1.9 TDI PD від VAG Group. Сімейство дизельних двигунів з впорскуванням насос-форсунка

AvtoAd

26/05/2022
1.9 TDI PD від VAG Group. Сімейство дизельних  двигунів з впорскуванням насос-форсунка

1.9 TDI — дизельний двигун з турбонаддувом з прямим впровадженням, встановлений в автомобільних групах Volkswagen, виготовлений та постійно модернізований у роках 1991—2011 років. Згодом 1,9 TDI також з'явився у Ford Galaxy, поблизу VW Sharan та Seat Alhambra.

Більш потужні двигуни 1.9 TDI мають масову максимальну потужність і потужність, що на десять відсотків інтенсивніша, ніж зазначено виробником.

Спільно з Bosch, Volkswagen вдалося розробити дизельний двигун із системою впорскування насоса, керованою електромагнітним клапаном, придатним для використання в легкових автомобілях.

 

Електромагнітний клапан: 

 

        

 

 

1,9-літровий двигун TDI з новою помпою системи впорскування відповідає суворим вимогам для підвищення продуктивності та більш чистих відходів. 

 

 

 

Розробка 1,9-літрового двигуна TDI з системою впорскування насоса

 

 

Новий 1,9-літровий двигун TDI потужністю 100 л. с. (74 кВт) із системою упорскуванням насос-форсунка був розроблений на основі 1,9-літрового двигуна TDI потужністю 109 л. с. (81 кВт) з розподільним насосом і без проміжного валу. Ця програма самонавчання стосується конструкції та функціонування нової системи впорскування насоса, а також модифікацій паливної системи, системи керування двигуном та механічних компонентів двигуна для розміщення системи.

 

Дизельний двигун із системою впорскування насоса має наступні переваги перед двигуном з розподільним ТНВД:

• Низький шум горіння;
• Низька витрата палива;
• Чисті викиди;
• Висока ефективність. 

 

 

Ці переваги пов’язані з високим тиском впорскування, а саме до 27 846 фунтів на квадратний дюйм (192 000 кПа / 1 920 бар), а також з фазою перед ін'єкцією. 

 

 

Технічні дані 1,9-літрового двигуна TDI з системою впорскування насос

 

  • Код двигуна: BEW;

 

  •  Тип: чотирициліндровий двигун з двома клапанами на циліндрі;                                                            

 

  •  Зміщення: 115,7 куб. дюймів (1896 см3);

 

  • Занурення: 3,13 дюйма (79,5 мм);

 

  •  Розширення: 3,76 дюйма (95,5 мм);

 

  • Стиснення: 19,0 : 1;

 

  •  Максимальна вихідна потужність: 100 к.с. (74 кВт) при 4000 об/хв;

 

  • Максимальний крутний момент: 177 lbs-ft (240 Нм) при 1800–2400 об/хв;

 

  •  Управління двигуном: EDC 16;

 

  • Послідовність стрільби: 1-3-4-2;

 

  •  Контроль викидів: Bin 10 Федеральна концепція викидів EPA, OBD II, каталітичний нейтралізатор, водяне охолодження, система EGR.

 

 

 

 

 

Трапецієподібний поршень і шатун

 

 

Маточина поршня і вушко шатуна мають трапецієподібну форму. Це забузпечує високий тиск горіння в 1,9-літровому двигуні. 

 

 

 

У порівнянні зі звичайною ланкою у формі паралелограма між поршнем і шатуном, трапецієподібне вушко шатуна і маточина поршня мають більшу площу контактної поверхні на поршневому пальці завдяки своїй формі.

 

 

 

 

 Процес горіння відбувається на більшій площі, і це знімає навантаження на поршневий палець і шатун.

 

 

 

 

 

Зубчастий ремінь

 

 

Для створення високого тиску впорскування до 27 846 фунтів на квадратний дюйм (192 000 кПа / 1920 бар) потрібні значні зусилля насоса. Ці зусилля виснажують компоненти зубчастого ремінного приводу.

 

Щоб зняти навантаження зі зубчастого ремення, існує кілька модифікацій: 

• Вібраційний амортизатор, вбудований в шестерню розподільного валу, зменшує вібрацію в приводі зубчастого пасу;

• Зубчастий ремінь приблизно на 0,20 дюйма (5 мм) ширший за зубчастий ремінь, який використовується в базовому двигуні. Більші сили можуть передаватися більшою площею поверхні;

• Гідравлічний натягувач утримує зубчастий ремінь рівномірно натягнутим у різних станах навантаження;

• Деякі зуби на зубчастому ремені колінчастого валу мають більший зазор, щоб зменшити зношення зубчастого ременя.

 

 

 

Для зняття навантаження на зубчастий ремінь під час циклу впорскування шестерня ременя ГРМ колінчастого валу має дві пари зубів з більшим проміжком, ніж інші зуби.

