6HUYLFH6HOEVWVWXGLHQSURJUDPP 'HU O XQG O )6,0RWRU PLW 6WHXHUNHWWHKonstruktion und FunktionFür Volkswagen ist die Neu- und Weiterentwicklung von Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz. Die sparsamen, umweltfreundlichen und leistungsstarken FSI-Motoren werden zur Zeit in vier Varianten für folgende Fahrzeuge angeboten: 1,4l/63kW FSI-Motor im Polo 1,4l/77kW FSI-Motor im Lupo 1,6l/81kW FSI-Motor im Golf/Bora 1,6l/85kW FSI-Motor im TouranS296_008In diesem Selbststudienprogramm zeigen wir Ihnen die Konstruktion und Funktion der neuen Motormechanik und des Motormanagements. Weitere Informationen zum Motormanagement finden Sie in dem Selbststudienprogramm 253 „Die Benzin-Direkteinspritzung mit der Bosch Motronic MED 7“.NEUAchtung HinweisDas Selbststudienprogramm stellt die Konstruktion und die Funktion von Neuentwicklungen dar! Die Inhalte werden nicht aktualisiert.Aktuelle Prüf-, Einstell- und Reparaturanweisungen entnehmen Sie bitte der dafür vorgesehenen KD-Literatur.2Auf einen BlickEinleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Technische Merkmale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 Technische Daten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Motormechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Motorabdeckung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Saugrohr-Oberteil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Abdichtung des Steuergehäuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Elektrisches Abgasrückführungsventil . . . . . . . . . . . . . . .9 Kühlsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Geregelte Duocentric-Ölpumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Nockenwellenverstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Motormanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Systemübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Motorsteuergerät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Ansaugsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Bedarfsgeregeltes Kraftstoffsystem . . . . . . . . . . . . . . . 28 Steuergerät für Kraftstoffpumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Geber für Kraftstoffdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Hochdruck-Kraftstoffpumpe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Funktionsplan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Eigendiagnose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Spezialwerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Prüfen Sie Ihr Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383(LQOHLWXQJBeide Motoren sind in der Basis, bestehend aus dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf, dem Nockenwellenantrieb, dem Steuergehäuse, der Ölpumpe und den Nebenaggregaten gleich. Die wesentlichen Unterschiede sind der beim 1,6l FSI-Motor vergrößerte Hub, die Nockenwellenverstellung und die weiterentwickelte Betriebsart „Doppeleinspritzung“.S296_011S296_0517HFKQLVFKH 0HUNPDOH0RWRUPHFKDQLN 0RWRUPDQDJHPHQW- Motorabdeckung mit Luftfilter und Warmluftregelung - Saugrohr-Oberteil aus Kunststoff - Nockenwellenantrieb über eine Zahnkette - kontinuierliche Nockenwellenverstellung *) - Ölkühler *) - geregelte Duocentric-Ölpumpe - Zweikreis-Kühlsystem - Querstromkühlung im Zylinderkopf - Kurbelgehäusebe- und entlüftung- Benzin-Direkteinspritzung mit Doppeleinspritzung - Motorsteuergerät mit integriertem Geber für Umgebungsdruck - Geber für Ansauglufttemperatur in der Motorabdeckung - bedarfsgeregeltes Kraftstoffsystem - Einzelfunken-Zündspule - Abgasnachbehandlung mit NOx-Speicherkatalysator und Geber für NOx - integrierte Kühler- und Lüftersteuerung*) nur 1,6l/85kW FSI-MotorDie geregelte Duocentric-Ölpumpe, das Zweikreis-Kühlsystem und das bedarfsgeregelte Kraftstoffsystem sind neue Techniken, die zukünftig auch bei anderen Motoren einsetzen.4Technische Daten1,4l/63kW FSI-Motor901,6l/85kW FSI-Motor18090180801608016070140701406012060120501005010040804080Drehmoment [Nm]Leistung [kW]Leistung [kW]306030602040204010201020000010002000300040005000100020003000400050006000Drehzahl [1/min] S296_049 S296_050Drehzahl [1/min]Motor-Kennbuchstaben Hubraum Bauart Ventile pro Zylinder Bohrung Hub Verdichtungsverhältnis maximale Leistung maximales Drehmoment Motormanagement Kraftstoff Abgasnachbehandlung AbgasnormAXU 1390 4-Zylinder-Reihenmotor 4 76,5 mm 75,6 mm 12 : 1 63 kW bei 5000 1/min 130 Nm bei 3500 1/min Bosch Motronic MED 7.5.11BAG 1598 4-Zylinder-Reihenmotor 4 76,5 mm 86,9 mm 12 : 1 85 kW bei 5800 1/min 155 Nm bei 4000 1/min Bosch Motronic MED 9.5.10Super Plus bleifrei mit ROZ 98 (Super bleifrei mit ROZ 95 bei geringer Leistungsminderung) Drei-Wege-Katalysator mit Lambdaregelung, NOx-Speicherkatalysator EU4Drehmoment [Nm]5MotormechanikMotorabdeckungIn die Motorabdeckung ist integriert: Luftführung bis