Двигатели TDI 2,5 л Евро 5 (CEBA, CEBB, CECA, CECB) с системой SCR для Crafter

Service Training
Коммерческие автомобили
Программа самообучения 446
Двигатели TDI 2,5 л Евро 5 с системой SCR для Crafter
Устройство и принцип действия

Ужесточение требований по ограничению вредных выбросов от легковых и грузовых автомобилей с дизельными двигателями происходит во всем мире. Оно требует не только улучшения условий сгорания топлива внутри двигателя, но и создания высокоэффективной системы нейтрализации отработавших газов.
Новые двигатели TDI 2,5 л для Crafter оснащены системой SCR (Selective Catalytic Reduction — избирательная каталитическая нейтрализация). Таким образом, грузовики Volkswagen вносят свой вклад в защиту окружающей среды и климата.
В настоящей программе самообучения приведены сведения о системе нейтрализации отработавших газов (ОГ), которая способствует снижению содержания в ОГ вредных окислов азота (NOx).


В данной программе самообучения описана система нейтрализации ОГ Selective Catalytic Reduction (SCR) — система избирательной каталитической нейтрализации — для автомобилей марки Crafter. Дополнительные сведения о системе SCR можно найти в программе самообучения 424 «Система нейтрализации ОГ Selective Catalytic Reduction».
В программе самообучения представлены устройство и принцип действия новых разработок. Программа самообучения не актуализируется.
При проведении работ по диагностике, регулировке и ремонту необходимо использовать соответствующую техническую документацию.

Внимание Примечание
Оглавление

Введение...................................................... 4
Двигатели TDI 2,5 л с системой SCR (Евро 5).......................... 4
Технические характеристики....................................... 6

Система нейтрализации ОГ..................................8
Устройство системы ............................................... 8

Механическая часть двигателя.............................. 10
Датчик оборотов двигателя G28................................... 10
Турбонагнетатель................................................ 10
Сажевый фильтр.......................................... 11
Сажевый фильтр................................................. 11

Система SCR.................................................. 12
Узлы и детали системы SCR........................................ 12
Восстановительный реагент AdBlue®................................ 13
Бак............................................................. 14
Принцип действия системы SCR.................................... 20
Принципы индикации системы AdBlue®........................ 27
Индикация системы AdBlue® в комбинации приборов................. 27

Общая схема системы.........................................30

Сервисное обслуживание.....................................32
Специальный инструмент и оборудование.......................... 32
Заправка реагентом.............................................. 33

Контрольные вопросы.....................................34
Введение

Двигатели TDI 2,5 л с системой SCR (Евро 5)
Введение новых предельных нормы токсичности ОГ, соответствующих Евро 5, требует для снижения вредных выбросов создания новой системы нейтрализации ОГ. Volkswagen уже давно занимается разработкой новой системы нейтрализации для создания чистого дизельного двигателя и тем самым вносит свой вклад в защиту окружающей среды. Свидетельством тому являются мощные и экономичные двигатели TDI, а также высокоэффективные системы впрыска топлива и нейтрализации ОГ.
Для того чтобы удовлетворить требованиям Евро 5, были подвергнуты серьёзной переработке и оптимизированы следующие основные системы двигателя TDI 2,5 л:
• механическая часть двигателя и система управления для оптимизации сгорания топлива;
• система нейтрализации ОГ.
Помимо оптимизации уже известных узлов, система нейтрализации ОГ была усовершенствована и дополнена новой системой SCR. Аббревиатура SCR (англ.: selective catalytic reduction) служит для обозначения избирательной каталитической нейтрализации ОГ. В данной технологии окислы азота (NOx) выделяются из состава ОГ и восстанавливаются.
Особенности конструкции
Из особенностей конструкции необходимо отметить только те новшества, которые связаны с упомянутой модернизацией двигателя.
Увеличен крутящий момент и оптимизирована характеристика крутящего момента. Эти изменения были достигнуты исключительно благодаря усовершенствованию ПО блока управления двигателя.
Благодаря увеличению крутящего момента и новой КП с большим диапазоном передаточных отношений обороты двигателя поддерживаются на более низком уровне. Этот двигатель отличается большей равномерностью работы. При этом увеличивается комфортность и заметно снижается расход топлива.
Система SCR обеспечивает снижение выбросов окислов азота и, благодаря этому, токсичность ОГ удерживается в рамках оговоренной нормативом Евро 5.
Детали и узлы двигателя, подвергшиеся переработке, кратко рассмотрены на следующей странице. В последующих разделах программы самообучения они будут рассмотрены подробно.

