Volkswagen двигатель 2,0л TDI для T5 2010. Устройство и принцип работы — часть 2
Система управления двигателя 2,0л TDI
Система управления двигателя
Компоненты
J104
Блок управления ABS
J217
Блок управления АКП*
J234
Блок управления подушек
J285
безопасности
J285
Блок управления комбинации
приборов
J527
Блок управления
электроники рулевой колонки
CAN комфорт
CAN Infotainment
J533
J533
Диагностический интерфейс
шин данных
J623
Блок управления двигателя
* только при комплектации АКП
J623
J234
J217*
J527
CAN привод
J104
S455_063
Центральным компонентом системы управления
двигателей 2,0л TDI является электронная система
управления дизельного двигателя EDC 17 CP20
производства Bosch.
В рамках управления работой двигателя
происходит обмен данными с блоками управления
отдельных систем автомобиля (в зависимости от
комплектации T5 2010), например с БУ коробки
передач или с БУ ABS/ESP.
При необходимости обмена данными блоков
управления шины CAN привод с блоками
управления других шин CAN (например, шины
CAN комфорт), такой обмен осуществляется через
диагностический интерфейс шин данных.
Диагностический интерфейс шин данных
используется для соединения между собой
различных шин данных, а также для диагностики
автомобиля.
20
Система предварительного накаливания
датчик температуры ОЖ
G62
БУ свечей
накаливания J179
датчик оборотов
двигателя G28
БУ двигателя J623
свеча 1 Q10 —
свеча 4 Q13
S455_057
диагностический
интерфейс шин данных
J533
БУ бортовой сети
J519
контрольная лампа системы
предварительного накаливания K29
БУ комбинации приборов J285
Чтобы при любых климатических условиях обеспечить быстрый запуск дизельного двигателя, сравнимый
с запуском бензинового двигателя, без длительного предварительного накаливания, двигатели 2,0 л TDI
Common Rail оснащаются быстродействующей системой предварительного накаливания.
Преимущества такой системы предварительного накаливания:
● непосредственный пуск двигателя при температурах до минус 24°C
● исключительно быстрый нагрев свечей накаливания (до 1000°C не более чем за 2 секунды)
● управление температурой для предварительного накаливания и накаливания после пуска двигателя
● возможность самодиагностики
21
Система управления двигателя 2,0л TDI
Система впрыска Common Rail
Как и во всех системах Common Rail, функции
создания высокого давления и впрыска топлива
разделены и выполняются разными компонентами
b
системы. Центральным элементом является при этом
топливный насос высокого давления с приводом от
распределительного вала.
a
Он обеспечивает форсунки системы оптимальным
давлением впрыскивания вплоть до 1800 бар.
Топливная рампа играет роль аккумулятора
давления. Излишки топлива, через редукционный
клапан, возвращаются к топливному фильтру
f
с клапаном предварительного подогрева.
Преимущества такой системы впрыска:
g
Возможность регулировать давление
впрыскивания практически бесступенчато,
устанавливая оптимальное давление для
каждого режима работы двигателя.
Высокое давление впрыскивания, до 1800 бар,
обеспечивает хорошее смесеобразование.
Предварительные и дополнительные
(последующие) впрыскивания позволяют
реализовать гибкое управление процессом
поступления топлива в камеру сгорания.
k
Компоненты
a сетчатый фильтр
b датчик температуры топлива G81
c датчик давления топлива G247
d топливная рампа
(аккумулятор давления)
e регулятор давления
топлива N276
л
f
топливный насос высокого давления
g клапан дозирования
топлива N290
h редукционный клапан
давление топлива от 230 до 1800бар
i
форсунки N30 — N33
k дополнительный топливный насос V393
l
топливный фильтр с клапаном
давление в обратной топливной магистрали форсунок
10бар
предварительного подогрева
m подкачивающий топливный насос G6
давление подкачки между дополнительным топливным
в топливном баке
насосом и топливным насосом высокого давления 6бар
давление подачи топлива и давление в обратных
топливных магистралях
22
d
c
e
h
i
m
S455_040
Подробное описание системы Common Rail см. программу самообучения SSP 403
«Двигатель 2,0л TDI с системой впрыска Common Rail».