zur Drosselklappen-Steuereinheit Warmluftregelung Dämpfung der Ansauggeräusche Luftfilter Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299Motorabdeckung Unterseite Luftaustritt zur Drosselklappen-Steuereinheit J338 Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299 Luftfilterzur Kurbelgehäusebelüftung am NockenwellengehäuseDämpfung der AnsauggeräuscheLufteintritt Kaltluft Lufteintritt Warmluft Thermostat WarmluftregelungS296_0096Saugrohr-OberteilDas Saugrohr-Oberteil ist aus Kunststoff gefertigt. Das hat folgende Vorteile: - Gewichtsreduzierung - Strömungsverbesserung durch glattere Ansaugwände. Im Saugrohr-Oberteil ist ein Unterdruckspeicher der sicherstellt, dass die Saugrohrklappen auch bei geringem Unterdruck im Saugrohr betätigt werden.Drosselklappen-Steuereinheit J338 zum Unterdruck-Stellelement für SaugrohrklappeKunststoff-Saugrohr mit Unterdruckspeicher Ventil für Saugrohrklappe Luftstromsteuerung N316zum Ventil für Abgasrückführung N18vom Membranventil für Kurbelgehäuseentlüftungzum Drucksensor für Bremskraftverstärkung G294S296_018Geber für Saugrohrdruck G71 und Geber für Ansauglufttemperatur G42Magnetventil 1 für Aktivkohlebehälter-Anlage N80zum Aktivkohlebehälter7MotormechanikAbdichtung des SteuergehäusesDas Steuergehäuse wird gegenüber dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock mit einer Gummi-MetallDichtung abgedichtet. Zwischen dem Steuergehäuse und der Ölwanne wird eine Flüssigdichtung verwendet.Ölfiltergehäuse Das Ölfiltergehäuse ist in das Steuergehäuse integriert. Dadurch ist die Dichtfläche zwischen Zylinderblock und Ölfiltergehäuse entfallen!Querschnitt Gummi-Metall-DichtungS296_003S296_017S296_016Bohrung für die FlüssigdichtungÜbergangsbereich des Motoröls Im Übergang des Motoröls vom Zylinderblock in das Steuergehäuse liegt ein Öldruck von circa 3,5 bar an. Deswegen wird eine Gummi-Metall-Dichtung verwendet.Flüssigdichtung Die Abdichtung zwischen dem Steuergehäuse und der Ölwanne erfolgt mit einer Flüssigdichtung. Diese wird durch eine spezielle Bohrung im Steuergehäuse zwischen die Dichtflächen gedrückt.8Elektrisches AbgasrückführungsventilDas elektrische Abgasrückführungsventil mit dem Ventil für Abgasrückführung N18 und dem Potentiometer für Abgasrückführung G212 ist am Zylinderkopf angeschraubt. Es ist für hohe Abgasrückführungsmengen ausgelegt und entnimmt das Abgas direkt am 4. Zylinder des Zylinderkopfes.S296_036Entnahme am 4. Zylinder Potentiometer für Abgasrückführung G212 Ventil für Abgasrückführung N18Elektrisches Abgasrückführungsventil im Kühlkreislauf Durch die nahe Anordnung zur Abgasentnahmestelle ist das Abgasrückführungsventil in den Kühlmittelkreislauf des Motors integriert. Dadurch wird das Abgasrückführungsventil gekühlt und vor zu hohen Temperaturen geschützt.AusgleichsbehälterS296_037zur Kühlmittelpumpe Abgasrückführungsventilvom Kühler9MotormechanikKühlsystemDas Kühlsystem ist als Zweikreis-Kühlsystem ausgeführt. Dabei erfolgt eine getrennte Kühlmittelführung mit unterschiedlichen Temperaturen durch den Zylinderblock und den Zylinderkopf. Gesteuert wird die Kühlmittelführung durch zwei Thermostate im Kühlmittelregler-Gehäuse. Eins für den Zylinderblock und eins für den Zylinderkopf. Desweiteren kommt bei beiden Motoren die Querstromkühlung des Zylinderkopfes zum Einsatz.Abgasrückführungsventil AusgleichsbehälterKühlmittelpumpeKühlmittelkreislauf ZylinderblockKühlmittelkreislauf ZylinderkopfÖlkühler (nur 1,6l/85kW FSI-Motor)Kühler10Das Zweikreis-Kühlsystem hat folgende Vorteile: - Der Zylinderblock wird schneller aufgeheizt, weil das Kühlmittel bis zum Erreichen von 105° C im Zylinderblock verbleibt. - Eine geringere Reibung im Kurbeltrieb durch das höhere Temperaturniveau im Zylinderblock. - Eine bessere Kühlung der Brennräume durch das geringere Temperaturniveau im Zylinderkopf. Dadurch wird eine bessere Füllung bei geringerer Klopfgefahr erreicht.HeizungsWärmetauscherThermostat 1 vom Zylinderkopf (öffnet bei 87° C)Kühlmittelregler-GehäuseThermostat 2 vom Zylinderblock (öffnet bei 105° C)S296_02011MotormechanikZweikreis-KühlsystemDas Kühlsystem ist im Motor in zwei Kreisläufe aufgeteilt. Ein Drittel des Kühlmittels im Motor strömt zu den Zylindern und zwei Drittel zu den Brennräumen im Zylinderkopf.vom Zylinderkopf vom Zylinderblock zum Kühler vom KühlerKühlmitteltemperatur 87° C KühlmittelreglerGehäuse Kühlmitteltemperatur 105° CS296_055Stellung der Thermostate bis 87° C: Beide Thermostate sind geschlossen dadurch wird der Motor schneller erwärmt. Das Kühlmittel strömt durch folgende Bauteile: Kühlmittelpumpe Zylinderkopf Kühlmittelregler-Gehäuse Heizungs-Wärmetauscher Ölkühler (nur 1,6l/85kW FSI-Motor) - Abgasrückführungsventil - AusgleichsbehälterThermostat 1Thermostat 2S296_03812Stellung der Thermostate von 87° C bis 105° C: Das Thermostat 1 ist geöffnet