Skoda Бензиновый двигатель 1,4 л/132 кВт TSI с двойным наддувом. Устройство и принцип действия
Сервисное обслуживание
83
Бензиновый двигатель 1,4 л/132 кВт TSI
с двойным наддувом
(приводной нагнетатель, турбонагнетатель)
Программа самообучения
В этой программе самообучения мы представляем
первый серийный двигатель производства Škoda,
оснащённый двумя нагнетателями: приводным
нагнетателем и турбонагнетателем.
По состоянию на 05/2010 двигатели 1,4 л/132
кВт TSI устанавливались на автомобили
ŠkodaFabia II RS.
U
Содержание
Краткое описание двигателя
4
Краткое описание
4
Технические характеристики
5
Механическая часть двигателя
6
Блок цилиндров
6
Кривошипно-шатунный механизм
6
Головка блока цилиндров и клапанный механизм
7
Цепной привод ГРМ и масляный насос
8
Регулирование фаз газораспределения для впускных клапанов
8
Поликлиновая ременная передача
9
Двойной наддув — приводной нагнетатель и турбонагнетатель
10
Схема системы наддува
11
Режимы работы системы наддува
12
Реализация различных режимов работы системы наддува
13
Приводной нагнетатель
15
Снижение шума приводного нагнетателя
17
Турбонаддув
18
Выпускной коллектор
18
Охлаждение наддувочного воздуха
19
Система смазки
20
Двухконтурная система охлаждения
21
Система питания с обратной связью по расходу
23
Система выпуска ОГ
24
Система управления двигателя
25
Шины CAN
25
Схема системы
26
Датчики
28
Исполнительные механизмы
38
Указания по разборке и сборке, выполнению
ремонтных работ и диагностики, а также подробную
информацию об эксплуатации можно найти в
сервисной литературе, в тестерах VAS и в бортовой
документации автомобиля.
Редактирование этой программы самообучения
было завершено 05/2010. Программа самообучения
не актуализируется.
U
Краткое описание двигателя
Описание двигателя
Разработан на базе двигателя 1,4 л/92 кВт TSI, известном, например, по модели Superb II.
Главной конструктивной особенностью и отличием от двигателя 1,4 л/92 кВт TSI является
в первую очередь система «двойного» наддува, в которой давление наддува создаётся,
в зависимости от режима работы двигателя, или механическим приводным нагнетателем, или
турбонагнетателем, или обоими этими нагнетателями вместе.
Такое техническое решение позволило обеспечить очень высокие динамические характеристики
двигателя, при сохранении низкого уровня расхода топлива, характерного для двигателей TSI.
SP83_02
Особенности конструкции
•
4 клапана на цилиндр;
• кожух двигателя с вакуумным ресивером
•
блок цилиндров из серого чугуна;
для привода заслонок впускных каналов;
•
кованый коленвал;
• впускной коллектор из пластмассы;
•
режим работы на гомогенной смеси
• плавное регулирование фаз распредвала
(лямбда = 1);
впускных клапанов;
• двойной впрыск при разогреве
• система питания с обратной связью по
нейтрализатора;
расходу топлива;
• турбонагнетатель с перепускным клапаном
• топливный насос высокого давления
(вестгейтом);
с рабочим давлением до 15 МПа (150 бар);
• подключаемый приводной нагнетатель;
• обмен данными по диагностическому
• охлаждение наддувочного воздуха;
протоколу UDS.
• необслуживаемый цепной привод ГРМ;
U
Технические характеристики
Обозначение двигателя
CAVE
Конструкция
рядный двигатель
Число цилиндров
4
Число клапанов на цилиндр
4
Рабочий объём
1390 см3
Внутренний диаметр цилиндра
76,5 мм
Ход поршня
75,6 мм
Степень сжатия
10 : 1
Макс. мощность
132 кВт при 6200 мин-1
Макс. крутящий момент
250 Н·м при 2000-4500 мин-1
Система управления
Bosch MED 17.5.5
Топливо
неэтилированный бензин с окт. числом 98, или
95 — при небольшом снижении мощности
Нейтрализация ОГ
трёхкомпонентный каталитический
нейтрализатор
Соответствие нормам токсичности ОГ
Евро 5
Внешняя скоростная характеристика
130
375
120
350
110
325
100
300
90
275
80
250
70
225
60
200
50
175
40
150
30
125
1000
2000 3000
4000
5000
6000
7000
n, мин-1
SP83_01
U
Механическая часть двигателя
Блок цилиндров
Блок цилиндров двигателя 1,4 л/132 кВт TSI был перенят от двигателя 1,4 л/92 кВт TSI.
цилиндр
наружная стенка блока
цилиндров из серого чугуна
SP83_03
Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм двигателя 1,4 л/132 кВт TSI так же, как и блок цилиндров, был
перенят от двигателя 1,4 л/92 кВт TSI.
поршень
графитное покрытие юбки
поршневой палец
поршня
шатун
кованый коленвал
SP83_04
Дополнительную информацию по блоку цилиндров и кривошипно-шатунному
механизму см. в программе самообучения 68.
U
Головка блока цилиндров
и клапанный механизм
головка блока цилиндров
Так как выпускные клапаны работают
в более тяжёлых условиях, на их сёдла
наносится тугоплавкое покрытие,
а пружины подвергаются улучшению (вид
термообработки).
Сами выпускные клапаны имеют полый
стержень с натриевым наполнителем для
улучшения теплоотвода в условиях высоких
температур отработавших газов. Благодаря
этому снижение температуры выпускных
клапанов может достигать 100 °C.
SP83_05
выпускной
впускной клапан
клапан
Корпус распредвалов
топливный
насос высокого
корпус
Распредвалы вставлены в корпус и имеют по
распредвалов
давления (ТНВД)
три опоры. Их осевой люфт ограничивается
крышками.
с толкателем с роликом
К корпусу распредвалов привинчен топливный
насос высокого давления (ТНВД), который
приводится двухкулачковым профилем на
распредвале впускных клапанов. Рабочий ход
ТНВД составляет 5,7 мм. Для уменьшения
трения усилие от профиля распредвала
воспринимается роликовым толкателем.
SP83_06
распредвал
двухкулачковый
впускных клапанов
профиль привода
ТНВД
U
Механическая часть двигателя
Цепной привод ГРМ и масляный насос
Распредвалы и масляный насос приводятся от коленвала необслуживаемыми цепными
приводами.
Привод распредвалов
Привод масляного насоса
Цепь привода ГРМ выполнена с закалёнными
Для снижения шумности привода масляного
валиками и пластинами высокой прочности,
насоса он осуществляется зубчатой цепью
размеры которых позволяют им выдерживать
с шагом 8 мм.
возникающие в цепи напряжения.
Натяжение цепи осуществляется натяжителем
Натяжение цепи обеспечивается
с механической пружиной.
гидравлическим натяжителем.
звёздочка распредвала
звёздочка распредвала впускных
выпускных клапанов
клапанов с регулятором фаз ГРМ
в ступице
цепь привода ГРМ
успокоитель
башмак натяжителя
звёздочки привода ГРМ и
масляного насоса на коленвале
гидравлический натяжитель цепи
натяжитель цепи с механической
пружиной
цепной привод масляного насоса
звёздочка масляного насоса
SP83_07
Регулирование фаз газораспределения впускных клапанов
Плавное регулирование фаз ГРМ впускных
Регулирование фаз ГРМ улучшает
клапанов осуществляется в зависимости
характеристику крутящего момента и
от нагрузки и числа оборотов двигателя
позволяет реализовать очень хорошую
с помощью поворотного гидродвигателя.
внутреннюю рециркуляцию ОГ.
Диапазон регулирования составляет макс. 40°
угла поворота коленвала.
U
Поликлиновая ременная передача
В конструкции двигателя 1,4 л/132 кВт TSI имеется две поликлиновых ременных передачи.
- В приводе навесных агрегатов используется шестиручейковый поликлиновой ремень.
С помощью этого ремня от шкива на коленвале приводятся насос системы охлаждения,
генератор и компрессор климатической установки.
- Для привода механического нагнетателя используется пятиручейковый поликлиновой ремень.
Привод механического нагнетателя осуществляется через отключаемую электромагнитную
муфту.
Натяжение ремней обеспечивается в приводе навесных агрегатов двумя натяжными роликами,
а в приводе нагнетателя — одним. Натяжной ролик справа от шкива коленвала обеспечивает
надлежащий охват ремнём одновременно и шкива коленвала, и шкива насоса системы
охлаждения.
