Service 68 Zážehový motor 1,4 l/92 kw TSI s přeplňováním turbodmychadlem Dílenská učební pomůcka
Maximální síla při minimální spotřebě paliva - to jsou hlavní atributy motoru 1,4 l TSI. Díky přeplňování turbodmychadlem, přímým vstřikováním benzínu a koncepcí downsizing byly splněny požadavky zákazníka na motor s vysokou dynamikou a nízkou spotřebou pohonných hmot. Motor 1,4 l TSI je prvním představitelem motorů používaných ve vozech Škoda využívající koncepci downsizing. Základní myšlenkou koncepce downsizing je zmenšování zdvihového objemu motoru při zachování stejného výkonu. Redukcí zdvihového objemu se dosahuje lepšího stupně účinnosti motoru, protože dochází k menším ztrátám vlivem tření. Kromě toho mají nižší celkovou hmotnost a tím i menší setrvačné hmoty. Motory využívající koncepci downsizing tedy uvádí do pohybu méně hmoty, což přináší nižší spotřebu paliva a zároveň emise výfukových plynů. 2
Obsah Stručný popis motoru 4 Mechanická část motoru 6 Blok válců 6 Hlava válců 7 Klikový mechanizmus 8 Soustava sání 9 Sací potrubí s chladičem plnicího vzduchu 10 Přeplňování turbodmychadlem 12 Chladicí soustavy 16 Chlazení plnicího vzduchu 17 Palivová soustava 19 Vstřikovací ventily 20 Vysokotlaké palivové čerpadlo 21 Systém řízení motoru 24 Přehled systému 24 Snímače 27 Akční členy 30 Schéma zapojení 32 Poznámky 34 Pokyny k montáži a demontáži, k opravám, k diagnostice a podrobné uživatelské informace naleznete v dílenských příručkách, v diagnostickém přístroji VAS 505x, v palubní literatuře a v systému ELSA. Redakční uzávěrka proběhla 07/2008. Tento sešit nepodléhá aktualizaci. 3
Stručný popis motoru Charakteristika motoru Motor 1,4 l TSI je přeplňovaný turbodmychadlem, které je cíleně navrženo tak, aby bylo dosaženo vysokého krouticího momentu ve spodním rozsahu otáček. Další charakteristickou vlastností tohoto motoru je kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu, který je integrován do sacího potrubí. Konstrukční řešení sacích kanálu a pístů umožňuje použít sací potrubí bez stavitelných regulačních klapek. SP68_36 Technické znaky - 4-ventilová technika - blok válců z šedé litiny - homogenní režim plnění (lambda = 1) - vysokotlaké vrstvené startování motoru - dvojitý vstřik paliva pro ohřev katalyzátoru - turbodmychadlo s elektricky ovládaným obtokovým ventilem (Wastegate) - plastové sací potrubí s integrovaným kapalinou chlazeným chladičem plnicího vzduchu - bezúdržbový řetězový rozvod - olejové čerpadlo duocentric - plynulé přestavování vačkového hřídele sacích ventilů - sací potrubí bez stavitelných regulačních klapek - dvouokruhová chladicí soustava - palivová soustava s regulací dle potřeby - vysokotlaké palivové čerpadlo s integrovaným ventilem omezování tlaku 4
Technické údaje kód motoru konstrukce počet válců 4 ventilů na válec 4 CAXC řadový motor obsah 1390 cm 3 vrtání zdvih 76,5 mm 75,6 mm kompresní poměr 10 : 1 max. výkon 92 kw při 5000 min -1 max. krouticí moment 200 Nm při 1500-4000 min -1 řídicí jednotka Bosch Motronic MED 17.5.20 palivo úprava výfuk. plynů emisní norma bezolovnatý benzin okt. č. 95 nebo okt. č. 91 - mírné snížení výkonových parametrů třícestný katalyzátor; lambda regulace EU4 plus Výkonový a momentový diagram 100 250 90 225 80 200 70 175 P (kw) 60 50 150 125 M (Nm) 40 100 30 75 20 50 10 25 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 n (min -1 ) SP68_01 5
Mechanická část motoru Blok válců Blok válců motoru 1,4 l TSI je vyroben z šedé litiny s lamelovým grafitem, což zaručuje dostatečnou odolnost vůči vysokým tlakům při spalování, které u motorů TSI vznikají. Vyšší pevnost bloku válců ze šedé litiny s lamelovým grafitem umožňuje oproti hliníkovému bloku litému pod tlakem použití klikového hřídele s vyšší tuhostí. těleso válce vnitřní stěna bloku válců SP68_03 Konstrukce bloku válců je provedena jako tzv. open-deck (otevřená konstrukce). To znamená, že mezi vnitřní stěnou bloku válců a tělesem válců nejsou žádné přepážky. Výhody konstrukce: - Snížení tvorby vzduchových bublin, které mohou právě u dvouokruhové chladicí soustavy způsobovat problémy s odvzdušněním a chlazením. - U šroubového spoje mezi hlavou válců a blokem válců dochází vlivem oddělení tělesa válce od bloku válce k menší a rovnoměrnější deformaci vložky válce než v případě uzavřené konstrukce s přepážkami. Díky tomu se sníží úbytek oleje, protože pístní kroužky se mohou této deformaci lépe přizpůsobit. 6
