Шкода. Двигатель 2,0 л/110 кВт с непосредственным впрыском бензина (FSI). Руководство — часть 2

17

Впускной коллектор

Благодаря двухуровневому впускному
коллектору, были улучшены показатели
мощности и крутящего момента
двигателя. Переход вала управления
переключением передач из режима
крутящего момента в режим мощности
осуществляется пневматически. При этом
учитывается нагрузка, количество
вращений вала двигателя и температура.

В модуле впускного коллектора находится
вакуумный накопитель.

Нижняя часть впускного коллектора

В нижней части впускного коллектора
находятся четыре заслонки, которые
приводятся в движение вспомогательным
двигателем V 157, находящимся на том
же вале, что и заслонки.
Во вспомогательный двигатель
интегрирован потенциометр G 336,
который передает информацию о

положении заслонок на блок управления
двигателем J 220.
Положение заслонок впускного
коллектора зависит от образования смеси,
и, таким образом, от показателей,
отработавших газов. За управление
заслонками отвечает система EOBD.

Нижняя часть впускного коллектора
соединена болтами с топливным каналом.

вакуумный

накопитель

18

Подведение всасываемого воздуха

В двигателе FSI возможны два варианта подведения всасываемого воздуха.

Вариант 1:

Всасываемая воздушная масса подводится
над вихревой платой с закрытой
заслонкой впускного коллектора в камеру
сгорания.

Такой вариант подведения воздуха
используется при послойном режиме
работы двигателя.

Вариант 2:

Всасываемая воздушная масса подводится
с открытой заслонкой впускного
коллектора под и над вихревой платой в
камеру сгорания. Такой вариант

подведения воздуха используется при
гомогенном режиме работы двигателя.

дроссельная заслонка

заслонка впускного

коллектора

вихревая плата

19

Обзор систем автомобиля

расходомер воздуха G 70

датчик давления во впускном коллекторе G71

датчик температуры всасываемого воздуха G 42

датчик числа оборотов вала двигателя G 28

датчик Холла G 40

блок управления дроссельной заслонкой J

338, датчик угла поворота 1+2 G187, G188

датчик положения педали газа G 79, датчик положения педали газа

G 185

выключатель сигнала торможения F
выключатель педали торможения для GRA F

47

датчик давления топлива G 247

потенциометр заслонки впускного коллектора G 336

датчики детонационного сгорания G 61, G 66

датчик температуры охлаждающей жидкости G 62

датчик температуры охлаждающей жидкости на

выходе из радиатора G 83

потенциометр для AGR G 212

лямбда-зонд перед катализатором G 39
лямбда-зонд после катализатора G 130

датчик температуры отработавших газов G 235

NO

x

-датчик G 295,

блок управления NO

x

-cенсора

J 583

дополнительный входящий сигнал

блок управления

Motronic J 220

датчик сенсора
угла поворота

G 85

блок
управления

ABS J 104

блок управления

автоматической КПП

блок управления подушек

безопасности J 234

блок управления c дисплеем

на панели приборов J 285

блок управления

климатроник E 87

блок управления

климатроник E 87

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

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

20

реле топливного насоса J 17

топливный насос G 6

клапаны впрыска цилиндры

1-4 N30-33

катушки зажигания 1-4 N 70,

N 127, N 291, N292

блок управления дроссельной заслонкой J 338

привод дроссельной заслонки G 186

реле подачи тока на Motronic J 271

магнитный клапан устройства

с активированным углем N 80

клапан дозатора N290

двигатель заслонки впускного коллектора

дозатор воздуха V 157

клапан регулировки распределительных валов N 205

термостат для охлаждения двигателя F 265

клапан AGR N 18

обогрев лямбда-зонда Z 19, Z 29

обогрев NO

x

-датчика Z44

дополнительные исходящие сигналы

диагностический

кабель

21

Система CAN-BUS

Блок управления двигателем

Температура всасываемого воздуха
Выключатель сигнала торможения
Угол дроссельной заслонки
Контрольная лампа
электроакселератора
Желаемый крутящий момент
Аварийные программы
(информация самодиагоностики)
Положение педали газа
Положение переключателя GRA
Заданная скорость GRA
Информация Kickdown
Выключить компрессор
Компрессор включен/выключен
Расход топлива
Температура охлаждающей
жидкости
Переключатель педали сцепления
Холостой ход
Количество вращений вала
двигателя
Крутящий момент
Иммобилайзер
Сигнал столкновения
Температура отработавших газов