und das Thermostat 2 ist geschlossen. Dadurch wird die Temperatur im Zylinderkopf auf 87° C geregelt und im Zylinderblock weiter erhöht. Das Kühlmittel strömt durch folgende Bauteile: Kühlmittelpumpe Zylinderkopf Kühlmittelregler-Gehäuse Heizungs-Wärmetauscher Ölkühler (nur 1,6l/85kW FSI-Motor) - Abgasrückführungsventil - Ausgleichsbehälter - KühlerThermostat 1Thermostat 2S296_039Stellung der Thermostate über 105° C: Beide Thermostate sind geöffnet. Dadurch wird die Temperatur im Zylinderkopf auf 87° C und im Zylinderblock auf 105° C geregelt. Das Kühlmittel strömt durch folgende Bauteile: Kühlmittelpumpe Zylinderkopf Kühlmittelregler-Gehäuse Heizungs-Wärmetauscher Ölkühler (nur 1,6l/85kW FSI-Motor) Abgasrückführungsventil Ausgleichsbehälter Kühler ZylinderblockThermostat 1Thermostat 2S296_04013MotormechanikGeregelte Duocentric-ÖlpumpeErstmalig setzt eine geregelte Duocentric-Ölpumpe ein. Mit ihr wird der Öldruck über fast den gesamten Drehzahlbereich auf circa 3,5 bar geregelt. Die Regelung erfolgt über einen Regelring und eine Regelfeder. Daraus ergeben sich folgende Vorteile: - Die Antriebsleistung der Ölpumpe wird um bis zu 30 % verringert. - Der Ölverschleiß wird verringert, weil weniger Öl umgewälzt wird. - Die Ölverschäumung in der Ölpumpe wird minimiert, weil der Öldruck über fast den gesamten Drehzahlbereich gleich bleibt. Im nebenstehenden Bild sehen Sie die Einzelteile der geregelten Ölpumpe.Gehäuse Druckbegrenzungsventil AußenläuferKettenradRegelringRegelfeder Antriebswelle mit Innenläufer Ölansaugrohr GehäusedeckelS296_023Antrieb der geregelten Ölpumpe Die Ölpumpe ist unten am Zylinderblock angeschraubt und wird über einen wartungsfreien Kettenantrieb von der Kurbelwelle angetrieben. Durch eine Stahlfeder am Kettenspanner wird die Kette gespannt.KurbelwelleFederHülsenketteKettenrad ÖlpumpeS296_013federbelasteter Kettenspanner14Prinzip der Ölförderung Der Innenläufer sitzt auf der Antriebswelle und treibt den Außenläufer an. Durch die unterschiedlichen Drehachsen des Innen- und Außenläufers entsteht bei der Drehbewegung eine Raumvergrößerung auf der Saugseite. Das Öl wird angesaugt und zur Druckseite tranportiert. Auf der Druckseite wird der Raum zwischen den Zähnen wieder kleiner und das Öl wird in den Ölkreislauf hineingedrückt. Regelung des Öldruckes Bei der geregelten Duocentric-Ölpumpe wird der Öldruck von 3,5 bar über die Ölfördermenge geregelt.Druckseite SaugseiteÖldruck unter 3,5 bar Die Regelfeder drückt den Regelring gegen den Öldruck (Pfeile). Mit dem Regelring wird auch der Außenläufer verdreht und es entsteht eine Raumvergrößerung zwischen dem Innen- und Außenläufer. Dadurch wird mehr Öl von der Saug- zur Druckseite transportiert und in den Ölkreislauf hineingedrückt. Mit der Ölmenge steigt auch der Öldruck.Außenläuferin den Ölkreislauf InnenläuferRegelfederRegelringS296_014aus der ÖlwanneDruckseiteSaugseiteÖldruck über 3,5 bar Der Öldruck (Pfeile) drückt den Regelring gegen die Regelfeder. Der Außenläufer wird ebenfalls in Pfeilrichtung verdreht und es entsteht eine Raumverkleinerung zwischen dem Innen- und Außenläufer. Dadurch wird weniger Öl von der Saug- zur Druckseite transportiert und in den Ölkreislauf hineingedrückt. Mit der Ölmenge sinkt auch der Öldruck.Außenläuferin den Ölkreislauf InnenläuferRegelfederRegelringS296_015aus der Ölwanne15MotormechanikNockenwellenverstellung (1,6l/85kW FSI-Motor)Beim 1.6l/85kW FSI-Motor setzt eine stufenlose Einlass-Nockenwellenverstellung ein. Die Verstellung erfolgt last- und drehzahlabhängig durch einen Flügelzellenversteller direkt an der EinlassNockenwelle. Die Nockenwellenverstellung führt zu: - einer sehr guten inneren Abgasrückführung bei der die Verbrennungstemperatur gesenkt und die Stickoxidemissionen verringert werden und - einem verbesserten Drehmomentverlauf.Ventil für Nockenwellenverstellung N205FlügelzellenverstellerS296_068Die zentrale Befestigungsschraube des Flügelzellenverstellers hat ein Linksgewinde.Flügelzellenversteller Der Flügelzellenversteller ist steuertriebseitig an die Einlass-Nockenwelle angeschraubt. Der Verstellbereich beträgt maximal 40° Kurbelbeziehungsweise 20° Nockenwellenwinkel von der Grundeinstellung aus in Richtung „Früh“. Die Vorteile des Flügelzellenverstellers gegenüber der Nockenwellen-Verstelleinheit des 1,4l/ 77kW FSI-Motors sind: - die Verstellung ist bereits bei niedrigen Öldrücken möglich - er ist leichter - er ist kostengünstigerVerstellbereich 20° NockenwelleGehäuse InnenrotorS296_069Weitere Informationen über das Prinzip dieser Nockenwellenverstellung finden Sie im Selbststudienprogramm Nummer 246 „Nockenwellenverstellung mit Flügelzellenversteller“.16Ventil für Nockenwellenverstellung N205SpätverstellungVentil für Nockenwellenverstellung N205Es befindet sich im Nockenwellengehäuse und ist in den Ölkreislauf des