Volkswagen двигатель 3,0 л V6 TDI (семейства дизелей EA897, поколение 2). Устройство и принцип работы — часть 2
Механическая часть двигателя
Термостат
Термостат представляет собой шариковый клапан, управляемый тензодатчиком. Он находится на блоке
цилиндров, в непосредственной близости от механического насоса охлаждающей жидкости. Термостат
регулирует прохождение охлаждающей жидкости через радиатор охлаждающей жидкости. За счёт этого
двигатель быстрее достигает своей рабочей температуры. По мере повышения температуры шариковый
клапан открывается шире.
Фаза прогрева
Во время прогрева двигателя шариковый клапан термостата перекрывает канал ОЖ от радиатора ОЖ.
Охлаждающая жидкость, поступающая в контуры охлаждения двигателя, не проходит через радиатор.
От блока цилиндров
От радиатора ОЖ
Насос охлаждающей
жидкости
К контуру системы
охлаждения
Наполнитель
s581_033
Рабочая температура
При температуре охлаждающей жидкости примерно от 82 °C шариковый клапан начинает открывать канал
охлаждающей жидкости от радиатора охлаждающей жидкости. Одновременно шариковый клапан закрывает
канал охлаждающей жидкости от блока цилиндров. При температуре охлаждающей жидкости примерно
от 94 °C канал охлаждающей жидкости от радиатора охлаждающей жидкости открывается полностью.
От радиатора ОЖ
К контуру
системы охлаждения
s581_034
18
Клапан охлаждения масла КП N509
Клапан охлаждения масла КП N509 представляет собой электромагнитный клапан. Он расположен
на картере коробки передач под гидротрансформатором. Этот клапан может открывать и перекрывать
циркуляцию охлаждающей жидкости через масляный радиатор КП. Клапан контролируется блоком
управления автоматической коробки передач J217.
Принцип действия
В зависимости от текущей потребности в прогреве или охлаждении салона, двигателя и коробки передач
система терморегулирования блока управления двигателя определяет, когда нужно активировать клапан
охлаждения масла КП. Для этого блок управления двигателя отправляет соответствующие сигналы в блок
управления автоматической коробки передач по шине CAN. Блок управления автоматической коробки
передач управляет клапаном охлаждения масла КП N509 в соответствии с этими сигналами.
Холодный двигатель
При низкой температуре охлаждающей жидкости
клапан N509 активируется и закрывается. Подача
ОЖ в масляный радиатор КП прекращается.
Контур циркуляции ОЖ
Клапан охлаждения
двигателя
масла КП N509
За счёт этого двигатель быстрее достигает своей
рабочей температуры.
Штуцеры
для масла
автоматической
Прогрев масла автоматической КП
КП
Если охлаждающая жидкость достаточно прогрета
для двигателя и климатической установки,
клапан N509 открывается. Тепло нагретой
охлаждающей жидкости используется для
прогрева масла автоматической КП. Коробка
передач быстрее нагревается до рабочей
температуры.
s581_035
Масляный радиатор
автоматической КП
Работа в обычном режиме, охлаждение
В обычном режиме на клапан N509 не подаётся
напряжение, клапан открыт. Охлаждающая
жидкость проходит через радиатор
и поддерживает температуру масла
автоматической КП на уровне 80-90 °C.
