A BMW Valvetronic szerelése 1. rész

Az első generációs VALVETRONIC motorok megjelenése óta elég hosszú idő eltelt ahhoz, hogy az ilyen motorral szerelt autók ma már a független javítókhoz is elkerüljenek. Cikkünkben az ő munkájuk szakszerségét segítve mutatjuk be a vezérlésszerelés műveleteit. Mielőtt azonban elmerülnénk a részletkérdésekben, frissítsük fel képek segítségével a korábbi VALVETRONIC-ismereteinket.

A BMW VALVETRONIC szelepvezérlés 2001. júniusában - a 316i Compact piaci bevezetésével - jelent meg az akkori új négyhengerű Otto-motor generációnál. A VALVETRONIC szívószelep-vezérlési rendszer a szívószelep emelés fokozatmentes és szükség szerinti folyamatos, mondhatjuk analóg mechanizmusa. Megnevezése az angol VALVE – szelep és az elektronika TRONIC töredékéből áll össze (ejtsd vélvtronik). Otto-motornál ez a rendszer teszi lehetővé, hogy az a teljesítményszabályozáshoz ne kelljen fojtószelepet használni. A BMW az első, mely - a VALVETRONIC okán - nagy sorozatban gyártott négyhengerű Otto-motornál, annak üzemszerű működéséhez nem alkalmaz fojtószelep. A BMW-nél a VALVETRONIC fejlesztés 1993-ban kezdődött, majd a gyár a rendszert találmányként is levédette.
A VALVETRONIC rendszert „ifjú” korában, lapunkban részletesen bemutattuk (Mayer Tamás: BMW Valvetronic - A gázra lépünk és a szívószelepet vezéreljük, Autószaki, 2001/3. szám, p. 152-154, Lendvai Attila: Valvetronic II. generáció, Autótechnika 2005/12. szám, p. 20-22.)

Az 1. ábrán a „VALVETRONIC”-os motor építőelemeit a működési helyükön figyelhetjük meg. A kipufogóoldal normál rendszerű, az eltérés a szívóoldalon szembetűnő (jobb oldal).

 
1. ábra: 1 - állítómotor, 2 - feszítőrugó, 3 – csigatengely, 4 - állító fogaskerék, 5 - excenter tengely, 6 - felső támasztógörgő, 7 - szívó vezérműtengely, 8 - köztesemelőkar, 9 - szívószelep himba, 10 - hidraulikus szelephézag kiegyenlítő, 11 - szívószelep rugó, 12 – szívószelep, 13 – kipufogószelep, 14 - kipufogószelep rugó, 15 - hidraulikus szelephézag kiegyenlítő, 16 - kipufogószelep himba, 17 kipufogó vezérműtengely

A BMW VALVETRONIC rendszernél ugyan megtaláljuk a hagyományos szelepvezérlés szerkezeti elemeit, de ezek egy új emelésállító mechanizmussal egészülnek ki. A legfőbb különbséget a villanymotorral működtetett excentertengely, egyforma pozíciójú, excenter kialakítású bütykökkel, és az ún. köztesemelőkar jelenti. A vezérműtengely már nem közvetlenül, hanem egy közbenső emelőkaron keresztül csatlakozik a szelepemelő himbához. Az emelőkart és elemeit a 2. ábra mutatja be.

2. ábra: 1 – állítómotor, 2 - forgó csigatengely, 3 - visszaállító feszítőrugó, 4 – kulissza, 5 - szívó vezérműtengely, 6 – vezérlő talp, 7 - hidraulikus szelephézag kiegyenlítő, 8 – szívószelep, 9 – kipufogószelep, 10 - kipufogószelep görgős szelephimba, 11 - hidraulikus szelephézag kiegyenlítő, 12 - szívószelep görgős szelephimba, 13 – köztesemelőkar, 14 – excentertengely, 15 - állító fogaskerék (csigakerék), 16 – kipufogó vezérműtengely

Az emelőkar (3. ábra) a vezérműtengely alatt, függőlegesen helyezkedik el. A közbenső emelőkar közepén egy görgő található, mely a vezérműtengely bütykén gördül le. Alsó vége a himbagörgőre fekszik fel, fent, pedig egy másik görgőn keresztül egy excentertengelyhez kapcsolódik. Ahogy megmozdul a vezérműtengely, mozog a közbenső emelőkar is. Ahhoz, hogy a közbenső emelőkar ingamozgása a szelephimba lengőmozgását váltsa ki, az emelőkar talp-profil kialakítása szükséges. A talpprofil kontúrvonala első szakaszán gyakorlatilag párhuzamos a himba kontúrjával, a második szakasz enyhe szögben követi azt. Csak amikor a szögben letört felületre kezd felfutni a himbagörgő, indul lefelé a szelep, és nyitni kezd.