Motors eingebunden.FrühverstellungÖlzulaufDurch die Ansteuerung des Ventils für Nockenwellenverstellung wird das Öl in einen oder in beide Ölkanäle geleitet. Je nachdem welcher Ölkanal freigegeben wird, wird der Innenrotor in Richtung „Früh“ oder „Spät“ verstellt beziehungsweise in seiner Position gehalten. Da der Innenrotor mit der EinlassNockenwelle verschraubt ist, wird auch sie gleichermaßen verstellt. Auswirkungen bei Ausfall Fällt das Ventil für Nockenwellenverstellung N205 aus, ist eine Nockenwellenverstellung nicht mehr möglich.S296_067ÖlrücklaufÖlkühler Durch die höheren Drehzahlen beim 1,6l/85kW FSI-Motor kommt es zu einem höheren Wärmeeintrag in das Motoröl. Um eine genaue Verstellung der Einlass-Nockenwelle über den gesamten Drehzahlbereich sicher zu stellen kommt ein Ölkühler zum Einsatz.ÖlkühlerS296_05717MotormanagementSystemübersichtGeber für Saugrohrdruck G71 Geber für Ansauglufttemperatur G42 Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299 Geber für Motordrehzahl G28Hallgeber G40 Drosselklappen-Steuereinheit J338 Winkelgeber 1+2 für Drosselklappenantrieb G187 und G188 Geber für Gaspedalstellung G79 und G185 Kupplungspedalschalter F36DiagnoseanschlussBremslichtschalter F und Bremspedalschalter F47 Geber für Kraftstoffdruck, Hochdruck G247Geber für Kraftstoffdruck, Niederdruck G410 Klopfsensor G61Geber für Kühlmitteltemperatur G62 Geber für Kühlmitteltemperatur - Kühlerausgang G83Potentiometer für Saugrohrklappe G336 Potentiometer für Abgasrückführung G212Lambdasonde G39 Steuergerät für Geber für Abgastemperatur G235 Geber für NOx* G295, Steuergerät für NOx-Sensor* J583 Drucksensor für Bremskraftverstärkung G294 Bordnetz J519 Diagnose- Inferface für Datenbus J533Potentiometer, Temperaturauswahl G267Zusatz-Eingangssignale18K-LeitungCAN-AntriebSteuergerät für Kraftstoffpumpe J538 Steuergerät für Motronic J220 mit Geber für Umgebungsdruck Einspritzventile Zylinder 1-4 N30-33 Kraftstoffpumpe G6Zündspulen 1 - 4 mit Leistungsendstufen N70, N127 , N291, N292Drosselklappen- Steuereinheit J338 Drosselklappenantrieb G186Stromversorgungsrelais für Motronic J271Steuergerät für ABS/EDS J104 Steuergerät für Airbag J234 Steuergerät für Lenkhilfe J500 Geber für Lenkwinkel G85Regelventil für Kraftstoffdruck N276Magnetventil für Aktivkohlebehälter-Anlage N80Ventil für Saugrohrklappe Luftstromsteuerung N316Ventil für Abgasrückführung N18EPCHeizung für Lambdasonde Z19Steuergerät mit Anzeigeeinheit im Schalttafeleinsatz J285 Heizung für Geber für NOx * Z44Ventil für Nockenwellenverstellung N205(nur 1,6l FSI-Motor)Zusatz-AusgangssignaleS296_022*(beim 1,6l/85kW FSI-Motor ein Bauteil)19MotormanagementMotorsteuergerät J220 (1,4l/63kW FSI-Motor)Das Motorsteuergerät befindet sich beim Polo an der Spritzwand im Motorraum und hat 121 Pins. Der Einbauort wurde so gewählt, dass das Motorsteuergerät leicht zugänglich, aber trotzdem vor Feuchtigkeit geschützt ist. Das drehmomentbasierte Motormanagement ist die Bosch Motronic MED 7.5.11. Im Gehäuse des Steuergerätes ist zusätzlich ein Geber für Umgebungsdruck verbaut. Das Motorsteuergerät berechnet und steuert das optimale Kraftstoff-Luft-Gemisch für die folgenden Betriebsarten. • • • • Schichtladungs-Betrieb Homogen-Mager-Betrieb Homogen-Betrieb Doppeleinspritzung-KatheizenMotorsteuergerät mit Geber für Umgebungsdruck J220S296_025Die Bezeichnung MED 7.5.11 steht für: M E D 7. =Motronic =Elektrische Gasbetätigung =Direkteinspritzung =Ausführung5.11 =Entwicklungsstufe20Motorsteuergerät J220 (1,6l/85kW FSI-Motor)Das Motorsteuergerät befindet sich beim Touran im Wasserkasten und hat 154 Pins. Das drehmomentbasierte Motormanagement ist die Bosch Motronic MED 9.5.10. Das Motorsteuergerät berechnet und steuert das optimale Kraftstoff-Luft-Gemisch für die folgenden Betriebsarten. • • • • • Schichtladungs-Betrieb Homogen-Mager-Betrieb Homogen-Betrieb Doppeleinspritzung-Katheizen Doppeleinspritzung-VolllastMotorsteuergerät mit Geber für Umgebungsdruck J220S296_056Die Bezeichnung MED 9.5.10 steht für: M E D 9. =Motronic =Elektrische Gasbetätigung =Direkteinspritzung =Ausführung5.10 =Entwicklungsstufe21MotormanagementBetriebsartenZu den bisherigen Betriebsarten Schichtladungs-Betrieb, Homogen-Mager-Betrieb und HomogenBetrieb sind zwei weitere Betriebsarten hinzu gekommen. Es sind die Betriebsarten DoppeleinspritzungKatheizen und Doppeleinspritzung-Volllast. Dadurch wird zum Einen der Katalysator schneller aufgeheizt und zum Anderen das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich erhöht.Doppeleinspritzung-Katheizen Beim Homogen-Katheizen wird der Katalysator schneller aufgeheizt und er erreicht früher seine Betriebstemperatur. Ausserdem verbessert sich die Laufruhe und es entstehen weniger HC-Emissionen. Alles zusammen führt zur Abgasemissions- und Verbrauchsabsenkung.Erste Einspritzung Die erste Einspritzung erfolgt circa 300° KW vor Zünd-OT während des Ansaugtaktes. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Luft-Kraftstoffgemisches erzielt.1. EinspritzungS296_059Zweite Einspritzung Bei der zweiten Einspritzung wird eine geringe Kraftstoffmenge circa 60° KW vor Zünd-OT zusätzlich eingespritzt. Dieses Gemisch verbrennt sehr spät und die Abgastemperatur steigt.2. EinspritzungS296_060Das wärmere Abgas erwärmt den Katalysator und er erreicht schneller seine Betriebstemperatur.zum KatalysatorS296_06122Doppeleinspritzung-Volllast (1,6l/85kW FSI-Motor) Bei Benzin-Direkteinspritzern kommt es bei Drehzahlen bis zu 3000 1/min und Volllast teilweise zu einer unerwünschten ungleichmäßigen Gemischverteilung. Durch den Einsatz der Doppeleinspritzung wird das verhindert und eine Drehmomenterhöhung von 1-3 Nm erzielt.Die erste Einspritzung Die erste Einspritzung erfolgt wiederum circa 300° KW vor Zünd-OT während des Ansaugtaktes. Dabei wird ungefähr zwei Drittel des insgesamt einzuspritzenden Kraftstoffes eingespritzt.1. EinspritzungS296_062Die zweite Einspritzung Die restliche Kraftstoffmenge, ungefähr ein Drittel, wird etwa zum Beginn des Verdichtungstaktes eingespritzt. Dadurch lagert sich weniger Kraftstoff an der Zylinderwand ab. Der Kraftstoff verdampft fast vollständig und die Gemischverteilung wird verbessert. Desweiteren entsteht im Bereich der Zündkerze ein etwas fetteres Gemisch als im Rest des Brennraumes. Das verbessert den Verbrennungsablauf und verringert die Klopfneigung.2. EinspritzungS296_06523MotormanagementAnsaugsystemDas Ansaugsystem wurde gegenüber der Bosch Motronic MED 7.5.10 in der Motorlasterfassung geändert. Der Heißfilm-Luftmassenmesser G70 ist entfallen. Für die Berechnung der Motorlast wird der Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299 in der Motorabdeckung und ein Geber für Umgebungsdruck im Motorsteuergerät eingesetzt.AktivkohlebehälterMagnetventil für Aktivkohlebehälter-Anlage N80Motorabdeckung und LuftfilterDrosselklappenSteuereinheit J338 Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299Abgasrückführungsventil mit - Potentiometer für Abgasrückführung G212 - Ventil für Abgasrückführung N18 Motorsteuergerät mit Geber für Umgebungsdruck J22024Ventil für Saugrohrklappe Luftsstromsteuerung N316 Unterdruckstellelement für SaugrohrklappePotentiometer für Saugrohrklappe G336Drucksensor für Bremskraftverstärkung G294S296_029Geber für Saugrohrdruck G71 mit Geber für Ansauglufttemperatur G4225MotormanagementMotorlasterfassungDie Motorlast wurde bei den bisherigen FSI-Motoren mit einem Heißfilm-Luftmassenmesser gemessen. Sie wird jetzt durch das Motorsteuergerät berechnet, da der Heißfilm-Luftmassenmesser entfallen ist. Dafür ist ein Geber für Ansauglufttemperatur und ein Geber für Umgebungsdruck hinzugekommen. Aus folgenden Signalen wird die Motorlast berechnet: - Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299 - Geber für Umgebungsdruck im Motorsteuergerät J220 - Geber für Saugrohrdruck G71 - Geber für Ansauglufttemperatur G42 - Geber für Motordrehzahl G28 - Winkelgeber 1+2 für Drosselklappenantrieb G187 und G188 - Potentiometer für Saugrohrklappe Luftstromsteuerung G336 - Hallgeber G40 (Stellung der Einlassnockenwelle beim 1,6l/85kW FSI-Motor)Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299Der Geber ist in der Motorabdeckung vor der Drosselklappen-Steuereinheit verbaut. Signalverwendung Er erfasst die Temperatur der angesaugten Frischluft und leitet diese an das Motorsteuergerät weiter. Dieses berechnet dann die Dichte der angesaugten Frischluft.S296_010Geber für UmgebungsdruckDer Geber ist ein Bestandteil des Motorsteuergerätes. Signalverwendung Er misst den Umgebungsdruck und gibt eine entsprechendes Signal an das Motorsteuergerät. Dieses erkennt dadurch den Druck vor der Drosselklappen-Steuereinheit. Auswirkungen bei Signalausfall Fällt einer der beiden Geber aus, dann wird in den Notlaufbetrieb geschaltet, die Motorlast vom Motorsteuergerät berechnet und mit den gespeicherten Werten abgeglichen. 26S296_026Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299Luftaustritt zur Drosselklappen-SteuereinheitGeber für UmgebungsdruckAbgasrückführungsmengeBei FSI-Motoren ist eine möglichst hohe Abgasrückführungsmenge erforderlich um damit die Stickoxidemissionen zu verringern. Damit die Abgasmenge dicht an die Laufgrenze herangeführt werden kann, muss sie genau berechnet werden. Zur Berechnung der Abgasrückführungsmenge werden folgende Informationen benötigt: Geber für Saugrohrdruck G71 Geber für Ansauglufttemperatur G42 Geber für Umgebungsdruck im Motorsteuergerät J220 (zur Berechnung des Abgasgegendruckes) Geber 1 für Abgastemperatur G235 die berechnete MotorlastSo funktioniert es: Wird über die Abgasrückführung Abgas zugeführt, dann erhöht sich die Saugrohrfüllung um