Volkswagen Семейство двигателей W. Устройство и принцип действия

 

  Главная      Учебники - Разные 

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Volkswagen Семейство двигателей W. Устройство и принцип действия

 

 

Service.
Программа самообучения 248
Семейство двигателей W
Устройство и принцип действия
Предисловие
Постоянный рост требований к мощности, эко-
В настоящей Программе самообучения Вы мо-
логичности и топливной экономичности двига-
жете познакомиться с особенностями устройс-
телей обуславливает дальнейшее развитие и
тва и работы семейства W-двигателей.
совершенствование автомобильных силовых
установок.
Новые двигатели W8 и W12 концерна Фолькс-
ваген входят в новое поколение автомобильных
двигателей - семейство W-двигателей.
Двигатели W-семейства отличает совершенно
новый подход к конструированию автомобиль-
ных силовых установок. Большое количество
цилиндров сочетается с крайне небольшими
размерами двигателей.
При этом в конструкции двигателей нашли ши-
рокое применение легкие сплавы.
S248_101
НОВИНКА
Внимание
Указание
В Программе самообучения приведено
Подробные указания по проведению контрольных, регули-
описание конструкции и работы новейших
ровочных и ремонтных работ приведены в соответствующей
устройств и систем!
технической литературе по ремонту и обслуживанию двига-
Содержание Программ не содержит деталь-
теля и автомобиля.
ного описания конструкции.
2
Введение
W-двигатели - что значит “W”?
Для того чтобы сочетать большое количество
Если смотреть на W-двигатель спереди, рас-
цилиндров и компактность двигателя, были объ-
положение цилиндров выглядит как сдвоенное
единены конструктивные решения построения
“V”. Если мысленно сложить два “V” правого
V- и VR-двигателей.
и левого ряда, то получится “W”. Так возникло
обозначение всего семейства новых двигате-
Как и в V-двигателях, цилиндры разделены на
лей.
два ряда, которые в двигателях W8 и W12 име-
ют V-образное расположение под углом 720
один к другому. Внутри каждого ряда цилинд-
ры, как и в VR-двигателе, размещены один отно-
сительно другого под углом 150.
72°
15°
15°
S248_104
S248_002
S248_001
4
Концепция W-двигателей
Для уяснения конструктивных принципов, положенных в основу расположения цилиндров W-двига-
телей, рассмотрим сначала традиционные автомобильные двигатели.
Рядный двигатель
Этот двигатель известен с самого начала ав-
томобильного двигателестроения. Цилиндры
расположены в один ряд перпендикулярно ко-
ленчатому валу.
Достоинство: простота конструкции
Недостаток: при большом количестве цилинд-
ров получается очень длинный агрегат, который
невозможно расположить поперечно относи-
тельно продольной оси автомобиля.
S248_004
S248_003
V-образный двигатель
Чтобы уменьшить длину двигателей, в этом
двигателе цилиндры расположены под углом
от 60 до 1200, при этом продольные оси ци-
линдров проходят через продольную ось ко-
ленчатого вала.
Достоинство: относительно короткий двига-
тель
Недостатки: двигатель относительно широк,
60 - 120°
S248_005
имеет две раздельные головки блока, повы-
шенная стоимость изготовления, слишком
большой рабочий объем.
S248_006
5
Введение
VR-двигатели
В поисках компромиссного решения испол-
нения двигателей для легковых автомобилях
среднего класса пришли к созданию VR-двига-
телей. Шесть цилиндров под углом 150 обра-
зуют относительно узкий и в целом короткий
двигатель. Кроме того, такой двигатель имеет
только одну головку блока. Например, компак-
тный двигатель VR6 устанавливают на автомо-
биль Golf.
15°
S248_007
S248_008
W-двигатели
В двигателях W-семейства в одном двигателе
соединены два ряда цилиндров в VR-исполне-
нии.
Цилиндры каждого ряда размещены под углом
150 один к другому, а сами ряды цилиндров
расположены под углом 720.
72°
S248_009
15°
S248_010
6
Volkswagen Technical Site: http://vwts.ru http://volkswagen.msk.ru http://vwts.info
огромный архив документации по автомобилям Volkswagen, Skoda, Seat, Audi
Принцип построения W-двигателей
В новом семействе двигателей использованы
Большое количество деталей двигателей VR- и
хорошо себя зарекомендовавшие и изготов-
W-семейств идентичны. Например:
ляемые большими сериями VR-двигатели. При-
нцип построения W-двигателей весьма прост.
- клапана, клапанные пружины и кольца се-
Два компактных VR-двигателя объединены в
дел клапанов;
один W-двигатель. В результате получилось
- роликовые коромысла;
семейство компактных бензиновых двигателей,
- детали компенсаторов зазора клапанов.
включающее двигатели с числом цилиндров от
8 до 16.
Благодаря высокой степени унификации воз-
можно изготовление многих деталей крупны-
ми сериями.
6-цилиндровый
6-цилиндровый
V-образный
VR-двигатель
двигатель
6-цилиндровый
W16
72°
рядный двигатель
W12
W16
2xW8
2xVR6
W12
S248_105
S248_011
Среди 6-цилиндровых двигателей особой
Если к такому двигателю добавить по два ци-
компактностью отличается VR-двигатель. Он
линдра в каждый ряд, возникает двигатель
существенно короче, чем рядный двигатель, и
W16. Если разделить этот двигатель посереди-
более узкий, чем V-образный двигатель. Если
не, получается двигатель W8. Также возможно
объединить два двигателя VR6 под углом 720,
получение двигателя W10 из двух двигателей
получится двигатель W12.
VR5. Таким образом, возникает вся палитра W-
двигателей.
7
Введение
Сравнения
Это можно также видеть при сравнении ко-
При сравнении обычного 8-цилиндрового V-
ленчатых валов обоих двигателей. Более того,
образного двигателя с 8-цилиндровым W-дви-
12-цилиндровый W-двигатель компактнее,
гателем такого же рабочего объема становится
чем обычный 8-цилиндровый V-образный дви-
очевидным, что W-двигатель значительно ком-
гатель.
пактнее.
Двигатель W8
Двигатель V8
S248_014
S248_012
Коленчатый вал двигателя W8
Коленчатый вал двигателя V8
8
Еще очевиднее преимущества нового семейс-
Это означает, что принцип построения W-се-
тва двигателей, если сравнить коленчатые
мейства позволяет экономить конструкцион-
валы обычного двигателя V12 и нового двига-
ные материалы и уменьшать массу двигателя
теля W12.
