CVVT und Nockenwelle

Komponenten und Anordnung der Bauteile

Bauteile

Beschreibung und Betrieb

Beschreibung

Das CVVT-System (Continuously Variable Valve Timing) verstellt den Zeitpunkt der Einlass- und Auslassventile entsprechend dem Steuersignal des ECM vor oder zurück. Das Signal wird aus Motordrehzahl und Motorlast berechnet.

Durch die CVVT-Steuerung entsteht eine Ventilüberschneidung bzw. Ventilunterschneidung. Dadurch verbessern sich der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen (NOx, HC), und die Motorleistung steigt. Ursachen sind die verringerten Pumpverluste, die verbesserte interne Abgasrückführung, eine stabilere Verbrennung, ein höherer volumetrischer Wirkungsgrad und eine größere Expansionsarbeit.

Dieses System besteht aus:

• CVVT-Ölsteuerventil (OCV), das entsprechend dem PWM-Steuersignal (Pulsweitenmodulation) des ECM Motoröl in den Nockenwellenversteller leitet bzw. Motoröl aus dem Nockenwellenversteller ablaufen lässt,

• CVVT-Öltemperatursensor (OTS), der die Temperatur des Motoröls misst,

• und Nockenwellenversteller (Cam Phaser), der die Nockenwellenposition mithilfe der hydraulischen Kraft des Motoröls verändert.

Das aus dem CVVT-Ölsteuerventil austretende Motoröl verstellt den Nockenwellenversteller in Richtung Vorstellung (Einlass vor/Auslass spät) oder in die Gegenrichtung (Einlass spät/Auslass vor) relativ zur Drehrichtung des Motors. Dies geschieht durch Drehen des Rotors, der im Nockenwellenversteller mit der Nockenwelle verbunden ist.

Funktionsweise

Das CVVT-System verfügt über einen Mechanismus, bei dem der Rotorflügel durch den hydraulischen Druck des Motoröls gedreht wird. Das Motoröl wird je nach Ansteuerung des CVVT-Ölsteuerventils in die Vorstell- oder in die Verzögerungskammer geleitet.

[CVVT-Systemmodus]

(1) Niedrige Drehzahl/niedrige Last	(2) Teillast
(3) Niedrige Drehzahl/hohe Last	(4) Hohe Drehzahl/hohe Last

Reparaturverfahren

Ausbau

1. 1

   Zylinderkopfhaube abnehmen.

   (Siehe Abschnitt Zylinderkopfbaugruppe – „Zylinderkopfhaube“)

2. 2

   Drehen Sie die Kurbelwellen-Schwingungsdämpferscheibe so, dass Kolben Nr. 1 im oberen Totpunkt steht.

   1. Drehen Sie die Riemenscheibe des Kurbelwellendämpfers, bis deren Nut mit der Markierung auf dem Steuerkettengehäuse fluchtet (Markierung 0° an der Steuerskala).

      

   2. Prüfen Sie, ob die OT-Ausrichtungsmarkierungen an den CVVT-Zahnrädern für Einlass und Auslass, wie in der Abbildung gezeigt, in einer geraden Linie auf der Zylinderkopffläche liegen. Falls nicht, drehen Sie die Riemenscheibe des Kurbelwellendämpfers um eine Umdrehung (360°).

      

   3. Markieren Sie die Glieder der Steuerkette entsprechend den Steuerungsmarkierungen auf den CVVT-Zahnrädern mit einem weißen Marker.

      

3. 3

   Entfernen Sie den Adapter (A) des Auslass-Ölsteuerventils (OCV).

   

4. 4

   Entfernen Sie die Lagerdeckel der Nockenwellen (A) in der in der folgenden Abbildung gezeigten Reihenfolge.

   

   

5. 5

   Entfernen Sie die Motorlagerhalterung.

   1. Setzen Sie den Wagenheber unter die Ölwanne.

      

   2. Das Motormassekabel (A) abnehmen.

      

   3. Demontieren Sie die Motorlagerstütze (A).

      

   4. Motor leicht mit dem Wagenheber anheben, um Platz zum Lösen des Steuerkettenspanners zu schaffen.

6. 6

   Lösen Sie die Schraube (A) aus der Serviceöffnung im Steuerkettengehäuse.

   

7. 7

   Arretieren Sie den Steuerkettenspanner in vollständig eingefahrener Position.

