Двигатель Audi 3,0л-V6-TDI с Ultra Low Emission System (система выпуска ОГ с пониженной токсичностью) (EU6, LEV II, BIN5)

 

  Главная      Автомобили - Audi 

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двигатель Audi 3,0л-V6-TDI с Ultra Low Emission System (система выпуска ОГ с пониженной токсичностью) (EU6, LEV II, BIN5)

 

 

Service Training
Двигатель Audi 3,0л-V6-TDI
с Ultra Low Emission System (система
выпуска ОГ с пониженной токсичностью)
(EU6, LEV II, BIN5)
Программа самообучения 428
Audi начинает серийный выпуск дизельных двигателей с самой эффективной на сегодняшний день системой очистки
отработавших газов.
Последовательное и целенаправленное развитие техники TDI даёт свои плоды — в виде самых чистых дизельных двигателей в мире.
Добиться этого позволило дальнейшее совершенствования процессов сгорания для двигателей TDI. Среди
усовершенствований нужно отметить систему впрыска с рабочим давлением до 2000 бар, полностью модернизированную
система рециркуляции ОГ и оптимизированную систему турбонаддува. Новинкой стала и система регулирования работы
двигателя по давлению в камере сгорания. Этот пакет мер позволил ещё более сократить количество выбрасываемых
двигателем в атмосферу вредных веществ. Плюс к этому, активная система дополнительной нейтрализации отработавших
газов снижает до минимальных значений содержание в них оксидов азота.
Таким образом, применённая на двигателе Ultra Low Emission System позволяет, за счёт оптимизации рабочих процессов
в двигателе и принципиально новой системы дополнительной нейтрализации ОГ, снизить токсичность отработавших газов
при одновременном снижении расхода топлива. Главной целью такого последовательного развития техники TDI было
выполнение с надёжным запасом как будущих норм EU6, так и самых строгих в настоящий момент норм LEV II/BIN5,
что обеспечило потенциал нового двигателя, помимо европейского, также и на самых требовательных мировых рынках.
AdBlue® является зарегистрированным товарным знаком
VDA e.V. («Объединение автомобильной промышленности»)
428_001
Цель данной программы самообучения
В этой программе самообучения описываются устройство и работа системы дополнительной нейтрализации ОГ с использованием
мочевины AdBlue®*.
Проработав настоящую программу самообучения, можно ответить на следующие вопросы:
- Какие предельно допустимые значения содержания токсичных веществ в ОГ предусматривают различные установленные
нормы для бензиновых и дизельных двигателей?
- В чём смысл применения датчика давления в камере сгорания?
- Какие компоненты входят в систему дополнительной нейтрализации отработавших газов?
- Почему требуется нагрев деталей контура мочевины в холодную погоду?
Нормы токсичности ОГ
Действующие директивы определяют предельно допустимые значения содержания в ОГ бензиновых и дизельных двигателей
следующих веществ: монооксида углерода (CO), несгоревших углеводородов (HC), оксидов азота* (NOx) и твёрдых частиц
(сажи) (PM) для дизельных двигателей.
Предельно допустимые значения в соответствии с нормами токсичности ОГ
Сажа
HC+NOx
CO
Предельные значения в г/км
428_036
LEV
= автомобиль с пониженной токсичностью ОГ (от англ. Low Emission Vehicle)
ULEV
= автомобиль с низкой токсичностью ОГ (от англ. Ultra Low Emission Vehicle)
SULEV = автомобиль с очень низкой токсичностью ОГ (от англ. Super Ultra Low Emission Vehicle)
BIN5
= норма токсичности ОГ, действующая в Калифорнии и в некоторых других штатах США
Сокращение «BIN» происходит от английского bag (мешок) потому что во время испытаний отработавшие газы
улавливаются и сохраняются для анализа в (пластиковых) мешках.
В зависимости от той или иной нормы, выделяются классы от BIN10 до BIN5.
Оглавление
Введение
Краткое описание и технические характеристики двигателя 3,0л-V6-TDI
с системой Ultra Low Emission System
6
Механическая часть двигателя
Усовершенствования и нововведения
8
Масляный насос с управляемой производительностью для двигателя
3,0л-V6-TDI
9
Система рециркуляции ОГ двигателя 3,0л-V6-TDI
11
Система наддува с турбонагнетателем
14
Система охлаждения
16
Датчик давления в камере сгорания
18
Система управления двигателя
Система впрыска с аккумулятором давления — Common-Rail
19
Система питания
20
Схема системы
22
Дополнительная нейтрализация ОГ
Схема системы
24
Баки топлива и мочевины
26
Сборник мочевины в активном баке
28
Дополнительная нейтрализация ОГ
Датчик уровня мочевины в баке G684
29
Раствор мочевины AdBlue®
30
Принцип работы системы нейтрализации с катализатором DeNox
31
Схема системы нейтрализации DeNox
32
Насос мочевины V437
34
Форсунка для впрыска мочевины N474
35
Обогрев контура мочевины
36
Температурная характеристика обогрева контура мочевины
38
Индикатор в комбинации приборов для системы мочевины
39
Блокировка от ошибочной заправки бака дизельного топлива
41
Сервисное обслуживание
Долив мочевины
42
… самостоятельно клиентом
42
… на сервисном предприятии
43
Приложения
Контрольные вопросы
44
Словарь специальных терминов
46
Выводы
47
Программа самообучения содержит базовую информацию об устройстве новых моделей автомобилей,
о новых автомобильных системах и компонентах и принципах их работы.
Ссылка
Примечание
Она не является руководством по ремонту!
Все значения параметров приведены в ней исключительно с целью облегчения понимания материала
и соответствуют состоянию программного обеспечения на момент составления данной программы.
Для проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту необходимо использовать актуальную
техническую литературу.
Введение
Краткое описание и
технические характеристики
двигателя 3,0л-V6-TDI
с системой Ultra Low
Emission System
Особенности конструкции
- Масляный насос с управляемой
производительностью
- Усовершенствованный цепной привод ГРМ
- Интеркулер с перепускным клапаном для
управления температурой наддувочного воздуха
- Турбонагнетатель с изменяемой геометрией
428_019
фирмы Garrett
- Усовершенствованная пьезоэлектрическая*
система впрыска Common-Rail с давлением
впрыска до 2000 бар
- Новая система рециркуляции ОГ с жидкостным
охлаждением с дополнительным
предварительным радиатором, термостатом и
дополнительным электрическим насосом ОЖ
428_077
6
Двигатель 3,0л-V6-TDI с буквенными обозначениями CCMA (для EU6, Европа)
и CATA (для BIN5, США)
Внешние скоростные характеристики двигателя
EU6
BIN5
Число оборотов, об/мин
Число оборотов, об/мин
Мощность, кВт
Крутящий момент, Н·м
Технические характеристики
EU6
BIN5
Буквенное обозначение
CCMA
CATA
Конструктивное исполнение
6-цилиндровый V-образный двигатель
Рабочий объем, см3
2967
Мощность, кВт (л. с.)
176 (238) при 4000-4400 об/мин
165 (225) при 3500-4000 об/мин
Крутящий момент, Н·м
550 при 2000-2250 об/мин
550 при 1750-2250 об/мин
Количество клапанов на цилиндр
4
Диаметр цилиндра, мм
83
Ход поршня, мм
91,4
Степень сжатия
16,8 : 1
Порядок работы цилиндров
1-4-3-6-2-5
Система управления двигателя
Bosch EDC 17 CP 24
Топливо
Дизельное топливо соотв. EN 590
Дизельное топливо для США
Соответствие нормам
EU6
ULEV II/BIN5
токсичности ОГ
7
Механическая часть двигателя
Усовершенствования и нововведения
В качестве базового для этой разработки
уменьшило потери давления в контуре
использовался двигатель 3,0л-V6-TDI,
рециркуляции, что положительно сказалось на
соответствующий норме EU5, модернизации
поведении двигателя при смене нагрузки и, тем
подверглись различные его системы и агрегаты:
самым, на расходе топлива.
двухступенчатый цепной привод позволил снизить
Система впрыска с рабочим давлением до 2000 бар,
возникающие в цепи нагрузки и тем самым
оптимированный турбонагнетатель и интеркулер
уменьшить потери на трение. В смазочной системе
с перепускным каналом позволили добиться более
применён масляный насос с изменяемой
эффективного управления температурой
производительностью и двумя ступенями рабочего
наддувочного воздуха.
давления, в результате чего снизилась
Новинкой на этом двигателе явился датчик
потребляемая им мощность.