по отношению к числу цилиндров.
Двигатель W12
Для сравнения показан коленчатый вал двига-
теля V12 большего рабочего объема.
S248_013
S248_150
Коленчатый вал двигателя W12
Коленчатый вал двигателя V12
9
Устройство двигателя
Технические данные двигателя W8
S248_017
Рабочий объем, куб. см
3999
Диаметра цилиндров, мм
84
Ход поршня, мм
90,168
Число цилиндров
8
Число головок блока
2
Смещение осей цилиндров, мм
+12,5
Сдвиг рядов цилиндров, мм
13
Угол между головками блока, 0
72
Угол между цилиндрами одного ряда, 0
15
Число клапанов
4 на цилиндр
Смещение шатунных шеек
-180
Порядок зажигания
1-5-2-6-4-8-3-7
10
Крутящий момент и мощность
[кВт]
[Н·м]
500
200
400
150
300
100
200
50
S248_018
100
2000
4000
6000
об/мин
S248_021
Кривая крутящего момента
Кривая мощности
Код двигателя
BDN
Размеры (д x ш x в), мм
420 х 710 х 683
Масса, кг
около 193
Макс. мощность, кВт (л.с.)
202 (275)
Макс. крутящий момент, Н·м
370
Бензин
АИ 98 (АИ 95 с уменьшением мощности и крутящего
момента)
Управление двигателем
Bosch Motronic ME7.1
Расположение на автомобиле
Продольное
Коробка передач
5HP19 4-Motion
C90-6 Gang 4-Motion
11
Устройство двигателя
Технические данные двигателя W12
S248_019
Рабочий объем, куб. см
5998
Диаметра цилиндров, мм
84
Ход поршня, мм
90,168
Число цилиндров
12
Число головок блока
2
Смещение осей цилиндров, мм
+12,5
Сдвиг рядов цилиндров, мм
13
Угол между головками блока, 0
72
Угол между цилиндрами одного ряда, 0
15
Число клапанов
4 на цилиндр
Смещение шатунных шеек
+120
Порядок зажигания
1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9
12
Крутящий момент и мощность
[Н·м]
[кВт]
800
400
350
700
600
300
500
250
400
200
300
150
200
100
100
50
2000
4000
6000
S248_020
об/мин
S248_022
Кривая крутящего момента
Кривая мощности
Код двигателя
BAN
Размеры (д x ш x в), мм
513 х 710 х 715
Масса, кг
около 245
Макс. мощность, кВт (л.с.)
309 (420)
Макс. крутящий момент, Н·м
550
Бензин
АИ 98 (АИ 95 с уменьшением мощности и крутящего
момента)
Управление двигателем
Bosch Motronic ME7.1.1 (два блока управления)
Расположение на автомобиле
Продольное
Коробка передач
5HP24 4-Motion
13
Устройство двигателя
Кривошипно-шатунный механизм
Смещение
Продольная ось цилиндра
Продольная ось цилиндра
15°
Цилиндры каждого ряда размещены один по-
зади другого под углом 150. Оба ряда цилинд-
ров расположены под углом 720, что позволило
сделать двигатель очень компактным.
Чтобы при такой конструкции двигателя по-
лучить достаточно места для поршней в НМТ,
потребовалось ограничить размеры кривошип-
но-шатунного механизма. Это было достигнуто
смещением цилиндров относительно середины
двигателя (продольной оси коленчатого вала)
на 12,5 мм кнаружи.
Смещение
Смещение
12,5 мм влево
12,5 мм вправо
Смещение шатунных шеек
Середина
Благодаря смещению шатунных шеек стало
коленчатого вала
возможным достигнуть одинакового интервала
между вспышками.
Построение W-двигателей основано на конс-
Точка пересечения
трукции 10-цилиндрового двигателя. Рабочие
S248_186
продольных осей
цилиндров
циклы во всех цилиндрах этого 4-тактного
двигателя осуществляются за 7200 поворота
коленчатого вала.
Двигатель W12
Двигатель W10
7200 поворота коленчатого вала : 10 цилинд-
21,833°
ров = 720 развал рядов цилиндров
6
7
12
1
Двигатель W8
12°
7200 : 8 цилиндров = 900 интервал между
вспышками
720 развал рядов цилиндров - 900 интервал
между вспышками = смещение шатунных
шеек -180
Двигатель W12
7200 : 12 цилиндров = 600 интервал между
вспышками
8
720 развал рядов цилиндров - 600 интервал
2
3
между вспышками = смещение шатунных
11
шеек +120
5
9
4
10
S248_026
14
Узлы и детали двигателя
Чтобы Вы могла основательнее познакомиться с устройством двигателей W8 и W12, здесь пос-
ледовательно рассмотрены все конструктивные группы обоих двигателей.
К таким группам относятся:
- картер двигателя с опорной траверсой;
- коленчатый вал с шатунами и поршнями;
- балансирные валы;
- головки блока;
- масляный поддон с масляным насосом;
- устройства на коленчатом валу;
- цепной привод газораспределения;
- ременный привод для дополнительных агрегатов;
- составная впускная труба.
Двигатель W8
Составная впускная труба
Головка блока
Коленчатый вал с шатунами и
поршнями
Картер двигателя с опорной
траверсой
Разделенный масляный
поддон с масляным на-
сосом
S248_025
15
Устройство двигателя
Картер двигателя
Картер двигателя состоит из двух частей - нижней и верхней. В верхней части размещены цилиндры
и верхние крышки коренных подшипников коленчатого вала. Нижняя часть картера выполнена как
опорная траверса; в ней размещены нижние крышки коренных подшипников.
W12
Верхняя часть картера двигателя
W8
S248_028
Нижняя часть картера двигателя
S248_027
Верхняя часть картера двигателя
Верхняя часть картера двигателя изготов-
Вследствие использования такого материала
лена из материала “Алюзиль” - заэвтекти-
нет необходимости применять дополнительные
ческого алюминиево-кремниевого сплава
гильзы или плазменное нанесение поверх-
(AlSi17CuMg).
