CVVT SystemCVVT System((Continuously Variable Valve Timing)Continuously Variable Valve Timing)

2Daftar Isi

1. Pengenalan CVVT

2. Fungsi dan Komponen CVVT

3. Mendiagnosa CVVT

4. Kode Kerusakan CVVT

5. Spesifikasi Oli Untuk Mesin Beta CVVT

6. Waveform (Pola Geombang)

7. Model yang Memakai CVVT

3Pengenalan CVVT

CVVT (Continuously Variable Valve Timing)

CVVT dipasang pada exhaust camshaft berfungsi mengontrol waktu bukaan dan penutupan intake valve untuk meningkatkan performa mesin. Intake valve timing dioptimalkan oleh sistem CVVT berdasarkan putaran mesin.

Keuntungan memakai CVVT

Konsumsi bahan bakar lebih irit :Berkurangnya daya pemompaan karena adanya peningkatan valve overlap

Emisi Berkurang : Berkurangnya gas NOx oleh efek EGR berkat optimalisasi valve overlap

Performa meningkat dan momen pada putaran bawah juga meningkat :Peningkatan efisiensi volumetric dan thermodynamic oleh variable valve timing

4Pengenalan CVVT

Mekanisme penggerak camshaft

Beta Engine dengan CVVTBeta Engine

Rotation Direction

Exhaust Camshaft

Intake Camshaft

Crankshaft

Timing Belt

Timing Chain

CVVT

• Gaya putar pada crankshaft disalurkan ke exhaust camshaft oleh timing belt.

• Gaya putar pada exhaust camshaft disalurkan ke intake camshaft oleh timing chain.

5Pengenalan CVVT

Oil Temperature Sensor-

Air Flow Sensor (HOT Film Type)MAP Sensor

OCV FILTER-

CVVT, OCV (Oil Control Valve) -

Beta dengan CVVTBeta Engine

6Pengenalan CVVT

Letak komponen CVVT

OCV

Oil Temperature sensor

OCV FILTER

CVVT Assembly

7Pengenalan CVVT

Pola Valve timing

EXHAUST INTAKE

40CA

OVERLAP

0-240 -120 120 240

8Pengenalan CVVT

Exhaust Valve TimingIntake Valve Timing

BetaEnginewith

CVVT

BetaEngine

40 CA

9Pengenalan CVVT

Saluran Oli CVVT

DrainDrain DrainDrain

AdvanceAdvance RetardRetard

Section B-B

Section A-A

10Pengenalan CVVT

CAMSHAFT-SPROCKET

CAMSHAFT-EXHAUST

CAMSHAFT-INTAKE

CVVT

BELT-TIMING

CHAIN SPROCKET

CHAIN-TIMING

RetardRetard

AdvanceAdvance

Reduced fuel consumption

Improved Torque

Improved performance

Stable combustion

Efficiency

Advance

Advance

Retard

Retard

Intake V/Timing

At middle condition

At high load, low speed

At high load,high speed

At low load

Driving condition

11Fungsi dan Komponen CVVT

Hold

Retard Advance

12Fungsi dan Komponen CVVT

Retard

13Fungsi dan Komponen CVVT

Advance

14Pengenalan CVVT

Mekanisme kerja OCV dan CVVT

ROTORVANE

HOUSING VANE

Advance

Chamber

Retard

Chamber

• Oli disuplai ke retard chamber dan advance chamber oleh kontrol OCV.

15Pengenalan CVVT

1. Rotor vane dipasang pada exhaust-camshaft dengan baut

2. Camshaft-intake dan housing CVVT dihubungkan oleh rantai ( Sprocket dipasang

pada housing. Sehingga terjadi perbedaan phase antara Housing dan Rotor Vane

yang ada pada CVVT).

3. Rotor vane dipasang pada housing dengan menggunakan stopper pin pada posisi

maximum retard

4. Apabila oli disuplai ke advance chamber, Housing akan dimajukan dan stopper pin

akan dikunci.