Hlava válců Stélý vývoj komponentů spalovacího prostoru jakožto i samotného procesu spalování umožnil použití sacího potrubí bez stavitelných regulačních klapek. Aby se i přes to zachovalo intenzivní víření vzduchu ve spalovacím prostoru, má sací kanál plošší tvar a u sedla sacího ventilu vytvořenou tzv. odtrhovou hranu, která zajišťuje cílené vířivé proudění vzduchu přes horní okraj talíře ventilu do spalovacího prostoru. vačkový hřídel sacích ventilů skříň vačkových hřídelů sací kanál hlava válců odtrhová hrana SP68_09 Vačkové hřídele, skříň vačkových hřídelů Použitím čtyřdobé vačky k pohonu vysokotlakého palivového čerpadla bylo dosaženo nízkého zdvihu vačky, což umožnilo použití ložisek vačkových hřídelů o malém průměru. To přineslo celkovou úsporu hmotnosti, protože skříň vačkových hřídelů tak mohla doznat kompaktnějších rozměrů. Výfukové ventily Vzhledem k nižší teplotě výfukových plynů jsou použity ventily s plným dříkem bez sodíkové náplně. 7
Mechanická část motoru Klikový mechanizmus Klikový mechanismus je složen z klikového hřídele, ojnic, pánví ložisek, pístů a pístních čepů. píst pístní čep grafitový povlak pláště pístu ojnice klikový hřídel SP68_04 Píst Písty jsou vyráběny tlakovým litím ze slitiny hliníku. Dna pístů jsou opatřena prohlubněmi spalovacího prostoru s aerodynamickou hranou, která způsobuje silné víření nasávaného vzduchu a tím velmi dobrou tvorbu směsi. Chlazení pístů zajišťují olejové trysky, které vstřikují olej na výfukové strany pístů. Vstřikovací trysky se otevírají při tlaku 0,2 MPa. Tření pístu bylo sníženo grafitovým povlakem pláště pístu. Průměr pístního čepu je vzhledem k vysokým tlakům vznikajících při spalování 19 mm. Klikový hřídel Vzhledem k vysokému mechanickému zatížení je u motoru 1,4 l TSI použit kovaný klikový hřídel, který má vysokou tuhost. Ojnice Ojnice jsou při výrobě děleny lámáním, čímž je zajištěno vzájemné slícování obou částí ojnice a zároveň vytvořen dobrý silový spoj. Tato metoda rovněž snižuje výrobní náklady. 8
Soustava sání Soustava sání začíná vzduchovým filtrem, pokračuje přes turbodmychadlo, jednotku ovládání škrticí klapky a sací potrubí až k sacím ventilům. Celá soustava sání má co možná nejkompaktnější konstrukční uspořádání, aby se zlepšila reakce turbodmychadla již při nízkých otáčkách. V soustavě sání jsou integrovány dva snímače tlaku nasávaného vzduchu se snímači teploty nasávaného vzduchu. Nacházejí se před jednotkou ovládání škrticí klapky a na sacím potrubí za chladičem plnicího vzduchu. turbodmychadlo sací potrubí s chladičem plnicího vzduchu vzduchový filtr snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 jednotka ovládání škrticí klapky J338 snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 SP68_05 9
Mechanická část motoru Sací potrubí s chladičem plnicího vzduchu V důsledku stlačování nasávaného vzduchu turbodmychadlem stoupá silně tlak a tím i teplota plnicího vzduchu. Aby i přesto bylo možné dosáhnout dokonalého plnění, je nutné plnicí vzduch dostatečně chladit. U dosavadních přeplňovaných motorů FSI plnil tento úkol vzduchový chladič plnicího vzduchu v přední části vozidla. Motor 1,4 l/92 kw TSI má použit kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu, který je integrován v sacím potrubí. Stlačený a tím ohřátý plnicí vzduch proudí přes kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu, do kterého uvolňuje velkou část svého tepla, dále do sacích kanálů. Chladicí kapalina je do chladiče plnicího vzduchu přiváděna čerpadlem dochlazování chladicí kapaliny V50. Ohřátá chladicí kapalina proudí zpět do přídavného chladiče kapaliny plnicího vzduchu v přední části vozidla. Chladicí soustava plnicího vzduchu tvoří samostatný okruh, v němž je zařazeno také turbodmychadlo. ochlazený plnicí vzduch kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu odtok ohřáté chladicí kapaliny SP68_06 ohřátý plnicí vzduch přítok chladicí kapaliny čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 ochlazený plnicí vzduch ohřátý plnicí vzduch přítok chladicí kapaliny odtok ohřáté chladicí kapaliny 10
Kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu Kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu je zasunut do sacího potrubí a upevněn šesti šrouby. Zadní strana kapalinou chlazeného chladiče plnicího vzduchu je opatřena těsnicí lištou, která slouží k utěsnění prostoru mezi chladičem a sacím potrubím a rovněž tvoří opěru chladiče. kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu Při montáži kapalinou chlazeného chladiče plnicího vzduchu je nutné dbát na správné usazení těsnicí lišty. Při nesprávné montáži těsnicí lišty vznikají vibrace které mohou způsobovat praskliny v chladiči a jeho následnou netěsnost. sací potrubí SP68_07 těsnicí lišta Upevnění potrubí plnicího vzduchu Potrubí plnicího vzduchu je připojeno k turbodmychadlu a k jednotce ovládání škrticí klapky. K turbodmychadlu je přichycena pomocí upevňovací spony a k jednotce ovládání škrticí klapky je připevněna pomocí adaptéru. upevňovací spona potrubí plnicího vzduchu adaptér SP68_08 11
