Skoda Дизельный двигатель 2,0 л/125 кВт. Устройство и принцип действия

2,0-литровый двигатель TDI мощностью 125 кВт заменяет собой 2,0-литровый двигатель TDI

мощностью 103 кВт с 4 клапанами на цилиндр.

В этой брошюре приводится описание конструкции и особенностей 2,0-литрового двигателя

TDI мощностью 125 кВт с 4 клапанами на цилиндр, при этом особое внимание уделяется

его отличиям от 103-сильного агрегата. Впервые этот двигатель установили на модель

ŠkodaOctavia RS

U

Введение

Двигатель TDI 2,0 л/125 кВт с 4 клапанами на цилиндр

2,0-литровый двигатель TDI мощностью 125 кВт создан на базе двигателя TDI 2,0 л/103 кВт.

Этот двигатель TDI мощностью 125 кВт является самым мощным 2,0-литровым двигателем.

Благодаря непрерывному совершенствованию проверенной технологии мощность двигателя

удалось повысить при одновременном снижении расхода топлива и выбросов вредных веществ.

U

Особенности конструкции

• Новые насос-форсунки

с пьезоэлектрическим клапаном

(давление впрыска до 2200 бар)

• Модуль балансирных валов

• Поршни без выемок под клапаны

• Новые керамические свечи накаливания

• Зубчатый шкив CTC приводного ремня

на коленчатом валу

• Усовершенствованный маслоотделитель

• Турбонагнетатель с обратной связью

• Сажевый фильтр, не требующий

обслуживания

Технические характеристики

Внешняя скоростная характеристика

двигателя

Обозначение

BMR, BRD, BMM

двигателя

Конструкция

4-цилиндровый,

рядный двигатель

Рабочий объём

1968 см³

Диаметр цилиндра

81 мм

Ход поршня

95,5 мм

Количество клапанов

4

на цилиндр

Степень сжатия

18,5 : 1

Максимальная

125 кВт

мощность

при 4200 об/мин

Максимальный

350 Н•м

крутящий момент

при 1800-2500 об/мин

Управление

SIMOS PPD 1

двигателем

Топливо

Дизельное топливо

с цетановым числом

не менее 51

Обработка

Рециркуляция

отработавших газов

отработавших газов

и сажевый фильтр

Стандарт токсичности

Евро 4 и сажевый

отработавших газов

фильтр

U

Механическая часть двигателя

Кривошипно-шатунный механизм

Коленчатый вал

Увеличение мощности до 125 кВт привело

к повышению нагрузок на коленчатый вал,

поэтому двигатель оснащается усиленным

кованным коленчатым валом.

Вместо обычных восьми противовесов

новый коленчатый вал имеет только четыре,

что позволило снизить его массу. Кроме

того, изменение конструкции коленчатого

вала привело к снижению максимальных

нагрузок на подшипники коленчатого вала.

При этом также уменьшается уровень шума,

создаваемого колебаниями и вибрацией

двигателя.

Противовес

Коленчатый вал

Поршни

Толщина днища корпуса была уменьшена,

а вихреобразование было улучшено в

результате исключения из конструкции

поршней выемок под клапаны. Под

вихреобразованием понимается круговое

движение потока вокруг оси цилиндра.

Качество топливовоздушной смеси зависит

от хорошего вихреобразования.

Необходимость в выемках под клапаны была

устранена применением более тонких тарелок

клапанов и усовершенствования сёдел

клапанов.

U

Привод газораспределительного механизма

Привод газораспределительного механизма осуществляется системой привода с зубчатым

ремнём. Она включает в себя зубчатые шкивы коленчатого вала и двух распределительных

валов, зубчатый шкив насоса системы охлаждения, два обводных ролика и натяжной ролик.

Зубчатый шкив

распределительного

вала

Обводной ролик

Натяжной ролик

Зубчатый шкив привода

насоса системы охлаждения

Обводной ролик

Зубчатый шкив СТС

приводного ремня

Зубчатый шкив CTC

приводного ремня

на коленчатом валу

Эллиптический зубчатый шкив СТС

Сторона зубчатого шкива с меньшим

является ведущим шкивом. Аббревиатура

диаметром несколько снимает напряжение с

CTC расшифровывается как «устранение

механизма привода в процессе горения смеси.

крутильных колебаний коленчатого

За счёт этого снижаются тяговые усилия и

вала» (Crankshaft Torsionals Cancellation).

крутильные колебания в механизме привода.

Это название указывает на снижение

Таким образом устраняется необходимость в

тяговых усилий и крутильных колебаний

применении демпфера крутильных колебаний

распределительного вала.

распределительного вала.

U

Механическая часть двигателя

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров изготовлена

из сплава алюминия, кремния и меди и

оптимизирована под возросшую до 125 кВт

мощность.

Охлаждение головки блока цилиндров

Для лучшего отвода тепла рубашка

охлаждения головки блока цилиндров была

полностью переработана. В конструкцию

были добавлены кольцевые каналы,

окружающие отверстия под форсунки. Доступ

охлаждающей жидкости в кольцевые каналы

осуществляется через подающие каналы,

расположенные между клапанами. Благодаря

такому решению обеспечивается лучший

отвод тепла от участков вокруг отверстий

под форсунки и выпускных каналов, которые

в результате увеличения мощности до

125 кВт подвергаются большему тепловому

Подающий канал

воздействию.

Кольцевой

Рубашка

канал

охлаждения

Расположение клапанов, насос-форсунок и

свечей накаливания аналогично двигателю TDI

мощностью 103 кВт.

Клапан с

Клапан с более

традиционным

глубоким седлом

Сёдла клапанов в головке блока цилиндров

седлом

В отличие от двигателей с поршнями,

имеющими выемки под тарелки клапанов,

сёдла клапанов в головке блока цилиндров

этого двигателя утоплены глубже, что было

необходимо для отказа от выемок в поршнях.

В сочетании с уменьшением толщины тарелок

клапанов такое решение позволило уменьшить

неиспользуемое пространство.

