Volkswagen: Двигатели 2,5л TDI в Crafter. Устройство, принцип действия

Механика двигателя

Клапан регулировки давления

Клапан регулировки давления находится в крышке
циклонного маслоотделителя. Он состоит из
мембраны и пружины сжатия и регулирует давление
в системе вентиляции картера коленвала.

При поступлении Blow-by-газов клапан регулировки
давления ограничивает разрежение в картере
коленвала.
При слишком высоком разрежении в картере
коленвала могут быть повреждены уплотнения
двигателя.

При низком разрежении в канале всасывания
клапан открывается благодаря силе пружины
сжатия.

При высоком разрежении в канале всасывания
клапан регулировки давления закрывается.

S371_281

S371_283

Мембрана

Пружина сжатия

Клапан регулировки давления открыт

Клапан регулировки давления закрыт

Мембрана

Пружина сжатия

В канал забора
воздуха

Контур системы охлаждения

1 - Радиатор системы охлаждения двигателя
2 - Термостат ОЖ
3 - Насос ОЖ
4 - Маслоохладитель
5 - Радиатор системы рециркуляции ОГ
6 - Датчик температуры ОЖ G62

S371_322

7 - Насос циркуляции ОЖ V50
8 - Теплообменник системы отопления
9 - Компенсационный бачок
10 - Вакуумный клапан прокачки ОЖ просле выключения

двигателя

11 - Клапан в контуре циркуляции ОЖ N214

Легенда

Циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает механический насос ОЖ. Насос приводится в действие
зубчатым ремнем. Управление осуществляется через термостат с твердым наполнителем - регулятором потока
ОЖ. Электрический насос (насос прокачки ОЖ после выключения двигателя) отвечает за циркуляцию ОЖ при
дополнительных функциях: использование остаточного тепла и прокачка ОЖ после выключения двигателя.

Механика двигателя

Функции контура системы охлаждения

Кроме функций охлаждения двигателя и предоставления тепла, необходимого для обогрева автомобиля, контур
системы охлаждения выполняет и другие функции.

Дополнительные функции контура системы охлаждения

Для быстрого нагревания двигателя термостат [2]
закрыт и блокирует обратный поток от радиатора
[1]. При температуре ОЖ прибл. 87°C термостат
открывает большой круг контура системы
охлаждения через радиатор. Данные о температуре
ОЖ пересылаются на блок управления двигателя
датчиком температуры ОЖ G62 [6].

Использование остаточного тепла

Функция использования остаточного тепла
позволяет поддерживать требуемую температуру в
салоне автомобиля и при выключенном двигателе.
Это возможно, пока температура ОЖ остается
достаточно высокой.

Функция

Для выполнения функции использования
остаточного тепла насос циркуляции ОЖ V50 [7]
получает управление с блока управления двигателя,
чтобы поддерживать поток в контуре системы
охлаждения. Если в контуре системы охлаждения не
достаточно остаточного тепла, блок управления
климатической установки отключает функцию
использования остаточного тепла.

S371_358

S371_356

Прокачка ОЖ после выключения двигателя

Прокачка ОЖ после выключения двигателя является
защитной функцией двигателя. Таким способом
предотвращается парообразование на участках
ГБЦ после выключения двигателя. Функция
активируется, если после выключения двигателя
температура ОЖ превышает 105°C, и автомобиль в
прошедшем ездовом цикле двигался с
соответствующей высокой нагрузкой.

Функция

Для выполнения функции прокачки ОЖ после
выключения двигателя блок управления двигателя
посылает сигналы управления на насос циркуляции
ОЖ V50 [7] и клапан в контуре циркуляции ОЖ
N214 [11]. Клапан в контуре циркуляции ОЖ N214
открывает вакуумный клапан прокачки ОЖ после
выключения двигателя [10]. Благодаря этому в
контур подается охлажденная вода с радиатора [1].
Происходит равномерное и быстрое охлаждение
ГБЦ, таким образом, предотвращается
парообразование.

