Audi - двигатель FSI объемом 2,8 и 3,2 л с valvelift system

Service Training

Двигатели Audi FSI объёмом 2,8 и 3,2 л с Audi valvelift system
Программа самообучения 411
Линейка выпускаемых V-образных двигателей Audi пополнилась ещё одним агрегатом.
Новый двигатель 2,8 л FSI позиционируется между двигателем MPI объёмом 2,4 л, выпуск которого будет продол­жен до середины 2008 года, и двигателем FSI объёмом 3,2 л. Кроме того, этот двигатель является носителем новых технологий.
Внедрённые новые технологии:
• Audi valvelift system,
• масляный насос с регулировкой объёма подачи с двухступенчатым управлением давлением,
• триовальные звёздочки цепного привода.
Главными целями разработки были улучшение характеристик трения и снижение расхода топлива. Внутреннюю мощность трения удалось снизить благодаря следующим мерам:
• снижение предварительного напряжения 2-го и 3-го поршневых колец,
• применение Audi valvelift systems (меньший ход впускного клапана при частичной нагрузке),
• уменьшение хода выпускного клапана (10 мм -> 9 мм),
• перевод привода ТНВД с тарельчатого на роликовый толкатель,
• использование роликовых цепей в приводах от A до C,
• разработка триовальных звёздочек с оптизированной по трению конструкцией натяжителя цепи,
• уменьшение геометрических размеров масляного насоса,
• интегрирование регулировки объёма подачи масляного насоса с двухступенчатой регулировкой давления масла,
• уменьшение геометрических размеров насоса ОЖ и увеличение температуры открывания термостата.
Новые технологии используются также и в ходе дальнейшей модернизации текущей серии двигателей.
Следущий двигатель с применением подобных технологий — это двигатель FSI объёмом 3,2 л.
Из-за большой схожести двигателей FSI объёмом 2,8 и 3,2 л в этой программе самообучения описаны оба агрегата.

411_123
Оглавление

Технические характеристики............................
..............6
Механика двигателя
Блок двигателя.......................................
..............8
Кривошипно-шатунный механизм.........................
..............9
Вентиляция картера...................................
.............10
Подача воздуха в картер двигателя......................
.............11
Головка блока цилиндров...............................
.............12
Audi valvelift system...................................
.............14
Цепная передача......................................
.............23
.............25
Система смазки
Система смазки.......................................
.............28
Конструкция ..........................................
.............30
Масляный насос.......................................
.............31
Индикатор уровня масла................................
.............37
Система охлаждения
Охлаждение двигателя.................................
.............40
Система воздушного питания
Обзор ...............................................
.............45
Модуль дроссельной заслонки J338 ......................
.............46
Впускной коллектор с изменяемой геометрией .............
.............50
Схема соединения вакуумных шлангов ...................
.............52
Топливная система
Система низкого/высокого давления..................................53
Система выпуска ОГ

Система выпуска ОГ................................................56
Управление двигателя
Обзор системы для двигателя FSI 2,8 л................................58
Техническое обслуживание

Специальные инструменты...........................................62
В программе самообучения описываются основные положения новых конструкций и принципов их действия, новых компонентов автомобиля или новых технологий.
Программа самообучения не является руководством по ремонту!
Указанные параметры приведены только для наглядности, они относятся к ПО, действующему на момент создания SSP.
Для технического обслуживания и проведения ремонта обязательно использовать актуальную техническую документацию.

Технические характеристики
Двигатель FSI 2,8 л
Технические характеристики
Буквенное обозначение двигателя
Тип
6-цилиндровый V-образный двигатель с углом развала цилиндров 90°
Рабочий объём в см3
Мощность в кВт (л.с.)
154 (210) при 5500—6800 об/мин
Крутящий момент в Нм
280 Нм при 3000—5000 об/мин
Количество клапанов на цилиндр
Диаметр цилиндра в мм
Ход поршня в мм
Степень сжатия
Последовательность работы цилиндров
1-4-3-6-2-5
Вес двигателя в кг
Управление двигателя
Топливо
мин. октановое число 95*
Норма токсичности ОГ
Система впрыска/зажигания
Рециркуляция ОГ
Наддув
Антидетонационное регулирование
Регулировка фаз газораспределения
Изменение геометрии впускного коллектора
Система вторичного воздуха
допустимо использование неэтилированного бензина с октановым числом 91, но со снижением мощности