Блок управления
коробкой передач

Разрешение на адаптацию
Регулятор при холостом ходе
Выключить компрессор
Заданное количество вращений
при холостом ходе
Заданный крутящий момент
Аварийные программы
(информация
самодиагоностики)
Процесс переключения
активный/не активный
Положение рычага
переключения передач
Защита трансформатора/КПП
Положение сцепления для
соединения насосного колеса с
двигателем в настоящий

момент/для целевой передачи

Блок управления ESP

Синхронизация с ASR
Заданный момент включения
ASR
Положение педали тормоза
Включение ESP
Скорость езды
Синхронизация с MSR
Заданный момент включения

MSR

NO

x

-сенсор

Поглощение оксидов азота
(для переработки)

Панель приборов

Информация самодиагностики
всех систем
Скорость езды
Количество пройденных
километров
Температура охлаждающей
жидкости
Температура масла

Иммобилайзер

Сенсор угла поворота

Угол поворота рулевого колеса
(используется для
регулирования холостого хода
и подсчета крутящего момента
в соответствии с задаваемой
усилителем рулевого

механизма мощностью).

CAN-

нижний

CAN-

верхний

22

Блок управления двигателем

Для управления двигателем используется
блок управления Motronic MED 7.1.1.

Обозначение MED 7.1.1
расшифровывается следующим образом:

М – Motronic
E – электроакселератор
D – Direkteinspritzung (непосредственное
впрыскивание)
7. – модификация
1.1 – уровень

Система Motronic MED 7.1.1компании
Bosch управляет непосредственным

впрыскиванием бензина. Топливо
подается непосредственно в цилиндр, а
не во впускной коллектор.

Рабочие режимы

В то время как в двигателях внутреннего
сгорания, впрыскивание бензина
проходит в гомогенном режиме (смесь из
воздуха и топлива), двигатели с
непосредственным впрыскиванием
бензина могут при невысоких нагрузках
работать в послойном режиме с
завихрением воздуха в камере сгорания.

В двигателе FSI были объединены эти два
режима работы: он работает в послойном
режиме при средних нагрузках и в
гомогенном режиме при высоких
нагрузках.

23

Послойный режим

Для того чтобы впрыскивание проходило
в послойном режиме, необходимо, чтобы
оптимально соответствовали друг другу
впрыскивание, геометрия камеры
сгорания и внутренний поток в цилиндре.
Кроме того, необходимо выполнение
следующих дополнительных условий:

- Соответствующее число оборотов вала
двигателя
- Нет неисправностей в системе выхлопа
отработавших газов

- Температура охлаждающей жидкости
больше 50 ℃
- Температура в NO

x

-накопителе от 250

℃ до 500 ℃
- Впускной коллектор закрыт

При послойном режиме работы заслонка
впускного коллектора полностью
закрывает нижний канал, чтобы придать
ускорения потоку воздуха, который
подводится в цилиндр только по
верхнему каналу и завихряется.

Поток воздуха, ударяясь о днище поршня
с выемкой, активно завихряется.
Одновременно с этим, широко
открывается дроссельная заслонка, для
того, чтобы максимально снизить потери
при дросселировании.

заслонка впускного

коллектора

вихревая плата

дроссельная

заслонка

клапан впрыскивания

под высоким

давлением

24

В такте сжатия незадолго до момента
зажигания топливо под высоким
давлением (50-100 бар) впрыскивается в
камеру сгорания к свече зажигания.

Впрыскивание происходит под таким
углом, что топливное облако практически
не соприкасается с дном поршня и
стенками цилиндра, это так называемое
«воздухонаправленное» впрыскивание.

Непосредственно возле свечи зажигания
образовывается легко воспламеняемая
воздушно-топливная смесь, которая
поджигается в такте сжатия. При этом
вокруг этой смеси образовывается
воздушная прослойка, которая изолирует
смесь от стенок цилиндра, благодаря
чему снижается отток тепла через блок
цилиндров.

топливное облако

25

Гомогенный режим

При высоких оборотах вала двигателя,
заслонка впускного коллектора
открывается, и поток воздуха
направляется в цилиндр по двум каналам:
верхнему и нижнему.

Впрыскивание топлива осуществляется не
в такте сжатия, как при послойном
режиме, а в такте впуска. В цилиндре
образовывается однородная смесь
(14,7:1).

26

Благодаря тому, что впрыскивание
осуществляется в такте впуска, есть
достаточно времени для оптимального
смешивания воздуха и топлива.

Сжигание происходит во всей камере
сгорания без изолирующей воздушной
прослойки.

Преимущество гомогенного режима заключается в том, что при впрыскивании в такте
впуска топливо испаряется в камере сгорания, а тепло, необходимое на испарение,
охлаждает смесь в камере сгорания. При этом снижается детонация и соответственно
увеличивается степень сжатия двигателя. Коэффициент полезного действия двигателя
возрастает.