 

 

 

 

Функції 

 

 

Під час циклу впорскування відбувається навантаження на зубчастий ремінь. Зубчаста шестерня ременя газорозподільного валу сповільнюється під дією сил накачування. У той же час, процес горіння прискорює ремінну передачу колінчастого валу. Зубчастий ремінь розтягується, в результаті чого крок тимчасово збільшується. Через порядок спрацьовування двигуна цей процес розтягування відбувається через регулярні проміжки часу, і одні й ті жт самі зуби на шестірні ременя ГРМ кожного разу перебувають у зчепленні зі зубчастим ременем.

 

 

Нерівномірний проміжок між зубами

 

 

На 1,9-літровому двигуні TDI з системою впорскування насосом зуби зубчастого ременя колінчастого валу мають більший проміжок у певних точках, щоб компенсувати зміну кроку зубців ременя і таким чином зменшити зношення зубчастого ременя.

 

 

 

Схема постачання палива

 

 

ч1. 

 

 

ч2. 

 

 

Паливний насос

 

 

Паливний насос розташований безпосередньо ззаду вакуумного насоса на головці циліндрів. Він переміщує паливо з паливного бака в насос-форсунки. Обидва насоси разом  рухаються до  розподільний валу. Їх ще називають тандемним насосом.

 

 

 

Паливний насос є блокуючим лопастним насосом. Блокувальні лопатки притиснуті до ротора насосу тиском пружини. Цей дизайн дозволяє паливному насосу рівномірно подавати паливо на низьких обертах двигуна.

Система паливних каналів всередині насосу сконструйована так, що ротор завжди залишається змоченим паливом, навіть якщо бак висох. 

 

 

 

Функції 

 

 

Усього є 4 камери: 2 втягують, а 2 відкачують паливо.  Паливний насос працює, накопичуючи напиво у камерах. При цьому об'єм камер спочатку збільшується, а потім зменшується.  Це, відповідно, виштовхує паливо з тиском. Камери втягування та відкачування відокремлені одна від одної пружинними блокуючими лопатками та лопатями ротора насоса. Паливо, що втягується в камеру 1, виштовхується з камери 2. Паливо, що втягується в камеру 3, виштовхується з камери 4. Обертання ротора збільшує об'єм камери 1, а об'єм камери 4 одночасно зменшується. Паливо виштовхується з камери 4 до магістралі подачі палива в головку циліндрів.

 

 

 

Обертання ротора збільшує об’єм камери 3 й зменшує об’єм камери 2. Паливо, що втягується в камеру 1, витісняється з камери 2 до лінії подачі палива в головці циліндра.

 

 

 

 

Система охолодження палива

 

 

Високий тиск нагріває невикористане паливо настільки, що його потрібно охолодити, перш ніж те повернеться у паливний бак. Паливний охолоджувач розташований на паливному фільтрі. Він охолоджує паливо, що повертається, і таким чином запобігає потраплянню надмірно гарячого палива в паливний бак та  вберігає датчик рівня палива G від пошкодження.

 

 

Контур охолодження палива

 

 

Нагріте паливо повертається від насоса-форсунки через паливний охолоджувач. Його тепло передається охолоджуючій рідині в контурі охолодження палива, який також проходить процес охолодження. Допоміжний водяний охолоджувач знижує температуру охолоджуючої рідини в паливі.

Насос для охолоджувача палива V166 - це електричний рециркуляційний насос. Він циркулює охолоджуючу рідину в контурі охолодження палива через допоміжний водяний охолоджувач і охолоджувач палива. Вмикається модулем керування з прямим впорскуванням палива J248 через реле й охолоджує паливо J445 при температурі палива 158°F (70°C).

Контур охолодження палива значною мірою відокремлений від контуру охолодження двигуна. Це необхідно, оскільки температура охолоджувальної рідини в контурі охолодження двигуна занадто висока, щоб охолодити паливо, коли двигун працює при робочій температурі. Контур охолодження палива підключається до контура охолодження двигуна біля розширювального бака. Це дає можливість поповнити охолоджуючу рідину для охолодження палива в розширювальний бачок охолоджуючої рідини. Також, це дозволяє компенсувати зміни об’єму через коливання температури.

 

 

 

Насос-Форсунка

 

 

Насос-форсунка — це насос, який створює тиск; працює з блоком керування електромагнітного клапана та інжектором. Кожен циліндр двигуна має окремий насос-форсунку. Це автоматично позбавляє системи потреби в  магістралі високого тиску або в розподільному інжекторному насосі.

 

Як і звичайна система з розподільним інжекторним насосом і окремими форсунками, нова система упорскування насоса виконує такі функції:

  • Створення високого тиску, необхідного для впорскування; 
  • Подача палива в циліндри в необхідній кількості у конктерний момент. 

 

 

Насос-форсунка встановлений безпосередньо в головку циліндрів.

 

 

 

 

Важливо: носос-форсунки кріпляться до головки циліндрів з допомогою окремих затискних блоків. Важливо переконатися, що насос-форсунки правильно розташовані після втановлення. Бо якщо насос-форсунки встановлені не перпендикулярно до головок циліндрів, кріплення можуть ослабнути. Це ймовірно спровокує пошкодження. 

