Двигатели Audi 1,2 л и 1,4 л TFSI серии EA211. Устройство и принцип действия

 

  Главная      Автомобили - Audi 

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двигатели Audi 1,2 л и 1,4 л TFSI серии EA211. Устройство и принцип действия

 

 

Программа самообучения 616
Только для внутреннего пользования
Двигатели Audi 1,2 л и 1,4 л TFSI
серии EA211
Audi
Service Training
Перед разработчиками новой серии двигателей TFSI стояли
Двигатели серии EA211 являются полностью новой разработкой,
чётко определённые цели: новый маленький бензиновый двига-
неизменным по сравнению с предшественниками (серия EA111)
тель рабочим объёмом 1,2 или 1,4 литра должен быть эконо-
осталось только расстояние между осями цилиндров — 82 мм.
мичнее, легче, компактнее. А ещё он должен быть пригоден для
Новое положение двигателя в моторном отсеке (с наклоном 12°)
установки на разных платформах концерна, а также обладать
позволило унифицировать соединение с коробкой передач, поло-
достаточным потенциалом развития в плане будущего использо-
жение приводных валов и габаритную длину коробки передач. За
вания альтернативных видов топлива и новых технических
счёт этого число различных комбинаций двигатель-коробка передач
решений.
в рамках платформы концерна MQB уменьшилось почти на 90 %.
Достигнутые результаты:
На двигателе в исполнении 1,4 л 103 кВт использовано осо-
• сокращение выбросов CO2 на 20 г/км;
бенно интересное техническое решение — отключение некото-
• сокращение расхода топлива почти на 1 литр;
рых цилиндров. В ситуациях, когда полная мощность двигателя
• уменьшение массы двигателя на 30 %;
не требуется, два цилиндра из четырёх отключаются, причём это
• уменьшение длины двигателя на 18 %;
происходит совершенно незаметно для водителя и пассажиров.
• более выгодное положение двигателя в моторном отсеке.
В результате расход топлива в цикле NEFZ уменьшается
на 0,4 л/100 км (8 г CO2/км). При движении с умеренными
Новая серия EA211 в продукции Audi займёт нишу
скоростями, прежде всего в городе, но также и за городом вне
четырёхцилиндровых бензиновых двигателей, специально
автомагистралей, экономия топлива может достигать от 10 %
разработанных для модульной поперечной платформы (MQB).
до 20 %. Это стало важным достижением в развитии двигателей
такого малого рабочего объёма.
Двигатель 1,2 л TFSI
Мультимедийный материал
В этой программе самообучения
имеются так называемые QR-коды,
которые позволяют открывать
дополнительные интерактивные формы
представления материала (например,
анимации); подробнее
см. «Информация по кодам QR»
на стр. 50.
616_015
Цель данной программы самообучения
Эта программа самообучения знакомит читателя с устройством
• Каково общее устройство этих двигателей?
двигателей Audi TFSI 1,2 л и 1,4 л.
• Как устроена система охлаждения этого двигателя?
После проработки этой программы самообучения читатель будет
• Как работает система впуска и наддува этого двигателя?
в состоянии ответить на следующие вопросы:
• Как работает система отключения цилиндров двигателя
1,4 л TFSI (исполнение 103 кВт)?
2
Содержание
Введение
Краткое техническое описание ____________________________________________________________________________________________________________________________ 4
Варианты _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5
Технические характеристики ______________________________________________________________________________________________________________________________ 6
Механическая часть двигателя
Блок цилиндров _____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8
Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы ______________________________________________________________________________________ 9
Зубчатая ремённая передача _____________________________________________________________________________________________________________________________ 10
Привод навесных агрегатов _______________________________________________________________________________________________________________________________ 11
Система вентиляции картера _____________________________________________________________________________________________________________________________ 12
Система адсорбера _________________________________________________________________________________________________________________________________________ 15
Головка блока цилиндров _________________________________________________________________________________________________________________________________ 16
Система смазки
Контур системы смазки ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 18
Регулируемый масляный насос __________________________________________________________________________________________________________________________ 19
Масляный насос Duocentric _______________________________________________________________________________________________________________________________ 20
Масляный поддон __________________________________________________________________________________________________________________________________________ 21
Очистка и охлаждение масла _____________________________________________________________________________________________________________________________ 22
Система охлаждения
Введение ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 23
Схема системы охлаждения _______________________________________________________________________________________________________________________________ 24
Блок термостатов ___________________________________________________________________________________________________________________________________________ 25
Насос ОЖ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 25
Охлаждение головки блока цилиндров _________________________________________________________________________________________________________________ 26
Охлаждение наддувочного воздуха ______________________________________________________________________________________________________________________ 27
Система впуска и наддува
Обзор системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 29
Турбонагнетатель _ _________________________________________________________________________________________________________________________________________ 30
Отключение цилиндров — cylinder on demand
Введение ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 32
Исполнительные механизмы перемещения кулачков ________________________________________________________________________________________________ 34
Принцип действия _ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 35
Условия для работы в 2-цилиндровом режиме ________________________________________________________________________________________________________ 37
Процессы отключения и включения цилиндров _______________________________________________________________________________________________________ 38
Электрическая схема (Audi A3 ’13) _ _____________________________________________________________________________________________________________________ 40
Система питания
Обзор системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 41
Система выпуска ОГ
Обзор системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 42
Каталитический нейтрализатор __________________________________________________________________________________________________________________________ 43
Система управления двигателя
Датчики и исполнительные механизмы 1,4 л TFSI (103 кВт) ________________________________________________________________________________________ 44
Датчик числа оборотов двигателя G28 __________________________________________________________________________________________________________________ 46
Приложение
Оборудование и специнструмент ________________________________________________________________________________________________________________________ 48
Обслуживание автомобиля _______________________________________________________________________________________________________________________________ 50
Информация по кодам QR ________________________________________________________________________________________________________________________________ 50
Программы самообучения ________________________________________________________________________________________________________________________________ 51
Эта программа самообучения содержит базовую информацию по устройству новых моделей автомоби-
лей, конструкции и принципам действия новых систем и компонентов.
Указание
Она не является руководством по ремонту! Приведённые значения служат только для наглядности
изложения и облегчения понимания, они действительны для имевшихся на момент составления
программы самообучения данных.
Дополнительная
При проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту нужно обязательно пользоваться
актуальной литературой по техническому обслуживанию.
информация
3
Введение
Краткое техническое описание
• Четырёхцилиндровый рядный двигатель.
• Система впрыска с электронным управлением и электронной
педалью акселератора.
• Четыре клапана на цилиндр, два верхних распределительных
вала (DOHC).
• Отключение цилиндров в исполнении 1,4 л TFSI.
• Система непосредственного впрыска FSI (бензин).
• Каталитический нейтрализатор с керамической подложкой,
функция прогрева нейтрализатора с помощью двойного
• Литой алюминиевый блок цилиндров.
впрыска (т. н. Homogen Split).
• Турбонаддув с жидкостным охлаждением наддувочного
• Система рекуперации энергии в режиме принудительного
воздуха.
холостого хода.
• Интеркулер во впускном коллекторе
• Система Старт-стоп (в зависимости от модели и страны
(воздушно-жидкостный).
поставки).
• Привод ГРМ зубчатым ремнем.
Двигатель 1,4 л TFSI (103 кВт)
616_014
4
Варианты
В разных моделях Audi, двигатели серии EA211 устанавливаются
Информация о вариантах, исполнениях и модификациях
в разных по рабочему объёму исполнениях. Характеристики
приведена в таблице ниже. Дополнительные технические
двигателей могут отличаться в зависимости от модельного ряда
характеристики см. на последующих страницах.
автомобилей, в которых они устанавливаются, и от рынка
поставки.
Двигатель
1,2 л TFSI
1,4 л TFSI
Использование в а/м
Audi A3 ’13
Audi A3 ’13
Audi A1, Audi A3 ’13
Буквенное обозначение CJZA
CMBA
CPTA
двигателя
Мощность, кВт (л. с.)
77 (105)
90 (122)
103 (140)
Крутящий момент, Н·м
175
200
250
Экологические классы
• Евро 5 plus.
• Евро 5 plus.
• Евро 5 plus.
• Евро 2 ddk (зависит от давления
насыщенных паров топлива).
Коробка передач
0AJ.
0CW.
• Audi A1: 02Q, 0CW.
0CW.
0AJ.
• Audi A3 ’13: 02S.
0AH.
Тип впрыска
FSI
FSI
FSI
Наддув
есть
есть
есть
Отключение цилиндров нет
нет
есть
Меры по уменьшению массы двигателя
126 кг
Благодаря сверхлёгкому алюминиевому (литьё под давлением)
блоку цилиндров, новые бензиновые двигатели стали особенно
-22 кг
лёгкими — 112 и 114 кг. В варианте 1,4 л TFSI уменьшение
массы по сравнению с чугунным предшественником
104 кг
из семейства EA111 составило целых 22 кг. Принципы
облегчённых конструкций применялись при этом
последовательно, для всех деталей двигателя: коленвал удалось
облегчить на 20 %, шатуны — даже на 25 %. Шатунные шейки
коленвала выполнены полыми, алюминиевые поршни
с плоским днищем также подверглись облегчению.
Детали системы отключения цилиндров имеют общую массу
всего три килограмма.
1,4 л 90 кВт TFSI (EA111)
1,4 л 90 кВт TFSI (EA211)
5
Технические характеристики
Двигатель 1,2 л TFSI
Внешние скоростные характеристики двигателя
(мощность и крутящий момент)
Двигатель с буквенным обозначением CJZA
Мощность, кВт
Крутящий момент, Н·м
Число оборотов, об/мин
616_036
Буквенное обозначение двигателя
CJZA
Тип двигателя
четырёхцилиндровый рядный
Рабочий объём, см3
1197
Мощность, кВт (л. с.) при об/мин
77 (105) при 4500 - 5500
Крутящий момент, Н·м при об/мин
175 при 1400 - 4000
Количество клапанов на цилиндр
4
Порядок работы цилиндров
1-3-4-2
Диаметр цилиндра, мм
71,0
Ход поршня, мм
75,6
Степень сжатия
10,5 : 1
Система управления двигателя
Bosch MED 17.5.21
Топливо
неэтилированный бензин с октановым числом 95
Экологические классы
• Евро 5 plus.
• Евро 2 ddk (зависит от давления насыщенных паров топлива).
Использование в а/м
Audi A3 ’13
6
Двигатели 1,4 л TFSI
Внешние скоростные характеристики двигателя (мощность и крутящий момент)
Двигатель с буквенным обозначением CMBA
Двигатель с буквенным обозначением CPTA
Мощность, кВт
Мощность, кВт
Крутящий момент, Н·м
Крутящий момент, Н·м
Число оборотов, об/мин
Число оборотов, об/мин
616_037
616_038
Буквенное обозначение двигателя
CMBA
CPTA
Тип двигателя
четырёхцилиндровый рядный
четырёхцилиндровый рядный
Рабочий объём, см3
1395
1395
Мощность, кВт (л. с.) при об/мин
90 (122) при 5000 - 6000
103 (140) при 4500 - 6000
Крутящий момент, Н·м при об/мин
200 при 1400 - 4000
250 при 1500 - 3500
Количество клапанов на цилиндр
4
4
Порядок работы цилиндров
1-3-4-2
1-3-4-2
Диаметр цилиндра, мм
74,5
74,5
Ход поршня, мм
80
80
Степень сжатия
10 : 1
10 : 1
Система управления двигателя
Bosch MED 17.5.21
Bosch MED 17.5.21
Топливо
неэтилированный бензин с октановым
неэтилированный бензин с октановым
числом 95
числом 95
Экологические классы
• Евро 5 plus.