27

Двигатель не может постоянно работать в послойном режиме, поскольку с растущими
оборотами требуется более богатая смесь, что соответственно приводило бы к большому
расходу топлива.
Кроме того, при значениях ƛ меньше 1,4, при высоких оборотах, времени для
приготовления смеси не хватает, а воздушный завихряющийся поток делает процесс
сжигания прерывистым.
Поэтому с растущими оборотами электроника двигателя переходит в гомогенный режим
работы.

Гомогенный режим работы ƛ≥1, работает 3-составной катализатор

Экономный гомогенный режим ƛ=1,5

Послойный режим с регулируемой подачей воздуха и улучшенной рециркуляцией

отработавших газов

Самое большое снижение расхода топлива наблюдается в послойном режиме

работы двигателя.

Ср

ед

нее

э

фф

ективное

д

авление

Крутящий момент / мин

-1

28

Топливная система

Топливная система двигателя состоит из
двух уровней: под низким и под высоким
давлением.
Через систему низкого давления топливо
с помощью топливного электронасоса под

давлением около 6 бар подается через
фильтр к насосу высокого давления.
Остаток топлива от насоса высокого
давления стекает назад в бак.

датчик давления топлива

клапан избыточного

давления

клапан впрыскивания под высоким

давлением

топливный электронасос (G 6)

топливный фильтр

29

В системе высокого давления топливо под давлением 40 – 110 бар, в зависимости от
нагрузки и крутящего момента, поступает из однопоршневого насоса высокого давления в
трубу, которая распределяет топливо между четырьмя клапанами впрыскивания.

Клапан избыточного давления необходим для защиты деталей, находящихся в зоне
высокого давления, он открывается, когда давление становится больше 120 бар. При этом
топливо стекает в подводку к насосу высокого давления.

кулачок с двумя выступами

клапан дозатора (N 290)

однопоршневый насос

высокого давления

давление около 6 бар

давление 40 – 110 бар

клапан фильтра с

активированным углем

бак фильтра с

активированным углем

нет давления

низкое давление около 6 бар
высокое давление 40 -110 бар

30

Однопоршневый насос высокого давления

Однопоршневый насос высокого давления
с клапаном дозатора топлива приводится
в движение механически от
распределительного вала через кулачок с
выступами.
Топливный электронасос обеспечивает
насос высокого давления давлением до 6
бар.
А насос высокого давления производит
требуемое в трубе давление.

Демпфер в нижней части насоса

снижает его колебания.

В то время как поршень двигается вниз,
топливо с давлением 6 бар поступает от
насоса внутри топливного бака через
впускной клапан в камеру насоса
высокого давления.

клапан дозатора (N 290)

демпфер

31

Когда поршень двигается вверх, топливо
сжимается и под давлением, более
высоким, чем давление в трубе для
распределения давления по клапанам
впрыскивания, поставляется в эту трубу.
Между камерой насоса высокого давления
и каналом подачи топлива расположен
клапан для дозировки количества
топлива.

Если клапан дозатора открывается до
окончания такта нагнетания, давление в
камере насоса высокого давления
спадает, и топливо стекает назад в канал
подачи. Обратный клапан между камерой
насоса и трубой для распределения по
клапанам впрыскивания служит для того,
чтобы предотвращать спад давления в
трубе при открытии клапана дозатора.

С целью регулирования количества
подаваемого топлива, клапан дозатора
закрывается, начиная с нижней мертвой
точки кулачка насоса и до определенного
такта, в котором достигается требуемое в
трубе для распределения давления по
клапанам впрыска давление. При
достижении этого давления, клапан
дозатора открывается, чтобы
предотвратить дальнейшее увеличение
давления.

32

Клапан дозатора (N 290)

В целях безопасности клапан дозатора -
это обесточенный электромагнитный
клапан. Это означает, что цикловая подача
топливного насоса высокого давления
подается через открытое седло клапана
назад в область низкого давления.

Благодаря воздействию силы
электрического тока на катушку
зажигания, возникает магнитное поле,

которое с помощью якоря прижимает иглу
клапана к седлу. Когда в трубе для
распределения давления по клапанам
впрыска достигается определенное
давление, подача тока на клапан дозатора
прекращается, магнитное поле исчезает.
Игла под высоким давлением
выталкивается из камеры насоса, и
оставшееся количество топлива стекает в
область высокого давления.

клапан

дозатора N 290

якорь

игла клапана

поршень высокого

давления

камера насоса

катушка

высокое

давление

подача

топлива

демпфер