содержание .. 1 2 3 ..

Volkswagen двигатель FSI 3,2 л и 3,6 л. Устройство и принцип работы - часть 2

Механика двигателя

Впускной коллектор с изменяемой геометрией двигателя FSI

V6 3,6 л в виде двух деталей

Специально для применения в Touareg двига-

тель FSI V6 3,6 л оснащён впускным коллекто-

ром с изменяемой геометрией. Он базируется

на пластиковом коллекторе из двух деталей

двигателя FSI V6 3,6 л и имеет адаптированную

к специальным требованиям этого двигателя по

мощности и крутящему моменту геометрию, а

также резонаторную заслонку. Привод резо-

наторной заслонки осуществляется, как обыч-

но, через вакуумный исполнительный элемент

S360_334

и электрический клапан заслонки впускного

коллектора, которые открывают или закры-

Вакуумный исполни-

Клапан заслонки

вают соединение с вакуумной системой, т.е.

тельный элемент

впускного коллектора

осуществляют опосредованное перемещение

резонаторной заслонки.

Резонаторная заслонка

Впускной коллектор работает по принципу ре-

зонансного наддува с использованием резона-

торной трубки. Объединение двух технологий

наддува позволяет достичь действия динами-

ческого наддува в более широком диапазоне

частоты вращения.

S360_336

Конструкция

Основной

Дроссельная

накопитель

заслонка

Элементы впускного коллектора с изменяемой

геометрией:

- основной накопитель,

Резонаторные трубки

- резонаторные трубки

- резонансный ресивер,

- трубки мощности

- резонаторная заслонка

Резонансный ресивер

- вакуумный исполнительный элемент

- клапан заслонки впускного коллектора

Трубки мощности

S360_362

Резонаторная

заслонка

Функция впускного коллектора с изменяемой геометрией

Впервые в автомобилях VW применяется впускной коллектор с изменяемой геометрией, работаю

щий по принципу резонансного наддува. Под резонансным наддувом понимают наддув, осущест-

вляемый за счёт мощности наддуваемого двигателя, с колебаниями давления при открытых с обеих

сторон резонаторных трубках. В отличие от наддува при помощи резонаторной трубки, при кото-

ром используются только колебания давления во всасывающих коллекторах, наддув в цилиндры

при резонансном способе осуществляется благодаря повышению давления. Движение поршня

сообщает воздушному столбу определённую частоту возбуждения. Если она совпадает с частотой

собственных колебаний резонансной системы, то за счёт пиков резонанса создаётся эффект надду-

ва, т.е. улучшается наполняемость цилиндра воздухом, используемым для сгорания топлива.

На значение частоты вращения, при которой

должен происходить резонансный наддув,

можно влиять путём изменения конструкции

впускного коллектора. То есть резонансный

наддув зависит от длины и диаметра резонан-

сной трубки, a также от объёма резонансного

ресивера. Оптимальная работа резонансного

наддува обеспечивается на двигателе с 3, 6

или 12 цилиндрами. При этом необходимо,

чтобы во всех цилиндрах такты всасывания

были смещены на 240° , чтобы избежать вза-

S360_368

имного перекрытия и ослабления давления.

Длина резонаторной трубки

dR -

Диаметр резонаторной трубки

VR -

Объём резонансного ресивера

Системы с резонансным наддувом используются редко, так как диапазон частоты вращения двига-

теля, при которой появляются пики резонанса, очень мал. Объединение двух технологий наддува,

резонансного наддува и наддува с использованием резонаторной трубки, позволяет достичь дей

ствия динамического наддува в более широком диапазоне частоты вращения.

Принцип работы впускного коллектора с изменяемой геометрией в виде двух деталей

Прибл. до частоты вращения 4500 об/мин впускной коллектор в виде двух деталей работает по

принципу резонансного наддува (впускной коллектор в положении максимального крутящего

момента). Начиная с частоты вращения 4500 об/мин впускной коллектор находится в положении

максимальной мощности, и наддув осуществляется по принципу наддува с использованием резона-

торной трубки через короткие трубки мощности.

