227

Serwis

Silnik 3,3 l V8 TDI ukad wtryskowy Common RailBudowa i zasada dziaania

Zeszyt do samodzielnego ksztacenia nr 227

tylko do uytku wewntrznego

Od 1989 roku Audi AG ze swoimi silnikami TDI naley do cisej czowki konstruktorw silnikw wysokoprnych. T pozycj potwierdza niepowtarzalny silnik V8 TDI.

Common-Rail = wsplna szynaNowy ukad wtryskowy dla silnika V8

Dziki atwoci, z jak mona zastosowa ukad Common Rail w istniejcych typach silnikw, jest on ciekaw alternatyw dla dotychczasowych ukadw wtryskowych.

Common Rail, tak jak inne ukady wtryskowe, spenia nastpujce zadania: zasila silnik paliwem, wytwarza wysokie cinienie paliwa i doprowadza je do poszczeglnych cylindrw, wtryskuje paliwo w dokadnie wyliczonej dawce i dokadnie wyznaczonej chwili.

2

TreStrona WprowadzenieUkad Common Rail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Elementy ukadu Common-RailSchemat ukadu zasilania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Obwd niskocinieniowy Elektryczna pompa paliwa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Mechaniczna pompa paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Obwd wysokocinieniowy Pompa wysokocinieniowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Zawr dozowania paliwa N290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Rozdzielacz paliwa z obwodem regulacji wysokiego cinienia. . . . . . . . . . . . .13 Zawr regulacyjny cinienia paliwa N276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Czujnik cinienia paliwa G247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Obwd wysokocinieniowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 Wtryskiwacze z zaworem elektromagnetycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 Dziaanie wtryskiwacza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Ukad sterowania silnikaTworzenie mieszanki Pocztek wtrysku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Koniec wtrysku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Przedwtrysk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 Sterowanie podcinieniowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Dwudrona przepustnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Schemat ukadu sterowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Schemat funkcjonalny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 Czujniki i elementy wykonawcze Czujnik pooenia waka rozrzdu G40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Czujnik prdkoci obrotowej silnika G28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Sterownik silnika J248/J494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 Czujnik temperatury paliwa G81 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 Czujnik cinienia dolotu G71 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 Zawr kanau obejciowego pompy N312. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 Zawr dozowania paliwa N290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Uwaga! Wskazwka! Zeszyt do samodzielnego ksztacenia przedstawia budow i zasad dziaania ukadw i podzespow. Zeszyt do samodzielnego ksztacenia nie jest instrukcj naprawy! Obsug techniczn oraz naprawy naley przeprowadza wycznie na podstawie aktualnej literatury serwisowej.

3

WprowadzenieUkad wtryskowy Common RailNa ukad wtryskowy Common-Rail skadaj si: pompa zasilajca pompa wysokocinieniowa rozdzielacz paliwa z obwodem regulacji wysokiego cinienia po jednym zasobniku paliwa z czterema wtryskiwaczami na kady rzd cylindrwzbata pompa zasilajca rozdzielacz paliwa z obwodem regulacji wysokiego cinienia chodnica paliwa

zasobniki paliwa

SSP227_001

pompa wysokocinieniowa

wtryskiwacze

4

Ukad wtryskowy Common-Rail jest nazywany ukadem zasobnikowym. W ukadzie tego typu rozdzielono funkcje wytwarzania wysokiego cinienia i wtryskiwania paliwa. Osobna pompa wysokocinieniowa, umieszczona pomidzy rzdami cylindrw, wytwarza w sposb cigy cinienie. Paliwo pod cinieniem gromadzi si w zasobniku, skd krtkimi rurkami jest doprowadzane do wtryskiwaczy. Dawka i pocztek wtrysku s okrelane przez odpowiednie wysterowanie zaworw elektromagnetycznych we wtryskiwaczach.

Zalety: cinienie wtrysku moe by dowolnie zmieniane w szerokim zakresie, cinienie moe by wysokie rwnie przy niskiej prdkoci obrotowej silnika i w zakresie obcienia czciowego, swobodne sterowanie pocztkiem wtrysku (podzia na przedwtrysk, wtrysk gwny i powtrysk), duy potencja rozwojowy dziki moliwoci dowolnego ksztatowania przebiegu wtrysku, take w przyszych rozwizaniach technicznych, optymalne wspdziaanie z ukadami oczyszczania spalin.1800 1600 bar

cinienie wtrysku

1200

1000 800 600 400 200 1000 2000 3000 obr./min 5000

prdko obrotowa silnika SSP227_026

ukad zasobnikowy Common-Rail pompowtryskiwacze inne ukady z napdem krzywkowym

5

Elementy ukadu Common-RailSchemat ukadu zasilaniapompa wysokocinieniowa rozdzielacz paliwa z obwodem regulacji wysokiego cinienia

