну, не важно, сколько она провела. Главное, что безрезультатно. Так и бросил бы хозяин свою машину где-нибудь на стоянке (вы бы знали, сколько таких позабытых-позаброшенных новых и красивых автомобилей стоит на иркутских стоянках), если бы Бог не послал сервисменам точно такую же трехлитровую Majesta (по совершенно иному поводу). Отобрали у нее процессор и посадили в организм ремонтируемой — тотчас же все встало на свои места. Закрутил двигатель «впускным» валом, попали фазы в «фазу». Владелец, безумно обрадованный, уж было решил, что конец его ремонтной эпопее пришел. Отнюдь — для него-то все только началось. Пересадкой сердца электронщики лишь выяснили, что процессор неправильно видит положение распредвала, и датчик соответствующий тому не причина, раз с другим «мозгом» все о`кэй. Само «серое вещество» мотора электронным бешенством как-то заразилось. Где и почему? Хозяин опять уехал, посчитав дальше бессмысленным продолжать дорогостоящий ремонт. Да, тут проще найти процессор. Вот только где? На разборках «процики» к таким моторам не валяются.

И что из всего поведанного следует? Само собой разумеется, не то, что приобретать двигатели с VVT-i ни в коем случае не стоит. Все-таки эта система делает двигатели мощнее и, возможно, экономичнее. Хотя хондовская VTEC осуществляет то и другое на гораздо более качественном уровне. Наверное, этот материал лишь попытка дать представление о том, как работает механизм, и какие проблемы могут подстерегать его владельца. Да даже если бы стояла задача предостеречь потенциального покупателя от покупки автомобиля с VVT-i, то выглядело бы это просто смешно. За такими системами будущее. А Toyota вот уже несколько лет выпускает моторы с VVTL-i, у которых кроме поворота вала клапана, как и на VTEC, переезжают на более высокие кулачки. Интересно, какие задачки подкинет это устройство.

Максим МАРКИН
Нам достоверно известны лишь два случая выхода из строя указанной системы. Обе машины ремонтировались в СТО «Автотехнопарк».

"Автомаркет + Спорт" №02 14.01.05