Программа самообучения 606 Только для внутреннего пользованияДвигатели Audi TFSI 1,8 л и 2,0 л семейства EA888 (поколение 3)Audi Service TrainingКомпания Audi приступает к выпуску третьего поколения удачного семейства четырёхцилиндровых двигателей EA888. Основными движущими мотивами модернизации стали продолжающееся ужесточение норм токсичности ОГ (Евро 6) и понятная необходимость снижения расхода топлива и, соответственно, выбросов CO2. Для достижения этих целей существенной переработке подверглись все системы двигателя. Наряду с даунсайзингом, всё большее значение стала приобретать концепция даунспидинга (Downspeeding)*. Производиться новый «global engine» будет на венгерском моторостроительном заводе Audi в городе Дьёр, а также в Мексике (г. Силао) и в Китайской Народной Республике. В Китае двигатели семейства EA888 будут выпускаться на заводах в Шанхае и Даляне, а впоследствии и в Чанчуне. Как и его предшественник, двигатель будет предлагаться в двух рабочих объёмах — 1,8 л и 2,0 л — и применяться на различных платформах и марках концерна. Агрегат покрывает очень широкий спектр мощностей.Приоритетными при разработке двигателя для конструкторов из Ингольштадта были следующие требования: • высокая степень унификации для всех двигателей семейства; • уменьшение массы двигателя; • уменьшение потерь на трение между деталями двигателя; • увеличение мощности и крутящего момента при одновременном уменьшении расхода топлива; • повышение «комфортных характеристик» двигателя. Кроме того, двигатели должны быть пригодны для эксплуатации во всех регионах, то есть, в том числе, и с низким качеством топлива. В набирающей популярность тенденции к созданию гибридных силовых агрегатов важную роль играет концепция «global engine» . Подробное техническое описание двигателя поколения 0 можно найти в программе самообучения 384 «Двигатель Audi 1,8 л 4V TFSI с цепным приводом ГРМ». Описание изменений, произошедших в двигателях поколений 1 и 2 см. в программе самообучения 436 «Изменения в 4-цилиндровом двигателе TFSI с цепным приводом ГРМ».Двигатель 1,8 л TFSIМультимедийный материал В этой программе самообучения имеются так называемые QR-коды, которые позволяют открывать дополнительные интерактивные формы представления материала (например, анимации), подробнее см.«Информация по кодам QR» на стр. 63.606_001Новые современные технические решения, использованные на этих двигателях: • выпускной коллектор, встроенный в головку блока цилиндров; • двойная система впрыска, сочетающая непосредственный впрыск и впрыск во впускной коллектор; • новый компактный узел турбонагнетателя с литым стальным корпусом турбины, электрическим приводом перепускного клапана (вестгейта) и с лямбда-зондом перед турбиной; • инновационная система терморегулирования с полностью электронным управлением потоками ОЖ.Учебные цели этой программы самообучения: Эта программа самообучения знакомит читателя с устройством 4-цилиндровых двигателей TFSI семейства EA888 поколения 3 главным образом на примере двигателя TFSI с рабочим объёмом 1,8 л. После проработки этой программы самообучения читатель будет в состоянии ответить себе на следующие вопросы: • Какие наиболее важные технические решения были воплощены при разработке нового поколения двигателей семейства EA888? • В чём заключается суть этих современных технических решений? • Что нового появляется в связи с этими двигателями для службы сервиса?2СодержаниеВведениеЦели разработки ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4 Краткое техническое описание ____________________________________________________________________________________________________________________________ 5 Особенности конструкции _ _________________________________________________________________________________________________________________________________ 6Механическая часть двигателяОбзор _ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8 Блок цилиндров _____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8 Масляный поддон ___________________________________________________________________________________________________________________________________________ 9 Кривошипно-шатунный механизм (двигатель TFSI 1,8 л) ____________________________________________________________________________________________ 10 Цепной привод _____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 12 Балансирные валы _________________________________________________________________________________________________________________________________________ 13 Кронштейн навесных агрегатов __________________________________________________________________________________________________________________________ 