содержание .. 1 2 3 4 ..
Volkswagen двигатель 3,0 л V6 TDI (семейства дизелей EA897, поколение 2). Устройство и принцип работы - часть 3
Бак восстановителя,
модуль подачи
Задний глушитель
s581_062
За блоком заслонки ОГ отработавшие газы
восстановителя к форсунке восстановителя
поступают в задний глушитель. Он переходит в две
и впрыскивается в модуль нейтрализации ОГ
концевые секции труб ОГ. Восстановитель AdBlue®
каталитического нейтрализатора SCR.
для системы SCR подаётся по трубопроводу
35
Система управления двигателя
Система рециркуляции ОГ высокого давления
Система рециркуляции ОГ высокого давления
обеспечивает более высокую температуру
отводит часть отработавших газов из выпускного
поступающего воздуха, что улучшает
коллектора во впускной коллектор. Объём
характеристики сгорания. Это повышает
рециркуляции регулируется блоком управления
температуру отработавших газов и позволяет
двигателя через исполнительный
быстрее прогреть нейтрализаторы системы очистки
электродвигатель системы рециркуляции ОГ V338
ОГ до рабочей температуры. При уже прогретом
в соответствии с конкретной ситуацией.
двигателе рециркуляция ОГ снижает температуру
Во время прогрева двигателя после холодного
сгорания и тем самым снижает количество оксидов
пуска система рециркуляции ОГ высокого давления
азота, выделяющееся при сгорании.
Устройство
Турбонагнетатель
Трубопровод
рециркуляции ОГ
Радиатор системы
рециркуляции ОГ
Исполнительный
электродвигатель
системы
рециркуляции
ОГ V338
Ввод во впускной
коллектор
Выпускной коллектор
s581_064
36
Радиатор контура рециркуляции ОГ высокого давления
Радиатор системы рециркуляции ОГ охлаждает
радиатора. Охлаждение начинается после
возвращаемые отработавшие газы, что позволяет
достижения определённой температуры ОЖ.
увеличить количество отработавших газов,
Перепускной клапан радиатора системы
подаваемых во впускной коллектор. В зависимости
рециркуляции ОГ приводится в действие
от текущих условий отработавшие газы проходят
разрежением от клапана обходного канала
через радиатор или направляются в обход
охлаждения системы рециркуляции ОГ N386.
Устройство
Пневматический перепускной клапан
системы рециркуляции ОГ
Подключение
к системе охлаждения
Радиатор системы
рециркуляции ОГ
s581_065
Исполнительный
Клапан рециркуляции
Датчик температуры в системе
электродвигатель
отработавших газов
рециркуляции ОГ G98
Датчик температуры в системе рециркуляции ОГ G98
На выходе из радиатора системы рециркуляции ОГ высокого давления установлен датчик температуры
в системе рециркуляции ОГ G98. Этот датчик определяет температуру отработавших газов в системе
рециркуляции отработавших газов высокого давления.
Использование сигнала
Сигнал от датчика температуры используется для контроля температуры ОГ на выходе из радиатора
системы рециркуляции ОГ.
37
Система управления двигателя
Система рециркуляции ОГ низкого давления
При рециркуляции ОГ низкого давления часть
ОГ, управляемую исполнительным
отработавших газов забирается после
электродвигателем 2 системы рециркуляции
нейтрализатора NH3, проходит через радиатор
ОГ V339, и далее направляются во впускной тракт
контура рециркуляции и заслонку рециркуляции
непосредственно перед турбонагнетателем.
Устройство
Турбонагнетатель
Нейтрализатор NH3
Датчик 2
перепада давления
G524
Клапан рециркуляции ОГ
s581_066
с исполнительным
электродвигателем 2
системы рециркуляции ОГ V339
Радиатор системы
Блок заслонки ОГ
рециркуляции ОГ низкого
J883
давления
Управление рециркуляцией ОГ низкого давления
Чтобы рециркуляция ОГ могла осуществляться
в блоке заслонки ОГ, а также от положения
и при небольшом потоке, блок заслонки ОГ
клапана, который приводится в действие
повышает давление ОГ. Это создаёт разницу
исполнительным электродвигателем 2 системы
давлений с компрессорной стороной
рециркуляции ОГ. Блок заслонки ОГ
турбонагнетателя и обеспечивает достаточный
и исполнительный электродвигатель 2 системы
объём рециркуляции ОГ. Интенсивность
рециркуляции ОГ управляются ШИМ-сигналом
рециркуляции зависит от положения заслонки
от блока управления двигателя.