die zugeführte Abgasmenge und der Saugrohrdruck steigt. Der Geber für Saugrohrdruck misst diesen Druck und sendet ein entsprechendes Spannungssignal an das Motorsteuergerät. Aus diesem Signal wird die Gesamtmenge (Frischluft + Abgas) bestimmt. Von dieser Gesamtmenge zieht es die Frischluftmasse aus der berechneten Motorlast ab und erhält so die Abgasmenge.Geber für Saugrohrdruck G71, Geber für Ansauglufttemperatur G42Dieser Kombi-Geber ist am Kunststoffsaugrohr, in Fahrtrichtung rechts, befestigt. Signalverwendung Er misst den Druck und die Temperatur im Saugrohr und gibt ein entsprechendes Signal an das Motorsteuergerät, das daraus die Saugrohrfüllung berechnet. Auswirkungen bei Signalausfall Fällt einer der Geber aus, dann wird die Abgasmenge vom Motorsteuergerät berechnet und die Abgasrückführungsmenge gegenüber dem Kennfeld reduziert.Geber für Saugrohrdruck G71 Geber für Ansauglufttemperatur G42S296_02127MotormanagementBedarfsgeregeltes KraftstoffsystemDas bedarfsgeregelte Kraftstoffsystem ist eine Weiterentwicklung des 1,4l/77 kW FSI-Motors. Die elektrische Kraftstoffpumpe fördert nur soviel Kraftstoff zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe, wie diese benötigt. Dadurch wird die elektrische Leistungsaufnahme reduziert und der Kraftstoffverbrauch sinkt.Niederdruck-Kraftstoffsystem Im Niederdruck-Kraftstoffsystem beträgt der Kraftstoffdruck im Normalbetrieb 4 bar. Beim Heiß- und Kaltstart wird der Druck auf 5 bar erhöht.TürkontaktschalterEs besteht aus: dem Steuergerät für Kraftstoffpumpe J538 dem Kraftstoffbehälter der elektrischen Kraftstoffpumpe G6 dem Kraftstofffilter Batterie dem Geber für Kraftstoffdruck, Niederdruck G410Steuergerät für Kraftstoffpumpe J538Wird das Motorsteuergerät oder die elektrische Kraftstoffpumpe ausgetauscht, muss eine Anpassung durchgeführt werden. Beachten Sie dazu die Hinweise in der Betriebsart „Geführte Fehlersuche“ des VAS 5051.elektrische Kraftstoffpumpe G6Farbcodierung/Legende drucklos 4 bis 5 bar 50 bis 100 barKraftstofffilterKraftstoffbehälter28Hochdruck-Kraftstoffsystem Im Hochdruck-Kraftstoffsystem beträgt der Kraftstoffdruck zwischen 50 und 100 bar.Es besteht aus: der Hochdruck-Kraftstoffpumpe dem Regelventil für Kraftstoffdruck N276 einer Hochdruck-Kraftstoffleitung dem Kraftstoff-Verteilerrohr dem Druckbegrenzungsventil dem Geber für Kraftstoffdruck, Hochdruck G247 - den Hochdruck-Einspritzventilen N30-N33Steuergerät für Bordnetz J519Steuergerät für Motronic J220 Geber für Kraftstoffdruck, Hochdruck G247 Leckageleitung In der Leckageleitung zum Kraftstofftank fließt nur wenig Kraftstoff aus der Hochdruck-Kraftstoffpumpe und bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil zurück.HochdruckKraftstoffleitungDruckbegrenzungsventil Zum Schutz der Bauteile öffnet es bei einem Kraftstoffdruck von 120 bar. Hochdruck-Kraftstoffpumpe Kraftstoff-VerteilerrohrGeber für Kraftstoffdruck, Niederdruck G410S296_024Regelventil für Kraftstoffdruck N276Hochdruck-Einspritzventile N30-N3329MotormanagementSteuergerät für Kraftstoffpumpe J538Das Steuergerät ist unter der Rücksitzbank in der Abdeckung der elektrischen Kraftstoffpumpe verbaut.Aufgabe Das Steuergerät J538 steuert die elektrische Kraftstoffpumpe an und regelt den Druck im Niederdruck-Kraftstoffsystem auf konstant 4 bar. Beim Heiß- und Kaltstart wird der Druck auf 5 bar erhöht.S296_031Steuergerät für Kraftstoffpumpe J538Auswirkungen bei Signalausfall Fällt das Steuergerät für Kraftstoffpumpe aus, ist ein Motorbetrieb nicht möglich.Elektrische SchaltungJ519G G1 G6Geber für Kraftstoffvorratsanzeige Kraftstoffvorratsanzeige Kraftstoffpumpe87J220 Motorsteuergerät J285 Steuergerät mit Anzeigeeinheit im Schalttafeleinsatz J538 Steuergerät für Kraftstoffpumpe J519 Steuergerät für BordnetzG6MDer Geber für Kraftstoffvorratsanzeige wird vom Steuergerät mit Anzeigeeinheit im Schalttafeleinsatz J285 mit Masse versorgt.31 J285J538 G1GS296_034J22030Geber für Kraftstoffdruck, Niederdruck G410Der Geber ist in der Vorlaufleitung zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe verbaut. Er misst den Kraftstoffdruck im Niederdruck-Kraftstoffsystem und sendet ein Signal an das Motorsteuergerät. Signalverwendung Mit dem Signal wird der Druck im NiederdruckKraftstoffsystem geregelt. - Im Normalbetrieb auf 4 bar und - beim Kalt- und Heißstart auf 5 barS296_004Geber für Kraftstoffdruck, Niederdruck G410Auswirkungen bei Signalausfall Fällt der Geber für Kraftstoffdruck aus, wird die elektrische Kraftstoffpumpe mit einem festen PWM-Signal angesteuert und der Druck im Niederdruck-Kraftstoffsystem ist erhöht.Geber für Kraftstoffdruck, Hochdruck G247Der Geber befindet sich am Saugrohr-Unterteil und ist in das Kraftstoff-Verteilerrohr eingeschraubt. Er misst den Kraftstoffdruck im Hochdruck-Kraftstoffsystem und sendet das Signal an das