U

Механическая часть двигателя

Прокладка головки блока

цилиндров

Усилия прижима

Опорные вставки

Новая прокладка головки блока цилиндров

снижает деформацию головки блока

цилиндров и гильз цилиндров. Благодаря

этому улучшается герметичность камер

сгорания. Прокладка имеет 5-слойную

конструкцию и отличается двумя следующими

особенностями:

• уплотнитель камеры сгорания;

• опорные вставки.

Уплотнитель камеры сгорания

Уплотнитель камеры сгорания

Восприятие

Под уплотнителем камеры сгорания

пониженных

Уплотнитель камеры

усилий прижима

понимается уплотнительная кромка по

сгорания

окружности цилиндра. По всей окружности

камеры сгорания уплотнитель имеет

различную высоту. Благодаря такой

специальной форме при затяжке болтов

головки блока цилиндров обеспечивается

более равномерное распределение усилий

прижима. В результате устраняется

неравномерность сжатия прокладки и

изменение формы отверстий цилиндров.

Улучшенное уплотнение головки блока

цилиндров обеспечивается различным

расстоянием от болтов крепления головки до

отверстий цилиндров.

Схематичное представление

Таким образом, участки уплотнителя

камеры сгорания, расположенные рядом

с болтами крепления головки блока

Пластины

цилиндров, подвергаются большим усилиям

с различной

прижима. Другие участки расположены

высотой

подальше от болтов, поэтому на них

действуют меньшие усилия прижима. Эти

различия компенсируются большей высотой

Профиль прокладки головки блока цилиндров

уплотнителя камеры сгорания на участках,

подверженных меньшим усилиям прижима,

и меньшей высотой участков с большими

усилиями прижима.

U

10

Опорная вставка

Опорная вставка

Опорные вставки прокладки головки

блока цилиндров находятся в зоне обоих

крайних цилиндров. На этих участках

они обеспечивают более равномерное

распределение усилий затяжки крайних

болтов крепления головки блока цилиндров.

Таким образом уменьшается степень изгиба

головки блока цилиндров и изменение формы

отверстий крайних цилиндров.

Пластины

с различной

высотой

Профиль прокладки головки блока цилиндров

без опорной вставки

При затяжке болтов в зоне крайних цилиндров

Усилия

развивается большее усилие, что вызвано

прижима

меньшей площадью соприкосновения головки

блока цилиндров в зоне крайних цилиндров.

Это приводит к повышению усилия прижима

прокладки головки блока цилиндров и изгибу

головки блока цилиндров. Такой изгиб, в свою

очередь, становится причиной изменения

формы отверстий крайних цилиндров.

Опорные вставки воспринимают большее

с опорной вставкой

усилие прижима, снижая таким образом изгиб

головки блока цилиндров. Такое решение

Усилия

прижима

оптимизирует распределение усилий прижима

уплотнителей камер сгорания крайних

цилиндров. Кроме того, при работе двигателя

снижается совокупное перемещение головки

блока цилиндров.

U

11

Механическая часть двигателя

Крышка головки блока цилиндров

Ступень грубой очистки

Выпуск масла

Крышка изготовлена из пластмассы и

Клапан регулирования

давления

включает в себя маслоотделитель системы

Ступень

вентиляции картера.

тонкой очистки

Выпуск

масла

Маслоотделитель встроен в крышку, и его

нельзя открыть или снять.

Он включает в себя следующие элементы:

• клапан регулирования давления;

• ступень грубой очистки;

• ступень тонкой очистки;

• выходная успокоительная камера.

Благодаря такой продуманной конструкции

Вакуумный Успокоительная

маслоотделителя уменьшается количество

ресивер

камера

Соединение

поступающего из картера масла.

с впускным

коллектором

Клапан открыт

Клапан закрыт

Мембрана прерывает

поток от ступени грубой

Клапан регулирования давления

очистки к ступени

тонкой очистки

Мембрана

Клапан регулирования давления

Пружина

располагается между ступенями грубой и

тонкой очистки. Он призван ограничивать

разрежение в картере. Повышенное

разрежение может привести к повреждению

уплотнительных элементов двигателя.

В конструкцию клапана входят мембрана и

пружина.

к ступени тонкой очистки

При слабом разрежении во впускном

от ступени грубой очистки

коллекторе под действием пружины клапан

открывается. В обратном случае клапан

закрывается и разделяет ступени грубой и

тонкой очистки.

U

12

Ступень грубой очистки

Ступень грубой очистки

В основе ступени грубой очистки находится

маслоотражательная пластина. Крупные

капли масла, которые поступают из картера

вместе с картерными газами, отделяются

маслоотражательной пластиной и собираются

в нижней части ступени грубой очистки. Через

отверстия в пластмассовом корпусе капли

масла стекают в головку блока цилиндров.

Маслоотражательная пластина

к ступени тонкой очистки

Частицы масла

Подвод

Обратная

смеси газа

масляная

и масла

магистраль

Ступень тонкой очистки

Ступень тонкой очистки

В основе ступени тонкой очистки находится

циклонный маслоотделитель с клапаном

регулирования давления. Циклонные

маслоотделители также называют

центробежными. Принцип работы основан

на том факте, что смесь газа и масла

перемещается по окружности. В результате

центробежной силы капли масла, масса

которых больше массы газа, смещаются

Успокоительная камера

наружу. Они отделяются на стенке корпуса

циклонного маслоотделителя и стекают

в головку блока цилиндров через специальное

отверстие. Циклонный маслоотделитель

Подвод смеси газа

очищает газ от мельчайших частиц масла.

и масла из ступени

грубой очистки

Чтобы уменьшить вредное влияние

Циклонный

турбулентности газовых потоков на входе

маслоотделитель

впускного коллектора после центробежного

маслоотделителя установлена выходная

Обратная

успокоительная камера. Благодаря ей

масляная

снижается кинетическая энергия газа.

магистраль

Кроме того, на стенках этой камеры также

оседает ещё и некоторое количество масла,

остающееся в газовом потоке.

U

13

Механическая часть двигателя

Впускной коллектор

Двигатель TDI мощностью 125 кВт оснащается впускным коллектором с вихревыми заслонками.

Он имеет такие же посадочные размеры, как и обычный впускной коллектор, и выполнен

в цельном корпусе. При закрытии заслонок снижаются выбросы оксида углерода (CO)

и углеводородов (HC).