ностного слоя на зеркало цилиндров в целях
улучшения охлаждения и условий смазки, пос-
“Заэвтектический” означает, что из сплава
кольку этот материал обладает вполне доста-
алюминия и кремния при охлаждении сначала
точной прочностью и термостойкостью.
выпадают чистые кристаллы кремния, и это
происходит раньше, чем образуются смешан-
ные кристаллы алюминия и кремния. Благода-
ря наличию кристаллов кремния в структуре
металла охлажденный сплав тверже, чем эв-
тектический сплав алюминия и кремния.
16
Нижняя часть картера двигателя
Нижняя часть картера двигателя представляет собой опорную траверсу с отлитыми постелями
коренных подшипников.
Крышка подшипника
S248_033
S248_030
Литая деталь в
опорной траверсе
Опорная траверса
двигателя W12
S248_032
Опорная траверса
двигателя W8
Отверстие в картере для привода
балансирных валов
S248_029
Опорная траверса состоит также из алюмини-
Крышки размещены на той стороне коленча-
евого сплава. Она представляет собой рамную
того вала, на которую приходится основное
конструкцию для нижних крышек коренных
давление, и обеспечивают опорам коленчато-
подшипников. Крышки изготовлены из серого
го вала необходимую жесткость.
чугуна и вставляются в опорную траверсу при
Опорная траверса крепится к верхней части
отливании ее.
картера посредством болтов - по 4 болта на
каждую коренную шейку.
17
Устройство двигателя
Коленчатый вал
Коленчатый вал
Коленчатые валы W-двигателей изготовлены
двигателя W8
из термически улучшенной стали методом
объемной штамповки. Между каждыми двумя
коренными шейками расположены по два
шатуна.
S248_036
Цапфы для зубчатых колес при-
Зубчатые колеса для
Коренная шейка
Шатунные шейки
вода масляного насоса и балан-
двойной цепи
сирных валов
S248_037
Коренная шейка
Зубчатое цепное ко-
лесо привода балан-
сирных валов
Коренная
S248_043
шейка
Коленчатый вал дви-
гателей W-семейства
с галтелями
Демпфер
S248_056
Зубчатое цепное колесо
S248_045
привода масляного насоса
Зубчатое цепное колесо привода масляного
Шатунные шейки расположены попарно.
насоса поджато вместе с зубчатым колесом
При монтаже шатунов вкладыши не должны
привода балансирных валов (только в двига-
опираться на галтели или на ребро между ша-
теле W8) через демпфер к наружной корен-
тунными шейками (необходим специальный
ной шейке коленчатого вала и привернуто к
инструмент).
нему.
18
Поршни и шатуны
Стальные кованые шатуны имеют толщину
Головка шатуна трапе-
лишь 13 мм. Они имеют сверху трапецевидную
цевидной формы
форму и подвергаются механической обра-
ботке. Чтобы обеспечить лучшее протекание
масла, в крышке шатуна профрезерованы две
канавки. Через два наклонных сверления в го-
Сверления
ловке шатуна смазывается поршневой палец.
S248_048
S248_047
S248_016
Канавки для масла
Поршни изготовлены из алюминиево-крем-
ниевого сплава. Поскольку основная часть
Дренажные
камеры сгорания находится в головке блока,
отверстия
углубление в днище поршня весьма плоское.
Вследствие V-образного положения поршней
их юбка скошена.
Каждый поршень имеет два компрессионных и
одно маслосъемное кольцо. Для отвода масла
из канавки маслосъемного кольца на внутрен-
нюю стенку поршня в канавке имеются дре-
нажные отверстия малого диаметра.
S248_049
S248_050
Сталистое покрытие поршня
для уменьшения потерь на
трение в трущейся паре с зер-
калом цилиндра из алюминие-
во-кремниевого сплава
19
Устройство двигателя
Балансирные валы в двигателе W8
Для уравновешивания вращающихся масс в
двигателе W8 предназначены два балансирных
вала. Оба вала размещены в картере двигателя.
При этом верхний балансирный вал имеет при-
вод зубчатым ремнем от коленчатого вала. Шес-
терня на другом конце верхнего балансирного
вала служит для привода нижнего вала.
Установка балансирных валов осуществляется
через два отверстия на задней стороне картера
двигателя.
Отверстия для уста-
S248_055
новки балансирных
валов
Зубчатый ременный
Метка на зубчатом ременном шки-
шкив на коленчатом
ву балансирного вала должна сов-
валу
падать с меткой на уплотнительной
прокладке (ВМТ 1-го цилиндра).
Натяжной ролик
S248_057
Опорные шейки для опор в
картере двигателя
Метка на зубчатом ременном
Зубчатый ременный шкив на
шкиву коленчатого вала должна
балансирном валу
совпадать с линией разъема
(ВМТ 1-го цилиндра).
20
На концах балансирных валов, где находят-
ся шестерни, имеется по кольцевой канавке.
Шестерни балан-
Штриховые
Стопорная пластина входит в эти канавки, бла-
сирных валов
метки
годаря чему валы фиксируются в продольном
направлении.
Балансирные валы следует устанавливать на
место в строго определенном положении от-
носительно ВМТ 1-го цилиндра, для чего валы
следует повернуть до совпадения штриховых
меток на торцах валов.
Положение балан-
сирных валов при
нахождении поршня
S248_108
1-го цилиндра в
Стопорная пластина
ВМТ
Балансирный вал I
S248_107
Балансирный вал II
Канавки для стопорной
S248_054
Привод
пластины
S248_058
S248_059
Привод балансирных валов защищен со
На задней стороне двигателя отверстия для
стороны зубчатого ремня пластиковой крыш-
установки балансирных валов вместе с цепным
кой.
приводом закрыты крышкой из алюминиевого
сплава.
21
Устройство двигателя
Составной маховик со сцеплением
Для агрегатирования W-двигателей с механической коробкой передач на эти двигатели устанав-
ливают составной маховик из двух частей.
Это позволяет предотвратить передачу крутильных колебаний от коленчатого вала через маховик
к коробке передач, что отрицательно влияет на поведение автомобиля.
S248_060
Составной маховик из
двух частей
Корзина сцепления
Ведомый диск сцепления
S248_061
22
Внутри составного маховика пружинная де-
мпферная система отделяет одну часть махо-
вика от другой, что предотвращает передачу
крутильных колебаний от двигателя к коробке
передач.
