Volkswagen Газобаллонное оборудование для работы на природном газе в Golf/Golf Variant TGI BlueMotion

Впервые на модели Golf будет устанавливаться двигатель, работающий на природном газе и на бензине,

с непосредственным впрыском - двигатель TGI* 1,4 л 81 кВт семейства EA211. Не считая модификаций,

связанных с работой на природном газе, этот двигатель конструктивно идентичен двигателю TSI 1,4 л 90 кВт.

Благодаря комбинации технических решений нового семейства EA211 и BlueMotion, Golf TGI расходует всего

3,4 кг природного газа на 100 км с 7%ступенчатой КП DSG и 3,5 кг/100 км с 6%ступенчатой МКП.

Выбросы CO₂ составляют, тем самым, только 92 г/км или, соответственно, 94 г/км.

* Сокращение «TGI» является зарегистрированной торговой маркой и обозначает двигатели, которые могут работать на природном газе.

Свойства природного газа по сравнению с другими видами топлива

Токсичность отработавших газов

Теплотворная способность

на бензине — на природном газе

разных видов топлива

Природный газ

Сжиженный газ

Бензин Премиум

Евро%95

Дизельное

топливо

s528_002

В этой программе самообучения объясняются устройство и принцип действия системы газобаллонного

оборудования для работы на природном газе в Golf/Golf Variant TGI BlueMotion.

Дополнительную информацию по теме природного газа можно найти в программах самообучения № 262

«Природный газ — альтернативное моторное топливо», № 373 «Двигатели на природном газе в Touran и

Caddy» и № 425 «Газобаллонное оборудование для природного газа EcoFuel на двигателе TSI 1,4 л 110 кВт».

Программа самообучения содержит

Для получения сведений по контролю,

информацию о новинках конструкции

настройке, техническому обслуживанию и

Внимание

автомобиля!

ремонту используйте соответствующую

Содержание программы не обновляется.

специальную документацию.

Указание

2

Введение

Golf/Golf Variant TGI BlueMotion

Двигатель этого автомобиля может работать как на природном газе (CNG), так и на бензине. При выполнении

всех требующихся для работы на газе условий двигатель всегда запускается и работает в газовом режиме как

экономически и экологически предпочтительном.

Общие характеристики — природный газ

Общие характеристики — бензин

• Газовый баллон вмещает прим. 15 кг

• Топливный бак вмещает 50 л бензина.

природного газа при давлении до макс. 200 бар

• Расход топлива при работе на бензине

и наружной температуре 15 °C.

составляет 5,0 л бензина на 100 км, запас

• Расход топлива в газовом режиме составляет

хода — примерно 1000 км (с 7%ступенчатой КП

3,4 кг природного газа H* на 100 км, запас

DSG DQ200).

хода — примерно 440 км (с 7%ступенчатой КП

DSG DQ200).

* Природный газ H (High) имеет более высокое содержание

метана, чем природный газ L (Low). Чем выше содержание

метана, тем больше теплота сгорания природного газа и,

тем самым, запас хода автомобиля.

Газозаправочный штуцер

с обратным клапаном

Баллоны для природного газа 1/2

с запорно+предохранительными

клапанами 1/2 N361/N362

Топливный бак (для бензина)

4

Комбинация приборов с указателем запаса

природного газа G411, указателем уровня

топлива G1, контрольной лампой работы

на природном газе K192 и контрольной лампой

резервного запаса топлива K105

Реле запорных газовых

клапанов J908

Газовая рампа с клапанами

подачи газа 1 + 4 N366 + N369

и датчиком температуры

и давления GX21

s528_004

Электронный регулятор

давления газа с клапаном

высокого давления N372

и датчиком давления

Система выпуска ОГ, выпуск (концевая труба) рядом с топливным

в газовых баллонах G400

баком для бензина

Покрытие в каталитическом нейтрализаторе, модифицировано

для режима работы на природном газе

5

Механическая часть двигателя

Двигатель TGI 1,4 л 81 кВт (для работы

на природном газе)

Этот двигатель с буквенным обозначением CPWA

будет устанавливаться на моделях Golf и

Golf Variant с 2014 модельного года. Он отличается

от двигателя TSI 1,4 л 90 кВт только теми

компонентами, которые были изменены для работы

на природном газе.

Особенности конструкции

• Один блок управления двигателя для работы как

на природном газе, так и на бензине.

• Электронный регулятор давления газа с одним

механическим и одним электронным газовым

s528_006

редуктором.

• Газовая рампа с датчиком температуры и

давления.

Более подробная информация об этом

• Модернизированные клапаны подачи газа,

двигателе содержится в программе

обеспечивающие возможность запуска

самообучения № 511 «Новое семейство

двигателя на газе при температурах от -10 °C.

бензиновых двигателей EA211».

• Изменённое по структуре и составу

каталитическое покрытие в нейтрализаторе для

преобразования обладающего высокой

термостойкостью метана.

