Джип, Крайслер, Додж

Как работает двигатель Multiair? Испытания на стенде.

Механизм VVAA двигателя MultiAir

Двигатели с технологией MultiAir стоят в таких автомобилях как Джип Чероки, Додж Дарт, Фиат 500, Крайслер 200, Джип Ренегат и Фиат Добло, он же Рам Гранд Мастер. Их основной особенностью является переход от системы DOHC с двумя распредвалами на SOHC, когда один распредвал отвечает как за впуск, так и за выпуск. При этом впускные клапаны открываются не за счёт давления кулачка, а через гидравлическую систему VVA – Variable Valve Actuation.

Принцип работы Multiair

Открытие впускных клапанов управляют PCM и модуль VVA, в который входят верхние прокачные (насосные) элементы, соленоид, гидрокомпенсаторы (тормозные элементы) и гидроаккумуляторы.

Схематическое устройство системы MultiAir

Схематическое устройство системы MultiAir


Кулачок распредвала (9) давит на рокер, то в свою очередь приводят в движение верхний прокачной элемент (1), за счёт чего в масляной камере создаётся высокое давление. Как только кулачок смещается, пружина прокачного элемента возвращает рокер и поршень в исходное положение. Масло под высоким давлением подаётся к нормально открытому соленоиду (8), то есть свободно попадает в гидроаккумулятор (7) пока на соленоиде нет питания. Как только появляется напряжение 12 В, соленоид закрывается, а масло под высоким давлением воздействует на прокачные элементы гидравлического тормоза (6), приводя в действие впускные клапаны (5).

Тормоз, он же гидрокомпенсатор, по сути поршень, не только открывает клапаны, но и затормаживает их за счёт вентиляционных отверстий по периметру. Когда поршень приближается к крайней точке, масло стравливается через нижние отверстия, что останавливает дальнейшее его перемещение. Когда давление на соленоид уменьшается, поршень возвращается в начальное положение за счет усилия пружин впускного клапана. Ближе к начальному положению часть выпускных отверстий закрывается, что позволяет регулировать скорость клапана при вхождении в головку блока цилиндров. Насосный элемент тормоза функционирует как гидрокомпенсатор (3), поскольку зазор штока клапана компенсируется поршнем. Это достигается за счёт постоянного небольшого давления из системы смазки двигателя.

Схема движения масла в система VVAA

Схема движения масла в система VVAA

Внутри VVAA три области выступают как масляный резервуар, так что у привода всегда есть подача моторного масла. Система смазки двигателя подает масло в нижнюю часть резервуара и поддерживает его заполненным. Для перетекания из нижнего резервуара в верхний маслу необходимо пройти сквозь очень маленькие отверстия. Это позволяет сбросить воздух из нижнего резервуара и поддерживать в нём давление масла. Третья область это аккумулятор (7), он заполнен маслом, выпускаемым из масляной камеры соленоидом (8). Масляный аккумулятор это подпружиненный поршень, который поглощает гидравлический удар, возникающий при открытии соленоида. Это помогает продлить срок службы системы, поддерживать большее давление в части системы с низким давлением и снижает общую нагрузку на масляный насос двигателя.

Принцип работы MultiAir

Принцип работы MultiAir

У Крайслера есть подходящая визуализация, с который убраны пружины для облегчения понимания.

  1. Выпускные клапаны жёстко завязаны на распредвал, время открытия и подъём неизменны.
  2. Впускной распредвал давит на рокер, который через масло передаёт усилие на клапаны.
  3. Соленоид регулирует ток масла через камеру, определяя время и открытие впускных клапанов.
  4. Масляные камеры соединены с приводом открытия клапанов.
  5. Весь впуск работает от одного кулачка распредвала, а выпуск от двух.

Фиат уверяет, что систему Multiar можно поставить как на старые, так и на новые двигатели. Работает и не бензине, и на дизеле. Вещь технически интересная, однако ремонту не подлежит и продаётся в сборе единым узлом за очень много денег. Да и без специального инструмента не обойтись.