14 Головка блока цилиндров _________________________________________________________________________________________________________________________________ 15 Встроенный выпускной коллектор (IAGK) ______________________________________________________________________________________________________________ 18 Система вентиляции картера _____________________________________________________________________________________________________________________________ 20Система смазкиСхема системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 24 Система смазки _____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 26 Крышка маслозаливной горловины _____________________________________________________________________________________________________________________ 28 Отключаемые форсунки охлаждения поршня _________________________________________________________________________________________________________ 28Система охлажденияОбзор системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 30 Инновационная система терморегулирования (ITM) _________________________________________________________________________________________________ 32Система впуска и наддуваСхема системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 40 Система впуска на двигателях с поперечным расположением двигателя __________________________________________________________________________ 41 Система впуска на двигателях с продольным расположением двигателя __________________________________________________________________________ 42 Впускной коллектор _ _______________________________________________________________________________________________________________________________________ 43 Турбонагнетатель _ __________________________________________________________________________________________________________________________________________ 44Система питанияСхема системы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 48 Смесеобразование / двойная система впрыска ________________________________________________________________________________________________________ 49 Режимы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 50Система управления двигателяОбзор компонентов системы управления двигателя TFSI 1,8 л CJEB (Audi A5 ’12) _ _______________________________________________________________ 52Отличия между различными вариантами двигателяОтличия между двигателями 1,8 л / 2,0 л, а также между вариантами продольного и поперечного расположения ________________________ 54 Отличия деталей и узлов при продольном и поперечном расположении _ _________________________________________________________________________ 55 Различия в деталях / узлах между двигателями рабочих объёмов 1,8 л и 2,0 л _ __________________________________________________________________ 56 Различия между турбонагнетателями ___________________________________________________________________________________________________________________ 58 Различия в системах впуска / смесеобразования ______________________________________________________________________________________________________ 59ПриложениеСервисное обслуживание _________________________________________________________________________________________________________________________________ 60 Словарь специальных терминов _________________________________________________________________________________________________________________________ 62 Программы самообучения ________________________________________________________________________________________________________________________________ 63 Информация по кодам QR ________________________________________________________________________________________________________________________________ 63Эта программа самообучения содержит базовую информацию по устройству новых моделей автомобилей, конструкции и принципах работы новых систем и компонентов. Она не является руководством по ремонту! Указанные значения служат только для облегчения понимания и действительны на момент составления программы самообучения. Для проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту необходимо использовать актуальную техническую литературу. Термины, выделенные курсивом и отмеченные звёздочкой, объясняются в словаре специальных терминов, приведённом в конце программы самообучения.ПримечаниеДополнительная информация3ВведениеЦели разработкиВажнейшими целями, которые требовалось достичь при разработке двигателей семейства EA888 третьего поколения, были: выполнение требований нормы Евро 6 и обеспечение совместимости новых двигателей с концепцией модульных платформ. При модернизации механической части главным было снизить массу двигателя и потери на внутреннее трение.