При применении на автомобиле автомати-
ческой коробки передач вместо составного
маховика устанавливают корпус гидротранс-
форматора.
S248_061
Впадина увеличенного размера
Составной маховик
Ротор датчика
S248_062
Маховик служит также в качестве ротора для датчика частоты вращения коленчатого вала и опоз-
навания первого цилиндра наряду с датчиками Холла распредвалов. На наружной поверхности
маховика имеется углубление увеличенного размера, которое используется в качестве метки. При
каждом обороте маховика момент прохождения этой метки мимо датчика частоты вращения колен-
чатого вала регистрируется этим датчиком.
23
Устройство двигателя
Головки блока
В W-двигателях имеются две головки блока, в каждой из которых сверху имеется по два распреде-
лительных вала. Форсунки вставляются в головки блока.
Головки блока двигателя W8
Отверстие для форсунки
Опоры для впускного
распредвала
Опоры для выпускного
распредвала
S248_063
В обоих W-двигателях каждая головка имеет по одному впускному и выпускному распредвалу,
на торце которых размещен механизм регулирования положения распредвалов.
S248_067
Механизм регулирования поло-
Роликовое коромысло
Распредвалы
жения распредвалов
24
Распредвал
Управление каждым из четырех клапанов на
Ролик
каждый цилиндр осуществляется посредством
роликовых коромысел. Гидрокомпенсаторы уст-
раняют зазор в месте контакта клапана и коро-
Роликовое коромысло
мысла.
Клапан
S248_160
Гидрокомпенсатор
S248_161
В соответствии с расположением цилиндров чередуются
как длинные и короткие клапана, так и длинные и корот-
кие впускные и выпускные каналы.
25
Устройство двигателя
Впускная труба двигателя W12
Подвод воздуха
Головки блока двигателя W12
S248_170
Впускные клапаны
Впускные каналы
S248_171
Выпускные клапаны
Выпускные каналы
26
Система вторичного наддува
Наряду с каналами для охлаждающей жидкос-
Оттуда воздух вторичного наддува через ка-
ти и масла в головках блока имеются каналы и
навки во фланцах выпускного коллектора пос-
отверстия для подачи воздуха вторичного над-
тупает в головку блока. Дальше через каналы
дува в выпускные каналы вблизи выпускных
и отверстия воздух направляется к выпускным
клапанов. Через клапан вторичного наддува
клапанам.
воздух поступает в канал в головке блока.
S248_169
S248_172
Место подсоединения клапана
системы вторичного наддува
Канавки во фланцах вы-
пускного коллектора
Сверления к внутренним
выпускным клапанам
Сверления к наружным
выпускным клапанам
Отверстия
для стока
масла
Наружные выпус-
кные клапана
Канал для воздуха
вторичного над-
дува
Внутренние
выпускные
клапана
Охлаждающая жидкость
Масляные каналы
S248_174
Воздух вторичного наддува
27
Устройство двигателя
Цепной привод
Цепной привод расположен на стороне маховика. От зубчатого колеса на коленчатом валу крутя-
щий момент посредством двойной цепи передается к зубчатым колесам центрального промежуточно-
го вала. Далее посредством одинарных цепей осуществляется привод распредвалов обеих головок
блока. Для обеспечения нормального натяжения цепей предусмотрены три гидравлических натяжите-
ля.
Цепной привод в W-двигателях
Механизм регулиро-
вания положения рас-
Планка натя- Натяжитель
Успокоитель Впускной распредвал
предвалов
жителя
цепи
Центральный проме-
Выпускной
жуточный вал
распредвал
Одинарная (вту-
лочная) цепь левого
Одинарная (втулоч-
ряда цилиндров
ная) цепь правого
ряда цилиндров
Успокоитель
Натяжитель цепи
Двойная (роли-
ковая) цепь
Планка натяжителя
S248_075
Натяжитель цепи с
Зубчатое колесо на колен-
планкой
чатом валу
28
Регулирование фаз газораспределения
В двигателях W8 и W12 осуществляется посто-
Изменение положения распредвалов осущест-
янное регулирование фаз газораспределение.
вляется посредством специальных гидравличес-
ких механизмов, размещенных на торце рас-
“Постоянное” означает, что впускные распред-
предвалов. Исключение составляют выпускные
валы изменяют свое положение относительно
распредвалы двигателя W8, которые могут в
нейтрального положение при любом угле пово-
диапазоне, равном 220, изменять свое поло-
рота внутри диапазона регулирования, равного
жение только в позиции “Рано” или “Поздно”.
520, в направлении опережения или запаздыва-
Поток масла к механизмам регулирования
ния зажигания.
положения распредвалов находится под управ-
лением блока управления двигателем, для чего
применены электромагнитные клапаны.
Корпус ме-
ханизмов
регулирования
положения
распредвалов
S248_176
Лопастной механизм регу-
лирования положения впус-
Электромагнитный
Электромагнитный
кного распредвала
клапан N205
клапан N318
Лопастной меха-
низм регулирования
положения выпуск-
ного распредвала
S248_128
29
Устройство двигателя
Устройство системы
Нейтральное положение
Когда электромагнитный клапан установит регулировочный поршень в среднее положение, оба
масляные каналы (a и b) и обе камеры (A и B) по обеим сторонам внутреннего ротора напол-
нены маслом. Внутренний ротор вместе с жестко соединенным с ним распредвалом находится в
середине диапазона регулирования.
Масляный канал (а)
Электромагнитный клапан
Масляный канал (b)
Регулировочный поршень
Масляный канал (аа)
Камера (В)
Масляный канал (bb)
Слив масла
Внутренний ротор (жестко
Моторное масло под давлением
соединен с распредвалом)
Слив масла
Камера (А)
Наружный ротор (жест-
ко соединен с привод-
ной цепью)
Кольцевые
каналы
S248_135
Крайнее положе-
ние “Позднее”
Нейтральное поло-
Впускной распредвал
регулировочного
жение распредвала
Выпускной распредвал
механизма
Ряд
цилиндров I
Крайнее поло-
жение “Раньше”
регулировочного
механизма
Камера (А)
Внутренний ротор
S248_139
Камера (В)
Наружный ротор
Направление вращения привода
30
Регулирование в направлении “Позднее”
Электромагнитный клапан направляет ток масла в масляный канал (b). Из этого канала масло течет
по кольцевым канавкам и через сверления (bb) в распредвалу к камерам (В) регулировочного меха-
низма. Когда масло попадает в камеры (В), внутренний ротор провертывается против направления
вращения привода распредвала и тем самым распредвал также провертывается в направлении “Поз-
днее”. При этом масло из камер (А) выдавливается через сверления (аа) и далее через распредвал и
канал (а) сливается в головку блока.