ременный привод
ременный
механического
привод
нагнетателя
навесных
агрегатов
натяжной ролик
шкив приводного
нагнетателя
шкив генератора
натяжной ролик
натяжной ролик
шкив
шкив насоса системы
компрессора
охлаждения/шкив с
климатической
электромагнитной муфтой
установки
SP83_08
приводного нагнетателя N421
шкив коленвала
U
Механическая часть двигателя
Двойной наддув — приводной нагнетатель и турбонагнетатель
До этого момента на двигателях Škoda использовалась только схема наддува с
турбонагнетателем. Двигатель 1,4 л/132 кВт TSI стал первым, в котором применена
комбинированная схема, с механическим приводным нагнетателем и турбонагнетателем.
Практически это означает, что, в зависимости от потребности в крутящем моменте, в создании
давления наддува может, помимо турбонагнетателя, участвовать также и приводной нагнетатель.
Турбонагнетатель
турбонагнетатель
Турбонагнетатель приводится отработавшими
газами постоянно.
Преимущества:
- высокая эффективность двигателя (КПД)
вследствие использования энергии
отработавших газов.
Недостатки:
- на двигателях с небольшим рабочим
объёмом давления наддува, создаваемого
турбонагнетателем в нижней части диапазона
оборотов двигателя, оказывается недостаточно
для развития высокого крутящего момента;
SP83_09
- высокая термическая нагрузка.
Приводной нагнетатель
Приводной нагнетатель представляет собой
компрессор с отключаемым механическим
приводом (через электромагнитную муфту).
Преимущества:
- быстрое создание требуемого давления
наддува;
- высокий крутящий момент в нижней части
диапазона оборотов двигателя;
- подключается только тогда, когда в нём есть
потребность;
- не требует внешней смазки или охлаждения.
Недостатки:
- потребляет полезную мощность (крутящий
SP83_10
момент) двигателя;
приводной (механический)
- давление наддува пропорционально оборотам
нагнетатель
двигателя, на высоких оборотах давление ог
раничивается (в результате часть затраченной
на его создание энергии теряется впустую).
U
10
Схема системы наддува
блок регулирующей
приводной
датчик давления во
заслонки J808
нагнетатель
впускном коллекторе G71
с датчиком температуры
всасываемый
привод
воздуха на впуске G42
воздух
нагнетателя
датчик давле
ния впускного
коллектора
воздушный
(нагнетатель)
фильтр
G583 с датчиком
впускной
температуры
коллектор
блок дроссельной заслонки J338
воздуха на
впуске G520
датчик давления наддува G31
с датчиком температуры воздуха
электро
на впуске G299
магнитная
интеркулер
муфта
привод
электромагнитный клапан ограни
выпускной
навесных
чения давления наддува N75
коллектор
агрегатов
каталитичес
кий нейтра
лизатор
вакуумный
привод клапана
ОГ
ограничения
давления наддува
перепускной
перепускной воздушный
турбонагнетатель
клапан (вестгейт)
клапан турбонагнетателя
SP83_11
N249
Всасываемый воздух проходит через
Сжатый турбонагнетателем воздух проходит
воздушный фильтр. Положение регулирующей
через интеркулер и блок дроссельной заслонки
заслонки определяет, пройдёт ли всасываемый
J338 во впускной коллектор.
воздух через приводной нагнетатель или будет
направлен сразу в турбонагнетатель.
U
11
Механическая часть двигателя
Режимы работы системы наддува
В зависимости от потребности в крутящем моменте и режима работы двигателя, блок
управления двигателя реализует различные соотношения приводного нагнетателя и
турбонагнетателя в создании необходимого давления наддува. При этом турбонагнетатель
работает постоянно, во всём диапазоне оборотов двигателя. Однако в нижней части
этого диапазона энергии отработавших газов может быть недостаточно для того, чтобы
турбонагнетатель мог один обеспечить требуемое давление наддува.
Зона постоянного включения приводного нагнетателя
Пока обороты двигателя остаются меньше 2400 мин-1 приводной нагнетатель
постоянно включён. Создаваемое им давление наддува регулируется (ограничивается)
блоком регулирующей заслонки J808.
Диапазон работы приводного нагнетателя
Далее и до оборотов 3500 мин-1 приводной нагнетатель включается при необходимости
(например, при резком ускорении после движения с постоянной скоростью в этом
диапазоне оборотов). При таком резком ускорении турбонагнетатель, обладающий
определённой инертностью, будет реагировать с запозданием. Поэтому для как можно
более быстрого достижения требуемого давления наддува блок управления двигателя
подключает приводной нагнетатель.
Диапазон работы турбонагнетателя
В зелёной области турбонагнетатель справляется с созданием необходимого
давления наддува самостоятельно. Давление наддува регулируется (ограничивается)
электромагнитным клапаном ограничения давления наддува N75.
Крутящий момент, Н·м
SP83_12
U
12
Реализация различных режимов работы системы наддува
В зависимости от нагрузки и числа оборотов блок управления двигателя решает, достаточно ли
для создания требуемого крутящего момента работы только одного турбонагнетателя, или же
для этого необходимо дополнительно подключить приводной нагнетатель.
«Атмосферный» режим при малой нагрузке
блок регулирующей
заслонки J808
Когда приводной нагнетатель не создаёт
давление наддува, его регулирующая
заслонка полностью открыта. Засасываемый
воздух попадает через открытую заслонку
непосредственно к турбонагнетателю. Турбина
блок
турбонагнетателя приводится потоком ОГ,
дроссельной
однако энергия этого потока настолько мала,
заслонки J338
что турбонагнетатель создаёт только очень
незначительное давление наддува. Положение
дроссельной заслонки соответствует
положению педали акселератора, во впускном
коллекторе создаётся разрежение.
турбонагнетатель
SP83_13
датчик давления
во впускном
приводной нагнетатель
Работа приводного нагнетателя и
коллекторе
турбонагнетателя при высокой нагрузке
(приводной
блок регулирующей
в диапазоне оборотов до 2400 мин-1
нагнетатель)
заслонки J808
G583
В этом диапазоне оборотов регулирующая
заслонка закрыта. Электромагнитная муфта
в приводе нагнетателя включена, нагнетатель
сжимает засасываемый воздух. Сжатый
приводным нагнетателем воздух подаётся
к турбонагнетателю, который сжимает его до
блок
ещё более высокого давления.
дроссельной
Давление наддува, создаваемое приводным
заслонки J338
нагнетателем, измеряется датчиком давления
датчик давления
во впускном коллекторе G583 и регулируется
наддува G31
блоком регулирующей заслонки J808.
Общее, результирующее давление наддува
измеряется датчиком давления наддува G31.
Дроссельная заслонка полностью открыта. Во
впускном коллекторе создаётся давление до
0,25 МПа (2,5 бар).
электро
турбонагнетатель
SP83_14
магнитная
муфта
U
13
Механическая часть двигателя
Работа приводного нагнетателя и
турбонагнетателя при высокой нагрузке в
приводной нагнетатель
блок регулирующей
диапазоне оборотов 24003500 мин-1
заслонки J808
В этом диапазоне оборотов при движении
автомобиля с постоянной скоростью
давление наддува создаётся одним только
турбонагнетателем. При резком ускорении
после движения с постоянной скоростью,
блок
однако, турбонагнетатель, вследствие своей
дроссельной
инертности, не сможет создать требуемое
заслонки J338
давление наддува достаточно быстро.
В таком случае блок управления подключает
приводной нагнетатель, ограничивая
создаваемое им давление с помощью
регулирующей заслонки J808, так чтобы
иметь на выходе требуемое общее давление
наддува.
Другими словами можно сказать,
электро
турбонагнетатель
что приводной нагнетатель помогает
SP83_15
магнитная
турбонагнетателю создать требующееся
муфта
давление наддува.
Режим турбонагнетателя
приводной
блок
нагнетатель
регулирующей
заслонки J808
Начиная с оборотов прим. 3500 мин-1
турбонагнетатель может уже и один создавать
требуемое, при любой нагрузке, давление
наддува. Регулирующая заслонка полностью
открыта и засасываемый воздух проходит
непосредственно к турбонагнетателю, минуя
приводной нагнетатель. Энергии отработавших
блок
газов в этом диапазоне оборотов уже
дроссельной
достаточно для создания требуемого давления
заслонки J338
наддува.
датчик давления
Во впускном коллекторе создаётся давление
наддува G31
до 0,2 МПа (2 бар).