 

 

 

 

Дизайн 

 

 

 

 

 

 

Привідний механізм

 

 

Розподільний вал має чотири додаткові камери для керування насосом-форсунками.Це активує поршні з допомогою коромисла роликового типу.

 

 

Кулачок впорскування має крутий передній край і поступовий нахил до задньої кромки. В результаті крутого переднього краю поршень насоса виштовхується вниз з високою швидкістю. Високий тиск подачі палива  досягається швидко. 

 

 

Поступовий нахил задньої кромки кулачка дозволяє поршню насоса рухатися вгору повільно та рівномірно. Паливо надходить у камеру високого тиску насоса-форсунки без бульбашок повітря.

 

 

 

Вимоги до утворення суміші та горіння

 

 

Вдалий процес утворення суміші є життєво важливим фактором для ефективноо горіння. Відповідно, паливо необхідно впорскувати в потрібній кількості в потрібний час і під високим тиском. Навіть мінімальні відхилення можуть призвести до підвищення рівня викидів забруднюючих речовин, шумного горіння або надмірної втрати палива. Коротка затримка запалювання важлива для послідовності горіння дизельного двигуна. Затримка запалювання - це період між початком впорскування палива і початком підвищення тиску в камері горіння. Якщо протягом цього періоду впорскується великий об'єм палива, тиск різко підвищеється і викликає гучний шум горіння.

 

Фаза перед впорскуванням

Для пом’якшення процесу горіння перед початком фази основного впорскування під низьким тиском впорскується невелика кількість палива. Це фаза перед ін’єкцією. Згоряння цієї невеликої кількості палива викликає підвищення тиску і температури в камері горіння. Це відповідає вимогам  швидкого запалювання основної кількості впорскування, таким чином зменшуючи затримку запалювання. Фаза перед ін’єкцією, «інтервал введення» між фазою перед ін’єкцією та фаза основного впорскування провокують поступове підвищення тиску в камері горіння, а не раптове підвищення тиску. Наслідками є низький рівень шуму горіння та менші викиди оксиду азоту.

 

Основна фаза впорскування 

Головна вимога до фази основного впорскування – утворення хорошої суміші. Мета полягає в тому, щоб, якщо це можливо, повністю спалити паливо. Високий тиск впорскування тонко розпилює паливо, щоб паливо та повітря могли добре змішуватися одне з одним. Повне горіння зменшує викиди забруднюючих речовин і забезпечує високу ефективність двигуна.

 

Кінець впорскування 

Вкінці процесу впорскування важливо, щоб тиск швидко падав, а голка інжектора швидко закривалася. Це запобігає потраплянню палива в камеру горіння за  низького тиску впорскування і з великим діаметром крапель. В таких умовах паливо не згорає повністю, і це прововкує збільшення викидів забруднюючих речовин.

 

 

Процес впорскування

 

 

1. Наповнення камери високого тиску. 

Під час фази наповнення поршень насоса рухається вгору під дією пружини поршня і таким чином збільшує об’єм камери високого тиску. Електромагнітний клапан насоса-форсунки не активований. Голка електромагнітного клапана знаходиться у стані спокою. Від лінії подачі палива до камери високого тиску шлях відкритий. Тиск палива в трубопроводі змушує паливо надходити в камеру високого тиску.

 

 

 

 

2. Фаза перед впорскуванням.

Кулачок впорскування штовхає поршень насоса вниз з допомогою коромисла роликового типу. Це витісняє частину палива з камери високого тиску назад у магістраль подачі палива. Модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 ініціює цикл вприскування, активуючи електромагнітний клапан насоса-інжектора. Голка електромагнітного клапана втискається в сідло клапана і закриває шлях від камери високого тиску до лінії подачі палива. Це іпровокує підвищення тиску в камері високого тиску. При тиску 2611 фунтів на квадратний дюйм (18 000 кПа / 180 бар) голка інжектора піднімається зі свого гнізда, і починається цикл перед впорскуванням. 

 

 

Під час фази перед впорскуванням хід голки інжектора гаситься гідравлічною подушкою. В результаті можна точно відміряти об'єм впорскування. У першій третині загального процесу голка інжектора відкривається без гасіння. Об'єм попереднього впорскування впорскується в камеру горіння. 

 

 

Як тільки амортизуючий поршень занурюється в отвір корпусу форсунки, паливо над голкою інжектора витісняється в камеру пружини інжектора тільки через отвір витоку. Це створює агідравлічну подушку, яка обмежує хід голки інжектора під час фази перед впорскуванням.

 

 

3. Кінець фази перед впорскуванням.

Фаза перед впоскування закінчується відразу після відкриття голки інжектора. Підвищення тиску змушує втягуючий поршень рухатися вниз, тим самим збільшуючи об’єм камери високого тиску. В результаті тиск на мить падає, і голка інжектора закривається. На цьому етапі рух поршня втягується вниз сільніше й навантажує пружину інжектора. Щоб знову відкрити голку інжектора під час наступної фази основного впорскування, тиск палива має бути більшим, ніж під час фази перед впорскуванням.

 

 

 

4. Початок основної фази впорскування.