S371_360

Механика двигателя

Вакуумный клапан прокачки ОЖ после выключения двигателя

Вакуумный клапан прокачки ОЖ после выключения
двигателя является механически-пневматическим
клапаном. Он включается и выключается клапаном в
контуре циркуляции ОЖ N214 при помощи вакуума.

В обесточенном состоянии вакуумный клапан
открыт. При запуске двигателя он закрывается
блоком управления двигателя через клапан в
контуре циркуляции ОЖ N214. Для выполнения
функции использования остаточного тепла после
выключения двигателя вакуумный клапан
удерживается обратным клапаном в закрытом
положении.

S371_196

S371_042

Неисправный вакуумный клапан или неисправность в вакуумной системе могут во время запуска и
прогрева двигателя (особенно зимой) привести к недостаточной теплопроизводительности и к
повышенному выбросу вредных веществ. Так как в данном случае, несмотря на закрытый термостат,
холодная вода поступает в контур системы отопления, фаза прогрева двигателя недостаточна.
Кроме того, недостаточная остаточная теплопроизводительность может указывать на неисправность
вакуумного клапана или вакуумной системы.

Насос циркуляции ОЖ является насосом с
электроприводом, который, при необходимости,
управляется через реле прокачки ОЖ после
выключения двигателя J151 с блока управления
двигателя или кондиционера.

Он выполняет следующие функции:

●

Поддерживая обогрев салона, насос циркуляции
ОЖ обеспечивает достаточную циркуляцию
охлаждающей жидкости в контуре системы
отопления.

●

При выполнении функций использования
остаточного тепла и прокачки ОЖ после
выключения двигателя насос обепечивает
циркуляцию охлаждающей жидкости в контуре
системы охлаждения.

Клапан в контуре циркуляции ОЖ является электро-
пневматическим клапаном и расположен в
моторном отсеке над правым лонжероном.
Он включает вакуум для задействования вакуумного
клапана прокачки ОЖ после выключения двигателя.

Последствия при выходе клапана из строя

При выходе из строя клапана в контуре циркуляции
ОЖ вакуумный клапан прокачки ОЖ после
выключения двигателя не может быть закрыт после
запуска двигателя. Что, в свою очередь, может
привести к недостаточной теплопроизводительности
и к повышенному выбросу вредных веществ во время
запуска и прогрева двигателя. Так как в данном
случае, несмотря на закрытый термостат, холодная
вода поступает в контур системы отопления, фаза
прогрева двигателя недостаточна.

Насос циркуляции ОЖ V50

Клапан в контуре циркуляции ОЖ N214

S371_026

S371_304

Механика двигателя

Топливная система

Он обеспечивает давление топлива, необходимое
для впрыска.

Насос высокого давления [8]

Он подает топливо из контура предварительной
подачи на насос высокого давления.

Механический шестеренчатый насос [7]

Он регулирует количество сжимаемого топлива в
соответствии с расходом.

Клапан для дозирования топлива N290 [9]

Он отвечает за регулировку давления топлива в
контуре высокого давления.

Клапан регулятора давления топлива N276 [10]

Он аккумулирует топливо под высоким давлением,
необходимым для впрыска во все цилиндры.

Аккумулятор высокого давления (Rail) [11]

Он постоянно подает топливо в контур
предварительной подачи.

Подкачивающий топливный насос G [2]

Эта функция предотвращает засорение фильтра
кристаллами парафина при низких температурах.

Обогрев топливного фильтра Z57 [4]

Он определяет текущую температуру топлива.

Датчик температуры топлива G81 [6]

Легенда

1 - Топливный бак
2 - Электрический топливный насос G6
3 - Топливный фильтр
4 - Обогрев топливного фильтра Z 57
5 - Топливный аккумулятор
6 - Датчик температуры топлива G81
7 - Механический шестеренчатый насос
8 - Насос высокого давления
9 - Клапан для дозирования топлива N290

S371_116

Они снижают пульсацию давления в системе
высокого давления, возникающую при открывании и
закрывании форсунок.

Дроссели [15]

Путем перепускания топлива из подающей в
обратную магистрали регулируется давление
топлива перед топливным фильтром. Если
подкачивающий топливный насос G6 подал
большое количество топлива, то оно может быть
возвращено обратно в топливный бак по
перепускной магистрали.

