Audi Двигатель 3,0 л TDI семейства EA897 evo2. Устройство и принцип действия

 

  Главная      Автомобили - Audi 

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Audi Двигатель 3,0 л TDI семейства EA897 evo2. Устройство и принцип действия

 

 

Двигатель 3,0 л TDI
семейства EA897 evo2
Программа самообучения 656
Только для внутреннего пользования
Audi Service Training
Новый двигатель 3,0 л TDI обеспечивает увеличение мощности
мощность при дальнейшем снижении расхода топлива. Модуль
на 30 кВт (41 л. с.) до 210 кВт (286 л. с.), в диапазоне
нейтрализации ОГ эффективно очищает отработавшие газы.
от 1500 до 3000 об/мин он развивает крутящий момент
В двигателе 3,0 л TDI используется новый, на 20 % более лёгкий
620 Н·м.
турбонагнетатель с турбиной с изменяемой геометрией (VTG)
Конструкторы Audi существенно модифицировали многие
и максимальным давлением наддува 3,3 бар. Большое
системы двигателя 3,0 л TDI мощностью 210 кВт (286 л. с.).
внимание разработчики уделили оптимизации впускного
Они оптимизировали наполнение цилиндров, газообмен
потока, в результате чего двигатель очень быстро реагирует
и систему терморегулирования. Это позволило повысить
на нажатие педали акселератора.
656_002
2
Содержание
Введение
Краткое описание ___________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4
Технические характеристики ______________________________________________________________________________________________________________________________ 6
Механическая часть двигателя
Общие сведения _____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7
Коленчатый вал _ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8
Шатунно-поршневая группа _______________________________________________________________________________________________________________________________ 8
Цепной привод ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 9
Головка блока цилиндров _________________________________________________________________________________________________________________________________ 11
Система смазки
Схема системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 14
Контур циркуляции масла _________________________________________________________________________________________________________________________________ 16
Масляный насос ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 17
Обходной канал масляного радиатора __________________________________________________________________________________________________________________ 18
Система впуска и наддува
Впускной коллектор _ ______________________________________________________________________________________________________________________________________ 20
Турбонагнетатель и выпускной коллектор ______________________________________________________________________________________________________________ 21
Наддув _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 22
Система рециркуляции ОГ _ _______________________________________________________________________________________________________________________________ 24
Система охлаждения
Схема системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 28
Инновационная система терморегулирования (ITM) _________________________________________________________________________________________________ 29
Термостат системы охлаждения двигателя _ ____________________________________________________________________________________________________________ 30
Контур охлаждения блока цилиндров с клапаном контура охлаждения головок/блока _________________________________________________________ 31
Топливная система
Обзор системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 32
Система выпуска отработавших газов
Общие сведения ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 34
Модуль нейтрализации ОГ ________________________________________________________________________________________________________________________________ 35
Электронная система управления двигателя
Схема системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 36
Техническое обслуживание
Оборудование и специнструмент ________________________________________________________________________________________________________________________ 38
Приложение
Программы самообучения ________________________________________________________________________________________________________________________________ 39
Программа самообучения содержит базовую информацию по устройству новых моделей автомобилей,
Указание
конструкции и принципам действия новых систем и компонентов.
Она не является руководством по ремонту! Указанные значения служат только для облегчения
понимания и действительны для имевшихся на момент составления программы самообучения
данных. Программа самообучения не актуализируется.
Дополнительная
Для проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту необходимо использовать
информация
соответствующую техническую документацию.
3
Введение
Краткое описание
Рециркуляция ОГ
>>
Выполнена как система рециркуляции ОГ низкого давления.
Процесс сгорания
656_023
>>
Оптимизация процесса сгорания.
656_027
Комбинированная
система нейтрализации ОГ
>>
Комбинированный NOC (окислительный нейтрализатор NOx)/сажевый
фильтр с покрытием SCR, установленный в непосредственной близости
от двигателя.
656_026
4
Контур высокого давления
топливной системы
>>
Система впрыска Common Rail с давлением впрыска до 2000 бар.
656_031
Оптимизация трения
>>
Снижение потерь на трение за счёт поршневых колец с покрытием
и уменьшения усилия предварительного сжатия.
656_008
656_010
5
Технические характеристики
Внешняя скоростная характеристика двигателя
(буквенное обозначение DCPC)
Мощность, кВт
Крутящий момент, Н·м
656_055
Буквенное обозначение двигателя выбито на блоке цилиндров,
рядом с датчиком температуры системы терморегулирования
двигателя G694.
Частота вращения, об/мин
656_034
Характеристики
Технические данные
Буквенное обозначение двигателя
DCPC
Конструктивное исполнение
6-цилиндровый V-образный двигатель с углом развала цилиндров 90°
Рабочий объём, см3
2967
Ход поршня, мм
91,4
Диаметр цилиндра, мм
83,0
Число клапанов на цилиндр
4
Порядок работы цилиндров
1-4-3-6-2-5
Степень сжатия
16,0 : 1
Мощность, кВт при об/мин
210 при 4000
Крутящий момент, Н·м при об/мин
620 при 1750-3000
Топливо
Дизельное, EN 590
Наддув
Монотурбонагнетатель с турбиной с изменяемой геометрией (VTG),
с электрорегулятором
Электронная система управления
Bosch MD1 с OBD
двигателя
Максимальное давление впрыска, бар
2000
Система нейтрализации ОГ
Накопительный нейтрализатор NOx с сажевым фильтром, имеющим покрытие
для селективной каталитической нейтрализации ОГ
Экологический класс
Евро-6 (ZD/E/F)
Volkswagen Technical Site: http://vwts.ru http://vwts.info
6
Механическая часть двигателя
Общие сведения
Для нового двигателя 3,0 л TDI блок цилиндров,
двигателя после холодного пуска при неподвижной
изготавливаемый из чугуна с вермикулярным графитом GJV450
охлаждающей жидкости в блоке цилиндров. Другие
методом литья в песчаные стержневые пакеты, с разделением
модификации системы терморегулирования нового двигателя
по оси коленчатого вала, был значительно переработан.
