Агрегаты двигателя W12 объемом 6,0 л Audi A8 1994-2003 года выпуска

Статья (16.01.2012)
Audi A8
Audi A8

Генератор с жидкостным охлаждением

Чтобы покрыть потребности автомобиля Audi A8 W12 в электроэнергии, на нем был установлен 190-амперный генератор с жидкостным охлаждением, мощность которого достигает 2660 Вт. Трехфазные генераторы способны вырабатывать достаточно большой ток даже при низкой частоте вращения. Получение большой электрической мощности при низкой частоте вращения сопровождается, однако, повышенным нагревом деталей генератора.

Отвод тепла у генераторов с воздушным охлаждением зависит от частоты вращения, поэтому они перегреваются при отдаче большой мощности при низкой частоте вращения. При высоких температурах окружающего воздуха этот перегрев усугубляется.

Генератор с жидкостным охлаждением
 Генератор с жидкостным охлаждением

Генератор с жидкостным охлаждением

Расположенные между полюсными половинами ротора постоянные магниты усиливают магнитный поток через клювообразные полюса и обмотку статора. Благодаря этому устраняется поле рассеивания между отдельными полюсами.

Рубашка охлаждения
 

Рубашка охлаждения

K другим преимуществам генератора с жидкостным охлаждением относятся:

  • сниженная шумность благодаря отсутствию вентилятора (создающего аэродинамический шум);
  • отсутствие вибраций благодаря высокой жесткости закрытого корпуса генератора;
  • сниженные затраты мощности на привод благодаря отсутствию вентилятора и соответствующее повышение KПД до 5% (в зависимости от частоты вращения);
  • утилизация тепла, возвращаемого в систему охлаждения двигателя в процессе его прогрева;
  • высокая отдача мощности благодаря эффективному охлаждению на всех скоростных режимах;
  • независимость теплового состояния от температуры окружающего воздуха.

Ременная передача / Вспомогательные агрегаты

Ременная передача / Вспомогательные агрегаты

 

Вентилятор с гидроприводом / Электровентилятор

Отвод тепла от радиатора системы охлаждения двигателя обеспечивают вентилятор с гидроприводом и 300-ваттный электровентилятор.

K преимуществам гидропривода вентилятора относятся:

 высокая общая мощность системы;
 достаточно высокая мощность, передаваемая при низкой частоте вращения коленчатого вала;
 отсутствие дополнительной нагрузки на бортовую электросеть;
 высокая компактность при независимом от двигателя расположении вентилятора;
 бесступенчатое регулирование частоты вращения в зависимости от требуемой мощности.

Гидропривод вентилятора был заимствован у двигателя V8-TDI и приспособлен к условиям его применения на двигателе W12. Новым в конструкции гидропривода вентилятора является датчик температуры рабочей жидкости в его контуре G382.

Принцип действия

Контур гидропривода вентилятора

Контур гидропривода вентилятора

Гидропривод позволяет регулировать частоту вращения вентилятора. Частота вращения вентилятора с гидроприводом зависит главным образом от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через гидромотор.

Расход жидкости определяется объемной подачей гидронасоса (его частотой вращения) и ее температурой. Электромагнитный клапан гидропривода N313, выполняющий команды блока управления двигателем 1 (J623), обеспечивает бесступенчатую регулировку частоты вращения вентилятора изменением расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через гидромотор.

Вентилятор с гидроприводом
 

Контур гидроусилителя руля
 

Контур гидроусилителя руля

Управление гидроприводом вентилятора

Управление гидроприводом вентилятора

Блок управления двигателем 1 (J623) рассчитывает частоту вращения вентилятора, необходимую для поддержания заданной температуры охлаждающей жидкости, учитывая при этом сигналы датчика этой температуры (G62), сигналы датчика температуры окружающего воздуха (G42), а также скорость авто.

Помимо этих параметров учитываются следующие факторы:

  • положение выключателя компрессора кондиционера "EIN" (ВKЛ),
  • состояние реле давления F129 в контуре.