Совместимость с концепцией модульных платформДвигатели семейства EA888 третьего поколения создавались в рамках концепции «global engine» и должны были быть пригодны для использования в составе модульных платформ с продольным (MLB) и с поперечным (MQB) расположением двигателя. Для достижения этих целей были переработаны их габаритные размеры, узлы опор двигателя и сопряжения с другими агрегатами. При поперечном расположении используется подвеска двигателя с подмоторной балкой, на двигателе устанавливается маслоизмерительный щуп. При продольном расположении двигатель устанавливается на отдельных опорах, вместо маслоизмерительного щупа устанавливается заглушка.Снижение выбросов CO2Для соблюдения требований перспективной нормы токсичности ОГ Евро 6, а также для уменьшения количества выбросов CO2 были предприняты следующие меры:Даунсайзинг/даунспидинг* • Регулирование фаз ГРМ не только впускных, но и выпускных клапанов. • Система управления подъёмом клапанов Audi valvelift system (AVS). Снижение массы и внутреннего трения • Подшипники качения в опорах балансирных валов (частично). • Уменьшение диаметра опорных шеек коленвала. • Уменьшение давления масла. • Уменьшение усилия натяжения в цепном приводе.Головка блока цилиндров • Встроенный выпускной коллектор. • Снижение массы корпуса турбонагнетателя. • Электропривод перепускного клапана турбонагнетателя. Впрыск топлива • Двойная система впрыска, непосредственный впрыск (FSI) и впрыск во впускной коллектор (MPI). Система терморегулирования • Управляющий элемент с поворотными золотниками.Уменьшение внутреннего тренияНатяжители цепного привода модифицированы для работы с пониженным давлением масла. Усилие натяжения также уменьшено, что способствует снижению потерь на трение. Кроме того, коленвал имеет опорные шейки меньшего диаметра, что также уменьшает потери на трение. Конструкция ремённой передачи на исполнениях для продольного и поперечного расположения одинакова, но на разных автомобилях по-прежнему могут устанавливаться разные генераторы и компрессоры климатической установки.Дополнительная информация Дополнительную информацию по устройству и принципам работы отдельных модификаций см. в программах самообучения SSP 384 «Двигатель Audi 1,8 л 4V TFSI с цепным приводом ГРМ» и SSP 436 «Изменения в 4-цилиндровом двигателе TFSI с цепным приводом ГРМ».4Краткое техническое описаниеТип двигателя • • • • Рядный четырёхцилиндровый бензиновый двигатель. Турбонагнетатель с интеркулером. Цепной привод. Балансирные валы.ГРМ • Четыре клапана на цилиндр, два верхних распределительных вала (DOHC). • Непрерывное регулирование фаз газораспределения распредвалов впускных и выпускных клапанов. • Система управления подъёмом клапанов Audi valvelift system (AVS). • Система управления двигателя Simos 12 (производитель — Continental). • Система Старт-стоп и рекуперации энергии. Подготовка рабочей смеси • Полностью электронная система управления двигателя с электронным приводом акселератора. • Комбинированная система впрыска: непосредственно в камеры сгорания и во впускной коллектор. • Адаптивное лямбда-регулирование. • Система зажигания с программным управлением и статическим распределением высоковольтного напряжения. • Адаптивное селективное регулирование по детонации.606_057Мультимедийный материал Анимация по теме «Общее устройство двигателя».Двигатель 1,8 л TFSI Внешние скоростные характеристики двигателя (мощность и крутящий момент)Двигатель с буквенным обозначением CJEB   Мощность, кВт.   Крутящий момент, Н·м.Число оборотов, об/мин606_0085Особенности конструкцииДвигатель 1,8 л TFSIБуквенное обозначение двигателя Схема установки Рабочий объём, см3 Мощность, кВт при об/мин Крутящий момент, Н·м при об/мин Диаметр цилиндра, мм Ход поршня, мм Степень сжатия Коленчатый вал Диаметр коренных шеек, мм Система управления двигателя Топливо, окт. число Максимальное давление впрыска, бар Выбросы CO2, г/км Экологический класс Порядок работы цилиндров Регулирование по детонации Наддув Рециркуляция ОГ Евро 5 1–3–4–2 есть есть внутренняя (регулятор фаз газораспределения) есть есть есть есть есть нет есть есть есть есть нет Евро 5 plus 1–3–4–2 есть есть внутренняя (регулятор фаз газораспределения) есть есть есть есть есть нет есть есть есть есть нет Евро 5 plus 1–3–4–2 есть есть внутренняя (регулятор фаз газораспределения) есть есть есть есть есть нет есть есть есть есть нет 951), 2) 951), 2) 952) 48 48 48 CJEB продольная 1798 125 при 3800 – 6200 320 при 1400 – 3700 82,5 84,1 9,6 : 1 CJSA поперечная 1798 132 при 5100 – 6200 250 при 1250 – 5000 