Режимы работы впускных клапанов

Подобная конструкция позволяет работать впускным клапанам в одном из пяти режимов.

Режимы работы впускных клапанов Multiair

Режимы работы впускных клапанов Multiair

  1. Full Lift или полное открытие. Всё усилие от кулачка распредвала передаётся на клапан. Хорошая мощности в верхних диапазонах оборотов при высоких нагрузках. При повседневном вождении используется редко.
  2. Early Intake Valve Closing или раннее закрытие. Профиль кулачка распредвала передаётся на клапан в начале цикла, однако гидравлическое соединение разрывается до полного подъёма. Точное время и подъём можно бесконечно изменять в процессе движения. EIVC обеспечивает плавную работу двигателя и больший крутящий момент при более низких оборотах двигателя.
  3. Late Intake Valve Opening или позднее открытие. Профиль кулачка распредвала не передаётся на клапан в начале цикла. Гидравлическое соединение между кулачком и клапаном прекращается после того, как коромысло прошло вершину и начало двигаться по спуску. LIVO обеспечивает более низкие выбросы и более высокую эффективность при низких нагрузках или в режиме холостого хода.
  4. Multi-Lift или EIVC + LIVO. Увеличивается скорость всасывания воздуха, отлично подходит для средних оборотов, долгое открытие клапана при низком его подъёме.
  5. Закрытый клапан. На соленоиде нет питания, масло свободно проходит через него, не влияя на открытие клапана.

Как это выглядит вживую

Снимаем клапанную крышку и любуемся на внутренности. У моторов MultiAir впуск находится возле моторного щита, в выпуск рядом с радиаторами. Металлическая пластина в верхней части кадра это и есть модуль VVA.

Снимаем клапанную крышку с двигателя

Снимаем клапанную крышку с двигателя

Если присмотреться к распредвалу, хорошо видны три кулачка: два для выпускных клапанов и один на впускной. Он давит на ролик рокера и передаёт усилие дальше через масляную систему.

На каждый цилиндр приходится по три кулачка

На каждый цилиндр приходится по три кулачка

Модуль просто так снять не выйдет, разве что перед вами не стоит задача сохранить работоспособность мотора. Для правильного демонтажа понадобится стяжка Miller 10259B. Она рассчитана для двигателей 1.4 и 2.4, что видно по отметкам на планке.

Приспособление для демонтажа VVAA

Приспособление для демонтажа VVAA

Расставляем фиксаторы по своим местам и не забываем про два подвижных упора с обратной стороны – их положение тоже зависит от двигателя.

Устанавливаем приспособление на ГБЦ

Устанавливаем приспособление на ГБЦ

Ослабляем фиксаторы настолько, чтобы вся конструкцию села на свои места под клапанной крышкой. После этого максимально сжимаем пружины, откручиваем два болта и вставляем вместо них направляющие. Откручиваем четыре болта крепления VVAA и вынимаем его вместе с фиксатором.

Сжимаем пружины на каждом цилиндре

Сжимаем пружины на каждом цилиндре

Инструкция советует не переворачивать модуль и положить его на подставки в том же положении, в котором он стоял на двигателе. В противном случае масло вытечет из него и понадобится намного дольше крутить стартером для заполнения системы маслом из поддона.

Механизм VVAA двигателя MultiAir

Механизм VVAA двигателя MultiAir

Настоятельно советуем быть исключительно нежными на протяжении всей процедуры. В каталоге Крайслера очень скудно, кроме рокеров, клапанов и датчика температуры масла ничего в продаже нет. Модуль VVA продаётся единым целым и стоит неразумно дорого. На тот же Джип Чероки KL ставили 05047457AE и 05047980AB. В Штатах за них просят от 1000 до 1500 долларов.