5. Waktu untuk intake-camshaft dimajukan.

6. Mesin dalam keadaan mati. Oli dikeluarkan dari advance chamber, housing akan

dikembalikan ke posisi retard dan dikunci oleh pin melalui posisi lock

16Pengenalan CVVT

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000

ENGINE SPEED (RPM)

POW

ER (P

S)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

TORQ

UE(k

g.m

)

MAX. POWER : 143PS/6000RPM

MAX. TORQUE : 19.0kg.m/4500RPM

PERFORMANCE CURVE(G4GC 2.0L CVVT with CCC)

PERFORMANCE CURVE(G4GC 2.0L CVVT with CCC)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000ENG.SPEED (rpm)

POW

ER (P

S)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

TOR

QUE

(kg.

m)

2.0L CCC+UCC (XD) Max.PWR : 137/60002.0L CCC (GK) Max.PWR : 139/60002.0L CCC+UCC (XD) Max. TQ : 18.2/45002.0L CCC (GK) Max. TQ : 18.6/4500

PERFORMANCE CURVE(G4GC 2.0L with CCC)

PERFORMANCE CURVE(G4GC 2.0L with CCC)

17Komponen CVVT Assembly

1.CVVT Assembly

• Letak : Ujung exhaust camshaft• Tipe CVVT : vane type• Operation range : 40±2 ˚ Crank angle (20±1 ˚ Camshaft angle)

• Kondisi kerja

• Oil Temperature range : -40 ~ +130 ˚C• Oil Pressure range : 0 ~ 1000kPa• Engine speed range : 650 ~ 6000 rpm

• Tekanan Stopper Pin ReleaseMiminum release : 54 kpaFully release : 191 kpa

18Komponen CVVT Assembly

Prosedur perbaikan Mesin CVVT1. Penanganannya harus teliti

BOLT, HEXA

BUSHING, VANE

CHIP, VANE SEAL

LOCKPIN

SPROCKET

ROTOR, VANE

HOUSING, VANE

Timing Mark

1) CVVT(Continuously Variable Valve Timing)

19Komponen CVVT Assembly

• Pin pada camshaft ini harus dimasukan secara halus dan masuk kelubang CVVT.

• Kencangkan baut ke CVVT assembly dan Camshaft. (Oleskan oli ke baut sebelum mengencangkannya)

Matching pin

Camshaft

CVVT ASSY

CVVT BOLT

ROTOR VANE

Tightening torque6.6 ~ 7.8 kgf m

20Komponen CVVT Assembly

CVVT side view Camshaft side view

Suplai oli untuk Retard ChamberSuplai oli untuk Advance Chamber

21Komponen CVVT Assembly

Maximum Retard

Putaran Mesin Retard

ChamberAdvanceChamber

Middle Maximum Advance

TDC

BDC

TDC

BDC

Waktu bukaan pada intake valve akan dimajukan jika housing diputar ke arah putaran mesin. ( intake valve terbuka pada posisi ATDC 11 dengan posisi maximum retard, intake valve terbuka pada posisi opened BTDC 29 dengan posisi maximum advance)

Positioned between ATDC 11 and BTDC29(Maximum operation angle of CVVT is 40 degree of crank angle)

22Komponen CVVT Assembly

Penanganan hati-hati

• Part yang terjatuh jangan dipakai kembali – CVVT kemungkinan tidak berfungsi dengan baik apabila terbentur dengan keras.

• Kencangkan baut CVVT sesuai dengan spesifikasiya. (Spesifikasi : 6.6 ~ 7.8 kgf m)

- Kurang dari spesifikasi : Baut bisa kendur dan CVVT bisa lepas dari camshaft, mengakibatkan kerusakan mesin.

- Lebih dari spesifikasi. : CVVT bisa tidak bekerja maksimal dikarenakan part plastiknya rusak.

• Jangan melakukan overhaul untuk CVVT meskipun dicurigai kerusakan ada pada CVVT, kirim komponen yang rusak tersebut ke supplier.

- Karena CVVT dipasang dengan menggunakan alat khusus yang unik, sehingga kemungkinan tidak bisa bekerja apabila dibongkar dan dipasang di bengkel. Jika CVVT sudah pernah di overhaul,maka harus diganti dengan yang baru.

• Jangan mengendurkan atau memasang kambali baut ini. Jika sudah pernah dibongkarMaka harus diganti dengan yang baru

23Komponen CVVT Assembly

1. Perhatikan kebersihan saluran oli CVVT pada cylinder head, cylinder block dan camshaft. Untuk mencegah agar OCV tidak berfungsi dikarenakan adanya benda asing

2. Pada saat memasang CVVT pada camshaft, hindari permukaan rotor vane jangan sampai tergrores. (jangan menekan CVVT terlalu keras dan jangan memutarnya apabila pin pada camshaft belum dimasukkan ke dalam lubang CVVT.) Respon CVVT bisa bekurang jika ada kebocoran oli yang diakibatkan oleh kerusakan dari goresan.

Matching pin Oil bocor bisa terjadi

24Komponen CVVT Assembly

Baret

Jangan menahan CVVT assembly, namun tahanlah camshaft dengan vice apabila hendak mengencangkan baut pengikat CVVT.

CVVT bisa tidak bekerja dengan benar akibat dari kerusakan komponen plastik

25Komponen CVVT Assembly

Cara memeriksa CVVT

Camshaft

CVVT Ass’yCenter Bolt

Vise

1. Kunci posisi camshaft menggunakan vice. (hati-hati jangan sampai merusak cam atau journal)

2. Pastikan apakah CVVT bisa ikut berputar(seharusnya tidak)

3. Gunakan tape atau benda lainnya, tutup semua lubang kucali satu lubang (dekat CVVT) yang ditandai oleh panah hitam pada gambar di bawah.

26Komponen CVVT Assembly

Cara mengecek CVVT

4. Berikan tekanan udara sebesar 100kPa ke dalam yang tidak tertutup pada langkah 3 sebelumnya.- Ini untuk melepas lock pin yanga da di dalam CVVT.- Meskipun CVVT tidak bisa diputar oleh tangan, namun dia dapat berputar sendiri oleh kekuatan

tekanan udara yang disemprotkan ke dalam.- Lock pin tidak bisa dilepas apabila ketika diberikan tekanan udara di dalamnya terdapat kebocoran.

(Lebih rendah dari tekanan untuk melepas pin)5. Putar CVVT dengan tangan ke arah advance (panah merah pada gambar) bila proses langkah 4

sudah terpenuhi.- CVVT harus bisa berputar dengan lancar ke arah advance dan retard jika lock pin sudah dilepas.

(namun, jika tekanan udara kembali keluar dan CVVT ke mbali ke posisi maximum retarded, makaCVVT tidak bisa diputar jika lock pin mengunci kembali.)

- Besarnya sudut putar CVVT dari retarded ke advanced adalah 20 derajat.6. Ganti CVVT dengan yang baru jika ada kerusakan. Putar CVVT ke posisi maximum retarded untuk

mengunci lock pin jika memang tidak ada kerusakan.

27Komponen – OCV

2. OCV (Oil-flow Control Valve)

Spesifikasi OCVTegangan : 12VTahanan coil : 7.4±0.5Ω(at 20 •)Arus kontrol : 100A (1000 mA)Tahanan insulasi : lebih dari 50MΩ (at 500V)Assembly air-tightness : Tes kebocoran hendaknya dilakukan kurang dari

1.0/menit(dengan tekakan udara 200 kPa)Kondisi kerja OIL Temperature Range : -40 ~ +130OIL Pressure Range : 0 ~ 1000 kPaRange Tegangan : 10 ~ 16 V

28Komponen – OCV

Structure

RING SEAL OCV PLUNGER ASS'Y

YOKE ASS'Y

SPOOL RING SEAL OCV

SPRING, PLUNGER

SLEEVE, VALVE

RING SEAL OCV

STATOR SUB ASS'Y

COIL ASS'Y

GUIDE, SPRING BRACKET

29Komponen – OCV

Perhatian

OCV yang pernah jatuh jangan dipakai kembali.- OCV kemungkinan tidak bekerja normal jika bentuknya berubah akibat terkena benturan.

Pada saat mengganti OCV, perhatikan kebersihannya jangan sampai ada benda asing menempedi dalam CVVT.- OCV locking akibat ada benda asing akan mengakibatkan CVVT tidak bekerja normal

Ketika sedang memperbaiki CVVT, jangan sampai tangan menyentuh OCV sleeve untuk menghindari agar tidak ada benda menempel di dalam CVVT,.

Pada saat OCV dipasang kedalam mesin,- Jangan menggunakan OCV yoke sebagai pegangan atau penahan pada saat mengangkat mesin.Untuk menghindari agar OCV tidak berubah.

Jika OCV macet karena ada benda asing, maka OCV harus diganti dengan yang baru.(meskipun benda tersebut sudah bisa anda buang, jangan sekali-kali memakainya lagi.)

30Komponen – OCV

Sirkuit OCV

OCV

Battery Power after main relay

1 2

11

OCV control

ECM

31Komponen – OCV

OCV Waveform

Kondisi Idle Kondisi beban penh 2000rpm

93% duty pada fungsi oscilloscope sebanding dengan 7% duty pada current data.Oscilloscope : (+) duty, Current data : (-) duty

32Komponen – OCV

Pemeriksaan OCV

Periksa tahanan OCV

Lepas konektor OCV.Ukurlah tahanan OCV- Spesifikasi : 6.9 ~ 7.9 ΩJika diluar spesifikasi, ganti dengan yang baru.

Periksa kerja OCVBongkar OCV dari cylinder head.Hubungkan Battery.- Periksa apakah SPOOL bergerak ke arah #2Lepas Battery- periksa apakah SPOOL bergerak ke arah #3 2

•

3

33Komponen – OCV

1) CVVT may not be operated when the foreign substance clogs the OCV.

foreign substance

OCV spool akan terkunci jika ada benda asing yang menempel diantara OCV sleeve dan spool. Jika CVVT tidak bekerja. Maka posisi camshaft dan posisi target tidak akan pas.Jika terkunci di posisi advanced. Mesin akan bergetar dan mesin akan mati bila mesin idle.

34Komponen – OCV2) Asa studi kasus dimana ada benda asing menyumbat OCV.

Benda asing

3) Spesifikasi

Oil path

Parts

Relate Parts

1 mgCamshaft inside oil path

7.1 mgTOTAL

1 mgEntrance of oil path (OCV ~ Camshaft)

2 mgOil Filter ~ OCV

0.1 mgOCV Filter

1 mgOCV

Max 0.4 mm

2 mgCVVT

SizeForeign substance quantity (Max)

35Komponen – OCV

4) PERHATIAN

Hati-hati jangan sampai ada benda asing yang masuk ke dalam ketika melepas atau memasang komponen yang tekait dengan CVVT.

- CVVT ASS’Y

- OCV ASS,Y

- OCV Filter

- OTS (Oil Temperature Sensor)

- Camshaft ASS’Y

- HEAD BOLT dst.

Sebelum memasang ulang, komponen tersebut harus dibersihkan dahulu.

Gunakan sarung tangan berlapis.

36Komponen – OCV Filter

3. OCV Filter

WASHERBOLTFILTER

Perhatian

Apabila hendak mengganti OCV, pastikan kebersihannya, hindari jangan sampai OCV LOCK karena ada benda asingApabila OCV Filter akan dipasang kambali, ganti Washer dengan yang baru, buang kotoran dengan menyemprotkan angin dari air Gun, kemudian bersihkan dengan kain.