38
Радиатор контура рециркуляции ОГ низкого давления
Радиатор контура рециркуляции ОГ низкого
давления отводит тепло от возвращаемых
в двигатель отработавших газов. Это защищает
компоненты в тракте наддувочного воздуха
от слишком горячих отработавших газов. Кроме
того, охлаждение ОГ позволяет повысить
Циркуляционный
интенсивность рециркуляции и тем самым
насос ОЖ
понизить температуру сгорания в цилиндре.
V50
Клапан рециркуляции ОГ
с исполнительным
электродвигателем 2 V339
Радиатор системы
рециркуляции ОГ низкого
s581_067
давления
Датчик 2 перепада давления G524
Датчик перепада давления измеряет разницу
давлений на участке контура рециркуляции ОГ
низкого давления перед радиатором контура
рециркуляции ОГ низкого давления и после
клапана рециркуляции ОГ с исполнительным
электродвигателем 2.
По сигналу от датчика перепада давления блок
управления двигателя определяет положение
регулирующей заслонки в клапане рециркуляции
ОГ. Данные о перепаде давления, положении
регулирующей заслонки в клапане рециркуляции
ОГ и положении заслонки в блоке заслонки ОГ
используются блоком управления двигателя
для регулирования рециркуляции ОГ низкого
давления.
s581_068
39
Система управления двигателя
Блок заслонки ОГ J883
Блок заслонки ОГ состоит из заслонки ОГ
Заслонка ОГ, открыта
и её электропривода. Блок установлен в системе
выпуска ОГ за нейтрализатором NH3
(в направлении потока ОГ). Блок заслонки ОГ
обеспечивает возможность рециркуляции ОГ
низкого давления уже при небольшом потоке ОГ
за счёт повышения давления ОГ. Для этого блок
управления двигателя подаёт в блок заслонки ОГ
ШИМ-сигнал.
s581_069a
Принцип действия
Благодаря схеме отбора ОГ за сажевым фильтром
и подачи их перед входом турбонагнетателя
Заслонка ОГ закрывается
на 73 % (макс.)
разница давлений в системе рециркуляции ОГ
низкого давления в большом диапазоне режимов
работы двигателя достаточна для обеспечения
требуемой
интенсивности рециркуляции ОГ. В режимах, когда
разница давлений оказывается недостаточной,
необходимый перепад давлений обеспечивается
воздействием заслонки системы выпуска ОГ.
Повышенное давление ОГ создаёт разницу
s581_069b
давлений с компрессорной стороной
турбонагнетателя и обеспечивает достаточный
объём рециркуляции ОГ. Максимальная степень
закрытия заслонки ОГ составляет 73 %.
Последствия при выходе из строя
При выходе блока заслонки ОГ из строя заслонка ОГ перемещается пружиной в положение «открыто».
В этом случае рециркуляции ОГ не происходит.
40
Модуль нейтрализации ОГ
Модуль нейтрализации ОГ состоит из окислительного нейтрализатора и сажевого фильтра. Для снижения
выбросов оксидов азота в модуле нейтрализации ОГ предусмотрены накопительный нейтрализатор NOx
и восстановительный нейтрализатор SCR. Для выделения оксидов азота из отработавших газов
окислительный нейтрализатор, помимо платины, палладия и родия, имеет также покрытие из оксида бария
и одновременно используется в качестве накопительного нейтрализатора NOx. Чтобы сажевый фильтр мог
выполнять функции восстановительного нейтрализатора, в нём предусмотрено медно-цеолитовое
покрытие. Благодаря расположению модуля нейтрализации ОГ рядом с двигателем нейтрализаторы быстро
прогреваются до рабочей температуры после холодного пуска. Кроме того, он также дольше сохраняет
рабочую температуру при работе двигателя с неполной нагрузкой.
Датчик 2 температуры ОГ G448
Датчик NOx G295
Лямбда-зонд G39
Окислительный нейтрализатор
и накопительный
Форсунка
нейтрализатор NOx
восстановителя N474
Датчик 3 температуры ОГ
G495
Смеситель
Сажевый фильтр и восстановительный
нейтрализатор SCR
s581_070
Дополнительную информацию
Дополнительную информацию
о накопительном нейтрализаторе NOx
о системе SCR можно найти
можно найти в программе
в программе самообучения 582
самообучения 526 «Семейство
«Система селективной каталитической
дизельных двигателей EA288
нейтрализации (SCR) в Touareg 2019».