Датчик температуры масла VVAA

Датчик температуры масла VVAA

Давайте теперь вживую рассмотрим как выглядят упомянутые в начале статьи элементы. Вот масляные камеры. Рядом стоит маркировка, которая позволяет опознать INA в качестве поставщика на конвейер.

Масляные камеры

Масляные камеры

Рокер верхней частью упирается в специфический «ус» головки блока цилиндров, а нижней – в подкачной элемент.

Рокер впускного клапана

Рокер впускного клапана

Его ещё можно обозвать и прокачным, и насосным. В оригинале это Upper Pumping Elements, по сути набор из тарелки, поршня и пружины.

Верхние подкачные элементы

Верхние подкачные элементы

В верхней части VVAA под крышкой прячутся масляные камеры, из которых масло поступает на соленоид.

Масляные камеры для управления впуском

Масляные камеры для управления впуском

Ток масла через соленоид возможен только при отсутствии напряжения. Как только появляется 12 Вольт, канал перекрывается.

Гидроаккумулятор достаточно прост в своё исполнении, однако именно он спасает систему ударов при срабатывании соленоида.

Гидроаккумулятор системы VVAA

Гидроаккумулятор системы VVAA

За счёт него объём масляной камеры становится переменным.

В нижней части VVAA рядом с аккумулятором расположен гидравлический тормоз. Если первый держится за счёт стопорного кольца, то второй вкручивается в блок и имеет более сложное устройство.

Тормозные гидроэлементы

Тормозные гидроэлементы

Не будем лишний раз повторяться, просто раскрутим и покажем, а вы можете перечитать первый раздел статьи, чтобы освежить картину в голове.

Тормозной элемент в разборе

Тормозной элемент в разборе

Ничего сверхсложного нет, поэтому подход Крайслера к узловой сборке можно объяснить только жаждой сверхприбылей и нежеланием готовить квалифицированных специалистов. Куда как проще снять старое и поставить новое, изъяв из кармана потребителя солидную сумму.

Испытания на стенде

Этот раздел предназначен для технарей, которые родились с мультиметром и осциллографом в руках. Все данные обнаружены в свободном доступе и сняты с машины Фиат 500 с двигателем 1.4 MultiAir.

Для начала технари определились с исходным алогоритмом проверки и разбили его на три этапа: нормальное состояние автомобиля, забитый фильтр и масло 20W-50. Для каждого из этапов выделили шесть условий работы двигателя:

  • Холостые, АКПП в паркинге.
  • Холостые с последующим медленным движением. Crawl переводится как «ползать».
  • Медленное ускорение (слабое открытие дросселя).
  • Среднее ускорение (среднее открытие дросселя).
  • Быстрое ускорение (сильное открытие дросселя).
  • Движение на крейсерской скорости по шоссе.

Данные снимали осциллографом Pico Scope 6, а машина всё время была на динамометрическом стенде Mustang Dyno. Вот так выглядят базовые характеристики для нормально работающего двигателя.

Увы, в отчёте не приведены все данные по второму этапу, только последние два исследования.

Зато третий этап с очень густым маслом раскрыт до конца и есть возможность сравнить что будет если вы зальёте не то, что предписано по инструкции.

Пока что этот двигатель остаётся тёмной лошадкой, но мы будем продолжать держать вас в курсе.

Похожие записи

27 thoughts on “Как работает двигатель Multiair? Испытания на стенде.

  1. Александр:

    Если перепутал местами подключения солинойдов , двигатель заведется?

  2. Дмитрий:

    У меня такая проблема. Пробил поддон картера, в следствии сильного удара (об волну на асфальте)-после удара проехал метров 700 запикали индикаторы-остановился, двигатель заглушил ключём. Картер запаял, установил, но двигатель не заводится (стартер крутит мотор с лёгкостью) померяли компрессию, в 1 и 4м цилиндрах по 2, во 2 и 3 по 6. Сейчас разбираем двигатель посмотреть на целостность клапанов (в гаражных условиях, с толковым дядей, но с фиатами он не сталкивался). Если клапана целые, что может ещё быть?