давления в камере сгорания, позволивший
Использование нового алюминиевого модульного
непосредственно использовать этот параметр при
радиатора в системе рециркуляции ОГ повысило
управлении процессом сгорания.
эффективность охлаждения и одновременно
Цепной привод ГРМ
Изменения в цепном приводе были направлены
Кроме того, цепной привод D в области
на уменьшение потерь на трение.
балансирного вала был модифицирован таким
образом, что обхват зубчатого колеса увеличился.
Цепной привод B распредвала ряда цилиндров 1 был
«обужен», в результате чего был увеличен обхват
Цепной привод D приводит балансирный вал,
звёздочки, которая также была увеличена.
вращающийся с частотой коленчатого вала
Одновременно с этим было изменено передаточное
в противоположную сторону.
число привода, что позволило снизить приводное
усилие.
Модернизация — привод
Привод распредвала,
распредвала, привод B
привод C
Модернизация — цепной привод D
Балансирный вал
Коленчатый вал
Привод масляного
насоса
428_004
Пояснения:
золотистый цвет
= старое положение цепи;
серебристый цвет
= новое положение цепи.
8
Масляный насос с управляемой производительностью
для двигателя 3,0л-V6-TDI
Для того чтобы иметь возможность снижать
Теперь на обе управляющие поверхности
потребляемую масляным насосом мощность, был
с одинаковым давлением действуют оба
разработан масляный насос с управляемой
масляных потока.
производительностью.
Возникающее при этом усилие преодолевает
сопротивление пружины и поворачивает
В новом двигателе 3,0л-V6-TDI используется
регулировочное кольцо против часовой стрелки.
шиберный масляный насос, производительность
Регулировочное кольцо отклоняется к центру
которого может изменяться с помощью поворотного
насоса, и объём масла, перекачиваемый между
регулирующего кольца.
лопастями насоса, уменьшается.
Давление масла воздействует на управляющие
Нижний уровень давления устанавливается
поверхности 1 и 2, и кольцо может поворачиваться,
в зависимости от нагрузки двигателя, числа
сжимая пружину.
оборотов, температуры масла и других рабочих
При низких оборотах двигателя находящийся под
параметров, вследствие чего снижается
напряжением (кл. 15) электромагнитный клапан
производительность масляного насоса.
N428 подключается к массе по команде блока
управления двигателя и открывает канал ко второй
управляющей поверхности регулирующего кольца.
Электромагнитный клапан N428
включён
Датчик давления
масла
Масляный канал
коленчатого вала
Низкая производительность
насоса
Управляющая поверхность 1
Регулирующее кольцо
428_005
Давление масла
Упор
из масляного канала
коленчатого вала
Полость
с перекачиваемым
маслом
Лопасти насоса
Управляющая
поверхность 2
Пружина
428_006
9
Механическая часть двигателя
Высокая производительность насоса
При оборотах двигателя свыше 2500 об/мин или при
Пружина поворачивает регулирующее кольцо
крутящем моменте свыше 300 Н·м (разгон с полной
вокруг упора в направлении часовой стрелки.
нагрузкой) блок управления двигателя J623
Регулирующее кольцо отклоняется от центра, и
отключает электромагнитный клапан N428 от массы,
объём масла, перекачиваемый между лопастями
и поток масла, действующий на управляющую
насоса, увеличивается.
поверхность 2, перекрывается.
Поток масла давит теперь только на управляющую
В результате этого увеличивается
поверхность 1 и не может уравновешивать силу
производительность насоса. Из-за увеличения
пружины.
объёмного расхода масла возрастает
сопротивление, создаваемое каналами смазки
и зазорами подшипников коленчатого вала, что
приводит к увеличению давления.
Таким образом, насос с управляемой произво-
дительностью реализует два уровня давления.
Электромагнитный клапан
в обесточенном состоянии перекрыт
Изменение давления масла при температуре 100°C
Число оборотов (об/мин)
428_009
Электромагнитный клапан обесточен
Электромагнитный клапан включён
Высокая производительность насоса
Управляющая
Регулирующее кольцо находится
поверхность 1
в положении, соответствующем
максимальной производительности
428_007
Упор
Полость
с перекачиваемым
маслом
Управляющая
поверхность 2
428_008
10
Система рециркуляции ОГ двигателя 3,0л-V6-TDI
В двигателе EU5-V6-TDI был использован
Тракт рециркуляции ОГ состоит из мини-
принципиально новый модуль системы
катализатора, дополнительного теплообменника
рециркуляции ОГ, объединяющий в одном узле
и основного теплообменника с датчиком
радиатор, клапан и заслонку обходного канала
температуры, а также охлаждаемого
с исполнительным механизмом её привода.
электрического клапана рециркуляции ОГ.
Вследствие более высокой температуры ОГ
В корпусе со стороны расположения клапана
в верхней части диапазона нагрузок, для нового
имеется дополнительный канал для подачи
двигателя потребовалось увеличение
охлаждающей жидкости к заслонке обходного
эффективности системы охлаждения ОГ.
канала и клапану рециркуляции ОГ.
Поэтому в варианте двигателя, выполняющем
Для предотвращения отложений, в особенности при
нормы EU6/BIN5, модуль системы рециркуляции ОГ
работе двигателя на дизельном топливе низкого
был дополнен предварительным радиатором,
качества с высоким содержанием ароматических
установленным в развале блока цилиндров.
веществ, в начале контура рециркуляции ОГ
установлен миниатюрный металлический
окислительный катализатор.
Для достижения максимально возможного охлаждения рециркулируемых ОГ, теплообменник системы
рециркуляции подключён к отдельной низкотемпературной ветви контура системы охлаждения двигателя
(см. стр. 13). Охлаждающая жидкость забирается непосредственно на выходе радиатора системы
охлаждения и подаётся к основному теплообменнику рециркуляции ОГ электрическим насосом.
Предварительный теплообменник рециркуляции ОГ подключён к основному контуру охлаждения двигателя
и позволяет практически удвоить охлаждающую способность системы.
Оба теплообменника оснащены перепускными заслонками. Такая конфигурация позволяет точно
адаптировать производительность системы охлаждения рециркулируемых ОГ к тому или иному режиму
работы / нагрузке двигателя. Для уменьшения выбросов монооксида углерода и углеводородов в период
прогрева двигателя обе заслонки открываются.
Теплообменник
системы
рециркуляции ОГ
Клапан рециркуляции ОГ
V338
Датчик температуры
в системе рециркуляции
ОГ G98
Дроссельная
Перепускная
заслонка
заслонка
428_010
Миниатюрный металлический
окислительный катализатор
Перепускная
заслонка
Предварительный теплообменник
Ссылка
системы рециркуляции ОГ
Информацию об устройстве и работе
модуля рециркуляции ОГ см. в программе
самообучения 429 «Агрегаты Audi Q5».
11
Механическая часть двигателя
Отключаемые теплообменники системы
рециркуляции ОГ
Повышенная эффективность охлаждения
Двигатель в режиме частичной нагрузки,
рециркулируемых ОГ уже означает заметное
перепускная заслонка предварительного
снижение показателей по выбросу сажевых частиц
теплообменника открыта, перепускная заслонка
и оксидов азота, по сравнению с базовым
основного теплообменника рециркуляции ОГ
вариантом двигателя.
закрыта, отработавшие газы направляются
Приведённые ниже графики зависимости сажа/NOx
в основной теплообменник и охлаждаются в нём.
иллюстрируют действенность системы
рециркуляции ОГ на примере двух разных режимов
нагрузки двигателя.
Основной теплообменник работает — дополнительный теплообменник закрыт
(ОГ идут по обводному каналу)
Точка переключения перепускной заслонки основного теплообменника рециркуляции ОГ
прим. 1750 об/мин (в зависимости от заложенной характеристики)
428_047
0
5
10
15
20
25
30
35
NOx (г/ч)
Базовый вариант EU4
Основной теплообменник
рециркуляции ОГ EU6
12
С увеличением нагрузки и, соответственно,
увеличением температуры ОГ открывается
заслонка предварительного теплообменника,
тем самым отработавшие газы охлаждаются
последовательно в двух теплообменниках.
Тем самым достигается увеличение количества
рециркулируемых ОГ при одновременном
понижении их температуры, что обеспечивает
снижение выбросов оксидов азота.