экологического класса Евро 6».
41
Система управления двигателя
Принципы регулирования работы
накопительного нейтрализатора NOx и системы SCR
Сочетание накопительного нейтрализатора NOx и системы SCR позволяет оптимально подстраивать процесс
снижения содержания оксидов азота в ОГ под конкретную ситуацию.
Низкая температура ОГ
При прогреве двигателя, а также при низкой
нагрузке содержание оксидов азота в ОГ
снижается накопительным нейтрализатором NOx.
Накопительный нейтрализатор NOx действует,
когда температура ОГ недостаточно высока
для эффективной работы расположенного за ним
восстановительного нейтрализатора SCR.
Улавливание оксидов азота: при характерной
для дизельных двигателей работе на бедной
топливной смеси (λ > 1) оксиды азота из ОГ
оседают на покрытии из оксида бария.
s581_072
Регенерация накопительного нейтрализатора NOx
Очистка от оксидов азота: для регенерации
накопительного нейтрализатора NOx двигатель
периодически переключается на режим богатой
смеси (λ < 1). В таком режиме накопленные
в нейтрализаторе NOx оксиды азота
преобразуются в оксид углерода (CO2) и азот (N2).
s581_073
42
Средняя и высокая температура ОГ
При движении в нормальном режиме и средней
температуре ОГ, а также при высокой нагрузке
содержание оксидов азота в ОГ снижается
с помощью системы SCR.
При этом оксиды азота продолжают накапливаться
в накопительном нейтрализаторе NOx, пока его
ёмкость не будет исчерпана. Однако регенерация
накопительного нейтрализатора NOx в этом случае
не проводится.
s581_074
Преобразование NOx в восстановительном нейтрализаторе
Аммиак (NH3), необходимый для процесса
восстановления оксидов азота (NOx), выделяется
из водного раствора мочевины — восстановителя
AdBlue®. Это происходит под влиянием тепла ОГ.
Восстановитель AdBlue® постоянно впрыскивается
через форсунку восстановителя в тракт выпуска
ОГ перед восстановительным нейтрализатором.
В восстановительном нейтрализаторе
содержащиеся в ОГ оксиды азота (NOx) вступают
в реакцию с аммиаком (NH3), преобразуясь
в нетоксичные азот (N2) и воду (H2O).
s581_075
43
Система управления двигателя
Регенерация сажевого фильтра
Для того чтобы сажевый фильтр не забивался частицами сажи и не терял своих качеств, его нужно
регулярно регенерировать. В процессе регенерации накопившиеся в фильтре частицы сажи сжигаются
(окисляются).
Пассивная регенерация
При пассивной регенерации частицы сажи постоянно сжигаются без участия системы управления
двигателя. Это происходит преимущественно в режиме высокой нагрузки двигателя, когда температура ОГ
составляет от 350 до 500 °C. Сажевые частицы при таких температурах вступают в химическую реакцию
с диоксидом азота и преобразуются в диоксид углерода (углекислый газ).
Активная регенерация
В большинстве режимов работы двигателя температура ОГ слишком мала для пассивной регенерации.
Поскольку частицы сажи при этом не выгорают, они накапливаются в фильтре. Когда в фильтре
накапливается определённое количество сажи, система управления двигателя запускает процедуру
активной регенерации. Частицы сажи сжигаются при температуре ОГ 550-650 °C, превращаясь
в углекислый газ.
Регенерация в ходе специальной регенерационной поездки, выполняемой клиентом
При использовании автомобиля практически исключительно для поездок на короткие расстояния
в выпускном тракте не успевают создаваться температуры, достаточно высокие для регенерации сажевого
фильтра, в том числе и активной. Когда заполнение сажевого фильтра достигает определённой предельной
величины, в комбинации приборов включается контрольная лампа сажевого фильтра. Эта лампа сообщает
водителю, что необходимо выполнить регенерационную поездку. В ходе такой поездки нужно ехать
небольшое время как можно более равномерно и без выключения двигателя. За счёт этого будет создана
достаточно высокая температура ОГ и условия для успешного выполнения регенерации будут какое-то
время оставаться постоянными.
Регенерация в условиях сервиса
Если регенерационная поездка не достигла своей цели и наполнение сажевого фильтра достигает
критического уровня, помимо контрольной лампы сажевого фильтра загорается контрольная лампа
системы предварительного накаливания. На дисплее комбинации приборов появляется сообщение
«Неисправность двигателя. Следуйте на сервисное предприятие». Тем самым водитель извещается
о необходимости обратиться на ближайшее сервисное предприятие. В данной ситуации, чтобы избежать
повреждения сажевого фильтра, блок управления двигателя блокирует режим активной регенерации.