Тиск у камері високого тиску знову підвищується незабаром після закриття голки інжектора. Електромагнітний клапан насоса-інжектора залишається закритим, а поршень насоса рухається вниз. За приблизно 4351 фунт/кв.дюйм (30 000 кПа/300 бар) тиск палива перевищує силу, яку чинить попередньо навантажена пружина інжектора. Голка інжектора знову піднімається зі свого місця і вводять основну кількість ін’єкції. Тиск підвищується до 27 121 фунтів на квадратний дюйм (187 000 кПа / 1870 бар) до 27 846 фунтів на квадратний дюйм (192 000 кПа / 1920 бар). Максимальний тиск палива досягається під час максимальної потужності двигуна. Це відбувається на високих обертах двигуна, коли впорскується великий об'єм палива.

 

 

5. Основна фаза впорскування.

Цикл упорскування закінчується, коли модуль керування двигуном J248 з прямим вприскуванням палива перестає активувати електромагнітний клапан насоса-форсунки. Пружина електромагнітного клапана відкриває голку електромагнітного клапана, і паливо, витіснене поршнем насоса, може потрапити в магістраль подачі палива. Тиск падає. Голка інжектора закривається, і пружина форсунки притискає поршень байпаса у вихідне положення. На цьому основна фаза ін'єкції закінчується.

 

 

6. Повернення палива насосм-форсункою.

 

Повернення палива насосом-форсункою відбувається у такому порядку: 

  • Охолодження насосу-інжектора шляхом промивання палива з трубопроводу подачі палива через канали насоса-інжектора у зворотний паливний трубопровід;
  • Випуск палива, що витікає, через поршень насоса;
  • Відокремлення бульбашкової пари з трубопроводу подачі палива насоса-форсунки через обмежувачі у зворотному трубопроводі палива.

 

 

 

 

Управління двигуном: огляд системи

 

 

Датчики

 

 

Актуатори 

 

 

Датчик положення розподільного валу G40

 

 

Датчик положення розподільного валу G40 є датчиком Холла. Він прикріплений до захисту зубчастого ременя під шестернею розподільного валу; сканує сім зубців на колесі датчика розподільного валу, прикріпленому до шестірні розподільного валу.

 

 

 

Застосування сигналу

Модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 використовує сигнал, який генерує датчик положення розподільного валу G40, щоб визначити взаємне положення поршнів у циліндрах під час запуску двигуна.

 

 

Наслідки збою сигналу

У разі збою сигналу датчика положення розподільного валу G40, модуль керування двигуном із прямим вприскуванням палива J248 використовує сигнал, який генерує датчик швидкості двигуна G28.

 

 

Електрична схема

G40 Датчик положення розподільного валу
J248 Модуль керування двигуном із прямим уприскуванням палива
J317 Блок живлення (клема 30, B+) Реле.

 

 

 

Розпізнавання циліндра під час запуску двигуна

 

 

Під час запуску двигуна модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 повинен визначити, який циліндр знаходиться на такті стиснення, аби активувати правильний клапан насоса-форсунки. Щоб досягти цього, він оцінює сигнал, створений датчиком положення розподільного валу G40, який сканує зубці колеса датчика розподільного валу, щоб визначити положення розподільного валу.

 

 

Колесо датчика розподільного валу

 

 

Оскільки розподільний вал здійснює один оберт на 360 градусів за робочий цикл, на колесі датчика є зуб для кожного окремого циліндра. Ці зуби розташовані на відстані 90 градусів один від одного. Щоб розрізняти циліндр, колесо датчика має додатковий зуб з різним інтервалом для кожного з циліндрів 1, 2 і 3.

 

 

Кожного разу, коли зуб проходить через датчик положення розподільного валу G40, напруга ефекту Холла індукується і передається на модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248. Оскільки зубці розташовані на різній відстані один від одного, індукована напруга виникає через різні проміжки часу. Виходячи з цього, модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 визначає взаємне розташування циліндрів і використовує цю інформацію для керування електромагнітними клапанами насоса-форсунки.

 

 

 

 

Датчик обертів двигуна G28

 

 

Датчик швидкості двигуна G28 є індуктивним датчиком. Він кріпиться до блоку циліндрів.

 

 

 

Колесо датчика обертів двигуна

 

 

Датчик швидкості двигуна G28 сканує колесо датчика 60-2-2, прикріплене до колінчастого валу. Це означає, що колесо датчика має 56 зубців з двома проміжками шириною по два зуби кожен. Ці проміжки розташовані під кутом 180 градусів і є орієнтирами для визначення положення колінчастого валу.

 

 

Застосування сигналу

 

 

Сигнал, який генерує датчик швидкості двигуна G28, забезпечує як швидкість двигуна, так і точне положення колінчастого валу. З допомогою цієї інформації розраховується точка впорскування та об'єм впорскування.

 

 

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

Якщо сигнал датчика швидкості двигуна G28 виходить з ладу, двигун вимикається.

 

 

 

Електрична схема:

 

 

  • G28 Датчик швидкості двигуна;
  • J248 Модуль керування двигуном із прямим уприскуванням палива.

