(CVVT : continuously Variable Valve Timing)

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1 (CVVT : continuously Variable Valve Timing)
연속 가변 밸브 타이밍 시스템 (CVVT : continuously Variable Valve Timing) CVVT Unit 흡입 캠 샤프트 배기 캠 샤프트 ★ CVVT 시스템은 흡입 밸브 열림시기를 제어하여 배기가스 저감 및 연비향상 등을 실현한 시스템 천안 정비연수원

2 목 차 CVVT 시스템 개요 CVVT 시스템 엔진의 변경 사항 CVVT 시스템 작동원리 고장진단(자기진단 및 데이타 분석)
정비시 주의사항 고장진단(자기진단 및 데이타 분석)

3 ▣ CVVT 시스템 개요 P4 ■ CVVT 시스템의 밸브 타이밍 ■ CVVT 시스템의 효과
▶ 엔진회전수와 부하에 따라 흡기밸브 열림시기와 닫힘시기 제어(밸브 오버랩 변화) 배기 흡기 -360 -240 -120 120 240 360 오버랩 (흡기밸브와 배기밸브가 동시에 열려있는 구간) ▶ 내부 EGR를 이용하여 Nox 및 HC 배출가스 저감 ▶ 공회전시 안정된 연소로 공전회전수를 낮게 하여 연비 향상 ▶ 전 영역에서 최적의 밸브 타이밍 제어로 출력 향상 ■ CVVT 시스템의 효과

4 ▣ 흡기 밸브 개폐시기와 성능 P7 ■ 공회전시 (지각 : 밸브 오버랩이 없어야 유리)
☞ 흡입공기 유속이 빠르지 않으므로 흡기 밸브를 빨리 열면 배기가스와 충돌 가능 ■ 고속 저부하시 (진각 : 밸브 오버랩이 커야 유리) ☞ 흡입공기의 유속이 빠르므로 배기가스와 충돌을 일으키지 않고 흡입 효율 상승 ■ 고속 고부하시 (지각 : 흡기밸브를 늦게 닫아야 유리) ☞ 고회전시 흡입공기의 관성이 크므로 흡입밸브를 늦게 닫는 것이 유리함 부하 진각 : 토오크 향상 지각 : 출력향상 진각 : 배기가스 저감 및 연비향상 지각 : 안정된 연소 엔진회전수

5 ▣ CVVT의 개선 효과 P18 ■ 베타 엔진 출력 및 연비향상 항 목 기존 베타엔진 CVVT 최대토크 (kg.m) 18.6
19.0 (2.2% 개선) 최고출력 (PS) 138 143 (3.6% 개선) 대상연비 (g/kW h) 385 378 (2% 개선) 항 목 기존 베타엔진 CVVT 베타엔진 발진가속 ( 0→100kph) 9.4 9.3 (1.1% 개선) 추월가속 4단 60 →100kph 9.2 8.9 (3.3% 개선) 5단 80 →120kph 13.2 12.8 (3.0% 개선) 모드 연비 (km/L) 10.5 10.6 (1.0% 개선)

6 ▣ CVVT 엔진 변경사항 ■ OCV 필터, OTS, OCV 및 CVVT Unit 장착 CVVT Unit OCV OTS

7 ▣ CVVT 시스템 구성도 P26 ■ 베타 엔진 변경사항 기존 베타 엔진 베타 엔진 CVVT 시스템 CVVT 배기캠샤프트
타이밍 벨트 배기캠샤프트 흡기캠샤프트 타이밍체인 크랭크샤프트

8 ▣ CVVT 시스템 주요 단품 P23 BLOCK에서 올라옴 OCV FILTER OCV 배기 캠샤프트 CVVT 진각시 지각시
DRAIN

9 ▣ CVVT 플런저 P23 ■ CVVT 단품 구조 ■ 엔진 뒤에서 본 CVVT 내부 구조 핀 스토퍼
HOUSING SPROCKET ROTOR-VANE BUSHING-VANE 지각실 진각실 핀 스토퍼 (개방압력:0.5 kg/㎠)

10 ▣ CVVT 플런저 P23 ■ 로터 베인 구조 ■ 엔진 정면에서 본 CVVT 내부 구조 로터베인 지각실 진각실

11 ▣ 오일 제어 밸브(OCV) P24 ■ OCV 단품 및 내부구조 ▶ 기능 CVVT로 공급되는 유체통로의
방향을 변경시켜 밸브 개폐시기 제어 ▶ 저항 : 7.4 ± 0.5 Ω (20 ℃ 기준) ▶ 사용온도 범위 : -40~+130℃ 슬리브 커넥터 코일 스풀 플런저