Создаваемое турбонагнетателем
давление наддува измеряется датчиком
давления наддува G31, регулируется оно
электромагнитным клапаном ограничения
давления наддува N75.
электро
SP83_16
магнитная
электромагнитный
муфта
клапан ограничения
турбонагнетатель давления наддува
N75
U
14
Приводной нагнетатель
шкив электромагнитной муфты
приводного нагнетателя
Привод нагнетателя
ремень привода
шкив насоса системы
механического
Приводной нагнетатель, при необходимости,
охлаждения
нагнетателя
подключается с помощью установленной
на блоке насоса системы охлаждения
электромагнитной муфты. Механический
нагнетатель приводится ременным приводом
от насоса системы охлаждения.
Передаточное отношение между шкивами
коленвала и приводного нагнетателя таково,
что вал нагнетателя вращается с пятикратной
скоростью коленвала. Максимальное число
оборотов приводного нагнетателя составляет
17 500 мин-1.
приводной (механический)
SP83_17
нагнетатель
натяжной
шкив
шкив привода
ролик
коленвала
механического
нагнетателя
Запрещается разбирать
приводной нагнетатель. Картер,
в котором находятся зубчатые
колёса межроторной передачи,
заполнен смазкой на весь срок
службы.
SP83_18
роторы
зубчатые колёса
межроторной передачи
Приводной нагнетатель
роторы
Приводной (механический) нагнетатель
привинчен к блоку цилиндров за воздушным
фильтром, со стороны впускного коллектора.
Сжатие воздуха в нём осуществляется двумя
винтовыми роторами. Создаваемое давление
SP83_19
наддува регулируется (ограничивается) блоком
регулирующей заслонки J808. Максимальное
давление наддува, создаваемое приводным
нагнетателем, достигает 0,175 МПа (1,75 бар).
всасывание
нагнетание
U
15
Механическая часть двигателя
Работа приводного нагнетателя
Два ротора приводного нагнетателя имеют
Нагнетание
Всасывание
такую форму, что при их вращении свободный
объём со стороны всасывания увеличивается.
роторы
приводной
Поданный в него воздух перемещается
нагнетатель
роторами к стороне нагнетания. На стороне
нагнетания свободный объём между роторами
снова уменьшается. Поступивший воздух
сжимается и подаётся к турбонагнетателю.
От воздушного
фильтра
блок регулирующей
заслонки J808
SP83_20
К турбонагнетателю
Регулирование давления наддува
приводного нагнетателя
Давление наддува, создаваемое приводным
Нагнетание
Всасывание
нагнетателем, регулируется положением
регулирующей заслонки. Когда регулирующая
заслонка закрыта, приводной нагнетатель
развивает максимальное давление наддува.
Весь сжатый им воздух полностью подаётся к
турбонагнетателю.
Если давление наддува слишком высоко,
регулирующая заслонка частично открывается.
Теперь только часть нагнетённого (и
сжатого приводным нагнетателем) воздуха
направляется на вход турбонагнетателя,
остальная же часть через приоткрытую
От воздушного
регулирующую заслонку возвращается на
фильтра
сторону всасывания приводного нагнетателя.
блок регулирующей
За счёт этого давление наддува понижается.
заслонки J808
SP83_21
Воздух, перешедший на сторону всасывания
К турбо
приводного нагнетателя, вновь сжимается.
нагнетателю
За счёт этого потребляемая приводным
датчик давления впускного
нагнетателем мощность уменьшается
коллектора (нагнетатель)
(экономия энергии). Давление наддува
G583 с датчиком температуры
воздуха на впуске G520
измеряется датчиком давления во впускном
коллекторе (приводной нагнетатель) G583.
U
16
Снижение шума приводного нагнетателя
Приводной нагнетатель расположен на двигателе со стороны, обращённой к салону, поэтому
возникающие при его работе шумы могут быть непосредственно слышны водителю и
пассажирам. Чтобы максимально снизить шумовой фон приводного нагнетателя, были приняты
следующие меры.
Конструктивные особенности:
- модифицированная геометрия зубчатого
- установка с обоих сторон (всасывания и
зацепления (угол зацепления и боковой
нагнетания) нагнетателя глушителей;
зазор в зацеплении);
- приводной нагнетатель заключён
- высокая жёсткость валов приводного
в пластмассовый корпус, на стенки которого
нагнетателя;
дополнительно нанесён вспененный
- усиление картера приводного нагнетателя
шумопоглощающий материал.
специально разработанным для этого
оребрением;
пластмассовый
глушитель
корпус приводного
со стороны
нагнетателя
всасывания
шумопоглощающий
вспененный материал
шумопогло
щающий
глушитель со
вспененный
стороны нагнетания
материал
ремень привода
пластмассовый корпус
механического
приводного нагнетателя
приводной
SP83_22
нагнетателя
нагнетатель
Приводной нагнетатель
Электромагнитная муфта
При интенсивном ускорении
При размыкании электромагнит
в диапазоне оборотов
ной муфты три плоских пружины
2000-3000 мин-1
может быть
в шкиве приводного нагнетателя
слышен «вой» приводного
возвращаются в своё исходное
нагнетателя. Этот звук является
положение. При этом может быть
нормальным звуком работы
слышен щелчок, который явля
приводного нагнетателя.
ется совершенно нормальным
звуком, сопровождающим рабо
ту электромагнитной муфты.
Это также может происходить
при оборотах двигателя прим.
3400 мин-1.
U
17
Механическая часть двигателя
Турбонаддув
перепускной
воздушный клапан
модуль
подключение
Турбонагнетатель выполнен как единый узел
турбонагнетателя
турбо
к смазочной
с выпускным коллектором.
N249
нагнетателя
системе
Ввиду высокой температуры отработавших
газов модуль турбонагнетателя выполнен
из исключительно жаростойкого материала.
Чтобы защитить опоры вала от действия
высоких температур, турбонагнетатель
включён в контур системы охлаждения
двигателя. После выключения двигателя
циркуляцию охлаждающей жидкости в
контуре системы охлаждения (до 15 минут)
обеспечивает циркуляционный насос V50.
Эта мера позволяет предотвратить как
перегрев турбонагнетателя, так и образование
пузырьков пара в контуре системы
охлаждения.
Для обеспечения смазки, а также для
улучшения охлаждения, опоры вала
SP83_23
турбонагнетателя включены в масляный
вакуумный
перепускной
подключение
контур смазочной системы. Кроме того, на
привод
клапан
к системе
модуле турбонагнетателя находится также
ограничения
(вестгейт)
охлаждения
электрический перепускной воздушный клапан
давления
турбонагнетателя N249 и вакуумный привод
наддува
ограничителя давления наддува с вестгейтом.
выпускной
турбонагнетатель
коллектор
Выпускной коллектор
Выпускной коллектор двигателя 1,4 л/132 кВт
TSI рассчитан на температуру отработавших
газов до 1050 °C. Двигатель может, таким
образом, эксплуатироваться с высоким
давлением наддува и почти во всех
диапазонах с лямбда 1.
SP83_24
U
18
Охлаждение наддувочного воздуха
В двигателе 1,4 л/132 кВт TSI применяется интеркулер с воздушным охлаждением.
Сжатый и, тем самым, нагревшийся наддувочный воздух обдувает алюминиевые пластины
интеркулера, которым он отдаёт большую часть своей тепловой энергии. Алюминиевые
пластины, в свою очередь, охлаждаются обдувающим их атмосферным воздухом.
Охлаждённый наддувочный воздух поступает в блок дроссельной заслонки и далее во впускной
коллектор.
нагревшийся
блок регулирующей
наддувочный воздух от
заслонки J808
турбонагнетатель
турбонагнетателя
интеркулер с
воздушным
блок
охлаждением
дроссельной
заслонки J338
от приводного
нагнетателя или
от регулирующей
заслонки
приводного
нагнетателя
охлаждённый наддувочный
воздух к дроссельной
SP83_25
заслонке
После того, как засасываемый воздух прошёл через турбонагнетатель, он имеет очень высокую
температуру. Температура наддувочного воздуха повышается, прежде всего, в результате сжатия
воздуха, но также и в результате воздействия высокой температуры ОГ и может достигать
200 °C.
Нагревшийся наддувочный воздух имеет меньшую плотность, что означает, что в цилиндры
будет попадать меньше кислорода. Охлаждение наддувочного воздуха повышает его плотность,
давая возможность подать в цилиндры больше кислорода.
Кроме того, охлаждение снижает склонность к детонации и к образованию оксидов азота.
