В систему управлением двигателем FSI рабочим объемом 1,4 и 1,6 литра входят: блок управления двигателем J220, впускная система, датчик 2 температуры воздуха на впуске G299, датчик атмосферного давления, датчик давления воздуха во впускном трубопроводе G71 с датчиком его температуры G42, блок управления топливоподкачивающим электронасосом J538, датчик низкого давления G410, датчик высокого давления G247, топливный насос высокого давления.
Структура системы управления
*(входит в комплектацию автомобиля с двигателем S296_022 FSI объемом 1,6 л и 85 кВт)
Блок управления двигателем J220 (для двигателя FSI рабочим объемом 1,4 л и мощностью 63 кВт)
Обозначение Bosch Motronic MED 7.5.11 расшифровывается следующим образом:
M — Motronic,
E — электропривод дроссельной заслонки,
D — непосредственный впрыск,
7. — модель,
5.11— версия.
На автомобиле Polo блок управления двигателем расположен на заднем щитке моторного отсека. Его разъем содержит 121 контакт. Место установки блока было выбрано так, чтобы обеспечить хороший доступ к нему, но защитить от попадания влаги. Система Bosch Motronic MED 7.5.11 управляет двигателем по величине крутящего момента. В корпус блока управления установлен дополнительно датчик атмосферного давления.
Блок управления двигателем рассчитывает оптимальное соотношение топлива и воздуха для следующих способов смесеобразования:
- послойное распределение смеси,
- образование бедной гомогенной смеси,
- образование гомогенной смеси стехиометрического состава,
- двойной впрыск топлива для разогрева нейтрализатора.
Блок управления двигателем J220 (для двигателя FSI рабочим объемом 1,6 л и мощностью 85 кВт)
Обозначение Bosch Motronic MED 9.5.10 расшифровывается следующим образом:
M — Motronic,
E — электропривод дроссельной заслонки,
D — непосредственный впрыск,
9. — модель,
5.10 — версия.
Этот блок управления двигателем устанавливается в воздухоприемный отсек автомобиля Touran. Его разъем содержит 154 контакта. Система Bosch Motronic MED 9.5.10 управляет двигателем по величине крутящего момента.
Блок управления двигателем рассчитывает оптимальное соотношение топлива и воздуха для следующих способов смесеобразования.
- послойное распределение смеси,
- образования бедной гомогенной смеси,
- образование гомогенной смеси стехиометрического состава,
- двойной впрыск топлива для разогрева нейтрализатора,
- двойной впрыск топлива при работе двигателя на полной нагрузке.
Способы смесеобразования
Помимо применявшихся ранее способов образования послойной или гомогенной бедной и стехиометрической смесей сегодня применяются еще два способа смесеобразования. Это двойной впрыск для разогрева нейтрализатора и двойной впрыск при работе с полной нагрузкой. Эти способы смесеобразования позволяют ускорить разогрев нейтрализатора и повысить крутящий момент в диапазоне низких частот вращения коленчатого вала.
Двойной впрыск для разогрева нейтрализатора
При работе двигателя на гомогенной смеси ускоряется разогрев нейтрализатора до рабочей температуры. Помимо этого при прогреве увеличивается равномерность работы двигателя и снижается выброс углеводородов. Все это приводит к снижению выбросов с отработавшими газами и повышению экономичности.
Первый впрыск
Первый впрыск производится на такте впуска приблизительно за 300° до ВМТ конца сжатия. Благодаря этому во всем объеме цилиндра образуется однородная смесь топлива с воздухом.
Второй впрыск
В процессе второго впрыска в цилиндр дополнительно подается относительно небольшая порция топлива. Она впрыскивается приблизительно за 60° до ВМТ конца сжатия. Эта порция топлива сгорает с большим запозданием, поэтому температура отработавших газов повышается.
В результате более горячие газы быстрее разогревают нейтрализатор и обеспечивают достижение его рабочей температуры за более короткое время.
Двойной впрыск при работе двигателя на полной нагрузке (двигатель FSI объемом 1,6 л и мощностью 85 кВт)
При работе двигателей с непосредственным впрыском бензина с полной нагрузкой на частотах вращения до 3000 об/мин наблюдается нежелательное неравномерное распределение смеси в цилиндрах. Двойной впрыск позволяет решить эту проблему и повысить крутящий момент на 1$3 Н·м.