19
Механическая часть двигателя
Масляный контур
Схема системы
17
Условные обозначения
1
Масляный поддон
17
2
Датчик уровня и температуры масла G266
3
Маслозаборник
20
4
Масляный насос
5
Вакуумный насос
6
Клапан избыточного давления масла
7
Клапан регулирования давления масла N428
8
Регулятор температуры масляного радиатора
9
Масляный радиатор
10
Датчик температуры масла 2 G664
11
Перепускной клапан масляного фильтра
12
Масляный фильтр
13
Датчик давления масла G10
14
Коленчатый вал
15
Форсунки для охлаждения поршня
11
16
Распредвалы ряда цилиндров 1
17
Распредвалы ряда цилиндров 2
18
Натяжитель цепи
12
19
Турбонагнетатель
10
13
20
Возврат масла
8
9
7
6
4
5
2
3
1
20
16
19
16
20
18
20
18
15
Условные обозначения
Давление масла
Возврат масла
Управляющее давление
14
Обратный клапан
Дроссель
20
s581_038
21
Механическая часть двигателя
Контур циркуляции масла
Датчик давления
Масляный фильтр
Турбонагнетатель
масла G10
Масляная форсунка
для смазки цепи
Форсунка охлаждения
поршня
Обратный клапан
Масляный/вакуумный насос
s581_039
Регулятор температуры
Клапан регулирования
радиатора охлаждения
давления масла
моторного масла
N428
Датчик температуры
Масляный
Масляный поддон
масла 2 G664
радиатор двигателя
с датчиком уровня
и температуры масла G266
22
Комбинированный масляный/вакуумный насос
Масляный и вакуумный насосы размещены в одном корпусе и образуют единый узел. Они приводятся
цепным приводом от переднего конца коленвала. Масляный насос представляет собой шиберный насос
с бесступенчатым регулированием давления.
Бесступенчатое регулирование давления позволяет лучше подстраивать давление и расход масла
под нагрузку и частоту вращения двигателя. Оно имеет ряд преимуществ перед регулированием
с заданными уровнями:
• Дополнительно уменьшается трение в двигателе.
• Дополнительно снижается потребление мощности масляным насосом, потому что он подаёт только
то количество масла, которое требуется.
• Дополнительно замедляется старение масла в системе смазки, поскольку оно меньше циркулирует.
Шиберный масляный насос имеет эксцентрично расположенное регулирующее кольцо. При повороте этого
кольца пространство между шиберами увеличивается или уменьшается. При этом изменяется объём подачи
масла масляным насосом.
Клапан
регулирования давления
масла N428
Вакуумный насос
Поверхность
управления
Рабочая камера
Регулирующее
кольцо
s581_041
Пружина
Вакуумный насос
Патрубок соединения с вакуумной
системой
Вакуумный насос отбирает воздух из вакуумной
системы. Затем этот воздух подаётся через
пластинчатые клапаны в картер двигателя. В итоге
засосанный вакуумным насосом воздух вместе
с картерными газами отводится системой
вентиляции картера и подаётся во впускной тракт
и далее в цилиндры двигателя.
s581_040
23
Механическая часть двигателя
Диапазон регулирования масляного насоса
В двигателе предусмотрено бесступенчатое регулирование давления масла в диапазоне от 1,3 до 3,6 бар
(относительное давление). В частности, производительность насоса адаптируется под распространённые
циклы нагрузки, такие как движение в городе или за городом. Переменное регулирование охватывает
до 60 % диапазона регулирования, при этом мощность масляного насоса снижается.
Датчик давления масла G10
Этот датчик постоянно измеряет давление масла
и при помощи протокола передачи данных (сигнал
SENT) передаёт результат в блок управления
двигателя. По этим сигналам блок управления
двигателя активирует клапан регулирования
давления масла и изменяет количество
подаваемого масла. Давление масла повышается
или снижается. Кроме того, этот датчик позволяет
контролировать наличие минимального давления
масла.
Последствия отсутствия сигнала
Если датчик давления масла выходит из строя,
блок управления двигателя рассчитывает
замещающий сигнал, при котором давление масла
постоянно составляет около 3,6 бар.
s581_042
В регистратор событий вносится запись.
Клапан регулирования
давления масла N428
Клапан регулирования давления масла N428
активируется блоком управления двигателя
по параметрическому полю с помощью
ШИМ-сигнала между положениями 20 и 80 %.
В зависимости от управляющего действия
он плавно открывает проход определённого
сечения к каналу с поверхностью управления.
В зависимости от количества масла,
направляемого на поверхность управления,
давление масла повышается или снижается.
s581_043
24
Регулирование давления масла
Во время работы двигателя бесступенчатое регулирование давления масла осуществляется
по параметрическому полю в зависимости от нагрузки, частоты вращения и температуры масла.