Сажевый фильтр в этом случае может быть регенерирован только в условиях сервисного предприятия
с помощью тестера.
Если заполнение фильтра превышает 60 г, регенерация в условиях сервиса также становится
невозможна, потому что опасность повреждения фильтра слишком высока. В этом случае фильтр
необходимо заменить.
44
Способы регенерации
Замена фильтра
Время
s581_078
Условные обозначения
Регенерация по пробегу
Пример:
Регенерация по пробегу — регенерация сажевого
повышение степени
фильтра по достижении определённого пробега.
заполнения сажей
Блок управления двигателя автоматически
запускает активную регенерацию, независимо
Пример:
проведение успешной
от заполнения сажевого фильтра, если последние
регенерации различными
900 км регенерация не проводилась.
способами:
Регенерация по пробегу является дополнительной
страховкой от переполнения сажевого фильтра.
Пассивная регенерация
Активная регенерация
Регенерация в ходе
специальной
регенерационной поездки,
выполняемой клиентом
Регенерация в условиях
сервиса
При работе двигателя всегда выгорает небольшое количество масла. Часть сгоревшего масла
в виде золы оседает в сажевом фильтре. Эта зола не может быть устранена при активной
регенерации фильтра. Для того чтобы гарантировать работоспособность сажевого фильтра,
при проведении инспекционного контроля необходимо проверять массу накопившейся золы
с помощью тестера. Если эта масса превысит предельное значение, сажевый фильтр необходимо
заменить. Учитывайте также в этой связи указания Руководства «Инспекционный сервис и уход»
в ELSA.
45
Система управления двигателя
Датчик частиц сажи G784
Место установки и назначение
Электронный блок датчика
Датчик частиц сажи находится за сажевым
фильтром (в направлении потока ОГ).
Он определяет массу частиц сажи в потоке ОГ
за сажевым фильтром.
Использование сигнала
По сигналу от датчика частиц сажи блок
управления двигателя может определять
количество сажи в ОГ на выходе из сажевого
фильтра. Это позволяет оперативно
Датчик частиц сажи G784
Датчик NOx 2 G687
контролировать работоспособность сажевого
фильтра.
Сигналы датчика частиц сажи обрабатываются
s581_080
электронным блоком датчика и передаются в блок
управления двигателя по шине CAN.
Устройство и принцип действия
Чувствительный элемент датчика представляет
Керамическая
Проводящие
подложка
полоски
собой керамическую подложку, на которую
нанесены две проводящие полоски, входящие
друг с другом «в зацепление». При этом эти две
проводящие полоски не касаются друг друга.
На проводящие полоски подаётся напряжение (U),
так что между ними возникает электрическое поле.
Когда частиц сажи нет, ток (I) между проводящими
полосками не течёт. В цепи полосок имеется,
таким образом, большое сопротивление (R).
В состав частиц сажи входит углерод, который
является проводником электрического тока.
Поэтому, как только оседающие на подложку
сажевые частицы попадают в электрическое поле
между проводящими полосками, между ними
начинает протекать электрический ток.
В результате этого электрическое сопротивление
между проводящими полосками уменьшается.
В качестве показателя количества частиц сажи
s581_081
блок управления использует силу тока
и сопротивление.
46
Сажевые частицы
Если система нейтрализации ОГ работает
надлежащим образом, на керамической подложке
датчика могут оседать только немногие частицы
сажи. В этом случае при постоянном напряжении
на датчике между проводящими полосками может
проходить лишь небольшой ток. Электронный
блок регистрирует высокое значение
сопротивления.
s581_082
Если сажевый фильтр неисправен, он пропускает
больше сажевых частиц. Соответственно, больше
частиц оседает на подложке датчика за короткое
время и через него протекает больший ток.
Электронный блок регистрирует теперь меньшее
значение сопротивления. Если величина
сопротивления становится меньше определённого
заданного предельного значения, блок
управления двигателя включает контрольную
лампу сажевого фильтра и делает
соответствующую запись в регистраторе событий.
В начале каждой фазы измерений керамическая
подложка датчика нагревается, чтобы удалить
частицы сажи.
s581_083
Последствия отсутствия сигнала
При отсутствии сигнала в регистраторе событий блока управления двигателя делается соответствующая
запись. На дисплее в комбинации приборов загорается лампа Check Engine (K83).