Первый впрыск
Первый впрыск производится на такте впуска приблизительно за 300° до ВМТ конца сжатия. При этом впрыскивается приблизительно две трети от суммарной дозы топлива.
Второй впрыск
Оставшаяся третья часть топлива впрыскивается в начале такта сжатия. Благодаря этому снижается количество топлива, попадающего на стенки цилиндра. Повышение однородности смеси достигается за счет практически полного испарения топлива. Тем не менее в зоне свечи зажигания образуется более богатая смесь, чем на периферии камеры сгорания. Это улучшает процесс сгорания и снижает вероятность возникновения детонации.
Впускная система
Проведенные изменения впускной системы были обусловлены отказом от системы управления двигателем Bosch Motronic MED 7.5.10. с присущим ей способом определения нагрузки двигателя. В новой впускной системе отсутствует измеритель массового расхода воздуха G70 с пленочным чувствительным элементом. Определение нагрузки двигателя производится с использованием сигналов датчика 2 температуры воздуха на впуске в двигатель и датчика атмосферного давления. Датчик температуры расположен в крышке двигателя, а датчик давления встроен в блок управления двигателем.
Определение нагрузки двигателя
Нагрузка двигателя FSI определялась прежде с помощью измерителя массового расхода воздуха с пленочным чувствительным элементом. В настоящее время она рассчитывается блоком управления двигателем, так как измеритель расхода воздуха отсутствует. Расчет производится с использованием сигналов датчика температуры воздуха на впуске в двигатель и датчика атмосферного давления.
Расчет нагрузки двигателя производится по сигналам:
- датчика 2 температуры воздуха на впуске G299,
- датчика атмосферного давления в блоке управления двигателем J220,
- датчика давления во впускном трубопроводе G71,
- датчика температуры воздуха во впускном трубопроводе G42,
- датчика частоты вращения коленчатого вала G28,
- датчиков 1 и 2 положения дроссельной заслонки G187 и G188,
- потенциометрического датчика положения впускной заслонки G336,
- датчика Холла G40 (определяющего положение впускного
- распределительного вала на двигателе объемом 1,6 л и мощностью 85 кВт).
Датчик 2 температуры воздуха на впуске G299
Этот датчик расположен в крышке двигателя перед блоком дроссельной заслонки.
Использование сигнала датчика
Датчик измеряет температуру поступающего в двигатель воздуха, его сигнал направляется в блок управления двигателем. В последнем этот сигнал используется для расчета плотности поступающего в двигатель воздуха.
Датчик атмосферного давления
Этот датчик является составной частью блока управления двигателем J220.
Использование сигнала датчика
Датчик измеряет атмосферное давление и выдает соответствующий ему сигнал в блок управления двигателем. В последнем вырабатывается информация о величине давления перед блоком дроссельной заслонки.
Последствия при отсутствии сигналов датчиков
Если вышел из строя один из датчиков, система переходит в аварийный режим, при котором нагрузка двигателя определяется блоком управления двигателем расчетным путем, а ее значения сравниваются с хранящимися в его памяти данными.
Определение количества перепускаемых отработавших газов
Чтобы снизить выброс оксидов азота, в двигателях FSI приходится доводить рециркуляцию отработавших газов до максимума. Чтобы обеспечить перепуск отработавших газов на границе бесперебойной работы двигателя, необходимо очень точно рассчитывать их количество.
Для расчета количества перепускаемых газов используются:
- сигнал датчика давления во впускном трубопроводе G71,
- сигнал датчика температуры воздуха во впускном трубопроводе G42,
- сигнал датчика атмосферного давления в блоке управления двигателем J220 (для определения противодавления в выпускной системе),
- сигнал датчика 1 температуры выпускных газов G235,
- рассчитанная нагрузка двигателя.
Порядок определения количества перепускаемых газов
При перепуске отработавших газов происходит повышение давления воздуха во впускном трубопроводе. Датчик давления воздуха во впускной системе измеряет его величину и направляет сигнал соответствующего напряжения в блок управления двигателем. Этот сигнал используется для определения суммарной массы воздуха и отработавших газов, поступающей в двигатель. Из этой массы достаточно вычесть массу свежего воздуха, соответствующую нагрузке двигателя, чтобы получить массу перепускаемых газов.