 

 

 

 

Функція швидкого запуску

 

 

Щоб забезпечити швидкий запуск двигуна, модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 оцінює сигнали, які генеруються датчиком положення розподільного валу G40 і датчиком швидкості двигуна G28. Модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 використовує сигнал, який генерує датчик положення розподільного валу G40, щоб визначити взаємне положення поршнів у циліндрах під час запуску двигуна. Оскільки на колесі датчика колінчастого валу є два проміжки, модуль керування двигуном J248 з прямим вприскуванням палива дизельного двигуна отримує відповідний сигнал від датчика швидкості двигуна G28 лише після половини оберту колінчастого валу. Інтерпретуючи сигнали від цих двох датчиків, модуль керування дизельним двигуном з прямим уприскуванням палива J248 визначає положення колінчастого валу відповідно до розподільного валу і, таким чином, положення поршнів у циліндрах на ранній стадії. Маючи цю інформацію, він може активувати правильний електромагнітний клапан у відповідний час, щоб ініціювати цикл вприскування в наступному циліндрі та досягти стадії стиснення. Функція швидкого пуску забезпечує ранній запуск двигуна, оскільки синхронізація з першим циліндром не потрібна.

 

 

 

 

Датчик температури палива G81

 

 

Датчик температури палива G81 розташований у зворотному паливному трубопроводі між паливним насосом і паливним охолоджувачем. Він визначає поточну температуру палива в цій точці. Датчик температури палива G81 має негативний температурний коефіцієнт. Опір датчика зменшується з підвищенням температури палива.

 

 

 

Застосування сигналу

 

 

Сигнал, генерований датчиком температури палива G81, використовується модулем керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 для визначення температури палива. Цей сигнал необхідний для розрахунку початку точки впорскування та кількості впорскування, щоб можна було врахувати щільність палива за різних температур. Цей сигнал також використовується для визначення моменту включення паливного насосу охолодження.

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

У разі несправності сигналу датчика температури палива G81 модуль керування двигуном J248 з прямим вприскуванням палива обчислює нове значення на основі сигналу, створеного датчиком температури охолоджуючої рідини двигуна G62.

 

 

Електрична схема

 

 

G81 Датчик температури палива.
J248 Модуль керування двигуном із прямим вприскуванням палива.

 

 

 

 

Датчик масової витрати повітря G70

 

 

Датчик масової втрати повітря G70 з розпізнаванням зворотного потоку розташований у впускній трубі. Він визначає масу всмоктуваного повітря. Дія відкриття і закриття клапана викликає зворотні потоки в наведеній масі повітря у впускному трубопроводі. Датчик масової витрати повітря G70 розпізнає і враховує масу повітря, що повертається, у сигналі, який він посилає на модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248. Повітряну масу вимірюють точно.

 

 

 

Застосування сигналу

 

 

Модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 використовує виміряні значення датчика масової витрати повітря G70 для розрахунку кількості впорскування та швидкості рециркуляції вихлопних газів.

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

Якщо сигнал від датчика масової витрати повітря G70 виходить з ладу, модуль керування дизельним двигуном з прямим уприскуванням палива J248 використовує фіксоване значення заміни.

 

 

Датчик температури охолоджуючої рідини двигуна G62

 

 

Датчик температури охолоджуючої рідини двигуна G62 розташований біля з’єднання охолоджуючої рідини на головці циліндрів. Він надсилає інформацію про поточну температуру охолоджуючої рідини в модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248.

 

 

 

Застосування сигналу

 

 

Модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 використовує температуру охолоджуючої рідини як значення корекції для розрахунку кількості впорскування.

 

 

Датчики педалі газу

 

 

Датчики педалі газу об'єднані в єдиний корпус і з'єднані з педаллю з допомогою механічного зв'язку. Є такі датчики педалі газу: 

  • Датчик положення дросельної заслінки G79;
  • Перемикач Kick Down F8;
  • Перемикач положення дросельної заслінки F60.

 

 

 

Застосування сигналу

 

 

Модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 може розпізнати положення педалі газу за цим сигналом. У автомобілях з автоматичною коробкою передач перемикач Kick Down F8 вказує на модуль керування двигуном з прямим увприскуванням палива J248 w. 

 

 

Наслідку збою сигнлу

 

 

Без сигналу від датчика положення дросельної заслінки G79 модуль керування двигуном J248 з прямим вприскуванням палива не може розпізнати положення педалі газу. Двигун працюватиме лише на підвищених обертах холостого ходу.

 

 

Датчики впускного колектора

 

 

Датчики впускного колектора об'єднані в єдиний модуль і встановлені у впускній трубі. Є такі датчики впускного колектора: 

     • Датчик абсолютного тиску в колекторі G71;
     • Датчик температури впускного повітря G72. 

 

 

 

Датчик абсолютного тиску в колекторі G71

 

 

Застосування сигналу

 

 

Датчик абсолютного тиску в колекторі G71 подає сигнал, необхідний для перевірки тиску наддуву. Модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 порівнює фактичне виміряне значення із заданим значенням на карті тиску заряду. Якщо фактичне значення відхиляється від заданого, модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 регулює тиск наддуву з допомогою перепускного клапана N75.

