Od wielu lat trwa wyścig producentów samochodów w dziedzinie ograniczenia spalania paliwa i emisyjności spalin silników przy zachowaniu ich zadowalających osiągów. Jednym z liderów tego wyścigu jest Toyota. Zawdzięcza to w dużej mierze Valvematicowi – zadziwiającemu w swej prostocie wynalazkowi, stanowiącemu połączenie nieskomplikowanego układu mechanicznego z inteligentną elektroniką. Doświadczenie w serwisowaniu systemu Valvematic skłoniło specjalistów Elektro-Bip do realizacji filmu, wyjaśniającego jak ten system działa. Film dostępny jest na youtube pod tym adresem: https://youtu.be/WdefUxshRc4
Valvematic to system, który umożliwia precyzyjne ustawienie momentu i skoku otwarcia zaworów w silniku. Po raz pierwszy został zastosowany przez Toyotę w 2007 r. Pozwala on na większą wydajność paliwową, zmniejszenie hałasu i redukcję emisji spalin. Mimo zalet, system ten podatny jest na usterki. Valvematic jest następcą, stosowanego przez Toyotę od wielu lat, systemu VVT-I (Variable Valve Timing with Intelligence), który stosowany był w silnikach Toyoty już od 1996 r. Było to udoskonalenie systemu VVT. System ten stosowany był od 1991 r. ale tylko w samochodach na rynek japoński. Działanie VVT-I oparte jest na wariatorze faz zaworowych na wałku zaworów ssących. Wariator opóźnia lub przyspiesza otwarcie zaworów, w zależności od położenia pedału gazu i prędkości obrotowej silnika. Działa on na zasadzie hydraulicznej zależności ciśnienia oleju silnikowego. Z systemu VVT-I wywodzi się system Dual VVT-I, w którym zmiana faz rozrządu odbywa się dla obu wałków rozrządu zaworów: tak ssących, jak i wydechowych. Pozwala to na jeszcze większe ograniczenie emisji spalin. Technologia Dual VVT-I stosowana była m.in. w silnikach benzynowych o pojemności 1.3 i 1.6, m.in. w Toyocie Corolli i Auris. Valvematic powstał, gdy do systemu Dual VVT-I dołączono inteligentną elektronikę, realizującą bezstopniową zmianę wysokości skoku iglicy zaworów ssących.
W tym systemie zawory nie są napędzane bezpośrednio z wałka rozrządu a z układu wahliwej krzywki i wałka pomocniczego. Sterowanie skokiem zaworów ssących realizowane jest za pomocą bezszczotkowego silnika, którym steruje elektronika, umieszczona na końcu wałka pomocniczego, po przeciwnej stronie w stosunku do zaworów.
Zmiana faz rozrządu sterowana jest przez sterownik silnika. Steruje on dwoma zaworami odpowiednio dla obu wałków rozrządu. Są to elektromagnetyczne zawory hydrauliczne, które używają do sterowania ciśnienia oleju silnikowego.
Pozwala to na opóźnienie lub przyspieszenie momentu otwarcia zaworów dla potrzeb mocy i momentu obrotowego silnika. Zalety tego rozwiązania to płynniejsza praca silnika, dużo mniejsze zużycie paliwa na niskich obrotach, zmniejszenie hałasu oraz redukcja emisji spalin. Valvematic stosowany był w autach z silnikami benzynowymi o pojemności 1.6, 1.8 i 2.0, m.in. w modelach Toyoty: Avensis, RAV 4, Auris, Verso, Camry, Prius, Yaris. Były one montowane w latach: 2007 – 2018.
W rozwiązaniach konstrukcyjnych systemu Valvematic nie ma fajerwerków. Ma tu zastosowanie wtrysk pośredni, luzy zaworowe regulowane są hydraulicznie. Charakterystyczną cechą systemu Valvematic jest olej silnikowy o wyjątkowo niskiej lepkości – 0W-20. Chociaż producent dopuszcza stosowanie 5W-30, to lepiej jest stosować olej zalecany. Stosowanie innego oleju powoduje zbieranie się nagaru w kolektorze dolotowym. Wpływa on na pracę zaworów ssących, obciąża też pracę wspomnianego silnika w sterowniku. Przez to grzeje się płyta główna sterownika. Staje się on wtedy bardziej podatny na usterki. Zastosowanie złego oleju może więc spowodować usterkę modułu sterującego Valvematic. Zbierający się nagar w kolektorze ssącym powoduje falowanie obrotów. Jest to typowe, gdy kierowca nie ma „ciężkiej stopy” i nie wkręca silnika na wysokie obroty.
Poważną i częstą usterką systemu Valvematic jest awaria pompy wody. Pompa cieknie lub hałasuje. Niesprawność pompy może doprowadzić do uszkodzenia silnika – może wypalić uszczelkę pod głowicą. Zdarza się tez, że silniki z systemem Valvematic mają podwyższony apetyt na olej. Jednym z najczęstszych objawów uszkodzenia sterownika Vavlematic jest pojawiająca się na desce rozdzielczej kontrolka awarii. „Check engine” to ogólny komunikat o awarii. Może on być wyświetlany w różnych sytuacjach. Usterki mogą być zlokalizowane w różnych częściach systemu Valvematic. Sygnał awarii może pochodzić z czujnika położenia wału korbowego, czujnika położenia wałka rozrządu, czujnika temperatury a także samego modułu sterującego. Innych charakterystycznym objawem uszkodzenia Valvematica jest brak mocy lub niestabilność silnika. W niektórych przypadkach mogą wystąpić problemy z zapłonem lub gaśnięciem silnika. Trudniejszym do wychwycenia objawem uszkodzenia może być większe zużycie paliwa – nawet o 20%.
Sterowniki Valvematic rzadko psują się nagle i nieodwracalnie. Najczęściej błąd pojawia się i znika. Można go wykasować i przez jakiś czas jest dobrze. Potem usterka powraca. Zwykle awaria postępuje, samochód coraz krócej działa dobrze, w końcu błąd zapala się na stałe. Na szczęście w takim przypadku moduł elektroniczny można zregenerować i to wysyłkowo. Można w ten sposób sporo zaoszczędzić w porównaniu z opcją zakupu części nowej. Takie naprawy od lat z powodzeniem wykonuje serwis Elektro-Bip. Naprawę można zamówić na stronie www.elektrobip.pl.
Ogólnie oceniając Valvematic, trzeba przyznać, że ma on wiele zalet. Przede wszystkim jest to prosty, mało awaryjny system. Silnik jest wręcz bezobsługowy – mamy w nim łańcuch rozrządu, a luzy zaworowe sterowane są hydraulicznie. Ponadto silnik ten bardzo często jest wybierany do przerobienia na zasilanie gazem LPG. Dobrze znosi stosowanie gazu. Jeśli chodzi o spalanie – ogólnie mówi się, że silniki te należą do oszczędnych, jednak w takich modelach jak Avensis czy RAV 4 nie należy spodziewać się spalania niższego niż 10 l/100km.
Sposób działania systemu Valvematic dobrze przedstawiają animacje, które można obejrzeć tu:
https://www.youtube.com/watch?v=gyr6wlAqSDo
https://www.youtube.com/watch?v=RHNXbGGvOdc
https://www.youtube.com/watch?v=6zCL9usIAPs
https://www.youtube.com/watch?v=HOqGWg1YJh4
Polecamy też filmy na naszym kanale:
film o naprawie sterownika systemu Valvematic:
filmowa instrukcja demontażu sterownika systemu Valvematic: