Post on 20-Aug-2015
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