Volkswagen FSI V8 User Manual
Service Training
Программа самообучения 388
Двигатель FSI V8 4 кл./цил. 4,2 л
Конструкция и принцип действия
1
Двигатель FSI V8 4 кл./цил. 4,2 л это следую
щий представитель серии бензиновых двигате
лей с непосредственным впрыском топлива. Он
предназначен для замены двигателя FSI V8
5 кл./цил. 4,2 л, установленного на автомобиле
Touareg. Единственным сходством обоих двига
телей является одинаковый угол развала цилин
дров, который составляет 90°.
Имея 257 кВт мощности и 440 Нм крутящего
момента, двигатель обеспечивает автомобилю
отличные ходовые качества, высокую динамику
и улучшенный комфорт движения. Этот двига
тель уже применён на Audi Q7.
Данная программа самообучения содержит информацию о конструкции и принципе функциониро
вания нового поколения двигателей.
В программе самообучения описываются только
новые конструкции и принципы их действия!
Содержание программы в дальнейшем не дополня#
ется и не обновляется.
2
S388_002
НОВОЕ Внимание
Указание
Действующие в настоящее время инструкции по
проверке, регулировке и ремонту содержатся в
специальной литературе для сервисной службы!
Обзор
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Технические особенности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Технические характеристики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Механика двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Цепной привод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Привод дополнительных агрегатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Система воздушного питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Блок цилиндров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Головки блока цилиндров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Система смазки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Система вентиляции картера коленвала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Система охлаждения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Топливная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Система выпуска ОГ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Управление двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Обзор системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Схема соединений шин CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Исполнительные элементы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Функциональная схема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Техническое обслуживание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Проверка знаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3
Введение
Технические особенности
Двигатель FSI V8 4 кл./цил. 4,2 л это новейший представитель серии бензиновых двигателей с
непосредственным впрыском топлива производства Volkswagen. Он является преемником двигателя
FSI V8 5V 4,2 л с впрыском топлива во впускной коллектор. Наряду с внедрением системы непосред
ственного впрыска топлива появились некоторые нововведения как в системе управления, так и в
механике двигателя.
Технические характеристики
● Bosch Motronic MED 9.1.1
● непосредственный впрыск топлива
● гомогенный режим (лямбда 1)
● двойной впрыск
● электропривод дроссельной заслонки
● два термоанемометрических расходомера
воздуха
● система охлаждения с электрорегулировкой
● электродвигатель регулировки впускного
коллектора с изменяемой геометрией и
механизма переключения заслонок впуск
ного коллектора
S388_003
● бесступенчатая регулировка распредвалов
впускных и выпускных клапанов
● изготовленный из магниевого сплава двух
ступенчатый впускной коллектор с изменяе
мой геометрией со встроенным механизмом
переключения заслонок впускного коллек
тора
● блок цилиндров из двух частей
● цепные приводы распредвалов и дополни
тельных агрегатов со стороны маховика
● зубчатый привод дополнительных агрегатов
● система вторичного воздуха
4
Технические характеристики
Диаграмма мощности и крутящего момента
Нм кВт
Крутящий момент [Нм]
об/мин
S388_004
Мощность [кВт]
Технические характеристики
Буквенное обозначение двигателя BAR
Тип 8цилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 90°
Рабочий объём в см
Диаметр цилиндра в мм 84,5
Ход поршня в мм 92,8
Количество клапанов на цилиндр 4
Степень сжатия 12,5 : 1
Максимальная мощность 257 кВт при 6800 об/мин
Максимальный крутящий момент 440 Нм при 3500 об/мин
Управление двигателя Bosch Motronic MED 9.1.1
Топливо АИ 98 или АИ 95
Нейтрализация ОГ
Норма токсичности ОГ EU 4
3
4163
4 катализатора, 4 лямбдазонда, система вторичного воздуха
5
Механика двигателя
Цепной привод
На двигателе FSI V8 4 кл./цил. 4,2 л привод распределительных валов и дополнительных агрегатов
осуществляется в общей сложности четырьмя роликовыми цепями на двух уровнях. Преимущество
цепного привода состоит в том, что он не требует технического обслуживания и сокращает кон
структивную длину двигателя.
При помощи цепного привода А коленчатый вал приводит обе ведущие шестерни цепей привода
распредвалов. Обе эти ведущие шестерни, в свою очередь, приводят регулятор фаз газораспреде
ления распредвалов впускных и выпускных клапанов при помощи цепных приводов B и C.
В цепном приводе D коленвал приводит звёздочку привода цепи дополнительных агрегатов. От неё
приводится цилиндрическая зубчатая передача дополнительных агрегатов.
Натяжение цепей осуществляется при помощи пружинногидравлического натяжителя.