Ряд цилиндров I
Крайнее положе-
ние “Позднее”
Впускной рас-
Выпускной
предвал
распредвал
Распредвал
Камера (А)
Внутренний ротор
Камера (В)
S248_138
Наружный ротор
Регулирование в направлении “Раньше”
Для того чтобы провернуть внутренний ротор в направлении вращения, электромагнитный клапан
переставляет регулировочный клапан таким образом, чтобы в масляный канал (а) поступало масло,
которое затем попадает в камеры (А) и повертывает внутренний ротор. Одновременно происходит
вытекание масла из камер В.
Ряд цилиндров I
Впускной
Выпускной
Распредвал
распредвал
распредвал
Крайнее положе-
ние “Раньше”
Камера (А)
Внутренний ротор
Камера (В)
S248_137
Наружный ротор
31
Устройство двигателя
Ременный привод
Ременный привод служит для привода сле-
Для натяжения поликлинового ремня имеется
дующих узлов и агрегатов:
гидравлический натяжитель с натяжным и одно-
временно направляющим роликом. Два других
- насоса охлаждающей жидкости;
направляющих ролика обеспечивают надлежа-
- генератора;
щее положение ветви ремня для привода всех
- гидроусилителя руля;
предусмотренных узлов и агрегатов.
- компрессора климатической установки.
Ременный привод двигателей W8 и W12 автомобиля “D1”
Насос охлажда-
ющей жидкости
Гидравличес-
кий натяжитель
с натяжным и
одновременно
направляющим
роликом
Направляющий
ролик
Компрессор
климатической
установки
Генератор
Демпфер
Гидроусилитель руля
S248_077
Направляющий
ролик
32
В двигателе W12 гидронатяжитель с направляющим роликом установлен на держателе компрессора
климатической установки.
Ременный привод двигателя W12 автомобиля Ауди А8
Насос охлаждаю-
щей жидкости
Направляющий
ролик
Направляющий
ролик
Гидронатяжитель
Компрессор клима-
тической установки
Генератор
Ременный шкив на колен-
Натяжной ролик
Гидроусилитель руля
чатом валу с демпфером
S248_078
33
Устройство двигателя
Система смазки
Масло засасывается из поддона масляным на-
В головках блока масло по каналам поступа-
сосом и направляется через наружный модуль
ет к регулировочным механизмам положения
охлаждения и фильтрации в главную масляную
распредвалов и опорам распредвалов.
магистраль.
По сливным каналам масло возвращается
По главной масляной магистрали масло пода-
обратно в поддон двигателя.
ется к коренным шейкам коленчатого вала; по
восходящему каналу масло поступает в цент-
ральный масляный канал.
Из центрального масляного канала масло пос-
тупает к масляным форсункам для охлаждения
поршней и через восходящие каналы с обрат-
ными затворами - в головки блока.
Кроме того, масло подается к промежуточному
валу, приводу газораспределения и натяжите-
лям цепи.
Электромагнитные кла-
пана регулировочных
Подача масла к опорам
Система смазки двигателя W12
механизмов положения
распредвалов
Регулировочные механизмы
распредвалов
положения распредвалов
Восходящий канал
Центральный масляный канал
Коренные шейки
коленчатого вала
Масляные форсунки для
охлаждения поршней
Сливные масляные каналы
Верхняя часть масляного поддона
S248_091
Зубчатое цепное
Нижняя часть масляного поддона
Главная масляная
колесо масляного
магистраль
насоса
34
Схема циркуляции масла в W-двигателях
Регулировочные механизмы
положения распредвалов
Промежуточный вал
Электромагнитные клапана
регулировочных механизмов
положения распредвалов
Коленчатый вал
3 натяжителя цепи с
масляными форсун-
ками
Масляные форсунки
Сливной канал
S248_094
Приводная цепь
Масляный поддон
Масляный насос
Модуль охлаждения и
фильтрации масла
Масляный поддон двигателя W8
Главная масляная магистраль
S248_083
35
Устройство двигателя
Система смазки с мокрым картером
Двигатели W8 и W12 имеют системы смазки с мокрым картером. Двигатель W12 для автомоби-
лей Ауди имеет систему смазки с сухим картером.
Система смазки с мокрым картером двигателя W8
S248_084
Модуль охлаждения и
Односекционный масляный насос
фильтрации масла
В системе смазки с мокрым картером весь
В отличие от системы смазки с сухим кар-
запас масла находится в масляном поддоне.
тером в системе смазки с мокрым карте-
Одноступенчатый масляный насос засасыва-
ром все моторное масло находится в мас-
ет масло через трубку из поддона, и после
ляном поддоне. Поэтому масляный поддон
охлаждения и фильтрации масло подается в
имеет большие размеры, что увеличивает
двигатель.
высоту двигателя.
36
Система смазки с сухим картером
Система смазки с сухим картером двигателя W12 для автомобиля Ауди А8
Масляный бачок
Трехсекционный мас-
ляный насос
Масляный
фильтр
Масляный радиатор
S248_088
В системе смазки с сухим картером в масляном
Третья секция (напорная) подает масло из
поддоне находится не все масло, часть его
масляного бачка через масляный радиатор
имеется в наружном масляном бачке.
и фильтр в двигатель. Масляный поддон мо-
жет быть выполнен с меньшими размерами и
Чтобы реализовать такую схему, масляный на-
более плоским, что позволяет снизить высоту
сос выполнен трехсекционным. Две секции за-
двигателя.
сасывают масло из различных мест масляного
поддона и закачивают его в масляный бачок.
Однако при такой системе несколько увели-
чиваются производственные издержки.
37
Устройство двигателя
Масляный поддон
Масляный поддон состоит из двух частей, изго-
Главная масляная
Верхняя часть мас-
товленных из алюминиевого сплава литьем под
магистраль
ляного поддона
давлением. Нижняя часть представляет саму
масляную ванну. В верхней части размещена
главная масляная магистраль.
Перегородки в поддоне служат для успокоения
масла.