При этом клапан регулирования давления масла N428 управляется ШИМ-сигналом и открывает проход
соответствующего сечения для масла из контура системы смазки. Масло попадает на поверхность
управления, поворачивает регулирующее кольцо и соответствующим образом регулирует давление масла.
Уменьшение производительности насоса и давления масла
N428
• Клапан регулирования давления масла N428
активируется импульсами большей ширины
в ШИМ-сигнале от блока управления
двигателя. К поверхности управления
регулирующего кольца открывается проход
большего сечения.
Рабочая
• Масло воздействует на поверхность
камера
управления.
• Сила этого воздействия превышает усилие
пружины и отклоняет регулирующее кольцо
против часовой стрелки ближе к оси
Поверхность
шиберного колеса насоса. Подающие полости
управления
Пружина
на стороне всасывания и нагнетания
становятся меньше, и в контур системы смазки
Регулирующее
кольцо
подаётся меньше масла.
s581_045
Увеличение производительности насоса и давления масла
N428
• Клапан регулирования давления масла N428
активируется импульсами меньшей ширины
в ШИМ-сигнале блока управления двигателя.
Сечение прохода к поверхности управления
регулирующего кольца уменьшается.
• Давление масла на поверхность управления
Рабочая
снижается.
камера
• Усилие, возникающее в результате этого
воздействия, меньше усилия пружины,
и регулирующее кольцо поворачивается
по направлению часовой стрелки, в сторону
Поверхность
упора режима полной подачи. Подающие
управления
Пружина
полости на стороне всасывания и нагнетания
становятся больше, и масляный насос подаёт
Регулирующее
кольцо
в контур системы смазки большее количество
s581_044
масла.
25
Механическая часть двигателя
Терморегулятор масляного радиатора двигателя
Для более быстрого прогрева при холодном пуске
Регулятор температуры находится в блоке
двигателя масло может быть направлено в обход
цилиндров.
радиатора по перепускному каналу с управлением
Термостат открывает перепускной канал
от термостата. Перепускной канал управляется
при температуре масла ниже 113 °C. Таким
термостатом с термочувствительным элементом
образом, во время прогрева двигателя масло
и подвижной втулкой (регулятором температуры
не проходит через масляный радиатор.
масляного радиатора двигателя).
Масляный термостат закрыт
Масляный радиатор
Обходной канал
масляного
радиатора открыт
Канал масляного
радиатора закрыт
Масляный
термостат
закрыт
s581_046
Модуль масляного
фильтра
Датчик давления
масла G10
Главный масляный
канал
Масляный радиатор
Масляный
термостат
закрыт
Масляный насос
s581_105
26
При температуре масла примерно от 140 °C термостат открывается полностью для обеспечения
максимального охлаждения масла.
Масляный термостат открыт
Масляный радиатор
Обходной канал
масляного
радиатора закрыт
Канал масляного
радиатора открыт
Масляный
термостат
открыт
s581_047
Модуль масляного
фильтра
Датчик давления
масла G10
Главный масляный
канал
Масляный радиатор
Масляный
термостат
открыт
Масляный насос
s581_106
27
Механическая часть двигателя
Вытяжная вентиляция картера двигателя
Потоки воздуха, проходящие в двигателе между поршневыми кольцами и стенками цилиндра,
так называемые картерные газы, отводятся системой вентиляции картера назад во входной коллектор.
Тем самым предотвращается выброс содержащих масло газов в атмосферу, то есть загрязнение
окружающей среды.
В двигателе V6 TDI картерные газы проходят через
проходят по каналам в крышках цепи привода ГРМ
блок цилиндров в маслоотделители, встроенные
и по перепускной трубке к клапану регулирования
в клапанные крышки. В маслоотделителях
давления в маслоотделителе первого ряда
картерные газы разделяются на масляную
цилиндров. Через клапан регулирования давления
и газовую составляющие. Очищенные картерные
очищенные картерные газы поступают
газы из маслоотделителя второго ряда цилиндров
к турбонагнетателю.