zawr regulacyjny cinienia paliwa N276 zawr dozowania paliwa N290

czujnik cinienia paliwa G247

chodnica paliwa (cz niskotemperaturowa ukadu chodzenia)

zbata pompa zasilajca

filtr paliwa bimetaliczny zawr ogrzewania filtra

6

zasobnik paliwa II rzdu cylindrw

zasobnik paliwa I rzdu cylindrw

wtryskiwacze 5 ... 8

wtryskiwacze 1 ... 4 chodnica paliwa (powietrzna) pod podog samochodu elektryczna pompa zasilajca G23

mechaniczny zawr bezpieczestwa

zasobnik pompy paliwa

zawr kanau obejciowego pompy N312 pompa paliwa (pompa wstpna) G6

SSP227_002

7

Elementy ukadu Common-RailObwd niskocinieniowyElektryczna pompa zasilajca G23 Jest to rolkowa pompa wyporowa, zamocowana z zewntrz do zbiornika paliwa. Pompa pracuje podczas dziaania rozrusznika i zasysa paliwo z zasobnika pompy w zbiorniku paliwa. Do napeniania zasobnika pompy su dwie pompy strumieniowe, napdzane przez elektryczn pomp wstpn G6 (umieszczon w zbiorniku). Zadaniem elektrycznej pompy zasilajcej jest wytworzenie cinienia ok. 3 bar podczas kadego rozruchu silnika, tak by uatwi prac zbatej pompie zasilajcej. Pozwala to na szybkie uruchamianie silnika przy kadej temperaturze paliwa. Pompa elektryczna przestaje pracowa po uruchomieniu silnika.wirnik

strona ssawna

strona toczna

SSP227_004

tarcza z rowkami rolki

strona ssawna

strona toczna

SSP227_005 komora mimorodowa 8

Zbata pompa zasilajca Jest to samozasysajca pompa mechaniczna, napdzana bezporednio przez waek zaworw dolotowych prawego rzdu cylindrw. Po uruchomieniu silnika pompa zbata zasysa paliwo poprzez kana obejciowy pompy elektrycznej z zasobnika w zbiorniku paliwa.

Zadaniem pompy zbatej jest zasilanie pompy wysokocinieniowej paliwem. Zalety mechanicznej pompy zbatej: maa wraliwo na zanieczyszczenie paliwa, niezawodno, trwao, odporno na wstrzsy. 3,1 cm3 /obrt 40 l/h przy 300 obr/min 120 l/h przy 2500 obr/min

wydajno pompy wydajno zasilania

koo napdzajce

korpus

strona ssawna

strona toczna

SSP227_006 9

Elementy ukadu Common-RailObwd wysokocinieniowyPompa wysokocinieniowa Jest to pompa trzytoczkowa o regulowanej wydajnoci, umieszczona pomidzy rzdami cylindrw. Regulacja wydajnoci polega na zmianie dawienia po stronie ssawnej. Wysokie cinienie wytwarzaj trzy toczki promieniowe, rozmieszczone co 120. Pompa jest napdzana paskiem zbatym. Poniewa na jeden obrt pompy przypadaj trzy cykle toczenia, moment potrzebny do napdu pompy zmienia si nieznacznie i jej ukad napdowy jest rwnomiernie obciony. Maksymalny moment obrotowy, niezbdny do napdu pompy, wynosi 17 Nm przy 1300 bar cinienia paliwa. Jest to ok. 9 razy mniej, ni w porwnywalnych ukadach z rozdzielaczow pomp wtryskow.

toczek mimord spryna toczka korpus pompy (przekrj)

waek napdowy

powrt do pompy zbatej powrt z rozdzielacza paliwa komora pompy z pompy zbatej

zawr dozowania paliwa N290

do rozdzielacza paliwa SSP227_007

Dane techniczne maks. cinienie prdko obrotowa wydajno pobr mocy 1350 bar 75 ... 3000 obr/min 0,6 ... 0,7 cm3/obrt 3,5 kW przy znamionowej prdkoci obrotowej i cinieniu 1350 bar w zasobniku

10

Ssaniedolot paliwa z pompy zbatej

Toczenie

zawr toczny

zawr sscy kana wysokiego cinienia spryna zaworu

spryna toczka SSP227_025 toczek

Waek napdowy pompy wprawia w ruch wszystkie trzy toczki za pomoc mimorodu. Zbata pompa zasilajca toczy paliwo przez zwk w zaworze N290 do komory pompy wysokocinieniowej oraz do obwodu smarowania i chodzenia pompy. Gdy cinienie toczenia przekracza cinienie otwarcia zaworu bezpieczestwa (0,5 ... 1,5 bar), pompa zasilajca wtacza paliwo przez zawory ssce do tych sekcji pompy, ktrych toki poruszaj si w d.