Датчик уровня масла для блока управления
двигателем ввернут снизу в нижнюю часть мас-
ляного поддона около сливной пробки.
S248_079
Перегородка
Датчик уровня масла
Нижняя часть масляного поддона
Сливная пробка
Масляный насос
Привод
Всасывающая трубка
Нижняя часть масляного поддона
S248_082
Масло засасывается масляным насосом из
Односекционный масляный насос имеет
поддона и подается в масляный контур.
привод от коленчатого вала посредством
отдельной цепи, расположенной в картере
двигателя.
38
S248_081
Установку масляного насоса следует осуществлять снизу; насос крепится к опорной траверсе.
Модуль охлаждения и фильтрации масла
Для того чтобы можно было установить W-
двигатель на различные модели автомобилей,
в системе смазки двигателей этого семейства
предусмотрен внешний модуль охлаждения и
фильтрации масла. Масляный фильтр располо-
жен таким образом, чтобы можно было сменить
фильтрующий элемент при техническом обслу-
живании двигателя.
S248_095
Модуль охлаждения и фильтрации
масла двигателя W8
39
Устройство двигателя
Смазка и охлаждение
Моторное масло служит для смазки и охлаждения деталей двигателя. В качестве моторного
масла в W-двигателях применяется масло OW30.
Масляные форсунки для поршней
Из центрального масляного канала в верхней
части картера двигателя масло поступает к
форсункам малого диаметра, расположенным
в нижней части цилиндров. Форсунки подают
масло под поршни для смазки юбок поршней
и поршневых пальцев и для охлаждения пор-
шней.
S248_093
Смазка коренных шеек коленчатого
Коленчатый вал
вала
Верхний вкладыш
Масло через сверления подается из главной
масляной магистрали к коленчатому валу.
Далее через канавки на наружной стороне ко-
ренных вкладышей масло поступает к верхним
вкладышам. Затем масло через пять сверлений
в верхних вкладышах поступает к коленчатому
валу.
S248_092
Опорная траверса
Подача масла
Канавка на наружной
стороне вкладышей
40
Смазка шатунных шеек
S248_175
Сверление от опорной шейки
к шатунным шейкам
Канавка в картере
двигателе
Канавка на внутрен-
ней стороне вкладыша
(только в верхнем
вкладыше)
Подвод масла к шатун-
ным шейкам
S248_177
Подвод масла к коренной шейке
Переходные полости
Через пять сверлений масло поступает от наружных кольцевых канавок во внутренние канавки
(длиной в половину окружности) верхних вкладышей. Создается равномерная масляная пленка.
Переходные полости в нижних вкладышах обеспечивают постоянное снабжение маслом шатун-
ных шеек через сверления в коленчатом валу.
41
Устройство двигателя
Система охлаждения
Система охлаждения заполнена охлаждающей
Контур системы охлаждения имеет малый круг,
жидкостью VW G12. Из центральной магист-
в котором охлаждающая жидкость циркулирует
рали в верхней части картера охлаждающая
только в пределах двигателя, и внешний круг,
жидкость поступает в головки блока. Направ-
включающий также и радиатор.
ляющие перегородки служит для равномерного
обтекания всех цилиндров. При этом поток жид-
кости направляется со стороны выпуска камер
сгорания к стороне впуска.
Контур системы охлаждения двигателя W8
Датчик тем-
пературы
охлаждающей
Радиатор
Отопитель
Ременный шкив
жидкости
Насос охлаждающей
Клапан-термостат
жидкости
S248_098
Масляный радиатор
Генератор
Датчик температуры ох-
лаждающей жидкости на
выходе из радиатора
Малый круг
Большой круг
Расширительный бачок
42
Контур системы охлаждения двигателя W12
Теплообменник, правый
Теплообменник, левый
Стояночный отопитель
Датчик тем-
Клапан с тактовым
пературы
управлением
охлаждающей
жидкости
Дополнительный
Радиатор
радиатор
Клапан-
термостат
Насос охлаждающей
жидкости
S248_099
Масляный радиатор
Генератор
для коробки передач
Датчик температуры ох-
лаждающей жидкости на
Масляный радиатор
выходе из радиатора
Малый круг
Большой круг
Расширительный бачок
43
Устройство двигателя
Охлаждающая жидкость поступает из главной
магистрали в блок цилиндров и затем к обеим
головкам блока. При этом две трети потока
направляется к наружной стороне головок бло-
ка и одна треть - к внутренней стороне. Такое
распределение потока охлаждающей жидкости
обеспечивает равномерное охлаждение и но-
сит название “перекрестное охлаждение”.
S248_114
Потоки охлаждающей жидкости в головках блока
S248_115
Поток охлаждающей жидкости в головках блока направляется со стороны выпуска к стороне
впуска. Благодаря этому обеспечивается выравнивание температур по всей головке блока и эф-
фективное охлаждение зон выпуска отработавших газов и размещения свечей зажигания.
44
Насос охлаждающей жидкости размещен на
передней стороне обоих W-двигателей. Он
размещен непосредственно перед входом в
основную магистраль охлаждающей жидкости
и имеет привод поликлиновым ремнем.
S248_110
Насос охлаждающей жидкости
с лопастным колесом
Переключение потока жидкости с малого на
большой круг и обратно осуществляется пос-
редством электрического термостатического
клапана. Этот клапан в двигателях W8 и W12
размещен сверху на верхней части картера
двигателя. Для замены клапана следует демон-
тировать впускную трубу.
Посредством электрического управления клапа-
ном-термостатом можно регулировать открытие
и закрытие клапана-термостата и, тем самым,
регулировать температуру охлаждающей жид-
кости в двигателе. В память блока управления
двигателя заложен определенный график, в со-
ответствии с которым в зависимости от режима
работы двигателя может быть получена необхо-
димая температура охлаждающей жидкости.
S248_111
S248_112
Дополнительная информация приведена
в Программе самообучения 222.
Нагревательное сопротивление
S248_179
Восковой наполнитель
Электрический клапан-термостат
Штифт
45
Устройство двигателя
Подвод воздуха
Подвод воздух осуществляется через впускную
Двигатель W8
трубу конической формы. Труба составная, из
четырех частей, выполнена из алюминиевого
Верхняя часть впускной трубы
сплава.
