캠샤프트 조절 기능

캠샤프트 조절의 일반적인 기능 전제조건

• 회로 87M ON(엔진 제어 시스템 ON)

• 엔진 구동

캠샤프트 조절 일반사항

캠샤프트 조절 장치로 4개의 캠샤프트 모두를 무단으로 40°CKA(크랭크 샤프트 각도)까지 조절할 수 있습니다. 이로써 충전가스 교환 시 밸브 오버랩을 폭넓게 변경할 수 있습니다.

이로 인해 엔진 토크 특성이 최적화되고 배출 양상이 개선됩니다.

 밸브 오버랩

배기 밸브를 닫기 전에 흡기 밸브를 개방하십시오.

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캠샤프트 조절을 위해 ME-SFI 컨트롤 유닛(N3/10)이 다음 센서를 판독합니다.

– 열막식 에어매스 센서(B2/5), 엔진 부하

– 좌측 및 우측 흡기 캠샤프트 홀센서(B6/4, B6/5), 흡기 캠샤프트 위치

– 좌측 및 우측 배기 캠샤프트 홀센서(B6/6, B6/7), 배기 캠샤프트 위치

– 냉각수 온도 센서(B11/4)

– 크랭크 샤프트 홀센서(B70), 엔진 속도

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캠샤프트 조절 기능 절차

기능 절차는 다음과 같은 항목으로 기술되어 있습니다.

• 캠샤프트 조절 승인 기능 절차

• 조절 기능 절차

• 조절 범위 기능 절차

• 시동 위치 기능 절차

• 밸브 오버랩 기능 절차

• 캠샤프트 위치 감시 기능 절차

• 진단 기능 절차

캠샤프트 조절 승인 기능 절차

ME-SFI 컨트롤 유닛이 엔진 속도 및 엔진 오일 온도에 따라 캠샤프트 조절을 승인합니다.

ME-SFI 컨트롤 유닛이 다양한 차량 정보(예: 냉각수 온도, 시간, 엔진 부하) 및 저장된 온도 모델에 따라 엔진 오일 온도를 결정합니다.

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

엔진 오일이 뜨거울 때에도 캠샤프트를 조절하기 위해 충분한 오일 압력(1.5bar 이상)을 공급하기 위해서는, 엔진 오일 온도가 중요합니다.

오일 압력이 불충분하면, 우선 배기 캠샤프트를 조절할 수 없습니다. 엔진 속도가 감소할 때(낮은 오일 압력) 배기 캠샤프트를 엔진 회전 반대방향으로 조절해야 하기 때문입니다.

이를 지원하기 위해 각 배출면의 베인식 캠샤프트 조절기에 리셋 스프링이 할당되어 있습니다.

4개의 캠샤프트가 모두 조절되면, 배기 캠샤프트 조절은 지연됩니다(이후). 이로써 오일 공급 문제가 해결되고 잠금장치 메커니즘의 기능이 확실히 보장됩니다.

부하에 따라 캠샤프트 조절이 승인됩니다.

– 80°C의 엔진 오일 온도, 약 600/min부터

– 120°C의 엔진 오일 온도(흡입면), 약 800/min부터

– 120°C의 엔진 오일 온도(배출면), 약 1050/min부터

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조절 기능 절차

ME-SFI 컨트롤 유닛이 좌측 및 우측 흡기 캠샤프트 액추에이터 솔레노이드(Y49/4, Y49/5) 및 좌측 및 우측 배기 캠샤프트 액추에이터 솔레노이드(Y49/6, Y49/7)를 펄스 폭이 변조된 신호(PWM 신호)로 구동합니다.

맵에 따라 결정되는 점멸비에 의해 컨트롤 피스톤이 조절됩니다. 베인식 캠샤프트 조절기의 오일량(압력 오일)이 점멸비 위치에 따라 제어됩니다. 베인식 캠샤프트 조절기에서 캠샤프트와 확실히 연결된 윙 피스톤이 압력 오일에 의해 회전합니다.