Внешняя скоростная характеристика

Технические характеристики

240

100

Буквенное обозначение

CPWA

220

90

двигателя

Тип двигателя

4%цилиндровый, рядный

200

80

Рабочий объём

1395 см³

Диаметр цилиндра

74,5 мм

180

70

Ход поршня

80 мм

Количество клапанов

4

160

60

на цилиндр

Степень сжатия

10,5 : 1

140

50

Макс. мощность

81 кВт при

4800-6000 об/мин

120

40

Макс. крутящий момент

200 Н·м при

1500-3500 об/мин

100

30

Система управления

Bosch Motronic MED 17.5.21

двигателя

80

20

Топливо

Природный газ группы H

Природный газ группы L

0

(с уменьшением запаса хода)

Неэтилированный бензин

1000

3000

5000

7000

Премиум Евро%95

Число оборотов, об/мин

Нейтрализация ОГ

Трёхкомпонентный каталити

ческий нейтрализатор,

s528_037

широкополосный лямбда%

зонд перед нейтрализатором

и триггерный — после

Экологический класс

Евро 6

6

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

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

Конструктивные изменения механической части

двигателя

При использовании в качестве моторного топлива природный газ не только имеет более низкую токсичность

ОГ, чем бензин, но также и более высокую детонационную стойкость. Так, например, октановое число

природного газа группы H может доходить до 130. Это позволяет реализовать большие углы опережения

зажигания без возникновения детонационного сгорания. Эффективность сгорания увеличивается, а вместе

с ней — температура и давление в камере сгорания. Кроме того, природный газ — сухой, то есть не обладает

смазочными свойствами, в отличие от бензина. В результате многие механизмы двигателя работают в более

сложных условиях, что требует их доработки.

Поршни и поршневые кольца

Внутренняя поверхность первой канавки алюминиевого поршня анодируется с упрочнением,

а на верхнее поршневое кольцо наносится специальное покрытие. Обе эти меры повышают

износостойкость узла.

Профиль кулачков распределительного вала

Сбегающая сторона профиля кулачков на распредвалах впускных и выпускных клапанов выполнена

чуть более пологой. За счёт этого клапаны закрываются немного медленнее и механическая

нагрузка на них уменьшается.

Клапаны, направляющие втулки, маслосъёмные колпачки и сёдла клапанов

Для повышения износостойкости впускные и выпускные клапаны азотируются и покрываются

жаростойким покрытием, а концы их стержней закаляются. Направляющие втулки впускных

клапанов и сёдла всех клапанов изготавливаются из другого материала.

Маслосъёмные колпачки выпускных клапанов имеют две уплотняющих кромки со сниженным

радиальным усилием. За счёт этого увеличивается перенос масла и улучшается смазка пар стержни

клапанов - направляющие втулки. Вторая, дополнительная уплотнительная кромка при ходе

клапана вверх удерживает масло между стержнем клапана и направляющей втулкой.

Форсунки высокого давления 1-4 N30 - N33

При работе на бензине охлаждение форсунок обеспечивается потоком топлива (бензина).

При работе на газе этого охлаждения нет. А значит, выходящие прямо в камеры сгорания форсунки

будут перегреваться. Поэтому в конструкции используется тефлоновое кольцо с графитовым

наполнителем, обеспечивающее высокую теплопроводность.

Турбонагнетатель

Поскольку КПД двигателя при работе на природном газе очень высок, энергия отработавших газов

сравнительно мала. Чтобы обеспечить, несмотря на это, быструю реакцию турбонагнетателя, в нём

используется насосное колесо меньшего размера.

7

Газобаллонное оборудование

Газобаллонное оборудование для природного газа

в Golf/Golf Variant TGI BlueMotion

Режим работы на природном газе является основным. Это означает, что если выполнены все требуемые для

работы на газе условия, двигатель всегда запускается и работает на газе. Водитель не имеет возможности

переключаться между двумя режимами работы по своему выбору.

Газозаправочный

Баллоны для природного газа 1/2

Электронный регулятор давления газа

штуцер с фильтром и

с запорно%предохранительными

с датчиком давления в газовых баллонах

обратным клапаном

клапанами N361/N362

G400 и клапаном высокого давления N372

Крепёжный элемент

Газовая рампа с датчиком

газовых баллонов

температуры и давления GX21 и

клапанами подачи газа N366 - N369

Штуцеры системы

охлаждения

Защита

Разветвитель

Трубопровод природного

газа высокого давления

s528_007

Топливный (бензиновый)

Трубопровод природного газа

бак

низкого давления к газовой

рампе в двигателе

Газозаправочный штуцер

Заливная горловина

с фильтром и обратным

для бензина

Газозаправочный штуцер

клапаном

Газозаправочный штуцер находится с правой

стороны автомобиля под лючком, рядом с заливной

горловиной топливного бака. Газовый трубопровод

Металлический

высокого давления теперь не прикручивается, а

фильтр

приваривается к газозаправочному штуцеру, так

что необходимости контролировать это соединение,

находящееся в труднодоступном месте, при

проверке герметичности нет. В состав

газозаправочного штуцера входят также обратный

клапан и металлический фильтр.

s528_008

Обратный клапан

8

Баллоны для природного газа

На Golf TGI для хранения природного газа

Штампованный крепёжный

элемент для газовых баллонов

используются два одинаковых стальных баллона.