Предварительный теплообменник работаетосновной теплообменник работает
Точка переключения перепускной заслонки предварительного теплообменника
прим. 2200 об/мин (в зависимости от заложенной характеристики)
428_048
0
50
100
150
200
250
NOx (г/ч)
Базовый
Основной теплообменник
Основной и предварительный
вариант EU4
рециркуляции ОГ EU6
теплообменники
рециркуляции ОГ EU6
13
Механическая часть двигателя
Система наддува с турбонагнетателем
В то время как для варианта двигателя,
Оптимированные подшипники турбинного вала
соответствующего нормам EU6, турбонагнетатель
снижают потери на трение при работе на холодном
можно было перенять с базового двигателя (EU5)
масле во время прогрева двигателя и обеспечивают
без изменений, для варианта для норм BIN5
более прямой «отклик» турбонагнетателя прежде
турбонагнетатель должен был быть
всего на больших высотах и в холодную погоду.
модернизирован.
Уменьшение насосной и турбинной частей позволило
Для предотвращения возникновения аэродинами-
добиться быстрой реакции турбонагнетателя
ческих шумов при высоких давлениях наддува
(хорошего «отклика») вплоть до самых больших
со стороны впуска и выпуска турбонагнетателя
высот, при некотором уменьшении максимальной
установлены успокоители потока, успокоитель
мощности.
со стороны выпуска — двухкамерный.
Блок управления
турбонагнетателя 1
J724
Двухкамерный
успокоитель потока
Направляющие
лопатки
428_029
Датчик температуры ОГ 1
G235
Охлаждение наддувочного воздуха
с помощью интеркулера с перепускным
каналом
Интеркулеры нового двигателя обладают очень
высокой эффективностью и охлаждают
Управление температурой наддувочного воздуха,
наддувочный воздух практически до температуры
наряду с температурой ОГ, также играет важную
окружающего воздуха, в том числе и в холодную или
роль в поддержании как можно более постоянных
морозную погоду. На этот случай в контуре
термодинамических условий в камере сгорания при
наддвувочного воздуха предусмотрены перепускные
изменяющихся наружных температурах и, как
каналы, позволяющие подавать воздух в обход
следствие, в сохранении постоянно низкого уровня
интеркулеров.
токсичности ОГ.
Дроссельная
заслонка
Турбонагнетатель
Тройной
патрубок
Левый
интеркулер
Перепускной канал
428_015
Правый
интеркулера
интеркулер
14
Блок перепускной заслонки состоит из корпуса
Бесступенчатое изменение пропорции смешивания
заслонки с двумя каналами, в которых установлены
горячего и холодного воздуха даёт системе
две заслонки под углом 90° друг к другу. Заслонки
возможность, на основании заложенных в её памяти
установлены на одной, общей оси и вращаются
характеристик, получать на выходе воздух
вместе.
необходимой в настоящий момент температуры.
Поворотом этих заслонок обеспечивается плавное,
Тем самым система может постоянно поддерживать
бесступенчатое изменение пропорции, в которой
в камерах сгорания оптимальные термодинами-
охлаждённый в обоих интеркулерах воздух
ческие условия и минимизировать, таким образом,
смешивается с горячим воздухом непосредственно
токсичность отработавших газов и расход топлива.
от турбонагнетателя.
В конечных положениях пары заслонок ко
Информацию о температуре наддувочного воздуха
впускному коллектору подаётся или только горячий
система получает от датчика давления
воздух прямо от турбонагнетателя, или соотв.
наддувочного воздуха G31 со встроенным датчиком
только охлаждённый воздух от интеркулеров.
температуры воздуха на впуске G42, который
установлен в шланге наддувочного воздуха
непосредственно перед дроссельной заслонкой.
Холодный двигатель, низкая
Блок перепускной
температура наружного воздуха
заслонки
К впускному
коллектору
Нагретый воздух от турбонагнетателя
поступает через тройной патрубок и через
открытую заслонку перепускного канала
во впускной коллектор.
Этим обеспечивается быстрый прогрев
окислительного катализатора, сажевого
фильтра и других компонентов системы
нейтрализации ОГ.
Нагретый воздух
от турбонагнетателя
428_017
Двигатель под нагрузкой, высокая
К впускному
коллектору
температура наружного воздуха
Начиная примерно с 1750 об/мин заслонка
начинает постепенно закрывать
перепускной канал и, соответственно,
открывать канал от интеркулеров,
в результате чего к горячему воздуху
начинает в определённой пропорции
подмешиваться охлаждённый.
В крайнем «закрытом» положении
заслонки перепускной канал оказывается
полностью закрыт, и к впускному
коллектору подаётся только воздух,
прошедший через интеркулеры.
Охлаждённый воздух
от интеркулеров
428_016
15
Механическая часть двигателя
Система охлаждения
15
16
17
18
19
14
20
13
21
22
to
12
23
24
11
25
10
9
7
26
8
27
6
to
5
4
3
2
428_018
1
Компоненты
Нагретая охлаждающая жидкость
Охлаждённая охлаждающая жидкость
1
Радиатор системы охлаждения топлива
14
Крышка расширительного бачка системы
(ОЖ/воздух)
охлаждения
2
Насос системы охлаждения топлива V166
15
Датчик температуры охлаждающей жидкости G62
3
Обратный клапан
16
Штуцер для удаления воздуха
4
Радиатор системы охлаждения
17
Дополнительный радиатор системы
5
Датчик температуры ОЖ
рециркуляции ОГ
на выходе радиатора G83
18
Радиатор (основной) системы рециркуляции ОГ
6
Штуцер для удаления воздуха
19
Клапан рециркуляции ОГ
7
Термостат
20
Теплообменник отопителя
8
Термостат системы рециркуляции ОГ
21
от теплообменника отопителя
9
Насос радиатора системы рециркуляции ОГ
22
к теплообменнику отопителя
V400
23
Ряд цилиндров 2 (левый)
10
Генератор
24
Топливный радиатор (топливо/ОЖ)
11
Масляный радиатор двигателя
25
Штуцер для удаления воздуха
12
Ряд цилиндров 1
26
Термостат радиатора рециркуляции ОГ
13
Расширительный бачок
27
Насос системы охлаждения
16
Охлаждение компонентов системы рециркуляции ОГ
Радиатор системы
рециркуляции ОГ
Насос радиатора
системы рециркуляции
Предварительный
ОГ V400
радиатор системы
рециркуляции ОГ
Термостат радиатора
рециркуляции ОГ, открыт при
температуре ОЖ на выходе
радиатора более 70°C
синий от контура
Термостат контура
охлаждения
охлаждения
Термостат системы рециркуляции ОГ,
двигателя
двигателя
открыт с 55°C
Термостат контура охлаждения двигателя открывается при превышении
температуры 87°C. Насос радиатора системы рециркуляции ОГ V400
красный
к теплообменнику
включается при работающей рециркуляции ОГ и закрытой перепускной
отопителя
заслонке.
Когда температура ОЖ на выходе радиатора превышает 70°C, насос
428_062
системы рециркуляции ОГ выключается и включается вновь только тогда,
когда температура ОЖ на выходе радиатора опускается ниже 63°C.
Охлаждение топлива
Охлаждающая жидкость
Обратная топливная
от расширительного бачка
магистраль
от системы впрыска
Радиатор контура
охлаждения топлива
(ОЖ/воздух)
Обратная топливная магистраль, к топливному баку
Топливный радиатор
(топливо/ОЖ)
Для того чтобы обеспечить точное дозирование
впрыскивания и выполнение требований
по токсичности ОГ, при работе двигателя
с высокой нагрузкой дизельное топливо
необходимо охлаждать.
Насос системы охлаждения топлива включается
при запуске двигателя.
428_028
Насос системы охлаждения топлива V166
17
Механическая часть двигателя
Датчик давления в камере сгорания
Ещё одним шагом на пути к сохранению минимально
Тем самым реализация нового параметра
возможного уровня токсичности ОГ при одновремен-
управления стала возможной без изменения
ном снижении расхода топлива стало применение
конструкции / компоновки имеющейся головки блока
датчика давления в камере сгорания, позволившее
цилиндров. Нагревательный стержень новой свечи
использовать этот параметр напрямую при
установлен в корпусе подвижно в осевом
управлении процессами сгорания.
направлении и передаёт усилие действующего на
Применённый в двигателе 3,0л-V6-TDI с системой
него давления в камере сгорания через толкатель
Ultra Low Emission System датчик давления в камере
на измерительную мембрану. Деформация мембраны
сгорания был разработан фирмой Beru под наимено-
приводит к изменению её сопротивления, которое
ванием PSG* (от англ. Pressure Sensor Glow Plug —
регистрируется встроенной в свечу электронной
букв. свеча накаливания с датчиком давления).
схемой.
Конструктивно датчик выполнен как часть свечи
Обработанные данные о давлении в виде сигнала
накаливания (цилиндров 2 и 5), «дополняющая» её
напряжения передаются в блок управления двига-
функцией измерения давления.