U
19
Механическая часть двигателя
Система смазки
Контур системы смазки
масляный фильтр
турбонагнетатель
В контур системы смазки двигателя
1,4 л/132 кВт TSI входят турбонагнетатель и
форсунки охлаждения поршней.
Условные обозначения:
всасывание масла
подача масла
возврат масла
форсунки
охлаждения
поршней
SP83_26
масляный насос
звёздочка привода масляного
насоса на коленвале
Масляный насос Duo-Centric
натяжитель
Масляный насос Duo-Centric находится
цепи с
под блоком цилиндров и приводится
механи
ческой
необслуживаемой зубчатой цепной передачей
пружиной
от коленвала.
Оптимальное натяжение цепи обеспечивается
натяжителем с механической пружиной.
звёздочка
масляного
насоса
SP83_27
зубчатая цепь
U
20
Двухконтурная система охлаждения
В двигателе 1,4 л/132 кВт TSI применена двухконтурная система охлаждения, обеспечивающая
протекание через блок цилиндров и ГБЦ охлаждающей жидкости с разной температурой. В ГБЦ
охлаждающая жидкость проходит «поперечно», т. е. от стороны впуска к стороне выпуска. Такая
схема обеспечивает равномерное распределение температуры в ГБЦ и называется схемой
охлаждения с поперечным протоком ОЖ.
Особенности конструкции:
- двухконтурная система охлаждения
- электрический циркуляционный насос ОЖ
с разной температурой ОЖ в ГБЦ и блоке
V50;
цилиндров (два термостата);
- охлаждение турбонагнетателя.
- термостат 1 для ГБЦ выполнен
двухступенчатым;
2
13
Условные обозначения:
1
1
дроссель
2
теплообменник отопителя
3
термостат 1 для ГБЦ
(открывается при 80 °C)
4
корпус распределителя ОЖ
5
термостат 2 для блока
12
цилиндров (открывается при
3
95 °C)
6
радиатор
11
4
7
масляный радиатор
8
электрический циркуляционный
5
насос ОЖ V50
10
9
турбонагнетатель
10 контур системы охлаждения для
ГБЦ
11 контур системы охлаждения для
9
7
блока цилиндров
12 насос системы охлаждения
1
13 расширительный бачок
8
6
SP83_28
U
21
Механическая часть двигателя
Система охлаждения двигателя 1,4 л/132 кВт
TSI подразделяется на два контура. Примерно
охлаждающий
одна треть всех ОЖ циркулирует через блок
термостат 2
контур для ГБЦ
цилиндров и две трети подаются к камерам
сгорания в ГБЦ.
Двухконтурная система охлаждения имеет
следующие преимущества:
- более быстрый прогрев блока цилиндров,
поскольку до достижения температуры
95 °C охлаждающая жидкость в блоке
цилиндров остаётся неподвижной (быстрый
термостат 1
прогрев стенок цилиндров уменьшает
выбросы углеводородов);
- более высокий уровень температуры
в блоке цилиндров ведёт к уменьшению
потерь на трение в кривошипно-шатунном
охлаждающий контур
механизме;
блока цилиндров
SP83_29
- более низкий уровень температуры
в ГБЦ (80 °C) обеспечивает лучшее
охлаждение камер сгорания. Благодаря
этому улучшается наполнение цилиндров
и уменьшается опасность детонации.
Корпус распределителя ОЖ с
двухступенчатым термостатом 1 для ГБЦ
Вследствие сравнительно высокой
потребности в потоке ОЖ, при высоких
оборотах двигателя в системе охлаждения
создаётся достаточно высокое давление.
Двухступенчатый термостат 1 для ГБЦ
обеспечивает и в этих условиях открывание
в точном соответствии с требованиями.
В одноступенчатом термостате необходимо
было бы открыть тарелку клапан большей
площади под высоким давлением. Вследствие
больших сил противодействия такой
тарелка ступени
термостат открывался бы только при более
1 термостата тарелка ступени 2
высокой температуре. В двухступенчатом
термостата
термостате при достижении нужной
Ступень 1
SP83_30
температуры ОЖ открывается сначала только
Ступень 2
малый тарельчатый клапан. При малой
площади тарелки клапана меньше и силы
противодействия и термостат открывается
точно при достижении заданной температуры.
По достижении определённого открытия малая
тарелка термостата приводит в движение
и большую, в результате открывается
максимально возможное проходное сечение.
U
22
Система питания с обратной связью по расходу
Система питания двигателя 1,4 л/132 кВт TSI перенята от двигателя 1,4 л/92 кВт TSI.
Электрический подкачивающий топливный насос и топливный насос высокого давления (ТНВД)
подают в двигатель только ровно столько топлива, сколько его требуется в данный момент. Тем
самым снижается потребляемая топливными насосами электрическая и механическая мощность
и экономится топливо.
Контур низкого давления системы питания
Контур высокого давления системы питания
концевой выключатель двери
БУ бортовой сети (BCM) J519; электропитание
для включения подкачивающего
подкачивающего топливного насоса G6
топливного насоса G6
датчик давления
БУ двигателя J623
топлива G247
предохранительный клапан
(открывается при давлении 17 МПа)
БУ топливного
насоса J538
рампа
топливный фильтр с
редукционным клапаном
регулятор
топливный
давления
насос
топлива N276
высокого
давления
(ТНВД)
форсунки цилиндров
электрический
1-4 N30-N33
подкачивающий насос G6
0,05-0,64 МПа (0,5-6,4 бар)
5-15 МПа (50-150 бар)
SP83_31
U
23
Механическая часть двигателя
Система выпуска ОГ
Нейтрализация отработавших газов происходит в трёхкомпонентном каталитическом
нейтрализаторе. Труба, соединяющая выпускной коллектор с нейтрализатором, выполнена
теплоизолированной, это обеспечивает более быстрый прогрев нейтрализатора и,
одновременно, термозащиту близлежащих узлов.
Во входной воронке нейтрализатора установлен линейный лямбда-зонд. Его положение выбрано
таким образом, что он обдувается в равной степени отработавшими газами от всех цилиндров.
Благодаря размещению в непосредственной близости от двигателя достигается более быстрое
начало лямбда-регулирования.
соединительная
теплоизолированная труба
задний глушитель
трёхкомпонентный
каталитический
нейтрализатор
передний глушитель
сильфон
линейный лямбда-зонд
перед нейтрализатором
широкополосный лямбда-
SP83_32
G39/нагрев. элемент
зонд после нейтрализатора
лямбда-зонда перед
G130/нагрев. элемент
нейтрализатором Z19
лямбда-зонда после
нейтрализатора Z29
U
24
Система управления двигателя
Шины CAN
На схеме ниже показано, с какими другим блоками управления в автомобиле блок управления
двигателя J623 обменивается данными по шине CAN.