Они вмещают каждый примерно 7,5 кг газа под

давлением 200 бар при наружной температуре

15 °C. Масса одного пустого баллона составляет

примерно 44 кг.

Снаружи баллоны имеют 3%слойное лакокрасочное

покрытие. Это обеспечивает лучшую защиту

баллонов от коррозии и царапин, чем прежнее

2%слойное покрытие.

s528_009

Баллон для природного

газа 1

Баллон для природного газа 2

Крепление

Крепёжный

элемент

Баллоны для природного газа крепятся

2 или 3 хомутами к штампованному крепёжному

элементу, который крепится болтами к кузову.

Для предотвращения повреждения хомутами

лакокрасочного покрытия баллонов между

баллонами и хомутами устанавливаются защитные

прокладки.

Надлежащее натяжение хомутов обеспечивается

упругими шайбами. Упругие шайбы для каждого

Прокладка

крепления разделены на три равных по количеству

шайб пакета, повёрнутых в противоположных

Хомут

направлениях. Перед установкой необходимо

проверить правильность расположения упругих

Упругая

шайб, после чего затянуть пакет упругих шайб

шайба

до определённого размера.

Перед снятием пометить монтажное положе

Болт

ние защитных прокладок по отношению к

баллонам и измерить длину хомутов. Хомуты

находятся под натяжением. При откручива%

нии креплений хомутов это нужно учитывать

и не допустить повреждений (царапин)

s528_034

лакокрасочного покрытия.

9

Газобаллонное оборудование

Трубопроводы природного газа

Все трубопроводы природного газа в тракте высокого давления выполнены из нержавеющей стали и имеют

наружный диаметр 6 мм. Все трубопроводы природного газа высокого давления соединяются друг с другом

через разветвитель. Газ от газозаправочного штуцера сначала поступает в разветвитель. Оттуда он подаётся

через запорно%предохранительные клапаны в газовые баллоны и к электронному регулятору давления газа.

В контур низкого давления входят трубопровод низкого давления (гибкий шланг в оплётке) и газовая рампа

из нержавеющей стали.

Контур высокого давления

Контур низкого давления

Газозаправочный штуцер

с фильтром и обратным клапаном

Электронный регулятор

давления газа

Газовая рампа

Электромагнитные

запорные клапаны

газовых баллонов

Трубопроводы

природного газа

Трубопровод природного

высокого давления

газа высокого давления

Гибкий трубопровод

Разветвитель

природного газа низкого

с обратным

давления

клапаном

s528_033

Трубопровод природного газа высокого давления

между разветвителем и электронным регулятором

давления представляет собой одну цельную

магистраль. Места соединения в ней нет, в отличие,

например, от eco up!.

10

Разветвитель с обратным клапаном

Разветвитель связывает между собой различные

компоненты газотопливной системы.

К газовому баллону 1

От него идут два трубопровода природного газа

высокого давления к двум газовым баллонам:

один — к электронному регулятору давления газа и

один — к заправочному штуцеру.

В штуцере для трубопровода природного газа,

идущего к заправочному штуцеру, имеется

обратный клапан. В самом газозаправочном

К газовому

К электронному

штуцере также имеется обратный клапан, таким

баллону 2

регулятору

давления газа

образом, после каждой заправки канал соединения

газотопливной системы с атмосферой

перекрывается двумя клапанами.

Обратный клапан

s528_057

От заправочного штуцера для

природного газа

Крепление трубопроводов природного газа

Крепление трубопроводов природного газа

Незатянутое резьбовое соединение с двойным

обжимным кольцом

высокого давления к компонентам системы

Переднее

Накидная гайка

осуществляется резьбовым соединением с двумя

обжимное кольцо

обжимными кольцами. При затягивании накидной

Заднее

гайки заднее обжимное кольцо вдавливается под

обжимное

кольцо

переднее, создавая ещё одну зону обжима и

дополнительно уплотняя соединение.

Накидная гайка трубопровода сначала

s528_043

закручивается от руки до упора (упором служит

Конический буртик (упор)

конусный буртик на штуцере) и после этого

на штуцере

затягивается предписанным моментом.

Затянутое резьбовое соединение с двойным

Дополнительно этот буртик защищает резьбовое

обжимным кольцом

соединение от грубых загрязнений.

Штуцер

Конический буртик (упор)

на штуцере

Затянутая накидная гайка должна быть

заподлицо с коническим буртиком.

s528_044

Накидная гайка

11

Система управления двигателя

Общая схема

На общей схеме показаны датчики и исполнительные механизмы, которые были добавлены в систему

управления двигателя для обеспечения работы на природном газе.