    1. Денис:

      После острого масляного голодания на MultiAir часть масла нужно заливать непосредственно в ГБЦ через отдельную заглушку, либо подольше крутить стартером через определённые промежутки, чтобы нагнать масло. Ваша разборка в гараже может закончиться новым блоком MultiAir, ибо в снятии и установке ГБЦ есть своя специфика.

  3. Артур:

    5w-30 в него можно лить? Как это отразится на его работе?

    1. Денис:

      Можете проверить. Сам Крайслер разрешает разовую заливку 5W-20, но с последующим обратным переходом на 0W-20.

      1. Артур:

        Я 5w-30 лью с момента покупки. Возможно ли причинение вреда двигателю маслом такой вязкости, т.к. в рекомендациях на «нулевку» в конкретно этом двигателе ссылаются именно на наличие системы Мультиаир у него?

        1. Денис:

          Возможно, но далеко не обязательно, что он будет.

  4. Виктор:

    Скажите, как диагностируется неисправность Multiair? Какие признаки в работе двигателя?

    1. Денис:

      У машины есть самодиагностика. Если вылазит что-то явное, в блоке PCM будет висеть ошибка. В целом же MultiAir отвечает за впускные клапаны, а это тащит за собой ещё ряд лишних ошибок и проверок.

      Если у вас есть какие-то подозрения, начните с точного описания неисправностей.

      1. Виктор:

        Машину только купил, 2 недели катаюсь. Cherokee Kl 2,4 2017 год 80 тис. пробег, Ошибок по компютеру нет, но на холостих оборотах неустойчивая работа двигателя, + на мой взгляд после 2000 оборотов очень громко работает. в сарвисе сказали ( в неофициальном) , что возможно проблеми с Multiair

        1. Roman:

          Надеюсь разобрался уже. Вибрация на холостом это проблема с подушками двигателя. Ходит только оригинал. А на высоких да шумный и у всех так. Этот мультиэир достаточно громкий

  5. Igor:

    Уважаемый Денис. Подскажите как можно вклинится в дискуссию и задать вопрос — У меня та -же проблема: Alfa Romeo MITO 1.4 Multiair 77 kw, 2012 г. пробег 105000 км., при наступлении заморозков -5-7 градусов стал запускаться с перебоями (со 2-3 импульса стартёра), , при этом, когда двигатель не запускается стартер как- бы очень легко вращает вал, а через 5 — 10 секунд стартер как — бы берёт нагрузку и мотор запускается и работает нормально, а через несколько дней мотор перестал вообще запускаться. Установил, что нет искры ни в одной из свечей ( пробег 7-9 тыс. км.). Предположительно ушло масло из механизма Multiair, но причина не известна причина, возможно, когда впервые это произошло оказалось, что уровень масла был «на кончике щюпа» или даже ниже. Есть ли в этом двигателе блокировка зажигания двигателя Multiair при отсутствии давления масла? Состояние двигателя очень приличное, выкрутил микрофильтр- ни грязи, ни смолистых отложений. Прошу помощи!!! и рекомендаций. Подскажите где находится то отверстие через которое можно долить масло в модуль Multiair? Заранее благодарен.

    1. Денис:

      Добрый день, Игорь.
      Масло открывает впускные клапаны. Если его мало, двишагатель вполне может чудить. Долгий вариант это просто долить масла до максимума и крутить стартером пока нк прокачается. Можно долить напрямую в модуль, в клапанной крышке есть отдельное отверстие с пробкой для таких нужд, вроде рядом с ГРМ (сужу по аналогии с 2.4). Объём не скажу, Крайслер в общей документации вообще ничего говорит про это отверстие, но расположено оно точно над модулем.