Цветовая кодировка/легенда

Высокое давление 230 – 1600 бар

Давление в обратной магистрали форсунок 10бар

Давление в подающей/обратной магистралях

Он определяет текущее давление топлива в контуре
высокого давления

Датчик давления топлива G247 [12]

Он удерживает обратное давление от форсунок на
уровне прибл. 10 бар. Это давление необходимо
для функционирования форсунок.

Редукционный клапан [14]

Он препятствует попаданию топлива с
подкачивающего топливного насоса G6 по
обратной магистрали в топливную систему,
например, в случае, если засорен топливный
фильтр.

Перепускная магистраль [16]

Обратный клапан [17]

10 - Клапан регулятора давления топлива N276
11 - Аккумулятор высокого давления (Rail)
12 - Датчик давления топлива G247
13 - Форсунки N30, N31, N32, N33, N83
14 - Редукционный клапан
15 - Дроссели
16 - Перепускная магистраль
17 - Обратный клапан

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

Механика двигателя

Топливный фильтр

Топливный фильтр защищает систему впрыска от
загрязнения водой и частицами грязи и, тем самым,
от преждевременного износа.
В топливном фильтре установлена система
электрического обогрева. Она нагревает топливо в
фильтре при низких температурах наружного
воздуха. Благодаря этому при низких температурах
наружного воздуха предотвращается засорение
топливного фильтра кристаллами парафина.

S371_326

Обогрев топливного фильтра Z51

S371_290

S371_292

При высоких температурах биметаллический
контактный выключатель находится в состоянии
покоя. Электрический контакт открыт. Благодаря
этому на систему обогрева топливного фильтра не
подается ток.

При температуре прибл. от +3°C до +8°C
биметаллический контакт закрывается. На систему
обогрева топливного фильтра подается ток, и при
помощи алюминиевых пластин происходит подогрев
топлива в топливном фильтре.

Биметалл

Обогрев выкл.

Обогрев вкл.

Топливо

Контакт открыт

Ток не подается на
алюминиевые пластины

Ток подается на
алюминиевые пластины

Биметалл

Контакт закрыт

Электрический
контакт

Фильтрующий
элемент

Система обогрева топливного фильтра Z51 состоит из двух алюминиевых пластин и биметаллического
контактного выключателя.

Алюминиевые

пластины

Биметалл

Электрический
контакт

S371_024

Легенда

1 - Топливный бак
2 - Подкачивающий топливный насос G6
3 - Топливный фильтр
4 - Накопитель топлива
5 - Механический шестеренчатый насос
6 - Насос высокого давления

Подающая
магистраль
к топливной
рампе

Обратная
магистраль
от рампы

Обратная
магистраль от
форсунок

Накопитель топлива

Накопитель топлива расположен у двигателя над
впускным коллектором. Он отвечает за то, чтобы
давление топлива перед шестеренчатым насосом в
любом рабочем режиме оставалось
приблизительно одинаковым.
Благодаря постоянной величине давления
достигаются хорошие характеристики запуска и
холостого хода.

Функционирование

Топливо, подаваемое подкачивающим топливным
насосом G6, поступает в накопитель топлива. Уже
оттуда оно поступает в шестеренчатый насос.
Для выравнивания давления избыток топлива из
накопителя поступает назад через обратную
магистраль.

По обратной магистрали от насоса высокого
давления и топливной рампы (Rail) топливо подается
в подающую магистраль у накопителя топлива. В
накопителе топлива происходит смешение теплого
топлива из ТНВД и топливной рампы с холодным
топливом из подающей магистрали. При низких
температурах наружного воздуха это способствует
быстрому нагреванию топлива и, таким образом,
достижению хороших характеристик прогрева.

S371_172

Подающая

магистраль к

ТНВД

Обратная магистраль от
ТНВД и топливной рампы
+ подающая магистраль
от топливного фильтра

Обратная
магистраль к

S371_316

Механика двигателя

Система впрыска Common-Rail

Все двигатели TDI 2,5л в Crafter оснащены системой
впрыска топлива Common-Rail.
Она представляет собой аккумуляторную систему
впрыска топлива для дизельных двигателей. Термин
„Common-Rail“ означает „общая рампа“ и
представляет собой единую топливную рампу-
аккумулятор для всех форсунок ряда цилиндров.