Основной коллектор

Вихревой

впускной

Канал

канал

наполнения

Вихревая

заслонка

Переключающий вал

Вакуумный привод

Кулиса

переключения

Конструкция

Через впускной коллектор проходит

заслонке воздух поступает только через

переключающий вал заслонок, изготовленный

вихревой впускной канал. Благодаря этому

из стали и приводимый в действие

увеличивается скорость потока в этом канале.

вакуумным приводом через кулису

Вихревые заслонки могут находиться только

переключения. Разрежение в вакуумном

в крайних положениях «открыто» и «закрыто».

приводе обеспечивается электрическим

При отсутствии разрежения в вакуумном

переключающим клапаном (клапан заслонки

приводе вихревые заслонки всегда открыты

впускного коллектора N316). Разрежение

(положение аварийного режима).

нагнетается сдвоенным насосом.

Особенностью впускного коллектора является

то, что всасывающий канал разделен на

канал наполнения и вихревой впускной канал,

но вихревой заслонкой закрывается только

канал наполнения. При закрытой вихревой

U

14

Вихревые заслонки в положении «закрыто»

Принцип работы

Выпускные клапаны

Благодаря скорости потока в вихревом

Канал наполнения

канале при его закрытии вихревой

(закрыт)

заслонкой, а также форме и положению

этого канала при малом объёме расхода

воздуха улучшается вихреобразование. Этот

эффект усиливает вращательное движение

воздуха. Такое вращение и повышение

скорости потока воздуха необходимы при

низкой частоте вращения коленчатого вала

и низком крутящем моменте, так как при

этом улучшается процесс смесеобразования.

Всасываемый

Такое решение приводит к снижению расхода

воздух

топлива и токсичности отработавших газов.

Впускные

Камера

клапаны

Вихревой

В зависимости от крутящего момента

сгорания

впускной

двигателя вихревые заслонки находятся

канал

в закрытом положении в диапазоне частоты

вращения коленчатого вала от 950 об/мин

до 2200 об/мин. Вихревые заслонки всегда

удерживаются в открытом положении при

запуске двигателя и в режиме принудительного

холостого хода.

Вихревые заслонки в положении «открыто»

При увеличении частоты вращения

коленчатого вала и крутящего момента

Канал наполнения

двигателя вихревая заслонка открывается,

(открыт)

повышая тем самым объёмный расход

воздуха. Воздух всасывается в цилиндр через

оба канал. В этом случае вихреобразование

смеси достигается за счёт быстрого

всасывания воздуха при высокой частоте

вращения коленчатого вала.

Управление клапаном заслонки впускного

коллектора N316 осуществляется блоком

управления двигателя по карте характеристик.

Всасываемый

воздух

Вихревой впускной

канал

U

15

Выпускная система

Система рециркуляции отработавших газов

Обозначения

B

a

- Всасываемый воздух

b

- Заслонка впускного коллектора

с датчиком положения заслонки

и электродвигателем привода

C

заслонки V157

c

- Клапан системы рециркуляции

отработавших газов N18

F

с потенциометром системы

D

E

рециркуляции отработавших

газовG212

d

- Клапан заслонки впускного

коллектора N316

H

e

- Блок управления двигателя J623

G

f

- Канал подвода отработавших

I

газов

g

- Впускной коллектор с

изменяемой геометрией

J

h

- Датчик температуры

охлаждающей жидкости G62

i

- Выпускной коллектор

k

- урбонагнетатель

l

- Радиатор системы рециркуляции

отработавших газов

m - Переключающий клапан радиатора

M

системы рециркуляции

отработавших газов N345

L

Принцип работы

Двигатель TDI мощностью 125 кВт оснащается

Целью рециркуляции отработавших газов

усовершенствованной системой рециркуляции

является снижение содержания оксидов азота

отработавших газов. Её пришлось доработать

в отработавших газах. Выбросы меньшего

под применение дополнительного сажевого

количества оксидов азота объясняются

фильтра, новое положение турбонагнетателя

следующим образом:

над впускным коллектором и увеличенную

мощность двигателя.

- при подаче во впускной коллектор

отработавших газов в цилиндрах сгорает

Конструкция

меньшее количество кислорода;

- благодаря отработавшим газам снижается

Забор отработавших газов осуществляется

скорость сгорания ТВС и, следовательно,

из выпускных каналов двигателя, после чего

температура сгорания.

они пропускаются через радиатор с переклю­

чающим клапаном. Далее в обход двигателя

через трубку отработавшие газы подаются в

клапан системы рециркуляции отработавших

газов, установленный на впускном

коллекторе. Заслонка впускного коллектора

с электроприводом установлена на клапане

системы рециркуляции отработавших газов.

U

16

Volkswagen Technical Site: http://vwts.ru http://volkswagen.msk.ru http://vwts.info

огромный архив документации по автомобилям Volkswagen, Skoda, Seat, Audi

Радиатор системы рециркуляции отработавших газов

Радиатор системы рециркуляции

Турбонагнетатель

отработавших газов

По сравнению с двигателем TDI мощностью

103 кВт его 125-киловаттный приемник

оснащается большим радиатором системы

рециркуляции отработавших газов, что

объясняется возросшей мощностью.

Он крепится болтами к картеру под

турбонагнетателем, объединённым

с выпускным коллектором.

Конструкция

Выпуск

Каналы

Кулиса

охлаждающей жидкости

охлаждения

переключения

Трубчатый кожух

Впуск

охлаждающей

жидкости

Перепускной

канал

В отличие от предыдущего двигателя

Заслонка приводится вакуумным приводом

новый радиатор системы рециркуляции

через кулису переключения. При отсутствии

отработавших газов заключен в гладкий

разрежения в вакуумном приводе перепускной

трубчатый кожух. Внутри он разделен на две

канал закрыт заслонкой. Разрежение в

части. В верхней части располагаются тонкие

вакуумном приводе нагнетается через

трубки охлаждения, вокруг которых протекает

электрический переключающий клапан

охлаждающая жидкость.