3. ábra

Az emelőkar áttételi viszonyát úgy határozták meg, hogy a teljes talp-profil hossz kb. fele működtesse a himbát. Az emelés kezdetét és végét a köztes emelőkar felső pontjának helyzete határozza meg. Ezt a pontot az excentertengely elfordításával változtatják. Az excentertengelyt a vezérműtengelyek fölé helyezett állítómotor csigahajtáson keresztül fordítja el, mintegy 170 °-os elfordulást téve lehetővé. Az excentertengelyt az állítás után nem kell külön rögzíteni, mivel elegendő a csigahajtás önzárása. A VALVETRONIC elemeinek gyártási tűrése rendkívül kicsi, például a talp-profil 8 ezred pontossággal készül. Az excentertengely bütykök készítése is csak néhány százados pontosságú tűréssel készülhet. A görgős szelepemelőhimba és a köztes emelőkar 4 méretcsoportba sorolt. Az azonosító szám az alkatrészekbe be van sajtolva. Páronként azonos osztályba tartoznak.

A görgős szelepemelőhimba és a köztes emelőkar összepárosítása eredményezi, hogy a hengerek töltése a minimális löket mellett is egyforma legyen. A VALVETRONIC motor szelepvezérlő rendszere (lásd a 4. ábrát) alapjában véve két részből áll: az úgynevezett camcarrier-re (tartókeret vagy csapágyház) szerelt vezérlőelemekből, mely tartalmazza a szívó vezérműtengelyt, a hengerenként két, összesen nyolc közbenső emelőkart a feszítőrugókkal, négyhengerű motor esetében az excentertengelyt és az állítómotort. Ezt az előszerelt modult teszik fel a hengerfejre. A többi szelepvezérlő elem a hengerfejben található, mint egy normál motoron. Javítás esetén ezt a modul könnyen leszerelhető a hengerfejről és külön vizsgálható.

4. ábra: 1 – tartókeret (cam-carrier), 2 - állító motor, 3 - excentertengely, 4. szívó vezérműtengely, 5. közbenső emelőkar, 6 – feszítőrugó, 7 – szelephimba, 8 - hidraulikus szelephézag kiegyenlítő, 9 - szívószelep

A VALVETRONIC szerelési, beállítási technológiája

A szerelési és javítási technológiát megbontott motor (szelepfedél nélkül) és megbontott vezérléstől tárgyalom. A technológia bemutatására szolgáló motor egy N46 B20BA típusú, soros négyhengerű 1995 cm3-es, első generációs VALVETRONIC szelepvezérlő rendszerrel ellátott változat. A szerelési munkát a szerző végezte, az illusztrációs fényképek is saját készítésűek.

Célszerszámok
 

1. Vezérműtengely rögzítők
2. Vezérműtengely pozícionálók
3. Köztesemelőkar rögzítők
4. Szívó vezérműtengely és excentertengely rögzítő
5. Szerelési egység tartókeret
6. Köztesemelőkar feszítőrugó szerelőfogó.

1. A köztes emelőkar ki- és visszaszerelése, cseréje

Csavarja ki a nyíllal jelzett csavart és húzza hátra az 1-es olajcsövet kb. 20 mm-rel

Lazítsa meg az 1-es csavart, majd szerelje le a 2-es vezérműtengely pozícionálókat.

Az 1-es feszítőrugót akassza ki a 2-es excentertengelyről, majd állítsa az excentertengelyt minimumtöltésre a jelzett pozícióba.

Rögzítse a szívó vezérműtengelyt az 1-es csavarral és a 2-es célszerszámmal a csapágyházhoz (3)

Csavarja be az 1-es csavart az excentertengely menetes furatába, majd a 3-as csavarral rögzítse a 2-es szerszámot a szívó vezérműtengelyre a gumikúpon keresztül.

Helyezze fel az ábrán látható módon a köztesemelőkar rögzítő célszerszámokat.

Az összes köztesemelőkart biztosítsa az 1-es speciális célszerszámokkal.

Csavarja le a csapágyház elején lévő 4 darab, nyíllal jelzett anyát.

