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1、艳翔诊断1 1 11大众 1. 4 L TS I 发动机结构特点和检修要点玉环第二职教中心(3!7 6 0 5 )金娇荣1. 4 I TS I 发动机是大众集团在发动机领域的一个里程碑式的产品,其发动机代码为CFBA ,发动机排量为 l. 39 L ,气缸直径为76. 5 : ,: 11,采用博世 M otr- ,ni c M ED 17. 5. 20 发动机管理系统, 最大输出功率为90 kw 5 5 5 XX)r / m in一 5 50 0而 i n ) ,最大输出转矩为2( X )N # m (15( X )而:i n礴4( X )d mi n)“1. 4 L T S I发动机的技术特
2、点是采用双氧传感器 ! 双进气歧管压力温 度传感器 ! 进气液冷 ! 双循环冷却系统 ! 集成式涡轮增压器 ! 燃油系统按需调整 ! 缸内直喷 ! 均质燃烧 ! 第三代高压燃油泵 ! 铸铁气缸体 ! 铝制气缸盖和钢制曲轴 “1大众 L4 L T S I发动机的技术特点L I带冷却液冷却的单涡轮增压进气系统5 l )大众 1. 4 IJ 9 r S I 发动机只使用了一个涡轮增压器 ,特殊的设计实现了常用的低转速大转矩的要求, 发动机从1 50 0r /m i n 到4 40 0r /m il l都可以输出最大转矩 Zo oN # m “和以前的TS I 发动机一样,涡轮增压和排气管共同构成一个
3、总成 “如图 l 所示,为了在发动机熄火后涡轮增压器的轴承温度不致过高,涡轮增压器和冷却系统连通,同时也和润滑系统相连来保证轴承的润滑和冷却 “另外,电控的涡轮增压空气循环阀(N249 ) 和用于旁通阀式的增压压力限制的压力单元也都集成在涡轮增压器总成上“(2 ) 带进气冷却的进气歧管“涡轮增压对进气的压缩会导致进气压力和温度的升高“ 增压气体必须通过冷却来保证气缸内足够的进气量 “在以前的双涡轮增压发动机上,是通过装在发动机室前端的中冷器来实现的, 大众 1. 4 1 - rs l 发动机则是通过安装在进气歧管上的液体增压气体冷却器(下称冷却器)和发动机冷却系统来实现的,如图2 所示 “ 增
4、压气体流过增压气体冷却器,将大部分热量传到增压气体冷却器和冷却液,冷却液依靠冷却液泵的动力被泵到增压气体冷却器,然后回流到发动机前端的散热器来冷却 “如图3 所示,增压气体冷却器镶嵌在进气歧管内,靠6 颗螺栓固定.在增压气体冷却器的后部有 ! 个密封条,该密封条保证增压气体冷却器和进气歧管之间的密封,同时为增压气体冷却器提供支撑 “因此,在安装增压气体冷却器时,一定要确保密封条安装位置正确 ,如果装配不当,将会产图 1涡轮增压器总成(9 ) 用扭力扳手将连接张紧轮合件的六角法兰面定位螺栓拧紧到规定拧紧力矩(8 5N . n仕 S N # m )“(10 ) 最后取下硅码或弹簧秤,顺时针旋转曲轴
5、到第 1 缸活塞上止点位置并对好正时记号. 检查各正时带轮工艺定位孔是否与带轮室螺纹孔对上 , 否则重新安装正 时带 “(11 ) 将 固定张 紧拉杆 的 2 个螺母拧 紧(先拧 紧下面 的,再拧 紧上面的 )“安装凸轮轴带轮和高压油泵带轮压板 “(12 ) 安装带轮室盖(在安装带轮室盖时,应使用工艺定位螺栓防止橡胶防尘垫因安装不当而脱落) ! 冷却液泵总成(冷却液泵上应涂乐泰胶 598 进行密封), 分步拧紧带轮室盖总成的螺栓 “(13)按要求调整气门间隙(进气门间隙为0. 4 : ,lm武) . 05 : ,川,排气门l . e d 隙为0. 45 r nl 肚 ). 05 m nl)“(
