Transcript 밸브 오버랩

CVVT
(Continuously Variable Valve Timing)
교육내용
CVVT 목적 및 밸브 타이밍 개요
베타 CVVT 엔진 변경 사항
베타 CVVT 엔진 개선 효과
CVVT 구동 메카니즘
정비 시 주의 사항
▣ CVVT 목적
1. 배출가스 저감
▶ 배기행정 말기 배기가스내에 미연소된 가스를 재연소 시켜 HC를 줄인다.
▶ 내부 EGR를 이용하여 연소 온도를 저하 시켜 Nox를 저감 시킨다.
2. 연비향상
▶ 흡기밸브 열림시기 빨리 시킴으로 해서 펌핑로스 저감 및 흡기밸브를
조기에 닫게 함으로서 압축비 상승 효과로 연비향상을 시킬 수 있다.
▶ IDLE시 안정된 연소 상태 유지하여 IDLE RPM을 적게 만들어
연비 향상 효과를 가져온다.
3. 출력 향상
▶ 전 영역에서 뿐만 아니라 고속 고부하에서 밸브 오버랩을 가변하여 혼합기
흡입 관성을 이용하여 출력 향상을 가져온다.
▣ 밸브 타이밍 개요
■ 밸브 오버랩 : 흡기밸브와 배기밸브가 동시에 열려있는 구간
배기
-360
-240
-120
오버랩
흡기
0
120
240
360
▣ CVVT
(밸브 오버랩)
TDC
밸브 오버랩
배기과정
흡기과정
BDC
▣ 흡기밸브 개폐시기와 성능
1) 흡기밸브 OPEN 시기
■ 저회전
▶ 흡입공기 유속이 빠르지 않으므로 저속
에서는 밸브오버랩 증가를 제한 받는다.
■ 고회전
▶ 흡입공기의 유속이 충분히 빠르므로
배기가스와 충돌을 일으키지 않는다.
2) 흡기밸브 CLOSING 시기
■ 저회전
▶ 피스톤이 상승하면서 밀어내려는 힘이
증가하므로 두 힘이 상쇄되는 순간 좋음
■ 고회전
▶ 고회전 일수록 흡입공기의 관성이 크므로
흡입밸브를 늦게 닫는 것이 유리함
▣ 흡기밸브 개폐시기와 연비
■ 펌핑손실 : 혼합기를 끌어당기는 일, 피스톤이 상승하면서 배기가스를
배출하는 힘
■ 펌핑손실 저감 : 밸브오버랩을 키우면 흡기와 배기를 원활할 수 있슴
가솔린 연료의 총열량
배기손실
기계손실
엔진출력
50%
냉각손실
25~30%
펌핑손실
연비 향상
(CVVT 목적)
15%
구동손실
▣ 가변밸브 타이밍 시스템의 MAPPING
Retard
Advance
출력향상
토크향상
저속고부하
부
하
고속고부하
부분 부하
저속저부하
Advance
Retard
안정된 연소
엔진 RPM
연비/배기가스
▣ 베타 CVVT의 개선 효과
최대토크
(kg.m)
최고출력
(PS)
대상연비
(g/kW h)
CVVT
베타엔진
18.6
19.0
(2.2% 개선)
138
143
(3.6% 개선)
385
378
(2% 개선)
20
19
18
토크 (kgf m)
항 목
기존
베타엔진
17
16
15
14
CVVT 베타엔진
13
기존 베타엔진
12
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500
엔진회전수 (rpm)
항 목
기존 베타엔진
CVVT 베타엔진
발진가속 ( 0→100kph)
9.4
9.3 (1.1% 개선)
4단 60 →100kph
9.2
8.9 (3.3% 개선)
5단 80 →120kph
13.2
12.8 (3.0% 개선)
10.5
10.6 (1.0% 개선)
추월가속
모드 연비 (km/L)
▣ CVVT System (α, β-Engine)
CVVT 유니트
지각유로
OCV
(OIL CONTROL VALVE)
진각유로
CMPS
ECU
CKPS
▣ 베타 CVVT 엔진 변경사항
OCV
CVVT 하우징
OTS
OCV 필터
▣ 베타 CVVT 엔진 구동 메카니즘
기존 베타엔진
CVVT 베타엔진
CVVT
배기캠샤프트
흡기캠샤프트
오토텐셔너
타이밍체인
타이밍
벨트
크랭크샤프트
■ 동력전달
크랭크샤프트
타이밍 벨트
배기 캠샤프트
CVVT
타이밍 체인
흡기 캠샤프트
▣ CVVT 엔진 구동 메카니즘
알파/베타 CVVT 엔진
세타 CVVT 엔진
CVVT
CVVT
배기 캠축
타이밍체인
흡기캠축
타이밍
벨트
흡기캠축
타이밍 체인
체인 가이드
오토텐셔너
BSM
▣ 베타 CVVT 엔진 변경사항
배기 캠샤프트
CVVT
지각시
진각시
OCV
DRAIN
DRAIN
OCV FILTER
BLOCK에서 올라옴
< CVVT SYSTEM 오일회로 >
▣ 베타 CVVT의 내부 구조
■ 하우징 베인, 로터베인, 배기
캠샤프트가 일체
■ CVVT의 하우징, 스프로켓이
일체
■ 진각실과 지각실에 공급되는
오일에 따라 위상차가 생긴다.