23
Двигатель 2,0л TDI с двумя турбонагнетателями
(двойным турбонаддувом)
Конструктивные особенности двигателя
датчик давления наддува
2 G447 соединяется с трактом
наддувочного воздуха
с помощью напорного шланга
S455_091
S455_092
S455_090
модуль с двумя
турбонагнетателями — одним
масляный радиатор, масляный фильтр,
низкого и одним высокого
радиатор системы рециркуляции ОГ
давления
и клапан системы рециркуляции ОГ
S455_093
выполнены как один компактный
модуль
Два наиболее заметных узла, отличающих двигатель 2,0л TDI мощностью 132кВт (букв. обозначение CFCA) —
это модуль с двумя турбонагнетателями и комбинированный модуль масляного фильтра, включающий в себя
также клапан и радиатор системы рециркуляции ОГ.
Оба этих узла будут подробно рассмотрены на последующих страницах.
Ещё одной особенностью двигателя является то, что датчик давления наддува 2 не вкручивается
непосредственно в трубу системы наддува и обдувается наддувочным воздухом, а из за недостатка места
установлен на верхней части модуля двойного турбонаддува, где крепится на кронштейне. Для соединения с
контуром наддувочного воздуха служит устойчивый к давлению шланг.
24
Блок цилиндров
Чтобы соответствовать высоким требованиям, предъявляемым к двигателю 132кВт в коммерческом
автомобиле, блок цилиндров был модифицирован.
Имеющиеся каналы охлаждающей жидкости в блоке цилиндров соединены с новым каналом диаметром 3мм.
Канал высверливается диагонально через стенку между цилиндрами.
Эта модификация обеспечивает оптимальный отвод тепла из зоны между цилиндрами. В результате улучшения
охлаждения уменьшается коробление поверхности блока цилиндров, прилегающей к ГБЦ.
S455_074
S455_099
При работах с блоком цилиндров
Дополнительные отверстия для охлаждающей
жидкости на верхней стороне блока цилиндров.
проверяйте отверстия для охлаждающей
жидкости.
Модуль масляного фильтра
В отличие от трёх двигателей 2,0 л
с турбонагнетателем с изменяемой геометрией
(VTG), на двигателе с модулем двойного
турбонаддува устанавливается модуль масляного
фильтра, в который встроен также радиатор
системы рециркуляции ОГ.
S455_061
25
Двигатель 2,0л TDI с двумя турбонагнетателями (двойного
турбонаддува)
Устройство
Корпус модуля изготовлен из алюминия, этим обеспечивается хороший отвод тепла. Масляный фильтр
установлен вертикально.
масляный фильтр
Подпружиненный затвор предотвращает
вытекание масла при замене фильтра.
клапан рециркуляции ОГ
Клапан рециркуляции ОГ с электроприводом
регулирует количество ОГ, подаваемых
в камеры сгорания двигателя.
радиатор системы рециркуляции ОГ
Соединение между масляным фильтром
и масляным радиатором проходит через
радиатор рециркуляции ОГ.
масляный радиатор
корпус модуля масляного фильтра
Впускные и выпускные отверстия для масла на корпусе
S455_095
модуля обеспечивают его соединение с масляным
контуром системы смазки двигателя.
Внимание: при выполнении работ с модулем масляного фильтра двигателя 2,0 л TDI с двумя
турбонагнетателями (двойного турбонаддува) пользуйтесь только руководством по выполнению
работ в ELSA, поскольку для этого случая нужно соблюдать новую последовательность рабочих
операций.
26
Радиатор системы рециркуляции ОГ
Радиатор системы рециркуляции ОГ оснащён перепускной заслонкой, через которую горячие ОГ могут,
при необходимости, подаваться напрямую, минуя радиатор. Это позволяет подавать в камеры сгорания
рециркулированные ОГ с температурой, оптимальной для текущего режима работы, и удерживать тем самым
выбросы оксидов азота (NOx) на минимальном уровне во всех диапазонах нагрузок и температур двигателя.
Привод заслонки реализован с помощью вакуумного исполнительного элемента.
соединение
масляный фильтр
с впускным
коллектором
(для подачи ОГ)
клапан
рециркуляции
масляные каналы, проходящие
ОГ
через радиатор рециркуляции
ОГ
тарелка клапана
корпус радиатора
рециркуляции ОГ
рециркуляции ОГ
привод перепускной заслонки
отверстия соединения
с масляным радиатором
перепускная заслонка
S455_096
Устройство
Помимо канала, выводящего отработавшие газы через радиатор рециркуляции ОГ, в корпусе радиатора
имеется также посадочное место для клапана рециркуляции ОГ, под выводом ОГ к впускному коллектору.