• Евро 5 plus.
Использование в а/м
Audi A3 ’13
Audi A1, Audi A3 ’13
7
Механическая часть двигателя
Блок цилиндров
Блок цилиндров изготавливается из алюминия методом литья
• меньшая деформация цилиндров при установке ГБЦ на блок
под давлением и конструктивно выполнен по схеме Open Deck.
цилиндров;
Преимущества и недостатки конструкции Open Deck:
• поршневые кольца лучше прилегают к менее деформирован-
• проще в отливке, для формы не требуются песчаные стержни
ным цилиндрам, сокращение расхода масла.
(низкие затраты);
• лучшее охлаждение в верхней части цилиндра по сравнению
При отливке блока цилиндров в нём предусматриваются
с конструкцией Closed Deck;
напорные и обратные каналы системы смазки и каналы системы
• меньшая жёсткость (относительно конструкции Closed Deck)
вентиляции картера. Это уменьшает число деталей и снижает
компенсируется сегодня использованием металлических
затраты на дополнительную обработку.
прокладок ГБЦ;
Гильзы цилиндров из серого чугуна
Отдельные гильзы цилиндров из серого чугуна устанавливаются
в блоке цилиндров при его отливке. Наружная сторона гильз
имеет сильную шероховатость, что увеличивает площадь
соприкосновения алюминия и чугуна и улучшает отвод тепла
от гильз. Кроме того, этим достигается очень хорошее
зацепление гильз в блоке цилиндров.
Датчик детонации
G61
Алюминиевый блок цилиндров
конструкции Open Deck
Крышки коренных шеек коленвала
Успокоитель
Верхняя часть масляного поддона
Датчик уровня и температуры масла
G266
Нижняя часть масляного поддона
616_006
8
Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы
При разработке кривошипно-шатунного механизма большое
Два распредвала газораспределительного механизма
внимание уделялось уменьшению подвижных масс и внутрен-
задействуют клапаны через роликовые коромысла. В одном
него трения. Облегчение поршней и шатунов в сочетании
из исполнений двигатель 1,4 л TFSI оснащается системой отклю-
с уменьшением диаметров коренных и шатунных шеек колен-
чения цилиндров, в которую входят сдвижные блоки кулачков и
вала внесло свой вклад в уменьшение общей массы двигателя и
исполнительные механизмы для их перемещения; подробнее
потерь на трение.
см. «Отключение цилиндров — cylinder on demand» на стр. 32.
Благодаря облегчённой конструкции пятиопорного коленвала
с четырьмя противовесами, уменьшаются внутренние напряже-
ния в коленвале и, тем самым, нагрузка на его коренные под-
шипники.
Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы двигателя 1,4 л TFSI без системы отключения цилиндров
Распределительные валы
Привод клапанов с помощью роликовых
коромысел
Алюминиевые поршни с проточками
Облегчённые трапециевидные шатуны
Облегчённый коленвал с четырьмя
противовесами
616_019
Шатунно-поршневая группа
Алюминиевые поршни изготавливаются методом литья под
давлением. Для снижения термических нагрузок они охлажда-
ются впрыскиванием масла снизу на днища поршней.
Шатуны имеют облегчённую конструкцию, их крышки отделя-
ются методом колотого разъёма. Трапециевидная верхняя
головка шатуна не имеет внутреннего канала подачи масла.
Шатунные шейки коленвала выполнены полыми, алюминиевые
поршни с плоским днищем также были облегчены.
616_039
Указание
Снимать коленвал запрещается. Дополнительную информацию см. в актуальной литературе по техническому обслужи-
ванию!
9
Зубчатая ремённая передача
(на примере 1,4 л TFSI 90 кВт)
Зубчатый шкив распредвала впускных клапанов
Привод распредвалов осуществляется зубчатым ремнём. Ремень
с гидравлическим механизмом поворота распредвала
натягивается автоматическим натяжным роликом, который,
(50° по углу поворота коленвала)
благодаря своим буртикам, обеспечивает также правильное
Зубчатый шкив распредвала выпускных клапанов
положение ремня. Для монтажных работ с приводом ГРМ натяж-
ной ролик отжимается с помощью специального инструмента
T10499 (12-гранный ключ) и T10500.
Направляющий ролик на тянущей ветви ремня и эллиптический
шкив (т. н. ctc) коленвала эффективно уменьшают колебания
ремня. Меньшие усилия в ремне позволяют снизить силу
натяжения ремня натяжным роликом. Это уменьшает потери
на трение и снижает механическую нагрузку на все детали
ремённой передачи. Уменьшение колебаний ремня способ-
ствует повышению равномерности работы двигателя.
В двигателе используется зубчатый ремень с износостойким
тефлоновым покрытием (Polytetrafluorethylen). Благодаря
таким высоким требованиям к материалу, ремень отличается
увеличенным сроком службы.
Натяжной ролик
Направляющий
ролик
Звёздочка цепного
привода масляного насоса
(только 1,4 л TFSI)
Эллиптический зубчатый
шкив (ctc) привода ГРМ
Привод масляного насоса
В зависимости от исполнения двигателя, на нём могут устанав-
ливаться различные масляные насосы.
На исполнении двигателя 1,4 л TFSI масляный насос приводится
необслуживаемым зубчатым приводом — см. рис. рядом. В этом
случае натяжитель цепи не устанавливается. Звёздочка колен-
вала связана с ним неразъёмно и не может быть снята. Дополни-
тельную информацию по регулируемому масляному насосу
см. на стр. 19.
Зубчатая цепь привода масляного
616_020
насоса (только 1,4 л TFSI)
На исполнении двигателя 1,2 л устанавливается масляный насос
Duocentric, приводимый непосредственно коленвалом
Звёздочка масляного насоса
без цепного привода; см. «Масляный насос Duocentric»
(только 1,4 л TFSI)
на стр. 20.
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по теме «ctc - crankshaft torsionals cancellation» см. в программе
самообучения 332 «Audi A3 Sportback».
10
Кожухи и крышка зубчатого ремня
(на примере 1,4 л TFSI 103 кВт)
Пластмассовый кожух
Передача зубчатого ремня защищена от загрязнений
с уплотнением герметиком
верхним и нижним кожухами и находящейся между ними
(средней) крышкой. Это продлевает срок службы зубчатого
ремня.
Крышка из алюминиево-
Алюминиевая средняя крышка выполнена достаточно
кремниевого сплава
массивной, так как она служит опорой двигателя.
(опора двигателя)
Для выполнения ремонтных работ, при которых требуется
только снятие зубчатого ремня (напр., «Снятие и установка
корпуса распредвалов»), снимать опору двигателя
не требуется. Доступ для натяжения зубчатого ремня
обеспечивается и без снятия опоры двигателя.
Пластмассовый кожух
с уплотнением герметиком
616_032
Привод навесных агрегатов
Поликлиновый ремень приводит от шкива на коленвале
Для обеспечения максимальной компактности двигателя
генератор и компрессор климатической установки (последний —
навесные агрегаты, такие как насос ОЖ, компрессор климатиче-
при соответствующей комплектации а/м). Натяжение поликли-
ской установки и генератор, крепятся болтами непосредственно
нового ремня обеспечивается автоматическим натяжителем.
к блоку цилиндров или масляному поддону, без отдельного
кронштейна навесных агрегатов.
На автомобилях без компрессора климатической установки
для привода только одного генератора используется растяжи-
мый, эластичный поликлиновый ремень (Optibelt). Благодаря
такому ремню, а также сравнительно небольшой механической
нагрузке, натяжное устройство в приводе не требуется.
Шкив на коленвале
Натяжитель поликлинового ремня
Шкив генератора
Шкив компрессора климатической установки
(при соответствующей комплектации а/м)
616_018
11
Система вентиляции картера
Система вентиляции картера на двигателе внутренняя. Это
Очистка картерных газов от масла происходит в отдельном
значит, что очищенные от масла картерные газы подаются
маслоотделителе, который выполнен из пластмассы и крепится
по каналам в блоке цилиндров во впускной тракт на стороне
к блоку цилиндров болтами.
забора турбонагнетателя или в модуль впускного коллектора
за турбонагнетателем.
Ввод картерных газов к стороне забора турбонагнетателя
(при больших оборотах)
Подвод картерных газов
Обратный клапан
на турбонагнетателе
Турбонагнетатель
Маслоотделитель
Из картера двигателя газы попадают сначала в маслоотделитель
грубой очистки, где пластины и завихряющие каналы отделяют
от них крупные капли масла. После этого в маслоотделителе
тонкой очистки с большими пластинами от картерных газов
Выход из маслоотделителя
отделяются мелкие капли масла.
Входное отверстие
Маслоотделитель
грубой очистки
Магистраль с калиброванным
сечением к модулю впускного
коллектора. Калиброванное
сечение ограничивает поток.
За счёт этого не требуется регу-
лятор давления.
Крышка корпуса маслоотделителя
Маслоотделитель
тонкой очистки
Возврат
масла
Сток масла из маслоотделителя
в масляный поддон (ниже
уровня масла в нём)
Часть маслоотделителя в блоке цилиндров
12
Обратные клапаны
Обратные клапаны направляют поток очищенных картерных
При работающем турбонагнетателе во впускном коллекторе
газов в то или иное место впускного тракта (и затем — в цилин-
создаётся избыточное давление (давление наддува), под
дры двигателя), в зависимости от соотношения давлений
воздействием которого клапан во впускном коллекторе
во впускном тракте. В режиме холостого хода (или при повышен-
закрывается. Клапан на стороне забора турбонагнетателя,
ных оборотах) во впускном коллекторе создаётся разрежение,
напротив, открывается, так как давление на входе нагнетателя
под воздействием которого клапан в модуле впускного
в этом случае меньше, чем давление в картере двигателя.
коллектора открывается. Клапан на стороне забора нагнетателя
при этом закрыт.
Место ввода на стороне забора
Место ввода паров топлива
турбонагнетателя (с обратным
из адсорбера
клапаном)
Внутреннее прохождение картерных
газов по каналам в ГБЦ и блоке
цилиндров
Место ввода картерных газов за турбонагнетателем
во впускной коллектор (при низких оборотах)
Дроссельная заслонка
Место ввода картерных газов
за турбонагнетателем во впускной
Модуль
коллектор
впускного
коллектора
Обратный клапан
Модуль маслоотделителя на блоке цилиндров
Подвод картерных газов
616_017
13
Активная вентиляция картера
В системе вентиляции картера имеется ещё один обратный
На разных исполнениях двигателя шланг активной вентиляции
клапан, служащий для активной вентиляции картера путём
картера может проходить по-разному. Обратный клапан актив-
подачи в него чистого воздуха. При наличии в картере достаточ-
ной вентиляции картера установлен в клапанной крышке. Он
ного разрежения чистый воздух из впускного тракта за воздуш-
открывается при малейшем разрежении в картере и, наоборот,
ным фильтром засасывается в картер, смешивается там с картер-
сразу же закрывается при его отсутствии, не допуская загрязне-
ными газами и вместе с ними отводится системой вентиляции
ния фильтрующего элемента воздушного фильтра масляным
картера в цилиндры двигателя. Такое «проветривание» позво-
туманом из картера двигателя.