теля для дальнейшего анализа и использования.
Мембрана* (пьезорезистивный
чувствительный элемент)
428_056
нагревательный стержень,
установленный подвижно
в осевом направлении
гофрированный
усилие давления при
элемент
сгорании топлива
датчик давления
спиральная нить
в камере сгорания
накала
428_020
* Мембрана (пьезорезистивный чувствительный элемент)
Кремниевый пьезорезистор установлен на краю
мембраны.
Использование при управлении двигателем непос-
Без учёта системой управления фактического
редственной информации о текущем давлении в ка-
давления в камере сгорания такое замедление
мере сгорания позволяет точнее выбирать момент
горения и позднее воспламенение при высокой
впрыскивания топлива и тем самым обеспечивать
интенсивности рециркуляции ОГ могут приводить
оптимальный процесс сгорания в зависимости от
к тому, что топливо не сможет сгорать полностью.
качества топлива и интенсивности рециркуляции ОГ.
Характер сгорания будет напоминать пропуски
На основании сигналов датчиков давления в камере
зажигания. Это приведёт к сильному увеличению
сгорания и частоты вращения коленчатого вала
содержания в отработавших газах несгоревших
система управления определяет фактическое
углеводородов (HC) и монооксида углерода (CO).
протекание процесса сгорания.
Учитывая фактическое давление в камере сгорания,
Сравнивая его с сохранёнными в памяти заданными
система управления может поддерживать необхо-
характеристиками, система управления вносит
димые условия, стабилизируя процесс сгорания.
необходимые коррективы в работу систем впрыска
Например, задержку воспламенения система будет
топлива и впуска воздуха.
компенсировать более ранним началом процесса
Качество топлива, в особенности его цетановое
впрыскивания.
число, оказывает существенное влияние на скорость
Таким образом система управления может
и характер процесса горения. С уменьшением
обеспечить практически постоянно низкое
цетанового числа топлива его воспламеняемость и,
содержание HC и CO в отработавших газах, в том
соответственно, увеличивается задержка воспла-
числе и при работе на топливе с низким цетановым
менения. Эффективный момент сгорания смещает-
числом, с низкой нагрузкой и высокой
ся, таким образом, в сторону «позже». В результате
интенсивностью рециркуляции ОГ.
этого могут возникать пропуски воспламенения или
неполное сгорание топлива.
18
Система управления двигателя
Система впрыска с аккумулятором давления — Common-Rail
На двигателе установлена система впрыска топлива
Двухплунжерный топливный насос высокого
Common-Rail самого последнего поколения
давления CP4.2 создает в топливной рампе
производства фирмы Bosch.
давление до 2000 бар.
428_022
ТНВД был доработан с целью обеспечения его
стабильной работы в условиях сильных колебаний
качества топлива.
Для предотвращения повышенного износа
вследствие снижения смазывающей способности
топлива и повышенного содержания в нём воды
отдельные компоненты насоса были
модифицированы. Так, например, на ролик
толкателя и на плунжеры наносятся теперь
специальные покрытия, а корпус насоса из литого
алюминия проходит термическую обработку.
Примечание
При установке зубчатого шкива ТНВД
следует строго соблюдать указания,
приведённые в руководстве по ремонту!
428_023
Форсунки также были модернизированы, чтобы
обеспечить их работу при давлениях впрыскивания
до 2000 бар. Распылитель форсунки по-прежнему
имеет 8 отверстий, но сами отверстия уменьшены,
в соответствии с возросшими требованиями
к уровню токсичности ОГ.
Отверстия меньшего диаметра в сочетании с более
высоким давлением впрыскивания способствуют
лучшему смесеобразованию при высокой
интенсивности рециркуляции ОГ в режиме
частичных нагрузок и одновременно большей
цикловой подаче в режиме полной нагрузки.
Комбинация отверстий распылителя меньшего
диаметра и более высокого давления впрыскивания
в режиме полной нагрузки позволяет получить
на двигателе V6 TDI с системой Ultra Low Emission
System ту же внешнюю характеристику
428_024
(по мощности), что и у базового двигателя,
соответствующего (только) норме EU5.
19
Система управления двигателя
Система питания
Клапан дозирования
топлива N290
Топливный насос
высокого давления
CP 4.2
Редукционный клапан
Клапан предварительного
Датчик температуры топлива
подогрева
G81
Электрический дополнительный
Топливный фильтр
топливный насос V393
Высокое давление 300-2000 бар
Обратная магистраль от форсунок 10 бар
20
Датчик давления
топлива
G247
Аккумулятор давления 1 (топливная рампа)
4
5
6
Пьезофорсунки 4-6
N33, N83, N84
Аккумулятор давления 2 (топливная рампа)
1
2
3
Регулятор давления топлива
N276
Пьезофорсунки 1-3
N30, N31, N32
Выход ОЖ
Вход ОЖ
Механический клапан
аварийного отключения
подачи топлива
Топливный радиатор
(топливо/ОЖ)
Топливосборник
Бак
Топливный насос
подкачивающий G6
428_026
21
Система управления двигателя
Общая схема
Датчики
Расходомервоздуха G70
Датчик числа оборотов двигателя G28
Датчик Холла G40
Датчик температуры охлаждающей
жидкости G62
Датчик температуры ОЖ
на выходе радиатора G83
Датчик температуры топлива G81
Датчик давления в камере сгорания цил. 2
G678
Датчик давления в камере сгорания цил. 5
G681
Датчик NOx 1 G295
(после турбонагнетателя)
Датчик давления топлива G247
Датчик педали акселератора с датчиком
положения педали акселератора G79 и
G185
Потенциометр системы рециркуляции ОГ
G212
Выключатель стоп-сигнала F и
выключатель педали тормоза F47
Датчик давления наддува G31 и
Датчик NOx 2 G687
датчик температуры воздуха на впуске G42
(после катализатора
DeNox*)
Лямбда-зонд G39
Датчик уровня мочевины в баке G684
Датчик давления в системе дозирования
мочевины G686
Датчик температуры мочевины G685
Блок управления
Датчик температуры ОГ 3 (после катализатора)
двигателя J623
G495
Датчик температуры 1 катализатора G20
(только BIN5)
Датчик температуры системы рециркуляции
ОГ G98
Диагностический
разъём
Датчик температуры ОГ 1 G235
Датчик температуры ОГ 4
(после сажевого фильтра) G648
Датчик температуры ОГ 2
(перед катализатором только BIN5) G448
Датчик разности давлений G505
Дополнительные сигналы:
- круиз-контроль
- клемма 50
- сигнал скорости
- сигнал удара от блока управления подушек безопасности
- требование запуска двигателя к блоку управления двигателя (Kessy 1 + 2)
22
Volkswagen Technical Site: http://vwts.ru http://volkswagen.msk.ru http://vwts.info
огромный архив документации по автомобилям Volkswagen, Skoda, Seat, Audi
Исполнительные механизмы
Пьезоэлемент форсунки цил. 1-3
N30, N31, N32
Пьезоэлемент форсунки цил. 4-6
N33, N83, N84
Блок управления свечей накаливания J179
Свечи накаливания Q10, Q11, Q12
Свечи накаливания Q13, Q14, Q15
Клапан регулирования давления масла N428
Блок дроссельной заслонки J338
Блок управления датчика 1
NOx J583
(после турбонагнетателя)
Клапан дозирования топлива N290
Регулятор давления топлива N276
Насос радиатора системы рециркуляции ОГ
V400
Исполнительный электродвигатель системы
рециркуляции ОГ V338
Блок управления датчика 2
Переключающий клапан радиатора системы
NOx J881
рециркуляции ОГ N345
Переключающий клапан 2 радиатора системы
рециркуляции ОГ N381
Блок управления турбонагнетателя 1 J724
Электродвигатель привода заслонок впускных
каналов 1, 2 V157, V275
Блок управления перепускного клапана
дополнительные сигналы:
интеркулера J865
компрессор климатической
Блок управления системы дозирования мочевины
установки
J880*
дополнительный
Форсунка для впрыска мочевины N474
жидкостный отопитель
Нагревательный элемент насоса мочевины Z103
скорость вентилятора 1 + 2
Нагревательный элемент магистрали мочевины
Нагревательный элемент
Z104
дополнительного
воздушного отопителя Z35
Насос мочевины V437
Насос для перекачивания мочевины V436
Нагревательный элемент бака мочевины Z102
Насос системы охлаждения топлива V166
Нагревательный элемент лямбда-зонда Z19
Реле топливного насоса J17
Подкачивающий топливный насос G6
Реле дополнительного топливного насоса
428_025
J832
Дополнительный топливный насос V393
23
Дополнительная нейтрализация ОГ
Общая схема
Модернизацию узлов и агрегатов самого двигателя
В системе выпуска используются следующие
можно рассматривать как первый этап мер по
датчики:
снижению токсичности ОГ (и уменьшению расхода
топлива). Второй этап, дополнительная
- датчики для измерения температуры перед
нейтрализация отработавших газов в выпускном
и после окислительного катализатора и после
тракте, позволяет довести токсичность ОГ до
сажевого фильтра;
минимально возможного уровня.