С дополнительной технической информацией можно познакомиться в программе самообучения 371 «Двигатели TDI 2,5 л для Crafter».

Изменения механической части двигателя
• Датчик оборотов двигателя
• Турбонагнетатель


Новое в конструкции сажевого фильтра
• Окислительный катализатор
• Сажевый фильтр
• Крепление сажевого фильтра

Новшества, связанные с системой SCR
• Форсунка для реагента
• Бак системы SCR
• Смеситель в выпускном тракте
• Восстановительные катализаторы


Введение

Технические характеристики Двигатель TDI 2,5 л 65 кВт
Внешняя скоростная характеристика
обозначение двигателя
Конструктивное исполнение
5-цилиндровый рядный двигатель
Рабочий объём
Диаметр цилиндра
Ход поршня
Число клапанов на цилиндр
Степень сжатия
Макс. мощность
65 кВт при 3300 об/мин
Макс. крутящий момент
250 Н-м при 1900 об/мин -2300 об/мин
Система управления двигателя
Bosch EDC 17 CP
Дизельное, минимальное цетановое число 51
нейтрализации ОГ
Система рециркуляции ОГ с радиатором ОГ, окислитель­ным катализатором, сажевым фильтром и с восстанови­тельными катализаторами
Норма токсичности ОГ
Двигатель TDI 2,5 л 80 кВт
обозначение двигателя
Конструктивное исполнение
5-цилиндровый рядный двигатель
Рабочий объём
Диаметр цилиндра
Ход поршня
Число клапанов на цилиндр
Степень сжатия
Макс. мощность
80 кВт при 3300 об/мин
Макс. крутящий момент
300 Н-м при 1900 об/мин -
2300 об/мин
Система управления двигателя
Bosch EDC 17 CP
Дизельное, минимальное цетановое число 51
нейтрализации ОГ
Система рециркуляции ОГ с радиатором ОГ, окислитель­ным катализатором, сажевым фильтром и с восстановитель­ными катализаторами
Норма токсичности ОГ

Число оборотов, об/мин
Внешняя скоростная характеристика

Число оборотов, об/мин

Двигатель TDI 2,5 л 100 кВт
Внешняя скоростная характеристика

обозначение двигателя
Конструктивное исполнение
5-цилиндровый рядный двигатель
Рабочий объём
Диаметр цилиндра
Ход поршня
Число клапанов на цилиндр
Степень сжатия
Макс. мощность
100 кВт при 3500 об/мин
Макс. крутящий момент
330Н-м при 2000 об/мин -2800 об/мин
Система управления двигателя
Bosch EDC 17 CP
Дизельное, минимальное цетановое число 51
нейтрализации ОГ
Система рециркуляции ОГ с радиатором ОГ, окислитель­ным катализатором, сажевым фильтром и с восстановитель­ными катализаторами
Норма токсичности ОГ
Двигатель TDI 2,5 л 120 кВт
обозначение двигателя
Конструктивное исполнение
5-цилиндровый рядный двигатель
Рабочий объём
Диаметр цилиндра
Ход поршня
Число клапанов на цилиндр
Степень сжатия
Макс. мощность
120 кВт при 3500 об/мин
Макс. крутящий момент
360 Н-м при 2000 об/мин -2800 об/мин
Система управления двигателя
Bosch EDC 17 CP
Дизельное, минимальное цетановое число 51
нейтрализации ОГ
Система рециркуляции ОГ с радиатором ОГ, окислитель­ным катализатором, сажевым фильтром и с восстановитель­ными катализаторами
Норма токсичности ОГ

Число оборотов, об/мин
Внешняя скоростная характеристика

Число оборотов, об/мин
Система нейтрализации ОГ
Устройство системы
На схеме системы приведены основные узлы переработанного двигателя TDI 2,5 л, от которых решающим образом зависит выполнение требований нового норматива по токсичности ОГ Евро 5.