3,0 л TDI будут более детально рассмотрены в разделе о системе
Благодаря последовательному уменьшению толщины стенок
охлаждения.
блока цилиндров, а также длины зеркал цилиндров в области
НМТ, его массу удалось уменьшить на 1,1 кг по сравнению
Для достижения оптимальной цилиндрической формы зеркала
с предшествующей моделью. Уменьшение размеров по длине
цилиндров хонингуются на специальных станках с применением
и толщине стенок позволило уменьшить объём рубашки
оснастки, имитирующей установку ГБЦ. Эта технология является
охлаждения на 0,4 л, что в результате раздельного охлаждения
основным условием, позволяющим существенно уменьшить
головок и блока цилиндров ещё больше ускорило прогрев
предварительное натяжение поршневых колец.
656_012
7
Коленчатый вал
Коленчатый вал, кованный из стали 42CrMoS4, благодаря
без противовесов, а все шатунные шейки высверлены.
смещённым на 30° в каждой паре шатунным шейкам (Split-Pin)
Крепление демпфера крутильных колебаний из эластомера
обеспечивает одинаковые интервалы воспламенения. Требуемая
на носке коленвала восемью винтами было заменено
прочность коренных и шатунных шеек достигается посредством
фланцевым шлицевым соединением с одним центральным
их закалки токами высокой частоты. В рамках мер по снижению
винтом.
веса конструкции средние щёки вала выполнены
656_011
Смещённые
Фланцевое шлицевое
шатунные шейки
соединение
Шатунно-поршневая группа
Для снижения трения и повышения прочности алюминиевые
поршни с кольцевым каналом охлаждения оснащены втулками,
а палец имеет углеродное алмазоподобное покрытие DLC
(diamond-like carbon). В сочетании с полностью заново
разработанными поршневыми кольцами со сниженным на более
чем 25 % тангенциальным напряжением это обеспечивает
существенное снижение потерь на трение в двигателе.
Подвергаемый высоким нагрузкам край выемки в днище после
процесса отливки и предварительной обработки переплавляется
с помощью энергии лазера, чтобы сохранить как можно более
тонкую и высокопрочную структуру алюминия.
Для того чтобы столь существенно снизить предварительное
натяжение поршневых колец и при этом не идти
на компромиссы в плане износа, расхода масла и образования
картерных газов, потребовалась полная переработка
конструкции колец. Помимо значительного уменьшения высот
колец, в них впервые используется комбинация из покрытий,
наносимых вакуумным напылением PVD (physical vapour
deposition), и углеродных алмазоподобных покрытий DLC
(diamond-like carbon).
656_010
8
Цепной привод
Одним из центральных требований при разработке нового
семейства двигателей 3,0 л TDI было расположение
компонентов системы нейтрализации ОГ непосредственно
рядом с двигателем, чтобы обеспечить их более быстрый
прогрев до рабочей температуры.
В двигателе используется накопительный нейтрализатор NOx
большего объёма, который крепится соосно к фланцу турбинной
секции нагнетателя. Для реализации такой конструкции
необходимо было создать соответствующее свободное место
в задней части развала цилиндров. Для этого привод ГРМ был
выполнен особенно компактным за счёт того, что звёздочки
в головках блока цилиндров приводят теперь распредвалы
не непосредственно, а через промежуточную шестерню и далее
через зубчатую пару. Для снижения шумности в каждой
шестерне зубчатой пары предусмотрена компенсация бокового
зазора в зубьях. Для снижения потерь на трение промежуточные
шестерни устанавливаются на игольчатых подшипниках. Привод
масляного насоса и ТНВД, осуществлявшийся
на предшествующей модели одной цепной передачей, в новом
двигателе разделён в связи с возросшими требованиями
656_009
в результате увеличившихся значений давления впрыска.
Подвергающаяся высоким динамическим нагрузкам цепная
передача ТНВД выполнена по обеспечивающей более высокую
Прежняя цепная передача
жёсткость двухвальной схеме, что надёжно предотвращает
возникновение резонансов и тем самым высоких нагрузок
Модифицированная цепная передача
на цепь во всём диапазоне частот вращения.
Привод установленного в масляном поддоне масляного/
вакуумного тандемного насоса теперь осуществляется отдельной
цепью напрямую от коленвала в передней части двигателя.
Для повышения надёжности при использовании масел разного
качества и низкой вязкости (0-W30) в V-образных дизельных
двигателях Audi применяются только втулочные цепи
Шестерня зубчатой пары
с диффузионно-хромированными валиками.
Топливный насос высокого
давления
Цепной привод
насоса высокого
давления
Балансирный вал
Цепной привод
масляного
и вакуумного
Привод ГРМ
насосов
Масляный
и вакуумный
насосы
656_005
9
Привод распредвалов
Благодаря промежуточной шестерне в ГБЦ для реализации
компенсация бокового зазора в зубьях. Чтобы потери на трение
передаточного отношения 2 : 1 удалось отказаться от крупных
в дополнительных опорах были как можно меньше, опора
звёздочек распредвалов. От этой промежуточной шестерни
промежуточной шестерни выполнена в виде игольчатого
вращение передаётся на зубчатую пару привода распредвалов,
подшипника.