(переключающий клапана радиатора системы

В нижней части находится одна более толстая

рециркуляции отработавших газов N345).

трубка, которая пропускает охлаждающую

жидкость в обход радиатора и закрывается или

открывается заслонкой.

U

17

Выпускная система

Принцип работы

Охлаждение рециркулируемых

отработавших газов не задействовано

При температуре охлаждающей жидкости

ниже 34°C охлаждение отработавших газов

не осуществляется. Трубка охлаждающей

жидкости закрывается заслонкой,

а перепускной канал открывается.

Неохлаждённые отработавшие газы

направляются во впускной коллектор.

При запуске холодного двигателя во впускной

коллектор подаются неохлаждённые

отработавшие газы, благодаря чему быстро

достигается рабочая температура двигателя

и каталитического нейтрализатора. Радиатор

включается в работу только при соблюдении

Заслонка закрыта

определённых условий.

Каналы охлаждения закрыты,

перепускной канал открыт.

Охлаждение рециркулируемых

отработавших газов задействовано

При достижении охлаждающей жидкостью

температуры 35°C задействуется радиатор

системы рециркуляции отработавших газов

(заслонка закрывает перепускную трубку). Для

этого блок управления двигателя задействует

переключающий клапан радиатора

системы рециркуляции отработавших газов

N345. В этом случае отработавшие газы

Вакуумный

пропускаются через каналы охлаждения.

привод

Заслонка закрыта

Подача во впускной коллектор охлаждённых

Перепускной канал закрыт,

отработавших газов приводит к снижению

каналы охлаждения открыты.

выбросов оксидов азота, особенно при

высокой температуре сгорания ТВС.

U

18

Клапан системы рециркуляции

отработавших газов

Двигатель TDI мощностью 125 кВт оснащается

новым клапаном системы рециркуляции

отработавших газов. Он установлен на

входе впускного коллектора и приводится

электроприводом.

Конструкция

В конструкцию клапана входит боковой

фланец, соединённый с каналом подвода

отработавших газов из радиатора системы

рециркуляции отработавших газов. Пластина

Канал подвода отработавших газов

клапана, приводимая электроприводом

(клапан системы рециркуляции отработавших

газов N18) открывает и перекрывает канал

подвода отработавших газов. Положение

клапана плавно изменяется посредством

Привод

Корпус

Пластина клапана

червячной шестерни. Таким образом

обеспечивается регулирование объёма

рециркуляции отработавших газов. Положение

пластины клапана определяется встроенным

бесконтактным датчиком (потенциометр

системы рециркуляции отработавших газов

G212). В случае неисправности клапана

системы рециркуляции отработавших газов

пластина клапана закрывается под действием

пружины.

Шестерня

привода

Принцип работы

Приводной

Фланец канала

вал

Блок управления двигателя задействует

подвода

привод пластины клапана по карте

отработавших

характеристик и по условиям работы

газов

определяет объём отработавших газов,

которые необходимо подать во впускной

коллектор.

Более подробная информация о потенциометре системы рециркуляции

отработавших газов G212 приведена на стр. 27 этой программы самообучения.

U

19

Выпускная система

Заслонка впускного коллектора

Двигатель TDI мощностью 125 кВт

оснащается заслонкой впускного коллектора

с электроприводом. Она устанавливается по

направлению потока газов перед клапаном

системы рециркуляции отработавших газов.

Заслонка впускного коллектора призвана

обеспечивать подачу отработавших газов во

впускной канал за счёт наличия разрежения,

образуемого за заслонкой.

Плавная регулировка подстраивается под

нагрузку двигателя и частоту вращения

Канал подвода отработавших газов

коленчатого вала двигателя. При выключении

двигателя заслонка закрывается, что

необходимо для предотвращения рывков

при отключении.

Конструкция

В конструкцию заслонки впускного коллектора

Корпус

входят корпус, регулировочная заслонка

и привод со встроенным бесконтактным

датчиком, определяющим положение

заслонки.

Привод включает в себя электродвигатель

(электродвигатель привода заслонки впускного

коллектора V157) с тормозящим приводом.

Если на электродвигатель не подаётся

напряжение, заслонка открывается под

действием возвратной пружины (положение

Шестерня

аварийного режима). Это не влияет на подачу

Вал заслонки

привода

Привод

воздуха в двигатель.

с возвратной

Регулировочная

пружиной

заслонка

Принцип работы

Управление электродвигателем заслонки

впускного коллектора осуществляется

блоком управления двигателя посредством

управляющего постоянного напряжения.

Блок управления двигателя определяет

фактическое положение заслонки по сигналу

встроенного датчика (датчик температуры во

впускном коллекторе).

Датчик температуры во впускном коллекторе встроен в корпус

электродвигателя привода заслонки впускного коллектора V157. Таким

образом, датчик не включён в список «Поиск неисправностей».

U

20

Турбонагнетатель с обратной связью

Механизм

регулировки

Компрессор

Турбинное колесо

Корпус

турбонагнетателя

Регулируемые направляющие

лопатки турбонагнетателя

Конструкция

Принцип работы

Двигатель TDI мощностью 125 кВт оснащается

Принцип работы механизма регулировки

усовершенствованным турбонагнетателем.

направляющих лопаток турбонагнетателя

Корпус турбонагнетателя объединён с

остался неизменным. Фактическое положение

корпусом впускного коллектора. Инженеры

механизма регулировки определяется

оптимизировали компрессор и турбинное

датчиком положения направляющего аппарата

колесо с точки зрения механической и

G581, а сигнал посылается в блок управления

термодинамической части потока. Благодаря

двигателя.

этому удалось обеспечить более быстрое

нарастание давления нагрузки, более высокую

степень проникновения газов и повышенную

эффективность.

Установка сажевого фильтра вблизи двигателя

потребовала расположить турбонагнетатель

над выпускным коллектором. К картеру

двигателя он крепится через трубу.

U

21

Выпускная система

Конструкция

датчик нейтрального

положения КП G701

Конструктивно изменилось крепление

механизма регулировки к турбонагнетателю.