С помощью клапана рециркуляции ОГ регулируется количество рециркулируемых ОГ, поступающих в камеры
сгорания.
Соединительные магистрали между масляным фильтром и масляным радиатором также являются частью
корпуса радиатора.
27
Двигатель 2,0л TDI с двумя турбонагнетателями
(с двойным турбонаддувом)
Модуль двойного турбонаддува
С выпускной стороны расположен достаточно редкий на двигателях такого класса модуль из двух
турбонагнетателей, так называемый модуль битурбо.
Выпускной коллектор является неотъемлемой частью этого модуля.
Назначение
Работая совместно, в зависимости от требуемой мощности двигателя, оба турбонагнетателя обеспечивают
двигатель необходимым давлением наддува с максимальным значением 2бар.
турбонагнетатель высокого давления
патрубок для подключения
к впускному коллектору
датчик температуры ОГ
соединительный патрубок
выпускной коллектор
привод перепускной заслонки
турбонагнетатель низкого давления
турбины низкого давления
(вакуумный элемент)
привод перепускной заслонки турбины
высокого давления (вакуумный элемент)
с потенциометром заслонки G584
S455_033
Устройство
Модуль двойного турбонаддува включает в себя следующие элементы:
турбонагнетатель низкого давления с неизменяемой геометрией турбины и перепускным каналом
вакуумный исполнительный элемент привода перепускной заслонки турбонагнетателя низкого давления
турбонагнетатель высокого давления с постоянной (неизменяемой) геометрией турбины и перепускным
каналом
вакуумный исполнительный элемент привода перепускной заслонки турбонагнетателя высокого
давления со встроенным потенциометром заслонки G584
перепускной канал наддувочного воздуха
датчик давления наддувочного воздуха 2 G447
датчик температуры ОГ 1 G235
28
Турбонагнетатель низкого давления
соединительный
Турбонагнетатель низкого давления установлен под
патрубок
фланец для
соединения
турбиной высокого давления.
с турбонагнетателем
Фланец выпускного коллектора прикручен к
высокого давления
турбонагне
фланцу турбонагнетателя высокого давления.
татель
Соединительный патрубок между
низкого
турбонагнетателем низкого и высокого давления
давления
(наддувочный воздух), устанавливается на штуцер
нагнетателя.
Назначение
Турбонагнетатель низкого давления подаёт
«предварительно» сжатый воздух на насосный вход
турбонагнетателя высокого давления.
S455_044
В зависимости от режима работы в создании
давления наддува могут участвовать оба
вакуумный элемент перепускной заслонки
турбонагнетателя или только турбонагнетатель
турбонагнетателя низкого давления
низкого давления.
рычаг привода
перепускной заслонки
Устройство
Турбонагнетатель низкого давления конструктивно
выполнен как турбонагнетатель с неизменяемой
геометрией турбины.
Турбонагнетатель высокого
турбонагнетатель высокого давления
давления
Турбонагнетатель высокого давления жёстко
соединён с выпускным коллектором.
Назначение
Турбонагнетатель высокого давления обеспечивает
быстрое повышение давления наддува до 2бар.
Для этого он получает «предварительно» сжатый
воздух от турбонагнетателя низкого давления.
S455_045
выпускной коллектор
29
Двигатель 2,0л TDI с двумя турбонагнетателями
(с двойным турбонаддувом)
Заслонка перепускного канала
турбонагнетателя низкого давления
Эта перепускная заслонка определяет, какая часть
потока ОГ будет проходить по перепускному
каналу, минуя турбину турбонагнетателя высокого
давления. От этого зависят обороты турбинного
S455_081
и насосного колёс и, тем самым, давление,
создаваемое турбонагнетателем низкого давления.
В режиме частичной нагрузки заслонка
турбонагнетателя низкого давления полностью
закрыта.
S455_108
Заслонка перепускного канала
перепускная заслонка турбо
турбонагнетатель
турбонагнетателя высокого
нагнетателя низкого давления
низкого давления
давления
Эта заслонка имеет достаточно большой размер и
установлена в выпускном коллекторе, вблизи места
его соединения с турбонагнетателем низкого
давления.
Она приводится с помощью рычага и штока
от большого вакуумного элемента, расположенного
в нижней части модуля двойного турбонаддува.
S455_068
Заслонка открывает перепускной канал, ведущий
от выпускного коллектора непосредственно к
рычаг привода
турбонагнетателю низкого давления, в результате
S455_046
турбонагнетатель
чего меньше отработавших газов проходит через
высокого
турбонагнетатель высокого давления, вращая его
давления
турбину.