Нижняя часть впускной трубы размещается меж-
ду обоими рядами цилиндров и привернута к го-
ловкам блока. На нижнюю часть впускной трубы
установлена ее большая верхняя часть. Верхняя
часть выполнена таким образом, что впускные
Впускной коллектор
Впускной коллектор
коллекторы для рядов цилиндров I и II могут быть
ряда цилиндров II
ряда цилиндров I
сняты по отдельности. Это облегчает, например,
доступ к отдельным катушкам зажигания и к све-
Нижняя часть впускной трубы
S248_116
чам зажигания.
В двигателе W8 воздух направляется в оба впус-
кные коллектора через модуль управления дрос-
сельной заслонкой.
S248_117
Модуль управления
дроссельной заслонкой
S248_118
46
Впускная труба двигателя W12 выполнена
Двигатель W12
из магниевого сплава. Другим отличием
от двигателя W8 является наличие двух
модулей управления дроссельной заслон-
Верхняя часть впускной трубы
кой - по одному для каждого впускного
коллектора.
Впускной коллектор
Впускной коллектор
ряда цилиндров II
ряда цилиндров I
Нижняя часть впускной трубы
S248_120
Модули управления дроссельной заслонкой
S248_121
47
Устройство двигателя
Вентиляция картера
Мембранный клапан ограничивает величину разрежения в картере двигателя независимо от раз-
режения во впускной трубе, что позволяет постоянно отводить картерные газы во впускную трубу и
сжигать их в двигателе. При этом во впускную трубу не поступает никакого масла. Маслоотделитель
отделяет частицы масла от картерных газов. Задержанное масло поступает обратно в масляный
поддон.
Двигатель W8
Мембранный клапан
S248_122
Маслоотделитель
48
Двигатель W12
Левый мембранный
клапан
Маслоотделитель
S248_123
Правый мембранный
клапан
Маслоотделитель
S248_129
Поскольку двигатель W12 оборудован двухпоточной впускной трубой, каждый ряд цилинд-
ров снабжен собственным мембранным клапаном и собственным маслоотделителем.
49
Устройство двигателя
Система выпуска
В двигателе W8 на каждую головку блока при-
ходится по выпускному коллектору с жестко
прикрепленным к нему каталитическим нейтра-
лизатором. Поэтому в двигателе установлено
четыре кислородных датчика.
В системе выпуска для каждого ряда цилиндров
имеется по одному резонатору и концевому
глушителю. Также имеется один общий основ-
ной глушитель.
Кислородные датчики Выпускной коллектор
Концевой глушитель
Основной глушитель
Резонатор
Каталитический нейтрализатор
Выхлопные трубы
Система выпуска двигателя W8
S248_124
S248_125
50
Кислородный дат-
Кислородный датчик
чик перед нейтра-
Выпускной
Резонатор
после нейтрализатора
лизатором
коллектор
Предварительный
Основной каталитический
каталитический
Концевой глушитель
Основной глушитель
нейтрализатор
нейтрализатор
Кислородный датчик
после нейтрализатора
Выхлопные трубы
Предварительный каталитичес-
кий нейтрализатор
Кислородный датчик перед
нейтрализатором
Система выпуска двигателя W12
S248_126
В двигателе W12 на каждую головку блока
приходится по два выпускных коллектора.
Каждый выпускной коллектор соединен со
своим собственным предварительном катали-
тическим нейтрализатором, расположенным
близко к двигателю. Затем две выпускные тру-
бы каждого ряда цилиндров соединяются перед
основным каталитическим нейтрализатором
данного ряда цилиндров. В системе выпуска для
каждого ряда цилиндров существует резона-
тор, основной и конечный глушители.
Четыре предварительных и два основных ка-
талитических нейтрализатора обеспечивают
эффективную очистку отработавших газов. Для
Выпускные коллекторы
S248_127
достижения эффективного сгорания горючей
смеси и снижения токсичности отработавших
газов установлены четыре кислородных датчи-
ка перед предварительными каталитическими
нейтрализаторами и четыре кислородных дат-
чика после них.
51
Техническое обслуживание
Уплотнения
Уплотнение между головками блока и ни-
Уплотнение между опорной траверсой и верх-
жеприведенными деталями осуществляется
ней частью масляного поддона обеспечивается
следующим образом: клапанными крышками
однослойной металлической гофрированной
- резиновыми прокладками, впускной трубой
прокладкой.
- эластомерными прокладками, выпускными
коллекторами - двухслойными металлически-
Между верхней и нижней частями масляного
ми гофрированными прокладками, картером
поддона, а также между верхней частью карте-
двигателя - многослойными металлическими
ра двигателя и опорной траверсой применено
гофрированными прокладками.
жидкое уплотнение.
Многослойные металло-эластомерные
прокладки между головками блока и
впускной трубой
Резиновая прокладка между головкой
блока и клапанной крышкой
Двухслойная металлическая гофри-
рованная прокладка между головкой
блока и выпускным коллектором
Многослойная металлическая гоф-
рированная прокладка между голо-
вкой блока и картером двигателя
Жидкое уплотнение между вер-
хней частью картера двигателя
и опорной траверсой
Многослойная металлическая гофриро-
ванная прокладка между верхней частью
S248_148
масляного поддона и опорной траверсой
Жидкое уплотнение между верхней и
нижней частями масляного поддона
52
Жидкие уплотнения
Нанесение герметиков для жидкого уплотнения
Когда жидкий герметик появляется на краю
осуществляется в производстве с программным
крышки, подачу герметика прекращают.
управлением для обеспечения надежного со-
Резьбовые ниппеля остаются в картере и после
единения. Жидкое уплотнение между нижней
введения герметика. При ремонте эти ниппеля
крышкой и верхними крышками цепной переда-
подлежат замене.
чи обеспечивается другим методом. Здесь дета-
ли сначала скрепляются при помощи резьбовых
соединений, а затем через резьбовые ниппеля в
канавках верхних крышек подается под давле-
нием герметик (инжекторная герметизация).
Резьбовой ниппель
Резьбовые ниппеля для введения герметика
Верхняя крышка
S248_152
цепной передачи
S248_151
Канавка для жидкого
уплотнения
Верхняя крышка
цепной передачи
S248_140
Нижняя крышка
цепной передачи
S248_153
Выходное отверстие
для герметика
53
Техническое обслуживание
Фазы газораспределения
Если пришлось снять головки блока, то необходимо заново установить фазы газораспределения.