Датчик давления воздуха во впускном трубопроводе G71 с датчиком его температуры G42
Этот комбинированный прибор установлен на пластмассовой части впускной системы справа, если смотреть по направлению движения авто.
Использование сигналов датчиков
Датчики измеряют давление и температуру воздуха во впускном трубопроводе, передавая соответствующие им сигналы в блок управления двигателем. По этим сигналам блок управления рассчитывает наполнение двигателя относительно параметров воздуха во впускном трубопроводе.
Последствия отсутствия сигналов датчиков
Если вышел из строя один из датчиков, блок управления двигателем рассчитывает необходимое количество перепускаемых отработавших газов и уменьшает их рециркуляцию против значений многопараметровой характеристики.
Регулируемая по расходу топливная система
При замене блока управлениядвигателем или топливоподкачивающего электронасоса необходимо проводить операциюсогласования. При этом следуетруководствоваться указаниямипо работе с системой VAS 5051в режиме "Направленный поискнеисправностей".
Регулируемая по расходу топливная система является новой разработкой, реализованной на двигателе FSI рабочим объемом 1,4 л и мощностью 77 кВт. Производительность подкачивающего электронасоса устанавливается равной расходу топлива насосом высокого давления. Благодаря этому снижается расход электроэнергии и соответственно уменьшается расход топлива.
Топливная система низкого давления
Обычно в этой системе давление топлива равно 4 бар, только при пуске холодного или горячего двигателя оно повышается до 5 бар.
В ее состав входя:
- блок управления топливоподкачивающим электронасосом J538,
- топливный бак,
- топливоподкачивающий электронасос G6,
- топливный фильтр,
- датчик низкого давления топлива G410.
Топливная система высокого давления
В топливной системе высокого давления давление топлива изменяется от 50 до 100 бар.
В ее состав входят:
- топливный насос высокого давления,
- клапан регулирования двления топлива N276,
- топливопровод высокого давления,
- аккумулятор топлива,
- ограничительный клапан,
- датчик высокого давления G247,
- форсунки N30—N33
Блок управления топливоподкачивающим электронасосом J538
Этот блок управления установлен на крышке топливного насоса, расположенной под задним сиденьем.
Назначение
Блок управления J538 служит для управления топливоподкачивающим электронасосом с регулированием давления топлива в системе на уровне 4 бар. При пуске холодного или горячего двигателя блок управления должен повышать давление топлива до 5 бар.
Последствия при отсутствии сигнала
При неисправном блоке управления топливоподкачивающим электронасосом двигатель работать не может.
Схема электрических соединений
G — датчик указателя запаса топлива
G1 — указатель запаса топлива
G6 — топливоподкачивающий электронасос
J220 — блок управления двигателем
J285 — блок управления с дисплеем в комбинации приборов
J538 — блок управления топливоподкачивающим электронасосом
J519 — блок управления бортовой сетью
"Масса" датчика уровня топлива связана с "массой" блока управления с дисплеем в комбинации приборов J285.
Датчик низкого давления топлива G410
Этот датчик установлен на трубопроводе, проложенном к насосу высокого давления. Он измеряет давление в топливной системе низкого давления, его сигнал поступает в блок управления двигателем.
Использование сигнала
По сигналу датчика производится регулирование давления топлива.
- При обычной эксплуатации давление топлива удерживается равным 4 бар,
- при пуске холодного или горячего двигателя давление топлива повышается до 5 бар.
Последствия при отсутствии сигнала датчика
При неисправном датчике давления топлива электронасос управляется по постоянному сигналу, причем давление в системе повышается.
Датчик высокого давления топлива G247
Этот датчик вворачивается в распределитель топлива, прилитого к нижней части впускной системы. Он измеряет давление топлива в распределителе, посылая сигнал в блок управления двигателем.
Использование сигнала
Блок управления двигателем производит обработку сигнала датчика и по его величине регулирует давление в распределителе топлива, воздействуя на регулирующий клапан.
Последствия при отсутствии сигнала
При неисправном датчике давления блок управления двигателем регулирует его по постоянному входному сигналу.