Управление оборотами турбины и, тем самым,
давлением наддува, создаваемым
турбонагнетателем высокого давления,
осуществляется по степени открытия перепускной
заслонки. Блок управления может полностью
открыть перепускную заслонку турбонагнетателя
высокого давления и направить весь поток ОГ
в обвод его турбинного колеса. В этом случае
турбонагнетатель высокого давления не будет
перепускная
заслонка
принимать участия в создании давления наддува.
выпускной коллектор
турбонагнетателя
высокого давления
30
Клапан перепускного канала
наддувочного воздуха
S455_069
Клапан перепускного канала наддувочного
воздуха является третьим, наряду с перепускными
заслонками турбонагнетателей высокого и низкого
давления, элементом, с помощью которого
давление наддува может адаптироваться
к различным режимам нагрузки двигателя. Клапан
работает только под воздействием наддувочного
воздуха и не требует дополнительных
электрических или вакуумных приводов.
Назначение
Клапан перепускного канала наддувочного
S455_065
воздуха создаёт определённое сопротивление для
клапан
перепускного
воздуха, поступающего от турбонагнетателя
канала
низкого давления, обеспечивая тем самым
наддувочного
оптимальное снабжение турбонагнетателя высокого
воздуха
давления «предварительно» сжатым воздухом.
Устройство
В перепускном канале установлен
полусферический клапан, перекрывающий канал,
по которому воздух от турбонагнетателя низкого
S455_066
давления может проходить во впускной коллектор,
пружина
минуя турбонагнетатель высокого давления. Клапан
прижимается к седлу пружиной.
клапан
седло клапана
Принцип действия
Если давление на выходе турбонагнетателя низкого
давления оказывается выше, чем давление
на выходе турбонагнетателя высокого давления,
то наддувочный воздух отжимает клапан от седла,
открывая перепускной канал наддувочного
S455_067
воздуха.
В результате наддувочный воздух проходит
непосредственно во впускной коллектор, минуя
Наддувочный
насосную часть турбонагнетателя высокого
воздух
давления.
отжимает
клапан
от седла.
31
Двигатель 2,0л TDI с двумя турбонагнетателями
(с двойным турбонаддувом)
Смазка турбонагнетателей (с
двойным турбонаддувом)
Масло для смазки турбонагнетателей низкого и
высокого давления поступает к ним по отдельным
масляным магистралям.
Обе магистрали подключаются к системе смазки
двигателя через распределительный узел на блоке
цилиндров.
напорные масляные магистрали
S455_047
турбонагнетателей низкого и высокого
давления
Возврат масла от турбонагнетателей низкого
и высокого давления также осуществляется
по отдельным обратным магистралям, которые
соединяются в один патрубок под
турбонагнетателем низкого давления.
Этот патрубок прикручивается к блоку цилиндров.
Оттуда масло стекает через блок цилиндров
обратно в масляный поддон.
обратные масляные магистрали
S455_048
турбонагнетателей низкого и высокого
давления
32
Система управления двигателя с модулем
двойного турбонаддува
Система наддува двигателя с модулем двойного
турбонаддува
a
b
c
d
e
f
g
h
л
k
i
o
m
n
r
p
q
S455_078
s
Компоненты
a перепускной клапан наддувочного воздуха
l
электромагнитный клапан ограничения давления
b к впускным клапанам
наддува N75
c датчик 2 давления наддува G447
m турбинная часть турбонагнетателя низкого давления
d турбинная часть турбонагнетателя высокого давления
n насосная часть турбонагнетателя низкого давления
e насосная часть турбонагнетателя высокого давления
o датчик температуры воздуха на впуске G42
f
датчик температуры ОГ 1 G235
с датчиком давления наддува G31
g выпускной коллектор
p вакуумный исполнительный элемент заслонки
h перепускная заслонка турбонагнетателя высокого
турбонагнетателя высокого давления
давления
с потенциометром заслонки G584
i
перепускная заслонка турбонагнетателя низкого
q клапан заслонки ОГ N220
давления
r
к вакуумному ресиверу
k вакуумный исполнительный элемент заслонки
s БУ двигателя J623
турбонагнетателя низкого давления
33
Система управления двигателя с модулем двойного
турбонаддува
Регулирование давления наддува
Области регулирования
нагрузка
Чтобы выполнить высокие требования по мощности
[%]
и крутящему моменту, предъявляемые
100
к коммерческому автомобилю, и одновременно
80
обеспечить быстрый набор оборотов двигателем,
блок управления различает три зоны
60
C
регулирования работы турбонагнетателей:
40
B
20
зона двухступенчатой работы
A
зона двухступенчатой работы с регулированием
1000
2000
3000
4000
5000
зона одноступенчатой работы с регулированием
[об/мин]
A
зона двухступенчатой работы
B
зона двухступенчатой работы
Управление работой модуля двойного
с регулированием
турбонаддува осуществляется в зависимости от
C
зона одноступенчатой работы
нагрузки и оборотов двигателя.