- датчик разности давлений для распознавания
На этом этапе, в дополнение к уже известным
степени заполнения сажевого фильтра;
компонентам (окислительный катализатор
- датчики NOx перед окислительным
и сажевый фильтр) используются и новые,
катализатором и после катализатора DeNox.
предназначенные для снижения содержания в ОГ
оксидов азота.
С помощью этих датчиков осуществляется контроль
за процессом дополнительной нейтрализации ОГ.
Выпускной тракт включает в себя окислительный
катализатор, расположенный в непосредственной
близости к двигателю, сажевый фильтр со
специальным покрытием, активную систему допол-
нительной нейтрализации ОГ, а также глушитель.
Блок управления датчика 1 NOx
J583 (после турбонагнетателя)
Датчик температуры ОГ
1 G235
Датчик температуры
Дополнительная шина CAN для связи с БУ двигателя
системы рециркуляции
Лямбда-зонд G39
ОГ G98
Блок управления
двигателя J623
Датчик давления в камере
сгорания, цил. 2, 5
G678, G681
Датчик NOx 1 G295
Датчик температуры ОГ 2 G448
(только BIN5)
Датчик температуры 1 катализатора G20
(только BIN5)
Датчик температуры ОГ 3 G495
Датчик температуры ОГ 4 G648
Окислительный
катализатор
Сажевый фильтр
Форсунка
мочевины N474
24
Система дополнительной нейтрализации ОГ
Для этого используется химический
состоит из катализатора DeNox, форсунки для
восстановитель, представляющий собой 32,5%
впрыска мочевины, а также двух связанных между
раствор мочевины в воде (распространяется под
собой баков для мочевины с магистралями
торговым названием AdBlue®), который в небольших
и модулем подачи мочевины.
дозах впрыскивается в выпускной тракт.
Дополнительный катализатора, т. н. катализатор
DeNox, установленный после окислительного
катализатора и сажевого фильтра, позволяет
практически полностью устранить из отработавших
газов оксиды азота.
Катализатор DeNox = каталитический нейтрализатор,
снижающий содержание оксидов азота
Бак с:
- датчиком уровня мочевины G684;
- датчиком температуры мочевины G685;
- нагревательным элементом бака мочевины Z102.
Насос мочевины V437 с:
- датчиком давления в системе дозирования мочевины G686;
- нагревательным элементом насоса мочевины Z103.
Датчик NOx 2 G687
Блок управления датчика 2 NOx
J881
428_027
Катализатор DeNox
25
Дополнительная нейтрализация ОГ
Баки топлива и мочевины
Вместе с топливным баком дополнительно установ-
Общий объём системы хранения раствора мочевины
лены два бака для мочевины, так называемые
составляет 23 л, 7,5 л приходится на активный бак,
активный и пассивный баки. При этом, благодаря
расположенный непосредственно под заливной
продуманному использованию имеющихся полостей
горловиной, и 15,5 л на пассивный бак, находящийся
кузова в области днища, объём бака для дизельного
в области днища автомобиля.
топлива удалось сохранить прежним — 100 литров.
Заливка дизельного топлива в топливный бак
Оба бака мочевины представляют одну общую
осуществляется обычным образом, через заливную
закрытую систему, работающую под давлением.
горловину.
Чтобы не допустить возникновения в системе
На автомобилях с системой Ultra Low Emission
слишком высокого или слишком низкого давления,
System рядом с ней установлена дополнительная
в области заливной горловины установлен предох-
горловина для заправки баков мочевины. Доступ
ранительный клапан. Он открывается при давлении
к обеим горловинам осуществляется через лючок
ниже -40 мбар и выше 150 мбар, защищая таким
топливного бака.
образом бак мочевины от слишком больших
механических нагрузок. Баки мочевины связаны
с предохранительным клапаном вентиляционными
магистралями.
Заливная
Перепускная
горловина для
магистраль
мочевины
Предохрани-
тельный
Активный бак
(вентиляци-
428_031
мочевины
онный)
клапан
Крышка заливной
Крышка бака мочевины
горловины
топливного бака
Насос
мочевины
428_034
Модифицированный
топливный бак ёмкостью
100 л
Заливная
магистраль
Вентиляционная
Пассивный бак
магистраль
мочевины
26
Активный бак мочевины
На активном баке установлен насос мочевины V437,
пассивного бака и обогреваемые напорная и
переливной штуцер для заполнения пассивного
обратная магистрали мочевины. Активный бак
бака, штуцер для подсоединения вентиляционной
оборудован обогревом и датчиками.
магистрали от
Вид снизу
Напорная магистраль
Обратная магистраль
Переливной штуцер
Насос
мочевины V437
Сборник
Подключение к форсунке
мочевины
мочевины
Перелив
При заправке системы баков раствор мочевины сна-
чала заполняет активный бак, а затем, по достиже-
нии определённого уровня, начинает перетекать
в расположенный ниже пассивный бак. Пассивный
бак служит для хранения дополнительного запаса
мочевины и не оборудован обогревом и датчиками.
Для подачи мочевины на нём установлен насос для
К
пассивному
перекачивания V436, представляющий собой диаф-
баку
рагменный насос, управляемый блоком управления
двигателя с помощью аналогового сигнала.
Насос для перекачивания V436 включается блоком
управления двигателя J623 и перекачивает раствор
мочевины из пассивного бака в активный.
428_038
Насос для перекачивания мочевины V436 включается
всегда, когда датчик уровня в активном баке G648
показывает недостаточный уровень мочевины и
скорость движения автомобиля превышает 10 км/ч.
Примечание
Ёмкость баков мочевины рассчитана
В некоторых случаях, датчик уровня мочевины может
таким образом, чтобы одной их заправки
сигнализировать о недостаточном уровне и в случае
было достаточно для эксплуатации
перетекания мочевины внутри активного бака,
автомобиля между двумя
например при быстром движении по извилистой
межсервисными интервалами.
дороге. В этих случаях блок управления двигателя
J623 также будет включать насос для перекачивания
мочевины.
Пассивный бак мочевины
Насос для
перекачивания
мочевины V436
428_041
Когда в пассивном баке мочевины больше не остаётся, блок управления двигателя распознаёт
это по изменению потребляемого насосом для перекачивания тока и отключает насос.
27
Дополнительная нейтрализация ОГ
Сборник мочевины в активном баке
Сборник мочевины устанавливается в активный бак снизу и содержит нагревательный элемент в виде мата,
фильтр мочевины (рассчитан на весь срок службы), датчик уровня мочевины и датчик температуры
мочевины.
Мат нагревательного элемента
доходит до днища активного бака.
Нагревательный элемент
активного бака Z102
Мат нагревательного
элемента в фильтре
мочевины
Датчик уровня
мочевины в баке G684
Датчик температуры
мочевины G685
428_045
Обогреваемый штуцер
напорной магистрали
Разъём для подключения
датчиков уровня и
температуры
Разъём
нагревательного
элемента
28
Датчик уровня мочевины в баке G684
Электрическая схема указателя уровня
Дистанционная
втулка
Геркон*
Датчик
2
температуры
Состояние I
Поплавок
Состояние II
с магнитами
Геркон
1
Состояние III
428_043
BIN5
428_046
428_069
EU6
Описание работы системы
428_068
Состояние I
Переключение геркона 2 вызывает запуск
Точка
динамического исчисления оставшегося
переключения
3700 км
геркона 2
пробега (начальное значение исчисления =
запас раствора
3700 км)
4,4 л
2400 км / 1500 миль
Начиная с этого уровня на дисплее комби-
Состояние II
нации приборов отображается символ —
бутыль белого цвета.
Точка
переключения
Сверка исчисления/определение уровня
геркона 1
через геркон 1
запас раствора
2,4 л
1000 км / 600 миль
Начиная с этого уровня на дисплее комби-
нации приборов отображается символ —
Состояние III
бутыль жёлтого цвета.
0 км
Начиная с этого уровня на дисплее
Запас раствора 0
комбинации приборов отображается
428_070
символ — бутыль красного цвета.