Наряду с изменениями механических узлов двигателя и сажевого фильтра следует особо выделить новую систему SCR для восстановления окислов азота.
Технология SCR уже внедрена в автомобилестроении при производстве коммерческих и грузовых автомобилей, а также пассажирских автобусов. Применение системы SCR в семействе Crafter означает приход этой новой технологии в сектор малогабаритных грузовиков Volkswagen.

Двигатель 2,5 л TDI
Блок управления двигателя J623

Лямбда-зонд G39
Датчик температуры перед сажевым фильтром G506
температуры ОГ 3 G495
Окислительный катализатор
Сажевый фильтр
Система SCR
Окислы азота (NOx), содержащиеся в ОГ, преобразуются в восстановительных катализаторах в азот (N2) иводу(Н20). С этой целью в поток ОГ перед этими катализаторами непрерывно впрыскивается восстановительный реагент. Реагент содержится в отдельном баке.
Управление этим процессом осуществляется с помощью блока управления двигателя J623 совместно с блоком управления датчика N0x J583 и другими датчиками системы.

Бак системы SCR
(Пример — Crafter в вариантах со сдвоенной кабиной, с грузовой платформой и шасси)
Подающий модуль системы SCR с датчиками и нагревателем


Назначение основных узлов системы описано в приложении к данной схеме.
Механическая часть двигателя

Датчик оборотов двигателя G28
Коленчатый

В новом двигателе TDI 2,5 л по сравнению с предыдущей моделью используется другой датчик оборотов двигателя.
Новый датчик оборотов закреплён на крышке коленчатого вала. Он является датчиком Холла, контролирующим вращение задающего ротора 60 + 2, который закреплён на ведомом диске. Сдвоенные зубья на задающем роторе служат для точки отсчёта датчика оборотов двигателя.

Задающий ротор
Датчик оборотов двигателя G28
Крышка коленвала
Ведомый диск
Сдвоенные зубья
Турбонагнетатель
Датчик положения регулятора давления наддува G581
Вакуумный привод

Турбонагнетатель оснащён усилительными пластинами (англ.: lock plates), которые усиливают соединение между корпусом турбины и корпусом подшипника.
В вакуумный привод турбонагнетателя встроен датчик положения регулятора давления наддува
Датчик положения работает по принципу датчика перемещения и позволяет блоку управления двигателя контролировать положение направляющих лопаток турбонагнетателя.
Усилительные пластины
Датчик Холла Магнит
Работа датчика положения регулятора давления подробно описана в программе самообучения 368 «Двигатель TDI 2,0 л 125 кВт с 4 клапанами на цилиндр».

Разрежение
Шток для привода
направляющих лопаток турбонагнетателя
Сажевый фильтр

Сажевый фильтр
Сажевый фильтр со встроенным окислительным катализатором
Новый сажевый фильтр выполнен в виде модуля,
объединяющего окислительный катализатор и расположенный за ним сажевый фильтр. Такая конструкция, а также размещение в непосредственной близости от двигателя обеспечивают модулю благоприятный температурный режим. Тепло, выделяющееся при экзотермической реакции в окислительном катализаторе, служит для дополнительного подогрева сажевого фильтра. Управление процессом регенерации сажевого фильтра можно оптимизировать посредством: • сокращения времени регенерации; • увеличения интервалов между процедурами регенерации. Положение сажевого фильтра было изменено. Теперь он располагается не на самом двигателе, а на подрамнике. Благодаря такому расположению на систему выпуска ОГ передаётся меньше толчков и вибраций. Система SCR
Узлы и детали системы SCR
Система SCR состоит из следующих основных компонентов:
• восстановительный реагент;
• бак;
• система подачи реагента с нагревателем;
• система впрыска реагента и её детали в выпускном тракте;
• восстановительные катализаторы и
• контрольно-измерительные устройства.
§
Эти компоненты кратко рассмотрены на следующих страницах в порядке, соответствующем их расположению, начиная с бака.