ляет более эффективно удалять из картера двигателя влагу
(конденсат и влага, находившаяся в топливе).
Штуцер на корпусе воздушного
фильтра
Обратный клапан
616_042
14
Система адсорбера
Система удаления паров топлива из топливного бака (система
На холостом ходу и при низких нагрузках пары топлива вводятся
адсорбера) принципиально не отличается от аналогичных
во впускной коллектор, т. е. за дроссельной заслонкой, где
систем на других бензиновых двигателях с турбонаддувом.
в этом случае имеется разрежение. В режимах активной работы
Адсорбер, в котором топливные пары накапливаются, когда они
турбонагнетателя, когда во впускном коллекторе создаётся
не могут быть направлены для сжигания в цилиндры двигателя,
давление наддува, пары вводятся на стороне впуска
расположен на Audi A3 ’13 на заливной горловине топливного
турбонагнетателя.
бака, справа сзади.
Переключением направления подачи паров управляют два
Во впускном тракте предусмотрено два места для ввода в него
обратных клапана, работающих аналогично обратным клапанам
топливных паров, в зависимости от оборотов двигателя. Канал
системы вентиляции картера.
подачи паров в двигатель открывает электромагнитный клапан 1
адсорбера N80, который управляется блоком управления двигателя.
От адсорбера
Место ввода паров топлива
Адсорбер (установлен на топливном
из адсорбера в магистраль системы
баке)
вентиляции картера
Место ввода на стороне забора
турбонагнетателя (с обратным
клапаном)
Ко впускному коллектору
Электрический
разъём
Электромагнитный
клапан 1 адсорбера
N80
1
2
Блок клапанов,
Место ввода во впускной коллектор
включающий в себя:
за дроссельной заслонкой
1
Обратный клапан
ввода на стороне
забора турбонагнета-
теля при избыточном
давлении во впуск-
ном коллекторе.
2
Обратный клапан
ввода во впускной
коллектор при раз-
режении во впускном
коллекторе.
616_043
15
Головка блока цилиндров
Особенности конструкции
• Алюминиевая головка блока цилиндров с двумя составными
• Центральное расположение свечей зажигания (в центре
распредвалами.
«звёздочки» клапанов).
• Четыре клапана на цилиндр.
• Привод топливного насоса высокого давления от впускного
• Клапанная крышка модульной конструкции.
распредвала (четырёхкулачковый профиль).
• Регулирование фаз ГРМ впускных клапанов на всех двигате-
• Встроенный выпускной коллектор.
лях, поворот распредвала в диапазоне 50° коленвала,
• Поперечный проток охлаждающей жидкости, см «Охлажде-
фиксация в положении «поздно».
ние головки блока цилиндров» на стр. 26.
• Регулирование фаз ГРМ выпускных клапанов только
на двигателях 1,4 л (103 кВт), поворот распредвала
в диапазоне 40° коленвала, стопорение в положении «рано».
• Отключение цилиндров (в зависимости от двигателя),
см. «Отключение цилиндров — cylinder on demand»
Датчик Холла 2
Датчик Холла
Клапан 1 регулятора фаз газораспре-
G163
G40
деления впускных клапанов N205
на стр. 32.
Клапанная крышка модульной конструкции
Клапанная крышка изготовлена из алюминия методом литья под
давлением и образует вместе с обоими четырёхопорными
распредвалами единый неразборный узел.
Для уменьшения потерь на трение в первых опорах каждого
из распредвалов используется шарикоподшипник (первые
опоры воспринимают наибольшую нагрузку от ременного
привода). Помимо этого, на клапанной крышке устанавливаются
следующие узлы:
• клапан 1 регулятора фаз газораспределения N205;
• клапан 1 регулятора фаз газораспределения выпускных
клапанов N318 (в зависимости от двигателя);
• датчик Холла G40;
Обратный клапан
Клапан 1 регулятора фаз
• датчик Холла 2 G163 (в зависимости от двигателя);
системы вентиляции
газораспределения
• обратный клапан системы вентиляции картера,
картера
выпускных клапанов N318
см. «Активная вентиляция картера» на стр. 14.
616_040
Встроенный выпускной коллектор
Наличие встроенного выпускного коллектора означает, что
четыре канала выпуска ОГ сводятся к одному центральному
фланцу внутри головки блока цилиндров. Каталитический
нейтрализатор устанавливается непосредственно на этот
центральный фланец.
Помимо экономии топлива и термических преимуществ,
см. «Охлаждение головки блока цилиндров» на стр. 26, такое
конструктивное решение даёт также уменьшение массы на 2 кг
по сравнению с обычным выпускным коллектором.
Пояснения к иллюстрации на странице 17:
616_034
1
Клапанная крышка
15
Роликовое коромысло с гидрокомпенсатором
2
Клапан 1 регулятора фаз газораспределения N205
16
Тарелка клапанной пружины
3
Клапан 1 регулятора фаз газораспределения выпускных
17
Маслосъёмный колпачок
клапанов N318
18
Сухарь
4
Исполнительный механизм кулачков впускных клапанов
19
Пружина клапана
цилиндра 2 N583
20
Рама опор распредвалов
5
Исполнительный механизм кулачков впускных клапанов
21
Прокладка клапанной крышки (металлическая)
цилиндра 3 N591
22
ГБЦ
6
Исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов
23
Прокладка ГБЦ
цилиндра 2 N587
24
Топливная рампа
7
Исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов
25
Датчик давления топлива G247
цилиндра 3 N595
26
Форсунка цилиндра 1 - 4 N30 - N33
8
Датчик Холла G40
27
Датчик давления масла F1
9
Датчик Холла 2 G163
28
Впускной клапан
10
Крышка распредвала
29
Распредвал впускных клапанов
11
Шарикоподшипник
30
Регулятор давления топлива N276
12
Сдвижной блок кулачков
31
Топливный насос высокого давления
13
Распредвал выпускных клапанов
14
Зубчатое колесо насоса системы охлаждения
16
Устройство на двигателях 1,4 л TFSI (103 кВт) с системой отключения цилиндров
3
1
2
6
7
4
5
8
9
10
11
12
13
14
30
31
11
15
16
17
18
19
29
20
28
27
21
26
25
22
24
23
616_021
17
Система смазки
Контур системы смазки
Система смазки подаёт масло в необходимом количестве и
В зависимости от исполнения двигателя, на нём могут
с необходимым давлением ко всем опорам / подшипникам,
устанавливаться различные масляные насосы. Форсунки
форсункам охлаждения поршней, регуляторам фаз ГРМ,
охлаждения поршней впрыскивают масло на днища поршней
клапанному механизму и турбонагнетателю.
для их охлаждения.
Датчик давления масла F1
Смазка турбонагнетателя
Масляный канал распредвалов
Отверстия для масляного
радиатора (двигателя)
Главный масляный канал
Регулируемый масляный насос
(только 1,4 л TFSI)
Верхняя часть
Масляный фильтр в верхней части
масляного поддона
масляного поддона
с кронштейном для
навесного агрегата
Нижняя часть масляного поддона с датчиком
уровня и температуры масла G266
616_002
18
Регулируемый масляный насос
(двигатели 1,4 л TFSI)
На двигателях 1,4 л TFSI устанавливается регулируемый масля-
ный насос, выгодно отличающийся от регулируемых масляных
насосов других типов своей развитой и гибкой системой управ-
ления, обеспечивающей его ещё более эффективную работу.
Устройство
Крышка
Клапан
холодного
пуска
Ведомая шестерня
Приводной вал
насоса
(смещаемая в осевом
с ведущей шестернёй насоса
направлении)
Пружина механизма
перемещения
Пружина
Регулирующий плунжер
Сетчатый масляный фильтр
Корпус насоса
Маслозаборник
616_003
Принцип действия
Регулирующий плунжер
Ведущая шестерня насоса
Подаваемое масло
По своему принципу действия масляный насос представляет
собой шестерёнчатый насос с внешним зацеплением. Особенно-
стью конструкции данного насоса является то, что одна
из шестерён может сдвигаться в осевом направлении относи-
тельно другой (ведомая шестерня). Сдвигая ведомую шестерню,
можно управлять подачей насоса и давлением в контуре смазки.
Регулирование управляющего давления масла (т. е. давления,
которое определяет положение управляющего плунжера)
осуществляется с помощью клапана регулирования давления
масла N428 — см. рис. на стр. 20.
Ведомая шестерня насоса
(смещаемая в осевом направлении)
Забор масла из поддона
616_022
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по устройству и принципу действия регулируемого масляного насоса см. в программе
самообучения 436 «Изменения в 4-цилиндровом двигателе TFSI с цепным приводом ГРМ».
19
Клапан регулирования давления масла N428
(только двигатели 1,4 л TFSI)
За подачу давления масла на регулирующий плунжер
Нижний уровень давления включается в зависимости от нагрузки
регулируемого масляного насоса отвечает клапан
и числа оборотов двигателя, температуры масла и других рабочих
регулирования давления масла N428. Он находится на обратной
параметров. Тем самым в тех режимах, в которых низкого уровня
стороне блока цилиндров («горячая» сторона двигателя)
давления масла достаточно, уменьшается потребляемая масля-
и управляется блоком управления двигателя.
ным насосом мощность и, соответственно, расход топлива.
При высоких оборотах или высокой нагрузке (разгон при полном
В нижней части диапазона оборотов блок управления двигателя
нажатии педали акселератора) блок управления двигателя J623
соединяет клапан N428 с массой (клапан всегда подключён
разрывает соединение клапана регулирования давления
к кл. 15), переключая тем самым масляный насос на уровень
масла N428 с массой, тем самым переключая масляный насос
низкого давления.
на уровень высокого давления.
На обоих уровнях давления происходит регулирование произво-
дительности насоса в зависимости от оборотов двигателя путём
сдвига ведомой шестерни (механизма перемещения).
Масляный канал в блоке
Вал привода
цилиндров
Механизм
перемещения
Клапан регулирования давления
масла
N428
Регулирующий плунжер
К масляному
фильтру
616_046
Масляный насос Duocentric
(двигатель 1,2 л TFSI)
На двигателе 1,2 л TFSI используется масляный насос постоян-
Давление на уровне прим. 3,5 бар поддерживается клапаном
ного давления Duocentric. Насос компактно установлен
регулирования давления, установленным в корпусе насоса.
на коленвале со стороны привода ГРМ, т. е. его внутренний
Таким образом, вне зависимости от заполнения масляного
ротор сидит непосредственно на носке коленвала. Благодаря
фильтра, в двигателе всегда поддерживается достаточное
функции регулирования давления, при оборотах выше оборотов
давление масла. Это предотвращает слишком сильный рост
холостого хода создаваемое насосом давление остаётся
давления, например, при пуске двигателя, который может
практически постоянным.
вызывать повреждение уплотнений.