Регулятор фаз
газораспределения
распредвалов впускных и
выпускных клапанов
Регулятор фаз
газораспределения
распредвалов
выпускных
клапанов
Цепной
привод B
Зубчатый
привод
Цепной
привод D
Цепной привод A
Звёздочка цепи привода
распредвала
Цепной
привод C
Отводная
звёздочка
дополнительных
агрегатов
Коленчатый вал
Звёздочка дополнительных
приводов цепи
S388_005
Цепной привод не требует технического обслуживания и рассчитан на весь срок службы
двигателя. При проведении ремонтных работ обязательно соблюдать указания в системе
ELSA.
6
Volkswagen Technical Site: http://volkswagen.msk.ru http://vwts.info http://vwts.ru
огромный архив документации по автомобилям Volkswagen, Skoda, Seat, Audi
Привод дополнительных агрегатов
Привод дополнительных агрегатов осуществляется от коленвала при помощи цепного привода D,
зубчатого привода, модуля шестерён и четырёх вставных валов. Приводятся масляные насосы, насос
охлаждающей жидкости, насос усилителя рулевого управления и компрессор климатической уста
новки.
Модуль шестерён производит адаптацию частоты вращения, а также объёма подачи насоса охлаж
дающей жидкости и масляного насоса.
Компрессор
климатической
установки
Цепной привод D
Насос охлаждающей
жидкости
Модуль шестерни
Насос усилителя
рулевого управления
Масляный насос
Зубчатый привод
Коленчатый вал
Звёздочка дополнительных
приводов цепи
S388_006
7
Механика двигателя
Система воздушного питания
Как и в двигателе V8 5 кл./цил. 4,2 л, установленном на автомобиле Touareg, система воздушного
питания выполнена в двухпоточном исполнении, что сокращает потери давления.
Обе воздухозаборные магистрали отходят от общего модуля дроссельной заслонки. Для макси
мально точного определения количества приточного воздуха в каждой воздухозаборной магистрали
установлен термоанемометрический расходомер воздуха.
Термоанемометрический расходомер воздуха G70
Датчик температуры воздуха на впуске G42 ряда
цилиндров 1
Впускной коллектор с
изменяемой геометрией
Впускной коллектор
Двухступенчатый впускной коллектор с изменя
емой геометрией изготовлен из магниевого
сплава.
Модуль дроссельной
заслонки J338
Термоанемометрический
расходомер воздуха G246
ряда цилиндров 2
S388_007
Он включает в себя переключающие заслонки
для изменения геометрии впускного коллек
тора и заслонки для переключения впускного
коллектора.
Переключающая
заслонка
Заслонки впускного
коллектора
S388_008
8
Изменение геометрии впускного коллектора
С помощью механизма изменения геометрии
впускного коллектора происходит переключе
ние между коротким и длинным впускным кол
лектором в зависимости от характеристик.
В нижнем диапазоне частоты вращения в
положение максимального крутящего
момента (длинный впускной коллектор)
В верхнем диапазоне частоты вращения в
положение максимальной мощности (корот
кий впускной коллектор)
Переключающие заслонки приводятся электро
двигателем впускного коллектора с изменяемой
геометрией. Если сигнал управления поступает
от блока управления двигателя, то электродви
гатель через систему тяг перемещает связанные
друг с другом валы переключения и находящиеся
на них переключающие заслонки.
Переключающие заслонки оснащены уплотни
тельной кромкой для достижения оптимальной
герметичности длинного впускного коллектора в
положении максимального крутящего момента.
Электродвигатель
впускного коллектора
с изменяемой
геометрией V183
Вал переключения с пере
ключающими заслонками
S388_009
Переключение заслонок впускного
коллектора
Переключающие заслонки установлены в ниж
ней части обоих впускных коллекторов. В зави
симости от нагрузки и частоты вращения они
приводятся электродвигателем заслонки впуск
ного коллектора и двумя тягами.
При низкой нагрузке и частоте вращения
они закрывают нижнюю часть впускных кана
лов. В результате в цилиндр попадает вали
кообразный воздушный поток.
При высокой нагрузке и частоте вращения
они находятся на одном уровне с верхней
поверхностью впускных каналов для предот
вращения потерь потока.
Изза влияния на состав ОГ положения засло
нок впускного коллектора контролируются
двумя потенциометрами.
Потенциометр заслонки
впускного коллектора G336
Разделительная
пластина
Электродвигатель
заслонок впускного
коллектора V157
Заслонки впускного
коллектора
Потенциометр заслонки
впускного коллектора
G512
S388_010
9
Механика двигателя
Блок цилиндров
Блок цилиндров изготовлен из алюминиево
кремниевого сплава методом литья в кокиль
под низким давлением. Он отличается высокой
прочностью, очень малым искривлением цилин
дров и хорошим теплоотводом.
Чтобы получить минимальные размеры перемы
чек между цилиндрами, было принято решение
отказаться от отдельных гильз для цилиндров.