Jak tylko toczek przekroczy dolny martwy punkt, wzrost cinienia powoduje zamknicie zaworu sscego. Paliwo nie moe ju ucieka z sekcji pompy. Toczek toczy je teraz pod cinieniem wikszym, ni wytwarzaa pompa zbata. Gdy cinienie to przekroczy cinienie panujce w zasobniku paliwa, otwiera si zawr toczny sekcji i paliwo przepywa do obwodu wysokocinieniowego. Toczenie paliwa trwa tak dugo, a toczek osignie grny martwy punkt.

11

Elementy ukadu Common-RailZawr dozowania paliwa N290

tok pompujcy pompa wysokocinieniowa

zawr toczny

do zasobnika paliwa

kana smarujcy toczek regulacyjny zawr sscy powrt do pompy zbatej zawr bezpieczestwa dopyw z pompy zbatej zwka

zawr dozowania paliwa N290

SSP227_009

Pomp wysokocinieniow napdza pasek rozrzdu. Przeoenie napdu wynosi i=2/3 w stosunku do wau korbowego. W zakresie obcie czciowych oraz przy duej prdkoci obrotowej silnika pompa toczy o wiele wicej paliwa, ni wtryskuj go wtryskiwacze. Aby zmniejszy obcienie silnika przez pomp oraz ograniczy niepotrzebne rozgrzewanie paliwa, w tych stanach pracy silnika wydajno pompy jest ograniczana za pomoc zaworu N290. Zalenie od wysterowania zaworu N290, mniejsza lub wiksza cz paliwa powraca na stron ssawn pompy zbatej.

Praca ukadu, gdy zawr N290 nie jest zasilany. W stanie bezprdowym zawr N290 jest otwarty. Spryna przesuwa toczek regulacyjny w lewo i przekrj kanau, zasilajcego pomp wysokocinieniow, jest minimalny. Zawr jest zamykany w rnym stopniu, zalenie od prdkoci obrotowej i obcienia silnika. Praca ukadu, gdy zawr N290 jest zasilany. W stanie prdowym zawr N290 jest zamknity. Cinienie sterujce wzrasta i toczek regulacyjny przesuwa si w prawo, zwikszajc przekrj kanau zasilajcego pomp wysokocinieniow. Zmiana wspczynnika wypenienia impulsu elektrycznego wywouje zmian cinienia sterujcego, a zatem i zmian pooenia toczka regulacyjnego. Paliwo, ktre nie pynie do pompy wysokocinieniowej, wraca do pompy zbatej.

12

Rozdzielacz paliwa z obwodem regulacji wysokiego cinienia

do zasobnika paliwa rzd cylindrw 1 czujnik cinienia paliwa G247

powrt do pompy wysokocinieniowej rozdzielacz paliwa

zawr regulacyjny cinienia paliwa N276

SSP227_010

do zasobnika paliwa rzd cylindrw 2 zasilanie z pompy wysokocinieniowej powrt do chodnicy paliwa

W rozdzielaczu paliwa znajduje si czujnik cinienia paliwa oraz elektryczny zawr regulacji cinienia paliwa. Zadaniem rozdzielacza jest rwnomierny rozdzia paliwa pomidzy oba zasobniki. Maksymalne cinienie paliwa wynosi 1350 bar.

13

Elementy ukadu Common-RailZawr regulacyjny cinienia paliwa N276 Zadaniem zaworu, umieszczonego w rozdzielaczu paliwa, jest regulacja cinienia w obwodzie wysokocinieniowym odpowiednio do warunkw pracy silnika. Silnik nie pracuje W pooeniu spoczynkowym (bezprdowym) sia spryny dociska iglic zaworu do gniazda. Ta sia jest tak dobrana, e w zasobniku utrzymuje si cinienie ok. 100 bar.

powrt do pompy wysokocinieniowej

spryna iglicy

przycze elektromagnesu wysokie cinienie

powrt do zbiornika paliwa

SSP227_028

Silnik pracuje Podczas pracy silnika pole magnetyczne cewki wspomaga dziaanie spryny. Sia dziaajca na iglic zaworu wzrasta, przeciwstawiajc si cinieniu paliwa w zasobniku. Przekrj zaworu zmniejsza si, a cinienie w obwodzie wzrasta. W ten sposb mona optymalnie sterowa cinieniem paliwa w zasobnikach oraz wytumia pulsacje cinienia. Paliwo, odpywajce z rozdzielacza przez zawr, powraca do zbiornika paliwa.