Внешний ротор
Внутренний ротор
Привинченная крышка корпуса
Клапан регулирования давления
616_045
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по принципу действия масляного насоса Duocentric см. в программе самообучения 432
«Двигатель Audi 1,4 л TFSI».
20
Масляный поддон
Успокоитель
Двигатель 1,2 л TFSI
Масляный поддон изготавливается из алюминия методом литья
под давлением. Масляный фильтр устанавливается
непосредственно на масляном поддоне. На масляном поддоне
предусмотрено также крепление для компрессора
климатической установки.
Диафрагменный клапан в масляном фильтре предотвращает
Масляный поддон
вытекание из него масла при остановке двигателя.
Непосредственно под коленвалом установлен успокоитель
масла, отделяющий кривошипно-шатунный механизм от
масляного поддона. В масляном поддоне установлен датчик
уровня и температуры масла G266, а также отверстие для слива
масла с резьбовой пробкой.
Датчик уровня и
температуры масла
G266
Крепление для компрессора климатической установки
Масляный фильтр
616_010
Успокоитель
Двигатель 1,4 л TFSI
Масляный поддон состоит из двух частей: верхняя изготавлива-
ется из алюминия методом литья под давлением, нижняя
штампуется из стального листа. Масляный фильтр устанавлива-
ется на верхней части масляного поддона, на ней же находится
крепление для компрессора климатической установки.
Диафрагменный клапан в масляном фильтре предотвращает
Верхняя часть масляного
поддона
вытекание из него масла при остановке двигателя.
Непосредственно под коленвалом установлен успокоитель
масла, отделяющий кривошипно-шатунный механизм от масля-
ного поддона. В нижней части масляного поддона находится
датчик уровня и температуры масла G266, а также отверстие для
слива масла с резьбовой пробкой.
Крепление для компрессора климатической установки
Масляный фильтр
Датчик уровня и
температуры масла
Нижняя часть масляного
G266
поддона
616_011
21
Очистка и охлаждение масла
На всех исполнениях двигателей серии EA211 очистка масла
Из масляного радиатора масло поступает в главный масляный
осуществляется в масляном фильтре со сменным элементом.
канал и далее к точкам смазки и другим потребителям масла —
Место установки масляного фильтра на разных двигателях
см. «Контур системы смазки» на стр. 18.
различно — см. «Масляный поддон» на стр. 21.
На рисунке ниже в качестве примера показан ход потока масла
Для охлаждения масло из масляного насоса подаётся в масля-
в нижней части двигателя 1,4 л (90 кВт).
ный радиатор, установленный непосредственно на блоке цилин-
дров под впускным коллектором. Масляный радиатор двигателя
имеет жидкостное охлаждение и включён в контур системы
охлаждения двигателя — см. «Система охлаждения» на стр. 23.
Отвод ОЖ
Подача ОЖ
Подвод масла
к ГБЦ
Датчик давления
масла
F22
Главный масляный
канал
Форсунки
охлаждения поршней
Коренной подшипник
Вертикальный канал
от масляного
фильтра к масляному
радиатору
Верхняя часть
масляного поддона
с успокоителем
Масляный радиатор (масло-ОЖ)
Регулируемый
масляный насос
(только 1,4 л TFSI)
Датчик уровня и
температуры масла
Масляный
G266
фильтр
Нижняя часть
масляного поддона
616_033
22
Система охлаждения
Введение
Система охлаждения была полностью разработана заново. Так,
Кроме того, для обеспечения необходимого охлаждения
например, насос ОЖ с приводом находится теперь со стороны
встроенного выпускного коллектора каналы системы охлажде-
маховика.
ния в ГБЦ соответственно увеличены.
Система построена по двухконтурной схеме, позволяющей
Блок термостатов с насосом ОЖ установлен непосредственно
поддерживать разные уровни температуры ОЖ в ГБЦ и в блоке
на головке блока цилиндров. Привод насоса ОЖ осуществляется
цилиндров. Поперечный проток ОЖ в головке блока цилиндров
от распредвала выпускных клапанов отдельным зубчатым
(от стороны впуска к стороне выпуска) обеспечивает равномер-
ремнём.
ность поддерживаемой температуры.
Охлаждение ГБЦ с поперечным протоком,
Насос ОЖ,
Штуцеры магистралей
включая охлаждение встроенного выпуск-
приводимый от выпускного распредвала
к теплообменнику
ного коллектора
отопителя
Уплотнение между
насосом ОЖ и ГБЦ
Блок термостатов
Уплотнение между
насосом ОЖ и блоком
термостатов
К радиатору
От радиатора
Отверстия для
подключения масляного
радиатора
616_024
Открытая сверху рубашка охлаждения
в блоке цилиндров (схема Open Deck)
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по принципу действия двухконтурной системы охлаждения см. в программе
самообучения 432 «Двигатель Audi 1,4 л TFSI».
23
Схема системы охлаждения
1
3
2
4
5
6
7
8
11
10
9
12
2
2
13
14
15
17
16
18
19
616_005
Условные обозначения:
1
Расширительный бачок системы охлаждения
11
Интеркулер во впускном коллекторе
2
Обратный клапан
12
Автономный отопитель
3
Теплообменник отопителя
13
Циркуляционный насос V55
4
Турбонагнетатель
14
Дроссель
5
Масляный радиатор КП (теплообменник ATF)
15
Насос прокачки ОЖ после выключения двигателя V51
6
Датчик температуры ОЖ G62
16
Радиатор ОЖ для охлаждения наддувочного воздуха
7
Термостат 1
17
Вентилятор радиатора V7
8
Насос ОЖ
18
Датчик температуры ОЖ на выходе радиатора G83
9
Термостат 2
19
Основной радиатор системы охлаждения
10
Масляный радиатор двигателя
охлаждённая ОЖ
нагретая ОЖ
ATF
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по принципам устройства и действия системы охлаждения с двумя термостатами можно
найти в программе самообучения 432 «Двигатель Audi 1,4 л TFSI».
24
К теплообменнику отопителя
Блок термостатов
Термостат 2 для блока цилиндров
Блок термостатов установлен, вместе с насосом ОЖ,
непосредственно на ГБЦ и включает в себя два термостата
для двухконтурной системы охлаждения.
Термостат 1
Открывается с 87 °C и открывает канал от основного радиатора
системы охлаждения к насосу ОЖ.
Термостат 2
Открывается с 103 °C и открывает канал, по которому нагретая
ОЖ из головки блока цилиндров может поступать в основной
От теплообмен-
радиатор. Таким образом, открыт весь контур циркуляции ОЖ.
ника отопителя
Термостат 1
От радиатора
для ГБЦ
К радиатору
616_047
Насос ОЖ
Насос ОЖ образует с блоком термостатов единый модуль,
Насос ОЖ приводится от распредвала выпускных клапанов
который крепится болтами непосредственно к ГБЦ. Для гермети-
отдельным зубчатым ремнём, расположенным со стороны
зации каналов ОЖ используются уплотнения из синтетического
маховика. Привод не требует обслуживания, но при замене
эластомера EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer): одно
насоса охлаждения его зубчатый ремень также подлежит замене.
на стыке насоса ОЖ и ГБЦ, другое — на стыке насоса ОЖ и блока
термостатов; см. рис. 616_024 на стр. 23 .
Привод насоса ОЖ зубчатым ремнём
Кожух зубчатого ремня
Термостат 2 для блока
цилиндров
Распредвал выпуск-
ных клапанов
Блок термостатов
Датчик температуры ОЖ
G62
Корпус насоса ОЖ
Насос ОЖ
616_031
Указание
Перед снятием и перед установкой этого зубчатого ремня обязательно прочтите соответствующие указания в руководстве
по ремонту. Только правильно установленный ремень обеспечивает надлежащую работу насоса ОЖ.
25
Охлаждение головки блока цилиндров
Для охлаждения ГБЦ используется схема с поперечным протоком,
• Вследствие меньшей общей площади стенок каналов ОГ
то есть охлаждающая жидкость входит в головку со стороны
на участке до каталитического нейтрализатора, отработавшие
впуска и проходит вокруг камер сгорания к стороне выпуска. Там
газы отдают при прогреве двигателя меньше тепла и
происходит разделение ОЖ на два потока: над и под выпускным
нейтрализатор быстрее прогревается до своей рабочей
коллектором.
температуры, несмотря на охлаждение этих каналов
Охлаждающая жидкость проходит через многочисленные
охлаждающей жидкостью.
каналы, воспринимая при этом тепло. Выходящий из ГБЦ поток
ОЖ поступает в блок термостатов, где смешивается с остальной
• Жидкостное охлаждение выпускного коллектора позволяет
охлаждающей жидкостью.
увеличить интенсивность охлаждения в области максималь-
ных нагрузок и расширить диапазон, в котором двигатель
Такая схема имеет несколько преимуществ:
может работать с наиболее экономичным и чистым соотноше-
• Во время прогрева двигателя охлаждающая жидкость нагре-
нием смеси λ = 1. В результате расход топлива в диапазоне
вается теплом отработавших газов, и двигатель быстрее
максимальных нагрузок уменьшается на 20 % по сравнению
выходит на свою рабочую температуру. В результате сокраща-
с наддувными двигателями с открытыми выпускными коллек-
ется расход топлива, а также быстрее может начинаться
торами, в которых для защиты турбонагнетателя от перегрева
обогрев салона.
приходится прибегать к переобогащению рабочей смеси.
Рубашка охлаждения и встроенный выпускной коллектор
Чтобы не допустить перегрева двигателя, прежде всего ГБЦ,
в самой горячей точке, рядом с выпускным коллектором,
установлен датчик температуры ОЖ G62, чувствительный
элемент которого омывается ОЖ; см. рис. 616_031 на стр. 25.
Сторона впуска
Основная рубашка
охлаждения
Место установки датчика
температуры ОЖ
G62
Верхняя область
охлаждения
Нижняя область
охлаждения
Канал выпуска ОГ с фланцем
для установки турбонагнетателя
Сторона выпуска
616_023
26
Охлаждение наддувочного воздуха
При прохождении турбонагнетателя всасываемый воздух сильно
Для охлаждения наддувочного воздуха он пропускается через
нагревается. Преимущественно за счёт сжатия, но также
так называемый интеркулер, установленный непосредственно
и за счёт очень высокой температуры деталей турбонагнетателя,
во впускном коллекторе. Интеркулер представляет собой
наддувочный воздух может нагреваться вплоть до 200 °C.
воздушно-жидкостный теплообменник и включён в контур ОЖ
системы охлаждения двигателя — см. «Система охлаждения»
Нагретый наддувочный воздух имеет меньшую плотность. Это
на стр. 23.
означает, что в цилиндры будет попадать меньше кислорода.
Охлаждение наддувочного воздуха (до температуры несколько
Устройство и принцип действия интеркулера во впускном кол-
выше температуры окружающего воздуха) повышает его
лекторе аналогичны обычным воздушно-жидкостным теплооб-
плотность, давая возможность подать в цилиндры больше
менникам. Пакет алюминиевых пластин образует плоские
кислорода. Кроме того, охлаждение уменьшает склонность
трубки, по которым течёт охлаждающая жидкость.
к детонации и к образованию оксидов азота.
Горячий наддувочный воздух проходит между пластинами,
отдавая им своё тепло. Пластины передают это тепло ОЖ.