датчик

Раньше механизм крепился к корпусу

нейтрального

турбинного колеса. Теперь он крепится через

положения КП

каркас (вставку), которая крепится болтами

G701

к корпусу подшипника. Преимущество

такого решения заключается в том, что

механизм регулировки отделён от корпуса

турбинного колеса, следовательно, на

механизм передаётся меньше вибрации.

Механизм регулировки направляющих лопаток

с помощью регулировочного кольца остался

без изменений.

Датчик положения направляющего

Вакуумный штуцер

аппарата турбонагнетателя

Корпус датчика

с электрическим

Турбонагнетатель оснащается датчиком

разъёмом

положения направляющего аппарата

турбонагнетателя G581. Датчик встроен

Датчик

в вакуумный привод турбонагнетателя.

Бесконтактным способом он определяет

перемещение мембраны в вакуумном приводе

при изменении положения направляющих

лопаток.

Вакуумный

Таким образом, угловое положение

привод с

направляющих лопаток определяется по

мембраной

положению мембраны.

Переклю­

чающая

тяга

U

22

Сажевый фильтр

Сажевый фильтр объединён в один

Помимо пассивного восстановления, можно

узел с каталитическим нейтрализатором

задействовать активное восстановление

окислительного типа. Этот блок был

сажевого фильтра. Оно инициируется

специально разработан для поперечно

блоком управления двигателя в случае,

устанавливаемых 3-х и 4-цилиндровых

если фильтр полон сажи, например,

двигателей. Близкое расположение узла к

после непродолжительного движения

двигателю и объединение каталитического

с частичной нагрузкой двигателя. При этом

нейтрализатора окислительного типа

температура сажевого фильтра не достигает

с сажевым фильтром не требует применения

требуемого значения, что необходимо для

присадки. Благодаря быстрому достижению

полного выполнения процесса пассивного

сажевым фильтром рабочей температуры

восстановления фильтра.

можно применять непрерывный процесс

пассивного восстановления фильтра.

Более подробная информация

о сажевом фильтре

с каталитическим покрытием

приведена в программе

самообучения № 62.

U

23

Управление двигателем

Схема системы

Датчики

Датчик частоты вращения коленчатого вала

двигателя G28

Датчик Холла G40

Датчик положения педали акселератора G79

Датчик № 2 положения педали акселератора

G185

Массовый расходомер воздуха G70

Датчик температуры охлаждающей жидкости G62

Датчик температуры охлаждающей жидкости на

выходе из радиатора G83

Датчик температуры топлива G81

Датчик давления наддува G31

Датчик температуры воздуха на впуске G42

Датчик положения направляющего аппарата

турбонагнетателя G581

Выключатель стоп-сигналов F

Лямбда-зонд G39

Датчик положения педали сцепления G476

Потенциометр системы рециркуляции

отработавших газов G212

Датчик № 1 температуры отработавших газов G235

Датчик № 2 температуры отработавших газов

первого ряда G448

Датчик № 1 давления отработавших газов G450

Temperature sender downstream particle filter G527

U

24

Исполнительные

механизмы

Клапан насоса-форсунки, цилиндры №№ 1-4

N240, N241, N242, N243

Клапан системы рециркуляции отработавших

газов N18

Электромагнитный клапан ограничения давления

наддува N75

Переключающий клапан радиатора системы

рециркуляции отработавших газов N345

Клапан заслонки впускного коллектора N316

Нагревательный элемент лямбда-зонда Z19

Электродвигатель привода заслонки впускного

коллектора V157

Реле топливного насоса J17

Подкачивающий топливный насос G6

Блок управления вентиляторов радиатора J293

Вентилятор радиатора V7

Вентилятор №2 радиатора V177

Блок управления свечей накаливания J179

Свечи накаливания №№1-4 Q10, Q11, Q12, Q13

U

25

Датчики

Датчики

Датчик положения

направляющего аппарата

Датчик положения направляющего

турбонагнетателя

Вакуумный привод

аппарата турбонагнетателя G581

Датчик положения направляющего аппарата

турбонагнетателя встроен в вакуумный

привод управления турбонагнетателя. Он

предоставляет блоку управления двигателя

информацию о положении направляющих

лопаток турбонагнетателя.

Конструкция и принцип работы

Через кулису с электромагнитом датчик

положения соприкасается с мембраной

вакуумного привода. Если мембрана

смещается при изменении положения

направляющих лопаток, электромагнит

Турбонагнетатель

перемещается вдоль датчика Холла. По

изменению напряжённости электромагнитного

поля электронная часть датчика определяет

положение мембраны и, следовательно,

Кулиса

положение направляющих лопаток.

Разрежение

Датчик

Холла

Использование сигнала

Электро­

Сигнал этого датчика несет информацию о

магнит

текущем положении направляющих лопаток

турбонагнетателя. Вместе с сигналом

датчика давления наддува G31 этот сигнал

предоставляет блоку управления двигателя

всю информацию, необходимую для

регулирования турбонаддува.

Мембрана

Последствия неисправности

Соединение с направляющим аппаратом

турбонагнетателя

При неисправности датчика положение

направляющего аппарата турбонагнетателя

рассчитывается по сигналу давления наддува

и сигналу частоты вращения коленчатого вала

двигателя. Включается контрольная лампа

повышенной токсичности отработавших газов

K83.

U

26

Потенциометр системы рециркуляции отработавших газов G212

Потенциометр определяет положение

пластины клапана системы рециркуляции

отработавших газов. От хода пластины

клапана зависит объём отработавших газов,

поступающий во впускной коллектор.

Конструкция

Датчик встроен в пластмассовую крышку

клапана системы рециркуляции отработавших

газов. Представляя собой датчик Холла, он

определяет смещение постоянного магнита

на приводном валу и в результате изменения

напряжённости электромагнитного поля

посылает сигнал, по которому рассчитывается

ход открывания пластины клапана.

Крышка клапана системы рециркуляции

отработавших газов

Использование сигнала

По сигналу этого датчика блок управления

двигателя определяет текущее положение

пластины клапана. Полученные данные

используются для регулировки объёма

рециркулируемых отработавших газов и,

следовательно, содержания оксидов азота

в отработавших газах.