조절 범위 기능 절차

흡기 캠샤프트: 상사점(TDC) 앞 4°CKA에서 상사점(TDC) 뒤 36°CKA까지

배기 캠샤프트: 상사점 앞 20°CKA에서 상사점 뒤 20°CKA까지

시동 위치 기능 절차

흡기 캠샤프트: 상사점 뒤 36°CKA

배기 캠샤프트: 상사점 앞 20°CKA

시동을 위해 캠샤프트가 잠금 장치 볼트로 지정된 위치에 고정되어 있습니다(잠겨 있습니다). 이 시동 위치는 흡기 캠샤프트 및 배기 캠샤프트 액추에이터 솔레노이드를 처음 구동할 때 유압식으로 해제됩니다.

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흡기 캠샤프트 베인식 캠샤프트 조절기의 오일 흐름을 예로 들어 설명함

2/3 컨트롤 피스톤

A 지연 조절 오일 공급실

B 전진 조절 오일 공급실

c 흡기 캠샤프트 압력 오일

d 오일 리턴

e 회전 방향

그림 상단부는 다음을 나타냅니다.

오일 공급실(A) 충전, 오일 공급실(B) 개방

그림 하단부는 다음을 나타냅니다.

오일 공급실(B) 충전, 오일 공급실(A) 개방

밸브 오버랩 기능 절차

엔진 속도가 낮고 엔진 부하가 작을 때, 내부 배기가스를 재순환하기 위해 ME-SFI 컨트롤 유닛이 밸브 오버랩을 크게 설정합니다. 이때 산소 함유량이 적은 배기가스가 아직 실린더에 있어 외부 가스가 소량 흡입됩니다. 이로 인해 연소 온도가 내려가고 질소산화물(NOX) 형성이 감소됩니다.

흡입된 에어매스가 아직 남아있는 배기가스양만큼 감소합니다. 이에 따라 ME-SFI 컨트롤 유닛이 분사 시간을 단축시킵니다.

배기 캠샤프트가 상사점 앞 최대(전진), 흡기 캠샤프트가 상사점 뒤 최대(지연)로 조절되면, 충전가스 교환 시 밸브 오버랩이 최소화됩니다.

이때 외부 가스양이 상승하여 엔진 토크 및 엔진 출력이 높아집니다.

캠샤프트 위치 감시 기능 절차

흡기 캠샤프트 홀센서 및 배기 캠샤프트 홀센서가 캠샤프트의 위치를 감지하고 ME-SFI 컨트롤 유닛으로 전송됩니다. 캠샤프트 전방에 있는 펄스 휠 위치가 파악되면, 캠샤프트 위치도 확인됩니다.

진단 기능 절차

캠샤프트 조절 기능을 진단할 때 엔진 시동 시 캠샤프트가 시동 위치에 있는지, 엔진이 잠깐 구동된 후 요청에 따라 조절되었는지 ME-SFI 컨트롤 유닛이 점검합니다. 또한 캠샤프트 액추에이터 솔레노이드 출력단 오류(ME-SFI 컨트롤 유닛 내) 및 캠샤프트 홀센서 결함이 인지됩니다.

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흡기 캠샤프트 조절을 예로 들어 설명함

1 펄스 휠

2 제어 밸브

2/1 써클립

2/2 스러스트 멤버

2/3 컨트롤 피스톤

2/4 리셋 스프링

2/5 오른 나사산이 있는 밸브 바디(화살표)(배출면 왼 나사산)

3 베인식 캠샤프트 조절기

4 흡기 캠샤프트

Y49/4 흡기 캠샤프트 액추에이터 솔레노이드, 좌측

Y49/5 흡기 캠샤프트 액추에이터 솔레노이드, 우측

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흡기 캠샤프트 베인식 캠샤프트 조절기를 예로 들어 설명함

3/1 구동 휠

3/2 하우징

3/3 잠금 볼트

3/4 압축 스프링

3/5 맞춤 핀

3/6 윙 피스톤

3/7 판 스프링이 있는 아펙스 실

3/8 커버

3/9 O 링