Нагретая ОЖ направляется в дополнительный радиатор контура
охлаждения наддувочного воздуха и охлаждается в нём, отдавая
тепло атмосферному воздуху.
Горячий воздух в воздуховоде
наддувочного воздуха
Датчик давления наддува
G31 с датчиком температуры
воздуха на впуске 2
G299
Турбонагнетатель
Интеркулер
Охлаждённый
наддувочный
воздух
Модуль впускного коллектора
Нагретая ОЖ
к радиатору контура
охлаждения
Охлаждённая ОЖ от
наддувочного воздуха
радиатора контура
(рядом с основным
охлаждения наддувочного
радиатором системы
воздуха (рядом с основным
охлаждения)
радиатором системы
охлаждения)
616_025
27
Контур ОЖ для охлаждения наддувочного воздуха
Функция работы охлаждения после выключения двигателя
Циркуляция ОЖ в контуре охлаждения наддувочного воздуха
При выключении двигателя после некоторых режимов движения
обеспечивается насосом прокачки ОЖ после выключения двига-
(напр., с максимальной скоростью или в горах в жаркую погоду)
теля V51. В этот так называемый низкотемпературный контур
остаточное тепло, отдаваемое ещё горячими деталями двигателя
охлаждения включён также и турбонагнетатель. Низкотемпера-
в систему охлаждения, может быть настолько велико, что будет
турный контур фактически является отдельным от основной
приводить к закипанию ОЖ. Чтобы этого не произошло, насос
системы охлаждения, он соединён только с её расширительным
циркуляции ОЖ после выключения двигателя продолжает
бачком — см. «Схема системы охлаждения» на стр. 24. В осталь-
некоторое время работать. Необходимость и продолжительность
ном контур отделён от основной системы дросселями и обрат-
включения насоса определяется по характеристике, заложенной
ным клапаном.
в памяти блока управления. Для расчёта характеристики
Благодаря этому разделению, разница температур в низкотемпе-
используется модель, в которой рассчитывается температура ОГ.
ратурном контуре и в основной системе может доходить
Она является параметром, определяющим температуру корпуса
до 100 °C. Блок управления двигателя включает насос
турбонагнетателя. В течение всего времени работы насоса V51
с помощью ШИМ-сигнала. При этом насос задействуется всегда
параллельно с ним работает также вентилятор радиатора.
на 100 %. Включение и выключение насоса осуществляются
в соответствии с заложенными в памяти блока управления
характеристиками. Во время работы двигателя важнейшими
характеристиками являются нагрузка и температура наддувоч-
ного воздуха до и после интеркулера.
Насос прокачки ОЖ после выключения двигателя V51
Насос прокачки ОЖ после выключения двигателя V51 крепится
с блоком управления двигателя при этом осуществляется
на блоке цилиндров болтами под впускным коллектором.
по проводу ШИМ-сигнала.
В корпусе насоса установлена управляющая электросхема,
Самодиагностика выполняется во время работы насоса. При рас-
служащая, например, для обработки ШИМ-сигнала, поступаю-
познавании события (сбоя в работе и т. п.) запись о нём сохраня-
щего от блока управления двигателя. Кроме того, насос
ется в блоке управления насоса. Кроме того, блок управления
полностью включён в систему самодиагностики. Обмен данными
двигателя периодически контролирует, действительно ли рабо-
тает насос. Для этого во время работы насоса каждые 10 секунд
Турбонагнетатель
управляющий сигнал замыкается на массу на 0,5 секунд.
При распознавании неисправностей информация о них пере-
даётся в блок управления двигателя.
Диагностируемые неисправности
Код
Описание / примечание
неисправности
1
Работа всухую 1
2
Насос заблокирован
3
Перегрев насоса
4
Слишком низкая частота вращения
Шланг вентиляции
Интеркулер во впускном коллекторе
Насос системы прокачки
ОЖ после выключения
двигателя
V51
охлаждённая ОЖ
нагретая ОЖ
Радиатор контура ОЖ охлаждения
наддувочного воздуха
616_050
2
Система впуска и наддува
Обзор системы
В отличие от серии EA111, у двигателей EA211 сторона впуска
Это положительно сказывается на длине впускных воздуховодов
обращена вперёд, при этом сам двигатель расположен
и на нагреве впускаемого воздуха.
с наклоном 12° назад. В результате короб воздушного фильтра
Встроенный во впускной коллектор воздушно-жидкостный
удалось установить непосредственно на двигателе, с его перед-
интеркулер обеспечивает охлаждение нагретого наддувочного
ней стороны.
воздуха.
Воздушный фильтр,
установленный
непосредственно
Горячий воздух в воздуховоде
на двигателе
наддувочного воздуха
Датчик давления наддува
G31 с датчиком температуры
воздуха на впуске 2 G299
Блок дроссельной заслонки
J338
Впускной коллектор
со встроенным интеркулером
616_027
Датчик давления во впускном коллекторе G71
Блок дроссельной
Впускной коллектор со встроенным интеркулером
Датчик температуры воздуха на впуске 1 G42
заслонки
J338
Интеркулер на двигателях серии EA211 устанавливается
непосредственно в пластмассовом впускном коллекторе.
Главное преимущество такого решения заключается в том, что
общий объём тракта наддувочного воздуха в этом случае сравни-
тельно мал и требуемое давление наддува может быть в нём
создано быстрее. Результат быстрого создания наддува — очень
быстрая реакция двигателя на нажатие педали акселератора.
Очень коротким оказывается и путь наддувочного воздуха от
турбонагнетателя до впускного коллектора по пластмассовому
воздуховоду наддувочного воздуха.
Датчик давления
топлива
G247
Модуль
впускного
коллектора
Интеркулер
616_026
29
Турбонагнетатель
На двигателях серии EA211 выпускной коллектор встроен в ГБЦ
Mono Scroll, или однопоточные турбонагнетатели, оснащаются
и имеет собственную рубашку охлаждения. Такое решение дало
корпусом («улиткой»), в котором поток газов попадает
возможность использовать очень лёгкий однопоточный турбо-
на турбинное колесо только по одному каналу. Такие
нагнетатель (Mono Scroll).
турбонагнетатели имеют более простую конструкцию и потому
считаются особенно лёгкими и недорогими в производстве.
Впуск (от воздушного
фильтра)
Магистраль
наддувочного
воздуха
Обратный клапан
в месте ввода
картерных газов
Регулятор
давления
Перепускной
наддува (привод
клапан (вестгейт)
перепускного
клапана)
V465
Фланец
соединения
с ГБЦ
Рычаг привода перепускного клапана (вестгейта)
616_041
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по устройству и принципу действия регулятора давления наддува V465 можно найти
в программе самообучения 606 «Двигатели Audi 1,8 л и 2,0 л TFSI серии EA888 (поколение 3)».
30
Подача масла и охлаждение
Для обеспечения смазки турбинного вала турбонагнетатель
Для обеспечения необходимого охлаждения турбонагнетателя
включён в контур системы смазки двигателя.
он включён в контур системы охлаждения (контур охлаждения
При высоких оборотах двигателя картерные газы подаются
наддувочного воздуха). Насос прокачки ОЖ после выключения
системой вентиляции картера во впускной тракт перед
двигателя V51 обеспечивает циркуляцию ОЖ между
турбонагнетателем.
интеркулером и турбонагнетателем, подключёнными
Место ввода картерных газов находится на самом турбонагнета-
параллельно, и отдельным радиатором в передней части мотор-
теле — см. рис. 616_017 на стр. 13.
ного отсека — см. «Контур ОЖ для охлаждения наддувочного
воздуха» на стр. 28.
Подача масла
Подвод картерных газов
Отвод ОЖ
Подача ОЖ
Отвод
масла
Подача
масла
616_049
31
Отключение цилиндров — cylinder on demand
Введение
На двигателе 1,4 л TFSI мощностью 103 кВт устанавливается
Одной из главных сложностей при разработке системы отключе-
система отключения цилиндров, действующая на цилиндры 2
ния цилиндров было обеспечение того, чтобы клапаны отклю-
и 3. Это обеспечивает уменьшение токсичности ОГ и расхода
чённых цилиндров оставались закрытыми. В противном случае
топлива.
в выпускную систему попадало бы слишком много воздуха
Современные бензиновые двигатели, как правило, большую
и двигатель бы слишком сильно охлаждался.
часть времени работают в режимах малых нагрузок. Работа
При отключении двух цилиндров из четырёх частота рабочих
в таких режимах сопряжена с большими потерями
тактов уменьшается вдвое, что снижает равномерность работы
дросселирования на только немного приоткрытой дроссельной
4-цилиндрового двигателя. Кроме того, отключение цилиндров
заслонке. Это приводит к низкой эффективности работы
и их последующее включение не должно было сопровождаться
двигателя и высокому удельному расходу топлива.
толчками (вследствие изменения крутящего момента двигателя).
2-цилиндровый двигатель, работающий с открытой дроссельной
заслонкой в режиме высоких нагрузок, имеет меньший удель-
ный расход топлива, чем 4-цилиндровый двигатель, работаю-
щий с прикрытой дроссельной заслонкой, — вот главная
причина выгодности отключения цилиндров.
Исполнительный механизм перемещения
Исполнительный механизм
кулачков выпускных клапанов
перемещения кулачков
впускных клапанов
Сдвижной блок кулачков
616_028
отключаемые цилиндры
неотключаемые цилиндры
32
Задачи, поставленные при разработке
• Снижение расхода топлива в цикле MVEG (MVEG = Motor
• как можно более широкий диапазон нагрузок в 2-цилиндро-
Vehicle Emission Group), ощутимое клиентом снижение
вом режиме;
расхода топлива при средних скоростях движения в цикле
• как можно более высокая крейсерская скорость (не меньше
NEFZ (NEFZ = Neuer Europäischer Fahrzyklus) — от 10 до 20 %:
140 км/ч) в 2-цилиндровом режиме;
• прим. 8 г CO2 / км;
• никакого уменьшения комфортности поездки для пассажиров
• с системой Старт-стоп — до 24 г CO2 / км;
в 2-цилиндровом режиме.
Принцип действия
Отключение цилиндров реализуется с помощью разработанной
Запирание в камере сгорания чистого воздуха ведёт к меньшим
Audi системы изменения хода клапанов AVS (Audi Valvelift
значениям компрессии в следующем такте сжатия, вследствие
System). При этом, в соответствии с порядком работы цилин-
чего переключение происходит менее заметно. Эффективность
дров, отключаются всегда цилиндры 2 и 3. Клапаны отключён-
работы обоих остающихся активными цилиндров 1 и 4
ных цилиндров остаются закрытыми. Впрыск топлива и зажига-
повышается, поскольку они работают теперь в режиме больших
ние выключаются на всё время отключения цилиндров.
нагрузок. Потери на трение в отношении к числу оборотов
Переключение с 4-цилиндрового режима на 2-цилиндровый
остаются практически постоянными, при этом отдаваемая
и обратно должно происходить как можно менее ощутимо
эффективная мощность повышается. Работа с большим
для водителя и пассажиров.
открытием дроссельной заслонки ведёт к уменьшению потерь
на дросселирование, улучшает протекание процессов сгорания
Чтобы избежать скачка крутящего момента во время переключе-
и уменьшает потери тепла через стенки.