G419
J623
J745
J104
J743
T16
J500
J587
J234
G85
J533
J362
J285
J519
E221
J527
J255
SP83_42
E221
панель управления на рулевом колесе
J587
блок управления датчиков положения
G85
датчик угла поворота рулевого колеса
селектора АКП
G419
блок датчиков ESP
J623
блок управления двигателя
J104
блок управления ABS и ESP
J743
блок Mechatronik для КП DSG
J234
блок управления подушек
J745
блок управления системы адаптивного
безопасности
освещения и корректора фар
J255
блок управления Climatronic
T16
диагностический разъём
J285
блок управления комбинации
приборов
J362
блок управления иммобилайзера
CAN-привод
J500
блок управления усилителя рулевого
CAN-комфорт
управления
LIN
J519
блок управления бортовой сети (BCM)
J527
блок управления рулевой колонки
J533
межсетевой интерфейс (GATEWAY)
U
25
Система управления двигателя
Схема системы
Датчики
Датчик давления во впускном коллекторе G71
с датчиком температуры воздуха на впуске G42
Датчик давления впускного коллектора
(нагнетатель) G583
с датчиком температуры воздуха на впуске G520
Датчик давления наддува G31
с датчиком температуры воздуха на впуске G299
Датчик числа оборотов двигателя G28
Датчик Холла G40
Диагности
Блок дроссельной заслонки J338 с датчиком угла
ческий
поворота 1 для привода дроссельной заслонки
разъём
G187 и датчиком угла поворота 2 для привода
дроссельной заслонки G188
Блок регулирующей заслонки J808
с потенциометром регулирующей заслонки G584
Датчик положения педали акселератора G79 и
датчик 2 положения педали акселератора G185
Датчик положения педали тормоза G100
Датчик давления топлива (высокое давление)
G247
Датчик детонации 1 G61
Датчик температуры охлаждающей жидкости G62
Датчик температуры охлаждающей жидкости на
выходе из радиатора G83
Лямбда-зонд G39
Лямбда-зонд после нейтрализатора G130
Блок управления
бортовой сети
Датчик давления усилителя тормозов G294
(BCM) J519/
межсетевой
интерфейс
Дополнительные входящие сигналы
(GATEWAY)
U
26
огромный архив документации по автомобилям Volkswagen, Skoda, Seat, Audi
Исполнительные элементы
Блок управления топливного насоса J538/
Блок управления
подкачивающий топливный насос G6
двигателя J623
с датчиком
Форсунки N30, N31, N32, N33
атмосферного
давления
Катушки зажигания 1-4 с выходными каскадами
N70, N127, N291, N292
Блок дроссельной заслонки J338
с электроприводом дроссельной заслонки G186
Блок регулирующей заслонки J808
с исполнительным электродвигателем
регулирующей заслонки V380
Реле электропитания для Motronic J271
Регулятор давления топлива N276
Электромагнитный клапан адсорбера N80
Электромагнитная муфта приводного нагнетателя
N421
Блок управления
комбинации
Нагревательный элемент лямбда-зонда Z19
приборов J285
Нагревательный элемент лямбда-зонда после
нейтрализатора Z29
Клапан 1 регулятора фаз газораспределения
впускных клапанов N205
Перепускной воздушный клапан турбонагнетателя
N249
Электромагнитный клапан ограничения давления
наддува N75
Реле дополнительного насоса системы
охлаждения J496/циркуляционный насос ОЖ V50
дополнительные выходные сигналы
SP83_43
U
27
Система управления двигателя
Датчики
Датчик давления во впускном коллекторе G71 с датчиком температуры
воздуха на впуске G42
Представляет собой комбинированный датчик,
вкрученный в пластмассовый впускной коллектор
и измеряющий давление и температуру
всасываемого воздуха.
Использование сигнала
Используя сигналы датчика и данные о числе
оборотов, блок управления двигателя рассчиты
вает массу всасываемого воздуха. В зависимости
от рассчитанной массы всасываемого воздуха по
заложенной в памяти блока управления двигателя
характеристике корректируется давление наддува.
Последствия отсутствия сигнала
При прекращении поступления сигнала этого
SP83_33
датчика в качестве заменяющего сигнала
датчик давления во впускном
используются данные о положении дроссельной
коллекторе G71 с датчиком
заслонки и сигнал датчик температуры воздуха
температуры воздуха на
на впуске G299. Турбонагнетатель работает
впуске G42
в специальном резервном режиме.
Датчик давления впускного коллектора (нагнетатель) G583 с датчиком
температуры воздуха на впуске G520
Представляет собой комбинированный датчик,
вкрученный в пластмассовый впускной патрубок
за блоком регулирующей заслонки J808 и изме
ряющий давление и температуру всасываемого
воздуха.
Использование сигнала
На основании этого сигнала блок управления
двигателя управляет регулирующей заслонкой
J808, регулируя таким образом давление наддува
приводного нагнетателя. Одновременно, сигнал
используется для защиты компонентов от
слишком высоких температур. Когда температура
всасываемого воздуха достигает 130 °C, произво
дительность приводного нагнетателя уменьшается.
SP83_34
Последствия отсутствия сигнала
датчик давления впускного
При прекращении поступления сигнала от комби
коллектора (нагнетатель)
нированного датчика регулировать работу при
G583 с датчиком температуры
водного нагнетателя становится невозможно, тем
воздуха на впуске G520
самым работа приводного нагнетателя невозможна.
Турбонагнетатель работает в специальном резер
вном режиме. Мощность двигателя в нижней части
диапазона оборотов заметно уменьшается.
U
28
Датчик давления наддува G31 с датчиком температуры воздуха на
впуске G299
Комбинированный датчик, вкрученный
в пластмассовый впускной воздуховод
непосредственно перед блоком дроссельной
заслонки J338. Он измеряет давление и
температуру всасываемого воздуха.
Использование сигнала
На основании сигнала датчика давления над
дува G31 блок управления двигателя регули
рует давление наддува турбонагнетателя с
помощью электромагнитного клапана ограни
чения давления наддува N75. Сигнал датчика
температуры воздуха на впуске G299 исполь
зуется для расчёта корректирующего значения
SP83_35
для давления наддува, с целью учёта влияния
температуры на плотность наддувочного
датчик давления наддува
воздуха.
G31 с датчиком температуры
воздуха на впуске G299
Последствия отсутствия сигнала
При прекращении поступления сигнала от
обоих датчиков турбонагнетатель работает
в специальном резервном режиме. Давление
наддува уменьшается и мощность двигателя
падает.
Датчик атмосферного давления
Датчик встроен в блок управления двигателя и
измеряет атмосферное давление.
Использование сигнала
Сигнал датчика атмосферного давления
используется как корректирующий параметр
при регулировании давления наддува, так как
плотность воздуха с увеличением высоты над
уровнем моря падает.
SP83_36
Последствия отсутствия сигнала
При прекращении поступления сигнала
от датчика атмосферного давления,
турбонагнетатель работает только в
специальном резервном режиме. При этом
возможно повышение уровня токсичности ОГ и
снижение мощности двигателя.
U
29
Система управления двигателя
Блок дроссельной заслонки J338 с датчиком угла поворота 1 для
привода дроссельной заслонки G187 и датчиком угла поворота 2 для
привода дроссельной заслонки G188
Блок дроссельной заслонки J338 с датчиками
угла поворота для привода дроссельной
заслонки G187 и G188 установлен на входе
впускного коллектора.
Использование сигнала
На основании сигналов датчиков угла
поворота блок управления двигателя
распознаёт положение дроссельной заслонки
и может, при необходимости, его изменить.
Последствия отсутствия сигнала
SP83_37
При прекращении поступления сигнала от
одного датчика некоторые дополнительные
блок дроссельной заслонки J338 с
системы (например, круиз-контроль)
датчиком угла поворота 1 для привода
дроссельной заслонки G187 и датчиком
отключаются.
угла поворота 2 для привода дроссельной
При прекращении поступления сигнала от
заслонки G188
обоих датчиков привод дроссельной заслонки
отключается, а число оборотов двигателя
ограничивается 1500 мин-1.
Блок регулирующей заслонки J808 с потенциометром регулирующей
заслонки G584
Потенциометр регулирующей заслонки G584
встроен в блок регулирующей заслонки
J808, установленный во впускном тракте за
воздушным фильтром.
Использование сигнала
На основании сигнала потенциометра
регулирующей заслонки G584 блок
управления двигателя распознаёт положение
регулирующей заслонки и может, при
необходимости, его изменить.
Последствия отсутствия сигнала
SP83_38
Если сигнал перестаёт поступать,
блок регулирующей заслонки J808
регулирующая заслонка остаётся постоянно
с потенциометром регулирующей
открытой и приводной нагнетатель больше не
заслонки G584
включается.
U
30
Датчик положения педали акселератора G79 и датчик 2 положения
педали акселератора G185
Оба датчика G79 и G185 являются частью
модуля педали акселератора и действуют
бесконтактно, на индуктивном принципе.
Использование сигнала
Блок управления двигателя использует эти
сигналы для определения положения педали
акселератора, которое рассматривается
как команда водителя развить ту или иную
мощность двигателя. Из соображений
повышения надёжности и безопасности
в этому случае, как и в блоке дроссельной
заслонки J338, используются два независимых
датчика, сигналы которых сверяются друг
SP83_39
с другом.
датчики положения педали
акселератора G79 и G185
Последствия отсутствия сигнала от одного
Последствия отсутствия сигнала от обоих
из датчиков
датчиков
При прекращении поступления сигнала от
При прекращении поступления сигнала от
одного из датчиков система сначала переводит
обоих датчиков двигатель работает только
двигатель на обороты холостого хода. Если
на повышенных оборотах холостого хода (не
в течение контрольного времени на оборотах
более 1500 мин-1) и не реагирует на нажатие
холостого хода будет распознан сигнал второго
педали акселератора.
датчика, поездка продолжается.
Но в этом случае при затребовании водителем
полной мощности обороты двигателя
увеличиваются очень медленно.
U
31
Система управления двигателя
Датчик положения педали тормоза G100
Датчик положения педали тормоза работает
на принципе эффекта Холла и установлен на
главном тормозном цилиндре. Этот датчик
позволяет распознать нажатие педали
тормоза.