82,5 84,1 9,6 : 1 CJSB поперечная 1798 132 при 4500 – 6200 280 при 1350 – 4500 82,5 84,1 9,6 : 1Заслонки впускного коллектора Регулирование фаз газораспределения впускных клапанов Регулирование фаз газораспределения выпускных клапанов Форсунки непосредственного впрыска (FSI) Форсунки впрыска во впускной коллектор (MPI) Система ускорения прогрева нейтрализатора (подачи вторичного воздуха) Система управления подъёмом выпускных клапанов Audi valvelift system (AVS) Поворотный золотник Регулируемый масляный насос Наклонные заслонки впускных каналов Вихревые заслонки впускных каналов4)Допускается использование неэтилированного бензина с октановым числом 91, но со снижением мощности двигателя. Допускается использование E25 (начиная с календарной недели выпуска 40/2012). 3) Допускается использование неэтилированного бензина с октановым числом 95, но со снижением мощности двигателя. 4) Вихревые заслонки впускных каналов, см. стр. 59.1) 2)6Двигатель 2,0 л TFSIБуквенное обозначение двигателя Схема установки Рабочий объём, см3 Мощность, кВт при об/мин Крутящий момент, Н·м при об/мин Диаметр цилиндра, мм Ход поршня, мм Степень сжатия Коленчатый вал Диаметр коренных шеек, мм Система управления двигателя Топливо, окт. число Максимальное давление впрыска, бар Выбросы CO2, г/км Экологический класс Порядок работы цилиндров Регулирование по детонации Наддув Рециркуляция ОГ Евро 5 1–3–4–2 есть есть внутренняя (регулятор фаз газораспределения) есть есть есть есть есть нет есть есть есть нет есть Евро 5 1–3–4–2 есть есть внутренняя (регулятор фаз газораспределения) есть есть есть есть есть нет есть есть есть нет есть Евро 6 1–3–4–2 есть есть внутренняя (регулятор фаз газораспределения) есть есть есть есть есть нет есть есть есть нет есть 951), 2) 951), 2) 982), 3) 52 52 52 CNCB продольная 1984 132 при 4000 – 6000 320 при 1500 – 3800 82,5 92,8 9,6 : 1 CNCD продольная 1984 165 при 4500 – 6250 350 при 1500 – 4500 82,5 92,8 9,6 : 1 CJXC поперечная 1984 221 при 5500 – 6200 380 при 1800 – 5500 82,5 92,8 9,3 : 1Заслонки впускного коллектора Регулирование фаз газораспределения впускных клапанов Регулирование фаз газораспределения выпускных клапанов Форсунки непосредственного впрыска (FSI) Форсунки впрыска во впускной коллектор (MPI) Система ускорения прогрева нейтрализатора (подачи вторичного воздуха) Система управления подъёмом выпускных клапанов Audi valvelift system (AVS) Поворотный золотник Регулируемый масляный насос Наклонные заслонки впускных каналов Вихревые заслонки впускных каналов4)7Механическая часть двигателяОбзорМасса блока цилиндров была очень существенно снижена, и в него также был добавлен второй напорный масляный канал с «холодной» стороны для электрически отключаемых форсунок охлаждения поршней. Были изменены сечения обратных каналов ОЖ и масла, а также места расположения датчиков детонации. Для повышения надёжности и долговечности балансирных валов, необходимых для работы с системой Старт-стоп или в гибридных приводах, в двух из трёх опор каждого из валов используются роликовые подшипники. Одновременно с этим уменьшены масса и момент инерции балансирных валов, а также потери на трение. Обратный масляный канал на «горячей» стороне блока цилиндров был разработан заново.Меры по снижению массы (двигатель TFSI 1,8 л)При разработке двигателей семейства EA888 третьего поколения удалось достичь снижения массы примерно на 7,8 кг. Для этого следующие узлы подверглись модернизации или применяются впервые: • тонкостенный блок цилиндров, отказ от отдельного маслоотделителя грубой очистки; • ГБЦ и турбонагнетатель; • коленчатый вал (меньший диаметр коренных шеек, четыре противовеса); • верхняя часть масляного поддона изготавливается литьём под давлением из алюминия (включая алюминиевые болты); • нижняя часть масляного поддона из пластмассы; • алюминиевые болты; • балансирные валы (часть опор с роликовыми подшипниками).Блок цилиндровБлок цилиндров был переработан практически полностью. Главной задачей было при этом опять же снижение его массы, для чего была уменьшена толщина стенок от 3,5 мм до 3,0 мм. Кроме того, маслоотделитель грубой очистки выполнен теперь как часть блока цилиндров. Всего по сравнению с двигателем поколения 2 массу блока цилиндров удалось уменьшить на 2,4 кг. Также были снижены и потери на внутреннее трение, главным образом за счёт уменьшения диаметра коренных шеек / опор коленвала и модернизации опор балансирных валов. Другие изменения по сравнению с двигателями поколения 2: • второй напорный масляный канал с «холодной» стороны для электрически отключаемых форсунок охлаждения поршней; • изменение сечений обратных каналов ОЖ и масла; • модифицированная длинная рубашка охлаждения; • подача ОЖ к масляному радиатору через обратный канал ОЖ для ГБЦ; • изменённое положение датчиков детонации; • модернизированные опоры балансирных валов.