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

Тиск заряду більше не можна регулювати. Падає продуктивність двигуна.

 

 

Датчик температури впускного повітря G72

 

 

Застосування сигналу

 

 

Модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 потребує сигналу, генерованого датчиком температури впускного повітря G72, як значення корекції для обчислення тиску наддуву. Потім він може рохрахувати вплив температури на щільність повітря, що наддувається. 

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

Якщо сигнал датчика температури впускного повітря G72 не працює, модуль керування двигуном J248 з прямим вприскуванням палива використовує фіксоване значення для розрахунку тиску наддуву. Це може спричинити зниження продуктивності двигуна.

 

 

 Датчик барометричного тиску F96

 

 

Датчик барометричного тиску F96 розташований всередині модуля управління двигуном з прямим вприскуванням палива J248.

 

 

 

Застосування сигналу

 

 

Датчик барометричного тиску F96 надсилає поточний тиск навколишнього повітря до модуля керування двигуном із прямим вприскуванням палива J248. Це значення залежить від географічної висоти автомобіля. За допомогою цього сигналу модуль керування дизельним двигуном з прямим уприскуванням палива J248 може виконувати корекцію висоти для контролю тиску наддуву та рециркуляції вихлопних газів.

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

Виникає чорний дим. 

 

 

Перемикач вакуумного вентиляційного клапана зчеплення F36

 

 

Перемикач вакуумного вентиляційного клапана зчеплення F36 розташований на педалі в автомобілях з механічною коробкою передач.

 

 

 

Застосування сигналу

 

 

Модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 визначає за цим сигналом, увімкнене чи вимкнене зчеплення. Коли зчеплення увімкнене, кількість впорскування за короткий час зменшується, щоб запобігти тремтінню двигуна під час перемикання передач.

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

Якщо сигнал від перемикача вакуумного вентиляційного клапана зчеплення F36 не працює, під час перемикання передач може виникнути тремтіння двигуна. 

 

 

Датчики педалі гальма

 

 

Датчики педалі гальма інтегровані в єдиний модуль, який кріпиться на кронштейні педалі гальма. Є такі датчики педалі гальма:

• Вимикач стоп-сигналу F;
• Перемикач педалі гальма F47.

 

 

 

 

Застосування сигналу

 

 

Обидва перемикачі подають на модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 сигнал «гальмування активовано». Частота обертання двигуна регулюється під час активації гальма з міркувань безпеки, оскільки датчик положення дросельної заслінки G79 може бути несправний.

 

 

Наслідки збою сигналу

 

 

Якщо один з двох перемикачів виходить з ладу, модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 зменшує об'єм палива. Падає продуктивність двигуна.

 

 

Електромагнітні клапани насоса-форсунки 

 

 

1,9-літровий двигун TDI з новою системою впорскування насоса використовує чотири електромагнітні клапани насоса-форсунки:

• Клапан для насоса-форсунки, циліндр 1 N240;
• Клапан для насоса-форсунки, циліндр 2 N241;
• Клапан для насоса-форсунки, циліндр 3 N242;
• Клапан для насоса-форсунки, циліндр 4 N243.

Електромагнітні клапани насоса-форсунки кріпляться до насоса-форсунок за допомогою накидної гайки. Модуль керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 регулює початок точок впорскування та кількість впорскувань насоса-форсунок, активуючи їх електромагнітні клапани у відповідний час.

 

 

Початок точки впорскування

Як тільки модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 активує електромагнітний клапан насоса-форсунки, магнітна котушка притискає голку електромагнітного клапана вниз у сідло клапана і закриває шлях від лінії подачі палива до камери високого тиску насоса-форсунки. Потім починається цикл ін’єкції.

 

Кількість ін'єкцій

Кількість вприскувань залежить від часу, протягом якого активується електромагнітний клапан. Паливо впорскується в камеру горіння, поки електромагнітний клапан насоса-форсунки закритий.

 

Наслідки поломки

Якщо електромагнітний клапан насоса-форсунки виходить з ладу, двигун не працюватиме плавно, і його продуктивність буде знижена. Електромагнітний клапан насоса-форсунки має подвійну функцію безпеки. Якщо клапан залишається відкритим, тиск у насосі-форсунці не згенерується. Якщо клапан залишається закритим, камера високого тиску насоса-форсунки більше не наповнтться. У будь-якому випадку, паливо потрапить в циліндри.

 

 

 

Електрична схема

 

 

  • J248 Модуль керування двигуном із прямим уприскуванням палива;
  • Клапан N240 для насоса/форсунки, циліндр 1;
  • Клапан N241 для насоса/форсунки, циліндр 2;
  • Клапан N242 для насоса/форсунки, циліндр 3;
  • Клапан N243 для насоса/форсунки, циліндр 4.