Mechanická část motoru Přeplňování turbodmychadlem Stejně jako u většiny přeplňovaných motorů zajišťuje i u motoru 1,4 l TSI přeplňování turbodmychadlo poháněné výfukovými plyny. Protože k dosažení maximálního výkonu tohoto motoru postačuje relativně nízký plnicí tlak, mohlo být turbodmychadlo navrženo tak, aby poskytovalo vysoký krouticí moment již ve spodní oblasti otáček i s ohledem na nízkou spotřebu paliva. turbodmychadlo SP68_02 Turbodmychadlo Turbodmychadlo a výfukové potrubí tvoří jeden modul. Aby se i po vypnutí motoru zaručilo chlazení uložení hřídele, je turbodmychadlo začleněno do chladicího okruhu chlazení plnicího vzduchu. Pro zaručení mazání a zlepšení chlazení je uložení hřídele připojeno navíc k mazacímu okruhu motoru. Na modulu turbodmychadla je umístěn přepouštěcí ventil turbodmychadla N249 a tlaková nádobka omezování plnicího tlaku s obtokovým ventilem (wastegate). modul turbodmychadla olejová přípojka přepouštěcí ventil turbodmychadla N249 přípojky chladicí kapaliny tlaková nádobka omezování plnicího tlaku SP68_10 elektromagnetický ventil omezování plnicího tlaku N75 12
Turbodmychadlo Turbodmychadlo je navrženo s ohledem na dynamiku a spotřebu paliva. To znamená, že nejvyšší krouticí moment je k dispozici již v často využívaném spodním rozsahu otáček. Dosahuje se toho udržením momentu setrvačnosti pohyblivých dílů turbodmychadla na nejmenší možné hodnotě. Celková konstrukce turbodmychadlu umožňuje využití 80% krouticího momentu již při otáčkách 1250 1/min a od otáček 1500 1/min pak 100% krouticího momentu. Materiál výfukového potrubí je dimenzován na teplotu 950 C. rotory se skříní ložisek přepouštěcí ventil turbodmychadla N249 obtokový ventil tlaková nádobka omezování plnicího tlaku SP68_11 Vnější průměr oběžného kola turbíny je 37 mm a průměr oběžného kola kompresoru je 41 mm. Díky takto kompaktním rozměrům oběžných kol je zapotřebí uvádět do pohybu menší hmoty výfukových plynů a turbodmychadlo tak vytváří rychleji potřebný plnicí tlak. Obtokový ventil (wastegate) s průměrem 26 mm a také průměr membrány tlakové nádobky omezování plnicího tlaku jsou dimenzovány na nižší ovládací tlak. Díky tomu je možné nastavovat vysoký plnicí tlak ve spodním rozsahu otáček pro dosažení dobré dynamiky a nízký plnicí tlak v oblasti částečného zatížení motoru pro dosažení příznivé spotřeby. 13
Mechanická část motoru Schématický přehled přeplňování turbodmychadlem Hlavní odlišností oproti dosavadním přeplňovaným motorům FSI je použití kapalinou chlazeného chladiče plnicího vzduchu integrovaného do sacího potrubí. kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu sací potrubí snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 výfukové potrubí elektromagnetický ventil omezování plnicího tlaku N75 tlaková nádobka omezování plnicího tlaku jednotka ovládání škrticí klapky J338 snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 přepouštěcí ventil turbodmychadla N249 výfukové plyny katalyzátor vzduchový filtr nasávaný vzduch obtokový ventil turbodmychadlo SP68_12 Čerstvý vzduch je nasáván přes vzduchový filtr a stlačován oběžným kolem kompresoru turbodmychadla. Maximální plnicí tlak je 0,18 MPa. Regulace plnicího tlaku je zajišťována s využitím signálů snímače plnicího tlaku vzduchu G31 a snímače 2 teploty nasávaného vzduchu G299 14
Regulace plnicího tlaku Regulace plnicího tlaku určuje množství vzduchu, stlačovaného turbodmychadlem. Pro dosažení co možná nejpřesnější regulace plnicího tlaku vzduchu jsou v soustavě sání integrovány dva snímače tlaku nasávaného vzduchu v kombinaci se snímači teploty nasávaného vzduchu. Snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 Prostřednictvím signálu snímače plnicího tlaku vzduchu G31 se reguluje plnicí tlak. Signál ze snímače 2 teploty nasávaného vzduchu G299 slouží jako korekční informace pro regulaci plnicího tlaku, protože teplota ovlivňuje hustotu plnicího vzduchu. Kromě toho plní tento snímač teploty i funkci bezpečnostní, protože při vysokých teplotách se z důvodu ochrany součástí plnicí tlak snižuje. Snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 Ze signálu snímače tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G299 vyhodnocuje řídicí jednotka motoru množství vzduchu za chladičem plnicího vzduchu. V závislosti na vyhodnoceném množství vzduchu se podle datového pole uloženého v řídicí jednotce motoru plnicí tlak reguluje a zvyšuje až na hodnotu 180 MPa. snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 SP68_13 snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 Snímač atmosferického tlaku Snímač atmosferického tlaku je integrován do řídicí jednotky motoru a měří hodnotu tlaku okolního vzduchu. Protože hustota vzduchu se vzrůstající nadmořskou výškou klesá a naopak, slouží informace o tlaku jako korekční hodnota pro regulaci plnicího tlaku. Elektromagnetický ventil omezování plnicího tlaku N75 Elektromagnetický ventil omezování plnicího tlaku N75 je ovládán řídicí jednotkou motoru a určuje ovládací tlak v tlakové nádobce omezování plnicího tlaku. Tlaková nádobka ovládá obtokový ventil, přes který odvádí část výfukových plynů mimo turbínu do výfukového potrubí. Tím se reguluje výkon turbíny respektive hodnota plnicího tlaku. 15
Mechanická část motoru Chladicí soustavy Motor 1,4 l/92 kw TSI má dvě vzájemně nezávislé kapalinové chladicí soustavy. Jedna slouží standardně k chlazení motoru a druhá k chlazení plnicího vzduchu. Obě soustavy jsou až na dvě propojovací místa vzájemně odděleny. Vzhledem k propojovacím místům lze použít jednu vyrovnávací nádobku. Rozdíl teplot mezi chladicí soustavou motoru a chladicí soustavou plnicího vzduchu může být až 100 C. Chladicí soustava motoru - dvouokruhová chladicí soustava s rozdílnými teplotami chladicí kapaliny v hlavě válců a v bloku válců - rozdělovač chladicí kapaliny s jednostupňovým termostatem Chladicí soustava plnicího vzduchu - čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 - kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu integrovaný do sacího potrubí - chlazení turbodmychadla vyrovnávací nádobka čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 chladič plnicího vzduchu v sacím potrubí zpětný ventil Zpětný ventil se zavírá v závislosti na tlaku a zamezuje vytlačení chladicí kapaliny o vyšší teplotě z chladicí soustavy motoru do chladicí soustavy plnicího vzduchu. škrticí clonka Škrticí clonka omezuje na minimum výměnu chladicí kapaliny mezi chladicí soustavou motoru a chladicí soustavou plnicího vzduchu. turbodmychadlo přídavný chladič kapaliny soustavy plnicího vzduchu SP68_14 Odvzdušnění se provádí buď pomocí plnicího zařízení chladicí soustavy -VAS 6096- nebo v rámci řízené funkce Naplnění a odvzdušnění chladicí soustavy. Dodržujte pokyny uvedené v systému ELSA. 16
Chlazení plnicího vzduchu U motoru 1,4 l/92 kw TSI je poprvé použito chlazení plnicího vzduchu kapalinou. Plnicí vzduch je přitom chlazen kapalinou chlazeným chladičem plnicího vzduchu integrovaným do sacího potrubí. Toto konstrukční řešení umožnilo zmenšit objem soustavy plnicího vzduchu od turbodmychadla až po vstřikovací ventily na pouhých 4,8 l. Turbodmychadlo tak stlačuje menší objem vzduchu a dosahuje rychleji požadovaného plnicího tlaku. V důsledku intenzivního chlazení plnicího vzduchu je čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 spouštěno jen v případě potřeby. Čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 zajišťuje dopravu chladicí kapaliny z přídavného chladiče kapaliny v přední části vozidla k chladiči plnicího vzduchu integrovaného v sacím potrubím a k turbodmychadlu. Rozdíl mezi teplotou vzduchu za chladičem plnicího vzduchu a vnější teplotou dosahuje při požadavku na vysoký chladicí výkon přibližně 20 C až 25 C. přídavný chladič kapaliny soustavy plnicího vzduchu turbodmychadlo SP68_15 čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu 17
Mechanická část motoru Čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 Jak bylo již zmíněno čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 je spouštěno v závislosti na potřebě a dopravuje chladicí kapalinu z přídavného chladiče kapaliny do chladiče plnicího vzduchu a k turbodmychadlu. k chladiči plnicího vzduchu a k turbodmychadlu čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 od přídavného chladiče kapaliny SP68_16 Kapalinou chlazený chladič plnicího vzduchu Chladič plnicího vzduchu se skládá z většího počtu hliníkových lamel, jimiž prochází potrubí s chladicí kapalinou. Teplý plnicí vzduch proudí kolem lamel a odvádí do nich svoje teplo. Lamely předávají teplo chladicí kapalině a ta je přiváděna zpět do přídavného chladiče kapaliny v přední části vozu kde je ochlazována. chladič plnicího vzduchu přítok chladicí kapaliny odtok chladicí kapaliny SP68_17 Turbodmychadlo Během provozu motoru zajišťuje chlazení turbodmychadla hlavně motorový olej. Chladicí kapalina je přiváděna k turbodmychadlu pouze v závislosti na potřebě. Po vypnutí motoru se na dobu až 480 s spustí čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50. Tím se zamezuje tvorbě bublinek páry v chladicím okruhu turbodmychadla. odtok chladicí kapaliny turbodmychadlo přítok chladicí kapaliny SP68_10 18