Частота вращения вентилятора непосредственно зависит от объемной подачи (частоты вращения) гидронасоса, температуры рабочей жидкости и степени открытия электромагнитного клапана N313.

Расчет тока, подаваемого на обмотку клапана N313, производится с учетом частоты вращения вала гидронасоса (коленчатого вала), требуемой частоты вращения вентилятора и температуры рабочей жидкости (измеряемой датчиком G382).

Скважность модулируемых по ширине импульсов тока, подаваемых на электромагнитный клапан N313, изменяется в пределах от 0 до 100%. В обесточенном состоянии клапан N313 полностью открыт. При этом вентилятор выходит на максимальную частоту вращения, равную 2800 об/мин. Расход рабочей жидкости (через гидромотор) ограничивается в этом случае редукционным клапаном, встроенным в корпус насоса.

По техническим причинам вентилятор никогда не выключается полностью. Даже при отсутствии необходимости в охлаждении он вращается с частотой не менее 400 об/мин.

Насосы, подающие рабочую жидкость в гидроусилитель руля и гидромотор вентилятора,  размещены последовательно в одном агрегате с общим ведущим валом.

Датчик температуры рабочей жидкости в приводе вентилятора G382

Температура рабочей жидкости измеряется посредством датчика G382. Вязкость рабочей жидкости в значительной степени зависит от ее температуры. От вязкости рабочей жидкости существенно зависит частота вращения и соответствующая ей производительность вентилятора.

По соображениям акустического комфорта не следует допускать работу вентилятора с частотой вращения более 2100 об/мин. При последующем изложении материала мы будем называть эту частоту вращения "комфортной".

Если температура охлаждающей жидкости превышает 115°C, вентилятор раскручивается до максимальной частоты вращения без ограничения по величине производимого им шума. При постоянной частоте вращения вала насоса имеет место следующая зависимость, связанная с внутренними потерями:

  • при повышении температуры рабочей жидкости частота вращения вентилятора уменьшается,
  • при понижении температуры рабочей жидкости частота вращения вентилятора увеличивается.


Датчик температуры рабочей жидкости в приводе вентилятора G382

Датчик температуры рабочей жидкости в приводе вентилятора G382

Внутренняя шестерня гидромотора с трохоидальным профилем зубьев

Крыльчатка вентилятора приводится непосредственно от внутренней шестерни гидромотора. Эта шестерня вращается подаваемой (под давлением) жидкостью, расход которой может изменяться.

Управление вентилятором по ранее применяемому способу (как на двигателе V8-TDI без датчика G382)

Температура рабочей жидкости является параметром, от которого зависит частота вращения вентилятора. Поэтому для обеспечения работы вентилятора в "комфортном" диапазоне частот вращения необходимо учитывать величину этой температуры, что осуществлялось ранее по величине температуры окружающего воздуха.

Такой метод определения температуры рабочей жидкости предполагает наличие значительного запаса по отношению к "комфортной" частоте вращения, обусловленного производственными допусками.

При этом недостаточно полно используется диапазон "комфортных" частот вращения вентилятора и он относительно часто выводится на максимальную частоту вращения.

Управление вентилятором по новому способу (с датчиком G382)

Использование для регулирования температуры, определяемой посредством специального датчика (G382) позволяет существенно улучшить управление вентилятором. Достигаемая при этом повышенная точность регулирования используется для приближения частоты вращения вентилятора к "комфортному" значению.

Вентилятор работает преимущественно с частотами вращения, не превышающими "комфортного" значения. В результате он выходит значительно реже на максимальную частоту вращения, которая сопровождается повышенным шумом.

Управление электровентилятором

300-ваттный электровентилятор системы охлаждения (V7) служит для:

  • поддержки вентилятора с гидроприводом независимо от частоты вращения коленчатого вала,
  • отвода тепла от охлаждающей жидкости после остановки двигателя.

Предусмотрены три ступени управления частотой вращения вентилятора включением в цепь его питания одного или двух резисторов.