Датчики

Исполнительные

механизмы

Клапан высокого давления

для работы на газе N372

Блок управления

двигателя J623

Датчик давления

в газовых баллонах

Реле запорных газовых

G400

клапанов J908

Запорно%предохранительные

Датчик

клапаны 1 и 2 газовых

температуры и

баллонов N361 и N362

давления в газовой

рампе GX21

Клапаны подачи газа

1 - 4 N366 - N369

Контрольная лампа

электропривода акселератора

K132

Лампа check engine K83

CAN%комфорт

Диагностический разъём

Блок управления

комбинации приборов

J285

Диагностический

интерфейс шин

Указатель запаса

данных J533

природного газа G411

Контрольная лампа работы

на природном газе K192

Указатель уровня топлива

G1

Контрольная лампа

s528_015

резервного запаса

топлива K105

12

Блок управления двигателя J623

Блок управления двигателя установлен в моторном

отсеке, слева по направлению движения, между

АКБ и блоком предохранителей В. Он выполняет

все функции управления двигателем как при работе

на бензине, так и при работе на газе. Кроме того,

в режиме работы на газе он также контролирует

через функцию самодиагностики все компоненты,

связанные с газотопливной системой.

s528_016

В режиме Самодиагностика можно

вручную переключаться между

режимами работы на газе и на бензине.

Это может быть полезно при поиске

неисправностей.

Функция холодного пуска

Если при пуске двигателя температура ОЖ ниже -10 °C, в режиме работы на бензине активируется функция

холодного пуска для клапанов подачи газа. При этом из газовой системы питания с закрытым клапаном

высокого давления к бензину добавляется природный газ в объёме 12 % от общего необходимого количества

топлива до тех пор, пока весь природный газ в рампе не будет выработан. После этого на клапаны подачи газа

подаётся максимальное управляющее напряжение от 45 до 90 секунд, в зависимости от наружной

температуры. Это повышает температуру клапанов примерно на 35 °C и предотвращает их залипание. Затем

задействуется клапан высокого давления для работы на газе, в газовой рампе снова создаётся давление и как

можно быстрее происходит переход на режим работы на газе.

Стратегия аварийного пуска

Если в течение нескольких секунд двигатель не запустится в каком%либо режиме, то происходит переключение

на другой режим. Это означает, например, что после заправки природным газом двигатель вследствие какой%

либо неисправности в бензиновой системе питания запускается не в режиме работы на бензине, а в режиме

работы на газе. Как только лямбда%регулирование будет активно, выполняется попытка переключиться на

режим работы на бензине.

Работа подкачивающего топливного насоса G6 и регулятора давления

топлива N276

Подкачивающий топливный насос постоянно используется и при работе двигателя на газе. Создаваемое

подкачивающим насосом давление предотвращает образование пузырьков паров топлива в механическом

топливном насосе высокого давления и обеспечивает его смазку.

Регулятор давления топлива задействуется системой управления таким образом, что давление в контуре

высокого давления всегда составляет 100 бар. Это необходимо для того, чтобы форсунки высокого давления

всегда оставались надёжно закрыты, несмотря на временами высокое давление в камерах сгорания.

13

Система управления двигателя

Выбор режимов при пуске двигателя TGI 1,4 л 81 кВт

Пуск

Температура ОЖ

Температура ОЖ

двигателя

ниже -10 °C

выше или равна -10 °C

Пуск на бензине

Пуск на газе

Пуск на бензине

Активируется функция холодного

Функция холодного пуска не была

пуска

завершена и выполняется теперь

Не после

до конца

заправки

Переключение

Переключение

природным

на природный газ

на природный газ

газом

Функция холодного пуска

Функция холодного пуска

выполнена

выполнена

Пуск на бензине

Пуск на бензине

Активируется функция холодного

Если функция холодного пуска при предыдущем пуске двигателя не

пуска

была доведена до конца, она доводится до конца теперь

После

Переключение на

Переключение на природный газ

заправки

природный газ

природным

Функция холодного пуска

газом или при

Функция холодного пуска

Функция холодного пуска не

завершена, и лямбда%

ещё не

была завершена

была завершена до конца

регулирование активно, или

завершённой

Лямбда%регулирование

Функция холодного пуска

не менее 648 секунд работы

адаптации

активно

завершена и лямбда%регулирование

двигателя

качества

и

активно или не менее 540 секунд

и

природного

расход бензина не менее

работы двигателя

расход бензина не менее 140 мл*

газа

140 мл*

и

расход бензина не менее 140 мл*

* Бензин, протекающий через топливный насос высокого давления и форсунки высокого давления, промывает их и защищает от загрязнения

Заправка природным газом

Двигатели на природном газе очень хорошо работают на бедной, но сравнительно плохо на богатой смеси.

Поэтому после каждой заправки природным газом адаптируется время подачи газа в зависимости от качества

имеющегося природного газа группы H (богатая смесь) или L (бедная смесь). Если при запуске двигателя датчик

давления в газовых баллонах G400 распознает, что давление газа с последнего момента работы двигателя

увеличилось больше чем примерно на 20 %, система исходит из того, что имела место заправка (новым)

природным газом, и запуск выполняется в бензиновом режиме. После того как станет активно лямбда%

регулирование и расход бензина составит не менее 140 мл, двигатель переключается на работу на газе.

Начинается адаптация к качеству (теплоте сгорания) природного газа в среднем диапазоне нагрузок и

оборотов. В ходе этой процедуры адаптируется продолжительность открытия клапанов подачи газа в

зависимости от сигналов лямбда%регулирования. Адаптация при движении с постоянной скоростью занимает

примерно 45-90 секунд. По её завершении двигатель всегда запускается в режиме работы на газе.