47
Система управления двигателя
Схема системы
Датчики
Расходомер воздуха G70
Датчик частоты вращения двигателя G28
Диагностический интерфейс
Датчик давления наддува G31
шин данных J533
Датчик температуры наддувочного воздуха после
промежуточного охладителя G811
Датчик Холла G40
Датчик положения педали акселератора G79
с датчиком 2 положения педали акселератора G185
Выключатель стоп-сигналов F
Датчик давления топлива G247
Датчик давления топлива в контуре низкого
давления G410
Блок управления
Датчик температуры топлива G81
двигателя J623
Датчик температуры охлаждающей жидкости G62
Датчик температуры системы терморегулирования
двигателя G694
Датчик 2 температуры охлаждающей жидкости G802
Блок управления
Датчик 2 NOx
датчика NOx 2
G687
J881
Потенциометр системы рециркуляции ОГ G212
Потенциометр 2 системы рециркуляции ОГ G466
Блок управления
Датчик уровня и температуры масла G266
Датчик NOx
датчика NOx
G295
J583
Датчик температуры масла 2 G664
Датчик температуры ОГ 1 G235
Датчик температуры ОГ 2 G448
Датчик частиц сажи
G784
Датчик температуры ОГ 3 G495
Датчик температуры в системе рециркуляции ОГ G98
Датчик перепада давления G505
Датчик 2 перепада давления G524
Датчик
Лямбда-зонд G39
давления
48
Исполнительные устройства
Форсунки цилиндров 1-4 N30-N33
Форсунки цилиндров 5-6 N83-N84
Блок управления свечей накаливания J179
Свечи накаливания 1-6 Q10-Q15
Диагностический
Блок дроссельной/воздушной заслонки GX3
разъём
Блок турбонагнетателя 1 J724 с V465
Блок управления
системы дозирования
восстановителя J880
Клапан контура ОЖ головки блока
цилиндров N489
Клапан дозирования топлива N290
Регулятор давления топлива N276
Блок заслонки ОГ J883
Форсунка восстановителя N474
Клапан регулирования давления масла N428
Электромагнитные клапаны (левый, правый)
электрогидравлических опор двигателя
N144, N145
Блок заслонок впускного коллектора GX14
Исполнительный электродвигатель системы
рециркуляции ОГ V338
Исполнительный электродвигатель 2 системы
рециркуляции ОГ V339
Переключающий клапан радиатора системы
рециркуляции ОГ N345
Циркуляционный насос ОЖ V50
Нагревательный элемент лямбда-зонда Z19
s581_084
49
Система управления двигателя
Блок управления двигателя J623
В двигателе 3,0 л V6 TDI используется новейшее
поступающую в электронную систему управления
поколение блоков управления двигателя
двигателя, и приводить в действие нужные
с системой управления двигателя MD1
исполнительные механизмы.
производства фирмы Bosch.
Количество контактов в блоке управления было
Эти современные блоки управления соответствуют
увеличено для интеграции дополнительных
растущим требованиям по нейтрализации ОГ
датчиков и исполнительных механизмов в систему
и широкому кругу функций автомобиля и имеют
управления.
запас возможностей для будущих задач.
Всего блок управления имеет 315 контактов,
Повышенная вычислительная мощность позволяет
которые разделены на 5 разъёмов.
более оперативно обрабатывать информацию,
Расшифровка обозначения Bosch MD1:
M = система управления двигателя
(Motormanagement);
D = дизель (Diesel);
1 = 1-е поколение.
s581_085
50
Система впрыска Common Rail
Для двигателя 3,0 л V6 TDI применяется система
передачей. Для обеспечения синхронности подачи
впрыска Common Rail производства Bosch.
топлива (ходов плунжеров) и тактов впрыскивания
Двухплунжерный топливный насос высокого
цепная передача имеет передаточное отношение
давления создаёт давление впрыска до 2000 бар.
1 : 0,75 (по отношению к коленвалу).
Насос высокого давления расположен между
Топливо впрыскивается в камеру сгорания
головками блока цилиндров и приводится
пьезоэлектрическими форсунками.
непосредственно от коленвала отдельной цепной
Клапан дозирования топлива N290
Регулятор
Насос высокого давления
давления топлива N276
Датчик
давления топлива G247
s581_090
51
содержание .. 1 2 3 4 ..