В данной системе впрыска подъем давления и сам
процесс впрыска топлива отделены друг от друга.
Отдельный насос высокого давления создает
высокое давление топлива, необходимое для
впрыска.
Давление топлива аккумулируется в топливной
рампе (Rail) и через короткие магистрали впрыска
подается на форсунки. Система впрыска
регулируется блоком управления двигателя Bosch
EDC 16 C.

Система впрыска Common-Rail предполагает
разнообразие алгоритмов регулировки впрыска,
для того чтобы адаптировать давление и процесс
впрыска к режиму работы двигателя.

Одновременно с этим такая система полностью
соответствует постоянно возростающим
требованиям, предъявляемым к системам впрыска по
вопросам уменьшения потребления топлива, уровня
эмиссии вредных веществ и к плавности хода
двигателя.

Отличительными признаками данной системы
впрыска являются:

●

Давление впрыска можно свободно выбирать и
адаптировать под соответствующий режим работы
двигателя.

●

Высокое давление впрыска макс. до 1600бар
создает условия для хорошего смесеобразования.

●

Гибкий процесс впрыска порциями с несколькими
предварительными и последующими впрысками

●

Небольшой расход топлива

●

Небольшой уровень эмиссии вредных веществ

●

Плавный ход двигателя

Принцип функционирования системы впрыска Common-Rail с пьезо-форсунками описан
в программе самообучения SSP 351 „Система впрыска Common-Rail двигателя TDI V6“.

S371_118

Насос высокого

давления

Форсунки
N30, N31, N32, N33,
N83

Датчик давления
топлива G247

Клапан регулятора

давления топлива N276

Клапан для дозирования топлива

N290

Форсунки

В системе впрыска Common-Rail двигателя TDI 2,5л в
Crafter используются пьезоуправляемые форсунки.
Управление форсунками осуществляется при этом
через исполнительный пьезоэлемент.
Быстродействие исполнительного пьезоэлемента
приблизительно в четыре раза выше, чем у
магнитного клапана.
Кроме того, пьезотехнология, по сравнению с
магнитоуправляемыми форсунками, снижает прибл.
на 75% массу иглы форсунки.

Это обеспечивает следующие преимущества:

●

очень небольшое время переключения,

●

возможность нескольких впрысков за рабочий
цикл,

●

точность дозировки впрыскиваемого топлива.

Процесс впрыска

Высокое быстродействие пьезоуправляемых форсунок позволяет гибко и точно регулировать фазы и объем
впрыска. Благодаря этому процесс впрыска может быть адаптирован в соответствии с требованиями к условиям
эксплуатации двигателя. За цикл может быть произведено до пяти впрысков.

Исполнительный
пьезоэлемент

Игла форсунки

Подающая топливная
магистраль (разъем
высокого давления)

Управляющее
напряжение (Вольт)

Впрыск
(интенсивность
впрыска)

Предварительный
впрыск

Основной впрыск

Последующий
впрыск

Время

S371_383

S371_384

Механика двигателя

Регулировка высокого давления топлива

В системе Common-Rail в автомобилях Crafter высокое давление топлива регулируется при помощи так
называемого алгоритма сдвоенного регулирования. В зависимости от режима работы двигателя высокое
давление топлива регулируется либо через клапан регулятора давления топлива N276, либо через клапан для
дозирования топлива N290. Управление клапанов при этом осуществляется с блока управления двигателя при
помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Регулировка через клапан регулятора давления топлива N276

При запуске двигателя и для разогрева топлива регулировка высокого давления топлива осуществляется через
клапан регулятора давления топлива N276. Для хорошего смесеобразования в камере сгорания с небольшим
запаздыванием воспламенения необходима высокая температура топлива. Чтобы при холодном двигателе
быстро нагреть топливо, топливный насос высокого давления подает и сжимает больше топлива, чем
необходимо. Избыток топлива подается через клапан регулятора давления топлива N276 вновь в обратную
магистраль.