в каждой шестерне которой для снижения шума предусмотрена
Цилиндрическая
зубчатая пара
с компенсацией
бокового зазора
Упор
подковообразной
пружины
в неподвижную
шестерню
Промежуточная
шестерня
Подковообразная
пружина
Звёздочка цепи
Игольчатый
подшипник
Неподвижная
шестерня
656_035
Подвижная
шестерня
Механизм компенсации бокового зазора в зубьях
Выемка неподвижной
Подковообразная пружина
Чтобы компенсировать боковой зазор в зубьях, подковообразная
шестерни
пружина устанавливается в выемку неподвижной шестерни
Отверстие
и натягивается в направляющей подвижной шестерни.
для эксцентрикового
пальца при монтаже
При установке шестерня распредвала фиксируется
во взведённом состоянии с помощью эксцентрикового пальца
Стопорное
и с зазором входит в зацепление с ведущей шестернёй. После
кольцо
монтажа эксцентриковый палец вынимается, усилие пружины
проворачивает обе шестерни относительно друг друга и боковой
Распредвал
зазор в зубьях пары шестерён исчезает.
Неподвижная
шестерня
Подвижная шестерня
656_007
10
Головка блока цилиндров
Одной из особенностей новой ГБЦ является её исключительная
с отдельными крышками. Для снижения потерь на трение
компактность, в том числе и из-за отказа от отлитого вместе с ГБЦ
диаметр подшипников опор был уменьшен. Привод клапанов
фланца впускных каналов. На новом двигателе 3,0 л TDI литой
осуществляется через заново разработанные, жёсткие
фланец впускных каналов заменён отдельной лёгкой деталью
роликовые рычаги с увеличенным по сравнению
из пластмассы (PA6-GF35). Наряду с другими мерами
с предшествующим двигателем диаметром роликов.
структурной оптимизации это привело к уменьшению массы
Вращающиеся вместе с роликами пальцы обеспечивают
обеих ГБЦ на 2,5 кг по сравнению с предшествующим
требуемую износостойкость как обязательное условие
двигателем семейства EA896. Исключительно лёгкие полые
для внедрения масел низкой вязкости (0W30).
составные распредвалы устанавливаются в двух опорах
Клапанная крышка
Форсунка
Прижимная пластина
Система вентиляции картера
для крепления форсунки
656_013
Роликовый рычаг клапана
Свеча накаливания
Фланец впускных каналов
11
Клапанный механизм
Клапанный механизм двигателя построен по схеме с четырьмя
воздуха и наполнения цилиндров, а также на увеличение
клапанами на цилиндр. Оси клапанов параллельны. Привод
пропускной способности выпускных каналов.
клапанов осуществляется через заново разработанные,
Результатом стало существенное улучшение наполнения
исключительно жёсткие роликовые рычаги. Ролики большого
цилиндров при одновременном снижении потерь на газообмен.
диаметра в сочетании с вращающимися вместе с роликами
Меры совершенствования процесса завершает расширенная
пальцами обеспечивают высокую износостойкость. Большое
камера сгорания в поршне в комбинации с уменьшенной
внимание при разработке уделялось дальнейшей оптимизации
на 0,8 единицы степенью сжатия для исполнения Евро-6.
впускных каналов. Последовательное развитие конструкции
двигателя 3,0 л TDI проявилось также и в области процесса
Результатом новой организации процесса стала высокая
сгорания. Наряду с увеличением мощности огромное значение
эффективность процесса сгорания с высоким потенциалом
придавалось снижению расхода топлива. Для достижения
снижения токсичности ОГ в отношении компромисса между
этой цели основательному пересмотру был подвергнут
выбросами NOx и сажевых частиц.
термодинамический процесс в цилиндрах с четырёхклапанным
Оптимизированная характеристика подъёма впускных клапанов,
газораспределительным механизмом Audi.
улучшающая, в частности, отклик двигателя при низкой частоте
вращения, совместно с модифицированным турбонагнетателем
Главные усилия при этом были направлены на новую
обеспечивает ощутимое повышение скорости реакции
организацию впускных каналов в части завихрения потоков
и удовольствия, получаемого водителем от вождения автомобиля.
Форсунка
Распредвал выпускных
клапанов
Распредвал
впускных клапанов
Параллельно
расположенные
выпускные каналы
Палец ролика,
Канал
вращающийся вместе
наполнения
с роликом
Роликовый рычаг
клапана
Свеча
накаливания
Завихряющий
канал
656_027
12
Рубашка охлаждения
Для удовлетворения возросших требований по мощности
камер сгорания и высоконагруженных межклапанных
и максимальному давлению в цилиндрах конструкция ГБЦ была
перемычек. По сравнению с предшествующим двигателем
полностью разработана заново. Её главными чертами являются
семейства EA896 с единой рубашкой охлаждения температуру
параллельные оси симметричной четвёрки клапанов
перемычек между цилиндрами удалось снизить, несмотря
и разделённая на две части рубашка охлаждения.
на возросшую мощность двигателя. Вследствие равномерного
Схема разделённой рубашки охлаждения, уже хорошо
распределения температуры стал возможен отказ от охлаждения
зарекомендовавшая себя на двигателе 3,0 л TDI Biturbo, была
перемычки впускных клапанов.
последовательно усовершенствована и применяется теперь
В верхней рубашке с меньшей потребностью в охлаждении
на всех вариантах двигателя.
скорости потока ниже, чтобы потери давления со стороны ОЖ
Благодаря высокой скорости потока ОЖ нижняя рубашка
оставались как можно ниже.