Csavarja le a csapágyház kipufogó vezérműtengely oldalán lévő anyát.

Csak az ábrán nyilakkal jelölt 8 darab anyát szerelje le.

Az 5-ös jelölésű célszerszámot rögzítse egy szorítópofába, majd helyezze rá a hengerfejről felfelé lehúzott csapágyház egységet a jelzett pontokon úgy, hogy a vezérműtengely felfelé álljon.

Szerelje fel a 6-os számú célszerszámot az ábrán látható módon. A nyíllal jelzett helyen húzza meg a célszerszám anyáját.

A fogó pofáján lévő fület akassza be a rugórögzítő kiképzett részébe, majd szorítsa rá és rögzítse a fogót. Ezután csavarja ki a jelzett csavart.

A csavar kicsavarása után óvatosan lazítsa meg a fogót, finoman felengedve a rugó rögzítőjét. Ezután vegye le a rugót és rögzítőjét.

Vegye le a köztesemelőkart rögzítő 3-assal jelölt célszerszámot és emelje le a köztesemelőkart.

A köztesemelőkaron a tűrésosztály jelölve van. Csere esetén csak azonos tűrésosztályba tartozó alkatrészre cserélhető. Az alkatrészek 1-4-ig vannak osztályozva.

Tisztítsa meg a köztesemelőkart, és motorolajjal kenje be a csúszó, forgó részeket.
FIGYELEM! Ha csere nem szükséges, minden köztesemelőkart csak a saját helyére lehet és kell visszatenni.

A köztesemelőkarokat visszahelyezés után rögzítse a 1-es célszerszámokkal.

Szereljük vissza a 6-os célszerszámot a csapágyházra, és a rugót helyezzük a köztesemelőkar megfelelően kiképzett részébe az ábra szerint.

Az ábrán látható módon akasszuk be a fogót a rugófeszítőbe és szorítsuk össze a szerszámot.

Csavarja be az 1-es csavart a rugófeszítőbe. Az összes rugót szerelje vissza az előbbiek szerint.

A gyújtógyertya műanyag házán az „O” gyűrűket cserélje újra.

Szerelje vissza a 2. és 3. henger műanyag gyújtógyertya házát a csapágyházra.

Ellenőrizze, hogy a hengerfejen az 1-es himba rögzítve legyen a hidraulikus szelephézag kiegyenlítőn, és felfeküdjön a szívószelep felső felületére. Ellenőrizze az összes himbát.

Helyezze vissza óvatosan a csapágyház egységet a hengerfejre.

Játékmentesen csavarja fel a 8 db. anyát.

A csapágyház elején lévő 4 db. anyát húzza meg játékmentesen.

Húzza meg játékmentesen a csapágyház kipufogó oldali anyát is. Ezután az összes anyát húzza le belülről kifelé haladva, először 5 Nm-es nyomatékkal, majd ugyanígy 10 Nm-es nyomatékkal.

Vegye le a köztesemelőkarok rögzítésére szolgáló célszerszámokat.

Lazítsa ki a 2-as csavart, majd vegye ki az 1-es csavart és távolítsa el a célszerszámot.

Vegye le az 1-es 2-es és célszerszámot a csapágyházról (3).

Helyezze a szívó vezérműtengelyre a célszerszámot.

Helyezze a kipufogó vezérműtengelyre a célszerszámot.

Húzza vissza az 1-es olajcsövet, és a nyíllal jelzett csavarral rögzítse.

Fontos tudnivalók!

A VALVETRONIC rendszer meghibásodás esetén a vezérlőrendszer maximumtöltésre állítja az excentertengelyt ha lehetséges, ott rögzíti és aktiválja a fojtószelep elektromos működtetését, ami átveszi a terhelésszabályzást. Innentől normál szelepvezérlésű motorként funkcionál tovább, az autó járóképes marad, mellyel fel kell keresni az első szakszervizt. A fojtószelepre a tankszellőztetéshez és a forgattyúház szellőztetéshez és a katalizátor melegítéséhez van szükség. A minimális szívócsőnyomásérték érték 50 mbar, melyet a szívócsonkban nyomásjeladó felügyel.

Hidegindításnál teljesen nyitott fojtószeleppel indul a motor, majd átáll fojtószelepes üzemre. Ha a motor elérte az üzemi hőmérsékletét, a rendszer kb. 60 s múlva átáll a fojtószelep nélküli üzemmódra (teljesen nyitott fojtószelepállás).