Окончательная обработка рабочих поверхнос
тей цилиндров осуществляется трёхступенчатым
методом хонингования и расточки. При этом
алюминий снимается с поверхности, а кремний
выступает на поверхности в виде крошечных и
особенно прочных частиц. Они и образуют в
результате износостойкую рабочую поверх
ность для поршней и поршневых колец.
Рама подшипников коленвала изготовлена из
алюминиевокремниевого сплава методом
литья в кокиль под низким давлением. Крышки
подшипников, вылитые из чугуна с шаровидным
графитом, упрочняют раму подшипников
коленвала и принимают на себя основную
часть силового потока. Благодаря небольшому
тепловому расширению этих крышек по срав
нению с алюминиевыми одновременно сокра
Блок цилиндров
Литые крышки
подшипников
Рама подшипников
коленвала
S388_011
щаются зазоры коренных подшипников при
высоких температурах.
Рама подшипников с такими крышками обладает
высокой продольной и поперечной прочностью.
Кривошипно#шатунный механизм
Полноопорный коленвал (5 подшипников) изго
товлен из высокопрочной улучшенной стали.
Шатуны выполнены методом конструктивного
разлома.
Для обеспечения прочности используются
кованые поршни. Днище поршня адаптиро
вано для процесса горения по технологии
послойного смесеобразования и поддержи
вает образование валикообразного воздуш
ного потока в цилиндре. Поршневые стержни
покрыты слоем ферростана, содержащего
железо. Это предотвращает непосредствен
ный износ алюминиевой поверхности поршней
при соприкосновении с рабочей поверхностью
цилиндра.
Поршневой стержень
Коленчатый вал
Шатун, изготовленный
методом конструктивного
разлома
Днище поршня
S388_012
10
Головки блока цилиндров
4клапанная головка блока цилиндров изготов
лена из алюминиевого сплава. Этот материал
обладает очень хорошей теплопроводностью
при высокой степени прочности.
Во впускные каналы установлены раздели
тельные пластины для переключения засло
нок впускного коллектора.
Форсунки установлены на ГБЦ со стороны
впуска.
ТНВД приводится сдвоенными кулачками
распредвалов впускных клапанов.
Крышка ГБЦ изготовлена из пластика и осна
щена лабиринтным маслоотделителем.
Составные распредвалы приводятся цепным
приводом.
Выпускной клапан заполнен натрием. За
счёт этого температура в клапане снижается
прибл. на 100 °C.
Крышка ГБЦ
Датчик Холла
Составные
распредвалы
Вентиляция картера
коленвала
ТНВД с клапаном
дозирования топлива
S388_013
Регулировка фаз газораспределения
Существенное влияние на мощность, крутящий
момент и выброс вредных веществ оказывают
газообменные процессы, происходящие в
камере сгорания двигателя. С помощью системы
регулировки фаз газораспределения эти газооб
менные процессы можно адаптировать к требо
ваниям различных режимов работы двигателя.
Бесступенчатая регулировка распредвалов осу
ществляется регулятором, и её диапазон не пре
вышает 42°. Положение распредвала
определяется четырьмя датчиками Холла.
При неработающем двигателе бесступенча
тый регулятор фиксируется подпружиненным
стопорным пальцем.
Распредвалы впускных клапанов находятся в
положении „поздно“, а распредвалы выпускных
клапанов в положении опережения. Для этого
в бесступенчатый регулятор распредвалов
выпускных клапанов установлена возвратная
пружина.
Регулятор на впуске
S388_014
Регулятор на выпуске
с возвратной пружиной
11
Механика двигателя
Система смазки
При разработке системы смазки большое внимание уделялось максимальному снижению объёма
требуемой подачи масла. В результате были модернизированы регуляторы фаз газораспределения
и различные подшипники скольжения. Объём требуемой подачи масла в этом двигателе достигает
очень низкого уровня: 50 л/мин при 7000 об/мин и при температуре масла 120 °C.
Преимущество состоит в том, что масло дольше остаётся в масляном поддоне, тем самым лучше про6
исходит испарение воды и углеводородов (несгоревшее топливо). Кроме того, может использоваться
масляный насос меньшей производительности, за счёт чего снижается требуемая приводная мощ6
ность и вместе с тем потребление топлива.
Маслоотделитель в зоне впускного штуцера препятствует всасыванию вспененного масла из масля6
ного насоса.
Охлаждение масла происходит в водно6масляном теплообменнике.
Ряд цилиндров 1
Гидравлический
регулятор фаз
газораспределения
Натяжитель
цепи
Модуль масляного
фильтра
Ряд цилиндров 2
Клапан
регулировки
давления
масла
Верхняя часть
масляного
поддона
12
Масляный
радиатор
(охлаждающая
жидкость)
Масляный
насос
(шестерня)
Маслоотделитель
S388_017
Нижняя часть
масляного
поддона
Loading...