Корпус клапана системы рециркуляции

Последствия неисправности

отработавших газов

При неисправности датчика система

рециркуляции отработавших газов

отключается. На клапан системы

рециркуляции отработавших газов не подаётся

напряжение, и заслонка клапана закрывается

под действием возвратной пружины.

Привод

Постоянный

Приводной вал

магнит

с заслонкой

U

27

Датчики

Конструкция и принцип работы

датчиков Холла

Датчики Холла используются для определения

Элемент Холла

частоты вращения и положения деталей.

Эти датчики могут определять как линейное,

Электронная часть датчика

так и угловое положение деталей.

Сигнал датчика

Датчик Холла для определения положения

Эти датчики определяют изменение

напряжение в определённом пределе.

При измерении линейного положения,

как в случае с датчиком положения

Элемент

направляющего аппарата турбонагнетателя

Напряжение

Холла

наружный

G581, электромагнит отделён от датчика

соответствует

постоянный магнит

Холла, который по перемещению магнита

расстоянию

определяет положение детали. Напряжённость

электромагнитного поля магнита

изменяется в зависимости от расстояния

Постоянный магнит на

до датчика Холла. При приближении

вращающейся оси

электромагнитного поля напряжение элемента

Угол вращения

Холла увеличивается, при отдалении —

уменьшается. По изменению напряжения

элемента Холла электронная часть датчика

определяет изменение положения детали.

Напряжение

Напряжение

элемента

элемента

Холла № 2

Холла № 1

Для определения и измерения углового

положения детали необходима иная

конструкция датчика Холла и постоянного

магнита. В этом случае в датчике

используются два элемента Холла,

расположенные параллельно друг другу.

В результате такого положения значения

напряжений являются противоположными.

По этим двум значениям рассчитывается угол

поворота оси. В данном примере постоянный

магнит состоит из двух стержневых магнитов,

соединённых двумя металлическими

Электронная

пластинами. Благодаря этому линии

часть датчика

магнитного поля проходят параллельно друг

другу между этими двумя магнитами.

рассчитанный угол поворота

U

28

Датчик температуры во впускном коллекторе

Датчик встроен в привод заслонки впускного

коллектора (электродвигатель заслонки

впускного коллектора V157). Он определяет

текущее положение заслонки впускного

коллектора.

Конструкция

Датчик находится на печатной плате,

расположенной под пластмассовой крышкой

корпуса заслонки впускного коллектора.

Он относится к типу магниторезистивных

датчиков, бесконтактно определяющих

положение постоянного электромагнита на оси

заслонки.

Использование сигнала

По сигналу этого датчика блок управления

двигателя определяет текущее положение

заслонки впускного коллектора. Помимо

других данных, этот сигнал используется

для управления системой рециркуляции

отработавших газов и восстановления

сажевого фильтра.

чувствительный элемент

магниторезистивного датчика

Последствия неисправности

При неисправности датчика система

рециркуляции отработавших газов

отключается. Напряжение на привод

заслонки впускного коллектора не подаётся,

и заслонка открывается под действием

возвратной пружины. В память заносится код

неисправности электродвигателя привода

заслонки впускного коллектора V157.

Постоянный магнит

U

29

Датчики

Конструкция и принцип работы магниторезистивных датчиков

Магниторезистивные датчики являются бесконтактными. Они используются для измерения угла

поворота, например, оси заслонки впускного коллектора. Особая внутренняя конструкция этих

датчиков позволяет им измерять угол поворота в пределах от 0° до 180°.

Другие преимущества:

- нечувствительность к колебаниям температуры в магнитном поле;

Ось с эталонным

- нечувствительность к износу эталонного электромагнита;

электромагнитом

- нечувствительность к механическим погрешностям.

Линия магнитного

поля

Конструкция

Чувствительный

В конструкцию магниторезистивного датчика

элемент

входят электронный элемент датчика,

датчика с

ферромагнитным

покрытый ферромагнитным материалом,

покрытием

и электромагнит (эталонный электромагнит).

Электромагнит закреплен на оси, вращение

которой необходимо измерять. При вращении

оси с установленным на ней стержневым

магнитом положение линий магнитного поля

Ось вращения

электромагнита изменяется по отношению к

эталонного

элементу датчика. Это приводит к изменению

электромагнита

сопротивления чувствительного элемента

по отношению к

датчика. По этому значению электронная

чувствительному

часть датчика рассчитывает абсолютный угол

элементу датчика

вращения оси по отношению к датчику.

Чувствительный элемент датчика включает

в себя элементы A и B, развёрнутые друг

к другу на 45°. Каждый из этих элементов

включает в себя четыре моста измерения

сопротивления, которые установлены под

Мосты

углом 90° друг к другу вокруг общей оси.

измерения

сопротивления

Элемент А

датчика

Элемент В датчика

U

30

Принцип работы

Ось вращается напротив чувствительного

Элемент

элемента, что приводит к синусоидальному

А датчика

изменению сопротивления этого элемента.

По форме синусоидальной кривой положение

чувствительного элемента точно определяется

в диапазоне от -45 до +45°.

Пример:

Выходной

сопротивление (R) соответствует углу (α) 22,5°.

сигнал

Значение сопротивления,

указывающее на угол поворота

В диапазоне от -90° до +90° возможны

два значения угла для одного значения

сопротивления. В указанном диапазоне

чувствительный элемент не может чётко

определить угловое положение.

Пример:

сопротивление (R) соответствует углам (α)

22,5° и 67,5°.

Значение сопротивления,

указывающее на два возможных угла

При использовании двух чувствительных

элементов и их взаимного положения на 45°

по отношению друг к другу сигнал представлен

в виде двух синусоидальных кривых,

Выходной

указывающих углы, которые отличаются

сигнал

на 45°. Электронная часть датчика может

Выходной

элемента В

точно рассчитать угол в диапазоне от 0° до

сигнал

датчика

180°. Расчёт производится по двум кривым,

элемента А

датчика

а результат передаётся в блок управления.