Palivová soustava Palivová soustava regulovaná dle potřeby Palivová soustava motoru 1,4 l TSI vychází z existujících přeplňovaných motorů FSI. Elektrické palivové čerpadlo i vysokotlaké palivové čerpadlo dopravují vždy pouze tolik paliva, kolik motor právě potřebuje. Snížil se tak elektrický a mechanický příkon palivových čerpadel a rovněž spotřeba paliva. Palivová soustava - vysoký tlak Vysokotlaké palivové čerpadlo je poháněno čtyřdobou vačkou se zdvihem 3 mm, která je součástí vačkového hřídele sacích ventilů. Vysokotlaké palivové čerpadlo má v sobě integrován ventil omezování tlaku. Díky tomu odpadá zpětné vedení paliva z vysokotlakého zásobníku paliva (railu) do nízkotlaké části palivové soustavy. Koncepce ovládání vysokotlakého palivového čerpadla je taková, že ve stavu bez přívodu napájení je ventil regulace tlaku paliva N276 uzavřený a palivo je dopravováno do vysokotlakého zásobníku paliva (railu). To umožňuje rychlejší nárůst tlaku paliva při studených startech. řídicí jednotka motoru J623 snímač tlaku paliva - vysoký tlak G247 vysokotlaké palivové čerpadlo vysokotlaký zásobník paliva (rail) čtyřdobá vačka vstřikovací ventily válců 1-4 N30-N33 SP68_18 5-10 MPa Během decelerace může tlak paliva v důsledku ohřátí stoupnout i nad 10 MPa. 19
Palivová soustava Vstřikovací ventily Tvar paprsku šestiotvorových vstřikovacích ventilů byl optimalizován. Dosavadní paprsek vstřikovacích ventilů byl kruhového nebo oválného tvaru. Nyní je geometrie paprsku upravena tak, aby se v co největší míře zamezilo smáčení dna pístu. dosavadní tvar paprsku optimalizovaný tvar paprsku vstřikovací ventil vstřikovací ventil SP68_20 SP68_19 místo smáčení dna pístu výše umístěný vstřikovací paprsek 20
Vysokotlaké palivové čerpadlo Jednopístové vysokotlaké palivové čerpadlo s regulací množství dopravovaného paliva je přišroubováno na skříni vačkových hřídelů. Vysokotlaké palivové čerpadlo dopravuje palivo do vysokotlaké části palivové soustavy ve stavu bez přívodu napájení. SP68_21 vysokotlaké palivové čerpadlo Ventil omezování tlaku paliva Ventil omezování tlaku paliva je integrován ve vysokotlakém palivovém čerpadle a chrání součásti palivové soustavy před poškozením vlivem vysokého tlaku vznikajícího při tepelné roztažnosti paliva. Jedná se o mechanický ventil, který se otevírá při tlaku paliva vyšším než 14 MPa a přepouští nadbytečné palivo z oblasti vysokého tlaku do oblasti nízkého tlaku. SP68_22 ventil omezování tlaku paliva 21
Palivová soustava Vysokotlaké palivové čerpadlo - funkce Sací zdvih paliva Během sacího zdvihu dochází vlivem pohybu pístu čerpadla směrem dolů k nasávání paliva. Otevírá se sací ventil a palivo proudí do tlakové komůrky. V poslední třetině dráhy pohybu pístu čerpadla směrem dolů se začne napájet ventil regulace tlaku paliva N276. Sací ventil tak zůstává kvůli zpětnému vedení paliva otevřený i na začátku pohybu pístu čerpadla směrem nahoru. ventil regulace tlaku paliva N276 SP68_23 tlaková komůrka píst čerpadla sací ventil Zpětné vedení paliva tlumiče tlakových pulzů Aby se množství paliva regulovalo v závislosti na skutečné spotřebě, zůstává sací ventil otevřený i na začátku pohybu pístu čerpadla směrem nahoru. Přebytečné palivo je pístem čerpadla vytlačováno zpět do oblasti nízkého tlaku. Vlivem zpětného vytlačování paliva vznikají tlakové pulzy, které jsou však eliminovány tlumiči umístěnými v nízkotlaké části vysokotlakého palivového čerpadla. SP68_24 píst čerpadla sací ventil 22
Dopravní zdvih paliva Na začátku dopravního zdvihu je napájení ventilu regulace tlaku paliva N276 přerušeno. Působením vzrůstajícího tlaku v tlakové komůrce a síly pružiny jehly ventilu se tak sací ventil uzavírá. Pohybem pístu čerpadla směrem nahoru narůstá v tlakové komůrce tlak. Překročí-li tlak v tlakové komůrce tlak ve vysokotlakém zásobníku paliva (railu), otevírá se vypouštěcí ventil a palivo proudí do vysokotlakého zásobníku paliva (railu). pružina jehly ventilu SP68_25 vypouštěcí ventil sací ventil 23
Systém řízení motoru Přehled systému Snímače snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 snímač otáček motoru G28 snímač polohy vačkového hřídele G40 jednotka ovládání škrticí klapky J338/ snímač úhlu 1 pro pohon škrticí klapky G187/ snímač úhlu 2 pro pohon škrticí klapky G188 snímač polohy pedálu akcelerace G79/ snímač 2 polohy pedálu akcelerace G185 snímač polohy spojkového pedálu G476 snímač polohy brzdového pedálu G100 snímač tlaku paliva - vysoký tlak G247 datová sběrnice CAN hnací ústrojí snímač klepání 1 G61 snímač teploty chladicí kapaliny G62 GATEWAY J533 snímač teploty chladicí kapaliny - výstup chladiče G83 lambda sonda G39 lambda sonda za katalyzátorem G130 doplňkové vstupní signály diagnostický konektor 24