6、收稿 日期:20 0 9一 11一 2 8 )54汽车维护与修理20 1 0 #2护 动八 l 闪 11 11检翔诊断-冷却) :l的增)卜. !体 -木冷却的增 ) 卜 产 忆 体:热 交换 一i !f 杯 J玲j! 液热 交换,l-的冷却液图2带进气冷却的进气歧管的增压气体冷却器来冷却的 “在进气系统中装配了2 个具有进气温度传感器的进气歧管压力传感器, 它们分别处于节气门体总成之前和在进气歧管之上的增压气体冷却器之后 , 如图 5 所示 “5 4 ) 增压空气循环阀“增压空气循环阀控制的是增压后的进气量,2 个都带进气温度传感器的进气歧管压力传感器的信号配合使用可以确保精确控制“增压压力
7、传感器 5 (乃I )用来控制增压压力,进气温度传感器(G299 ) 用于对增压压力的修正(因为温度对增压空气的密度有影响)“ 发动机电控单元通过安装在进气歧管上的进气歧管压力传感器( ( ; 川和进气温度传感器(以 2 ) 来计算增压气体冷却器后的进气歧管内的进气量 “ 根据计算出的进气量,按照M AP 图来调整增压压力直至达到最高的 18O kPa “另外,当温度过高时,发动机电控单元会通过降低增压压力的方式来保护发动机 “由于随着海拔的增加进气的密度会降低, 大气压力传感器用于测量大气压力,发动机电控单元根据大气压力传感器的信号来修正增压压力再循环阀的控制 “ 增压压力限制阀(N 75
8、)由发动机控制单元控制,通过接通压力单元内的压力来打开旁通阀, 使得只有一部分废气经过涡轮进入排气道,由此来调节涡轮输出功率和增压压力 “增压气体进气歧管进气歧管压力传感器 ( G 7 1 )和冷却器进气温度传感器( c 4 2 )排气歧管增压压力限制(G Z叨 ) 电磁阀压力废气叫 卜蜂图3增压气体冷却器的固定和密封旁通阀涡轮图 4涡轮增压系统的构成和进气的路径生振动 ! 增压气体冷却器损坏以及泄漏 “另外 , 由于进气 门和活塞的 改进 ,从而取消 了进气歧管翻板 “(3)涡轮增压系统的构成和进气的路径 “图4 所示说明了涡轮增压系统的构成和进气的路径 “新鲜空气从空气滤清器开始 ,经过涡
9、轮增压器 !节气门体总成及进气歧管直到进气门 “新鲜空气被涡轮增压器增压后的最大压力可达到 !80 kPa, 增压压力的控制主要是依据进气歧管压力传感器 (1 乃l, 也称增压压力传感器) 和进气温度传感器(泛99 ) 进行 “和双涡轮增压的T S I发动机的最大的区别就是没有使用空气压缩机 , 同时增压 气体是通过进气歧管内中冷器的 气歧管进气歧管压力 和进气 G 4 2)节气门体总成 ( J33s)图 5进气系统汽车维护与修理20 1 0 # 255幢溯诊断1 1112双循环冷却系统如图6 所示, 大众 !. 4 ! Ts l 发动机有2 个独立的冷却系统)一个用于发动机的冷却,另一个用于
10、增压空气的冷却 “ 这2 个冷却系统只在2 个位置相交,通过这种方式,使得创 门 共用 !个冷却液罐,2 个系统的温差可以高达 10 0e “发动机冷却系统的特点是: 双循环冷却系统可以实现气缸盖和气缸体的温度不同; 冷却液分配腔内使用单行程的节温器 “ 增压气体冷却系统的特点是:增压气体冷却器在进气歧管内;可以对涡轮增压器进行冷却 “ 图6 中的止回阀靠冷却液的压力来关闭, 防止发动机侧热的冷却液流进增压空气冷却系统; 节流阀的作用是将 2 个冷却系统的冷却液混合量减至最小 “ 为了保证冷却效果,增压空气冷却系统在每次打开后需要进行排气 “排气可以通过使用专用工具V AS6096 或者通过功
11、能导航内的冷却系统的排气和加注菜单来完成 “大众公司首次采用这种冷却方式(图 7 ) 来冷却增压空气 “将一个气液热交换器布置在进气歧管内来冷却增压空气,使得从涡轮增压器到气缸的进气道空间减少到4 . 8 L .这样,涡轮增压器需要压缩的容积就减小了,可以较快地获得增压压力 “冷却液泵 5 V 50 ) 可以根据负荷大小进行控制,将冷却液从附加散热器中吸出,泵入进气歧管内的增压气体冷却器和涡轮增压器,从而达到冷却增压空气的目的“在大负荷时经过冷却的进气温度和大气温度的差值可以达到20 e一 2 5e “发动机运转时,涡轮增压器主要是靠机油冷却,冷却 液只在必要的时候才被泵到涡轮增压器; 发动机