Уплотнение Герметизация блока цилиндров со стороны маховика осуществляется с помощью крышки коленвала. Крышка устанавливается на жидкий герметик и крепится к блоку цилиндров алюминиевыми болтами. Крышка корпуса привода ГРМ также устанавливается на жидкий герметик.8ОбзорКрышка корпуса привода ГРМ Датчик детонации 1 G61Датчик давления масла, уровень 3 F447 Крышка коленвала, со стороны маховикаДатчик числа оборотов двигателя G28 Блок двигателя из серого чугунаВерхняя часть масляного поддона с успокоителем Клапан регулирования давления масла N428Регулируемый масляный насосВставка маслозаборника и обратного слива маслаУплотнениеДатчик уровня и температуры масла G266Нижняя часть масляного поддонаМасляный поддонВерхняя часть масляного поддона Изготавливается из алюминия методом литья под давлением. К верхней части масляного поддона болтами крепятся масляный насос и ячеистая вставка для забора и обратного слива масла. В ней также находятся напорные масляные каналы и клапан управления масляным насосом, который имеет двухступенчатое регулирование. Нижняя часть масляного поддона Нижняя часть масляного поддона пластмассовая. Это позволило сэкономить примерно 1,0 кг массы двигателя. Герметизация стыка обеспечивается фасонным резиновым уплотнением, крепление с помощью стальных болтов.606_028Уплотнение стыка с блоком цилиндров выполняется с помощью жидкого герметика. Для крепления используются алюминиевые болты. Для дополнительного улучшения акустических характеристик агрегата к верхней части масляного поддона крепятся болтами крышки коренных опор.В нижней части масляного поддона установлен датчик уровня и температуры масла G266. Пробка для слива масла также изготовлена из пластмассы (байонетное соединение).9Кривошипно-шатунный механизм (двигатель TFSI 1,8 л)Главной задачей при модернизации кривошипно-шатунного механизма было снижение массы и потерь на трение.ПоршеньСтопорное кольцоПоршневой палецШатун, крышка отделяется отламываниемВерхний шатунный вкладышКоленчатый валНижний шатунный вкладыш606_030Мультимедийный материалКрышка подшипника шатунаАнимация по теме «Кривошипношатунный механизм и цепная передача (включая привод масляного насоса и насоса системы охлаждения)».10ПоршниВ поршневой группе был увеличен зазор между поршнем и зеркалом цилиндра для уменьшения потерь на трение в фазе прогрева. Кроме того, на юбку поршня теперь наносится износостойкое покрытие. Верхнее поршневое кольцо =  коническое / на двигателе 2,0 л прямоугольное, с ассиметричной выпуклостью Среднее поршневое кольцо = коническое с проточкой Нижнее поршневое кольцо =  маслосъёмное (из 2 частей, со сходящимися фасками и спиральным пружинным расширителем)Шатуны / пальцыКрышка шатунов отделяется отламыванием. Нижние шатунные вкладыши, как и коренные, двухслойные, без содержания свинца. Важным нововведением является отказ от бронзовой втулки в верхней головке шатуна. Тем самым все подшипники скольжения в двигателе не содержат свинца. Шатунная головка без втулки применяется на двигателях для легковых автомобилей впервые и защищена патентом Audi. Поршневой палец контактирует в шатуне непосредственно со сталью, а в поршне — с алюминиевым сплавом. Для этого на поверхность пальца нанесено специальное высокопрочное углеродное покрытие, так называемое покрытие DLC*.Коленчатый вал (двигатель TFSI 1,8 л)Диаметр коренных шеек коленвала был уменьшен по сравнению с двигателями поколения 2 с 52 до 48 мм, число противовесов также было уменьшено — с восьми до четырёх. Это позволило сэкономить 1,6 кг массы двигателя. И верхние, и нижние вкладыши подшипников двухслойные, без содержания свинца. Обеспечивается пригодность для работы в режиме Старт-стоп.Крышка коренного подшипникаКрышки коренных подшипников соединяются болтами с верхней частью масляного поддона. Это улучшает «комфортные» характеристики двигателя, то есть уменьшает вибрации и шум.Блок цилиндров Крышка коренного подшипникаВерхняя часть масляного поддона Резьбовое крепление (снизу)606_027Боковое резьбовое крепление11Цепной приводПринципиальная конструкция цепного привода практически полностью перенята от двигателя поколения 2. Но и этот узел подвергся последовательной модернизации. Благодаря снижению потерь на трение и пониженной потребности в давлении масла, снизилась и потребляемая приводом мощность. Соответственно, доработан был и натяжитель цепи, рассчитанный теперь на более низкое давление масла. Произошли и некоторые изменения, хотя и незаметные внешне, для службы сервиса. С одной стороны, это относится к порядку установки цепи, с другой — здесь стал применяться ряд новых специальных инструментов. Ещё одно изменение заключается в том, что теперь после работ с цепным приводом необходимо выполнять адаптацию с помощью тестера, в ходе которой с диагностическими целями определяются и впоследствии, соответственно, учитываются отклонения размеров отдельных деталей привода.