Механика двигателя

Резонансный наддув

Наддув с использованием резонаторной

трубки

При закрытой резонаторной заслонке ци-

линдры двигателя FSI V6 3,6 л разделены на

В диапазоне высоких частот вращения проис-

2 группы по три цилиндра. Таким образом,

ходит переключение резонансной системы на

существуют две резонансных системы. Одна

систему резонаторных трубок. При открыва-

резонансная система состоит из трёх цилин-

нии резонаторной заслонки из двух половин

дров со смещёнными на 240° угла поворота

ресивера образуется один большой ресивер.

коленчатого вала тактами всасывания, кото-

Это приводит к увеличению объёма ресивера

рые не перекрывают друг друга по времени.

вдвое. Собственная частота резонансной си

Группы цилиндров с одинаковыми интервалами

стемы переходит на низкие частоты вращения.

между вспышками подсоединены отдельными

Тогда при частоте вращения, начиная прибл.

резонансными трубками (трубками мощности)

с 4500 об/мин возбуждения резонансной

к резонансному ресиверу и резонаторным

системы не происходит. Динамический наддув

трубкам.

воздуха из резонансного ресивера осущест-

вляется исключительно через короткие трубки

мощности, выступающие в качестве резонанс-

ных трубок.

Положение максимального крутящего момента

Положение максимальной мощности впускного

впускного коллектора с изменяемой геометрией

коллектора с изменяемой геометрией

Дроссельная

заслонка

Резонансный

ресивер

Резонаторная

трубка

Резонаторная

заслонка

Трубки

мощности

S360_364

S360_366

Резонансная система 2

Резонансная система 1

Цепной привод

Привод

Привод распредвала

распредвала

выпускных клапанов

впускных клапанов

Гидравлический натяжитель цепи

Привод ТНВД

и вакуумный насос

Привод масляного

насоса

Роликовая цепь

распредвала

Первичная

роликовая цепь

Гидравлический натяжитель цепи

Звёздочка

S360_016

коленвала

Цепной привод находится на стороне коробки

С помощью роликовой цепи распредвала при-

передач. Он состоит из первичной роликовой

водятся в действие оба распредвала и ТНВД.

цепи и роликовой цепи распредвала.

Заданное натяжение обеих цепей поддержи-

Первичная роликовая цепь приводится колен-

вается гидравлическим натяжителем цепи.

валом. При помощи звёздочки он приводит

в действие роликовую цепь распредвала и

масляный насос.

Для регулировки фаз газораспределения соблюдать указания из действующего руко-

водства по ремонту.

Для фиксации звёздочки ТНВД предназначен новый специнструмент T10332.

Механика двигателя

Вакуумный насос

На Touareg с 3,6 л двигателем и автоматичес-

Вакуумный насос гарантирует, что для всех

кой КП вместо электрического вакуумного

потребителей, подключённых к вакуумной си

насоса устанавливается механический вакуум-

стеме двигателя, будет обеспечена достаточная

ный насос.

степень разряжения даже при низкой частоте

вращения.

Вид сзади

Крепление

приводного

вала под

квадрат

S360_340

S360_370

механический вакуумный насос

Привод вакуумного насоса осуществляется

вместе с ТНВД через цепной привод двигателя.

Для этого был удлинён приводной вал ТНВД.

Вакуумный насос входит в квадрат на конце

приводного вала. Корпус вакуумного насоса

соединён с ГБЦ болтами.

Удлинённый

приводной вал

S360_372

Привод поликлинового ремня

Натяжной ролик

Привод

насоса ОЖ

генератора

Шкив поликли-

Обводной ролик

нового ремня

коленвала

Привод компрессора

кондиционера

Обводной ролик

S360_015

Конструкция

Тканевое покрытие

поликлинового

ремня

Пластина

Корд из полиэстера

S360_342

Основание

Шкив поликлинового ремня

двигателя FSI V6 R36 3,6 л

Шкив поликлинового

ремня

S360_170

Приводной ремень представляет собой од-

Компрессор кондиционера, генератор и насос

носторонний поликлиновой ремень. Даже на

ОЖ приводятся ременным приводом.

высоких скоростях он работает бесшумно и

Натяжитель удерживает натяжение ремня на

без вибраций. Ремень приводится в действие

заданном уровне.

коленвалом при помощи шкива поликлиново-

го ремня и демпфера крутильных колебаний.