cewka

SSP227_013

14

Czujnik cinienia paliwa G247 Czujnik G247 mierzy cinienie paliwa w obwodzie wysokocinieniowym. Element pomiarowy czujnika wytwarza sygna, ktry ukad elektroniczny czujnika przeksztaca w sygna napiciowy i przesya do sterownika silnika. Sterownik zasila ukad elektroniczny czujnika napiciem 5 V. Wraz ze wzrostem cinienia spada oporno i napicie sygnau ronie. Ten bardzo dokadny czujnik jest najwaniejszym elementem ukadu.ukad elektroniczny0

V

5

+5 V

element pomiarowy przycze wysokiego cinienia

SSP227_012

cinienie paliwa 1500 bar

0

V

5

W razie uszkodzenia czujnika cinienia paliwa sterownik wysterowuje zawr regulacji cinienia paliwa staym sygnaem. Ukad pracuje wtedy w trybie awaryjnym.

+5 V

SSP227_011 napicie wyjciowe U5,00V 4,75V 4,65V 4,50V

czujnik uszkodzony maksymalne cinienie

0,50V 0,30V 0,25V 1500 bar

minimalne cinienie czujnik uszkodzony cinienie SSP227_027 15

Elementy ukadu Common-RailObwd wysokocinieniowy Obwd wysokocinieniowy skada si z pompy wysokocinieniowej, rozdzielacza paliwa z zaworem regulacji cinienia, dwch zasobnikw paliwa (po jednym na rzd cylindrw) oraz przewodw wysokiego cinienia do wtryskiwaczy.

Paliwo zgromadzone w obwodzie suy jako tumik dla pulsacji cinienia, wywoywanych prac pompy i wtryskiwaczy.

zasobnik rzd cylindrw 1

rozdzielacz paliwa

wtryskiwacz

powrt do zbiornika paliwa

SSP227_014

16

Wtryskiwacz z zaworem elektromagnetycznym Elementy wtryskiwacza: szeciootworkowy rozpylacz z iglic, ukad sterowania hydraulicznego, zawr elektromagnetyczny, kanay paliwa.5 6

7 8

Ze wzgldu na ograniczon ilo miejsca w gowicy, zastosowano bardzo wskie wtryskiwacze o rednicy 17 mm. Paliwo pynie z przycza kanaem do rozpylacza, a take przez dawik dolotowy do komory sterujcej. Dawik wylotowy czy komor sterujc z przelewem paliwa. Zawr elektromagnetyczny otwiera lub zamyka kana z dawikiem wylotowym.

4 3

9 2 10

Dane techniczne prd przycigania sterowanie cinienie otworki rozpylacza > 20 A maks. 300 s maks. 80 V 120 ... 1350 bar 6 x 0,15 mm

11

12 1

13

wysokie cinienie przelew14 SSP227_030

1 2 3 4 5 6 7

spryna rozpylacza komora sterujca dawik wylotowy rdze zaworu elektromagnetycznego przelew do zbiornika paliwa zcze elektryczne zawr elektromagnetyczny

8 9 10 11 12 13 14

dolot paliwa z zasobnika kulka zaworu dawik dolotowy toczek sterujcy kana zasilajcy rozpylacz komora cinieniowa iglica rozpylacza

17

Elementy ukadu Common-RailDziaanie wtryskiwacza Pooenie spoczynkowe silnik nie pracuje Paliwo z zasobnika dociera do przycza wtryskiwacza. Przycze jest poczone z komor cinieniow oraz z komor sterujc, tak wic w tych przestrzeniach panuje takie samo cinienie, jak w zasobniku paliwa. Cinienie w komorze sterujcej i komorze cinieniowej jest takie samo. Zawr wtryskiwacza jest zamknity.

przycze wysokiego cinienia

dawik dolotowy

komora sterujca

Aby zapewni szczelno rozpylacza, powierzchnia toczka sterujcego jest 1,5 raza wiksza, ni powierzchnia iglicy rozpylacza (mowa o powierzchniach czoowych, na ktre dziaa cinienie paliwa). Oznacza to, e od gry dziaa na toczek sia o 50% wiksza, ni od dou na iglic rozpylacza. W ten sposb toczek sterujcy wraz ze spryn rozpylacza dociska iglic do gniazda. Spryna rozpylacza sprawia, e dopiero rnica 40 bar pomidzy komor cinieniow a sterujc powoduje otwarcie rozpylacza.