Долив мочевины:
При доливе необходимо залить не менее 3,8 литра мочевины, т. е. две бутыли AdBlue®* (2x 1,9 л = 2x 0,5 гал.),
в результате чего указатель уровня раствора перейдёт в состояние I (см. также указания на стикере
на тыльной стороне лючка заливной горловины).
29
Дополнительная нейтрализация ОГ
Раствор мочевины AdBlue®
В качестве химического восстановителя в системе применяется высокочистый, прозрачный 32,5% раствор
мочевины в воде, который распространяется в Европе под торговым названием AdBlue®, а в США под
названием Diesel Exhaust Fluid AdBlue® (англ., букв.: жидкость для ОГ дизельного двигателя AdBlue).
Раствор мочевины не токсичен, не горюч, способен к биологическому расщеплению и отнесён к низшей
категории опасности как потенциальный загрязнитель воды. Не является опасным веществом или опасным
грузом.
Свойства водного раствора мочевины:
- Температура замерзания -11°C.
- При высоких температурах (прим. 70°C - 80°C) разлагается с образованием аммиака, что может приводить
к появлению характерного запаха.
- Старый раствор мочевины отличается от свежего наличием неприятного запаха.
Свежий раствор мочевины запаха не имеет.
- Наличие в системе старого раствора мочевины (или заливка других, ненадлежащих составов)
распознаётся по показаниям датчиков NOx в выпускном тракте.
- Вытекший раствор мочевины, высыхая, кристаллизуется в виде белых солей.
- Раствор мочевины обладает очень высокой проникающей способностью и благодаря капиллярному
эффекту может проникать в самые узкие пространства.
Использование раствора мочевины AdBlue®
- Разрешается использовать только допущенный VW/Audi водный раствор мочевины AdBlue® по регламенту
VW и DIN 70070. Использование других составов может привести к повреждению системы DeNox.
- Слитый раствор мочевины повторно применять нельзя (для предотвращения загрязнения системы).
- Заполнение системы должно выполняться с помощью допущенных инструментов и предписанных
производителем ёмкостей. Крышку заливной горловины активного бака AdBlue® можно открыть с помощью
бортового инструмента (баллонного ключа).
Бутыль с раствором AdBlue® для
Канистра с раствором AdBlue®
доливки, 0,5 галлона* (1,89 л)
10 л
428_073
428_058
30
Принцип работы системы нейтрализации с катализатором DeNox
Через несколько минут после запуска двигателя катализатор DeNox, нагреваемый отработавшими газами,
приобретает свою рабочую температуру 180°C. Начиная с этой температуры, информацию о которой БУ
двигателя J623 получает от датчика температуры ОГ 4 G648 перед катализатором DeNox, может
осуществляться впрыск мочевины.
При этом на отрезке выпускного тракта от форсунки мочевины N474 и до катализатора DeNox происходят
различные химические процессы.
Впрыскивание водного раствора мочевины в горячий поток отработавших газов вызывает, прежде всего,
испарение воды.
CO(NH2)2 + H2O
CO(NH2)2
водный раствор мочевины
мочевина
После этого происходит термолиз мочевины, в результате чего она распадается на изоциановую кислоту и аммиак.
CO(NH2)2
NH3 + HNCO
мочевина
аммиак + изоциановая кислота
При наличии горячих поверхностей изоциановая кислота может вступать в процесс гидролиза, разлагаясь
на двуокись углерода и ещё одну молекулу аммиака.
HNCO + H2O
NH3 + CO2
изоциановая кислота + вода
аммиак + двуокись углерода
Аммиак накапливается в катализаторе DeNox и вступает в нём в реакцию с содержащимися в ОГ моноокси-
дом азота (NO) и диоксидом азота (NO2), в результате которой образуется «чистый» азот (N2) и вода (H2O).
NO + NO2 + 2NH3
2N2 + 3H2O
монооксид азота + диоксид азота + аммиак
азот + вода
Необходимая для реакции вода присутствует в отработавших газах как продукт протекающего в двигателе
процесса сгорания. Из одной молекулы мочевины получаются таким образом две молекулы аммиака,
которые будут использоваться для реакции восстановления в катализаторе.
Восстановительный
катализатор DeNox
Датчик NOx 2 G687
428_076
Мочевина
Конус распыла
Форсунка для
Смеситель
впрыска мочевины
N474
428_033
Термолиз
= химическая реакция, при которой исходное вещество в результате нагревания
разлагается на два или несколько других веществ.
Гидролиз
= разложение химических соединений в присутствии воды.
31
Дополнительная нейтрализация ОГ
Схема системы нейтрализации DeNox
Блок управления
системы
дозирования
мочевины J880
Блок управления
двигателя
J623
Модуль лючка
топливного бака
Активный бак
Пассивный
мочевины
бак мочевины
Насос для
перекачивания
мочевины V436
32
Насос мочевины V437 с:
- датчиком давления в системе
дозирования мочевины G686;
- нагревательным элементом
насоса мочевины Z103.
Форсунка
Восстановительный
мочевины
катализатор DeNox
N474
428_040
33
Дополнительная нейтрализация ОГ
Насос мочевины V437
На активном баке мочевины установлен насос
После каждого выключения двигателя направление
мочевины. Он представляет собой шестерённый
вращения насоса, с помощью соответствующего
насос с подогревом, который управляется широтно-
ШИМ-сигнала, изменяется на противоположное.
импульсно модулированным (ШИМ) сигналом от
Для контроля и регулирования давления в насосе
блока управления двигателя.
имеется встроенный датчик давления. С помощью
Насос мочевины является центральным компонен-
этого датчика определяется и направление работы
том системы и создаёт в форсунке необходимое
насоса (в зависимости от того, фиксирует ли он
для впрыска раствора мочевины давление (5 бар).
положительное или отрицательное давление).
Чтобы в магистраль форсунки не оказались
засосаны горячие отработавшие газы, открывание
Кроме подачи мочевины, насос может также
клапана форсунки и откачка мочевины после
откачивать мочевину из магистрали форсунки после
выключения двигателя осуществляются
выключения двигателя.
с задержкой (продолжительность задержки
Это необходимо для того, чтобы предотвратить
зависит от температуры в выпускной системе,
замерзание раствора мочевины в магистрали
но не превышает 60 секунд).
форсунки после выключения двигателя.
Насос мочевины соединяется напорной и обратной
магистралями с активным баком мочевины и
обогреваемой магистралью форсунки с форсункой.
Редукционный клапан с дросселем
для обеспечения давления впрыска
мочевины 5 бар
Напорная магистраль
от активного бака
Датчик давления в системе
дозирования мочевины G686
Обратная магистраль
к активному баку
428_064
К форсунке впрыска мочевины
с давлением 5 бар
Технические характеристики насоса системы дозирования мочевины:
- Шестерённый насос
- Максимальная частота вращения Nмакс
= подача 2400 об/мин, откачка 3500 об/мин
- Максимальное давление на выходе Pмакс =
6 бар (электронное регулирование) встроенный датчик
– Потребляемая мощность
=
25 Вт, номинальная 12 Вт
– Подача Vмакс
=
5-10 л/ч при давлении подачи 5 бар (номинальн. 6 литров)
34
Форсунка для впрыска мочевины N474
Химический восстановитель должен поступать
Для достижения высокой степени нейтрализации
в катализатор постоянно. Для этого раствор
ОГ очень важно, чтобы аммиак в катализаторе
мочевины впрыскивается в выпускной тракт
DeNox распределялся равномерно.
с помощью форсунки N474.
Для того чтобы добиться такого равномерного
Форсунка для впрыска мочевины управляется
распределения, геометрия факела впрыска и
ШИМ-сигналом от блока управления двигателя.
установленного далее в тракте ОГ смесителя
Скважность открытия клапана форсунки зависит
подверглась существенной модернизации.
от количества аммиака, накопленного
Смеситель установлен сразу же за форсункой
в катализаторе DeNox.
впрыска мочевины и служит для оптимального
Работа форсунки и катализатора DeNox
перемешивания мочевины и отработавших газов.
контролируется с помощью датчика 2 NOx G687
Смеситель вносит в поток ОГ и мочевины большое
после катализатора DeNox.
количество завихрений, способствуя их интенсив-
ному перемешиванию. Кроме того, нагретые поверх-
ности смесителя служат своего рода испарителем,
переводящим часть раствора мочевины в газооб-
разное состояние.