охлаждения обеспечивает интенсивное охлаждение плиты
Верхняя рубашка охлаждения
656_014
Дроссель ОЖ
Нижняя рубашка охлаждения
13
Система смазки
Схема системы
Условные обозначения
A
A
ГБЦ 2
B
ГБЦ 1
C
Блок цилиндров
1
1
1
1
1
Подшипник распредвала
2
Гидрокомпенсатор
2
2
2
2
2
2
3
Турбонагнетатель
4
Дроссель
5
Теплообменник масло/ОЖ (радиатор охлаждения
моторного масла)
6
Термостат для радиатора охлаждения моторного масла
7
Масляный фильтр
8
Обратный клапан
1
1
1
1
9
Коренной подшипник
10
Форсунка охлаждения поршня
11
Натяжитель цепи, привод A
12
Натяжитель цепи, привод D
2
2
2
2
2
2
13
Регулируемый масляный насос
14
Вакуумный насос
15
Маслозаборник масляного насоса
16
Масляный поддон
G10
Датчик давления масла
4
G266 Датчик уровня и температуры масла
G664 Датчик температуры масла 2
N428 Клапан регулирования давления масла
Контур высокого давления
Контур низкого давления
6
7
5
8
G664
G10
8
8
8
13
14
15
G266
14
B
1
1
1
1
2
2
B
B
B
B
3
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
4
C
10
11
12
10
10
10
9
9
9
9
N428
16
656_003
15
Контур циркуляции масла
Датчик давления
Масляный
Турбонагнетатель
масла
фильтр
G10
Форсунка смазки
цепной передачи
Форсунка охлаждения
поршня
Обратный клапан
Масляный
и вакуумный насосы
656_015
Термостат радиатора
Клапан регулирования давления
охлаждения моторного
масла
масла
N428
Датчик температуры масла 2
Теплообменник масло/ОЖ (радиатор
Масляный поддон с датчиком
G664
охлаждения моторного масла)
уровня и температуры масла
G266
16
Масляный насос
В двигателе используется бесступенчато регулируемый
В вакуумном насосе разрежение создаётся ротором с подвижным
масляный насос.
шибером.
Шиберный насос, плавно регулируемый с помощью
эксцентрикового кольца, обеспечивает оптимальную адаптацию
создаваемого давления/объёмного потока в зависимости
от нагрузки и частоты вращения.
Клапан регулирования
давления масла
К контуру
N428
циркуляции
масла
Ротор с шиберами
Золотник
Приводной вал
Пружина регулирующего кольца
656_017
Диапазон регулирования масляного насоса
На диаграмме показан диапазон регулирования масляного
Помимо этого, по характеристике давления можно изменять
насоса при температуре масла 90 °C.
расход масла через форсунки охлаждения поршней или —
Регулирование при этом до 60 % бесступенчатое в зависимости
при давлении ниже 1,2 бар — отключать их полностью.
от потребности.
Давление
масла, бар
656_016
Частота вращения, об/мин
Условные обозначения
Малое давление масла
Максимальное давление масла
17
Обходной канал масляного радиатора
В напорном масляном канале в блоке цилиндров установлен
в обход масляного радиатора, ускоряя прогрев масла после
масляный термостат. Термостат состоит из расширительного
холодного пуска двигателя. Масляный термостат начинает
элемента с восковым наполнителем и гильзы-толкателя
открываться при температуре прим. 114 °C и к моменту
и направляет поток масла в зависимости от его температуры
достижения температуры прим. 140 °C открывается полностью.
Масляный термостат закрыт
Масляный радиатор
Обходной канал
масляного
радиатора открыт
Канал от масляного
радиатора закрыт
Масляный
термостат
закрыт
Модуль масляного
фильтра
Датчик
давления масла
F22
Главный масляный
канал
Датчик низкого
давления масла
F378
Масляный радиатор
Масляный
термостат
закрыт
Масляный насос
656_018
18
Масляный термостат открыт
Масляный радиатор
Обходной канал
масляного
радиатора закрыт
Канал от масляного
радиатора открыт
Масляный
термостат
открыт
Модуль масляного
фильтра
Датчик
давления масла
F22
Главный масляный
канал
Датчик низкого
давления масла
F378
Масляный радиатор
Масляный
термостат
открыт
Масляный насос
656_022
19
Система впуска и наддува
Впускной коллектор
По каналам с вихревой заслонкой воздух поступает в каналы
завихрённый поток воздуха. В результате достигается очень
наполнения. По постоянно открытым каналам воздух
высокая полнота сгорания и, как следствие, хорошие значения
направляется в завихряющие каналы. В диапазоне низкой
расхода топлива и токсичности ОГ. Под нагрузкой вихревая
частоты вращения двигателя воздух подаётся через
заслонка открывает канал наполнения. В результате достигается
завихряющие каналы. В камеру сгорания поступает
оптимальное наполнение камеры сгорания.
Ввод рециркулирующих
Центральная вихревая заслонка
отработавших газов
Завихряющий
канал
Канал наполнения
Блок воздушной заслонки
J338
656_032
20
Турбонагнетатель и выпускной коллектор
Для термоизоляции выпускной коллектор имеет наружную
винтовых креплений (7 вместо 8) и использование V-образных
оболочку с воздушной прослойкой. Внутренние трубы
хомутов для крепления двух коллекторов к турбонагнетателю
изготовлены методом штамповки эластичными средами.
позволили уменьшить массу узла на 20 %.
Облегчённый фланец соединения с ГБЦ с уменьшенным числом
Турбонагнетатель
Блок управления турбонагнетателя 1
J724
V-образный хомут
Сильфон
656_033
Выпускной коллектор
Отбор ОГ в систему
Термоизолирующий
рециркуляции ОГ высокого
воздушный зазор
давления
21
Наддув
В двигателе используется турбонагнетатель с турбиной
потоку. Привод механизма изменения геометрии турбины
с изменяемой геометрией (VTG) и максимальным давлением
осуществляется исполнительным электродвигателем.