Использование сигнала
На основании сигнала датчика положения
педали тормоза блок управления бортовой
сети (BCM) включает стоп-сигналы. Кроме
того, этот сигнал используется блоком
SP83_44
управления двигателя для того, чтобы
исключить возможность разгона автомобиля
при одновременном нажатии педалей
тормоза и газа (уменьшается цикловая подача
датчик положения педали
топлива, или изменяется момент опережения
тормоза G100
зажигания, или положение дроссельной
заслонки).
Работа
Распознавание нажатия педали тормоза происходит, по соображениям безопасности, с помощью
двух датчиков Холла, установленных в корпусе датчика G100.
При нажатии педали тормоза шток главного тормозного цилиндра сдвигает поршень
с магнитным кольцом (постоянный магнит), которое проходит мимо обоих датчиков Холла.
Для упрощения изложения дальше будет рассматриваться только ход сигнала от датчика
Холла 1. Ход сигнала датчика 2 является зеркальным отражением сигнала датчика 1.
поршень с магнитным кольцом перед
зоной чувствительности датчиков Холла
Педаль тормоза не нажата
При ненажатой педали тормоза поршень
с магнитным кольцом находится в исходном
положении, а именно — перед областью
чувствительности датчиков Холла.
Электронная схема в датчике положения
педали тормоза G100 анализирует сигнал
чувствительного элемента и передаёт в блок
электронная
управления двигателя и в блок управления
схема в
датчике G100
бортовой сети (BCM) сигнал напряжения
0 — +2 В. Этот сигнал сообщает блокам
управления, что педаль тормоза не нажата.
датчик
датчик
Холла 1
Холла 2
SP83_46
U
32
Педаль тормоза нажата
поршень с магнитным кольцом в области
чувствительности датчиков Холла
При нажатии педали тормоза поршень с
магнитным кольцом перемещается мимо
датчиков Холла. Как только поршень
с магнитным кольцом пройдёт точки
«срабатывания» датчиков Холла, электроника
датчика формирует и отправляет в блок
управления двигателя сигнал напряжения
датчик Холла
с уровнем до 2 В ниже уровня напряжения
в бортовой сети.
датчик
Этот сигнал сообщает блоку управления, что
датчик Холла 2 —
Холла 1 —
педаль тормоза нажата.
интенсивность
интенсивность
сигнала
сигнала
увеличивается
увеличивается
SP83_47
Электрическая схема
J519
J681
- Напряжение питания к датчику положения
педали тормоза G100 поступает через реле
электропитания J681 (клемма 15).
S
S
S
- Соединение с массой осуществляется через
кузов автомобиля.
G100
- Оба провода выходных сигналов идут
A
к блоку управления двигателя J623. От
одного из проводов сигнал ответвляется
к блоку управления бортовой сети (BCM)
J519, который отвечает за включение стоп-
сигналов.
J623
SP83_45
Питание датчика G100
Масса
Выходной сигнал датчика G100
A
АКБ
S
Предохранитель
Последствия отсутствия сигнала
При прекращении поступления сигнала от
одного из датчиков цикловая подача топлива
уменьшается и двигатель развивает меньшую
мощность.
U
33
Система управления двигателя
Датчик давления топлива (высокое давление) G247
Датчик давления топлива G247 вкручен в
топливную рампу (аккумулятор давления) на
нижней части впускного коллектора, со сторо
ны маховика. Он измеряет давление топлива
в контуре высокого давления и передаёт сигнал
измерения в блок управления двигателя.
Использование сигнала
Блок управления двигателя, анализируя
полученный сигнал, определяет значение
давления и соответствующим образом
регулирует давление топлива в топливной
рампе с помощью регулятора давления
топлива N276.
SP83_48
Последствия отсутствия сигнала
датчик давления топлива
(высокое давление) G247
При прекращении поступления сигнала от
датчика G247 регулятор давления топлива
N276 отключается, или открывается, что
ведёт к снижению давления в топливной
рампе. В результате этого очень существенно
снижается мощность и крутящий момент
двигателя.
Датчик детонации 1 G61
Датчик детонации 1 G61 установлен на блоке
цилиндров под приводным нагнетателем.
На основании сигнала датчика отдельно для
каждого цилиндра распознаётся наступление
детонационного сгорания.
Использование сигнала
При распознавании детонационного сгорания
в одном из цилиндров блок управления
двигателя изменяет угол опережения
зажигания для этого цилиндра, пока
детонационные стуки не исчезнут.
SP83_49
Последствия отсутствия сигнала
датчик детонации 1 G61
При прекращении поступления сигнала от
датчика детонации 1 G61 угол опережения
зажигания для всех цилиндров изменяется
на определённое фиксированное значение
в направлении «поздно». Это может вызвать
повышенный расход топлива, а также сниже
ние мощности и крутящего момента двигателя.
U
34
Датчик температуры охлаждающей жидкости G62
Датчик G62 установлен на корпусе
распределителя ОЖ и измеряет его
температуру. Измеренные значения он
передаёт в блок управления двигателя.
Использование сигнала
На основании сигнала датчика температуры
ОЖ блок управления двигателя рассчитывает
цикловую подачу топлива и момент зажигания.
Последствия отсутствия сигнала
При прекращении поступления сигнала от
SP83_41
этого датчика блок управления двигателя
датчик температуры
рассчитывает температуру ОЖ на основании
охлаждающей жидкости
заложенной в его памяти характеристики.
G62
Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из
радиатора G83
Датчик температуры (с терморезистором
NTC в качестве чувствительного элемента),
установленный в боковой стенке радиатора и
измеряющий температуру ОЖ на выходе из
радиатора.
Использование сигнала
На основании сравнения сигналов датчиков
температуры G83 и G62 осуществляется
управление работой вентилятора радиатора.
Последствия отсутствия сигнала
SP83_40
При прекращении поступления сигнала
от датчика G83 в качестве заменяющего
датчик температуры
значения используется значение температуры,
охлаждающей жидкости
установленное на основании сигнала датчика
G83
G62.
U
35
Система управления двигателя
Лямбда-зонд G39 с нагревательным элементом лямбда-зонда Z19
Лямбда-зонд G39 представляет собой линейный
лямбда-зонд, установленный в приёмной трубе
перед каталитическим нейтрализатором (близко
расположенным к двигателю). Использование
линейного лямбда-зонда делает возможным
движение с лямбда = 1 практически во всём
диапазоне режимов двигателя. С помощью лямбда-
зонда определяется концентрация кислорода
в ОГ, на основании чего можно сделать вывод о
соотношении воздуха и топлива в рабочей смеси
в камере сгорания. Установленный в лямбда-зонде
нагревательный элемент обеспечивает очень
быстрый выход лямбда-зонда на его рабочую
температуру.
Использование сигнала
SP83_50
Сигнал лямбда-зонда используется для анализа
лямбда-зонд G39 с нагревательным
момента впрыска топлива.
элемент лямбда-зонда Z19
Последствия отсутствия сигнала
При прекращении поступления сигнала от лямбда-
зонда G39 перед нейтрализатором лямбда-
регулирование больше осуществляться не может,
двигатель переключается в аварийный режим и
работает с использованием заложенной в памяти
блока управления двигателя характеристики.
Лямбда-зонд после нейтрализатора G130 с нагревательным элемент
лямбда-зонда Z29
Широкополосный лямбда-зонд G130, установлен
ный в приёмной трубе после каталитического
нейтрализатора. Лямбда-зонд G130 измеряет
содержание остаточного кислорода в ОГ.
Установленный в лямбда-зонде нагревательный
элемент обеспечивает очень быстрый выход
лямбда-зонда на его рабочую температуру.
Использование сигнала
Сигнал лямбда-зонда G130 после нейтрализатора
служит для контроля действия нейтрализатора и
для осуществления лямбда-регулирования.
Последствия отсутствия сигнала
SP83_51
При прекращении поступления сигнала от лямбда-
лямбда-зонд G130 с
зонда G130 после нейтрализатора лямбда-
нагревательным элемент
регулирование продолжает осуществляться, однако
лямбда-зонда Z29
эффективность работы нейтрализатора больше не
контролируется.
U
36
Датчик давления усилителя тормозов G294
Датчик G294, находящийся в трубопроводе
между модулем впускного коллектора и
усилителем тормозов, измеряет давление
в усилителе тормозов.
Использование сигнала
На основании сигнала датчика давления
G294 блок управления двигателя распознаёт,
достаточен ли запас разрежения для работы
усилителя тормозов. При недостаточных
значениях разрежения может, например,
быть отключена климатическая установка.