Температура охлаждающей жидкости

Начиная с температуры -10 °C охлаждающая жидкость предотвращает обмерзание регулятора давления газа

при регулировании им давления природного газа. Кроме того, при температурах ниже -10 °C клапаны подачи

газа могут залипать в эластомерных уплотнениях сёдел, так что клапаны перестанут открываться.

14

Датчики

Датчик давления в газовых

баллонах G400

Датчик давления в газовых баллонах вкручен

в электронный регулятор давления газа. Датчик

соединяется поперечным каналом с контуром

высокого давления и измеряет давление

природного газа в нём.

Использование сигнала

По сигналу этого датчика блок управления

s528_017

двигателя распознаёт:

Датчик давления в газовых

• количество имеющегося в баллонах природного

баллонах G400

газа;

• заправку природным газом.

последующие запуски двигателя осуществляются

Последствия отсутствия сигнала

на газе. Если отказ датчика произойдёт при

При отсутствии сигнала от этого датчика двигатель

полупустых газовых баллонах, то в следующий раз

продолжает работать на газе. Если при пропадании

двигатель запускается на бензине и система

сигнала газовые баллоны были почти полными, то и

выполняет адаптацию к качеству природного газа.

Датчик температуры и давления в газовой рампе GX21

Датчик температуры и давления в газовой рампе

вкручен в газовую рампу с правой стороны

(по направлению движения). Он определяет

давление и температуру природного газа в контуре

низкого давления.

Использование сигнала

s528_018

Блок управления двигателя использует сигнал

Датчик температуры и давления

в газовой рампе GX21

…датчика давления:

• для определения, является ли давление газа

достаточным для работы на газе;

Последствия отсутствия сигнала

• для поддержания давления газа в газовой рампе

на уровне 5-9 бар.

При пропадании сигнала давления двигатель

немедленно переключается на бензин.

…датчика температуры:

При пропадании сигнала температуры используется

• для более точного расчёта времени открытия

значение температуры газа, рассчитанное блоком

клапанов подачи газа, чтобы как можно более

управления.

точно впрыскивать необходимое количество

газа, и

• для инициации необходимых мер, когда

температура газа в контуре низкого давления

опускается ниже -40 °C.

15

Система управления двигателя

Исполнительные механизмы

Запорно+предохранительные клапаны 1, 2 N361, N362

Каждый газовый баллон оснащается запорно%

s528_010

предохранительном клапаном. Этот клапан

непосредственно вкручивается в баллон.

Назначение

Нормально закрытые клапаны в соответствии

с требованиями безопасности предотвращают

выход газа из баллонов при неработающем

двигателе.

Помимо этого, клапаны выполняют также и другие

функции:

Баллон для

Запорно%

природного газа 1

предохранительный

• механического (вручную) перекрывания

клапан 2 газового

баллонов;

баллона N362

• термопредохранителей на случай воздействия

Запорно%предохранительный

Баллон для

высоких температур;

клапан 1 газового баллона

природного газа 2

N361

• ограничителя расхода газа.

Последствия при выходе из строя

Перед снятием запорно%

предохранительного клапана

При выходе одного из клапанов из строя движение

необходимо убедиться в том, что

продолжается в газовом режиме до тех пор, пока

остаточное давление газа в баллоне

ещё имеется достаточный запас газа.

не превышает 1 бар. Соблюдайте

указания в литературе по техническому

обслуживанию.

Устройство запорно+предохранительного клапана

Ограничитель расхода

Электромагнитный

запорный клапан

газового баллона

Механический

запорный клапан

Термопредохранитель

s528_042

Штуцер трубопровода

природного газа

16

Электромагнитный запорный клапан газового баллона

Пружина клапана

Описание работы

Тарелка

клапана

Седло

Электромагнитный запорный клапан газового

клапана

баллона может находиться в одном из трёх

состояний:

Клемма 15 ВЫКЛ.

От газового

Когда клапан обесточен, пружина прижимает

баллона

тарелку клапана к седлу, закрывая клапан.

Поток газа из газового баллона перекрыт.

s528_060

Электромагнитный запорный

клапан газового баллона

Клемма 15 ВКЛ. и запуск двигателя

в режиме на газе

Электромагнитный клапан

От газового

При включении клеммы 15 срабатывает реле

баллона

запорных газовых клапанов J908 и через обмотку

электромагнитного клапана протекает ток.

Возникающее магнитное поле отжимает тарелку

клапана от седла, преодолевая усилие пружины,

и открывает канал к электронному регулятору

К электронному

давления газа. Газовые баллоны теперь открыты,

регулятору

работа двигателя на газе возможна.

давления газа

s528_061

Тарелка клапана

Магнитное

открыта

поле

Заправка природного газа

При заправке поступающий от заправочного

К баллону

природного газа

штуцера под давлением до 260 бар (точное

значение зависит от температуры наружного

воздуха) газ отжимает тарелку клапана от седла,

преодолевая сопротивление пружины.

Поступающий газ перетекает в газовый баллон.