наддува 3,3 бар. Потоки ОГ от обоих рядов цилиндров сходятся
Температура ОГ контролируется расположенным в корпусе
вместе внутри корпуса турбонагнетателя и после этого
датчиком температуры. Турбонагнетатель дополнительно
направляются на турбинное колесо через модуль изменения
включён в контур циркуляции ОЖ.
геометрии турбины с оптимизированным сопротивлением
Подключение
к системе охлаждения
Турбинное колесо
656_019
Отработавшие газы,
ряд 2
Блок турбонагнетателя 1
Отработавшие
Отбор ОГ в систему рециркуляции ОГ
J724
газы, ряд 1
высокого давления
Всасываемый
воздух
Насосное
колесо
656_056
Сжатый воздух
Блок турбонагнетателя 1
J724
22
Турбина с изменяемой геометрией (VTG)
В варианте исполнения для нового двигателя 3,0 л TDI
в предыдущем поколении. Схема такого модуля позволяет
турбонагнетатель позволяет достичь мощности до 210 кВт,
выполнить входные сечения турбинной части с низким
обеспечивая во всех режимах оптимальный отклик двигателя
сопротивлением потоку. В комбинации с опорой со сниженным
и тем самым ощутимое улучшение динамики автомобиля.
трением достигается высокий КПД турбонагнетателя при низких
К наиболее существенным чертам относятся снижение люфта
значениях частоты вращения и улучшается реакция двигателя.
механизма изменения геометрии турбины и клёпаное
исполнение этого модуля вместо литой несущей части
Прежний модуль механизма
Новый модуль механизма
изменения геометрии турбины
изменения геометрии турбины
Литые перемычки
Перемычки-заклёпки
656_020
Охлаждение наддувочного воздуха
Весь тракт всасывания воздуха, от воздушного фильтра
охладителем в зависимости от автомобиля и мощности за счёт
до турбонагнетателя, был переработан для максимально
применения соединений шлангов, вызывающих меньшие
возможного уменьшения потерь давления. Был модифицирован
завихрения воздушного потока. Это привело к улучшению
и тракт наддувочного воздуха только с одним промежуточным
реакции двигателя, а также положительно повлияло
на токсичность ОГ и расход топлива.
Расходомер воздуха
Турбонагнетатель
Блок воздушной заслонки
G70
J338
656_042
Воздушный фильтр
Воздухозаборник
Промежуточный охладитель
Датчик температуры
наддувочного воздуха
наддувочного воздуха после
промежуточного охладителя G811
23
Система рециркуляции ОГ
Система рециркуляции ОГ высокого давления
Для снижения выбросов NOx автомобилями с дизельными
Модуль рециркуляции ОГ состоит из следующих компонентов:
двигателями часть ОГ подмешивается к всасываемому воздуху.
На фоне ожидаемых в будущем новых и более строгих
>>
радиатор охлаждения ОГ;
законодательных требований по предельно допустимым
>>
клапан рециркуляции ОГ;
концентрациям токсичных веществ выброс вредных для
>>
уплотнение в месте соединения радиатора системы
окружающей среды газов и частиц необходимо снижать. Этого
рециркуляции ОГ и клапана рециркуляции ОГ;
можно достичь за счёт охлаждения потока рециркулирующих ОГ.
>>
перепускная система, направляющая поток ОГ в обход
При этом поток рециркулирующих ОГ охлаждается, только когда
радиатора ОГ;
это необходимо, в остальных случаях поток ОГ направляется
>>
гнездо для установки датчика температуры.
в обход радиатора ОГ через перепускную систему.
Когда рециркулирующие ОГ отбираются из выпускного тракта
перед турбиной турбонагнетателя, речь идёт о системе
рециркуляции ОГ высокого давления.
Пневматический перепускной клапан системы
рециркуляции ОГ
656_021
Электрический клапан
Одноступенчатый радиатор системы
Датчик температуры в системе
рециркуляции ОГ
рециркуляции ОГ
рециркуляции ОГ
G98
24
Система рециркуляции ОГ низкого давления
Новый двигатель 3,0 л TDI дополнительно оснащается системой
Система рециркуляции ОГ низкого давления позволяет
рециркуляции ОГ низкого давления. В ней рециркулирующие ОГ
реализовать высокие степени рециркуляции ОГ, а также
отбираются из выпускного тракта за турбонагнетателем,
рециркуляцию ОГ в диапазоне высоких нагрузок двигателя.
накопительным нейтрализатором NOx и сажевым фильтром.
То, что рециркулирующие ОГ отбираются из выпускного тракта
Преимущества системы рециркуляции ОГ низкого давления:
за турбинным колесом и подаются во впускной тракт перед
насосным колесом, улучшает реакцию турбонагнетателя.
>> отбираемые ОГ не содержат сажевых частиц;
>>
отбираемые ОГ имеют менее высокую температуру;
>>
ОГ могут вводиться во впускной тракт перед насосной секцией
турбонагнетателя и далее охлаждаться в промежуточном
охладителе;
>>
смешанный отрезок впускного тракта (ОГ/воздух) намного
длиннее;
>>
температура поступающего в цилиндры воздуха ниже, чем
в случае рециркуляции ОГ высокого давления.