toczek sterujcy

spryna iglicy rozpylacza komora cinieniowa

SSP227_015 iglica rozpylacza

18

Pocztek wtrysku - silnik pracuje Gdy cewka zaworu jest zasilana, sia elektromagnesu pokonuje si spryny zaworu. Zawr otwiera przepyw z komory sterujcej przez dawik wylotowy do przelewu. Cinienie w komorze sterujcej spada, a wraz z nim sia, dziaajca od gry na toczek sterujcy. Poniewa cinienie w komorze cinieniowej nie spada, powstaje rnica cinie pod i nad iglic rozpylacza. Gdy rnica osignie 160 bar, rozpylacz otwiera si. Szybko otwierania rozpylacza zaley od napicia zasilajcego zawr oraz od rnicy przekroju pomidzy dawikiem dolotowym i wylotowym.spryna zaworu

dawik wylotowy dawik dolotowy

komora sterujca

Aby rozpylacz w ogle mg si otworzy, przekrj dawika wylotowego musi by wikszy, ni przekrj dawika dolotowego.

iglica rozpylacza SSP227_016

19

Ukad sterowania silnikaTworzenie mieszankiPocztek wtrysku Jeli zawr wtryskiwacza jest zasilany przez duszy czas, toczek sterujcy i iglica rozpylacza podnosz si a do zderzaka toczka. Rozpylacz jest wtedy cakowicie otwarty i wtryskuje paliwo pod cinieniem, zblionym do cinienia w zasobniku paliwa. Zakoczenie wtrysku Gdy zawr nie jest zasilany, spryna dociska rdze elektromagnesu z kulk do gniazda. Dawik wylotowy jest zamknity i cinienie w komorze sterujcej wzrasta do wartoci cinienia w zasobniku. Sia dociskajca przez toczek sterujcy iglic rozpylacza w d przekracza warto siy otwierajcej (dziaajcej na iglic od dou) i rozpylacz zamyka si.

Zawr elektromagnetyczny wtryskiwacza zawsze otwiera si do koca, nawet przy najmniejszych dawkach paliwa. W przeciwiestwie do dotychczasowych ukadw wtryskowych, zamknicie rozpylacza jest wymuszane i odbywa si gwatownie, nawet przy bardzo wysokim cinieniu wtrysku. Daje to natychmiastowe przerwanie wtryskiwania paliwa.

Podczas wtryskiwania maych dawek paliwa zawr wtryskiwacza jest zasilany przez bardzo krtki czas. Rozpylacz nie otwiera si wtedy cakowicie, gdy iglica zdy si tylko nieco podnie. Dawka paliwa zaley od: czasu zasilania zaworu wtryskiwacza, prdkoci otwierania i zamykania rozpylacza, skoku iglicy rozpylacza, warunkw przepywu paliwa przez wtryskiwacz, cinienia w zasobniku paliwa.

20

Przedwtrysk (wtrysk wstpny)

250

skok iglicy [m]

200

150

obraz wtrysku100

50

0 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00

przedwtrysk

wtrysk gwny

czas [s] SSP227_017

Wprowadzenie przedwtrysku zmniejsza haas spalania, emisj szkodliwych skadnikw spalin oraz obnia zuycie paliwa.cinienie spalania

Przedwtrysk przygotowuje komor spalania na wtrysk gwny, wytwarzajc w niej korzystne cinienie i temperatur. Gwna dawka paliwa jest wtryskiwana do komory, w ktrej ju odbywa si spalanie. Zalety: skraca si zwoka zaponu dla wtrysku gwnego, poniewa mniejsze jest szczytowe cinienie spalania, zmniejszaj si haasy, typowe dla silnikw wysokoprnych, mieszanka w cylindrze spala si w sposb optymalny.

SSP227_029 GMP

przebieg cinienia z przedwtryskiem przebieg cinienia bez przedwtrysku skok iglicy rozpylacza

Wpyw przedwtrysku na przebieg cinienia spalania zaley od: dawki przedwtrysku, odstpu pomidzy przedwtryskiem a wtryskiem gwnym (zaley on od prdkoci obrotowej silnika).

Na wykresie pokazano, w jaki sposb przedwtrysk wpywa na przebieg cinienia spalania.