12 ▣ 오일제어 밸브(OCV) P24 ■ OCV 제어 회로도 ▶ 제어 주파수 : 300 HZ ▶ 제어 전류량 : 0.1A ∼ 1A
메인 릴레이 B+ 1 2 11 OCV 제어 ECM OCV 하니스 측 커넥터 ▶ 제어 주파수 : 300 HZ ▶ 제어 전류량 : 0.1A ∼ 1A ▶ 작동 듀티 ☞ 공전시 듀티(최지각 상태) : 알파-1.5 엔진 6 ∼7 % : 베타-2.0 엔진 17 ∼18 % ☞ 유지시 듀티 : 약 42 % (RPM, 유온 보정) ▶ 고장시 : CVVT 작동 금지

13 ▣ CVVT 작동원리 P27 ■ 지각시 오일흐름 (듀티 0%) 오일공급 지각실 TDC BDC 엔진회전방향 ○ : 열림
× : 닫힘 ○ × ○ ○ × ○ 오일공급

14 ▣ CVVT 작동원리 P27 ■ 유지시 (듀티 50% 부근) 오일공급 중단 TDC BDC

15 ▣ CVVT 작동원리 P27 ■ 진각시 (듀티 100% 부근) 오일공급 TDC BDC 진각실 엔진회전방향

16 ▣ CVVT 작동원리 P27 ■ OCV 밸브의 작동원리(전체) 지각방향으로 이동 또는 최지각 상태 유지 진각방향으로 이동
※0% DUTY 공급된 오일은 모두 지각실 로 들어가고, 진각실의 오일 은 빠져나온다 진각방향으로 이동 또는 최진각 상태 유지 ※100% DUTY 공급된 오일은 모두 진각실 로 들어가고, 지각실의 오일 중간 상태 유지 ※50% DUTY 공급된 오일은 지각실/진각실 어디로도 들어가지 않는다 진각실/지각실에 들어있는 오일 은 그대로 남아있다 ○ ○ : 열림 × : 닫힘 ×

17 ▣ 밸브 타이밍 변화 구분 배기밸브 타이밍 흡기밸브 타이밍 기존 베타 엔진 CVVT 15도 35도, (-5) 40도 40도

18 ▣ 고장진단 P41 ■ 센서 및 액츄에이터 고장시 현상 항 목 현 상 비 고 CMP 센서 고장
항 목 현 상 비 고 CMP 센서 고장 CVVT 제어 STOP : 최지각제어 엔진출력저하 OCV 고장 OTS 고장 CVVT 정상 제어 MAPPING 값 TPS 고장 ▶ 캠 샤프트 위치와 – 목표값의 차이가 12.5˚ 이상 발생시 : P0010 고장코드 (캠 샤프트 위치 - 타이밍 진각량 초과)

19 ▣ 고장진단 P43 ■ 알파-1.5 엔진 써비스 데이터 내용 항 목 센서 출력값 내 용 CVVT 작동상태 ON / OFF
항 목 센서 출력값 내 용 CVVT 작동상태 ON / OFF 현재 CVVT의 작동여부 CKP / CMP 위치학습 밸브 타이밍을 파악하기 위하여 캠 위치를 학습 캠샤프트 설정위치 #1, #2, #3, #4 120 / 300 / 480 / 660 캠 샤프트 설정위치를 CKP / CMP 신호로 학습한 값 캠 샤프트 제어위치 설정위치 + 진각량 캠 샤프트의 설정위치에서 제어된 값의 위치 각도 캠 샤프트 실제위치 8˚(최지각 상태) - 32˚(최진각 상태) 캠 샤프트의 진각도 또는 지각도를 나타냄 캠 샤프트 목표위치 8˚ ~ - 32˚ ECU에 의한 계산된 목표값

20 ▣ 고장진단 P43 ■ 알파 엔진 스톨 시험시 써비스 데이터 내용(정상시)

21 ▣ 고장진단 P43 ■ 알파 엔진 스톨 시험시 써비스 데이터 내용 (OCV 고장시)

22 ▣ 고장진단 P43 ■ 알파 엔진 스톨 시험시 써비스 데이터 분석
항목 정상시 스톨 시험 OCV 단선시 스톨 시험 차이값 분석 AFS (kg/h) 122.2 107.4 14.8 12.1 % 저하 엔진회전수 (rpm) 2,560 2,480 80 80 rpm 저하 인젝터 분사시간 (ms) 18.0 16.4 1.6 8.9 % 분사량 저하 토오크 (%) 73.8 64.1 9.7 9.7 % 토오크 저하 진각도 (˚) 29.3 29.3 ˚ 지각 ※ CVVT 시스템 고장시 전반적으로 약 10 % 정도 출력 저하