Akční členy řídicí jednotka palivového čerpadla J538/ palivové čerpadlo G6 vstřikovací ventily N30, N31, N32, N33 řídicí jednotka motoru J623 se snímačem okolního tlaku zapalovací cívky 1-4 s koncovými výkonovými stupni N70, N127, N291, N292 jednotka ovládání škrticí klapky J338/ pohon škrticí klapky G186 napájecí relé motorových komponentů J757 ventil regulace tlaku paliva N276 elektromagnetický ventil nádobky s aktivním uhlím N80 řídicí jednotka panelu přístrojů J285 vyhřívání lambda sondy Z19 vyhřívání lambda sondy za katalyzátorem Z29 datová sběrnice CAN panelu přístrojů elektromagnetický ventil 1 přestavování vačkového hřídele N205 přepouštěcí ventil turbodmychadla N249 kontrolka elektrického pedálu akcelerace K132 kontrolka emisí K83 elektromagnetický ventil omezování plnicího tlaku vzduchu N75 relé čerpadla dochlazování chladicí kapaliny J496/ čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 doplňkové výstupní signály SP68_26 25
Systém řízení motoru Systém řízení motoru U motoru 1,4 l TSI je použit systém řízení motoru Bosch Motronic MED 17.5.5, což je další vývojový stupeň systému Bosch Motronic MED 9. Od systému Bosch Motronic MED 9 se tento inovovaný systém řízení motoru liší zejména: - rychlejším procesorem - přizpůsobením skokové lambda sondě - odpadnutím K vedení - vysokotlakým vrstveným vstřikováním paliva při startováním motoru od -30 C řídicí jednotka motoru J623 SP68_27 Vysokotlaké vrstvené startování motoru V důsledku nové koncepce ovládání vysokotlakého palivového čerpadla lze ve velmi krátké době vytvořit tlak přibližně 6 MPa a vysokotlaké vrstvené vstřikování paliva při startování motoru je tak možné již od teploty -30 C. Vstřikování paliva se provádí krátce před zápalem. Teploty vznikající v tomto okamžiku ve válci společně s vysokým tlakem zajišťují velmi dobrou tvorbu směsi. To přispívá ke snížení spotřeby paliva při startování motoru a především k nižším emisím uhlovodíků ve výfukových plynech. SP68_28 26
Snímače Snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 Snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 je umístěn před jednotkou ovládání škrticí klapky J338, kde měří tlak a teplotu. Použití signálu Na základě signálu ze snímače plnicího tlaku vzduchu, reguluje řídicí jednotka motoru pomocí elektromagnetického ventilu omezování plnicího tlaku plnicí tlak turbodmychadla. Signál ze snímače 2 teploty nasávaného vzduchu je využíván k: - výpočtu korekční hodnoty plnicího tlaku (zohledňuje se tak vliv teploty na hustotu plnicího vzduchu) - ochraně součástí systému (při nárůstu teploty plnicího vzduchu nad určitou teplotu dojde ke snížení plnicího tlaku) - spínání čerpadla dochlazování chladicí kapaliny (spínání se provádí pouze v případě je-li rozdíl teploty plnicího vzduchu před a za chladičem plnicího vzduchu menší než 8 C) - kontrole správné činnosti čerpadla dochlazování chladicí kapaliny (je-li rozdíl teploty plnicího vzduchu před a za chladičem plnicího vzduchu menší než 2 C, předpokládá se závada čerpadla; na panelu přístrojů se rozsvítí kontrolka emisí K83) snímač plnicího tlaku vzduchu G31 se snímačem 2 teploty nasávaného vzduchu G299 SP68_29 Vliv výpadku signálu Při výpadku signálu od obou snímačů pracuje turbodmychadlo v náhradním režimu. Sníží se plnicí tlak vzduchu a poklesne výkon motoru. 27
Systém řízení motoru Snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 Snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 je umístěn v sacím potrubí za chladičem plnicího vzduchu, kde měří tlak a teplotu. Použití signálu Řídicí jednotka motoru vyhodnocuje ze signálu tohoto snímače a z otáček motoru množství nasávaného vzduchu. Signál ze snímače teploty nasávaného vzduchu je kromě toho využíván k: SP68_30 - spínání čerpadla dochlazování chladicí kapaliny (spínání se provádí pouze v případě je-li rozdíl teploty plnicího vzduchu před a za chladičem plnicího vzduchu menší než 8 C) - kontrole správné činnosti čerpadla dochlazování chladicí kapaliny (je-li rozdíl teploty plnicího vzduchu před a za chladičem plnicího vzduchu menší než 2 C, předpokládá se závada čerpadla; na panelu přístrojů se rozsvítí kontrolka emisí K83) snímač tlaku nasávaného vzduchu G71 se snímačem teploty nasávaného vzduchu G42 Vliv výpadku signálu Při výpadku signálu ze snímače se jako náhradní signál používá informace o poloze škrticí klapky a signál ze snímače 2 teploty nasávaného vzduchu G299. Turbodmychadlo pracuje v náhradním režimu. 28