21

Ukad sterowania silnikaSterowanie podcinieniowe

J248

G70

G246

AN213 G2/G62 G28 G40

N18

N

G71

C

22

A B C G2/G60 G28 G40 G70 G71 G246 J248 N18 N75 N213 N75B

pompa podcinieniowa urzdzenie wspomagajce hamulcw klapy dawice czujniki temperatury silnika czujnik prdkoci obrotowej silnika czujnik pooenia waka rozrzdu przepywomierz powietrza czujnik cinienia dolotu przepywomierz powietrza 2 sterownik silnika zawr elektromagnetyczny recyrkulacji spalin rzd cylindrw 1 zawr ograniczania cinienia doadowania zawr elektromagnetyczny recyrkulacji spalin rzd cylindrw 2 zawr 2 ograniczania cinienia doadowania zawr klapy dawicej

N239

Silnik V8 TDI ma pomp podcinieniow, wytwarzajc podcinienie niezbdne do sterowania rnymi ukadami. S to oprcz urzdzenia wspomagajcego hamulcw oba zawory recyrkulacji spalin, obie klapy dawice oraz nastawniki opatek turbosprarek. Czujnik cinienia dolotu G31 mierzy cinienie doadowania. Sygnay obu przepywomierzy (z gorc warstw) G70 i G246 s wykorzystywane do sterowania turbosprarkami za pomoc zaworw ograniczania cinienia doadowania N75 i N274. Klapy dawice C s wykorzystywane podczas wyczania silnika. Za ich zamknicie odpowiada zawr N239.

N75 N239

N274

SSP226_027

23

Ukad sterowania silnikaPodwjna klapa dawica Podwjna klapa dawica jest zamykana na chwil podczas wyczania silnika. Zalety: Silnik natychmiast zatrzymuje si i w cylindrach nie pozostaj niespalone czstki paliwa, ktre pogorszyyby skad spalin podczas ponownego uruchomienia silnika.

klapy dawice

czujnik cinienia dolotu G71

SSP226_026 siownik podcinieniowy klap dawicych

W pooeniu spoczynkowym oraz podczas penego obcienia silnika klapy dawice s otwarte.

24

Notatki

25

Ukad sterowania silnikaSchemat ukadu sterowaniaCzujnikiprzepywomierze powietrza G70/G246

czujnik prdkoci obrotowej silnika G28 czujniki temperatury silnika G62 i G62

sterownik automatycznej skrzyni biegw J217

czujnik temperatury oleju G8

sterownik zestawu wskanikw J218

czujnik temperatury paliwa G81 czujnik cinienia paliwa G247 sterownik klimatyzacji E82 czujnik cinienia dolotu G71 czujnik pooenia pedau gazu G79 z wcznikiem biegu jaowego F60 wcznik wiate hamowania F, wcznik przy pedale hamulca F47 wcznik kick-down F8 sterownik silnika J248

sterownik ESP J104

czujnik pooenia waka rozrzdu G40

sygnay dodatkowe: tempomat czujnik temperatury silnika sygna prdkoci jazdy zacisk 50 sygna DF sygna zderzenia ze sterownika airbag czujnik wysokiego cinienia klimatyzacji G65 gotowo klimatyzacji dogrzewacz pynu chodzcego

sterownik 2 silnika J494

26

Elementy wykonawczezawory wtryskiwaczy cylindrw 5-8 N83 N86 przekanik wiec arowych J52 wiec 1-4 Q6

przekanik 2 wiec arowych J495 wiec 5-8 Q6 zawr klapy dawicej N239 zawr regulacyjny cinienia paliwa N276

zawory elektromagnetyczne 1 i 2 recyrkulacji spalin N18/N213

zawr sterowania wentylatorem chodnicy N313

sygnay dodatkowe:sprarka klimatyzacji dogrzewacz pynu chodzcego

zawory (lewy i prawy) elektrohydraulicznych poduszek zawieszenia silnika N144/N145 zawory 1 i 2 ograniczania cinienia doadowania N75/N274 przekanik pompy chodzenia powietrza doadowujcego J536 pompa chodzenia powietrza doadowujcego V188

zcze diagnostyczne

przekanik elektrycznej pompy paliwa J49 pompa paliwa G23

zawory wtryskiwaczy cylindrw 1-4 N30 N33 zawr kanau obejciowego pompy paliwa N312

sygnay dodatkowe:wentylator chodnicy bieg 1i2

zawr dozowania paliwa N290 przekanik pompy paliwa J17 pompa paliwa (wstpna) G6 przekanik pompy chodzenia paliwa J445 pompa chodzenia paliwa V166 przekanik doczania alternatora J442

SSP227_018

27

Ukad sterowania silnikaSchemat funkcjonalnyZnaczenie kolorw

= sygna wejciowy = sygna wyjciowy Czci A E45 D F F8 F47 F60 G2 G6 G8 G23 G28 G40 G62 G70 G71 G79 G81 G246 G247 J17 J49 J52 J248 J317 J442 J445 J494 J495 J536 M9 M10 N18 spalin N30 N31 N32 N33 N75 N83 N84 N85 N86 N144 N145 28