Накопительный нейтрализатор NO
Турбонагнетатель
x
Сажевый фильтр
с покрытием SCR
Поток ОГ
к блоку заслонки ОГ
J883
Сильфон
Датчик частиц сажи
Датчик NOX
656_023
Клапан рециркуляции ОГ
Радиатор системы рециркуляции ОГ
Сильфон
Блок заслонки ОГ
с исполнительным электродвигателем 2
J883
системы рециркуляции ОГ
V339
25
Блок заслонки ОГ
Блок заслонки ОГ установлен в выпускном тракте
Рабочий диапазон заслонки системы выпуска ОГ (прим. 73°)
за нейтрализатором NH3. Для обеспечения требуемого потока
определяется следующим:
рециркулирующих ОГ для ввода их перед насосным колесом
>>
давление ОГ после заслонки ОГ;
турбонагнетателя клапан рециркуляции ОГ может бесступенчато
>>
требуемое давление ОГ перед заслонкой ОГ;
менять проходное сечение. Чтобы систему рециркуляции ОГ
>>
массовый расход через заслонку ОГ.
низкого давления можно было использовать во всём диапазоне
режимов, весь поток ОГ из нейтрализатора NH3 определённым
Система рециркуляции ОГ низкого давления включается
образом дросселируется с помощью заслонки ОГ
при температуре прим. от 5 °C.
с электроприводом. В результате этого в сажевом фильтре
создаётся избыточное давление, превышающее давление ОГ.
Это избыточное давление разделяет поток ОГ и создаёт перепад
давления в радиаторе системы рециркуляции ОГ. Количество
рециркулирующих ОГ регулируется клапаном рециркуляции ОГ,
находящимся за радиатором.
Дополнительный радиатор системы рециркуляции ОГ
Для защиты деталей демпфера потока и нагнетателя
отбираемые за нейтрализатором NH3 отработавшие газы
проходят через дополнительный радиатор системы
рециркуляции ОГ для их охлаждения.
Сажевый фильтр с покрытием SCR
Датчик перепада
давления 2
G524
Клапан рециркуляции ОГ с исполнительным
электродвигателем 2
V339
Насос ОЖ
Сетчатый
V36
фильтр
Радиатор системы
рециркуляции ОГ
низкого давления
656_044
26
Контроль перепада давлений
Отработавшие газы, отбираемые за нейтрализатором NH3,
контролируется датчиком перепада давления. Величина
подаются во впускной тракт перед насосным колесом
перепада давления используется также для распознавания
турбонагнетателя. Для защиты насосного колеса от повреждения
положения клапана рециркуляции ОГ за радиатором системы
твёрдыми частицами на выходе дополнительного радиатора
рециркуляции ОГ.
системы рециркуляции ОГ установлен мелкий сетчатый фильтр.
Величины перепада давления, а также положения заслонки
Чтобы надёжно распознавать возможное забивание фильтра,
и клапана рециркуляции ОГ используются для регулирования
дополнительный радиатор системы рециркуляции ОГ
системы рециркуляции ОГ низкого давления.
Турбонагнетатель
Система вентиляции картера
Демпфер пульсаций
Воздушный фильтр
Смеситель системы рециркуляции ОГ
низкого давления
Система рециркуляции ОГ низкого
давления
Заслонка ОГ,
открыта
656_043
Датчик частиц сажи
Датчик NOX
Нейтрализатор NH3
656_045
Заслонка ОГ,
закрыта до 73 %
656_054
656_046
Блок заслонки ОГ
J883
27
Система охлаждения
Схема системы
1
2
3
4
3
6
5
V36
7
8
4
N279
N474
10
14
11
13
9
G62
3
12
N489
V55
G694
G664
3
3
15
4
16
17
G83
J293
J671
3
18
19
656_004
28
Условные обозначения к рис. на стр. 28
1
Расширительный бачок системы охлаждения
G62
Датчик температуры ОЖ
2
Теплообменник отопителя
G83
Датчик температуры ОЖ на выходе из радиатора
3
Обратный клапан
G664 Датчик температуры масла 2
4
Дроссель
G694 Датчик температуры системы терморегулирования
5
Термостат для радиатора ATF
двигателя
6
Радиатор ATF
7
Радиатор системы рециркуляции ОГ низкого давления
J293
Блок управления вентилятора радиатора
8
Турбонагнетатель
J671
Блок управления 2 вентилятора радиатора
9
Автономный отопитель
10
Блок цилиндров, ряд 2
N279 Запорный клапан ОЖ отопителя
11
Головка блока цилиндров, ряд 2
N474 Форсунка восстановителя
12
Радиатор системы рециркуляции ОГ высокого давления
N489 Клапан контура ОЖ ГБЦ
с переключающим клапаном радиатора системы
рециркуляции ОГ N345
V36
Насос ОЖ
13
Головка блока цилиндров, ряд 1
V55
Циркуляционный насос
14
Блок цилиндров, ряд 1
15
Радиатор охлаждения моторного масла
Охлаждённая ОЖ
16
Термостат системы охлаждения двигателя
Горячая ОЖ
17
Насос ОЖ
18
Радиатор ОЖ
19
Дополнительный радиатор ОЖ
Инновационная система терморегулирования (ITM)
Инновационная система терморегулирования делает возможной
с лопатками трёхмерной кривизны. Насос обеспечивает
независимую подачу тепла в салон и для прогрева масла КП
непрерывную подачу ОЖ в оба контура охлаждения. Хорошо
через контур охлаждения ГБЦ, в том числе и при отсутствии
зарекомендовавшая себя схема раздельного охлаждения ГБЦ
циркуляции ОЖ через блок цилиндров. Это позволяет снизить
и блока цилиндров (Split Cooling) была сохранена и доработана.
общий эксплуатационный расход топлива.
Основное внимание при этом направлялось на снижение потерь
Блок цилиндров и его головки охлаждаются по двум
давления и на ещё большее ускорение прогрева блока
параллельным контурам охлаждения. Расположенный в развале
цилиндров после холодного пуска двигателя.