В результате дроссельная заслонка
SP83_53
несколько прикрывается и разрежение снова
увеличивается.
датчик давления усилителя
тормозов G294
Последствия отсутствия сигнала
При прекращении поступления сигнала от
датчика G294 блок управления двигателя
использует значение замены из сохранённой
в нём характеристики, на основании которого
затем рассчитывает необходимые параметры.
U
37
Система управления двигателя
Исполнительные механизмы
Реле электропитания J271
Реле электропитания установлено в
кронштейне блока управления бортовой сети
(BCM) слева под передней панелью.
Работа
С помощью реле электропитания блок управле
ния двигателя может и после выключения
двигателя (выключения зажигания) выполнять
определённые функции в так называемом
режиме работы после выключения.
В этом режиме, помимо прочего, сравниваются
между собой сигналы датчиков или обеспе
чивается управление работой вентилятора
SP83_56
радиатора.
Последствия выхода из строя
реле электропитания J271
При выходе реле электропитания из строя
соответствующие датчики и исполнительные
механизмы перестают работать. Двигатель
глохнет и больше не заводится.
Катушки зажигания 1-4 с выходными каскадами N70, N127, N291, N292
Катушки зажигания с выходными каскадами
установлены по средней линии головки блока
цилиндров.
Работа
Катушки зажигания с выходными каскадами
предназначены для воспламенения в нужный
момент рабочей смеси. Угол опережения
зажигания для каждого цилиндра регулируется
индивидуально.
Последствия выхода из строя
SP83_57
При выходе одной из катушек зажигания
из строя впрыск топлива в этот цилиндр
катушки зажигания с
прекращается. Отключение катушки зажигания
выходными каскадами N70,
возможно максимум только в одном цилиндре.
N127, N291, N292
U
38
Блок дроссельной заслонки J338 с электроприводом дроссельной
заслонки G186
Блок дроссельной заслонки J338 с электроприводом
дроссельной заслонки G186 установлен на конце
впускного парубка перед впускным коллектором.
Работа
Привод дроссельной заслонки представляет
собой электродвигатель, управляемый блоком
управления двигателя. Этот электродвигатель,
через шестерённый механизм, приводит в
движение дроссельную заслонку. Заслонка
может плавно поворачиваться в диапазоне от
положения холостого хода до положения полного
нажатия педали акселератора (в котором заслонка
полностью открыта).
SP83_58
Последствия выхода из строя
блок дроссельной заслонки
J338 с электроприводом
При выходе привода дроссельной заслонки
дроссельной заслонки G186
из строя, заслонка автоматически сдвигается
в аварийное положение. При этом загорается
контрольная лампа EPC, сигнализирующая о
неисправности в системе электронной педали
акселератора, а в регистраторе событий
записывается соответствующая ошибка.
Системы комфорта и безопасности, влияющие на
крутящий момент, отключаются.
Блок регулирующей заслонки J808 с исполнительным
электродвигателем регулирующей заслонки V380
Блок регулирующей заслонки J808 с исполнитель
ным электродвигателем регулирующей заслонки
V380 установлен во впускном патрубке за
воздушным фильтром.
Работа
Исполнительный электродвигатель регулирующей
заслонки управляется блоком управления
двигателя. Изменение положения регулирующей
заслонки осуществляется бесступенчато. От
положения регулирующей заслонки зависит, какая
часть сжатого приводным нагнетателем воздуха
будет возвращаться обратно к всасывающей
стороне нагнетателя. Тем самым регулируется
SP83_59
давление наддува за приводным нагнетателем.
блок регулирующей заслонки
Последствия выхода из строя
J808 с исполнительным
электродвигателем регулирующей
При выходе исполнительного электродвигателя
заслонки V380
из строя регулирующая заслонка автоматически
приводится в аварийное положение (полностью
открыта). Одновременно с этим приводной
нагнетатель отключается.
U
39
Система управления двигателя
Клапан 1 регулятора фаз газораспределения впускных клапанов N205
Электромагнитный клапан регулятора фаз
газораспределения впускных клапанов N205
находится в корпусе распредвалов и включён в
масляный контур системы смазки.
Работа
Электромагнитный клапан N205 управляется
блоком управления двигателя. В зависимости от
требуемого направления и величины изменения
фаз газораспределения, клапан N205 распределяет
давление масла в поворотном гидродвигателе
в ступице распредвала. В зависимости от того,
какой масляный канал будет открыт в клапане
N205, происходит требуемый поворот распредвала
относительно ступицы (вперёд/назад).
SP83_61
клапан 1 регулятора фаз
Последствия выхода из строя
газораспределения впускных
клапанов N205
При выходе клапана N205 из строя, изменение
фаз газораспределения впускных клапанов больше
невозможно и распредвал переходит в базовое
положение. При этом происходит быстрое падение
крутящего момента двигателя.
Электромагнитный клапан ограничения давления наддува N75
Электромагнитный клапан ограничения давления
наддува N75 привинчен к обратному клапану
системы вентиляции картера.
Работа
Электромагнитный клапан ограничения давления
наддува N75 получает сигнал переменной
скважности от блока управления двигателя и
создаёт управляющее давление (состоящее из
давления всосанного и наддувочного воздуха)
в вакуумном приводе ограничения давления
наддува. Вакуумный привод управляет
перепускным клапаном (вестгейтом), через который
часть ОГ направляется в выпускную систему
SP83_62
непосредственно, минуя турбину турбонагнетателя.
За счёт этого регулируется скорость вращения
электромагнитный клапан
турбины и, соответственно, давление наддува.
ограничения давления наддува N75
Последствия выхода из строя
При выходе клапана N75 из строя, на мембрану
вакуумного привода действует давление наддува.
В результате турбонагнетатель развивает только
минимальное давление наддува. Это вызывает
уменьшение мощности двигателя.
U
40
Перепускной воздушный клапан турбонагнетателя N249
Электрический перепускной воздушный клапан
турбонагнетателя N249 привинчен к корпусу
турбонагнетателя.
Работа
Перепускной воздушный клапан турбонагнетателя
N249 предотвращает повреждение насосного
колеса турбонагнетателя при переходе двигателя
в режим принудительного холостого хода или при
переключении передач, а также позволяет избежать
в этих случаях слишком сильного снижения
оборотов турбонагнетателя и возникновения
раздражающих шумов.
При переходе двигателя в режим принудительного
холостого хода дроссельная заслонка
закрывается, в то же время продолжающая
SP83_63
по инерции вращаться на высоких оборотах
турбина продолжает нагнетать воздух. Давление
перепускной воздушный клапан
наддувочного воздуха на выходе нагнетателя
турбонагнетателя N249
в таком случае резко возрастёт, приводя к
раздражающим шумам и даже к повреждению
насосного колеса турбонагнетателя. Кроме
того, повышение давления вызовет сильное
снижение оборотов турбонагнетателя, которые
ему вновь придётся набирать, если двигатель
опять перейдёт в режим работы с нагрузкой.
Чтобы этого избежать, с помощью электропривода
открывается перепускной воздушный клапан
турбонагнетателя N249. Этот клапан открывает
перепускной канал, по которому часть сжатого
воздуха со стороны нагнетания турбонагнетателя
возвращается на сторону всасывания. В результате
давление на выходе турбонагнетателя снижается
и насосное колесо нагнетателя дольше сохраняет
свои обороты. При последующем открывании
дроссельной заслонки перепускной воздушный
клапан турбонагнетателя N249 закрывается
и турбонагнетатель сразу же снова начинает
создавать давление наддува.
Последствия выхода из строя
При негерметичности перепускного воздушного
клапана N249 давление наддува снижается и
мощность двигателя, тем самым, уменьшается.
Если задействовать перепускной воздушный
клапан N249 больше нельзя, то при переходе
двигателя в режим принудительного холостого хода
в турбонагнетателе возникают шумы.
U
41
Система управления двигателя
Электромагнитная муфта приводного нагнетателя N421
Электромагнитная муфта приводного нагнета
теля N421 является составной частью модуля
насоса системы охлаждения. С её помощью,
в случае необходимости, включается привод
механического нагнетателя.
Работа
Электромагнитная муфта приводного
нагнетателя включается и выключается
блоком управления двигателя. Включение
электромагнитной муфты образует силовое
замыкание между шкивом насоса системы
охлаждения и шкивом электромагнитной
SP83_64
муфты приводного нагнетателя.
электромагнитная муфта
модуль насоса
Последствия выхода из строя
приводного нагнетателя
системы охлаждения
N421
При выходе электромагнитной муфты N421
из строя, привод механического нагнетателя
больше невозможен.
