新世代の車両がアフターマーケットショップに登場し始めると、専門家はより多くのVVTコンポーネントの販売を開始します。 VVTの現在のバージョンは約10年前に国内生産に導入されました。次のテキストでは、可変バルブタイミングを搭載した車両で部品の専門家が直面する多くの問題の例として、走行距離計で245,000マイルの5.4LVVTSOHCエンジンを搭載したフォードF-150を使用します。
動作原理
可変バルブタイミングの背後にある理論は単純です。毎秒250フィートで2インチのパイプを高速で通過する空気の柱を想像してみてください。吸気バルブがパイプの端で空気の流れを遮断すると、空気の運動エネルギーによって圧縮波が形成されます。吸気バルブを開くのに最適な時間は、この圧縮波の強度がピークに達するときです。対照的に、排気バルブを開くのに最適なタイミングは、バルブで真空波が発生するときです。
可変バルブタイミングは、これらの圧力波と真空波を利用して、特定のサイズのエンジンでより多くの空気の流れを実現します。バルブタイミングを遅らせると高速トルクが増加し、バルブタイミングを進めると低速エンジントルクが増加します。 PCMは、カムシャフト位置センサーまたはバルブタイミングセンサーによって提供されるデータを介してバルブタイミング位置を決定します。一部の車両は単一のエンジンで両方のタイプのセンサーを使用するため、この用語に注意してください。
部品の命名法
カムシャフトの位置（およびバルブタイミングイベント）を実際に制御する部分は、「フェイザー」と呼ばれます。 VVTフェイザーの設計には、ピストンおよびベーンタイプの構成が含まれます。いずれの場合も、フェーザーはエンジンオイルの圧力を使用して、ピストンまたは回転ベーンを強力なばねに押し付けます。ベーンタイプのフェイザーでは、クロックスプリングが、エンジン始動時またはVVTシステムに障害が発生した場合にバルブタイミングを「デフォルト」位置に戻します。バルブタイミングソレノイドと呼ばれる別の部品は、エンジンオイル圧力をフェーザーに計測します。 VVTソレノイドにはキーオン電圧が供給され、PCMは回路を瞬間的に接地して、バルブタイミングが目的の値に達するまでフェーザーへの油圧を測定します。バルブタイミングソレノイドには、スラッジや破片がメカニズムに入るのを防ぐための非常に細かいメッシュのスクリーンも含まれています。
タイミングチェーンハードウェア
上記のケーススタディでは、走行距離が長くなったため、タイミングチェーンガイドとテンショナーが故障しました。その結果、運転席側のカムシャフトが時間切れになり、P0022診断トラブルコードが保存され、「チェックエンジン」警告灯が点灯しました。整備士は、タイミングチェーン、ガイド、カムシャフト/クランクシャフトスプロケットの両方を交換しました。
潤滑の問題
VVTフェイザーとソレノイドの動作には適切な潤滑が重要であるため、VVTエンジンでは適切な粘度のオイルを使用することが非常に重要です。 VVT設計ではバルブタイミングを調整するために計量式オイルオリフィスを使用しているため、指定された粘度よりも高いオイルを使用すると、誤ったVVTトラブルコードがPCMに保存される可能性があります。さらに、エンジンのオイル通路、フェイザー、およびVVTソレノイドスクリーンを清潔に保つために、オイルには適切な添加剤パッケージが含まれている必要があります。上記のVVT診断の複雑な要因は、245,000マイルで、VVTソレノイドスクリーンがオイルの流れを制限するのに十分なワニスを蓄積していたことでした。以前の整備士は、1つのソレノイドのスクリーンを取り外すことによってその状態を修正しました。残念ながら、残りのソレノイドのスクリーンが部分的に詰まっていたため、始動後、エンジンが排気口からバックファイアを開始するまで、運転席側のカムシャフトがゆっくりと減速していました。残りのソレノイドを交換することで問題は解決しました。