Регулятор фаз газораспределения выпускных клапановРаспредвал выпускных клапанов с системой управления подъёмом клапанов Audi valvelift system (AVS)Топливный насос высокого давленияРегулятор фаз газораспределения впускных клапановЦепной привод606_002Регулируемый масляный насосБалансирный вал, с роликовым подшипникомНасос системы охлаждения12Балансирные валыПомимо уменьшения массы балансирных валов, подшипники скольжения в их опорах были частично заменены на роликовые, что заметно снизило потери на трение. Это снижение особенно существенно при низких температурах масла. Данная мера также повышает надёжность блока балансирных валов при работе двигателя в режиме Старт-стоп или в режиме гибридного привода.Кольцо Игольчатый подшипникСепаратор с игольчатыми роликамиБашмак успокоителяКольцоПромежуточная шестерня Зубчатая цепьБашмак успокоителя606_029Звёздочка коленвала Башмак натяжителя Вкручиваемый натяжительПримечание На случай неисправности в ETKA имеется ремонтный комплект, состоящий из обоих балансирных валов с сепараторами с игольчатыми роликами. Замена малых игольчатых подшипников в условиях сервиса в настоящий момент невозможна.13Кронштейн навесных агрегатовКронштейн навесных агрегатов двигателя объединяет в себе корпус масляного фильтра и кронштейн масляного радиатора. В нём имеются масляные каналы и каналы системы охлаждения к масляному радиатору. На нём также установлены датчик давления масла, электрический управляемый клапан форсунок охлаждения поршня и натяжной элемент поликлинового ремня. Доступ к фильтрующему элементу сверху облегчает его замену. Чтобы при замене фильтра не вытекало масло, при его откручивании смещается запорный стержень, открывающий канал стока масла в масляный поддон.Показан на примере двигателя TFSI 1,8 л для поперечной установкиМасляные каналыНапорный масляный канал от масляного радиатора двигателя к масляному фильтру и к двигателюПатрон масляного фильтраДатчик давления масла F22К механическому клапану форсунок охлаждения поршнейУправляющий клапан форсунок охлаждения поршней N522 Масло к двигателюДатчик давления, используемый при уменьшении давления масла F378Канал слива в масляный поддон для: −− прокачки механического клапана форсунок охлаждения поршней −− стока масла при замене фильтрующего элемента масляного фильтра606_026Масло от масляного насосаАвтоматический натяжитель поликлинового ремняМасло к форсункам охлаждения поршней Прокачка механического клапана форсунок охлаждения поршней Масло к масляному радиатору двигателяКаналы ОЖ В кронштейне навесных агрегатов имеется канал системы охлаждения для подачи ОЖ к масляному радиатору.Масляный радиатор двигателяИз двигателя К исполнительному механизму системы терморегулирования N49314606_055Головка блока цилиндровГоловка блока цилиндров является, пожалуй, наиболее интересным узлом нового двигателя и была полностью разработана заново. Впервые на двигателях с турбонаддувом и непосредственным впрыском выпускной коллектор выполнен как часть ГБЦ и охлаждается системой охлаждения двигателя (IAGK, или «интегрированный выпускной коллектор»).Исполнительные механизмы 1 – 8 регулирования подъёма клапанов F366 – F373Катушки зажигания 1 – 4 с выходными каскадами N70, N127, N291, N292Распредвал выпускных клапанов с системой управления подъёмом клапанов Audi valvelift systemРегулятор фаз газораспределения впускных клапановКаналы охлаждения выпускного коллектора в ГБЦКаналы ОГ к турбонагнетателюРегулятор фаз газораспределения выпускных клапанов606_006Дополнительная информация Дополнительную информацию по работе регуляторов фаз газораспределения см. в программе самообучения 255 «Двигатели 2,0 л R4 и 3,0 л V6».15Устройство123456 7981011 1213141516 16 18606_03117Условные обозначения: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Датчик Холла 3 G300 Клапанная крышка Исполнительные механизмы 1 – 8 регулирования подъёма клапанов F366 – F373 Распредвал впускных клапанов Регулятор фаз газораспределения впускных клапанов Роликовое коромысло Гидрокомпенсатор Впускной клапан Распредвал выпускных клапанов 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16Регулятор фаз газораспределения выпускных клапанов Выпускной клапан Датчик Холла G40 Разделительные перегородки впускных каналов Датчик температуры ОЖ G62 ГБЦ Предохранительная заглушка (выдавливается при замерзании ОЖ) Шпильки крепления турбонагнетателя к выпускному коллектору Прокладка ГБЦУплотнение Клапанная крышка устанавливается на ГБЦ на жидкий герметик и крепится стальными болтами. Для герметизации стыка ГБЦ с блоком цилиндров используется трёхслойная металлическая прокладка. Герметизация со стороны привода ГРМ обеспечивается пластмассовой крышкой корпуса цепного привода. В корпусе цепного привода расположена теперь и крышка маслозаливной горловины.