Регулировка через клапан для дозирования топлива N290

При больших объемах впрыска и высоком давлении в рампе (Rail) высокое давление топлива регулируется через
клапан для дозирования топлива. Благодаря этому осуществляется необходимая регулировка высокого
давления топлива.
Происходит снижение потребляемой мощности насоса высокого давления и предотвращение ненужного
нагревания топлива.

ъе

пр

ск

ив

ем

го

то

пл

ив

Частота вращения

Регулировка высокого давления топлива через
клапан регулятора давления топлива N276

Регулировка высокого давления топлива через
клапан для дозирования топлива N290

S371_174

Алгоритм сдвоенного регулирования

Сажевый фильтр

Для соответствия нормам токсичности ОГ EURO 4- и
EU4 в серийной комплектации недалеко от двигателя
устанавливается сажевый фильтр с каталитическим
покрытием.
Данная система объединяет сажевый фильтр и
катализатор окисления в один модуль. На
основании этого, а также из-за установки модуля
недалеко от двигателя использование присадки не
требуется.

Благодаря тому, что рабочая температура сажевого
фильтра достигается быстро, возможна постоянная
пассивная регенерация. Активная регенерация
через блок управления двигателя осуществляется в
том случае, если сажевый фильтр заполнен
частицами сажи, например, после
непродолжительных поездок с неполной нагрузкой.
В таком случае частицы сажи сжигаются при помощи
специального повышения температуры ОГ.

Принцип функционирования сажевого фильтра описан в программе самообучения SSP 336
„Сажевый фильтр с каталитическим покрытием“.

S371_382

Датчик температуры перед сажевым

фильтром G506

Лямбда-зонд G39

Датчик давления 1 ОГ
G450

Датчик температуры после

сажевого фильтра G527

Сажевый фильтр

Обзор системы

Датчики

G28

Датчик частоты вращения двигателя

G40

Датчик Холла

G79

Датчик положения педали газа

G70

Расходомер воздуха

G62

Датчик температуры ОЖ

G31

Датчик давления наддува

G42

Датчик температуры всасываемого воздуха

G71

Датчик давления во впускном коллекторе

G81

Датчик температуры топлива

G247 Датчик давления топлива

G212 Потенциометр рециркуляции ОГ

G39

Лямбда-зонд

G450 Датчик давления 1 ОГ

G235 Датчик температуры ОГ 1

G506 Датчик температуры перед сажевым фильтром

G527 Датчик температуры после сажевого фильтра

Выключатель стоп-сигналов

F36

Датчик педали сцепления

F379 Датчик педали сцепления 2

F365 Выключатель нейтрального положения КПП

E101 Основной выключатель системы стоп-старт

G266 Датчик уровня и температуры масла

CAN шина привод

J623

Блок управления

двигателя

Диагностический
разъем

Исполнительные элементы

J17

Реле топливного насоса

Подкачивающий топливный насос

N30 Форсунка цилиндра 1
N31 Форсунка цилиндра 2
N32 Форсунка цилиндра 3
N33 Форсунка цилиндра 4
N83 Форсунка цилиндра 5

N290 Клапан для дозирования топлива

N276 Клапан регулятора давления топлива

N75 Электромагнитный клапан ограничения давления
наддува

V157 Двигатель заслонки впускного коллектора

N18 Клапан рециркуляции ОГ

N345 Переключающий клапан радиатора рециркуляции
ОГ

J151 Реле прокачки ОЖ после выключения двигателя
V50 Насос циркуляции ОЖ

N214 Клапан в контуре циркуляции ОЖ

Z19

Обогрев лямбда-зонда

J179 Блок управления свечей накаливания
Q10 свеча накаливания 1
Q11 свеча накаливания 2
Q12 свеча накаливания 3
Q13 свеча накаливания 4
Q14 свеча накаливания 5

J285 Блок управления
комбинации приборов

S371_328

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

Volkswagen: Двигатели 2,5л TDI в Crafter. Устройство, принцип действия - часть 2