 

 

Контроль електромагнітного клапана насоса-форсунки

 

 

Модуль керування двигуном із прямим вприскуванням палива J248 контролює електричний струм, який провокує роботу електромагнітних клапанів. Це забезпечує зворотній зв’язок модуля керування двигуном J248 з прямим вприскуванням палива, коли впорскування починається. Модуль керування двигуном з прямим вприскуванням палива J248 використовує цей зворотній зв’язок для регулювання початку періодів вприскування під час наступних циклів горіння. Початок впорскування починається, коли активізується електромагнітний клапан насоса-форсунки. Струм, що подається на електромагнітний клапан насоса-форсунки, створює магнітне поле. Зі збільшенням сили струму клапан закривається; магнітна котушка притискає голку електромагнітного клапана в сідло клапана. Це закриває шлях від лінії подачі палива до камери високого тиску насоса-форсунки, і починається період упорскування. Коли голка електромагнітного клапана контактує зі своїм сідлом клапана, модуль керування двигуном J248 дизельного двигуна з прямим вприскуванням палива виявляє характерну ознаку спаду та зростання потоку струму. Ця точка називається початком періоду ін’єкції (ППІ). Це означає, що електомагнітний клапан насаса-форсунки повністю закритий. 

Отже: 

«Початок впорскування» — це момент часу, коли запускається струм приводу до електромагнітного клапана насоса-форсунки;

«Початок періоду ін’єкції (ППІ)» — це момент часу, коли голка електромагнітного клапана контактує з сідлом клапана.

Коли електромагнітний клапан закритий, модуль управління двигуном J248 з прямим вприскуванням палива підтримує постійний струм, щоб утримувати цей клапан закритим. Після закінчення необхідного періоду часу для подачі палива активний струм вимикається, а електромагнітний клапан відкривається.

 

 

Схема струму 

 

 

 

 

Наслідки поломки

 

Внаслідок помки електромагнітного клапана початок вприскування визначається на основі фіксованих значень з карти керування. Регулювання стає неможливим, і продуктивність двигуна погіршується.

 

 

Клапан перемикання клапана впускного колектора N239

 

 

Перемикаючий клапан для заслінки впускного колектора N239 розташований у моторному відсіку, поблизу датчика масової витрати повітря G70. Він перемикає вакуум для активізації заслінки впускного колектора у впускній трубі. Це зупиняє тремтіння двигуна під час вимкнення зчеплення. Дизельні двигуни мають високу ступінь стиснення. Двигун тремтить під час вимкнення зчеплення через високий тиск стиснення введеного повітря. Невелика кількість повітря стискається, і двигун плавно працює до зупинки.

 

 

Функції 

 

 

Якщо двигун вимкнений, модуль керування двигуном із прямим вприскуванням палива J248 надсилає сигнал на перемикаючий  клапан для заслінки впускного колектора N239. Цей колектор потім перемикає вакуум для вакуумного двигуна. Вакуумний двигун закриває заслінку впускного колектора. 

 

 

 

Наслідки поломки

 

 

Якщо перемикаючий клапан для заслінки впускного колектора N239 виходить з ладу, а заслінка впускного колектора залишається відкритою. Зростає схильність двигуна до тремтання під час вимкнення.

 

 

Електрична схема

 

 

  • J217 Модуль керування трансмісією;
  • J248 Модуль керування двигуном із прямим вприскуванням палива;
  • N239 Перемикаючий клапан для заслінки впускного колектора;
  • S Запобіжник. 

 

 

 

Реле насоса, охолодження палива J445

 

 

Реле насоса, охолодження палива J445 розташоване на кронштейні кріплення модуля керування двигуном. Елемент пристрою активується модулем управління двигуном з прямим вприскуванням палива J248; за температури палива 158°F (70°C) перемикає робочий струм g для насоса охолодження палива V166.

 

 

 

Наслідки поломки 

 

 

Якщо реле насоса, охолодження палива J445 виходить з ладу, то нагріте паливо, що тече від насоса-форсунок до паливного бака, не охолоджується. Паливний бак і датчик рівня палива G можуть бути пошкодженими. 

 

 

Електична схема

 

 

  • J248 Модуль керування двигуном із прямим уприскуванням палива;
  • J317 Блок живлення (клема 30, B+) Реле;
  • J445 Реле для насоса, охолодження палива;
  • S Запобіжник;
  • V166 Насос для охолоджувача палива.

 

 

 

 

 

Регулятор перепускного клапана перепускного клапана N75

 

 

Двигун має змінну геометрію турбіни для оптимальної адаптації тиску заряду до реальних умов водіння. Для регулювання тиску наддуву розрідження у вакуумному блоці для регулювання лопатей турбокомпресора встановлюється залежно від коефіцієнту шпаруватості імпульсу. Регулятор перепускного клапана перепускного клапана N75 активується модулем управління двигуном з прямим вприскуванням палива J248.

 

 

 

Наслідки поломки 

 

 

Якщо перепускний клапан перепускного клапана N75 виходить з ладу, вакуумний блок повертається до атмосферного тиску. В результаті тиск заряду знижується, а продуктивність двигуна погіршується.