Snímač tlaku paliva - vysoký tlak G247 Snímač tlaku paliva G247 je zašroubován do vysokotlakého zásobníku paliva (railu) pod spodní částí sacího potrubí na straně rozdělovače. Měří tlak paliva ve vysokotlaké části palivové soustavy a informaci o naměřené hodnotě předává řídicí jednotce motoru. Použití signálu Řídicí jednotka vyhodnocuje informaci o hodnotě tlaku paliva a pomocí ventilu regulace tlaku paliva N276 reguluje tlak ve vysokotlakém zásobníku paliva (railu). Jestliže se pomocí snímače tlaku paliva zjistí, že již nelze dosáhnout požadovaného tlaku, je ventil regulace tlaku paliva během komprese paliva trvale otevřen. Tím je tlak paliva snížen na hodnotu 0,5 MPa v nízkotlaké části palivové soustavy. snímač tlaku paliva - vysoký tlak G247 SP68_31 Vliv výpadku signálu Při výpadku signálu ze snímače tlaku paliva je ventil regulace tlaku paliva během komprese paliva otevřený a tlak paliva je snížen na hodnotu 0,5 MPa v nízkotlaké části palivové soustavy. To má za následek rapidní snížení výkonu a krouticího momentu motoru. 29
Systém řízení motoru Akční členy Ventil regulace tlaku paliva N276 Ventil regulace tlaku paliva je umístěn na boku vysokotlakého palivového čerpadla. Funkce Úkolem ventilu regulace tlaku paliva je udržovat ve vysokotlakém zásobníku paliva (railu) potřebné množství paliva. Vliv výpadku funkce Ventil regulace tlaku paliva je bez přívodu napájení zavřený. To způsobuje, že při jeho výpadku tlak paliva stoupá, dokud se při tlaku přibližně 14 MPa neotevře ventil omezování tlaku paliva ve vysokotlakém palivovém čerpadle. Systém řízení motoru přizpůsobí doby vstřiku vysokému tlaku a omezí otáčky motoru na 3000 1/min. vysokotlaké palivové čerpadlo ventil regulace tlaku paliva N276 SP68_32 Před otevřením vysokotlaké části palivové soustavy je nutné snížit tlak paliva. Doposud stačilo odpojit od ventilu regulace tlaku paliva konektor a tlak paliva se snížil, protože ventil byl bez přívodu napájení otevřený. Protože u motoru 1,4 l/92 kw TSI je ventil regulace tlaku paliva bez přívodu napájení uzavřený, tlak paliva se nesníží ani po odpojení konektoru. Z toho důvodu je do řízeného vyhledávání závad zařazena funkce Snížení vysokého tlaku paliva. Pomocí této funkce se ventil regulace tlaku paliva za chodu motoru otevře a tlak paliva se sníží. Dodržujte pokyny uvedené v systému ELSA. 30
Relé čerpadla dochlazování chladicí kapaliny J496 Relé čerpadla dochlazování chladicí kapaliny je umístěno v motorovém prostoru v E-boxu. Funkce Pomocí relé se spíná čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50, které má vysoký odběr proudu. Vliv výpadku funkce Při výpadku funkce relé již nelze spínat čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50. relé čerpadla dochlazování chladicí kapaliny J496 SP68_33 Čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 Čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny je přišroubováno pod sacím potrubím k bloku válců a je součástí vlastního chladicího okruhu. Funkce Čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny dopravuje chladicí kapalinu z přídavného chladiče kapaliny v přední části vozu do chladiče plnicího vzduchu a k turbodmychadlu. Podmínky sepnutí čerpadla dochlazování chladicí kapaliny: - krátce po každém nastartování motoru - nepřetržitě při požadavku na krouticí moment nad hodnotu 100 Nm - nepřetržitě při dosažení teploty plnicího vzduchu v sacím potrubí přibližně 50 C - při rozdílu teploty plnicího vzduchu před a za chladičem plnicího vzduchu menším než 8 C - při chodu motoru každých 120 s na dobu 10 s aby se předešlo zadržování tepla před turbodmychadlem - dle datového pole na 0-480 s a po vypnutí motoru pro zamezení tvorby bublinek páry v chladicím okruhu u turbodmychadla čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny V50 Vliv výpadku funkce SP68_35 Při výpadku čerpadla dochlazování chladicí kapaliny může docházet k přehřívání. Čerpadlo nelze přímo zkontrolovat vlastní diagnostikou. Případná závada se zjistí na základě porovnávání teplot před a za chladičem plnicího vzduchu a na panelu přístrojů se rozsvítí kontrolka emisí K83. 31
Systém řízení motoru Schéma zapojení T60/33 T60/31 T60/34 T60/47 T60/32 T60/49 T60/48 T60/46 T60/2 T60/3 T60/60 T60/10 T60/45 T60/11 T94/16 T94/82 T94/78 T94/81 T94/55 T94/15 T94/1 T94/2 T60/55 T94/15 T94/15 T94/15 T60/32 T94/68 T60/67 T94/62 T94/74 T94/84 T94/57 T94/13 T94/51 T94/79 T94/14 T94/7 A akumulátor G měřicí ústrojí palivoměru G1 palivoměr G6 elektrické palivové čerpadlo G28 snímač otáček motoru G31 snímač plnicího tlaku vzduchu G39 lambda sonda G40 snímač polohy vačkového hřídele G42 snímač teploty nasávaného vzduchu G61 snímač klapání 1 G62 snímač teploty chladicí kapaliny G71 snímač tlaku nasávaného vzduchu G79 snímač polohy pedálu akcelerace G83 snímač teploty chladicí kapaliny - výstup chladiče G100 snímač polohy brzdového pedálu G130 G185 G186 G187 G188 G247 G299 G476 J104 J271 J285 J496 J519 J533 J623 lambda sonda za katalyzátorem snímač 2 polohy pedálu akcelerace pohon škrticí klapky snímač úhlu -1- pro pohon škrticí klapky snímač úhlu -2- pro pohon škrticí klapky snímač tlaku paliva - vysoký tlak snímač -2- teploty nasávaného vzduchu snímač polohy spojkového pedálu řídicí jednotka ABS/ESP napájecí relé pro Motronic, v E-boxu řídicí jednotka panelu přístrojů relé čerpadla dochlazování chladicí kapaliny řídicí jednotka palubní sítě diagnostické rozhraní datové sběrnice (GATEWAY) řídicí jednotka motoru 32