Двигатель FSI 3,2 лТехнические характеристики

Буквенное обозначение двигателя Тип
Рабочий объём в см3 Мощность в кВт (л.с.) Крутящий момент в Нм Количество клапанов на цилиндр Диаметр цилиндра в мм Ход поршня в мм Степень сжатия
Последовательность работы цилиндров Вес двигателя в кг Управление двигателя Топливо
Норма токсичности ОГ Система впрыска/зажигания Рециркуляция ОГ
Наддув
Антидетонационное регулирование Регулировка фаз газораспределения Изменение геометрии впускного коллектора Система вторичного воздуха


6-цилиндровый V-образный двигатель с углом развала цилиндров 90°

допустимо использование неэтилированного бензина с октановым числом 91, но со снижением мощности
Кривая мощности и крутящего момента
—       Крутящий момент в Нм
—       Мощность в кВт
Частота вращения об/мин
Механика двигателя
Блок двигателя
- гомогенный блок двигателя из легированного заэвтектического сплава AlSi1717Cu4Mg, изго­товленного методом литья в кокиль под низким давлением
- финишная обработка алюминиевой поверхности цилиндров производится трёхступенчатым хонингованием с высвобождением поверхности трения
- картер коленвала и цилиндров с углом развала 90°
- модуль блока цилиндров: длина 360 мм; ширина 430 мм
верхняя часть масляного поддона из сплава AiSil 2Cu и с обратным клапаном
гаситель и сотовая вставка из пластика служат для гашения волн в масляной ванне
в нижнюю часть масляного поддона, изготовлен­ную из стального листа, встроены резьбовая пробка для слива масла и датчик уровня масла
на стороне отбора мощности картер коленвала и цилиндров закрыт алюминиевой фланцевой заглушкой
нижняя часть картера коленвала и цилиндров (основная плита) из отлитого под давлением сплава AlSi9Cu3 с залитыми в неё перемычками опор подшипников из чугуна GJS50, с переклю­чающим клапаном и масляными каналами для 2-ступенчатой регулировки масляного насоса


Кривошипно-шатунный механизм
Поршни

Коленчатый вал
Кованый стальной коленчатый вал изготовлен из высокопрочной стали (C38) и имеет 4 коренные шейки. Сме­щение шатунных шеек составляет 30°. Это обеспечивает равномерный угловой сдвиг порядка работы цилин­дров, равный 120°.
Компенсация осевого зазора производится на 3-й коренной шейке.
Для крепления гасителя крутильных колебаний служат восемь винтов с внутренним шестигранником. Поршни
В обоих двигателях применяются сконструированные для послойного смесеобразования (FSI) поршни из арсенала V-образных двигателей. У поршней отсутствует держатель верхнего поршневого кольца. Покрытие поршней выполнено из ферростана. Поршневой палец удерживается двумя стопорными кольцами.
Шатун
Шатуны для двигателя 2,8 л взяты от V-образного 8-цилиндрового агрегата. Для двигателя 3,2 л они были сконструированы заново. Шатуны изготовлены из C70 и с использованием метода конструктивного разлома. Головка шатуна имеет трапециевидную форму, втулка шатуна выполнена из бронзы.
2,8 л V6 3,2 л V6
Длина: 159 мм 154 мм
Ширина шатуна:      17 мм 17 мм
Втулка шатуна:       22 мм 22 мм
Угол трапеции:       11° 11°
2,8 литра
3,2 литра
Коренной вкладыш 0 в мм
Шатунная шейка 0 в мм
Ширина коренного вкладыша в мм
Ширина шатуна в мм
Верхний коренной вкладыш
Двусоставной
Трёхсоставной
Нижний коренной вкладыш
Двусоставной
Трёхсоставной
Верхний шатунный вкладыш
Двусоставной
Двусоставной
Нижний шатунный вкладыш
Двусоставной
Двусоставной
Механика двигателя
Вентиляция картера
Система вентиляции картера также подверглась конструктивной доработке. Эта новая конструкция впервые была применена в двигателях FSI объёмом 3,2 л и MPI объёмом 2,4 л в 2006 году.
Она представляет собой систему вентиляции головки блока цилиндров, при которой картерные газы отводятся из клапанной крышки. Для грубого отделения масла в клапанных крышках имеется лабиринт. По гибким пластиковым шлангам газ подводится вовнутрь развала цилиндров, где находится модуль маслоотделителя.
В старой конструкции V-образного 6-цилиндрового двигателя модуль маслоотделителя был выполнен отдельным узлом. Каналы охлаждения в блоке двигателя были проведены сквозь алюминиевую крышку, изготовленную методом литья под давлением.
На новом двигателе эта крышка отсутствует. Каналы охлаждения интегрированы в модуль маслоотделителя. Благодаря подобному решению модуль маслоотделителя выполняет функции крышки блока двигателя.
Принцип работы маслоотделителя идентичен функ­ционированию маслоотделителя в прежнем V-образном 6-цилиндровом двигателе.
Газы очищаются в двух параллельно работающих циклонах. При слишком большом потоке газа откры­вается байпасный клапан, чтобы в картере колен-вала не создавалось слишком большое давление. После очистки газы подаются во впускной коллек­тор через одноступенчатый клапан регулировки давления. Этот клапан регулировки давления также встроен в модуль маслоотделителя. Выделенное из потока масло собирается в полости коллектра в нижней части маслоотделителя. Пока двигатель работает, выход из полости коллектора закрыт клапаном слива масла. Клапан слива масла прижат к седлу давлением, возникающим в картере коленвала при работе двигателя. Объём полости коллектора достаточен, чтобы вместить в себя объём масла, которое может выде­литься из картерных газов за время работы двига­теля, необходимое для сжигания полного топливного бака.
В полости под клапаном регулировки давления находится следующий сливной клапан. Через него могут сливаться сконденсированные пары топлива или вода.