ния, снижается давление во впускном коллекторе. По мере роста
Включение цилиндров 2 и 3 происходит в том же порядке, что и
наполнения цилиндров момент зажигания смещается соответ-
их отключение. Сначала включаются выпускные и только после
ственно наполнению в сторону «позже», чтобы сохранить крутя-
этого — впускные клапаны, в результате чего запертый в камере
щий момент двигателя неизменным. По достижении заданного
сгорания воздух вытесняется в выпускной тракт. Происходящее
значения наполнения отключаются сначала выпускные и затем
при этом обеднение ОГ компенсируется впрыском топлива
впускные клапаны цилиндров 2 и 3. После последнего такта
в цилиндры 1 и 4, так что лямбда-регулирование может работать
впуска впрыск топлива больше не выполняется, в результате
в нормальном режиме.
чего в камере сгорания оказывается заперт чистый воздух.
Индикация на дисплее в комбинации приборов
Режим работы двигателя может отображаться на дисплее в ком-
бинации приборов. При вызове на дисплей соответствующего
меню во время отключения цилиндров на дисплей будет выво-
диться сообщение «2-цилиндровый режим».
На рисунке показана индикация отключения цилиндров
на дисплее в комбинации приборов на Audi A3 ’13.
2-цилиндровый
режим
616_072
33
Рабочая зона отключения цилиндров
Отключение цилиндров происходит в зоне характеристики, часто
Чтобы полностью использовать все возможности экономии
используемой в среднестатистическом повседневном вождении.
топлива, предоставляемые системой отключения цилиндров,
В качестве нижней границы выбрано значение 1250 об/мин,
отключение происходит не только в режимах частичной нагрузки,
отключение цилиндров при более низких оборотах приводит
но и в режиме принудительного холостого хода. В этом случае
к слишком неравномерной работе двигателя.
уменьшение тормозного момента двигателя приводит к замет-
ному увеличению продолжительности принудительного холостого
Верхняя граница установлена на 4000 об/мин для ограничения
хода, во время которого топливо не впрыскивается в цилиндры.
усилий, возникающих на стержнях исполнительных механизмов
при переключении. На третьей передаче зона отключения
При нажатии водителем педали тормоза режим отключения
цилиндров начинается с прим. 30 км/ч, на пятой и шестой
цилиндров сразу же прерывается, чтобы все четыре цилиндра
передачах завершается на прим. 130 км/ч. Максимальный
могли участвовать в создании тормозного момента. Отключение
крутящий момент в режиме отключения цилиндров выбран
цилиндров не происходит также при скатывании под уклон,
на уровне 75-100 Н·м, в зависимости от оборотов двигателя.
поскольку здесь в любом случае требуется максимальный
тормозной момент двигателя.
При более высоком крутящем моменте, вследствие границ
детонации и изменения угла опережения зажигания, режим
Информацию о том, что автомобиль скатывается под уклон, блок
отключения цилиндров не приводит к экономии топлива и
управления двигателя получает по шине CAN Привод. Соответствую-
поэтому не используется.
щий сигнал предоставляется блоком управления ABS J104 (на осно-
вании частоты вращения колёс и угла наклона автомобиля).
Экономия топлива с активированным отключением цилиндров
Условные обозначения:
Экономия топлива, %
0
5
10
15
6-я передача
5-я передача
20
25
4-я передача
110
Скорость
3-я передача
Крутящий момент
616_061
Число оборотов, об/мин
Исполнительные механизмы
перемещения кулачков
Для каждого отключаемого цилиндра в клапанной крышке
Электрический разъём
установлены два исполнительных механизма: один для пере-
Катушка электромагнита 1
Катушка электромагнита 2
мещения блока кулачков впускных клапанов и один для пере-
мещения блока кулачков выпускных клапанов.
В отличие от прежних систем Audi AVS, в которых на каждый
блок кулачков было по два исполнительных механизма —
по одному для перемещения в каждом направлении, на новом
двигателе исполнительные механизмы каждой такой пары
объединены в один. Устройство объединённых исполнительных
механизмов поэтому в целом аналогично устройству отдельных
механизмов на других двигателях с системой AVS.
Всего на двигателе установлены четыре исполнительных механизма:
• исполнительный механизм кулачков впускных клапанов
Постоянный
Постоянный
цилиндра 2 N583;
магнит 1
магнит 2
• исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов
Направляющая
цилиндра 2 N587;
втулка
• исполнительный механизм кулачков впускных клапанов
Металлический
Металлический
цилиндра 3 N591;
стержень 1
стержень 2
• исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов
(задействован)
(не задействован)
цилиндра 3 N595.
616_030
34
Принцип действия
(на примере впускных клапанов цилиндра 2)
2-цилиндровый режим
4-цилиндровый режим
При использовании исполнительного механизма перемещения
В этом режиме отключение цилиндров не действует. Сдвижные
кулачков его металлический штифт опускается и входит
блоки кулачков находятся в положении, в котором задейству-
в спиральную канавку сдвижного блока кулачков. В результате
ются клапаны.
при дальнейшем вращении вместе с распредвалом блок кулач-
ков смещается по шлицам распредвала и фиксируется в новом
положении. Над роликовым коромыслом вращается теперь
«нулевой» кулачок.
Нулевой кулачок имеет круглый профиль без подъёма, тем
самым хода клапана больше не происходит. Все клапаны всех
отключённых цилиндров остаются неподвижными.
По завершении перемещения блока кулачков металлический
стержень исполнительного механизма отжимается профилем
дна канавки вверх, в своё исходное положение, в котором
Мультимедийный материал
удерживается силой притяжения постоянного магнита
Анимация по системе отключения
до следующего использования. Принудительный ввод
цилиндров.
металлического стержня в электромагнитную катушку создаёт
в ней импульс напряжения. Для блока управления двигателя
этот импульс является сигналом обратной связи,
подтверждающим успешное завершение переключения.
На рисунках показана система отключения цилиндров
для цилиндра 2, сторона впуска.
616_029
Блок кулачков сдвигается в положение «нулевых» кулачков
Блок кулачков сдвигается обратно в положение рабочих кулачков
2-цилиндровый режим
4-цилиндровый режим
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по устройству и принципу действия системы управления подъёмом клапанов
Audi valvelift system (AVS) можно найти в программе самообучения 411 «Двигатели Audi 2,8 и 3,2 FSI с системой
Audi Valvelift System».
35
Меры по уменьшению вибраций и шумов
Благоприятный общий низкий уровень вибраций двигателя
определяется уже его базовыми конструктивными особенно-
стями, такими как блок цилиндров повышенной жёсткости,
облегчённый кривошипно-шатунный механизм и поперечное
расположение двигателя в автомобиле.
Исходная ситуация
Наибольшую сложность представляет отключение и включение
Хотя в результате отключения цилиндров 2 и 3 рабочие ходы
цилиндров, а также вибрации и звук работы двигателя
в остальных и происходят через равные промежутки, вместо двух
в 2-цилиндровом режиме.
рабочих ходов на один поворот коленвала в 4-цилиндровом
режиме, в 2-цилиндровом режиме остаётся только один.
Без дополнительных мер это приведёт к повышенной вибрации
и неравномерному звуку двигателя.
Меры на примере Audi A3 Sportback ’13
Модифицированный двухмассовый маховик
Дополнительный
средний глушитель
в системе
выпуска ОГ
616_083
Верхний сайлент-блок
Опоры силового агрегата
Передние опоры силового агрегата заимствованы у двигателя
без системы отключения цилиндров.
Возникающие в 2-цилиндровом режиме вибрации гасятся,
главным образом, за счёт более мягкого сайлент-блока нижней
опоры силового агрегата, установленного в подрамнике.
Нижний сайлент-блок
616_085
36
Двухмассовый маховик
Двухмассовый маховик должен обеспечивать оптимальную
изоляцию как в 4-цилиндровом, так и в 2-цилиндровом режиме,
то есть предотвращать передачу крутильных колебаний или
неравномерностей вращения коленчатого вала в трансмиссию.
Для этого был соответствующим образом модифицирован пакет
пружин между двумя массами маховика — со стороны двигателя
и со стороны коробки передач. Резонансная частота колебатель-
ного контура, который представляет собой совокупность пружин
и масс маховика, лежит при этом отчётливо ниже частоты
холостого хода, то есть вне рабочих режимов.
При отключении цилиндров на двигателе с обычным двухмассо-
вым маховиком, рассчитанным только на 4-цилиндровый режим,
резонансная частота1) маховика достигалась бы при оборотах
двигателя, явно находящихся в рабочем диапазоне, и в маховике
возникали бы сильные собственные колебания. Поэтому, с рас-
чётом на режим отключения цилиндров, характеристика пакета
пружин была существенно смягчена. В результате резонансная
частота маховика и в 2-цилиндровом режиме достигается
при оборотах двигателя ниже оборотов холостого хода.
1) Явление резонанса возникает тогда, когда частота внешних
воздействий на колебательную систему совпадает с частотой её
собственных колебаний (резонансной частотой). В этом случае
внешние воздействия каждый раз действуют в том же «направ-
616_084
лении», в котором сама система движется в данный момент.
В результате колебания с каждым новым воздействием усили-
ваются всё больше и больше.
Система выпуска ОГ
Чтобы эффективно гасить существенно различающиеся
Кроме того, были специально подобраны длины труб системы
пульсации ОГ, возникающие в 4- и 2-цилиндровом режимах,
и установлен дополнительный средний глушитель. Cм. также
передний и задний глушители в системе выпуска выполнены
раздел «Системы выпуска ОГ» «Двигатели 1,4 л TFSI Audi A3 ’13
с резонаторами разного размера и с разным объёмом.
с системой отключения цилиндров» на стр. 43.
Условия для работы в 2-цилиндровом режиме
Двигатель переключается в 2-цилиндровый режим, когда
Распознавание манеры езды
соблюдаются следующие условия:
Система отключения цилиндров включает в себя программный
• Число оборотов двигателя выше числа оборотов холостого
модуль, анализирующий изменение положения педалей
хода (из соображений равномерности работы).
акселератора и тормоза, а также движения рулевого колеса.
• Число оборотов двигателя находится в диапазоне
Когда система распознаёт недостаточно равномерный характер
1250 - 4000 об/мин.
управляющих действий, то она в некоторых ситуациях может
• Температура масла в двигателе не ниже 50 °C.
не выполнять отключения цилиндров, поскольку отключение
• Температура ОЖ не ниже 30 °C.
цилиндров только на несколько секунд скорее увеличивает
• В коробке передач включена как минимум 3-я передача.
расход топлива, чем уменьшает его.
Система может работать также в режиме S АКП и при выборе
настройки «dynamic» в Audi drive select.
37
Процессы отключения и включения цилиндров
Процесс отключения
Весь процесс отключения происходит в пределах одного
поворота распредвала. Чтобы этот момент как можно меньше
ощущался водителем и пассажирами, необходимо в течение
нескольких миллисекунд выполнить ряд мер, которые обеспе-
чили бы отсутствие скачкообразного изменения крутящего
момента в результате отключения.
Поскольку значение λ должно постоянно удерживаться равным 1
и, например, изменение параметров системы впуска требует
больше времени, чем системы зажигания, очень важен
правильный порядок действий.