T60/43 T60/58 T60/9 T60/6 T60/54 T60/59 T60/42 T60/41 T60/39 T60/8 T60/14 T60/56 T60/57 T60/51 T60/37 T60/36 T60/52 T60/35 T60/4 T60/1 T60/50 T60/15 T60/15 T94/3 T94/5 T94/19 T94/18 T94/94 J681 relé napájení, svorka 15 N30-33 vstřikovací ventil válce 1-4 N70 zapalovací cívka 1 s koncovým výkonovým stupněm N75 elektromagnetický ventil omezování plnicího tlaku vzduchu N80 elektromagnetický ventil nádobky s aktivním uhlím N127 zapalovací cívka 2 s koncovým výkonovým stupněm N205 elektromagnetický ventil 1 přestavování vačkového hřídele N249 přepouštěcí ventil turbodmychadla N276 ventil regulace tlaku paliva N291 zapalovací cívka 3 s koncovým výkonovým stupněm SP68_34 N292 zapalovací cívka 4 s koncovým výkonovým stupněm P koncovky zapalovacích kabelů Q zapalovací svíčky S pojistka V50 čerpadlo dochlazování chladicí kapaliny 1 spínač tempomatu 2 svorka alternátoru DFM 3 stupeň ventilátoru chladiče 1 plus kostra výstupní signál vstupní signál datová sběrnice CAN 33
Poznámky 34
35
68 Přehled dosud vydaných Dílenských učebních pomůcek Č. Název 1 Mono-Motronic 2 Centrální zamykání 3 Autoalarm 4 Práce s elektrickými schématy 5 ŠKODA FELICIA 6 Bezpečnost vozů ŠKODA 7 ABS - základy - nebylo vydáno 8 ABS - FELICIA 9 Zabezpečovací zařízení proti nastartování s transpondérem 10 Klimatizace ve vozidle 11 Klimatizace FELICIA 12 Motor 1,6 - MPI 1AV 13 Čtyřválcový vznětový motor 14 Servořízení 15 ŠKODA OCTAVIA 16 Vznětový motor 1,9 l TDI 17 ŠKODA OCTAVIA Systém komfortní elektroniky 18 ŠKODA OCTAVIA Mech. převodovka 02K, 02J 19 Benzinové motory 1,6 l a 1,8 l 20 Automatická převodovka - základy 21 Automatická převodovka 01M 22 Vznětové motory 1,9 l/50 kw SDI, 1,9 l/81 kw TDI 23 Benzinové motory 1,8 l/110 kw a 1,8 l/92 kw 24 OCTAVIA, Datová sběrnice CAN-BUS 25 OCTAVIA - CLIMATRONIC 26 OCTAVIA - Bezpečnost vozidla 27 OCTAVIA - Motor 1,4 l/44 kw a převodovka 002 28 OCTAVIA - ESP - základy, konstrukce, funkce 29 OCTAVIA 4 x 4 - Náhon na všechna kola 30 Benzinové motory 2,0 l 85 kw a 88 kw 31 Rádionavigační systém - Konstrukce a funkce 32 ŠKODA FABIA - Technické informace 33 ŠKODA FABIA - Elektrická zařízení 34 ŠKODA FABIA - Elektrohydraulické servořízení 35 Benzinové motory 1,4 l - 16 V 55/74 kw 36 ŠKODA FABIA - 1,9 l TDI čerpadlo-tryska 37 Mechanická převodovka 02T a 002 38 ŠkodaOctavia; Model 2001 39 Euro-On-Board-Diagnose 40 Automatická převodovka 001 41 Šestistupňová převodovka 02M 42 ŠkodaFabia - ESP 43 Emise ve výfukových plynech 44 Prodloužené servisní intervaly 45 Tříválcové zážehové motory 1,2 l 46 ŠkodaSuperb; Představení vozidla; část I 47 ŠkodaSuperb; Představení vozidla; část II 48 ŠkodaSuperb; Zážehový motor V6 2,8 l/142 kw 49 ŠkodaSuperb; Vznětový motor V6 2,5 l/114 kw TDI 50 ŠkodaSuperb; Automatická převodovka 01V Č. Název 51 Zážehový motor 2,0 l/85 kw s vyvažovacími hřídeli a 2stupňovým sacím potrubím 52 ŠkodaFabia; Motor 1,4 l TDI se systémem vstřikování čerpadlo tryska 53 ŠkodaOctavia; Představení vozidla 54 ŠkodaOctavia; Elektrické komponenty 55 Zážehové motory FSI; 2,0 l/110 kw a 1,6 l/85 kw 56 Automatická převodovka DSG-02E 57 Vznětový motor; 2,0 l/103 kw TDI s jednotkami čerpadlo-tryska, 2,0 l/100 kw TDI s jednotkami čerpadlo-tryska 58 ŠkodaOctavia, Podvozek a elektromachanické servořízení 59 ŠkodaOctavia RS, Motor 2,0 l/147 kw FSI turbo 60 Vznětový motor 2,0 l/103 kw 2V TDI; Filtr pevných částic s aditivem 61 Radionavigační systémy ve vozech Škoda 62 ŠkodaRoomster; Představení vozidla I. část 63 ŠkodaRoomster; Představení vozidla II. část 64 ŠkodaFabia II; Představení vozidla 65 ŠkodaSuperb II; Představení vozidla I. část 66 ŠkodaSuperb II; Představení vozidla II. část 67 Vznětový motor; 2,0 l/125 kw TDI se systémem vstřikování common rail 68 Zážehový motor 1,4 l/92 kw TSI s přeplňováním turbodmychadlem Jen pro vnitřní potřebu v servisní síti ŠKODA. Všechna práva a technické změny vyhrazeny. S00.2002.68.15 Technický stav 07/08 ŠKODA AUTO a.s. http://portal.skoda-auto.com Tento papír byl vyroben z celulózy bělené bez pomoci chloru.