Необходимость перевода вентилятора на режим охлаждения двигателя после его остановки (ступень 1) определяется блоком управления двигателем 1 (J623) по многопараметровой характеристике, а сам перевод производится посредством реле J397.

Ступень 2 включается посредством термовыключателя вентилятора F18 или по команде блока управления и индикации климатической установки E87.

Переход на ступень 3 (макс. мощность) производится посредством реле давления в контуре кондиционера F129 или по команде процессора комбинации приборов J218, если температура охлаждающей жидкости превысила 115°C. Эта температура определяется посредством датчика G2.

На авто, предназначенных для эксплуатации в жарких странах, предусмотрена установка дополнительного вентилятора системы охлаждения V177.

Режим охлаждения двигателя после его остановки

Переход на режим охлаждения двигателя после его остановки производится блоком управления двигателем 1 (J623) по многопараметровой характеристике. Условия перехода на этот режим, а также продолжительность работы на нем определяются посредством расчетной модели с учетом следующих параметров:

  •  температуры охлаждающей жидкости (по сигналам датчика G62),
  •  температуры моторного масла (по сигналам датчика G8),
  •  температуры окружающей среды (по сигналам датчика температуры воздуха на впуске в двигатель G42).

Расчет условий перехода на указанный выше режим и продолжительности работы на нем производится непрерывно с момента пуска двигателя. Охлаждение двигателя после его остановки производится с помощью одновременно действующих электронасоса V51 и электровентилятора V7.

Время работы этих агрегатов на данном режиме не может превышать 10 минут. В процессе охлаждения термостат F265 включен на все 100%.

Ниже приведены некоторые примеры условий перехода на режим охлаждения двигателя после его остановки:

  • температура окружающей среды 10°C, температура охлаждающей жидкости 110°C;
  • температура окружающей среды -10°C, температура охлаждающей жидкости 115°C;
  • температура окружающей среды 40°C, температура охлаждающей жидкости 102°C.

Схема управления системой охлаждения 

Схема управления системой охлаждения
Схема управления системой охлаждения

F18 – термовыключатель вентилятора системы охлаждения
F129 – реле давления в контуре кондиционера
J101 – реле ступени 2 вентилятора
J135 – реле ступени 3 вентилятора
J271 – реле питания системы Motronic
J397 – реле перехода на режим охлаждения после остановки двигателя
N39 – резисторы в цепи электровентилятора
S – предохранители
V7 – электровентилятор системы охлаждения


Теги: Двигатель, Детали, Инструкция, Легковой автомобиль, Профилактика, Седан, Сервис, Система охлаждения, Техобслуживание, Электроника,





Acura
ALF
Alfa_Romeo
Alpina
Aston_Martin
Audi
BAW
BelAZ
Bentley_
Berliet_
BMW
Bugatti
Buick
BYD
Cadillac
Caterpillar
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Dacia
Daewoo
DAF
Datsun
Dodge
FAW
Ferrari
Fiat
Ford
GAZ
Geely
Goldhofer
Great_Wall
Honda
Hyundai
IG
Infiniti
Isuzu
Iveco
Jaguar
Jeep
Kamaz
Kawei
Kia
Lamborghini
Lancia
Land_Rover
Lexus
Lifan
Lincoln
Magirus
Mahindra
MAN
Maserati
Maybach
MAZ
Mazda
Mercedes-Benz
Mini
Mitsubishi
Moscwich
Nissan
Opel
Packard
Peugeot
Porsche
Renault
Rolls-Royce
SAAB
Scania
Scheuerle
SEAT_
Simba_
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tata
Tatra
Tesla_
Toyota
UAZ
Ural
VAZ
Vema
Volkswagen
Volvo
Youxia
ZAZ
ZIL



 

 





Наши баннеры

© 2008-2018autoholding.net



Яндекс.Метрика
Автомобиль Спецавтомобиль Зеленый автомобиль Устройство автомобиля Автохимия Тюнинг Темы Архив Контакты