616_029a
Фаза / действие
Режим
Описание
Фаза 1
4-цилиндровый режим
Чтобы цилиндры 1 и 4 после отключения цилиндров 2 и 3 получали
Поворот дроссельной
достаточное количество воздуха, дроссельная заслонка открывается
заслонки
больше.
В результате все четыре цилиндра вместе получают вдвое больше воздуха,
чем необходимо в 2-цилиндровом режиме для поддержания текущего
крутящего момента.
Изменение опережения
Поскольку пока ещё включены все цилиндры, при дальнейшем рабочем
зажигания
ходе произойдёт существенное увеличение крутящего момента. Чтобы
Цилиндры 1 - 4
этого не допустить, с ростом количества поступающего воздуха момент
зажигания сдвигается в сторону «позже», за счёт чего уменьшается
эффективность сгорания и крутящий момент остаётся на прежнем уровне.
Фаза 2
2-цилиндровый режим
После последнего рабочего хода производится выпуск ОГ.
Выпуск ОГ
По завершении выпуска ОГ блок управления активирует исполнительные
механизмы кулачков выпускных клапанов, подав на них короткий импульс
массы. Блоки кулачков сдвигаются, и ролики коромысел теперь прокаты-
ваются по кулачкам с нулевым подъёмом. Выпускные клапаны больше
не задействуются клапанным механизмом.
Фаза 3
2-цилиндровый режим
Отключаются впрыск топлива и зажигание.
Система впрыска/зажигания
Цилиндры 2 и 3
Фаза 4
2-цилиндровый режим
Ещё раз происходит впуск воздуха. Замкнутый в цилиндре воздух
Впускные клапаны
действует как пружина: та же сила, что требуется для его сжатия, ускоряет
Цилиндры 2 и 3
в следующем такте движение поршня вниз.
По завершении впуска воздуха блок управления активирует исполнитель-
ные механизмы впускных клапанов, подав на них короткий импульс массы.
Блоки кулачков сдвигаются, и ролики коромысел теперь прокатываются
по кулачкам с нулевым подъёмом. Впускные клапаны больше не задейству-
ются клапанным механизмом.
Фаза 5
2-цилиндровый режим Моменты зажигания цилиндров 1 и 4 смещаются в направлении «раньше»
Изменение опережения
для обеспечения максимальной эффективности сгорания.
зажигания
Цилиндры 1 и 4
38
Процесс включения
При включении цилиндров также важно не допустить скачков
крутящего момента, которые будут восприниматься водителем и
пассажирами как толчки.
Тем самым и в этом случае предпринимаются определённые
меры, как в механической части, так и со стороны системы
управления двигателя, для предотвращения скачкообразного
изменения крутящего момента.
616_029b
Фаза / действие
Режим
Описание
Фаза 1
2-цилиндровый режим
Блок управления двигателя активирует исполнительные механизмы
Выпускные клапаны
выпускных клапанов, подавая на них короткий сигнал массы. Блоки
Цилиндры 2 и 3
кулачков перемещаются в другое положение, и ролики коромысел теперь
снова прокатываются по рабочим кулачкам. Выпускные клапаны
задействуются, и из цилиндров выпускается ранее запертый в них воздух.
Фаза 2
2-цилиндровый режим
Из-за выпуска чистого воздуха, ОГ в нейтрализаторе обедняются и значе-
Выпускные клапаны
ние λ становится больше 1. Поскольку для оптимальной работы
Цилиндры 1 и 4
трёхкомпонентного каталитического нейтрализатора требуется λ = 1,
цикловая подача топлива в цилиндрах 1 и 4 увеличивается таким образом,
что λ на нейтрализаторе становится равной 1.
Фаза 3
4-цилиндровый режим
Блок управления двигателя активирует исполнительные механизмы впуск-
Впускные клапаны
ных клапанов, подавая на них короткий сигнал массы. Блоки кулачков
Цилиндры 2 и 3
перемещаются в другое положение, и по роликам коромысел теперь снова
прокатываются рабочие кулачки. Впускные клапаны задействуются, и про-
исходит впуск воздуха в цилиндры.
Фаза 4
4-цилиндровый режим
Поскольку теперь включены все цилиндры и дроссельная заслонка
Изменение опережения
широко открыта, при следующем рабочем ходе произойдёт существенное
зажигания
увеличение крутящего момента. Чтобы этого не допустить, момент зажига-
Цилиндры 1 - 4
ния сдвигается в сторону «позже», за счёт чего уменьшается эффектив-
ность сгорания и крутящий момент остаётся на прежнем уровне.
Фаза 5
4-цилиндровый режим
Поскольку теперь воздух получают все четыре цилиндра, дроссельная
Поворот дроссельной
заслонка перемещается в сторону закрытия, чтобы предотвратить скачок
заслонки
крутящего момента.
Цилиндры 1 и 4
Изменение опережения
Моменты зажигания всех цилиндров смещаются в направлении «раньше»
зажигания
для обеспечения максимальной эффективности сгорания.
Цилиндры 1 - 4
39
Электрическая схема (Audi A3 ’13)
CAN Привод
616_044
Условные обозначения:
G28
Датчик числа оборотов двигателя
N587 Исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов
G62
Датчик температуры ОЖ
цилиндра 2
G266 Датчик уровня и температуры масла
N588 Исполнительный механизм А кулачков выпускных клапа-
нов цилиндра 2
J104
БУ ABS
N589 Исполнительный механизм В кулачков выпускных клапа-
J285
БУ комбинации приборов
нов цилиндра 2
J533
Диагностический интерфейс шин данных
N591 Исполнительный механизм кулачков впускных клапанов
J623
БУ двигателя
цилиндра 3
N592 Исполнительный механизм А кулачков впускных клапанов
N30
Форсунка цилиндра 1
цилиндра 3
N31
Форсунка цилиндра 2
N593 Исполнительный механизм B кулачков впускных клапанов
N32
Форсунка цилиндра 3
цилиндра 3
N33
Форсунка цилиндра 4
N595 Исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов
N127 Катушка зажигания 2 с выходным каскадом
цилиндра 3
N291 Катушка зажигания 3 с выходным каскадом
N596 Исполнительный механизм А кулачков выпускных клапа-
N583 Исполнительный механизм кулачков впускных клапанов
нов цилиндра 3
цилиндра 2
N597 Исполнительный механизм В кулачков выпускных клапа-
N584 Исполнительный механизм А кулачков впускных клапанов
нов цилиндра 3
цилиндра 2
N585 Исполнительный механизм B кулачков впускных клапанов
P
Наконечники свечных проводов
цилиндра 2
Q Свечи зажигания
40
Система питания
Обзор системы
Форсунки
Максимальное давление впрыска в камеры сгорания было
Топливо к самым современным форсункам с распылителями
повышено до 200 бар. Это давление создаётся топливным
с 5 отверстиями поступает от топливной рампы из нержавеющей
насосом высокого давления нового типа фирмы Hitachi.
стали. Это делает возможным очень точное дозирование
Его рабочее давление находится в диапазоне от 100 бар
впрыскиваемого топлива с осуществлением до трёх отдельных
на холостом ходу двигателя и до 200 бар
впрысков в одном рабочем такте.
при прим. 6000 об/мин. Клапан ограничения давления
открывается при пиковых значениях выше 230 бар, отводя
топливо к стороне всасывания насоса.
Схема регулирования вновь разработанного насоса теперь такая
же, как и у других новых двигателей, например серии EA888
поколения 3. Эта схема такова: при обесточивании регулятора
давления топлива N276 подача топлива в контур высокого
давления не происходит. Двигатель останавливается.
От адсорбера
От топливного бака
Форсунка
Датчик давления
топлива
G247
Топливный
насос высокого
давления
Топливная рампа
616_051
Дополнительная информация
Дополнительную информацию по принципам регулирования топливного насоса высокого давления можно найти
в программе самообучения 384 «Двигатель Audi 1,8 л 4V TFSI с цепным приводом ГРМ».
41
Система выпуска ОГ
Обзор системы
Двигатель TFSI 1,2 л в Audi А3 ’13
Расположенный вблизи
двигателя нейтрализатор
Передний глушитель
Задний глушитель
Двигатель TFSI 1,4 л в Audi А3 ’13 без отключения цилиндров
616_004
Расположенный вблизи
двигателя нейтрализатор
Передний глушитель
Задний глушитель
616_012
42
Двигатель TFSI 1,4 л в Audi А3 ’13 с отключением цилиндров
Расположенный вблизи
двигателя нейтрализатор
Передний глушитель
Задний глушитель
Средний глушитель
616_081
Каталитический нейтрализатор
Каталитический нейтрализатор расположен практически сразу
же за турбонагнетателем. В связи с изменениями расположения
двигателя по сравнению с серией EA111, нейтрализатор
располагается теперь с задней стороны двигателя.
Близкое к двигателю расположение каталитического
нейтрализатора важно прежде всего тем, что таким образом
обеспечивается более быстрое начало лямбда-регулирования.
Лямбда-зонд
G39
Лямбда-зонд после
нейтрализатора
G130
Расположенный
вблизи двигателя
616_057
нейтрализатор
43
Система управления двигателя
Датчики и исполнительные механизмы 1,4 л TFSI (103 кВт)
Датчики
Датчик нейтрального положения КП G701
Датчики давления масла F1, F22
Датчик детонации 1 G61
Датчик положения педали акселератора G79
Датчик 2 положения педали акселератора G185
Датчик положения сцепления G476
Выключатель стоп-сигналов F
Датчик уровня и температуры масла G266
Датчик числа оборотов двигателя G28
Блок управления
двигателя J623
Датчик давления наддува G31
Датчик температуры воздуха на впуске 2 G299
Датчик давления усилителя тормозов G294
Датчик температуры воздуха на впуске 1 G42
Датчик давления во впускном коллекторе G71
Датчик давления топлива G247
Датчики Холла 1+2 G40, G163
Блок дроссельной заслонки J338
Датчики 1+2 угла поворота электропривода дроссельной
заслонки G187, G188
Датчик температуры ОЖ G62
Датчик температуры ОЖ на выходе из радиатора G83
Лямбда-зонд G39
Лямбда-зонд после нейтрализатора G130
Датчик положения регулятора давления наддува G581
Дополнительные сигналы:
−− круиз-контроль;
−− сигнал скорости;
−− требование пуска к БУ двигателя (Keyless-Start 1 и 2);
−− клемма 50;
−− сигнал удара от БУ подушек безопасности.
