29. Internationales Wiener Motorensymposium
Die neuen 4-Zylinder Ottomotoren mit VALVEMATIC-System
Autoren
J. Harada, T. Yamada, K. Watanabe, Toyota Motor Corporation, Aichi
Jahr
2008
Druckinfo
Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 672
Zusammenfassung
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 5-10% 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 Wirklungsgrad angehoben. Abgasemissionen wurden u.a. durch die erhöhte Luftansauggeschwindigkeit in die Zylinder bei niedrigem Ventilhub verbessert.
Vorträge der Internationalen Wiener Motorensymposien können beim Österreichischen Verein für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK) bestellt werden. Vorträge können nur in Form der kompletten Tagungsunterlagen erworben werden, Einzelvorträge sind nicht erhältlich.
Im Falle einer Bestellung notieren Sie sich für den weiteren Bestellvorgang bitte das Veranstaltungsjahr/Veranstaltungsbezeichnung (z.B. "45. Internationales Wiener Motorensymposium 2024").
Mitglieder des Österreichischen Vereins für Kraftfahrzeugtechnik haben Zugriff auf alle Vorträge der Internationalen Wiener Motorensymposien.