асинхронная

синусоидальная

кривая

Электронная

часть датчика

точный угол

U

31

Исполнительные механизмы

Исполнительные устройства

Клапан насос-форсунки, цилиндры №№ 1-4 N240, N241, N242, N243

Насос-форсунки оснащаются

пьезоэлектрическими клапанами. Они

являются составной частью насос-форсунок

и соединены непосредственного с блоком

управления двигателя. Управляя клапанами,

блок управления двигателя регулирует

продолжительность впрыска топлива

отдельными насос-форсунками.

Преимущества пьезоэлектрических клапанов

насос-форсунок по сравнению с электромагнит­

ными клапанами заключаются в следующем:

- сниженный уровень шума;

- более широкий диапазон давления впрыска

(130-2200 бар);

- более универсальная схема

предварительного и основного впрыска,

а также повторного впрыска;

- более высокий КПД;

- сниженный расход топлива;

- меньшая токсичность отработавших газов;

- повышенная мощность двигателя.

Последствия неисправности

При неисправности клапана насос-форсунки впрыск в соответствующий цилиндр не

осуществляется. При незначительном отклонении от соответствующего режима работа клапана

насос-форсунки возобновляется. В любом случае в память заносится код неисправности.

Более подробная информация приведена в программе самообучения № 62.

U

32

Электромагнитный клапан ограничения давления наддува N75

Клапан находится в моторном отсеке рядом

с турбонагнетателем в нагнетательной

камере. Он нагнетает в вакуумный привод

турбонагнетателя давление, необходимое

для регулировки положения направляющих

лопаток.

Последствия неисправности

Если на клапан не подаётся напряжение,

вакуумный привод отделяется от вакуумной

системы. Пружина вакуумного привода

перемещает тягу механизма регулировки

таким образом, чтобы направляющие лопатки

турбонагнетателя были расположены под

большим углом (положение аварийного

режима). При низкой частоте вращения

коленчатого вала двигателя и, следовательно,

низком давлении в выпускной системе

давление наддува также является низким.

Обозначения

a

- Вакуумная система

b

- Блок управления двигателя J623

c

- Всасываемый воздух

d

- Охладитель наддувочного воздуха

e

- Электромагнитный клапан ограничения

давления наддува N75

f

- Компрессор

g

- Вакуумный привод с датчиком

положения направляющего аппарата

турбонагнетателя G581

h

- Турбинное колесо с регулируемыми

направляющими лопатками

U

33

Исполнительные механизмы

Клапан системы рециркуляции

отработавших газов N18

Электродвигатель через шестерню придаёт

возвратно-поступательное движение заслонке

клапана системы рециркуляции отработавших

газов. Для этого на электродвигатель

поступает аналоговый сигнал от блока

управления двигателя.

Последствия неисправности

Если клапан не работает, он закрывается под

действием возвратной пружины (положение

аварийного режима). В этом случае система

рециркуляции отработавших газов отключена.

Обозначения

a

- Всасываемый воздух

b

- Воздушная заслонка впускного

коллектора

c

- Канал подвода отработавших газов

d

- Клапан системы рециркуляции

отработавших газов N18 с

потенциометром системы рециркуляции

отработавших газов G212

e

- Блок управления двигателя J623

f

- Радиатор системы рециркуляции

отработавших газов

U

34

Переключающий клапан радиатора системы рециркуляции

отработавших газов N345

Клапан установлен в моторном отсеке

рядом с турбонагнетателем. Он создаёт для

вакуумного привода разрежение, необходимое

для переключения заслонки перепускного

канала.

Последствия неисправности

Если на клапан не подаётся напряжение,

вакуумный привод отделяется от вакуумной

системы. Перепускной канал радиатора

системы рециркуляции отработавших газов

закрыт заслонкой, в результате отработавшие

газы не проходят через радиатор.

Обозначения

a

- Всасываемый воздух

b

- Воздушная заслонка впускного

коллектора

c

- Клапан системы рециркуляции

отработавших газов

d

- Блок управления двигателя J623

e

- Охлаждённые отработавшие газы

f

- Выпуск охлаждающей жидкости

g

- Радиатор системы рециркуляции

отработавших газов

h

- Горячие отработавшие газы

i

- Вакуумный привод

k

- Впуск охлаждающей жидкости

l

- Переключающий клапан радиатора

системы рециркуляции отработавших

газов N345

m - Вакуумная система

U

35

Исполнительные механизмы

Электродвигатель привода

заслонки впускного коллектора

V157

Регулировочная заслонка, приводимая

в движение электродвигателем, находится

в корпусе заслонки впускного коллектора. Она

изменяет объём всасываемого воздуха, а её

положение регулируется блоком управления

двигателя.

Последствия неисправности

При отсутствии сигнала регулировочная

заслонка открывается под действием

возвратной пружины (положение аварийного

режима). В этом случае регулировочная

заслонка не уменьшает объём всасываемого

воздуха.

Обозначения

a

- Всасываемый воздух

b

- Заслонка впускного коллектора

с датчиком положения заслонки

и электродвигателем привода заслонки

V157

c

- Канал подвода отработавших газов

d

- Клапан системы рециркуляции

отработавших газов

e

- Блок управления двигателя J623

f

- Радиатор системы рециркуляции

отработавших газов

U

36

Клапан заслонки впускного коллектора N316

Клапан заслонки впускного коллектора

представляет собой электромагнитный клапан.

Он подаёт в вакуумный привод впускного

коллектора разрежение, необходимое для

открывания и закрывания вихревых заслонок.

Клапан заслонки впускного коллектора

установлен в моторном отсеке над

генератором переменного тока. На основании

карты характеристик блок управления

двигателя подаёт на него управляющий

сигнал.

Последствия неисправности

В случае неисправности вихревые заслонки

не закрываются. Они остаются в положении

«закрыто».

Обозначения

a

- Всасываемый воздух

b

- Воздушная заслонка впускного

коллектора

c

- Клапан системы рециркуляции

отработавших газов

d

- Блок управления двигателя J623

e

- Клапан заслонки впускного коллектора

N316

f

- Вакуумный привод

g

- Впускной коллектор с изменяемой

геометрией с переключающим валом

h

- Вакуумная система

U

37

Исполнительные механизмы

Свечи накаливания №№ 1-4 Q10, Q11, Q12, Q13

Особенностью системы является применение

Контактный

новых керамических свечей зажигания.