Для этого существуют метки для положения поршня первого цилиндра в ВМТ.
S248_192
Звено цепи желтого
Звено цепи желто-
цвета совместить со
го цвета совместить
стрелкой на головке
со стрелкой на го-
блока ряда цилинд-
ловке блока ряда
ров II.
цилиндров II.
S248_144
Положение выпускного
Положение впускного рас-
распредвала на “Рано”
предвала на “Поздно”
Ряд цилиндров II
Обеспечить совпадение метки на
Ввернуть стопор для фиксации ко-
демпфере крутильных колебаний с
ленчатого вала в резьбовое отвер-
линией разъема картера:
стие картера:
поршень первого цилиндра в ВМТ.
поршень первого цилиндра в ВМТ.
S248_191
S248_190
54
Вложить линейку для распредвалов для
юстировки положения распредвалов.
Совместить цепное
звено желтого цвета с
маркированным зубом
промежуточного вала и с
отверстием в картере.
Звено цепи желтого цве-
S248_193
Звено цепи желтого
та совместить со стрел-
цвета совместить со
кой на головке блока
стрелкой на головке
ряда цилиндров I.
блока ряда цилинд-
ров I.
Положение впускного
Положение выпускного
распредвала на “Рано”
распредвала на “Поздно”
Ряд цилиндров I
При наложении нижней цепи звено желтого цвета наложить
на маркированный зуб и совместить маркированный зуб с
линией разъема картера:
поршень первого цилиндра в ВМТ.
S248_178
Детальное описание установки фаз газорасп-
ределения приведено в соответствующих “Ру-
ководствах по ремонту”.
S248_194
Нормальный зуб Маркированный зуб
55
Техническое обслуживание
Специальный инструмент
Наименование и номер
Внешний вид
Применение
Линейка для юстировки
Для юстировки положения
положения распредвалов
распредвалов при уста-
новке фаз газораспреде-
ления
Т10068
S248_187
Стопор
Для фиксации коленчато-
го вала
3242
S248_188
Стенд для двигателей и ко-
Для монтажа и демонтажа
робок передач
двигателей и коробок пе-
редач
VAS 6095
S248_195
56
Для заметок
57
Вопросы для самопроверки
1. Какое расположение цилиндров в W-двигателях?
a. два рядных двигателя размещены один за другим
b. два рядных двигателя размещены рядом
c. два V-образных двигателя размещены рядом
2. W-двигатели имеют левый и правый ряд цилиндров. Угол между ними:
a.
150
b.
600
c.
720
d.
1200
3. В двигателях W-семейства может быть такое число цилиндров:
a. W18
b. W16
c. W12
d. W10
e. W8
4. Что значит смещение шатунных шеек?
a. Перекос! И он составляет 12,5 мм.
b. Относительное положение шатунных шеек. Благодаря этому достигается равные интерва-
лы между вспышками в цилиндрах.
c. Середина коленчатого вала (ось вращения) лежит под точкой пересечения продольных
осей цилиндров.
58
5. Для чего в двигателе W8 имеются балансирные валы?
a. для предотвращения передачи крутильных колебаний от коленчатого вала к коробке пе-
редач.
b. для снижения скручивающих напряжений.
c. для уравновешивания вращающихся масс
d. для определения частоты вращения двигателя
6. Для определения частоты вращения двигателя служит импульсный ротор?
a. Он напрессован на коленчатый вал.
b. Он встроен в составной маховик.
c. Он находится на балансирных валах со стороны размещения шестерен.
7. Какие каналы проходят через головки блока?
1.)
__________________________________________________________________________
2.) __________________________________________________________________________
3.) __________________________________________________________________________
8. Как осуществляется регулирования положения распредвалов?
a. пневматически
b. гидравлически
c. механически
59
Вопросы для самопроверки
9. Диапазон регулирования различен для впускных и выпускных распредва-
лов. Выпускные валы двигателя W8
a. подлежат постоянному регулированию!
b. регулируются только на положения “Рано” или “Поздно”!
10. Какие узлы и агрегаты имеют ременный привод:
a. насос охлаждающей жидкости
b. генератор
c.
топливный насос
d. гидроусилитель руля
e. компрессор климатической установки
11. Какое высказывание правильное?
a. В двигателе W8 система смазки с мокрым картером.
b. В двигателе W12 для автомобилей Фольксваген система с сухим картером.
c.
В двигателе W12 для автомобилей Фольксваген система с мокрым картером.
12. В памяти блока управления двигателем заложен график, согласно которому
в зависимости от режима работы двигателя достигается необходимая темпе-
ратура охлаждающей жидкости. Какое высказывание правильное?
a. В системе охлаждения имеется только один датчик температуры охлаждающей жидкости
на выходе из радиатора.
b. В системе охлаждения имеется два датчика температуры охлаждающей жидкости.
c.
В системе охлаждения имеется только один датчик температуры охлаждающей жидкости
на выходе из картера.
60
13. Какое высказывание правильное?
a. Охлаждающая жидкость проходит через головки блока от стороны выпуска к стороне
впуска. Благодаря этому достигается эффективное выравнивание температуры в различных
зонах головок блока, а также достаточное охлаждение зон выхода отработавших газов и
нахождения свечей зажигания.
b. Охлаждающая жидкость проходит через головки блока от стороны впуска к стороне вы-
пуска. Благодаря этому достигается эффективное выравнивание температуры в различных
зонах головок блока, а также достаточное охлаждение зон выхода отработавших газов и
нахождения свечей зажигания.
14. При герметизации верхних крышек цепной передачи использован новый ме-
тод нанесения жидкого уплотнения. Герметик подается через ввернутые нип-
пеля под давлением.
a. Резьбовые ниппеля при ремонте должны быть заменены.
b. Резьбовые ниппеля можно заменять как угодно часто.
c. Резьбовые ниппеля после введения герметика в процессе ремонта следует вывертывать.
61
Для заметок
62
Ответы на вопросы
1.) c
2.) c
3.) b, c, d, e
4.) b
5.) c
6.) b
7.)
1
Масляные каналы
2
Каналы для охлаждающей жидкости
3
Каналы для подачи воздуха вторичного наддува
8.) b
9.) b
10.) a, b, d, e
11.) a, c
12.) b
13.) a
14.) a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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