Подача воздуха в картер двигателя
Чистый воздух забирается из всасывающего шланга Чистый воздух подаётся через отверстие в картер и по магистрали с обратным клапаном подаётся в коленчатого вала. Отсюда по магистрали, идущей
модуль маслоотделителя. сквозь маслоотделитель, он подаётся непосред-
ственно в картер коленчатого вала.
Система вентиляции

Механика двигателя
Головка блока цилиндров
Головки блока цилиндров также взяты из арсенала V-образных двигателей и соответственно модерни­зированы с учётом новых технических требований.
Технические характеристики:
алюминиевая головка блока цилиндров с двумя сборными распределительными валами; распределительный вал впускных клапанов с Audi valvelift system; четыре клапана на цилиндр; привод клапанов через роликовый рычаг со ста­тическим гидравлическим гидрокомпенсатором зазора;
впускной клапан: полнотелый клапан, закалён­ное токами высокой частоты седло клапана; выпускной клапан: полнотелый клапан с хромо­вым покрытием; стальная тарельчатая пружина; одна клапанная пружина; бесступенчатый регулятор фаз на распредели­тельном валу впускных клапанов, принцип работы „лопастной регулятор", диапазон регули­ровки 42 °C по коленчатому валу, при остановке двигателя блокируется в положении „поздно" с помощью стопорного пальца; бесступенчатый регулятор фаз на распредели­тельном валу выпускных клапанов, принцип работы как на распределительном валу впуск­ных клапанов, диапазон регулировки 42 °C по коленчатому валу, блокируется в положении „рано", возврат производится с помощью воз­вратной пружины;
клапаны управления регуляторами фаз газорас­пределения закреплены с помощью резьбовых соединений сверху в головке блока цилиндров; все звёздочки распределительных валов выпол­нены в виде „триовальных звёздочек"; четыре датчика Холла для распознавания поло­жения распределительных валов; рама представляет собой верхний подшипник распределительных валов и служит для крепле­ния исполнительных элементов системы регули­ровки фаз газораспределения F366-F377; четырёхслойная прокладка ГБЦ из пружинной стали CrNi (для двигателя 3,2 л = трёхслойная); раздельная крышка ГБЦ из пластика с интегри­рованным лабиринтным маслоотделителем; привод ТНВД с помощью тройного кулачка и роликового толкателя; привод вакуумного насоса с вращающимся золотником от вала впускных клапанов ряда цилиндров 2;
ниши для цепей ГРМ закрыты крышками Bonds®*.
Bonds® — многослоййная, демпфирующая конструкция, вы/полненная как сэндвич. Вязкоэластичны/йй средний слой между сталь­ными слоями преобразует механические колебания в тепловую энергию. Эти узлы! изго­тавливаются в различных исполнениях, завися­щих от окружающих температур и областей применения.
Различия между двигателями объёмом 2,8 и 3, 2 л
Фазы распределительных валов различаются в зависимости от характеристик двигателя.
Легенда:
Резьбовая пробка
Конус клапана
Крышка
Распределительный вал впускных клапанов
Болт ГБЦ с шайбой
Центровочная втулка
Выпускной клапан
Датчик Холла G40
Впускной клапан
Направляющая клапана
Клапанная пружина
Корпус модуля ТНВД
Маслосъёмный колпачок
Роликовый толкатель
Тарелка пружины клапана
Уплотнение