Электрический
разъём клапана
Разъём насоса
мочевины
Распылитель
форсунки
с тремя
отверстиями
Плунжер управления
впрыском
Катушка
электромагнита
428_065
Начиная с температуры прим. 180°C попадающая в поток ОГ мочевина преобразуется в аммиак (NH3).
Эта температура служит «разрешающим критерием» для впрыска раствора мочевины.
Смеситель
Форсунка для
впрыска мочевины
N474
428_074
35
Дополнительная нейтрализация ОГ
Обогрев контура мочевины
Так как температура замерзания раствора
Кроме того, части мата в виде длинных полос
мочевины составляет -11°C, в системе дозирования
располагаются в пространстве бака вокруг
мочевины предусмотрен обогрев.
заборника.
В заборнике мочевины в баке имеется встроенный
Ещё один нагревательный элемент расположен
нагревательный элемент в виде мата. Этот
в головке насоса мочевины.
нагревательный мат обогревает сам заборник
Магистрали подачи мочевины к форсунке впрыска
мочевины по всей его высоте, а также фильтр
мочевины также электрически обогреваются.
и штуцеры.
Нагревательные элементы магистралей выполнены
в виде проволочной оплётки.
Примечание
Контур обогрева 1 = обогрев бака.
Контур обогрева 2 = обогрев насоса мочевины и обогреваемых магистралей мочевины.
Электрический
нагревательный элемент
обратной магистрали
Насос мочевины
Электрические
Электрический разъём
разъёмы контура
контура обогрева 1
обогрева 2
(на заборнике мочевины)
428_054
Электрический
нагревательный элемент
Нагревательный элемент
напорной магистрали
в головке насоса мочевины
36
Обогрев системы реализован на базе электрических
нагревательных элементов, что облегчает БУ
системы дозирования мочевины J880 управление
им и выбор режима оттаивания или поддержания
температуры.
Данные о температуре раствора мочевины
поставляет датчик температуры мочевины G685.
Нагревательный элемент
активного бака Z102
Насос мочевины V437
с нагревательным
элементом Z103
Нагревательный элемент магистрали
мочевины Z104 к форсунке впрыска
мочевины
Нагревательная
проволока штуцера
Нагревательная
обратной магистрали
проволока фильтра
мочевины
Форсунка для
впрыска мочевины N474
Датчик температуры
мочевины G685
Удлинительная полоса
нагревательного мата для
428_037
штуцера напорной магистрали
Примечание
При полном или частичном выходе обогрева системы дозирования мочевины из строя возможно
замерзание раствора мочевины во время выполнения поездки на автомобиле, вследствие чего
впрыскивание мочевины в выпускной тракт станет невозможным. При этом в комбинации
приборов загорится лампа check engine K83, а в памяти неисправностей БУ двигателя будет
сохранена соответствующая ошибка.
37
Дополнительная нейтрализация ОГ
Температурная характеристика обогрева контура мочевины
Температурная характеристика
температура, °C
Приведённая температурная характеристика законодательно предписана в Северной Америке (NAR).
Контур обогрева 1
Контур обогрева 2
Активация
При температуре мочевины (в баке) или
При температуре окружающего воздуха ниже
окружающего воздуха ниже -7°C БУ двигателя,
-5°C БУ двигателя, через БУ обогрева
через БУ обогрева мочевины, активирует
мочевины, активирует обогрев насоса
обогрев бака мочевины.
мочевины и магистралей мочевины.
Продолжи-
При температурах от -7°C до -13°C продолжи-
При температурах от -5°C до -25°C время
тельность
тельность обогрева составляет прим. 20 минут.
обогрева составляет от 100 секунд
обогрева
При температурах до -25°C продолжительность
до 21 минуты, соответственно.
обогрева может увеличиваться до 45 минут.
При этом раствор мочевины активно размора-
живается для обеспечения работоспособности
системы впрыска мочевины.
Доп. нагрев
При температурах ниже -7°C
к продолжительности обогрева всегда
добавляется дополнительный нагрев.
Его длительность составляет прим. 5 минут.
Дополнительный нагрев необходим для того,
чтобы гарантированно обеспечить достаточное
количество оттаявшего раствора мочевины
во всех режимах эксплуатации двигателя.
38
Индикация в комбинации приборов
для системы мочевины
Индикация, связанная с работой системы DeNox,
Она высвечивается, когда надо обратить внимание
отображается на дисплее в комбинации приборов.
водителя на необходимость дозаправки раствора
мочевины или на сбой в работе системы.
Дисплей
428_082
Нормы токсичности ОГ EU6/BIN5 включают в себя законодательный запрет запуска двигателя с системой
впрыска мочевины при следующих условиях:
- Недостаточный уровень раствора мочевины в баке.
- Система впрыскивания мочевины неработоспособна в результате сбоя или неисправности.
- Качество раствора мочевины не соответствует установленным критериям.
– Несоответствия в расходе раствора мочевины (утечки).
Схема отображения предупреждений, связанных с системой дополнительной нейтрализации ОГ
Когда уровень раствора мочевины в баке опускается ниже определённого значения, система предупреждает
водителя о необходимости долива мочевины, причём предупреждение выводится в три этапа.
Остающийся
Акустическое
Индикация в
Указания для водителя
пробег
предупреж-
комбинации приборов
дение
Меньше
1 сигнал гонга
Это сообщение, с символом белой бутыли,
2400 км
отображается тогда, когда остающегося запаса
мочевины достаточно только для указанного
Долейте
в сообщении пробега.
AdBlue
Водителю даётся указание долить раствор мочевины.
!
В качестве дополнительного предупреждения
раздаётся звуковой сигнал.
Меньше
1 сигнал
Это сообщение, с символом жёлтой бутыли,
1000 км
зуммера
отображается тогда, когда остающегося запаса
Долить AdBlue!
мочевины достаточно только для указанного
Запуск двигате-
в сообщении пробега.
ля станет невоз-
Водителю даётся указание долить раствор мочевины.
можен через
Кроме того, водитель предупреждается о том, что по
1000 км!
истечении указанного пробега пуск двигателя (после
его выключения) станет невозможен. В качестве
дополнительного предупреждения раздаётся звуковой
сигнал.
0 км
3 сигнала
Это сообщение, с символом красной бутыли,
зуммера
отображается тогда, когда бак мочевины пуст.
Долить AdBlue!
Водитель предупреждается о том, что запуск
двигателя теперь невозможен и что необходимо
Запуск
долить раствор мочевины. В качестве
двигателя
дополнительного предупреждения раздаются
невозможен!
3 следующих друг за другом звуковых сигнала.
39
Дополнительная нейтрализация ОГ
Заливка ненадлежащего раствора
Если в бак мочевины будет залит какой-либо другой раствор, кроме AdBlue®, это будет обнаружено системой
по уменьшению эффективности катализатора DeNox с помощью датчика NOx.
В этом случае на дисплей в комбинации приборов будут выводиться следующие предупреждения.
Остающийся
Акустическое
Индикация в
Указания для водителя
пробег
предупреж-
комбинации приборов
дение
Меньше
1 сигнал
1000 км
зуммера
Это сообщение, с символом красной бутыли,
отображается тогда, когда автомобиль может
Проверить AdBlue!
продолжать движение только в пределах указанного
Запуск двигателя
пробега. Водитель предупреждается о том, что по
истечении указанного пробега пуск двигателя (после
станет невозмо-
его выключения) станет невозможен.
жен через 1000 км!
Сообщение указывает водителю, что он должен
обратиться в ближайшее соответствующее сервисное
предприятие. В качестве дополнительного
предупреждения раздаётся звуковой сигнал.
0 км
3 сигнала
Это сообщение, с символом красной бутыли,
зуммера
отображается при распознавании системой заливки
Проверить
ненадлежащего раствора.
AdBlue!
Водитель предупреждается о том, что теперь запуск
Запуск
двигателя (после его выключения) невозможен и что
двигателя
он должен обратиться в ближайшее соответствующее
невозможен!
сервисное предприятие. В качестве дополнительного
предупреждения раздаются 3 следующих друг за
другом звуковых сигнала.
Примечание
В автомобиле Audi Q7 при появлении указанного сообщения необходимо долить не менее 3,8 л
раствора мочевины (две бутыли AdBlue® для доливки, ёмкостью 1,89 л / 0,5 галлона каждая):
через 2 минуты после доливки указанного количества мочевины система распознаёт заливку
и запуск двигателя вновь становится возможным.
Приведённые выше примеры сообщений и заправочные объёмы относятся к автомобилю
Audi Q7.
В автомобилях других моделей с системой Ultra Low Emission System предупредительные
сообщения и заправочные объёмы могут от них отличаться.