12、熄火后,冷却液泵会工作480 5, 其目的是避免在涡轮增压器的冷却液循环管路内形成气阻 “3按需调整的溜油供给系统按需调整的燃油供给系统是从双涡轮增压 的TSI发动机上改进而来的.电动燃油泵和高压燃油泵都能随时按照发动机的需求提供准确的供油量 “如图8 所示,该系统的高压燃油泵(图9 ) 用螺栓倾斜地安装在凸轮轴盖上, 由进气凸轮轴上的四方凸轮来驱动 5 升程为3 m m )“高压燃油泵内装有限压阀, 该阀的作用是在发生燃油热膨胀和故障的时候,为系统提供过压保护 “该阀在压力超过 1 4M P a时打开高压燃发动傲油压力传心器 5 C洲, )冷却液旅卜卜卜卜卜卜卜董董董董董 j j j大大大大
13、附加散热器四方凸轮1 4 旅咬抽. 伪加自 N3 3 )图 6双循环冷却系统图 8按需调整的燃油供给系统增压冷却系统的涡轮增压器从附加散热器来体涡气器和增压气体冷却器图 7增压后空气的冷却图 9高压燃油泵(G 6 ) 的安装位置56汽车维护与修理20 1 0 #211 1 1抽侧诊断油泵内高压端到低压端的回流油道, 燃油然后被压回高压端 “由于采用了该限压阀,燃油供给系统中取消了油轨到低压端的回油管 “ 在高压燃油泵工作初期,限压阀关闭,压力燃油直接到达油轨,从而使燃油压力建立得更快,大大改善了发动机的冷起动性能“4发动机I 理系统大众 14 L TS I 发动机管理系统采用博世M o t r
14、 o n i e M E D1 7 . 5 . 2 0 系统,该系统采用的处理器速度较以往有很大提高,取消了K 线,并且由于高压燃油泵的改进,燃油供给系统可以在很短的时间内建立起 6 M Pa 的压力, 从而实现了发动机在一 3 0e 低温下的高压分层燃烧 “燃油在点火之前喷射,由于气缸内温度条件和高压的作用,混合气混合充分,从而降低了起动所需的供油量和H C 的排放 “大众 1. 4 IJTS I 发动机采用的博世 M ( ) t r o n i “M ED 7五20 发动机管理系统的构成如图 1 0 所示 “如图 1 1 所示,增压压力传感器(G31 ) 和进气温度传感器(C299)利用螺
15、栓固定在节气门体之前的进气管上来监测这一区域的进气温度和压力“发动机电控制单元利用增压压力传感器的信号来调整增压压力, 计算增压压力的修正值(温度对空气密度的影响已经考虑在内),保护发动机(如图 11增压压力传感器 5 G 31 ) 和进气温度传感器5 G 29 9 )的安装位,果温度超过设定值,则降低增压压力),控制冷却液泵 5 如果增压气体冷却器前后的空气温度差小于 8 e .发动机电控单元指令冷却液泵工作),监控冷却液泵的工作状况(如果 2 个温度传感器检测到的温度差小于 2 e , 则说明冷却液泵失效,发动机电控单元指令 O BD 警报灯亮起)“如果增压压力传感器 5 G31 ) 和进
16、气温度传感器 5 C 299 ) 同时失效,发动机电控单元用默认值替代其信号,此时增压压力和发动机动力均会下降 “如图 1 2 所示,进气歧管压力传感器 5 C7 1 )和进气温度传感器今阳 “幸. - q k ! , 钾. . ,土全一 卜J沐 朴磊雏艇熟怂0 器皱肆豁踢9 ) 转速传感器( G 2 8 )霍尔传感器 (5 湘 )节气门体总成 ( J 338) 节气门位置传感器 ( e l87,G I 加速踏板位置传感器( G 7 9 尤1离合器位置传感器 ( G 4 7 6 )制动踏板位置传感器(G l o o )燃油压力传感器( G 247 )爆展传感器( G 6 1 )冷却液温度传感器( G 62 )少 沙执行单元姗油泵控制单元 ( J538 ) 高压燃油泵( c 6 ) 份 令 诊 兮 ,缸一 4缸 喷 油 器( N3华N3 3)心 ! )龟 一扮, 一夕. 脚翔丽 网关 ( J533) 散热器出 液!J溢度传 感器( G 8 3 )口 -一 ! 二 一 泪妇沙声- ,;I缸 一 4 缸点火线圈( N 7 0 ! N 127 ! N291