блока цилиндров насос ОЖ имеет закрытую крыльчатку
Насос ОЖ
Радиатор системы
Турбонагнетатель (8)
Форсунка восстановителя
V36
рециркуляции ОГ
N474
Контур ГБЦ
низкого давления
Контур блока
цилиндров
Общий контур
автомобиля
Система
отопления
Отопление/
Коробка передач
коробка передач
ГБЦ
Радиатор системы
Радиатор охлаждения
(11, 13)
рециркуляции ОГ (7)
моторного масла (15)
Клапан контура
ОЖ ГБЦ
Блок цилиндров
N489
(10, 14)
Насос ОЖ (17)
Термостат системы
охлаждения
двигателя (16)
Радиатор ОЖ (18)
656_028
29
Термостат системы охлаждения двигателя
Контур ГБЦ с постоянной циркуляцией включает, в первую
Температура в этом контуре регулируется с помощью термостата
очередь, полости для ОЖ в обеих ГБЦ, масляный радиатор,
с шариковым клапаном. Шариковый клапан в полностью
радиатор системы рециркуляции ОГ, а также такие компоненты
открытом положении практически не перекрывает проход
автомобиля, как теплообменник отопителя, теплообменник
и вызывает значительно меньшее падение давления
системы смазки КП и главный радиатор системы охлаждения.
по сравнению с обычным тарельчатым термостатом.
Термостат открыт
Шариковый клапан открыт
Термостат открыт
Насос ОЖ
656_024
Термостат закрыт
Шариковый клапан закрыт
Термостат закрыт
Насос ОЖ
656_025
30
Контур охлаждения блока цилиндров с клапаном контура охлаждения головок/блока
Остановка циркуляции ОЖ в блоке цилиндров при пуске
Система устанавливает таким образом в блоке цилиндров
холодного двигателя реализуется с помощью клапана
температуру 105 °C для минимизации потерь на трение
с поворотным золотником с вакуумным приводом,
в двигателе. Температура контролируется датчиком температуры
расположенного в развале блока цилиндров.
системы терморегулирования двигателя G694. В результате
В закрытом состоянии клапан с поворотным золотником
стало возможным отказаться от требовавшихся
полностью препятствует циркуляции ОЖ через блок цилиндров
на предшествующем двигателе обратных клапанов,
и, соответственно, связанному с этим нежелательному отбору
что приводит к снижению потерь давления при полностью
тепла.
открытом клапане.
Турбонагнетатель
Датчик температуры ОЖ
G62
Радиатор системы
рециркуляции ОГ
Регулирующий клапан
контура охлаждения
головок/блока
Термостат системы
охлаждения двигателя
Радиатор охлаждения
моторного масла
Датчик температуры
системы
терморегулирования
двигателя
G694
Насос ОЖ
656_029
31
Топливная система
Клапан поддержания давления
К обратной топливной
Клапан поддержания давления является чисто механическим.
магистрали, примерно 6 бар
Он находится между обратными трубопроводами от форсунок
и напорной магистралью топливной системы. Клапан
поддерживает в обратной топливной магистрали форсунок
давление примерно 14 бар. Это давление требуется для работы
форсунок.
Подпружиненный шариковый
клапан
Обратная магистраль
от форсунок, примерно 14 бар
Обзор системы
Обратный трубопровод
Соединительный трубопровод
от форсунок
высокого давления
Форсунка цилиндра 4
N33
Топливный насос
Датчик температуры
высокого давления
топлива G81
Форсунка цилиндра 5
N83
Рампа 2
Форсунка цилиндра 6
Подающий трубопровод
N84
высокого давления
ряда цилиндров 2
Клапан дозирования
Датчик давления
топлива
топлива G247
N290
По уровню давления топливная система разделена на три контура:
Высокое давление, до 2000 бар
Давление в обратной магистрали форсунок, прим. 14 бар
Напорное давление прим. 6 бар, обратное давление прим. 2 бар
32
Регулятор давления топлива N276
Регулятор давления топлива находится на топливной рампе
блока цилиндров 1 и обеспечивает поддержание нужного
давления топлива в области высокого давления. При слишком
высоком давлении в контуре высокого давления этот регулятор
открывает обратный канал, так что часть топлива из рампы
попадает в обратную топливную магистраль.
Катушка
При слишком низком давлении в контуре высокого давления
электромагнита
регулятор закрывается и тем самым отделяет этот контур
от обратной топливной магистрали.
Игла клапана
Обратный
канал
Форсунка цилиндра 1
N30
Обратная
топливная
магистраль
Форсунка
цилиндра 2
N31
Подающий трубопровод
Рампа 1
высокого давления
ряда цилиндров 1
Напорная топливная
Форсунка
Датчик давления топлива в контуре
магистраль
цилиндра 3
низкого давления
N32
G410
656_031
33
Система выпуска отработавших газов
Общие сведения
Модуль
нейтрализации
ОГ
Сильфон
Система нейтрализации ОГ представляет собой комбинацию
Изменения в системе выпуска ОГ для нового поколения
из расположенного близко к двигателю накопительного
двигателей 3,0 л TDI по сравнению с семейством двигателей
нейтрализатора NOx и селективного каталитического
EA897 поколения 2:
нейтрализатора (SCR).
>>
Оптимизация смесителя для подачи восстановителя с целью
снижения противодавления.
Это позволило идеально объединить преимущества обеих
>>
Улучшенное покрытие SCR в сажевом фильтре.