   1. Einen Dorn in die Serviceöffnung der Steuerkettenabdeckung einführen und in die Öffnung auf der linken Seite der Sperrklinkenplatte (A) am Spanner drücken, um die Sperrklinke (B, im Spanner hinter der Sperrklinkenplatte angeordnet) anzuheben.

      

      

   2. Wenn die Sperrklinke angehoben ist, lassen Sie einen Helfer die Auslass-CVVT-Einheit und die Nockenwelle (A) anheben, damit sich der Spannerkolben (B) einfahren kann.

      

      

   3. Wenn sich der Spannerkolben in der vollständig eingefahrenen Position befindet, die Öffnung auf der linken Seite der Sperrklinkenplatte (A) erneut durch die Serviceöffnung der Kettenabdeckung anheben, bis die Öffnung der Platte mit der Sperrklinke mit der Öffnung im Spannergehäuse hinter der Sperrklinkenplatte fluchtet. Anschließend den Spanner arretieren, indem ein Dorn durch die Öffnungen der Sperrklinkenplatte und des Spannergehäuses gesteckt wird.

      

8. 8

   Trennen Sie die Auslassnockenwelle (A) vom Auslass-CVVT, indem Sie die Schraube entfernen.

   

9. 9

   Entfernen Sie den Auslass-CVVT (A) von der Steuerkette.

   

10. 10

    Entfernen Sie den Einlass-CVVT und die Nockenwelle (A).

    

11. 11

    Bauen Sie den Einlass-CVVT (A) von der Einlassnockenwelle (B) ab.

    

Inspektion

Nockenwelle

1. 1

   Messen Sie die Nockenhubhöhe mit einem Mikrometer und prüfen Sie die Nockenoberfläche auf Verschleiß. Ersetzen Sie die Nockenwelle bei Bedarf.

   Nockenhubhöhe Einlass: 44,15 mm (1,738 in) Auslass: 43,55 mm (1,715 in)

   

2. 2

   Prüfen Sie die Lagerzapfenoberfläche der Nockenwelle auf Verschleiß. Wenn der Lagerzapfen der Nockenwelle übermäßig beschädigt ist, ersetzen Sie die Nockenwelle.

3. 3

   Prüfen Sie das Lagerspiel der Nockenwelle.

   1. Reinigen Sie die Lagerzapfen der Nockenwellen und die Lagerdeckel.

   2. Legen Sie die Nockenwellen in den Zylinderkopf ein.

   3. Legen Sie einen Streifen Plastigage auf jeden Lagerzapfen der Nockenwelle.

      

   4. Setzen Sie die Lagerdeckel auf und ziehen Sie die Schrauben mit dem vorgegebenen Anzugsdrehmoment an.

      Anzugsdrehmoment

      M6-Schrauben:

      11,8–13.7 N·m

      M8-Schrauben:

      18,6–23 N·m

   5. Entfernen Sie die Nockenwellenlagerdeckel.

   6. Messen Sie den Plastigage an der breitesten Stelle. Wenn das Spiel größer als in der Spezifikation angegeben ist, ersetzen Sie die Nockenwelle. Ersetzen Sie bei Bedarf die Lagerdeckel und den Zylinderkopf als Baugruppe.

      Öldurchlassspiel der Nockenwellenlagerdeckel

      Standard:

      0,027–0,058 mm (0,0011–0,0023 Zoll)

      Grenzwert: 0,1 mm (0,0039 in)

      

4. 4

   Prüfen Sie das Axialspiel der Nockenwelle.

   1. Prüfen Sie das Axialspiel der Nockenwelle.

   2. Messen Sie das Axialspiel, indem Sie die Nockenwelle mit einer Messuhr vor und zurück bewegen. Wenn das Axialspiel größer als in der Spezifikation angegeben ist, ersetzen Sie die Nockenwelle. Ersetzen Sie bei Bedarf die Lagerdeckel und den Zylinderkopf als Baugruppe.

      Axialspiel der Nockenwelle Standard: 0,1–0,2 mm (0,0039–0,0079 in)

      

   3. Nockenwellen ausbauen.

CVVT (stufenlose Ventilsteuerung) komplett

1. CVVT auf leichtgängige Drehbarkeit prüfen.

   1. Spannen Sie die Nockenwelle in einen Schraubstock ein. Achten Sie darauf, die Nocken und Lagerzapfen im Schraubstock nicht zu beschädigen.

   2. Sicherstellen, dass das CVVT durch Drehen im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn blockiert ist. Es darf sich nicht drehen.