40
Блокировка от ошибочной заправки бака дизельного топлива
Фиксатор
Пружина
Подпружиненная
заслонка
428_072
428_081
Ось заслонки
Контакты массы
Прорези для аварийной
заправки
Для того чтобы предотвратить заправку в бак дизельного топлива других топлив или жидкостей, в заливной
горловине установлена блокирующая заслонка. Эта заслонка может быть разблокирована только
наконечником заправочного пистолета с диаметром, предусмотренным для заправочных пистолетов для
дизельного топлива. Для того чтобы открыть блокирующую заслонку, наконечник заправочного пистолета
должен одновременно отжать наружу оба фиксатора заслонки. При попытке отжать только один из
фиксаторов (например, если наконечник пистолета изношен), пружина сдвигает весь механизм в сторону
разблокируемого фиксатора и заслонка остаётся закрытой.
Через имеющиеся в боковой горловине боковые прорези в бак можно, при известном терпении, залить
содержимое резервной канистры.
Верхний фиксатор
Подпружиненная заслонка
428_055
Диаметр, необходимый для разблокирования
Фиксатор с осью заслонки
заслонки, — соответствует диаметру пистолета
41
Сервисное обслуживание
Долив мочевины
Примечание
… самостоятельно клиентом
При обращении с ёмкостями с раствором
AdBlue® необходимо выполнять указания,
приведённые в действующем руководстве
При большом количестве поездок с нагрузкой
по эксплуатации, а также на стикере
(поездки в горной/холмистой местности, поездки
на лючке топливного бака.
с прицепом) расход мочевины может увеличиваться,
при этом предупреждающее сообщение
в комбинации приборов может появляться раньше,
чем ожидается.
В этом случае предусмотрена самостоятельная
заправка раствора мочевины (AdBlue®) клиентом,
а именно содержимого двух бутылей AdBlue®
ёмкостью 0,5 галлона (1,89 л) каждая.
Приобрести раствор мочевины AdBlue® можно
в сервисном предприятии Audi или на
428_061
соответствующим образом обозначенных АЗС.
Для заливки AdBlue® на бутыль с раствором
необходимо навернуть заливочный адаптер.
После установки адаптера, бутыль AdBlue®
с адаптером можно вкрутить в заливную горловину
бака мочевины.
Нажатие на бутыль открывает имеющийся
в адаптере клапан, и раствор мочевины перетекает
в активный бак.
Вытесненные из активного бака газы попадают
428_066
в систему вентиляции бака мочевины.
Бутыль с раствором AdBlue®
для доливки, 0,5 галлона (1,89 л)
При наступлении холодного времени года активный
Адаптер для заливки,
с клапаном
бак необходимо заполнить мочевиной. Поскольку
пассивный бак не обогревается, всё его содержимое
зимой будет замерзать, и в распоряжении системы
будет оставаться только активный бак. Заполнение
активного бака раствором мочевины обеспечит
систему достаточным его количеством до окончания
холодного времени года.
428_058
428_059
Чтобы открыть клапан — нажать
на бутыль AdBlue®, чтобы закрыть
клапан — вытянуть бутыль.
428_060
42
… на сервисном предприятии
Баки мочевины заполняются с помощью
приспособления для заправки системы
впрыска мочевины VAS 6542 при
предпродажной подготовке* или при
проведении технического обслуживания*
каждые 30 000 км.
428_049
Для этого приспособление для заправки
VAS 6542 подсоединяется к заливной
горловине бака мочевины и к ёмкости
с раствором мочевины.
В устройстве помимо магистрали для
мочевины имеется вентиляционная
магистраль, обеспечивающая обмен
воздухом между баком и ёмкостью
с мочевиной.
Тем самым весь раствор мочевины может
без затруднений перетекать в бак.
428_050
Чтобы обеспечить заполнение пассивного
бака мочевиной, ёмкость с мочевиной
должна быть установлена не менее чем
на 700 мм выше заливной горловины
активного бака.
428_051
Активный бак AdBlue®
Когда раствор мочевины в активном баке
превышает определённый уровень,
мочевина через переливной штуцер
активного бака начинает поступать
в пассивный бак.
* Заправочные объёмы см. в текущем
руководстве «Инспекционный сервис и уход».
428_052
43
Приложения
Контрольные вопросы
Какие из ответов правильные?
В некоторых вопросах правильный ответ только один.
В других вопросах правильными могут быть несколько ответов — или даже все!
1. Что означает название AdBlue®?
A Цвет (синий) подмешиваемого к топливу раствора мочевины.
B Раствор мочевины, который добавляется к отработавшим газам для уменьшения содержания в них
определённых вредных веществ.
C Раствор окислителя, применяемого для снижения содержания в отработавших газах углеводородов
и монооксида углерода.
2. Какими свойствами обладает раствор мочевины AdBlue®?
A Горючий и легковоспламеняемый.
B Распадается при температурах от 70 до 80°C (с образованием неприятного запаха).
C Замерзает при температуре ниже -11°C.
3. Сделайте подписи к рисунку!
1
2
3
4
428_075
4. Зачем нужен насос для перекачивания мочевины V436?
A Для перемешивания раствора мочевины.
B Для наполнения активного бака.
C Для откачки раствора мочевины из активного бака.
44
5. Из какого бака осуществляется забор раствора мочевины?
A Из активного бака.
B Из пассивного бака.
C В зависимости от того, в каком баке имеется раствор мочевины.
6. Что произойдёт, когда весь раствор мочевины в автомобиле окажется израсходованным?
A Своевременно до окончания раствора мочевины на дисплее в комбинации приборов появится
предупреждение и раздастся звуковой сигнал.
B Если будет израсходован весь раствор мочевины, то завести двигатель будет нельзя.
C Будет выведено предупреждение о необходимости долить раствор мочевины. Автомобиль, однако,
может продолжать движение без ограничений.
7. Каково максимальное рабочее давление в системе Common Rail?
…………………
8. Почему при наступлении холодного времени года необходимо полностью заправить
активный бак?
A Для того чтобы в пассивный бак мог попасть нагретый раствор мочевины.
B Потому что содержимое пассивного бака замерзает.
C Для увеличения удельной дальности пробега на растворе восстановителя.
45
Приложения
Словарь специальных терминов
В этом словаре можно прочитать пояснения для всех терминов, обозначенных в тексте программы
самообучения звёздочкой и выделенных курсивом.
AdBlue®
Геркон
AdBlue® является зарегистрированным товарным
Специальный герметизированный выключатель
знаком немецкого Объединения автомобильной
(от «герметизированный контакт»), срабатывающий
промышленности (e.V. VDA).
без внешнего механического воздействия.
Этим названием обозначают раствор мочевины
Контакты геркона перемещаются под воздействием
в воде, впрыскиваемый в отработавшие газы
внешнего магнитного поля, создаваемого
для уменьшения содержания в них определённых
подносимым к нему постоянным магнитом
токсичных веществ. Он представляет собой
или электромагнитной катушкой.
неопасный, синтетический раствор, состоящий
на одну треть из мочевины и на две трети из воды.
PSG
Катализатор DeNox
Это сокращение расшифровывается как Pressure
Наименование DeNox означает «снижающий
Sensor Glow Plug, что по-английски буквально
содержание оксидов азота» (de + NOx).
означает «свеча накаливания с датчиком
Протекающие в таком катализаторе химические
давления». Оно означает свечу накаливания
реакции уменьшают содержание в отработавших
дизельного двигателя, которая обладает также
газах именно оксидов азота.
способностью измерять давление в камере
сгорания.
Блок управления системы дозирования
Оксид азота
мочевины J880
Собирательный термин, означающий химические
Этот дискретно подключённый блок управления
соединения азота с кислородом.
отвечает за обогрев компонентов системы AdBlue®
(NO, NO2)
и используется как
Они образуются в двигателе в процессе горения и
выходной каскад системы обогрева баков
причиняют, наряду с другими соединениями, вред
мочевины.
окружающей среде.
Бутыль с AdBlue® для доливки
Пьезоэлектричество
Бутыль с раствором мочевины AdBlue®,
Пьезоэлектричество (от греческого pizo —
оборудованная специальным затвором для заливки
«давлю») — эффект, при котором в специальном
раствора мочевины в бак автомобиля.
кристалле под действием механического
напряжения возникает заметная разность
потенциалов или же, наоборот, под действием
электрического поля возникают механические
деформации. Этот эффект используется
в форсунках системы Common-Rail.
Галлон
Единица объёма, применяемая в США и некоторых
других странах для измерения объёма, в том числе
объёма (количества) топлива.
Один галлон равен 3,8 литра.
46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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