Kerusakan OCV Filter

Bongkar OCV Filter kemudian periksa apakah ada benda asing yang terperangkap. Bila perlu ganti atau bersihkan dengan semprotan angin Air Gun

37Komponen – Auto Tensioner

4. Auto Tensioner

Setting auto-tensioner sebelum memasangnya pada cylinder head

Kompres auto tensioner untuk menariknyaMasukkan Stopper Pin Pasang tensioner ke Cylinder head Stopper Pin

•

•

38Komponen – Auto Tensioner

Merakitpasang camshaft danchain ke head (perhatian : timing)

Pasang Auto Tensioner sesuai gambar

Lepas Stopper Pin

Perhatian

Pertahankan momen pengencangannya Timing ( samakan tanda

timing pada Sprocket dan Timing Chain)

Pasang dua baut(Torque 0.8 ~ 1.0 kgf m)

39Komponen – OTS

5. OTS (Oil Temperature Sensor)

OTS letaknya di dalam saluran oli mesin. CVVT

dijalankan oleh oli mesin. Kekentalan oli akan

berubah sesuai dengan temperaturnya.

Sinyal kontrol yang ada pada OCV

dikompensasikan oleh ECM berdasarkan sinyal

OTS. OTS diperlukan untuk mengukur temperatur

dengan tipe sensor adalah NTC type resistor.

40Komponen – Auto Tensioner

OTS

Ground Signal

ECM

76 52

Temperature

OTS Circuit

Resistance

41Komponen – Auto Tensioner

6. Timing Chain

• Luruskan tanda timing• Pasang Timing chain seperti tampak pada gambar * Timing chain pada mesin CVVT berbeda dengan mesin Beta yang tidak

dilengkapi dengan CVVT. Vendor dan chain pitch berbeda

Tanda Timing

42Mendiagnosa CVVT

Prosedur troubleshooting CVVT

1) Hidupkan mesin dengan putaran idle.

2) Tes 2 item seperti tampak pada tabel berikut.

3) Jika pada saat pengetesan ditemukan kejanggalan, periksalah komponen dibawah dengan urutan sebagai berikut.

Valve Timing → Sensor, ECU Output signal → CVVT ASS’Y → OCV → OCV Filter * Lihat metode pemeriksaan pada halaman sebelumnya

1

2Untuk mengecek gerakan CVVT ke posisi advanced.

Periksa getaran mesin dan enginestop pada putaran idle

Hubungkan tegangan ke konektor OCV.

2

Untuk memeriksa posisi CVVT di maximum retarded.

Periksa kondisi mesin.

Lepas konektor OCV1

KeteranganTesKondisi

43Mendiagnosa CVVT

Pola gelombang CKP + CMP

Idle condition, Maximum retarded

Kerja CVVT dapat dicek dengan pola gelombang dengan perbandingan antara CKP dan CMP.

Kerja CVVT dapat dicek dengan pola gelombang dengan perbandingan antara CKP dan CMP.

44Mendiagnosa CVVT

Pola gelombang CKP + CMP

Advanced (40˚)Advanced (12˚)

1200RPM dengan beban(menaikkan beban secara perlahan

Maximum advanced, kondisi beban penuh* 40 ˚ Crankshaft angle =

20 ˚ Camshaft angle

45Mendiagnosa CVVT

Intake Valve Control Solenoid Circuit -Low(B1) (OCV)P0076

Intake Valve Control Solenoid Circuit(B1) (OCV)P0075

Intake Valve Control Solenoid Circuit -High(B1) (OCV)P0077

Camshaft Position Sensor RangeP0341

Engine Oil Temperature Sensor High InputP0198

Engine Oil Temperature Sensor Low InputP0197

Engine Oil Temperature Sensor Range/PerformanceP0196

Camshaft Position Actuator CircuitP0010

KETERANGANDTC

46Mendiagnosa CVVT

Camshaft Position Actuator CircuitP0010Camshaft tidak lurus lebih besar dari 5 derajat CA dari posisi target, pada saat

CVVT bekerja.