Топливный насос высокого давления
Топливный насос высокого давления установлен на корпусе распределительных валов и приводится от двойного кулачка на впускном распределительном вале. Насос предназначен для создания в топливной системе давления до 100 бар.
По конструкции он представляет собою регулируемый по подаче одноплунжерный насос высокого давления. Насос подает в распределитель топлива только то количество топлива, которое должно быть впрыснуто в соответствии с многопараметровой характеристикой. Благодаря этому снижается мощность, затрачиваемая на его привод, и соответственно уменьшается расход топлива двигателем.
Процесс наполнения
Плунжер насоса перемещается вниз под действием возвратной пружины. При этом увеличивается объем надплунжерного пространства, в результате чего давление в нем падает. Превышение давления топлива в системе низкого давления над давлением в надплунжерном пространстве приводит к открытию впускного клапана и перетеканию топлива в надплунжерное пространство. При этом нагнетательный клапан остается закрытым, так как давление топлива в системе высокого давления превышает его величину в надплунжерном пространстве.
Процесс подачи
При движении плунжера вверх давление в пространстве над ним повышается, в результате чего впускной клапан закрывается. При превышении давления в надплунжерном пространстве над давлением в распределителе топлива открывается нагнетательный клапан и топливо вытесняется в распределитель.
Регулирование давления топлива
Если давление топлива повысилось до требуемого значения, подается ток в обмотку регулирующего клапана, вызывая подъем его иглы под действием магнитного поля. При этом открывается проход топливу во впускную полость, в результате чего давление в надплунжерном пространстве снижается и нагнетательный клапан закрывается.
Встроенный в насос демпфер служит для сглаживания резких скачков давления, возникающих при открытии регулирующего клапана, и подавления колебаний в системе низкого давления.
Функциональная схема системы электрооборудования
F — выключатель сигнала торможения
F36 — выключатель на педали сцепления
F47 — выключатель системы регулирования скорости на педали тормоза
G — датчик указателя запаса топлива
G1 — указатель запаса топлива
G6 — топливоподкачивающий электронасос
G28 — датчик частоты вращения коленчатого вала
G39 — датчик кислорода
G40 — датчик Холла
G42 — датчик температуры воздуха во впускном трубопроводе
G61 — датчик детонации 1
G62 — датчик температуры охлаждающей жидкости
G71 — датчик давления воздуха во впускном трубопроводе
G79 — датчик положения педали акселератора
G83 — датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора
G185 — датчик 2 положения педали акселератора
G186 — электропривод дроссельной заслонки
G187 — датчик 1 положения дроссельной заслонки
G188 — датчик 2 положения дроссельной заслонки
G212 — потенциометрический датчик положения клапана рециркуляции отработавших газов
G235 — датчик 1 температуры отработавших газов
G336 — потенциометрический датчик положения впускной заслонки
G247 — датчик высокого давления топлива
G294 — датчик давления в магистрали усилителя тормозного привода
G295 — датчик оксидов азота
G299 — датчик 2 температуры воздуха во впускном трубопроводе
G410 — датчик низкого давления топлива
J220 — блок управления системы Motronic
J285 — блок управления с индикатором в комбинации приборов
J338 — блок управления дроссельной заслонкой
J271 — реле в цепи питания системы Motronic
J519 — блок управления бортовой сетью
J533 — диагностический интерфейс сопряжения шин данных
J538 — блок управления топливоподкачивающим насосом
J583 — блок управления датчиком оксидов азота
N18 — клапан управления рециркуляцией отработавших газов
N30-N33 — форсунки цилиндров 1 — 4
N70 — модуль зажигания цилиндра 1
N80 — электромагнитный клапан 1 продувки адсорбера
N127 — модуль зажигания цилиндра 2
N276 — клапан регулирования давления топлива
N291 — модуль зажигания цилиндра 3
N292 — модуль зажигания цилиндра 4
N316 — клапан управления впускными заслонками
P — наконечники свечей зажигания
Q — свечи зажигания
Z19 — элемент обогревателя датчика кислорода
Z44 — элемент обогревателя датчика оксидов азота
1 кабель K/W
2 включение отопителя
3 выключатель системы регулирования скорости
4 клемма DFM генератора
5 первая ступень вентилятора
6 вторая ступень вентилятора