Система управления подъёмом клапанов Audi valvelift system (AVS)Система AVS используется для оптимизации процесса наполнения цилиндров рабочей смесью. Впервые она была применена на двигателе 2,8 л V6 FSI в модели Audi A6 ’05 в конце 2006 года. Для улучшения характеристики крутящего момента была выбрана хорошо зарекомендовавшая себя система управления подъёмом клапанов Audi valvelift system AVS (двухступенчатое переключение хода клапанов) с двигателя 2,0 л TFSI предшествующего, второго поколения (см. программу самообучения 436).Регулятор фаз газораспределенияЕщё одним нововведением стало регулирование фаз газораспределения для выпускных клапанов, обеспечившее максимально возможный диапазон управления процессами наполнения цилиндров. Вместе система AVS и регулирование фаз газораспределения выпускных клапанов позволяют оптимизировать наполнение цилиндров во всех диапазонах полной и частичной нагрузок двигателя. В результате двигатель быстрее достигает диапазона максимального крутящего момента. Благодаря высокому крутящему моменту вплоть до 320 Н·м в широком диапазоне оборотов, становится возможным изменение передаточных чисел коробки передач (даунспидинг), что способствует снижению расхода топлива.Другие изменения: • • • • • • свечи зажигания с удлинённой резьбой; новые катушки зажигания; облегчённые распредвалы; роликовые коромысла со сниженным трением; уменьшение усилия пружин в клапанном механизме; новая крышка маслозаливной горловины расположена в верхней части корпуса ГРМ; • датчик температуры ОЖ G62 расположен в головке блока цилиндров (ITM); • новое место установки насоса высокого давления; • модифицированный маслоотделитель тонкой очистки; • корпус турбонагнетателя крепится болтами непосредственно к ГБЦ; • оптимизация впускных каналов; • усовершенствование компонентов системы впрыска, включая акустическую развязку.Дополнительная информация Дополнительную информацию по работе системы управления подъёмом клапанов Audi valvelift system см. в программе самообучения 411 «Двигатели Audi 2,8 и 3,2 FSI с Audi Valvelift System».Примечание В области ГБЦ для службы сервиса также произошли некоторые изменения. Так, например, для снятия головки блока цилиндров необходимо сначала снять клапанную крышку. Подробный порядок выполнения см. в соответствующем руководстве по ремонту.17Встроенный выпускной коллектор (IAGK)Важным нововведением стал охлаждаемый выпускной коллектор, непосредственно встроенный в ГБЦ, с разделением каналов по тактам выпуска отдельных цилиндров. Использование встроенного выпускного коллектора позволяет существенно снизить температуру ОГ на входе турбонагнетателя по сравнению с обычным коллектором. Помимо этого, на двигателе используется турбонагнетатель с повышенной стойкостью к высоким температурам. Такая комбинация позволяет, прежде всего, на высоких оборотах практически полностью отказаться от обогащения смеси при полной нагрузке, выполняемого для защиты турбины от перегрева. В результате экономится топливо, причём как при обычном, так и при спортивном характере вождения. Кроме того, встроенный выпускной коллектор позволяет быстрее нагревать охлаждающую жидкость (на холодном двигателе) и, таким образом, является важной составной частью системы терморегулирования.Каналы выпуска ОГ Каналы выпуска ОГ попарно объединены таким образом, что в одной паре такты выпуска никогда не следуют один за другим. В результате поток ОГ в такте выпуска одного из цилиндров не оказывает негативного влияния на процесс «продувки» в завершающей части фазы выпуска другого цилиндра. Тем самым вся энергия потока ОГ направляется на привод турбины турбонагнетателя. Для этого каналы цилиндров 1 и 4 и, соответственно, 2 и 3 соединяются вместе только непосредственно у фланца турбонагнетателя.