1 - Восстановительный реагент
2 - Бак для реагента
3 - Подающий модуль для реагента
4 - Заливная горловина
5 - Блок управления двигателя J623
6 - Блок управления нагревателя реагента J891
7 - Нагреватель насоса реагента Z103
8 - Нагреватель для бака с реагентом Z102
9 - Нагреватель трубопровода для подачи
реагента Z104
10 - Блок контроля уровня реагента G698
11 - Датчик уровня реагента G697
12 - Датчик температуры реагента G685
13 - Датчик давления в системе дозирования
реагента G686
14 - Насос для реагента V437
15 - Обратный клапан для реагента N473
16 - Фильтр
17 - Форсунка для для реагента N474
18 - Датчик температуры ОГ 3 G495 19- Датчик N0x G295
20 - Блок управления датчика NOx J583
Восстановительный реагент AdBlue®
Аммиак, необходимый для восстановления окислов азота, используется не в чистом виде , а в виде водного раствора мочевины. Аммиак в чистом виде вызывает раздражение кожи и слизистой оболочки, а также имеет неприятный запах. В качестве восстановительного реагента в системе SCR используется жидкость, известная в автомобильной промышленности под маркой AdBlue®.
AdBlue® представляет собой прозрачный 32,5% водный раствор мочевины высокой степени очистки. Мочевину получают синтетическим путём.
Температура замерзания AdBlue®
Концентрация мочевины в AdBlue® составляет 32,5%, потому что при данной концентрации температура замерзания раствора имеет наименьшее значение.


Концентрация мочевины в %
Свойства AdBlue®
Указания по обращению с AdBlue®
• При температуре ниже -11°C AdBlue® замерзает.
• При высоких температурах (70°C - 80°C) AdBlue® разлагается. В результате выделяется аммиак, что может привести к появлению неприятного запаха.
• При загрязнении посторонними примесями или микроорганизмами AdBlue® может оказаться непригодным для использования.
• При протечке и кристаллизации мочевины образуются белые пятна. Эти пятна отчищаются щёткой с водой (как можно раньше).
• AdBlue® обладает высокой текучестью. Электрические детали и разъёмы необходимо предохранять от попадания AdBlue®.
• Следует использовать AdBlue®, изготовленный только по лицензии производителя
и в оригинальной упаковке.
• Слитый AdBlue® нельзя использовать повторно, чтобы избежать загрязнений.
• Заполнение бака реагентом можно проводить только при использовании разрешённых производителем ёмкостей и адаптеров.
• Мочевина может вызывать раздражение кожи, глаз и органов дыхания. При попадании реагента на кожу её следует немедленно промыть обильным количеством воды.
В случае необходимости обратиться к врачу.
Система SCR

В зависимости от варианта исполнения Crafter — фургон/универсал или платформа/сдвоенная кабина — бак располагается в различных местах, имеет разную форму и горловину для заполнения.
Бак для AdBlue® фургона/ универсала
Бак для AdBlue® при закрытой конструкции кузова Crafter, такой как у фургона или универсала, располагается под днищем автомобиля.
Его объём составляет
• в стандартном исполнении b примерно 25,3 л;
• в исполнении для стран с холодным климатом b примерно 18,5 л.
Заливная горловина располагается в моторном отсеке справа рядом с расширительным бачком системы охлаждения.
Расширительный бачок системы охлаждения

горловина для AdBlue®
Для слива реагента из бака используется специальный шланг, закреплённый в зажиме на задней стенке бака. Шланг необходимо вынуть из зажима и отогнуть вниз. Чтобы открыть сливной шланг, его следует разблокировать и снять заглушку.


Бак для AdBlue® автомобиля с бортовой платформой/ двойной кабиной
Бак для AdBlue® при открытой конструкции кузова Crafter, такой как у автомобиля с бортовой платформой/двойной кабиной, располагается с правой стороны под полом грузовой платформы.
Его объём составляет
• в стандартном исполнении b примерно 25,3 л;
• в исполнении для стран с холодным климатом b примерно 18,5 л.
Заливная горловина находится непосредственно на баке.

Блок управления расположен на задней стенке бака.

Заливная горловина

Специальный ключ для открывания крышки бака AdBlue®
Крышка бака открывается с помощью специального ключа. Ключ находится в пространстве для ног справа в ящике для бортового инструмента.

Для всех вариантов исполнения баков объём приводится для полного бака.
См. также Руководство по эксплуатации.
<<< Предыдущая страница  1  2    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