= plus = masa

= przepyw dwukier. = magistrala CAN

akumulator wcznik tempomatu wcznik zaponu wcznik wiate hamowania wcznik kick-down wcznik przy pedale hamulca (do tempomatu) wcznik biegu jaowego czujnik temperatury silnika pompa paliwa (wstpna) czujnik temperatury oleju pompa paliwa czujnik prdkoci obrotowej silnika czujnik pooenia waka rozrzdu czujnik temperatury silnika przepywomierz powietrza czujnik cinienia dolotu czujnik pooenia pedau gazu czujnik temperatury paliwa przepywomierz powietrza 2 czujnik cinienia paliwa przekanik pompy paliwa przekanik elektrycznej pompy paliwa 2 przekanik wiec arowych sterownik silnika przekanik zasilania, zacisk 30 przekanik doczania alternatora przekanik pompy chodzenia paliwa sterownik 2 silnika przekanik 2 wiec arowych przekanik pompy chodzenia powietrza doadowujcego arwka lewego wiata hamowania arwka prawego wiata hamowania zawr elektromagnetyczny recyrkulacji zawr wtryskiwacza 1. cylindra zawr wtryskiwacza 2. cylindra zawr wtryskiwacza 3. cylindra zawr wtryskiwacza 4. cylindra zawr ograniczania cin. doadowania zawr wtryskiwacza 5. cylindra zawr wtryskiwacza 6. cylindra zawr wtryskiwacza 7. cylindra zawr wtryskiwacza 8. cylindra zawr lewej elektrohydraulicznej poduszki zawieszenia silnika zawr prawej elektrohydraulicznej poduszki zawieszenia silnika

N213 N239 N274 N276 N290 N312 N313 Q6 S ST S204 V166 V188

zawr elektromagn. 2 recyrkulacji spalin zawr klapy dawicej zawr 2 ograniczania cin. doadowania zawr regulacyjny cinienia paliwa zawr dozowania paliwa zawr kanau obejciowego pompy paliwa zawr sterowania wentylatorem chodnicy wiece arowe bezpiecznik skrzynka bezpiecznikw bezpiecznik 1, zacisk 30 pompa chodzenia paliwa pompa chodzenia powietrza doadowujcegowentylator, bieg 1 wentylator, bieg 2 zacisk 61 alternatora temperatura pynu chodzcego masa czujnikw sygna prdkoci jazdy zacisk 50 sygna DF sygna zderzenia ze sterownika airbag dogrzewacz pynu chodzcego dogrzewacz pynu chodzcego czujnik wysokiego cin. klimatyzacji G65 gotowo klimatyzacji sygna sprarki klimatyzacji zacisk 30a

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

CAN-BUS L CAN-BUS H X Y Z

} przewody magistrali CAN...poczenia w obrbie schematu funkcjonalnego

linia K do zcza diagnostycznego

30 15 X

30 15 X

J317

Z

U Z U

J17 X 30 D 15 Y 15 J52 S204 ST3 S6G70 G246 + ML ML G40

J445

J442

X

80A X

80A

S

S

X

Y

Y

J495 F/F47 N312 N290 ST4 S3 ST4 S4 3

+

Q6

Q6

N276

N239

N313

N18

N213

N75

N274

N144

N145

M9 M10M M

A

4

5

G6

V166

J248

2a

2 0 1

P E45 G8 G81 G2/G62 G71 G28

P G247 G79 F60 F8

N83

N84

N86

N85 CAN - BUS L CAN - BUS H

6

7

8

9

10

11 12

13 14

31

J494 U U ST4 S1 J49 J536 S 2 N30 N32 N33 N31 1M M

+

-

+

-

G23

V188

31

SSP227_019

29

Ukad sterowania silnikaCzujniki i elementy wykonawczeCzujnik pooenia waka rozrzdu G40 Waek zaworw dolotowych 2. rzdu cylindrw ma jeden zb ferromagnetyczny. Gdy zb przesuwa si obok czujnika G40, powoduje powstanie w nim napicia Halla. Sygna pooenia waka rozrzdu to jeden impuls na obrt waka. Informuje on sterownik silnika J248, e w cylindrze 1 odbywa si suw sprania.

zb ferromagnetyczny

SSP227_021

Czujnik prdkoci obrotowej silnika G28 Czujnik prdkoci obrotowej silnika jest czujnikiem indukcyjnym. Mierzy on prdko obrotow oraz pooenie wau korbowego.czujnik prdkoci obrotowej silnika G28

W przypadku uszkodzenia tego czujnika praca silnika jest niemoliwa.

przerwa w uzbieniu

koo impulsowe

SSP227_032

30

Oscylogram sygnau czujnika prdkoci obrotowej silnika G28 i czujnika pooenia waka rozrzdu G40, wykonany oscyloskopem testera VAS 5051 10 V/Div. 20 ms/Div.