От газозаправоч%

Когда давление с обеих сторон клапана становится

ного штуцера

одинаковым, перетекание газа прекращается и

s528_062

пружина снова прижимает тарелку клапана к седлу,

закрывая газовый баллон.

17

Система управления двигателя

Ограничитель расхода

Ограничитель расхода играет роль

предохранительного клапана и установлен

в каждом из двух штуцеров подсоединения

к газовому баллону.

Назначение

Ограничитель расхода предотвращает

неконтролируемый, взрывной выход природного

газа из газового баллона при повреждении

s528_068

газового трубопровода или при неисправности

Ограничитель

регулятора давления.

расхода

Штуцер подсоединения

к газовому баллону

Описание работы

Пружина

клапана

Клапан

Трубопроводы исправны

В нормальном, исправном состоянии системы

давление природного газа до и после ограничителя

расхода примерно одинаково. Пружина

удерживает клапан открытым.

Газовый трубопровод повреждён

s528_063

При повреждении, например при обрывании

газового трубопровода, в нём происходит резкое

Седло

Конус

падение давления и давление перед ограничителем

расхода становится больше давления за ним. Как

только разница давлений превысит

примерно 6,5 бара, клапан под воздействием этой

разницы давлений закрывается.

При этом выход природного газа из баллона не

прекращается полностью, газ продолжает выходить

s528_064

через калиброванное отверстие в клапане

Низкое

Калиброванное

Высокое

(законодательное требование) постепенно и под

давление

отверстие

давление газа

существенно более низким давлением. При

последующем выключении зажигания или при

перекрывании механического запорного клапана

Природный газ не имеет запаха. Чтобы

вручную давление перед и за ограничителем

небольшие утечки в системе можно было

давления снова выравнивается. Тем самым

ощутить, в него добавляют так называе%

ограничитель расхода снова автоматически

мые одоранты — специальные газы,

открывается.

имеющие резко выраженный запах.

18

Механический запорный клапан

Механический запорный клапан позволяет

Механический

полностью перекрыть газовый баллон вручную,

запорный клапан

Ограничитель расхода

с помощью специального маховичка. Это

необходимо делать по соображениям техники

безопасности при выполнении любых работ

с газотопливной системой.

Канал к термопредохранителю остаётся

по соображениям безопасности открыт и

s528_065

при перекрытом механическом

Термопредохранитель

Канал

запорном клапане.

к разветвителю

Термопредохранитель

Ещё одним компонентом запорно%

предохранительного клапана газового баллона

является термоклапан. Он предотвращает разрыв

газового баллона в результате роста давления

Канал соединения

с атмосферой

Природный газ

при высоких температурах.

Описание работы

В нормальных температурных условиях канал

соединения с атмосферой перекрыт элементом,

заполненным плавким припоем.

s528_066

Плавкий припой

Природный газ

Когда термопредохранитель в течение

определённого времени подвергается воздействию

температур выше 110 °C, припой плавится

и вытекает, открывая канал соединения

с атмосферой. Природный газ из газового баллона

может теперь постепенно (через дроссельные

отверстия) выходить в атмосферу.

s528_067

Расплавившийся

Природный газ выходит

припой

в атмосферу

19

Система управления двигателя

Электронный регулятор давления газа

Штуцеры для шлангов ОЖ

Контур природного газа

низкого давления

Датчик давления в газовых

баллонах G400

2%я ступень уменьшения

давления — клапан

s528_036

высокого давления для

1%я ступень уменьшения

работы на газе N372

Механический

давления

Контур природного газа

предохранительный

высокого давления

клапан

Электронный регулятор давления газа состоит из следующих компонентов:

Датчик давления в газовых баллонах G400

Датчик соединяется поперечным каналом с контуром высокого давления и измеряет давление природного газа

в нём.

1+я и 2+я ступени уменьшения давления

Первая ступень уменьшает давление газа до 20 бар, вторая — до 5-9 бар.

Механический предохранительный клапан

Вкручивается в регулятор давления в области контура низкого давления и открывается при давлении

примерно 16 бар. Этим предотвращается ситуация, когда газ под высоким давлением поступает в контур

низкого давления, повреждая его компоненты.

Подключение к контуру ОЖ

Уменьшение давления газа приводит к его охлаждению на стороне контура низкого давления. В результате

охлаждаются также детали контура и их окружение, что может приводить к обмерзанию. Для предотвращения

этого регулятор давления газа включён в контур системы охлаждения для обогрева его охлаждающей

жидкостью.

20

Регулирование давления газа

Возможность регулировать давление газа в диапазоне 5-9 бар (абс.) по сравнению с фиксированным

значением давления 7 бар (абс.) на первых моделях Touran/Caddy EcoFuel с механическим регулятором

давления даёт следующие преимущества:

В диапазоне средних нагрузок/оборотов газ

В диапазоне высоких нагрузок/оборотов газ

подаётся под давлением 5 бар. Низкое давление

подаётся под давлением до 9 бар. За счёт этого при

подачи позволяет более полно использовать газ в

максимально возможном времени открытия

газовых баллонах. В результате увеличение запаса

клапанов подачи газа за рабочий цикл может быть

хода составляет до 25 км.