 

 

Електромагнітний клапан вакуумного регулятора EGR N18

 

 

Електромагнітний клапан вакуумного регулятора EGR N18 дозволяє системі рециркуляції вихлопних газів змішувати частину вихлопних газів зі свіжим повітрям, що надходить до двигуна. Це знижує температуру горіння і зменшує утворення оксидів азоту. Щоб контролювати кількість вихлопних газів, що повертаються для згоріння, модуль управління двигуном J248 з прямим вприскуванням палива активує електромагнітний клапан вакуумного регулятора EGR N18 з робочими циклами на основі внутрішніх карт контролю.

 

 

 

Наслідки поломки 

 

 

Ефективність двигуна погіршиться, а рециркуляція вихлопних газів не забезпечуватиметься.

 

 

Свічка розжарювання K29

 

 

Індикатор свічки розжарювання K29 розташований на комбінації приладів. Виконує такі завдання:

• Сигналізує водієві про те, що триває фаза розжарювання перед запуском. У цьому випадку свічка горить постійно;
• Якщо компонент з можливістю самодіагностики виходить з ладу, контрольна лампа блимає.

 

 

 

 

Наслідки поломки 

Індикатор свічки розжарювання K29 загориться і не блиматиме. Повідомлення про неподалки зберігається в пам'яті неполадок.

 

 

Система свічок розжарювання

 

 

Система свічок розжарювання полегшує запуск двигуна за умови низьких зовнішніх температур. Система активується модулем керування дизельним двигуном з прямим вприскуванням палива J248 при температурах охолоджуючої рідини нижче 48°F (9°C). Реле свічок розжарювання J52 активується модулем управління двигуном з прямим вприскуванням палива J248. Потім реле свічок розжарювання J52 вмикає робочий струм для свічок розжарювання Q6.

 

 

Функції

 

Процес роботи свічок поділяється на дві фази: період розжарювання та тривалий період розжарювання.

 

 

Огляд системи свічок розжарювання

 

 

 

 

Період розжарювання

 

 

Свічки розжарювання активуються, коли запалення увімкнено, а зовнішня температура становить нижче 48°F (9°C). Індикатор свічки розжарювання K29 починає горіти. Після закінчення цього періоду свічка  розжарювання гасне. Двигун можна запустити.

 

 

Період тривалого розжарювання 

 

 

Період тривалого розжарювання відбувається щоразу, коли двигун запускається, незалежно від того, передує йому період розжарювання чи ні.Період  триває не більше чотирьох хвилин, впродовж яких зменшується шум горіння, покращується якість холостого ходу та змешуються викиди вуглеводів. 

 

 

Функціональна схема EDC 16 для 1,9-літрового двигуна TDI

 

 

 

 

 

Самодіагностика

 

З допомогою системи діагностики, тестування та інформації VAS 5051 можна прочитати наступні функції:


01 Зчитування версії блоку управління;
02 Зчитування пам'яті несправностей;
03 Діагностика приводу;
04 Основне регулювання;
05 Очищення пам'яі несправностей;
06 Кінець виходу;
07 Блок керування кодуванням;
08 Зчитування блоку вимірюваних значень. 

 

 

 

 

Функція 02 – Опитування пам’яті несправностей

 

 

Компоненти з кольоровим кодом зберігаються в пам’яті несправностей з допомогою функції самодіагностики.

 

 

 

 

Регулювання насоса-форсунки

 

 

Після встановлення насоса-форсунки мінімальний проміжок між основою камери високого тиску та поршнем насоса необхідно відрегулювати з допомогою регулювального гвинта насоса-форсунки. Це регулювання запобігає удару поршня насоса об основу камери високого тиску внаслідок теплового розширення.

 

 

 

 

Спеціальні інструменти

 

 

Маркувальна табличка T 10008

 

 

Утримує гідравлічний натягувач зубчастого ременя на місці під час встановлення та зняття зубчастого ременя.

 

 

 

 

Зупинка колінчастого валу T 10050

 

 

Утримує колінчастий вал на місці на шестерні колінчастого валу під час регулювання газорозподілу.

 

 

 

Контр-тримач шестерні розподільного валу T 10052

 

 

Зняття шестерні розподільного валу з конусного кінця розподільного валу.

 

 

 

Кріплення ущільнювального кільця колінчастого валу T 10053

 

 

Направляюча втулка і компресійна втулка для встановлення ущільнювального кільця колінчастого валу.

 

 

 

Розетка-вставка T 10054

 

 

Установка кріплення блоку затиску насоса-форсунки.

 

 

 

Знімач насоса-форсунки T 10055

 

 

Зняття насоса-форсунки з головки циліндрів.

 

 

 

Ущільнювальні втулки насоса-форсунки  T 10056

 

 

Установка ущільнювального кільця на насос-форсунки.

 

 

 

 

Кайдани T 10059

 

 

Ця дужка використовується для зняття та встановлення двигуна в Passat. Двигун переміщується в положення з допомогою цієї дужки в поєднанні з підйомним механізмом 2024A.

 

 

 

Манометр VAS 5187

 

 

Вимірювання тиску палива на лінії подачі до паливного насоса.