Регуляторы
Гидрокомпенсатор зазора клапана
Винт с плоской головкой
Роликовый рычаг
Клапаны системы регулировки фаз
Резьбовая пробка
газораспределения
Крышка
Рама подшипников распределительного вала
Вертикальная центровочная втулка
Датчик Холла 3 G300
Установочный штифт
Обратные клапаны
Сетчатый масляный фильтр
Распределительный вал выпускных клапанов
Механика двигателя
Audi valvelift system
Результатом новейших исследований Audi в области технологий стала valvelift system. Изменяемое управление клапанами обеспечивает ещё больший комфорт движения и ещё меньший расход топлива.
В основе этой технологии лежит двухступенчатое управление ходом клапана. Система приводится в действие непосредственно на распределительном валу, что предоставляет значительные преимуще­ства при образовании кривой подъёма клапана.
Audi valvelift system использует так называемые кулачковые сегменты, которые установлены на рас­пределительном валу впускных клапанов и имеют подвижность в осевом направлении. Непосредственно рядом друг с другом находятся различные профили кулачков, один для малого и другой для большого хода подъёма клапана. Благо­даря изменению положения кулачковых сегментов управление ходом впускного клапана производится в зависимости от нагрузки.

Устройство распределительного вала
Оба базовых вала впускных клапанов имеют шлицы, на которых посажены кулачковые сегменты. Эти цилиндрические втулки, с подвижностью в осевом направлении ок. 7 мм, имеют два профиля кулачков — для малого и большого ходов подъёма клапана.
Распределительный вал впускных клапанов ряда цилиндров 1
Регулятор фаз газораспределения

Кулачковые сегменты с внутренними шлицами
Распределительный вал впускных клапанов с внешними шлицами
Механика двигателя
Подшипники распределительных валов
Сдвиг кулачковых сегментов в продольном направ­лении производится с помощью двух металлических штифтов, которые установлены в головке блока цилиндров перпендикулярно распределительному валу и могут выдвигаться с помощью электромаг­нитных исполнительных элементов. Эти штифты входят в канавки кулачковых сегмен­тов. Опущенный металлический штифт входит в сдвигающую канавку со спиралевидным контуром на конце кулчкового сегмента. Спиралевидная форма канавки обеспечивает продольное переме­щение кулачкового сегмента при его вращении.
В конце перемещения металлический штифт обес­точенного исполнительного элемента снова возвра­щается в исходное положение благодаря соответствующей конструкции основания канавки. Кулачковый сегмент прилегает к осевому ограничи­телю в точно определённом положении. Перевод кулачкового сегмента в прежнее положение произ­водится с помощью второго металлического штифта со сдвигающей канавкой на противополож­ной стороне сегмента.
Исполнительный элемент с металлическим штифтом

Рама подшипников распределительного вала
411_081
Распределительный вал впускных клапанов
Кулачковый сегмент
Осевой упор
Сдвигающая канавка
Фиксатор распределительного вала
Фиксация кулачковых сегментов в положениях частичной и полной нагрузки производится с помощью под­пружиненного шарика, установленного в распределительном валу.

Формообразование контура кулачка
Форма профиля отдельных кулачков и их расстоя­ние друг до друга различны.

Каждый кулачковый сегмент включает в себя две пары кулачков, причём каждая пара кулачков управляет одним впускным клапаном. Благодаря специальному формообразованию про­филя кулачка можно оказывать целенаправленное воздействие на характеристики двигателя. Большой профиль кулачка выполнен таким обра­зом, чтобы обеспечить двигателю спортивные характеристики.
В форме профиля малого кулачка воплощены преи­мущества Audi valvelift systems.
411_079

Угловое смещение
При частичной нагрузке (малые контуры кулачков) открывание клапанов происходит ассимметрично. С одной стороны, малые кулачки спрофилированы таким образом, что ход открывания одного впуск­ного клапана больше, чем другого (2 мм и 5,7 мм), а с другой стороны, профиль малых кулачков обеспе­чивает разное время открытия клапанов. При этом контуры кулачков, обеспечивающих малый ход открытия клапана, спрофилированы так, что впуск­ные клапаны открываются в одно и то же время. А вот закрытие второго клапана происходит позже. В результате этого и в сочетании со специальным рас­положением впускных клапанов в головке блока цилиндров повышаются линейная и угловая ско­рость потока всасываемого свежего газа в камере сгорания. Дополнительно к этому специфичная для FSI форма поршня придаёт потоку свежего газа ещё и вращательное движение (завихрение). Эта особая комбинация обеспечивает прекрасное смешивание впрыснутого топлива. По этой причине и удалось отказаться от использования вихревых заслонок во впускном коллекторе.
2,08 мм (разность высоты кулачков)
<<< Предыдущая страница  1  2  3    Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я