Из-за возникновения больших сил и высоких

моментов на двигателе FSI V6 R36 3,6 л шкив

закреплён на коленвале семью болтами.

Механика двигателя

Система смазки

Регулятор фаз

газораспределения

Регулятор фаз

газораспределения

Гидравлические

толкатели

Подшипник распредвала

Привод ТНВД

Натяжитель цепи

Масляный резервуар

Масляный насос

Вакуумный насос

Форсунки для

Масляный резервуар

смазки поршней

Вкладыш коленвала

Всасывающий канал

Обратный масляный канал

Модуль охлаждения

масляного фильтра

Масляный поддон

S360_352

Давление масла создаёт самовсасывающий

Масляный насос всасывает масло из масляного

насос Duocentric. Он установлен в блоке

поддона, а затем подаёт его в модуль охлаж-

цилиндров и приводится в действие цепным

дения масляного фильтра. Там оно очищается

приводом.

и охлаждается и только после этого подаётся к

Из-за монтажного положения насоса образу-

точкам смазки двигателя.

ется удлинённый канал для всасывания мас-

ла, что отрицательно сказывается на подаче

масла в режиме пуска двигателя. Поэтому для

обеспечения достаточной смазки необходим

дополнительный забор масла из резервуара,

расположенного за масляным насосом.

Масляный насос с масляным резервуаром

Масляный резервуар - это полость в блоке цилиндров за масляным насосом.

Его объём составляет прибл. 280 мл и не меняется даже после выключения двигателя.

ГБЦ

Масляный резервуар

Шестерня привода

Сервисное отверстие

Шестерня привода

Блок цилиндров

S360_174

Сервисное отверстие масляного насоса

Сервисное отверстие обеспечивает доступ к

поршню редукционного клапана масляного

насоса при установленном двигателе. Отвер-

нув защитную резьбовую пробку и вторую

внутреннюю пробку сервисного отверстия, из

него можно извлечь поршень и проверить его

состояние без снятия цепного привода.

S360_052

Защитная резьбовая пробка

Поршень редукционного клапана

S360_056

Механика двигателя

Модуль охлаждения масляного фильтра

Модуль охлаждения масляного

Элементы модуля охлаждения масляного филь-

фильтра для Passat

тра:

- масляный фильтр,

- масляный радиатор,

- обратный клапан и

- байпасный клапан

фильтра. Он расположен со стороны двигате-

ля и в зависимости от монтажного положения

двигателя и модели автомобиля используется в

качестве его опоры.

Масляный

радиатор

S360_019

Масляный фильтр

Обратный масляный канал

Через три обратных канала в ГБЦ масло посту-

пает в центральный обратный масляный канал

блока цилиндров. Затем оно стекает обратно в

масляный поддон ниже уровня масла. В допол-

нение к центральному обратному масляному

каналу масло стекает в поддон по каналу

цепного привода.

S360_219

Обратный масляный канал

Схема охлаждения

Легенда

1 расширительный бачок

2 теплообменник отопителя

3 насос охлаждающей жид-

кости

4 радиатор трансмиссионно-

го масла

5 термостат

6 масляный радиатор

7 обратный клапан

8 циркуляционный насос

V55

9 обратный клапан

10 дополнительный радиатор

11 радиатор

S360_401

Циркуляцию охлаждающей жидкости обеспе-

В зависимости от модели автомобиля в контур

чивает механический насос. Насос приводится

охлаждения устанавливается дополнительный

поликлиновым ремнём.

радиатор (10).

В контуре охлаждающей жидкости содержится

Обратные клапаны контура охлаждения пре-

9 литров жидкости.

дотвращают обратное вытекание охлаждаю-

По сравнению с двигателем 3,2 л со впрыском

щей жидкости.

топлива во впускной коллектор общий объём

охлаждающей жидкости был сокращён на

2 литра. За счёт этого двигатель быстрее нагре-

вается до рабочей температуры.

Температуру в контуре охлаждения регулирует

термостат с твёрдым наполнителем.

Механика двигателя

Циркуляционный насос V55

представляет собой электрический насос.

Он установлен в контур системы охлаждения

двигателя и управляется блоком управления

двигателя в соответствии с заданными характе-

ристиками.