с регулированием
Зона двухступенчатой работы
В диапазоне низких оборотов/нагрузки обе
перепускных заслонки турбонагнетателей
полностью закрыты. Отработавшие газы приводят
турбонагнетатель
клапан
турбины обоих турбонагнетателей. Это позволяет
высокого давления
перепускного
быстро достичь максимального давления наддува
канала
наддувочного
даже в области низких оборотов двигателя.
воздуха
Клапан перепускного канала наддувочного
воздуха закрыт.
перепускная заслонка
Чем выше нагрузка на двигатель, тем с меньших
турбонагнетателя
оборотов система переходит в область работы
высокого давления
с регулированием.
перепускная заслонка
турбонагнетателя
низкого давления
турбонагнетатель
низкого давления
S455_037
34
Область двухступенчатой работы
с регулированием
клапан
турбонагнетатель
При увеличении нагрузки и оборотов модуль
перепускного
высокого давления
канала
турбонагнетателей переходит в область работы
наддувочного
с регулированием.
воздуха
Перепускная заслонка турбонагнетателя высокого
давления открывается и начинает тем самым
регулировать поток ОГ, попадающий на его
турбинной колесо.
вакуумный
перепускная заслонка
Турбонагнетатель работает в регулируемом
элемент
турбонагнетателя
заслонки
режиме.
высокого давления
турбонагнета
В области высоких нагрузок работа
перепускная заслонка
теля низкого
турбонагнетателя низкого давления регулируется
турбонагнетателя
давления
низкого давления
его перепускной заслонкой.
Клапан перепускного канала наддувочного
воздуха остаётся закрыт.
вакуумный
турбонагнетатель
элемент заслонки
низкого давления
турбонагнетателя
низкого давления
S455_036
Область одноступенчатой работы
с регулированием
В области максимальных оборотов и нагрузок
заслонка турбонагнетателя высокого давления
полностью открывается.
Основной поток отработавших газов вращает
теперь турбонагнетатель низкого давления.
Клапан наддувочного воздуха открывается и поток
перепускная заслонка
наддувочного воздуха попадает во впускной
турбонагнетателя
коллектор, не проходя через турбонагнетатель
высокого давления
высокого давления, который в создании давления
перепускная заслонка
турбонагнетателя
наддува больше не участвует.
низкого давления
Работа турбонагнетателя низкого давления
регулируется заслонкой его перепускного канала.
S455_038
35
Схема системы управления
Датчики
блок воздушной заслонки J338
потенциометр воздушной заслонки G69
датчик давления наддува 2 G447 **
датчик давления во впускном коллекторе G71
выключатель педали сцепления F36
датчик положения направляющего аппарата
турбонагнетателя G581 *
потенциометр заслонки перепускного канала
турбонагн. высокого давления G584 **
выключатель стоп сигналов F
датчик температуры ОГ 4 G648
датчик температуры ОГ 3 G495
датчик температуры ОГ 1 G235
датчик 1 давления ОГ G450
лямбда зонд G39
потенциометр рециркуляции ОГ G212
датчик давления топлива G247
датчик температуры топлива G81
датчик давления наддува G31
с датчиком температуры воздуха на впуске G42
блок
управления
двигателя
J623
датчик температуры ОЖ G62
расходомер воздуха G70
CAN привод
датчик положения педали акселератора G79
датчик 2 положения педали акселератора G185
датчик Холла G40
блок управления в
датчик числа оборотов двигателя G28
комбинации приборов J285
* только двигатели 2,0л TDI с турбонагнетателем с переменной геометрией (VTG)
** только двигатели 2,0л TDI с двумя турбонагнетателями (модулем двойного турбонаддува)
36
Большое спасибо!
Ваше мнение очень важно для нас.
Нет комментариевНе стесняйтесь поделиться с нами вашим ценным мнением.
Текст