штырь

Они отличаются высокой износостойкостью

и долгим сроком службы. Кроме того,

преимуществами этих свечей накаливания

являются улучшение характеристик запуска

холодного двигателя и снижение токсичности

отработавших газов.

Корпус

свечи

накаливания

Конструкция

В конструкцию свечи накаливания

входит корпус свечи, контактный штырь

и нагревательный керамический элемент.

Нагревательный элемент состоит из

изолирующей защитной керамики

и внутренней токопроводящей нагревательной

керамики. Нагревательная керамика заменяет

собой управляющую и нагревательную

спирали.

Последствия неисправности

Защитный

Если блок управления свечей накаливания

керамический слой

определяет слишком высокий ток или

напряжение подключённой свечи накаливания,

Нагревательный

сигналы управления на эту свечу не подаются.

керамический элемент

Необходимо следить за тем, чтобы керамические свечи накаливания устанавливались только

на двигатели, разработанные для применения таких свечей. Установка несоответствующих

керамических свечей накаливания на двигатели неизбежно приводит к ухудшенному запуску

холодного двигателя. Это объясняется тем, что блок управления двигателя не может

использовать весь потенциал таких свечей.

Следует обратить внимание на то, что керамические свечи накаливания двигателей TDI с 2 и 4

клапанами на цилиндр отличаются длиной резьбовой части.

Керамические свечи накаливания чувствительны к удару и изгибу. Более подробная информация

приведена в Руководстве по ремонту.

U

38

Принцип работы

Предпусковой нагрев свечами накаливания

Управление керамическими свечами накаливания осуществляется блоком управления двига­

теля посредством блока управления свечей накаливания J179 с помощью сигналов с широтно-

импульсной модуляцией (ШИМ). При этом напряжение на отдельной свече регулирует­

ся частотой ШИМ-сигнала. Для быстрого запуска двигателя при температуре ниже 14°C

максимальное напряжение для прогрева составляет 11,5 В. При таком напряжении обеспечи­

вается быстрый прогрев свечи накаливания (не более 2 с) до температуры свыше 1000°C.

В результате обеспечивается быстрый предварительный прогрев всех цилиндров двигателя.

Накаливание после пуска двигателя

При непрерывном снижении частоты управляющего сигнала напряжение сигнала с широтно-

импульсной модуляцией поддерживается на номинальном уровне 7 В. На этапе накаливания

после пуска двигателя температура керамической свечи накаливания достигает 1350°C.

В течение не более 5 минут после пуска двигателя этот период длится до температуры охлаж­

дающей жидкости 20°C. Высокая температура накаливания приводит к снижению содержания

диоксида углерода в отработавших газах и уровню шума при сгорании на этапе прогрева.

Промежуточное накаливание

Для восстановления сажевого фильтра свечи накаливания получают сигнал от блока управления

двигателя на промежуточное накаливание. Благодаря промежуточному накаливанию на этапе

восстановления фильтра улучшаются условия сгорания. Благодаря тому, что керамические

свечи накаливания отличаются превосходными характеристиками износостойкости, работа

свечей на этапе восстановления фильтра не снижает их срока службы.

Сравнение

По сравнению с металлической свечой накаливания керамическая свеча накаливания

обеспечивает большую температуру накаливания при одинаковом напряжении.

Металлическая свеча

Керамическая свеча

накаливания

накаливания

Обозначения

Напряжение, В

Температура накаливания, °C

U

39

Функциональная схема

G6

Подкачивающий топливный насос

N240 Клапан насос-форсунки цилиндра № 1

G31

Датчик давления наддува

N241 Клапан насос-форсунки цилиндра № 2

G39

Лямбда-зонд

N242 Клапан насос-форсунки цилиндра № 3

G42

Датчик температуры воздуха на впуске

N243 Клапан насос-форсунки цилиндра № 4

G79

Датчик положения педали акселератора

N316 Клапан заслонки впускного коллектора

G83

Датчик температуры охлаждающей

N345 Переключающий клапан радиатора

жидкости на выходе из радиатора

системы рециркуляции отработавших

G185 Датчик № 2 положения педали

газов

акселератора

Q10

Свеча накаливания

J17

Реле топливного насоса

Q11

Свеча накаливания

J179

Блок управления свечей накаливания

Q12

Свеча накаливания

J317

Реле подачи напряжения 30

Q13

Свеча накаливания

J519

Блок управления электропитанием

S

Предохранитель

J623

Блок управления двигателя

Z19

Обогреватель лямбда-зонда

U

40

Volkswagen Technical Site: http://vwts.ru http://volkswagen.msk.ru http://vwts.info

огромный архив документации по автомобилям Volkswagen, Skoda, Seat, Audi

F

Выключатель стоп-сигнала

N75

Электромагнитный клапан ограничения

G28

Датчик частоты вращения коленчатого

давления наддува

вала двигателя

S

Предохранитель

G40

Датчик Холла

V7

Вентилятор радиатора

G62

Датчик температуры охлаждающей

V157

Электродвигатель привода заслонки

жидкости

впускного коллектора

G81

Датчик температуры топлива

V177

Вентилятор № 2 радиатора

G235 Датчик № 1 температуры отработавших

газов

G448 Датчик № 2 температуры отработавших

Цветовая кодировка/Обозначения

газов первого ряда

G476 Датчик положения педали сцепления

вход

выход

(только для автомобилей с МКП)

G527 Датчик температуры сажевого фильтра

«+»

J293

Блок управления вентилятором

масса («-»)

радиатора

J519

Блок управления электропитанием

J623

Блок управления двигателя

U

41

Функциональная схема

Диагностический

разъем

G70

Массовый расходомер воздуха

G212 Потенциометр системы рециркуляции

отработавших газов

G450 Датчик № 1 давления отработавших

газов

G581 Датчик положения направляющего

аппарата турбонагнетателя

J519

Блок управления электропитанием

J623

Блок управления двигателя

J533

Диагностический интерфейс шины

Цветовая кодировка/Обозначения

данных

N18

Клапан системы рециркуляции

отработавших газов

вход

выход

S

Предохранитель

«+»

масса («-»)

U

42

///////////////////////////////////////