Misalkan)1. Aliran oli kurang karena mampet, OCV tersumbat, ada kebocoran oli dari

CVVT assembly.2. Kerja CVVT assembly tidak normal.

Camshaft Position Sensor RangeP0341Posisi Camshaft tidak lurus dengan posisi crankshaft, pada saat

CVVT tidak bekerja (posisi penuh retarded).

Contoh)1. timing belt atau timing chain tidak lurus2. Kerusakan gerigi CMP atau CKP,3. Kesalahan sinyal sensor CMP atau CKP

47Mendiagnosa CVVT

Description Unit

1 BATTERY VOLTAGE V

3 COOLANT TEMP. SENSOR ¡£ C

2 COOLANT TEMP. SENSOR(V) mV X

5 OIL TEMP. SENSOR ¡£ C

4 OIL TEMP. SENSOR(V) mV X

7 INT.AIR TEMP.SNSR ¡£ C

6 INT.AIR TEMP.SNSR(V) mV X

9 THROTTLE P.SENSOR ¡£

8 THROTTLE P.SENSOR(V) mV X

10 ADAPTED THROTTLE ¡£ X

11 GRANKING SIGNAL OFF/ON

12 IDLE STATUS OFF/ON

13 PART LOAD STATUS OFF/ON X

14 MASS AIR FLOW Kg/h

16 VEHICLE SPEED Km/h

17 ENGINE SPEED rpm

18 TARGET IDLE SPEED rpm

19 TRANS.RANGE SW P,N/DRIVE

20 A/C SWITCH OFF/ON

Application on HI-SCAN(Compare with Hi-scan PRO)NO.

Item

48Mendiagnosa CVVT

21 A/C PRESSURE SW OFF/ON X

22 A/C COMP.RELAY OFF/ON

23 OXYGEN SNSR-B1/S1 mV

24 OXYGEN SNSR-B1/S2 mV X

25 IGNITION TIMING ¡£

26 INJ.DURATION-B1 mS

27 A/F CLOSED LOOP

28 LONE FUEL TRIM-IDLE mS

29 LONE FUEL TRIM-P/LOAD %

30 O2 SNSR HEAT.DUTY-B1/S1 %

31 O2 SNSR HEAT.DUTY-B1/S2 % X

32 IDLE SPEED ACTUATOR DUTY %

33 EVAP.PURGE VALVE DUTY %

34 IGNITION DWEL TIME mS

35 CAMSHAFT POSITION ¡£ CRK X

36 CAMSHAFT POSITION-TARGET ¡£ CRK X

38 CVVT STATUS

39 CVVT ACTUATION STATUS

46 CVVT DUTY CONTROL STATUS

43 CVVT VALVE DUTY %

49Spesifiksi Oil untuk mesin Beta CVVT

-23•

GF-I or aboveILSAC

SH or aboveAPI

SAE

Domestic/EU/General(Include Middle East)/Australia North America

-10•

-15•

20W

-40

-50

15W

-40

-50

-10•

20W

-40

-50

• When using the high viscosity oil (15W40 above),sometimes CVVT would not operate at the coldcondition.We recommend 10W30 or lower viscosity oil.

0•

38•10W

-30

-40

-505W

-30

-40

10•

20•

40•

10W

-40

-50

-25•

10W

-30 5W

-405W

-30Adjust

temperature

to above

5W

-20

50Beberapa kendaraan yang sudah memakai CVVT

V6 3.0L LEXUS RX300, ES300 New Previa etc.

L6 2.0L LEXUS IS200 etc.

L6 3.0L/2.5L CROWN(GDI) TOYOTA

L4 1.OL YARIS etc.

VANE TYPE

SUBARU H4 2.0L/2.5L LEGACY etc. V8 4.0L LEXUS LS400 etc.

TOYOTA L4 2.0l CARINA etc HELICAL

TYPE JAGUAR V8 4.0L XK8 etc