систем нейтрализации ОГ:
За блоком из накопительного нейтрализатора NOx и сажевого
>>
Наилучшая возможная работа накопителя NOx в диапазоне
фильтра с покрытием SCR установлен нейтрализатор NH3
низких температур, что делает ненужным меры по подогреву,
с комбинированным покрытием — SCR и окислительного
которые были бы необходимы в случае несвязанной
нейтрализатора, выполняющий две функции: во-первых,
с накопителем системы SCR.
образующийся при регенерации сажевого фильтра CO
>>
Ограничение режима обогащения смеси, поскольку
окисляется в нём до CO2 на покрытии с содержанием
при средних температурах система SCR принимает на себя
благородного металла; во-вторых, надёжно предотвращается
восстановление NOx.
проникновение NH3.
>>
Высокая эффективность восстановления NOx при высоких
нагрузках благодаря системе SCR.
Без системы нейтрализации ОГ невозможно было бы
выполнение требований по токсичности ОГ, становящихся
всё более строгими во всём мире. Поэтому создание
соответствующей концепции системы выпуска ОГ для нового
двигателя 3,0 л TDI было одной из центральных задач
при разработке нового семейства двигателей.
34
Модуль нейтрализации ОГ
Лямбда-зонд
G39
Накопительный
нейтрализатор NOx
(NOC)
Датчик 2 температуры ОГ
G448
Подключение датчика
перепада давления
G505
Форсунка
восстановителя
N474
656_026
Смеситель
Сажевый фильтр с медно-цеолитным покрытием SCR
Блок заслонки ОГ
J883
Средний глушитель
Задний глушитель
656_030
35
Электронная система управления двигателя
Схема системы
Датчики
Расходомер воздуха G70
Датчик частоты вращения двигателя G28
Датчик давления во впускном коллекторе G71
Датчик температуры наддувочного воздуха
после промежуточного охладителя G811
Датчик Холла G40
Датчик положения педали акселератора G79
с датчиком 2 положения педали акселератора G185
Выключатель стоп-сигналов F
Диагностический
интерфейс шин
данных J533
Датчик давления в камере сгорания цилиндра 2 G678 1)
Датчик давления топлива G247
Датчик давления топлива в контуре низкого давления G410
Датчик температуры топлива G81
Блок управления
двигателя J623
Датчик концентрации биодизельного топлива G855 1)
Датчик водоотделителя G63 1)
Датчик температуры ОЖ G62
Датчик температуры системы терморегулирования двигателя G694
БУ датчика 2 NO
x
Датчик 2 NO
x
J881
Датчик температуры ОЖ на выходе из радиатора G83
G687
Датчик уровня и температуры масла G266
Блок
Датчик NOx
управления
Датчик температуры масла G8
G295
датчика NOx
J583
Датчик давления масла G10
Потенциометр системы рециркуляции ОГ G212
Датчик частиц
сажи G784
Датчик температуры ОГ 1-3, датчик температуры ОГ 1
для ряда цилиндров 2 G235, G236, G448, G495
Датчик температуры 1 нейтрализатора G20 1)
Датчик температуры в системе рециркуляции ОГ G98
Датчик перепада давления G505
Датчик перепада давления 2 G524
Лямбда-зонд G39
1) Устанавливается только на автомобилях для Северной Америки.
36
Исполнительные механизмы
Форсунки цилиндров 1-4 N30-N33
Форсунки цилиндров 5-6 N83-N84
1)
Блок управления свечей накаливания J179
Свеча накаливания 1 + 4 Q10, Q13
Свеча накаливания 6 + 7 Q15, Q16
Блок воздушной заслонки GX3
Блок турбонагнетателя 1 J724 с V465
Электромагнитный клапан контура циркуляции ОЖ N492
Исполнительный электродвигатель жалюзи
радиатора V544
Диагностический
разъём
Клапан дозирования топлива N290
Регулятор давления топлива N276
Блок заслонки ОГ J883
Форсунка восстановителя N474
Клапан регулирования давления масла N428
Электромагнитные клапаны (левый, правый)
электрогидравлических опор двигателя
N144, N145
Блок заслонок впускного коллектора GX14
Клапан 1 рециркуляции ОГ GX5
Клапан 2 рециркуляции ОГ GX6
Клапан обходного канала охлаждения системы
рециркуляции ОГ N386
Насос ОЖ V36
Клапан сброса давления N155
Термостат системы охлаждения двигателя с электронным
управлением F265
656_041
Нагревательный элемент лямбда-зонда Z19
Volkswagen Technical Site: http://vwts.ru http://vwts.info
37
Техническое обслуживание
Оборудование и специнструмент
2068A Регулировочное приспособление
T40298 Упор
656_047
656_048
Установка ВМТ.
Удерживание демпфера крутильных колебаний.
T40309 Монтажное приспособление
T40310 Адаптер
656_049
656_050
Фиксация натяжителя цепи.
Фиксация звёздочки цепи при регулировке фаз газораспределения.
T40313 Регулировочный штифт
T40314 Адаптер
656_051
656_052
Фиксация звёздочек распредвалов при регулировке фаз
Поворот коленчатого вала.
газораспределения.
VAS 6095/1-14 Кронштейны для двигателя 3,0 л TDI
656_053
Кронштейны для двигателя 3,0 л TDI.
Указание
Более подробную и актуальную информацию по оборудованию и специнструменту можно найти в ETKA, в разделе
инструмента (Tools).
38
Приложение
Программы самообучения
Дополнительная информация по двигателю 3,0 л TDI
содержится в следующих программах самообучения:
479 Двигатель Audi 3,0 л V6 TDI
604 Двигатель Audi 3,0 л V6
(поколение 2)
TDI Biturbo
644 Audi A4 (8W). Введение
652 Двигатель Audi 4,0 л V8 TDI
семейства EA898
657 Audi Q5 (модель FY)
Введение
39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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