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

Das Entfernen des Steuerkettendeckels ist für dieses Verfahren nicht erforderlich.

1. 1

   Zylinderkopfhaube abnehmen.

   (Siehe Abschnitt Zylinderkopfbaugruppe – „Zylinderkopfhaube“)

2. 2

   Zylinder Nr. 1 auf OT (oberer Totpunkt) des Verdichtungstakts einstellen.

   1. Drehen Sie die Kurbelwellenriemenscheibe und richten Sie deren Nut an der Steuerzeitenmarkierung am Steuerkettendeckel aus.

      

   2. Stellen Sie sicher, dass die OT-Markierungen der Einlass- und Auslass-CVVT-Kettenräder wie in der Abbildung gezeigt auf einer geraden Linie zur Zylinderkopfoberfläche liegen. Andernfalls drehen Sie die Kurbelwelle um eine Umdrehung (360°) oder mehr.

      

   3. Markieren Sie die Steuerkette entsprechend den Markierungen an den CVVT-Kettenrädern.

      

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   Den Kurbelwellen-Schwingungsdämpfer abnehmen.

   (Siehe Riemenantrieb — „Riemenscheibe Kurbelwelle“)

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   Entfernen Sie die Schraube des Serviceverschlusses (A) mit Dichtring (B).

   

5. 5

   Entfernen Sie die Schraube des Spannarms (A).

   

6. 6

   Drücken Sie den Spannhebel (A) nieder. [Steuerkettendeckel nur zur Veranschaulichung entfernt]

   

7. 7

   Entfernen Sie die Nockenwellenlagerdeckel.

   

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   Entfernen Sie zuerst die Auslassnockenwelle (A), dann die Einlassnockenwelle (B).

   

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   Entfernen Sie den Spannarm (A).

   

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    Entfernen Sie die CVVT-Einheit (A) von der Nockenwelle.

    

Inspektion

Nockenwelle

1. 1

   Nocken prüfen.

   Nockenhöhe mit einem Bügelmessschraube messen.

   Wenn die Nockenhubhöhe unter dem Sollwert liegt, ersetzen Sie die Nockenwelle.

   Nockenhubhöhe Einlass: 39,0 mm (1,5354 Zoll) Auslass: 38,66 mm (1,5220 Zoll)

   

2. 2

   Prüfen Sie die Lagerzapfenoberfläche der Nockenwelle auf Verschleiß.

   Wenn der Lagerzapfen übermäßig verschlissen ist, ersetzen Sie die Nockenwelle.

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   Prüfen Sie das Lagerspiel der Nockenwelle.

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

   2. Setzen Sie die Nockenwellen in den Zylinderkopf ein.

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

      

   4. Montieren Sie die Lagerdeckel und ziehen Sie die Schrauben mit dem vorgeschriebenen Drehmoment an.

      Anzugsdrehmoment

      M6-Schrauben:

      11,8–13,7 N·m (1,2–1,4 kgf·m, 8,7–10,1 ft·lbf)

      M8-Schrauben:

      18,6–22,6 N·m (1,9–2,3 kgf·m, 13,7–16,6 ft·lbf)

   5. Entfernen Sie die Nockenwellenlagerdeckel.

   6. Messen Sie die Plastigage an der breitesten Stelle.

      Wenn das Öllagerspiel größer als der Sollwert ist, ersetzen Sie die Nockenwelle. Ersetzen Sie bei Bedarf die Lagerdeckel und den Zylinderkopf als Satz.

      Öllagerspiel Standard: 0,032–0,062 mm (0,00126–0,00244 Zoll)

      

4. 4

   Prüfen Sie das Axialspiel der Nockenwelle.

   1. Setzen Sie die Nockenwellenlagerdeckel auf.

   2. Mit einer Messuhr das Axialspiel messen, indem die Nockenwelle vor und zurück bewegt wird.

      Wenn das Axialspiel größer als der Sollwert ist, ersetzen Sie die Nockenwelle.

      Ersetzen Sie bei Bedarf die Lagerdeckel und den Zylinderkopf als Satz.

      Axialspiel der Nockenwelle

      Standard:

      0,10–0,19 mm (0,0039–0,0075 in)

      

   3. Nockenwellen ausbauen.

Baugruppe Variable Nockenwellenverstellung (CVVT)

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 maximal verzögerten bis zur maximal vorgestellten Position)

      Auslass: 20°±1° (von der maximal vorgestellten bis zur maximal verzögerten Position)

      

   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

   CVVT-Baugruppe (A) auf die Nockenwelle setzen.

   Anzugsdrehmoment: 64,7–76,5 N·m (6,6–7,8 kgf·m, 47,7–56,4 ft·lbf)

   

2. 2

   Drücken Sie den Spannkolben mit dem Griff (A) zusammen und setzen Sie den Sicherungsstift (B) in die Bohrung am Spanner ein, um den Kolben in zusammengedrücktem Zustand zu halten.

   

3. 3

   Setzen Sie die Einlassnockenwelle (A) ein und führen Sie anschließend den Spannhebel (B) entlang der Steuerkette ein.

   

4. 4

   Die Auslassnockenwelle (A) einsetzen.

   

   

5. 5

   Setzen Sie die Nockenwellenlagerdeckel auf.

   

   Ziehen Sie die Schrauben in mehreren Schritten in der angegebenen Reihenfolge an.

   Anzugsdrehmoment

   M6-Schrauben:

   11,8–13,7 N·m (1,2–1,4 kgf·m, 8,7–10,1 ft·lbf)

   M8-Schrauben:

   18,6–22,6 N·m (1,9–2,3 kgf·m, 13,7–16,6 ft·lbf)

   

6. 6

   Verschieben Sie den Spannhebel mit einem geeigneten Werkzeug so, dass die Schraubenbohrung des Spanners mit der Serviceöffnung fluchtet.

   

7. 7

   Die Schraube des Spannerhebels (A) einsetzen.

   Anzugsdrehmoment: 18,6–22,6 N·m (1,9–2,3 kgf·m, 13,7–16,6 ft·lbf)

   

8. 8

   Den Sperrstift vom Spanner entfernen.

9. 9

   Drehen Sie die Kurbelwelle um zwei Umdrehungen in Drehrichtung (im Uhrzeigersinn) weiter und vergewissern Sie sich dann, dass sich die OT-Markierungen der CVVT-Nockenwellenräder genau auf einer Linie mit der Oberfläche des Zylinderkopfs befinden.

   

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    Die Wartungsverschlussschraube (A) mit Dichtung einsetzen.

    Anzugsdrehmoment: 29,4–39,2 N·m (3,0–4,0 kgf·m, 21,7–28,9 ft·lbf)

    

11. 11

    Bauen Sie die übrigen Teile in umgekehrter Reihenfolge des Ausbaus ein.