После остановки автомобиля и при отсутствии

встречного потока воздуха происходит вклю-

чение насоса в зависимости от температуры

ОЖ.

S360_169

Вентилятор радиатора

Блок управления

двигателя

Вентилятор

J623

радиатора

Для охлаждения двигателя FSI V6 в нём ус-

тановлены два электрических вентилятора

радиатора. Вентиляторы радиатора управ-

ляются блоком управления двигателя. Блок

управления двигателя J623 отправляет на

блок управления вентилятора радиатора J293

сигнал о необходимости вентиляции радиато-

ра. Блок управления J293 подаёт питание на

Вентилятор

один вентилятор или, при необходимости, на

радиатора 2

оба вентилятора. Питание блока управления

V177

Реле элек

J293 осуществляется через реле электропита-

тропитания

ния Motronic J271 и блок управления бортовой

Motronic

сети J519.

J271

S360_171

Блок управления вентилятора радиатора мо-

жет включить вентиляторы и после выключения

двигателя.

Клемма 30

Для включения вентиляторов при выключенном

двигателе блок управления вентилятора радиа-

тора подключён к клемме 30.

Блок управления

Блок управле-

бортовой сети

ния вентилято-

J519

ра радиатора

J293

Система выпуска ОГ

Двигатель FSI V6 3,2 л

G39

Основной катализатор

G130

S360_117

G108

G131

Система выпуска ОГ 3,2-литрового двигателя

оснащена двумя основными катализаторами

на керамической основе, по одному на каждый

ряд цилиндров. Качество отработанных газов

контролируют лямбда-зонды (по два перед

катализаторами и после них). Система выпуска

ОГ соответствует норме токсичности ОГ EU4.

Двигатель FSI V6 3,6 л

G39

Предварительный

Основной

катализатор

G130

S360_118

G131

G108

Система выпуска ОГ двигателей FSI 3,6 л

имеет 2 предварительных и 2 основных ка-

тализатора. Качество отработанных газов

контролируется двумя лямбда-зондами перед

предварительными катализаторами и двумя

лямбда-зондами после них.

Система выпуска ОГ соответствует нормам ток-

сичности ОГ EU4 и LEV2 (Low Emission Vehicles).

Механика двигателя

Двигатель R36 V6 3,6 л

G39

Основной катализатор

G130

S360_117

G108

G131

Конструкция системы выпуска ОГ двигателя FSI

V6 R36 3,6 л соответствует системе выпуска ОГ

двигателя FSI V6 3,2 л. Сечения труб и соеди-

нений системы были адаптированы к особен-

ностям двигателя R36.

Поэтому при ремонте следует обращать внимание на то, для какого двигателя предназна-

чены запчасти.

Технология FSI

Влияющие величины:

- системное давление

- начало управления

- конец управления

- форма канала

- фаза газораспределения

- поток воздуха

- ход клапана

- диаметр клапана

- поток топлива

- конус распыла

- угол распыла

- форма выемки в днище

поршня

- ход поршня

- диаметр цилиндра

- частота вращения

S360_035

Система непосредственного впрыска бензи-

Для определения оптимальных характеристик

нового двигателя требует точной адаптации

потока и оптимальной формы поршней обо-

процесса горения смеси.

их рядов цилиндров используется технология

Величины, влияющие на процесс горения сме-

Doppler-Global-Velocimetrie.

си:

Эта технология позволяет исследовать харак-

теристики потока и, соответственно, процесс

- диаметр цилиндра и ход поршня,

смесеобразования при работающем двигате-

- форма выемки в днище поршня,

ле.

- диаметр и ход клапана,

- фазы газораспределения клапанов,

С помощью данной технологии и адаптации

- геометрия впускных каналов,

характеристик форсунок можно уравнять ско-

- количество подаваемого свежего воздуха,

рости потока и смесеобразования в камерах

- характеристика форсунок (конус распыла,

сгорания обоих рядов цилиндров и адаптиро-

угол распыла, количество впрыскиваемого

вать их друг к другу.

топлива, давление в системе и фазы газорас-

В результате двигатель работает исключитель-

пределения), а также

но в гомогенном режиме.

- частота вращения двигателя.

Нововведением является процесс прогрева

Важным этапом оптимизации процесса горения

раздельных катализаторов в гомогенном режи-

топлива является исследование характеристик

ме.