Для включения
фрикционная
электромагнитной муфты
накладка
используется ШИМ-сигнал.
фрикционный
электромагнитная
диск
обмотка
Конструкция
крыльчатка
Электромагнитная муфта состоит из
насоса системы
следующих деталей:
охлаждения
- шкив насоса системы охлаждения с
подпружиненным фрикционным диском
(крепится на вале насоса системы
охлаждения болтами);
- шкив электромагнитной муфты
приводного нагнетателя с фрикционной
накладкой (установлен на корпусе насоса
системы охлаждения на двухрядном
шарикоподшипнике так, что может свободно
SP83_65
вращаться относительно корпуса);
- электромагнитная обмотка (жёстко связана
с корпусом насоса системы охлаждения).
шкив электромагнитной
шкив насоса
муфты приводного
системы
нагнетателя
охлаждения
U
42
Описание работы
фрикционная
накладка
фрикционный диск
Электромагнитная муфта — не
задействована
A
Шкив насоса системы охлаждения приводится
во вращение ремнём привода навесных
агрегатов.
Поскольку электромагнитная муфта не
задействована (разомкнута), вращение на
шкив приводного нагнетателя не передаётся.
Приводной нагнетатель, тем самым, не
работает. Между фрикционной накладкой и
фрикционным диском имеется зазор «A».
SP83_66
шкив электромагнитной
шкив насоса
муфты приводного
системы
нагнетателя
охлаждения
Электромагнитная муфта — задействована
При необходимости включения приводного
нагнетателя на обмотку электромагнитной
муфты подаётся напряжение. Возникает
электромагнитное поле. Включение
электромагнитной муфты образует силовое
замыкание между шкивом насоса системы
охлаждения и шкивом электромагнитной
муфты приводного нагнетателя.
Приводной нагнетатель работает. Он будет
работать до тех пор, пока цепь обмотки
электромагнитной муфты не будет разомкнута.
Фрикционный диск под воздействием пружин
SP83_67
в шкиве насоса системы охлаждения отойдёт
назад и вращение на шкив приводного
электромагнитная
линии магнитного
нагнетателя передаваться больше не будет.
обмотка
поля
U
43
Система управления двигателя
Блок управления топливного насоса J538
Блок управления топливного насоса J538
находится под подушкой заднего сиденья,
в крышке электрического топливного насоса.
Работа
Блок управления топливного насоса J538 по
лучает сигнал от блока управления двигателя
и включает электрический подкачивающий топ
ливный насос G6, подавая на него ШИМ-сиг
нал (ШИМ — широтно-импульсная модуляция).
Он поддерживает давление топлива в контуре
низкого давления на определённом уровне
в диапазоне 0,05-0,5 МПа (0,5-5 бар).
SP83_68
При пуске двигателя, горячем или холодном,
давление увеличивается до 0,64 МПа (6,4 бар).
блок управления топливного
насоса J538
Последствия выхода из строя
При выходе блока управления топливного
насоса из строя работа двигателя невозможна.
Топливный насос G6
Электрический подкачивающий топливный
насос G6 и топливный фильтр образуют вместе
единый модуль подачи топлива. Модуль подачи
топлива установлен в топливном баке.
Работа
Электрический подкачивающий топливный
насос подаёт топливо через контур низкого
давления системы питания к топливному
насосу высокого давления. Управляет
подкачивающим топливным насосом блок
SP83_69
управления топливного насоса J538, подавая
на него ШИМ-сигнал. Производительность
топливный насос G6
электрического подкачивающего топливного
насоса G6 регулируется с учётом потребности
двигателя в топливе в каждый момент.
Последствия выхода из строя
При выходе электрического подкачивающего
топливного насоса из строя работа двигателя
невозможна.
U
44
Форсунки N30-N33
Форсунки вставляются в головку блока
цилиндров. Они впрыскивают топливо под
высоким давлением непосредственно в камеру
сгорания.
Работа
Форсунки должны за самое короткое время
хорошо распылять и точно дозировать
впрыскиваемое топливо.
Для ускорения прогрева каталитического
нейтрализатора могут выполняться два
впрыскивания топлива за один цикл. Первое
впрыскивание выполняется во время такта
SP83_70
впуска, а второе — во время такта сжатия,
примерно в 50° перед ВМТ.
форсунки N30-N33
Многоточечные форсунки
топливная
Распылитель форсунки имеет 6 отверстий,
форсунка
через которые осуществляется впрыск
топлива. Расположение отдельных факелов
топлива выбрано таким образом, чтобы,
по возможности, предотвратить попадание
топлива на ограничивающие камеру
сгорания детали и достичь равномерного
распределения топливо-воздушной смеси.
Форсунки обеспечивают максимальное
давление впрыска 15 МПа (150 бар).
6 отдельных факелов топлива
Последствия выхода из строя
SP83_71
Неисправная форсунка распознаётся по
вызываемым ею пропускам воспламенения,
после этого сигнал впрыскивания на такую
форсунку больше не подаётся.
U
45
Система управления двигателя
Регулятор давления топлива N276
Регулятор давления топлива N276 установлен
сбоку на топливном насосе высокого давления.
Работа
Регулятор давления топлива предназначен для
поддержания требуемого количества топлива
в топливной рампе при требуемом давлении.
Последствия отказа
При отсутствии напряжения питания регулятор
давления топлива закрыт. Это означает, что
при отказе регулятора давление топлива
SP83_72
будет возрастать до тех пор, пока в ТНВД
не откроется, при достижении давления
регулятор давления
топливный насос
прим. 15 МПа (150 бар), клапан ограничения
топлива N276
высокого давления
давления топлива. Система управления
(ТНВД)
двигателя корректирует длительность
впрыскивания топлива, с учётом высокого
давления, и ограничивает число оборотов
двигателя.
Электромагнитный клапан 1 адсорбера с активированным углём N80
Электромагнитный клапан адсорбера
к турбонагнетателю
электромагнитный клапан
с активированным углём N80 находится рядом
адсорбера N80
с блоком дроссельной заслонки J338.
Работа
Клапан N80 управляется сигналом переменной
скважности и обеспечивает вентиляцию
адсорбера. Пары топлива подаются во
впускной тракт или за блоком дроссельной
заслонки, или перед турбонагнетателем,
в зависимости от распределения давлений
в системе. Для удаления испарений топлива
из адсорбера с активированным углём
требуется определённый перепад давлений.
Перетекание воздуха обратно к адсорберу
предотвращается обратным клапаном.
SP83_73
обратный
клапан
к впускному
Последствия выхода из строя
от адсорбера
коллектору
При отсутствии электропитания клапан
остаётся закрытым.
Вентиляции топливного бака больше не происхо
дит, возможно появление запаха топлива.
U
46
Реле дополнительного насоса ОЖ
J496
Реле дополнительного насоса ОЖ находится в
моторном отсеке, на кронштейне главного блока
предохранителей (на месте модуля управления
предварительным накаливанием на дизельных
двигателях).
Работа
С помощью этого реле замыкается силовая
электроцепь дополнительного насоса ОЖ V50.
Последствия выхода из строя
При выходе этого реле из строя включить
SP83_74
дополнительный насос ОЖ V50 больше нельзя.
реле дополнительного
насоса ОЖ J496
Циркуляционный насос ОЖ V50
Циркуляционный насос ОЖ находится в
области трёхкомпонентного каталитического
нейтрализатора в моторном отсеке слева и
является составной частью отдельного контура
системы охлаждения.
Работа
Прекращение циркуляции ОЖ после выключения
двигателя может привести к её перегреву в области
турбонагнетателя, с образованием пузырьков
пара. Для предотвращения этого блок управления
двигателя в течение максимум 15 минут после
выключения двигателя продолжает поддерживать
циркуляцию ОЖ, включая специальный
циркуляционный насос ОЖ.
SP83_75
Условия для включения дополнительного,
циркуляционного насоса ОЖ анализируются на
циркуляционный насос
основе следующих сигналов:
ОЖ V50
- датчик температуры охлаждающей жидкости
G62,
- датчик уровня и температуры масла G266.
Последствия выхода из строя
При выходе циркуляционного насоса ОЖ V50 из
строя возможен перегрев ОЖ.
Система самодиагностики не может контролиро
вать исправность насоса непосредственно.
Возможная неисправность может быть обнаружена
на основании сравнения температур перед и за
интеркулером, в комбинации приборов в этом
случае загорается лампа check engine K83.
U
47