BUSHING-VANE
진각실
지각실
HOUSING
ROTOR-VANE
SPROCKET
▣ 베타 CVVT의 내부 구조
로터베인
CVVT하우징
▣ 베타 CVVT의 OCV 작동원리
지각실로 공급
진각실로 공급
플런저
스풀
슬리브
캠샤프트
CVVT
진·지각실
오일 공급
커넥터
슬리브
스풀
코일
플런저
▣ 베타 CVVT 흡·배기밸브 타이밍
흡기밸브 타이밍
기존
베타엔진
40˚
CVVT
베타엔진
40˚
배기밸브 타이밍
▣ 베타 CVVT의 OCV 작동원리
회전방향
지각실
○ : 열림
× : 닫힘
○× ○
○× ○
최지각 상태
TDC
오일공급
지각방향으로 이동
또는 최지각 상태 유지
※0% DUTY
공급된 오일은 모두 지각실
로 들어가고, 진각실의 오일
은 빠져나온다
BDC
▣ 베타 CVVT의 OCV 작동원리
중간 유지 상태
×
×
× ×
TDC
TDC
BDC
BDC
오일공급
중간 상태 유지
※50% DUTY
공급된 오일은 지각실/진각실
어디로도 들어가지 않는다
진각실/지각실에 들어있는 오일
은 그대로 남아있다
▣ 베타 CVVT의 OCV 작동원리
회전방향
지각실
○ : 열림
× : 닫힘
○ × ○
○ ×
○
최진각 상태
TDC
오일공급
진각방향으로 이동
또는 최진각 상태 유지
※100% DUTY
공급된 오일은 모두 진각실
로 들어가고, 지각실의 오일
은 빠져나온다
BDC
▣ CVVT
(α-Eng’ 공회전시 작동)
▣ CVVT
(α-Eng’ 진각시 작동)
▣ 베타 CVVT의 정비 시 주의사항
■ CVVT 장착 및 탈착 시 주의사항
▶CVVT를 바이스에 고정하고 CVVT를 손으로 회전시킬 수 있는지 확인한다
(회전하지 않는 것이 정상이다)
▶에어건을 이용하여 화살표 방향의 개방시킨 구멍에 약 100 kPa 정도의 압을
가한다. ( 회전방지용 Lock Pin을 해제하기 위한 작업임 )
▶CVVT를 손으로 잡고, 진각방향(그림의 빨간색 화살표 방향)으로 회전시킨다
타이밍마크
오토텐셔너
▣ 베타 CVVT의 정비 시 주의사항
■ CVVT 취급 시 주의사항
▶ 낙하품의 재사용 불가 – 외부충격으로 변형 CVVT가 작동하지 않을 수 있슴
▶ CVVT 단품 문제로 판단 시 절대 CVVT를 해체하지 말것
( 만일 해체했을 경우에는 CVVT를 신품으로 교환할 것)
▶ CVVT 단품으 청정도 유지에 주의할 것 – 칩 등의 이물질 유입되지 말 것
BOLT를 풀어 해체하거나 재조립하지 말 것
( 만일, 해체했을 경우 신품으로 교환할 것)
▣ 베타 CVVT의 정비 시 주의사항
■ CVVT와 캠샤프트 결합방법
▶ CVVT의 타이밍 마크를 따라 캠샤프트의 핀이 같은 방향으로 부드럽게 삽입
▶ 핀이 로터 베인면에 닿아있을 때 강하게 누른 상태로 회전 시키지 않는다.
▶ CVVT 볼트에 오일을 도포 후 체결한다. ( 체결토크 : 6.6 ~7.8 Kgf·m )
▶ CVVT 볼트 체결 시 반드시 캠샤프트를 구속하고 CVVT를 구속하지 않는다.
타이밍마크
CVVT볼트
▣ 베타 CVVT의 정비 시 주의사항
■ OCV 취급 시 주의사항
▶ 낙하품의 재사용 불가 – 외부충격으로 변형 OCV가 작동하지 않을 수 있슴
▶ OCV 교환 시 청정도 관리에 유의하여 이물질이 유입되지 않도록 할 것
( OCV 이물질 LOCK에 의한 CVVT 비작동 유지 )
▶ OCV가 엔진에 조립된 상태에서 OCV 요크를 잡고 엔진을 이동하거나,
요크를 지지점으로 사용하지 말것 – OCV 변형에 의한 비작동 방지
▶ OCV 슬리브를 잡고 작업하지 말것
( 이물질 유입 방지 )
▶ OCV가 이물에 의해 LOCK 될 경우
신품으로 교환할 것( 이물질 제거
한 후 재사용하지 말것 )
▣ 베타 CVVT의 정비 시 주의사항
배기 캠샤프트
이물질
CVVT
지각시
진각시
OCV
DRAIN
DRAIN
OCV FILTER
BLOCK에서 올라옴
▣ 베타 CVVT의 정비 시 주의사항
■ FILTER 취급 시 주의사항
▶ OCV FILTER를 교환 시 청정도 관리에 유의하여 이물질이 유입되지 않도록
할 것 ( OCV 이물 LOCK 에 의한 CVVT 비작동 방지 )
▶ OCV FILTER 탈거 후 재조립 시 WASHER를 교환할 것
( 에어건 등으로 이물질을 제거하고, 에테르로 세척하여 오일 등을
깨끗이 제거한다 )
볼트
와셔
필터
▣ 베타 CVVT엔진 온도별 엔진오일 사양
북미
내수/유럽/일반(중동 포함)/호주
※ 15W40 이상의 고점도 오일 사용 시
엔진 냉간 상태에서 CVVT가 제대로
작동하지 않을 수 있으므로, 10W30
이하의 오일을 사용할 것을 추천함
20
20
W
-40
38℃
SAE
-50
40℃
10
20℃ -50
10℃
-30
0℃
-50
-23℃
15
-40
W
-40
W
5W
-30
-40
-10℃
W
W
-50
10W
-10℃
-30
-15℃
-25℃
10
-40
사용온도
상향조정
-40
-50
5W
-40
5W
-30
5W
-20
ILSAC
GF-I 이상
API
SH 이상
수고하셨습니다