Встроенный выпускной коллекторКаналы ОГ к турбонагнетателюТурбонагнетатель606_00718Охлаждение встроенного выпускного коллектораВстроенный выпускной коллектор способствует быстрому нагреванию охлаждающей жидкости и является тем самым важным компонентом системы терморегулирования. При запуске холодного двигателя охлаждающая жидкость уже через короткое время начинает получать тепло, которое сразу же может использоваться для прогрева двигателя и обогрева салона. Вследствие меньших потерь тепла и меньших расстояний в выпускном тракте последующие узлы (лямбда‑зонд, турбонагнетатель и каталитический нейтрализатор) быстрее выходят на свои рабочие температуры. После короткого периода прогрева система переходит в режим охлаждения, в противном случае охлаждающая жидкость в области встроенного выпускного коллектора очень быстро начала бы закипать. По этой же причине в самой горячей точке ГБЦ установлен датчик температуры ОЖ G62.Сторона впускаОсновная рубашка охлажденияВерхняя область охлажденияНижняя область охлажденияКанал выпуска ОГ с фланцем для установки турбонагнетателяСторона выпуска606_032Мультимедийный материал Анимация по теме «ГБЦ и встроенный выпускной коллектор».19Система вентиляции картераСистема вентиляции картера также была последовательно модернизирована. Так, например, она работает теперь с большей разницей между давлением в картере и атмосферным, что положительно сказывается на расходе масла двигателем. Кроме того, было последовательно снижено количество деталей системы. Так, вне двигателя в систему входит только один трубопровод для отвода очищенных картерных газов. Система включает в себя следующие компоненты: • маслоочиститель грубой очистки в блоке цилиндров; • модуль маслоочистителя тонкой очистки привинчивается к клапанной крышке; • трубопровод/шланг для отвода очищенных картерных газов; • обратный масляный канал в блоке цилиндров с запорным клапаном в ячеистой вставке в масляном поддоне.Общий видПодача картерных газов во впускной коллектор (в атмосферном режиме работы двигателя) Подача картерных газов в турбонагнетатель (в режиме наддува) Узел маслоотделителя тонкой очисткиКанал слива масла из маслоотделителя тонкой очистки606_043Запорный клапан для маслоотделителя тонкой очистки (ниже уровня масла в масляном поддоне)20Маслоотделитель грубой очисткиКанал слива масла из маслоотделителя грубой очистки (ниже уровня масла в масляном поддоне)Грубое отделение маслаМаслоотделитель грубой очистки выполнен как часть блока цилиндров. Картерные газы пропускаются через лабиринтный канал, и в результате многократного изменения направления потока из него улавливается часть масла. Уловленное из картерных газов масло стекает по обратному каналу в блоке цилиндров в масляный поддон, при этом нижний срез канала расположен ниже уровня масла в поддоне.Тонкое отделение маслаПройдя грубую очистку, картерные газы попадают из блока цилиндров по каналу в ГБЦ в модуль маслоотделителя тонкой очистки. Здесь они сначала очищаются в центробежном маслоотделителе. Отделённое в центробежном маслоотделителе масло стекает в масляный поддон по отдельному каналу в блоке цилиндров. Нижний срез этого канала находится ниже уровня масла в масляном поддоне. Запорный клапан предотвращает засасывание масла из поддона при неблагоприятном соотношении давлений. При спортивном характере езды (значительные поперечные ускорения) обратный канал может оказаться не погружённым в масло, потому что масло в поддоне перетечёт в сторону. И в этом случае запорный клапан, который конструктивно представляет собой пластинчатый клапан, будет удерживать масляный канал закрытым. Полностью очищенные картерные газы через одноступенчатый регулятор давления подаются во впускной тракт. Регулятор давления рассчитан на разницу давлений —100 мбар по отношению к давлению окружающего воздуха. Место ввода картерных газов зависит от соотношения давлений во впускном тракте.Перепускной клапан открывается при большой интенсивности потока картерных газов (очень высокие обороты двигателя) За счёт высокой скорости потока газов здесь также происходит отделение маслаКлапан регулирования давленияШтуцер подключения адсорбера606_045Поступление картерных газов из блока цилиндров и ГБЦЦентробежный маслоотделительНаправление картерных газов к турбонагнетателю (режим наддува)21Подача очищенных картерных газов во впускной трактПройдя тонкую очистку и регулятор давления, картерные газы поступают во впускной тракт. Направление подачи газов определяется автоматически срабатывающими пассивными обратными клапанами, являющимися частью модуля тонкой очистки. При выключении двигателя обратные клапаны возвращаются каждый в своё исходное положение. При этом исходное положение обратного клапана в направлении турбонагнетателя — открыт, а обратного клапана в направлении впускного коллектора — закрыт.Распознавание неправильной установки На некоторых рынках, например в Северной Америке, обязательно наличие системы распознавания неправильной установки деталей/узлов, влияющих на токси