подано больше газа. Только таким образом

обеспечивается мощность в 81 кВт и крутящий

момент 200 Н·м.

Электронный регулятор

давления газа макс.

массовый расход газа

при полной нагрузке

28 кг/ч

Механический

регулятор давления

газа макс. массовый

расход газа при полной

нагрузке прим. 27 кг/ч

Массовый расход газа, кг/ч

s528_024

Переключение между режимами работы

Выбор режима работы определяется, прежде всего, давлением природного газа в газовой рампе. До тех пор,

пока номинальное давление достигается, двигатель работает на газе, в противном случае он переключается

на бензин.

При очень динамичной манере вождения и связанным с ней высоким номинальным давлением переключение

на работу на бензине может происходить уже при давлении газа в баллонах 15-17 бар. При спокойной

манере вождения переключение происходит при давлении в баллонах 6-8 бар.

Чтобы обеспечить максимально возможный запас хода на газе, при давлении газа в баллоне выше 8,5 бара

система может переключаться на работу на газе.

То есть, например, если при давлении газа в баллонах 15 бар водитель выполнит интенсивное ускорение и

двигатель переключится на работу на бензине, то при последующей более спокойной езде после

определённой задержки снова произойдёт переключение на работу на газе.

Количество таких возможных обратных переключений зависит от давления газа в баллонах.

21

Система управления двигателя

Уменьшение давления природного газа с высокого до низкого

1+я ступень уменьшения давления

В первой ступени давление газа до 200 бар

понижается механически примерно до 20 бар.

s528_038

1%я ступень

Штуцер высокого давления

уменьшения давления

с фильтрующим элементом

За полым поршнем давление природного

газа меньше 20 бар

Днище поршня Пружина

Штуцер высокого

давления

Природный газ из баллонов поступает через

штуцер высокого давления в первую ступень. В ней

газ через полый поршень перетекает на сторону

днища поршня. С ростом давления, действующего

на днище поршня, поршень, преодолевая усилие

пружины, смещается вправо.

s528_025

Полый поршень

Поступающий

За полым поршнем давление природного

природный газ

газа 20 бар

Когда давление газа на днище поршня достигает

Штуцер высокого

примерно 20 бар, полый поршень упирается

давления

в уплотнение. Поступление газа из контура

высокого давления прекращается, давление в 1%й

ступени уменьшено, таким образом, примерно

до 20 бар. Но поскольку в режиме работы на газе

газ из контура низкого давления постоянно

расходуется, давление на днище поршня снова

становится ниже 20 бар. Пружина опять отжимает

полый поршень, и газ поступает в контур низкого

s528_026

давления. Когда давление в контуре высокого

Давление природного

Уплотнение

давления опускается ниже 20 бар, поршень

газа 20 бар

остаётся постоянно открыт.

22

2+я ступень уменьшения давления

Во второй ступени электронно%управляемый клапан

высокого давления для работы на газе уменьшает

давление газа примерно с 20 бар до 5-9 бар.

Давление и температура газа в контуре низкого

давления измеряются датчиком температуры

и давления в газовой рампе GX21.

s528_039

2%я ступень уменьшения давления

Катушка электромагнита

Давление газа перед клапаном высокого

давления для работы на газе примерно

От 1%й ступени

20 бар

уменьшения

давления

Полости первой и второй ступеней уменьшения

давления соединены каналом. Это означает, что

давление на закрытом клапане высокого давления

для работы на газе тоже составляет примерно

20 бар.

s528_028

Игла клапана

Шарик

Седло шарикового

клапана

клапана

Установление нужного давления газа

в диапазоне 5-9 бар

Контур

низкого

Для регулирования давления природного газа

давления

в двигателе

в диапазоне 5-9 бар блок управления двигателя

активирует клапан высокого давления для работы

на газе сигналом с широтно%импульсным

модуляцией (ШИМ%сигналом).

Игла клапана притягивается электромагнитной

катушкой, и шарик клапана отходит от седла.

Газ теперь подаётся до тех пор, пока в контуре

s528_030

низкого давления не будет достигнуто необходимое

давление.

Игла клапана

Шарик

Поступление

клапана

природного газа

23

Система управления двигателя

Клапан высокого давления для работы на газе N372

Клапан высокого давления для работы на газе

установлен непосредственно на электронном

регуляторе давления газа и действует по принципу

электромагнитного запорного клапана. Он является

второй ступенью уменьшения давления и

регулирует поток газа к двигателю.

Назначение

В режиме работы на газе блок управления

двигателя подаёт на клапан высокого давления

для работы на газе широтно%импульсно

модулированный сигнал. За счёт этого давление

газа снижается с 20 бар до требуемого значения

в диапазоне 5-9 бар.

При отсутствии сигнала от блока управления

двигателя J623 клапан высокого давления

s528_023

для работы на газе закрыт.

Клапан высокого давления для работы

на газе N372

Последствия при выходе из строя

Электронный регулятор давления газа

При выходе из строя клапана высокого давления

для работы на газе двигатель переключается

в режим работы на бензине.