потока в камере сгорания. Процесс смесеоб-

разования в существенной степени зависит от

характеристик потока поступающего воздуха

и количества впрыскиваемого топлива.

Механика двигателя

Топливная система

Магистраль низкого давления

G6 подкачивающий топливный насос

G247 датчик давления топлива

G410 датчик давления топлива для контура

низкого давления

J538 блок управления топливного насоса

J623 блок управления двигателя

N276 клапан регулировки высокого давления

топлива

Клапан

ограни-

чения

Топливный

Топливный контур

давления

фильтр

низкого давления

Контур низкого давления подаёт топливо из

топливного бака.

Клапан давления

Для этого блок управления двигателя через

топлива

блок управления топливного насоса управляет

подкачивающим топливным насосом, создаю-

щим рабочее давление от 2 до 5 бар.

Принцип действия

Датчик давления топлива G410 постоянно

Клапан давления топлива удерживает давле-

передаёт сигналы в блок управления двигателя

ние топлива на заданном уровне при выклю-

о фактическом давлении топлива. Начиная с

ченном двигателе. При разрыве топливной

2007 модельного года датчик давления топ-

магистрали в результате аварии он предотвра-

лива для низкого давления N410 закреплён

щает вытекание топлива.

болтами на магистрали низкого давления. До

2007 модельного года датчик был расположен

Клапан ограничения давления открывается при

на топливной магистрали высокого давления.

давлении 6,4 бар и предотвращает образова-

Блок управления двигателя сравнивает фак-

ние избыточного давления топлива в магистра-

тическое давление с требуемым давлением

ли низкого давления.

топлива. Если фактическое давление топлива

Таким образом избыточное топливо может

недостаточно для обеспечения требуемо-

стекать в накопительную камеру.

го количества топлива, то блок управления

двигателя подаёт сигнал на блок управления

топливного насоса J538. Блок управления

топливного насоса управляет подкачивающим

топливным насосом, который повышает рабо-

чее давление. При снижении расхода топлива

пропорционально снижается и рабочее давле-

ние насоса.

G410

Клапан ограничения давления

Топливная рампа

Магистраль

ряда цилиндров 1

высокого

ТНВД

давления

Форсунка

цилиндра 1

цилиндра 3

цилиндра 5

N276

Топливная рампа

ряда цилиндров 2

G247

J623

Форсунка

цилиндра 2

цилиндра 4

цилиндра 6

J538

S360_402

Топливный контур высокого давления

Датчик давления топлива G247

Клапан ограничения давления

установлен на топливной рампе ряда цилин

находится на топливной рампе ряда цилиндров

дров 2 и информирует блок управления двига-

1. Клапан открывает соединение, идущее к

теля о фактическом давлении в контуре высо-

контуру низкого давления, если давление топ-

кого давления.

лива в контуре высокого давления превышает

120 бар.

Клапан регулировки высокого давления

топлива N276

установлен в ТНВД и по сигналу блока управ-

ления двигателя регулирует давление в контуре

высокого давления.

Механика двигателя

Топливная магистраль

Топливный насос высокого давления

низкого давления

Топливная магистраль

находится в ГБЦ и представляет собой плун-

высокого давления

жерный насос. Он приводится распредвалом и

создаёт давление топлива макс. 105 бар.

Датчик давления топлива для

контура низкого давления G410

Клапан регулировки

давления топлива N276

S360_346

Привод ТНВД

ТНВД приводится с помощью шестерни и двойного кулачка.

Двойной кулачок через ролик управляет плунжером насоса, который создаёт в насосе высокое

давление.

Шестерня

ТНВД

Плунжер насоса

Головка блока

цилиндров

Тарельчатый толкатель

Ролик

Двойной кулачок

Шестерня

S360_173

S360_354

Приводной толка-

Двойной кулачок

тель топливного

насоса

Для установки роликовой цепи распредвала следует зафиксировать шестерню ТНВД с

помощью специнструмента T10332.

Подробную информацию по ТНВД можно найти в программе самообучения 296 „Двига-

тель FSI 1,4 л и 1,6 л с цепным приводом ГРМ“.

содержание .. 1 2 3 ..