Tryb auto

G40

5 V/Div. # "

20 ms/Div.& $ ! %

G286

SSP227_022 Wyjanienie pojcia znacznika programowego 5 V/Div. 10 ms/Div. Tryb auto

G40

G28

SSP227_023 koo impulsowe znacznik programowy 108 przez GMP 1. cylindrao

GMP 1. cylindra

Znacznik programowy jest punktem, od ktrego sterownik rozpoczyna liczenie kta obrotu wau korbowego. Ley on 108o OWK przed GMP 1. cylindra pomidzy suwami sprania i pracy.

31

Ukad sterowania silnikaSterowniki silnika J248/J49432 W ukadzie sterowania silnika V8 TDI s dwa sterowniki gwny (master) i podrzdny (slave). Sterownik gwny wykonuje wszystkie obliczenia, potrzebne do sterowania funkcjami i elementami, np. dawk paliwa i ktem wyprzedzenia wtrysku. Do wysterowania wtryskiwaczy potrzebne jest krtkotrwale napicie 80 V. Wymaga to zastosowania duych kondensatorw i kocowych stopni mocy. Z tego powodu wtryskiwaczami 1. rzdu cylindrw steruje sterownik podrzdny, a wtryskiwaczami 2. rzdu cylindrw sterownik gwny. Sterownik podrzdny steruje rwnie innymi elementami: zaworem kanau obejciowego pompy paliwa N312, zaworem dozowania paliwa N290, przekanikiem pompy paliwa J17 i pomp paliwa G6, przekanikiem pompy chodzenia paliwa J445 i pomp chodzenia paliwa V166, przekanikiem doczania alternatora J442 (opcja) wentylatorem (bieg 1 i 2)sterownik silnika J248

sterownik 2 silnika J494

SSP227_031

Samodiagnoza sterownik gwny sterownik podrzdny

Adres 01 11

Sterowniki wymieniaj informacje przez magistral CAN. Sterownik gwny informuje sterownik slave. ktre funkcje ma on wykona.

Dziaanie magistrali CAN opisano w zeszycie nr 186.

32

Czujnik temperatury paliwa G81 Pomiar temperatury paliwa odbywa si w przewodzie przelewowym wtryskiwaczy. Temperatura paliwa ma wpyw na: sterowanie zaworem dozowania paliwa N290 (ograniczenie iloci toczonego paliwa, by zmniejszy jego temperatur), cinienie w zasobniku paliwa, dawk paliwa, jeli jego temperatura przekroczy 118C. Czujnik temperatury paliwa jest czujnikiem typu NTC (o ujemnym wspczynniku temperaturowym).SSP227_003

W razie uszkodzenia czujnika sterownik nie przyjmuje adnej wartoci zastpczej.

Czujnik cinienia dolotu G71 Jest to czujnik piezoelektryczny, mierzcy cinienie w kolektorze dolotowym. Sygna jest wykorzystywany do: regulacji cinienia doadowania. W razie uszkodzenia czujnika sterownik wycza regulacj cinienia doadowania.

Skutki: zmniejszona moc silnika.

SSP227_008

33

Ukad sterowania silnikaZawr kanau obejciowego pompy paliwa N312 Zawr jest umieszczony w kanale obejciowym elektrycznej pompy zasilajcej. Po wczeniu zaponu zawr otwiera si na 40 sekund i zamyka na czas rozruchu silnika (sygna zacisku 50). Gdy silnik zacznie pracowa, zawr ponownie otwiera si i pozwala zbatej pompie zasilajcej na zasysanie paliwa bezporednio z zasobnika w zbiorniku paliwa, z pominiciem elektrycznej pompy zasilajcej.

Zawr dozowania paliwa N290 Zawr dozowania paliwa (dawik ssania) reguluje wydajno pompy wysokocinieniowej. Dziki temu pompa toczy do zasobnikw tylko niewiele wicej paliwa, ni w danej chwili zuywaj wtryskiwacze. Zmniejsza to obcienie silnika oraz ogranicza nagrzewanie paliwa. Niesprawno zaworu powoduje: wyczenie recyrkulacji spalin, wyczenie regulacji cinienia doadowania, ograniczenie mocy silnika.pompa wysokocinieniowa

SSP227_020

Aby uchroni silnik przed uszkodzeniem, w razie rozpoznania powanej usterki sterownik wycza silnik za pomoc klap dawicych.34

zawr dozowania paliwa N290

Notatki

35

Wszelkie prawa zastrzeone. Zmiany zastrzeone. AUDI AG Dzia I/VK-5 D-85045 Ingolstadt Faks 0841/89-36367 940.2810.46.00 Stan techniczny 07/99 Printed in Polen

227