23 ▣ 고장진단 P43 ■ 알파 엔진 회전수별 써비스 데이터 측정 항 목 데이타 엔진회전수 (rpm) 700 2000 3000
항 목 데이타 엔진회전수 (rpm) 700 2000 3000 4000 5000 6000 AFS (kg/h) 10.0 21.9 34.6 49.2 66.7 85.6 분사시간 (ms) 4.1 2.5 3.3 토오크 실측값 12.0 13.8 16.4 18.8 21.5 24.4 캠샤프트 실제위치 7.9 -15.4 -14.5 -14.4 -8.7 -0.4 캠샤프트 목표위치 8.0 -16.0 -14.7 -14.8 -9.3 -0.5 진각도 (˚) 23.4 22.5 22.4 16.7 8.4

24 ▣ 고장진단 ■ 알파 엔진 공회전시 CMP, CKP, 분사시기, 점화시기, OCV 파형

25 ▣ 고장진단 ■ 알파 엔진 KEY OFF시 CMP, CKP, 분사시기, 점화시기, OCV 파형

26 ▣ 베타 CVVT의 정비시 주의사항 P46 ■ CVVT 장착 및 탈착시 주의사항
▶CVVT를 바이스에 고정하고 CVVT를 손으로 회전시킬 수 있는지 확인한다 (회전하지 않는 것이 정상이다) ▶에어건을 이용하여 화살표 방향의 개방시킨 구멍에 약 100 kPa 정도의 압을 가한다. ( 회전방지용 Lock Pin을 해제하기 위한 작업임 ) ▶CVVT를 손으로 잡고, 진각방향(그림의 빨간색 화살표 방향)으로 회전시킨다 타이밍마크 오토텐셔너

27 ▣ 베타 CVVT의 정비시 주의사항 P47 ■ CVVT와 캠샤프트 결합방법
▶ 핀이 로터 베인면에 닿아있을 때 강하게 누른 상태로 회전시키지 않는다. ▶ CVVT 볼트에 오일을 도포 후 체결한다. ( 체결토크 : 6.6 ~7.8 Kgf·m ) ▶ CVVT 볼트 체결시 반드시 캠샤프트를 구속하고 CVVT를 구속하지 않는다. ▶ CVVT 볼트 체결시 임팩트 렌치를 사용하지 말것. 타이밍마크 CVVT볼트

28 ▣ 베타 CVVT의 정비시 주의사항 P48 ■ CVVT 취급시 주의사항
▶ CVVT 단품 문제로 판단시 절대 CVVT를 해체하지 말것 ( 만일 해체했을 경우에는 CVVT를 신품으로 교환할 것) ▶ CVVT 단품의 청정도 유지에 주의할 것 – 칩 등의 이물질 유입되지 말 것 BOLT를 풀어 해체하거나 재조립하지 말 것 ( 만일, 해체했을 경우 신품으로 교환할 것)

29 ▣ 베타 CVVT의 정비시 주의사항 P49 ■ OCV 취급시 주의사항
( OCV 이물질 LOCK에 의한 CVVT 비작동 유지 ) ▶ OCV가 엔진에 조립된 상태에서 OCV 요크를 잡고 엔진을 이동하거나, 요크를 지지점으로 사용하지 말 것 – OCV 변형에 의한 비작동 방지 ▶ OCV 슬리브를 잡고 작업하지 말 것 ( 이물질 유입 방지 ) ▶ OCV가 이물에 의해 LOCK 될 경우 신품으로 교환할 것( 이물질 제거 한 후 재사용하지 말것 )

30 ▣ 베타 CVVT의 정비시 주의사항 P57 ■ OCV에 이물질 유입 정비사례 이물질

31 ▣ 베타 CVVT의 정비시 주의사항 P50 ■ FILTER 취급시 주의사항
▶ OCV FILTER를 교환시 청정도 관리에 유의하여 이물질이 유입되지 않도록 할 것 ( OCV 이물질 LOCK 에 의한 CVVT 비작동 방지 ) ▶ OCV FILTER 탈거 후 재조립 시 WASHER를 교환할 것(필터는 무교환) ( 에어건 등으로 이물질을 제거하고, 에테르로 세척하여 오일 등을 깨끗이 제거한다 ) 볼트 와셔 필터

32 수고하셨습니다