24

Клапаны подачи газа N366 - N369

Клапаны подачи газа вставляются в каналы во

Газовая рампа

впускном коллекторе. В режиме работы на газе эти

с клапанами подачи газа

клапаны задействуются блоком управления

N366 - N369

двигателя.

Назначение

Клапаны предназначены для подачи природного

газа во впускной коллектор. Время открытия

клапанов подачи газа зависит от следующих

факторов:

• число оборотов двигателя;

• нагрузка на двигатель;

• качество (теплота сгорания) природного газа;

Клапан подачи

газа

• давление и температура природного газа

в газовой рампе.

Последствия при выходе из строя

При выходе из строя одного из клапанов подачи

газа двигатель переключается в режим работы

s528_021

на бензине.

25

Система управления двигателя

Комбинация приборов

В комбинации приборов предусмотрены приборы и контрольные лампы для обоих режимов работы: и на газе,

и на бензине. Указатель запаса природного газа установлен на место указателя температуры ОЖ.

Многофункциональный дисплей

Суммарный запас

хода

s528_029

Контрольная лампа

Указатель запаса

Контрольная лампа

Указатель уровня топлива

работы на природном

природного газа G411

резервного запаса

G1

газе K192

топлива K105

Многофункциональный дисплей

На многофункциональном дисплее отображается запас топлива, запас хода и расход топлива для обоих

режимов. Информация отображается в виде индикации и текстовых сообщений. Водитель может вывести

на дисплей отображение следующих данных, или же они могут отображаться автоматически: мгновенный

расход топлива, средний расход топлива, общий запас хода, запас хода отдельно по видам топлива, качество

природного газа.

Другие данные могут отображаться при переключении с одного режима на другой, при сбое в работе системы

или при необходимости заправить бензин или природный газ.

Индикация качества природного газа

Качество природного газа отображается в процентах, с шагом в 10 %

между значениями 70 и 100 %.

После каждой заправки выполняется адаптация к качеству

Качество CNG

природного газа, в ходе которой определяется содержание

в природном газе метана, которое характеризует качество

природного газа (теплоту сгорания). Индикация 100 % означает,

что содержание метана в газе превышает 90 %, индикация 90 %

означает содержание метана 80 %. Поскольку содержание метана

не измеряется непосредственно, а рассчитывается, индикация

s528_074

качества природного газа может отличаться от фактического

содержания в нём метана.

26

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

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

Приборы и контрольные лампы в комбинации приборов

Указатель запаса природного газа G411 (стрелочный)

G411

G1

Указатель запаса природного газа показывает запас природного

газа в газовых баллонах в настоящий момент.

Указатель уровня топлива G1 (стрелочный)

Указатель уровня топлива показывает уровень топлива в топливном

баке в настоящий момент.

s528_069

s528_070

Контрольная лампа работы на природном газе K192

K192

Зелёная контрольная лампа работы на природном газе показывает,

что двигатель работает на природном газе.

s528_071

Контрольная лампа резервного запаса топлива K105

G1, K105

Жёлтая контрольная лампа резервного запаса топлива включается,

когда стрелка указателя уровня топлива G1 доходит до зоны

резервного запаса.

В начале зоны резервного запаса топлива в баке остаётся 5 л

бензина.

s528_073

Многофункциональный дисплей

Многофунк+

Когда запас природного газа в баллонах доходит до резервного,

циональный

на многофункциональном дисплее отображаются соответствующее

дисплей

текстовое сообщение и треугольник с восклицательным знаком,

а также подаётся звуковой сигнал.

Резервный запас газового топлива начинается при достижении

давления в газовых баллонах 15,2 бара.

Заправьте CNG.

Запас хода:

25 км

s528_077

Сокращение CNG означает сжатый,

или компримированный, природный

газ (от англ. compressed natural gas).

27

Специальные инструменты

Наименование

Инструмент

Назначение

V.A.G 1274 B/12

Служит для проверки остаточного давления

в качестве переходника между газовым

баллоном и устройством для проверки

Адаптер для проверки

системы охлаждения V.A.G 1274 B

остаточного давления

(резьба 6 мм)

s528_045

V.A.G 1331/8

С помощью динамометрического ключа

V.A.G 1331 и разрезного ключа%насадки

предписанным моментом затягиваются

Насадка 14 мм, разрезной

накидные гайки газовых трубопроводов

накидной ключ

высокого давления

s528_046

T10521

Для откручивания и закручивания гайки

на запорно%предохранительном клапане

газового баллона

Ключ

s528_047

T10522

Для откручивания и закручивания запорного

винта на запорно%предохранительном

клапане газового баллона

Ключ

s528_048

T10523

Для закрепления газового баллона для

природного газа на монтажном кронштейне

T40173, чтобы не допустить его падения или

Комплект строп

проворачивания

s528_049

T40173/1

Для опускания газового баллона природного

газа

Монтажный кронштейн

s528_050

VAS 6131/14%1

Опоры из стиропора под газовый баллон

для природного газа. Могут быть доработаны

ножом по форме газового баллона

Опоры

s528_051

VAS 6901

Светодиодная портативная лампа

во взрывозащищённом исполнении

для использования при техническом

Аккумуляторная лампа

обслуживании или контроле

s528_052

29

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