Устройство
Маслоотделитель тонкой очистки,
Маслоотделитель тонкой очистки, ряд цилиндров 2
ряд цилиндров 1
Штуцер
к турбонагнетателю
Картерные
газы
Крышка цепи
газораспределитель-
ного механизма
Клапан регулирования
Перепускная
давления
трубка
Возврат масла
Условные обозначения
Крышка цепи
Картерные газы
газораспределительного
Возврат масла
механизма
Очищенные картерные газы
s581_055a
28
Сепарация масла
Для повышения эффективности очистка
масла в масляном тумане не могут полностью
картерных газов от масла происходит в несколько
следовать за потоком воздуха. Капли масла
ступеней. Сначала картерные газы движутся
оседают на стенках маслоотделителя, и воздух
от распредвала в канал маслоотделителя грубой
очищается. При большом потоке картерных газов
очистки в клапанной крышке. Там более крупные
на инерционном маслоотделителе открывается
капли масла оседают на стенках и через отверстия
тарельчатый клапан с пружиной. Масло,
стекают обратно в ГБЦ. После этого сохраняющие
собранное в маслоотделителе тонкой очистки,
ещё остатки масла газы направляются
из полости для сбора масла стекает по нескольким
для дальнейшей очистки в маслоотделитель
каналам обратно в масляный поддон. Очищенные
инерционного типа. Маслоотделитель
картерные газы направляются через клапан
инерционного типа содержит несколько
регулирования давления к турбонагнетателю
перегородок. Они расположены так, чтобы
и оттуда вместе со всасываемым воздухом
проходящий мимо них поток воздуха несколько
попадают в цилиндры двигателя.
раз менял направление. Из-за инерции капли
Устройство
Тарельчатый
клапан
Инерционный
маслоотделитель
Клапан
регулирования
давления
Возврат масла
Маслоотделитель
грубой очистки
Маслоотделитель
тонкой очистки
Возврат
Поступление
масла
картерных газов
s581_055
29
Механическая часть двигателя
Система наддува
Охлаждение наддувочного воздуха
Атмосферный воздух проходит через
из турбонагнетателя воздух охлаждается
два воздухозаборника и воздушный фильтр
в промежуточном охладителе с воздушным
и поступает в турбонагнетатель. На выходе
охлаждением.
Нижняя часть корпуса
воздушного фильтра
Фильтрующий элемент
Блок дроссельной/воздушной
Турбонагнетатель
воздушного фильтра
заслонки J338
Шумоизолирующий
мат
Датчик давления
Расходомер воздуха
наддува G31
G70
Датчик температуры
наддувочного воздуха
после промежуточного
охладителя G811
Воздухозаборники
Промежуточный
охладитель
s581_058
30
Впускной коллектор с центральной вихревой заслонкой
Впускной коллектор изготовлен из пластмассы.
Центральная вихревая заслонка приводится
За центральной вихревой заслонкой впускной
в действие электродвигателем привода воздушной
коллектор разделяется на впускные каналы к ГБЦ,
заслонки V157 с бесступенчатым управлением
каждый из которых выполнен двухпоточным.
от блока управления двигателя. В блок заслонки
Верхняя половина каждого канала служит
впускного коллектора GX14 встроен датчик
вихревым каналом, нижняя — каналом наполнения.
положения воздушной заслонки (потенциометр)
Завихрение поступающего воздуха регулируется
G336. Он предназначен для передачи информации
в зависимости от оборотов двигателя путём
о текущем положении заслонки в блок управления
изменения положения вихревой заслонки.
двигателя.
Блок заслонки впускного коллектора GX14,
электродвигатель привода воздушной заслонки V157
и датчик положения заслонок впускных каналов
(потенциометр) G336
Канал наполнения
Вихревой канал
Впускной патрубок системы
рециркуляции ОГ
высокого давления
Датчик давления
наддува
G31
Впускной коллектор
двухпоточный
Блок дроссельной/
воздушной заслонки J338
s581_057
Принцип действия
При низких нагрузках вихревая заслонка
ходу или с высокой нагрузкой вихревая заслонка
закрывает канал наполнения в соответствии
полностью открыта. Этим обеспечивается
с нагрузкой и оборотами двигателя. Этим
максимальная подача воздуха и хорошее
достигается высокая степень завихрения воздуха,
наполнение камеры сгорания. Отработавшие газы,
что обеспечивает хорошее смесеобразование.