44
Volkswagen Technical Site: http://vwts.ru http://volkswagen.msk.ru http://vwts.info
огромный архив документации по автомобилям Volkswagen, Skoda, Seat, Audi
Исполнительные механизмы
Клапан регулирования давления масла N428
Регулятор давления топлива N276
Насос прокачки ОЖ после выключения двигателя V51
Нагревательный элемент лямбда-зонда Z19
Нагревательный элемент лямбда-зонда 1 после
нейтрализатора Z29
Катушки зажигания 1 - 4 с выходными каскадами
N70, N127, N291, N292
Блок управления вентилятора радиатора J293
Вентилятор радиатора V7
Форсунка цилиндра 1 - 4 N30 - N33
Клапан 1 регулятора фаз газораспределения N205
Клапан 1 регулятора фаз газораспределения выпускных
клапанов N318
Электромагнитный клапан 1 адсорбера с активированным
углем N80
Электропривод дроссельной заслонки G186
Регулятор давления наддува V465
Исполнительный механизм кулачков впускных клапанов цилиндра 2 N583
Исполнительный механизм А кулачков впускных клапанов цилиндра 2 N584
Исполнительный механизм В кулачков впускных клапанов цилиндра 2 N585
Исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов цилиндра 2 N587
Исполнительный механизм А кулачков выпускных клапанов цилиндра 2 N588
Исполнительный механизм В кулачков выпускных клапанов цилиндра 2 N589
Исполнительный механизм кулачков впускных клапанов цилиндра 3 N591
Исполнительный механизм А кулачков впускных клапанов цилиндра 3 N592
Исполнительный механизм B кулачков впускных клапанов цилиндра 3 N593
Исполнительный механизм кулачков выпускных клапанов цилиндра 3 N595
Исполнительный механизм А кулачков выпускных клапанов цилиндра 3 N596
Исполнительный механизм В кулачков выпускных клапанов цилиндра 3 N597
Электромагнитный клапан контура циркуляции ОЖ N492
Блок управления топливного насоса J538
Подкачивающий топливный насос G6
Датчик уровня топлива G
Дополнительные сигналы:
−− блок управления АКП / число оборотов двигателя;
−− блок управления ABS / положение сцепления;
−− компрессор климатической установки.
616_007
45
Датчик числа оборотов двигателя G28
Датчик числа оборотов двигателя
G28
Все двигатели TFSI серии EA211 оснащаются датчиком числа
оборотов двигателя с распознаванием направления вращения.
Датчик числа оборотов двигателя G28 является частью крышки
коленвала со стороны маховика, крепящейся на блоке
цилиндров болтами. Задающий ротор 60-2 также является
частью крышки маховика. На основании сигналов датчика блок
управления двигателя определяет число оборотов и направле-
ние вращения коленвала, а также, вместе с сигналом датчика
Холла G40, положение коленвала относительно распредвала.
Распознавание направления вращения
На автомобилях с системой Старт-стоп двигатель для экономии
топлива выключается настолько часто, насколько это возможно.
Для того чтобы после остановки двигатель мог быть запущен как
можно быстрее, блок управления двигателя должен знать точное
положение коленвала. Но после выключения двигатель останав-
ливается не сразу, а проворачивается по инерции ещё
на несколько оборотов. При этом, если перед окончательной
остановкой один из поршней будет подходить к своей ВМТ
в такте сжатия, давление компрессии отбросит его назад,
т. е. коленвал повернётся на какой-то угол против часовой
стрелки (в обратном направлении). Обычный датчик числа
616_053
оборотов двигателя, регистрирующий только величину поворота
Задающий ротор
коленвала, но не его направление, будет считать, что коленвал
повернулся на этот угол в прямом направлении (по часовой
стрелке). Таким образом окончательное положение, в котором
остановился коленвал, будет определено неправильно.
Использование сигнала
Отсутствие сигнала
На основании сигнала датчика определяется расчётный момент
В случае короткого замыкания или разрыва цепи в проводе(-ах),
впрыска, продолжительность впрыска и момент зажигания.
например, в результате отсоединения разъёма или повреждения
Кроме того, он используется при регулировании фаз ГРМ.
проводки грызунами, как на стоящем, так и на работающем
двигателе в качестве резервного сигнала используется сигнал
датчика Холла G40. Максимальное число оборотов ограничива-
ется определённым значением (прим. 3000 об/мин), в комбина-
ции приборов загорается контрольная лампа EPC (система
управления двигателя). Кроме того, в регистраторе событий
делается запись «Датчик числа оборотов двигателя: нет
Принцип действия
сигнала».
Две крайних пластины Холла одновременно регистрируют
прохождение переднего («восходящего») и заднего («нисходя-
щего») края зубьев задающего ротора. Решающим элементом,
позволяющим определять направление вращения, является
0,2 мс/дел.
третья пластина Холла, расположенная между двумя крайними,
но не точно посередине между ними, а ближе к одной, чем
к другой.
Сигнал низкого числа оборотов двигателя
Сигнал высокого числа оборотов двигателя
616_058
46
Распознавание направления вращения
Для определения того, вращается ли коленвал по часовой
стрелке или против часовой стрелки, система анализирует
временные промежутки между сигналами прохождения перед-
него края зуба, поступающими от всех трёх пластин Холла.
0,2 мс/дел.
• Вращение по часовой стрелке
При вращении коленвала по часовой стрелке прохождение
переднего края зуба сначала распознаётся пластиной
Холла 1. Через какой-то короткий промежуток времени
передний край зуба распознаёт пластина Холла 3, а за ней
и пластина Холла 2. По тому, что промежуток времени между
распознаванием переднего края зуба пластиной 1
и пластиной 3 короче, чем между пластиной 3 и пластиной 2,
Ширина импульса при вращении по часовой стрелке
система видит, что коленвал вращается по часовой стрелке.
Электронная схема в датчике обрабатывает сигналы пластин
616_059
Холла и передаёт в блок управления один общий сигнал
с импульсами низкого напряжения определённой ширины.
• Вращение против часовой стрелки
При вращении коленвала против часовой стрелки прохожде-
ние переднего края зуба будет сначала распознано пластиной
Холла 2. Через какой-то короткий промежуток времени
0,2 мс/дел.
передний край зуба распознаёт также пластина Холла 3,
а за ней и пластина Холла 1. Поскольку промежутки времени
между сигналами имеют теперь обратную продолжитель-
ность, система распознаёт, что коленвал вращается против
часовой стрелки. Электронная схема в датчике обрабатывает
сигналы пластин Холла и передаёт в блок управления один
общий сигнал с импульсами низкого напряжения, ширина
которых вдвое больше, чем в предыдущем случае.
Ширина импульса при вращении против часовой стрелки
616_060
47
Приложение
Оборудование и специнструмент
T10133/19 Съёмник
T10359/3 Адаптер
616_062
616_063
Демонтаж форсунок высокого давления
Снятие и установка двигателя, применяется в сочетании
с кронштейном T10359 и домкратом для двигателя и агрегатов
трансмиссии V.A.G 1383 A
T10478/5 Болт с шестигранной головкой M10 x 1, 25 x 45
T10487 Приспособление
T10479/4 Болт с шестигранной головкой M8 x 45
616_064
616_082
Замена манжетного уплотнения распредвала со стороны привода ГРМ
Ослабление зубчатого ремня, для того чтобы вставить фиксатор
(со стороны КП)
распредвалов T10494 в распредвалы
T10494 Фиксатор распредвалов
T10497 Кронштейн для двигателя
616_066
616_067
Фиксация распредвала при проверке и регулировке фаз
Снятие и установка двигателя, применяется в сочетании с домкратом
газораспределения
для двигателя и агрегатов трансмиссии V.A.G 1383 A
48
T10498 Съёмник
T10499 Накидной ключ 30 мм
616_068
616_069
Снятие уплотнительного кольца шкива зубчатого ремня распредвала
Поворачивание натяжного ролика
T10500 Торцевой ключ-насадка 13 мм
T10505 Оправка
616_070
616_071
Поворачивание натяжного ролика
Установка уплотнительного кольца шкива зубчатого ремня
распредвала
T10504 Фиксатор распредвалов
T10508 Ключ
/1
/2
616_079
616_080
Фиксация распредвала при проверке и регулировке фаз
Снятие и установка термостата насоса ОЖ
газораспределения
−− с контрольным стержнем T10504/2: проверка фиксации распредвала;
−− с фиксирующим стержнем T10504/1: регулировка фиксации распредвала.
49
Обслуживание автомобиля
Работы по техническому обслуживанию
Интервал
Интервал замены масла двигателя
До макс. 30 000 км или макс. 24 месяца по показаниям индикатора ТО1)
по регламенту LongLife
(интервал замены масла зависит от стиля вождения)
Моторное масло по допуску VW 50400
Интервал замены масла двигателя
Фиксированный интервал 15 000 км или 12 месяцев
без регламента LongLife
(в зависимости от того, что наступит раньше)
Моторное масло по регламенту VW 50400 или 50200
Интервал замены масляного фильтра
При каждой замене масла
Заправочный объём при замене масла
4,0 литра (включая масляный фильтр)
(в условиях сервиса)
Откачка / слив моторного масла
Не допускается / да
Интервал замены воздушного фильтра
90 000 км
Интервал замены топливного фильтра
На весь срок службы (Lifetime)
Интервал замены свечей зажигания
60 000 км / 6 лет
1) Индикатор ТО = индикатор технического обслуживания
Привод ГРМ и навесных агрегатов
Работы по техническому обслуживанию
Интервал
Интервал замены поликлинового ремня
На весь срок службы (Lifetime)
Натяжитель поликлинового ремня
На весь срок службы (Lifetime)
Интервал замены зубчатого ремня привода ГРМ
210 000 км
Указание
Приоритет всегда имеют данные, содержащиеся в актуальной сервисной литературе.
Информация по кодам QR
Для более наглядного представления учебного материала
Все мультимедийные материалы управляются платформой
в данной программе самообучения имеются так называемые
учебных материалов Group Training Online (GTO). Для её исполь-
коды QR (квадратные штрих-коды, состоящие из точек). Они
зования требуется регистрация на портале GTO. При считывании
представляют собой ссылки на дополнительные мультимедий-
кода QR перед просмотром первого материала нужно будет
ные материалы по той или иной теме (анимации, видеоролики
также выполнить вход в систему. На iPhone, iPad и многочислен-
или обучающие мини-программы Mini-WBT). Чтобы открыть
ных устройствах Android регистрационные данные для входа
такой материал, нужно считать соответствующий код QR
можно сохранить в мобильном браузере устройства. Это облег-
с помощью планшетного компьютера или смартфона и преоб-
чает последующие входы в систему. Обязательно включите
разовать его в Интернет-адрес. Для этого мобильное устройство
в своём устройстве его блокировку кодом PIN, чтобы предотвра-
должно быть подключено к Интернету.
тить несанкционированное использование.
Для выполнения этой операции нужно скачать на мобильное
Пожалуйста, учитывайте, что скачивание мультимедийных
устройство из магазина приложений фирмы Apple® или Google®
материалов в мобильных сетях может привести к очень
подходящий сканер для кодов QR. Для воспроизведения некото-
существенным расходам. Точный размер таких расходов может
рых мультимедийных материалов могут потребоваться и другие
стать понятен только позже, в особенности при пользовании
программы (плееры).
Интернетом в роуминге за границей. Ответственность за эти
расходы полностью лежит на Вас. В идеале мы рекомендуем для
Для просмотра мультимедийных материалов на настольном
скачивания мультимедийных материалов пользоваться подклю-
компьютере или ноутбуке нужно кликнуть на соответствующий
чением по WLAN (Wi-Fi).
код QR в pdf-документе программы самообучения (код QR
в pdf-документе представляет собой гиперссылку) и материал —
Apple® является зарегистрированной маркой Apple® Inc.
после выполнения входа в GTO — будет открыт онлайн.
Google® является зарегистрированной маркой Google® Inc.
50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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