Motorsteuergerät. Signalverwendung Das Motorsteuergerät wertet die Signale aus und regelt, über das Regelventil für Kraftstoffdruck, den Druck im Kraftstoff-Verteilerrohr.S296_027Geber für Kraftstoffdruck, Hochdruck G247Auswirkungen bei Signalausfall Fällt der Geber für Kraftstoffdruck aus, wird das Regelventil für Kraftstoffdruck mit einem festen Wert vom Motorsteuergerät angesteuert.31MotormanagementHochdruck-KraftstoffpumpeSie ist an das Nockenwellengehäuse angeschraubt und wird durch einen Doppelnocken an der Einlass-Nockenwelle betätigt. Sie hat die Aufgabe, im Hochdruck-Kraftstoffsystem einen Kraftstoffdruck von bis zu 100 bar aufzubauen. Es ist eine mengengeregelte Einzylinder-Hochdruck-Kraftstoffpumpe. Mit ihr wird kennfeldabhängig nur soviel Kraftstoff in das KraftstoffVerteilerrohr gepumpt, wie für die Einspritzung benötigt wird. Dadurch wird die Antriebsleistung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe verringert, was zur Kraftstoffeinsparung beiträgt.S296_030EinzylinderHochdruckKraftstoffpumpeDoppelnocken an der EinlassNockenwelleFunktion-Saughub: Durch die Kolbenfeder wird der Pumpenkolben abwärts bewegt. Dabei entsteht im Pumpenraum eine Volumenvergrößerung und der Druck sinkt. Sowie der Druck im Niederdruck-Kraftstoffsystem größer ist als der Druck im Pumpenraum, öffnet das Einlassventil und Kraftstoff strömt nach. Das Auslassventil ist geschlossen, weil der Kraftstoffdruck im Kraftstoff-Verteilerrohr größer ist, als im Pumpenraum.EinlassventilKraftstoff-Zulaufvom NiederdruckKraftstoffsystemPumpenraumAuslassventil PumpenkolbenS296_063Kolbenfeder32Funktion-Förderhub: Mit Beginn der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens steigt der Druck im Pumpenraum und das Einlassventil schließt. Ist der Druck im Pumpenraum größer als der Druck im Kraftstoff-Verteilerrohr öffnet das Auslassventil und der Kraftstoff wird zum Kraftstoff-Verteilerrohr gepumpt.EinlassventilPumpenraumzum KraftstoffVerteilerrohrAuslassventilPumpenkolbenS296_064Regelung des Kraftstoffdrucks: Ist der benötigte Kraftstoffdruck erreicht wird das Regelventil für Kraftstoffdruck bestromt und die Ventilnadel elektromagnetisch betätigt. Sie gibt den Weg zum Kraftstoff-Zulauf frei, der Kraftstoffhochdruck im Pumpenraum wird abgebaut und das Auslassventil schließt. Der Druckdämpfer dient zum schnellen Abbau der Druckspitzen beim Öffnen des Regelventils und vermeidet Druckpulsationen im Niederdruck-Kraftstoffsystem.Druckdämpfer Kraftstoff-Zulauf Membran Auslassventil Regelventil für Kraftstoffdruck Leckageleitung Nach dem Öffnen der Ventilnadel strömt zur Schmierung etwas Kraftstoff zum Pumpenkolben und über die Leckageleitung zurück in den Kraftstofftank.S296_066Druckfeder mit FedertellerVentilnadel33MotormanagementFunktionsplan (1,4l/63kW FSI-Motor)J51987 30 15MG6GϑϑN30N31N32N3331 J285G1J220N70N127N291N292G79G185G28G40P Q 31P QP QP QS296_006F F36 F47 G G1 G6 G28 G39 G40 G42 G61 G62 G71 G79 G83Bremslichtschalter Kupplungspedalschalter Bremspedalschalter für GRA Geber für Kraftstoffvorratsanzeige Kraftstoffvorratsanzeige Kraftstoffpumpe Geber für Motordrehzahl Lambdasonde Hallgeber Geber für Ansauglufttemperatur Klopfsensor 1 Geber für Kühlmitteltemperatur Geber für Saugrohrdruck Geber für Gaspedalstellung Geber für Kühlmitteltemperatur-KühlerausgangG185 G186 G187 G188 G212 G235 G336 G247 G294 G295 G299 G410 J220 J285 J338Geber 2 für Gaspedalstellung Drosselklappenantrieb Winkelgeber 1 für Drosselklappenantrieb Winkelgeber 2 für Drosselklappenantrieb Potentiometer für Abgasrückführung Geber 1 für Abgastemperatur Potentiometer für Saugrohrklappe Geber für Kraftstoffdruck, Hochdruck Drucksensor für Bremskraftverstärkung Geber für NOx Geber 2 für Ansauglufttemperatur Geber für Kraftstoffdruck, Niederdruck Steuergerät für Motronic Steuergerät mit Anzeigeeinheit im Schalttafeleinsatz Drosselklappen-Steuereinheit34G83G336F36F47FJ538G294G235J53387 30 15ϑG295 Z44λN276 N316 J583 G39 Z19N80 J271MϑMϑG188 J338 G187 G186123456G62G42G71N18G212G247G410G61Plus Masse Eingangssignal Ausgangssignal Bidirektionale Leitung CAN-Datenbus-Antrieb31J271 J519 J533 J538 J583 N18 N30N33 N70 N80 N127 N276 N291 N292 N316G299Stromversorgungsrelais für Motronic Steuergerät für Bordnetz Diagnose- Interface für Datenbus Steuergerät für Kraftstoffpumpe Steuergerät für NOx-Sensor Ventil für Abgasrückführung Einspritzventil 1 - 4 Zündspule 1 mit Leistungsendstufen Magnetventil 1 für Aktivkohlebehälter-Anlage Zündspule 2 mit Leistungsendstufen Regelventil für Kraftstoffdruck Zündspule 3 mit Leistungsendstufen Zündspule 4 mit Leistungsendstufen Ventil für Saugrohrklappe LuftstromsteuerungP Q Z19 Z44 1 2 3 4 5 6Zündkerzenstecker Zündkerzen Heizung für Lambdasonde Heizung für Geber für NOx K/W Leitung Heizungsbetätigung Schalter für GRA Drehstromgeneratorklemme DFM Lüftersteuerung 1 