      1. Игорь:

        Спасибо Денис. С маслом, благодаря вашей подсказке. кажется разобрался. Но попутно (одновременно) проявилась другая проблема — пропала искра во всех цилиндрах. Прозванивал бобины — всё нормально, поставил новый датчик положения коленвала, проверил все предохранители, снял и снова одел все важные разьёмы (ЭБУ, и пр. естественно при отключённой батарее), но искры нет. Может ЭБУ заблокировался, или параллельно появился сопутствующий дефект? Если разберусь направлю вам отчёт для истории.
        Подскажите, что ещё может быть? Заранее спасибо. Игорь

        1. Денис:

          Сканер хоть что-то пишет или нет ни одной ошибки?

  6. Любомир:

    Допоможіть вирішити проблему. Jeep cherokee kl 2.4 зранку завелась, попрацювала годину і заглохла. Нема комресии, по ідеї відкриті впускні клапана, не працює система multiair. Що робити

    1. Денис:

      Что с уровнем масла в двигателе? Ошибки по диагностике есть?

      1. Любомир:

        Масло в пределах нормы, правда ниже середины. Ошибка была p0300.
        По ходу не закрываються впускные клапана. Две недели назад меняли прокладку гбц, собрали все завелась без проблем, наездил 500 км
        И начались проблемы
        Могли ли погнуть клапана при установке multiair, и могло ли ето проявится через такое время. (500 км, две недели). Либо все таки надо доливать масло до максимума и прокачивать ту систему, может оно уходит из неё.

        1. Денис:

          1. Долейте ради интереса 100 мл в модуль, на клапанной есть отдельная пробка для этого. Попробуйте после покрутить стартером, появится схватывание или нет.
          2. Нужно понимать как снимали и как ставили. Специнструментом или при помощи монтажки и матерных слов?
          3. Компрессии нет ни в одном цилиндре?

          1. Любомир:

            Хорошо будем пробовать заливать масло.
            Снимали и устанавливали без спец инструмента но аккуратно, Всё-таки использовали некоторые матерные слова, Без них никак.
            Складывается такое впечатление что нет ни в одном цилиндре.
            Думали может в електрике справа все проверяли напряжение идёт нормальные на соленоиды.
            Но когда с утра вчера завелась то работало идеально.

          2. Денис:

            Без спецухи запороть голову очень даже можно, до замены прокладк масло не стекало из MultiAir, верно? Инструмент стоит 100 долларов, нужно ещё будет руки приложить для его доработки. В целом тяжело сказать без машины что идёт не так и почему.

  7. Любомир:

    Здравствуйте Денис. Проблема все же остается не решеной. Вчера снимали систему мультиеер все полностью промывали, Получается что мотор сам не может накачать в неё масло. если заливаемую через отверстия которые есть на MultiAir то машина заводится и работает несколько минут потом глохнет и ситуация повторяется. Давление масла на моторе замерили когда крутим стартером Докачивает до двух атмосфер. Поможет ли Замина системе мультиеер, И не повторится ли ситуация через некоторое время.

  8. Прохожий:

    Денис: А приспособление нужно только для снятия или и для установки?
    Просто не совсем понятен смысл обязательного стягивания, ведь упоры есть и так, а при разборке, сначало снимается распредвал, и снятию блока мультиаир, уже ничего не мешает, тоже и с установкой, сначала ставим блок, потом распредвал.
    Возможно приспособа нужна если не снимать распредвал?

  9. Сергей:

    Добрый день. Подскажите, пожалуйста, навредит ли двигателю с multiair 2.4 использование ревитализанта в масле? Машина с порбегом, хочу добавить ревитализант. Но есть опасения, что multiair может пострадать. Или не стоит бояться?

  10. Дмитрий:

    У меня есть приспособа, без неё можно год заморачиваться и ничего не сделать

  11. Алексей:

    Приветствую Денис! подскажите пожалуйста Fiat 500 1.4 multiair, в 1 и 2 цилиндре нету компрессии но машина запускается!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.