проходящие через систему рециркуляции ОГ
Во время пуска двигателя, при работе на холостом
высокого давления, подаются во впускной
коллектор за блоком дроссельной заслонки.
31
Механическая часть двигателя
Турбонагнетатель
Турбонагнетатель с переменной геометрией
жидкость, тем самым снижается тепловое
турбины повышает давление воздуха,
воздействие на моторное масло. Турбонагнетатель
поступающего во впускной коллектор. Через
производства Honeywell достигает максимального
корпус турбонагнетателя проходит охлаждающая
(абсолютного) давления наддува 3,3 бар.
Блок управления
турбонагнетателя 1 J724
Подключение к системе
охлаждения
Насосное колесо
Турбинное колесо
Регулируемая
направляющая лопатка
Датчик температуры ОГ 1 G235
s581_060
После остановки двигателя на некоторое время
ОГ перед турбиной турбонагнетателя. Когда
включается электрический циркуляционный насос
температура ОГ перед турбиной превышает
ОЖ V50. Продолжение охлаждения обеспечивает
определённое значение, система управления
отвод тепла из турбонагнетателя, предотвращая
уменьшает мощность двигателя. Тем самым датчик
возможное закоксовывание моторного масла
температуры ОГ 1 G235 выполняет функцию
и повреждение подшипников скольжения. Датчик
защиты турбонагнетателя от перегрева.
температуры ОГ 1 G235 определяет температуру
32
Демпфер пульсаций
Перед насосным колесом турбонагнетателя установлен демпфер пульсаций, уменьшающий шумы во впускном
коллекторе.
Картерные газы из системы
вентиляции картера
Воздух от воздушного фильтра
Демпфер пульсаций
Подача из системы
рециркуляции ОГ низкого
давления
Воздух под давлением
к промежуточному охладителю
s581_059
Модуль механизма изменения геометрии турбины
Вместо литой опоры модуль механизма изменения
Такое решение увеличивает сечение потока ОГ
геометрии турбины устанавливается на заклёпках.
к турбине. В свою очередь, это повышает
отзывчивость турбонагнетателя.
Модуль механизма изменения
Модуль механизма изменения
геометрии турбины, прежний
геометрии турбины, новый
Литые перемычки
Перемычки-заклёпки
s581_061
33
Механическая часть двигателя
Система выпуска ОГ
Для более быстрой и эффективной нейтрализации
аммиака из системы SCR и преобразует оксиды
ОГ модуль нейтрализации ОГ в системе выпуска ОГ
азота в азот и воду. Кроме того, он используется
двигателя V6 TDI в Touareg 2019 расположен
для окисления монооксида углерода,
рядом с двигателем. Модуль нейтрализации ОГ
образующегося в ходе регенерации сажевого
состоит из окислительного нейтрализатора,
фильтра, до диоксида углерода.
накопительного нейтрализатора NOx,
В зависимости от режима эксплуатации часть
каталитического нейтрализатора SCR и сажевого
отработавших газов направляется через систему
фильтра. За модулем нейтрализации ОГ
рециркуляции ОГ низкого давления
по направлению потока находится нейтрализатор
к компрессорной части турбонагнетателя.
NH3. Этот нейтрализатор улавливает излишки
Трубопровод восстановителя
Датчик NOx G687
Блок заслонки ОГ
J883
Модуль нейтрализации ОГ Датчик частиц сажи
G784
Нейтрализатор NH3
Форсунка
восстановителя
N474
Электронный блок датчика/
блок управления датчика NOx J583
Клапан рециркуляции ОГ
Радиатор контура рециркуляции ОГ
с исполнительным электродвигателем 2
низкого давления
V339
34
Большое спасибо!
Ваше мнение очень важно для нас.
Нет комментариевНе стесняйтесь поделиться с нами вашим ценным мнением.
Текст