Lüftersteuerung 235ServiceEigendiagnoseDie Diagnose Über das Fahrzeugdiagnose-, Mess- und Informationssystem VAS 5051 oder das Fahrzeugdiagnose- und Service Informations System VAS 5052 stehen Ihnen die folgenden Betriebsarten zur Verfügung: - Geführte Fehlersuche (nur VAS 5051) und - Fahrzeug-EigendiagnoseS296_042Die Betriebsart „Geführte Fehlersuche“ prüft fahrzeugspezifisch alle verbauten Steuergeräte auf Fehlereinträge und stellt automatisch aus den Ergebnissen einen individuellen Prüfplan zusammen. Dieser führt Sie im Zusammenhang mit ELSAInformationen wie z. B. den Stromlaufplänen oder den Reparaturleitfäden gezielt zu der Fehlerursache. Unabhängig davon haben Sie die Möglichkeit, Ihren Prüfplan zusammenzustellen. Über die Funktion- und Bauteilauswahl werden die von Ihnen ausgewählten Prüfungen in den Prüfplan aufgenommen und können im weiteren Diagnoseablauf in beliebiger Reihenfolge abgearbeitet werden. Die Betriebsart „Fahrzeug-Eigendiagnose“ kann zwar nach wie vor genutzt werden, nur stehen über ELSA keine weiterführenenden Informationen zur Verfügung.S296_043Nähere Informationen zum Ablauf und zur Funktionsweise der „Geführten Fehlersuche“ finden Sie in dem Bedienungshandbuch zum VAS 5051.36SpezialwerkzeugeBezeichnung T 10133/1 Abzieher Werkzeug VerwendungS296_044T 10133/3 SchlaghammerDer Abzieher dienst zusammen mit dem Schlaghammer zum Herausziehen der Einspritzventile.S296_046T 10133/4 Nylon-ZylinderbürsteZum Reinigen der Bohrung im Zylinderkopf.S296_048T 10133/5 MontagekegelS296_045Zum Aufsetzen eines neuen Dichtrings auf das Einspritzventil.T 10133/6 MontagehülseS296_047Mit der Montagehülse wird der Dichtring über den Montagekegel auf das Einspritzventil geschoben.T 10133/7 KalibrierhülseS296_053Zum Anpassen des Dichtrings an das EinspritzventilT 10133/8 KalibrierhülseS296_054Zum Anpassen des Dichtrings an das Einspritzventil37Prüfen Sie Ihr Wissen1.Welche Bauteile sind in die Motorabdeckung integriert? A. B. C. D. Heißfilm- Luftmassenmesser G70 Geber 2 für Ansauglufttemperatur G299 Geber für Umgebungsdruck im Motorsteuergerät J220 Geber für Saugrohrdruck G712.Nennen Sie die Vorteile des Zweikreis-Kühlsystems? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________3.Wie viele Thermostate sind im Kühlmittelregler-Gehäuse verbaut und wozu dienen sie? A. B. C. Eins, nach dem Erreichen der Betriebstemperatur strömt das Kühlmittel durch den Kühler. Zwei, für die getrennte Kühlmittelführung werden zwei Thermostate benötigt, eins für den Zylinderblock und eins für den Zylinderkopf. Drei, zusätzlich zu den Thermostaten für den Zylinderblock und den Zylinderkopf wird noch ein Thermostat für die Kühlung des elektrischen Abgasrückführungsventils benötigt.4.Welche Vorteile hat die geregelte Duocentric- Ölpumpe? A. B. C. Die Antriebsleistung der Ölpumpe wird um bis zu 30 % verringert. Der Ölverschleiß wird verringert, weil weniger Öl umgewälzt wird. Die Ölverschäumung in der Ölpumpe wird minimiert, weil der Öldruck über den gesamten Drehzahlbereich gleich bleibt.385.Welche Betriebsart ist beim 1.6l/85kW FSI-Motor gegenüber dem 1,4l/63kW FSI-Motor zusätzlich vorhanden? A. B. C. D. E. Schichtladungs-Betrieb Homogen-Mager-Betrieb Homogen-Betrieb Doppeleinspritzung-Katheizen Doppeleinspritzung-Volllast6.Welches Bauteil gehört nicht zum Hochdruck-Kraftstoffsystem? A. B. C. D. E. F. G. H. Hochdruck-Kraftstoffpumpe Regelventil für Kraftstoffdruck N276 Hochdruck-Kraftstoffleitung Steuergerät für Kraftstoffpumpe J538 Kraftstoff-Verteilerrohr Druckbegrenzungsventil Geber für Kraftstoffdruck, Hochdruck G247 Hochdruck-Einspritzventile N30-N337.Welche Bauteile gehören zum Niederdruck-Kraftstoffsystem? A. B. C. D. E. F. Steuergerät für Kraftstoffpumpe J538 Kraftstoffbehälter Druckbegrenzungsventil elektrischen Kraftstoffpumpe G6 Kraftstofffilter Geber für Kraftstoffdruck, Niederdruck G4108.Welche Aussage ist richtig? A. B. C. Das Regelventil für Kraftstoffdruck N276 ist im Kraftstoff-Verteilerrohr eingeschraubt und regelt den Kraftstoffdruck im Hochdruck-Kraftstoffsystem. Das Regelventil für Kraftstoffdruck N276 ist im Kraftstoff-Verteilerrohr eingeschraubt und regelt den Kraftstoffdruck im Niederdruck-Kraftstoffsystem. Das Regelventil für Kraftstoffdruck N276 ist an die Einzylinder-Hochdruck-Kraftstoffpumpe geschraubt und regelt den Kraftstoffdruck im Hochdruck-Kraftstoffsystem.1. B.; 3. B.; 4. A., B., C.; 5. E.; 6. D.; 7. A., B., D., E., F.; 8. C. Lösungen 39Der Zylinderblock wird schneller aufgeheizt. Eine geringere Reibung im Kurbeltrieb. Eine bessere Kühlung der Brennräume. Antworten zu Frage 2:296Nur für den internen Gebrauch © VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg Alle Rechte sowie technische Änderungen vorbehalten 000.2811.16.00 Technischer Stand 02/03❀ Dieses Papier wurde aus chlorfreigebleichtem Zellstoff hergestellt.