   3. Einlass-CVVT: Verschließen Sie eine der beiden Vorlaufbohrungen im Nockenwellenlagerzapfen mit Klebeband.

      Auslass-CVVT: Verschließen Sie eine der beiden Bohrungen im Nockenwellenlagerzapfen mit Klebeband.

      

   4. Einlass-CVVT: Ca. 150 kPa (1,5 kgf/cm², 21 psi) Druckluft in die nicht verschlossene Vorlaufbohrung leiten, um die Verriegelung zu lösen.

      Auslass-CVVT: Ca. 150 kPa (1,5 kgf/cm², 21 psi) Druckluft in die nicht verschlossene Verzögerungsbohrung leiten, um die Verriegelung zu lösen.

   5. Einlass-CVVT: Drehen Sie den CVVT bei eingeblasener Druckluft in Vorlaufrichtung (gegen den Uhrzeigersinn) innerhalb seines Phasenbereichs und prüfen Sie, ob sich der CVVT gleichmäßig dreht.

      Auslass-CVVT: Drehen Sie den CVVT bei eingeblasener Druckluft in Verzögerungsrichtung (im Uhrzeigersinn) und prüfen Sie, ob sich der CVVT gleichmäßig dreht.

      Phasenbereich CVVT

      Einlass: 25° ± 1° (von der äußersten Verzögerungsstellung bis zur äußersten Vorlaufstellung)

      Auslass: 20° ± 1° (von der äußersten Vorlaufstellung bis zur äußersten Verzögerungsstellung)

      

   6. Einlass-CVVT: Drehen Sie den CVVT in die äußerste Verzögerungsstellung (im Uhrzeigersinn) und prüfen Sie anschließend, ob der CVVT verriegelt ist.

      Auslass-CVVT: Drehen Sie den CVVT in die äußerste Vorlaufstellung (gegen den Uhrzeigersinn) und prüfen Sie anschließend, ob der CVVT verriegelt ist.

Einbau

1. 1

   Montieren Sie den Einlass-CVVT (A) auf der Einlassnockenwelle.

   Anzugsdrehmoment: 63,7–74 N·m

   

2. 2

   Setzen Sie den Einlass-CVVT und die Nockenwelle (A) mit der Ausrichtungsmarkierung am Einlass-CVVT-Zahnrad auf die Markierung (farbiges Glied) der Steuerkette ein.

   

3. 3

   Montieren Sie den Auslass-CVVT (A) so, dass die Montagemarkierung am Auslass-CVVT-Zahnrad mit der Markierung (farbiges Glied) an der Steuerkette ausgerichtet ist.

   

4. 4

   Installieren Sie die Auslassnockenwelle (A) am Auslass-CVVT.

   Anzugsdrehmoment: 63,7–74 N·m

   

5. 5

   Entfernen Sie den Dorn aus der Serviceöffnung im Steuerkettendeckel.

   

6. 6

   Stellen Sie sicher, dass alle Montagemarkierungen an den Einlass- und Auslass-CVVT-Kettenrädern wie in der Abbildung gezeigt fluchten.

   

7. 7

   Ziehen Sie die Schraube (A) der Serviceöffnung im Steuerkettengehäuse an.

   Anzugsdrehmoment: 27,5–30 N·m

   

8. 8

   Motorlagerkonsole montieren.

   1. Motorlagerkonsole (A) montieren.

      Anzugsdrehmoment

      Mutter (B):

      88,3–108 N·m

      Schrauben und Muttern (C):

      58,8–74 N·m

      

   2. Motormasseleitung (A) anschließen.

      Anzugsdrehmoment: 63,7–74 N·m

      

   3. Entfernen Sie den Wagenheber von der Ölwanne.

9. 9

   Setzen Sie die Lagerdeckel der Nockenwellen (A) in der in der Abbildung gezeigten Reihenfolge ein und ziehen Sie die Schrauben mit dem vorgegebenen Drehmoment an.

   Anzugsdrehmoment

   M6-Schrauben:

   11,8–13.7 N·m

   M8-Schrauben:

   18,6–23 N·m

   

   

10. 10

    Installieren Sie den Adapter (A) des Auslass-Öldrucksteuerventils (OCV).

    Anzugsmoment: 9,8–11.8 N·m

    

11. 11

    Installieren Sie die Zylinderkopfhaube.

    (Siehe Abschnitt Zylinderkopfbaugruppe – „Zylinderkopfhaube“)