programa autodidáctico 279 motor de 2,0 ltr. 110 kw con
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Programa autodidáctico 279
Sólo para el uso interno
Motor de 2,0 ltr. / 110 kW coninyección directa de gasolina (FSI)
Con las mejoras implantadas a la inyección de gasolina en el conducto de admisión ha quedado extensamente agotado el potencial de reducción de consumos con la tecnología convencional. El principio de la inyección directa plantea nuevas posibilidades para crear motores de gasolina más económicos en consumo y más ecológicos.
Los motores diesel de bajo consumo son versiones de inyección directa. Es decir, son los motores en los que el combustible llega puntualizado en tiempo y lugar para una combustión exacta.
Teóricamente no hay nada más evidente, que aplicar también el principio de la inyección directa en los motores de gasolina.Audi abre una nueva dimensión para el motor de gasolina con la tecnología FSI.
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Índice
Página
AtenciónNotaNuevo!
El programa autodidáctico informa sobre diseños y funcionamiento.
El programa autodidáctico no es manual de reparaciones.Los datos indicados se entienden sólo para facilitar la comprensión y están referidos al estado de software vigente a la fecha de redacción del SSP.
Para trabajos de mantenimiento y reparación hay que utilizar indefectiblemente la documentación técnica de actualidad.
Introducción
Características principales del motor FSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Motor FSI de 2,0 ltr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Motor
Respiradero del bloque motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Pistones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Circuito de aceite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Culata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Posicionamiento mutuo de los árboles de levas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Elemento inferior del colector de admisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Conducción del aire aspirado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Estructura del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Interfaces del CAN-Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Unidad de control del motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Modos operativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Modo de carga estratificada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Modo homogéneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Sistema de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Bomba monoémbolo de alta presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Válvula de control de dosificación (N290) (MSV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Tubo distribuidor de combustible (rail). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Sensor de presión de combustible (G247) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Inyectores de alta presión N30, N31, N32, N33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Sistema de escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Sensor de temperatura de gases de escape (G235) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Sistema de tratamiento de los gases de escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Catalizador acumulador de NOx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Fases de regeneración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Sensor de NOx (G295) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Sensor de temperatura de gases de escape (G235) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Recirculación de gases de escape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Esquema de funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Herramientas especiales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
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Introducción
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Características principales del motor FSI
Procedimiento de combustión guiado por aire con el movimiento de la carga controlado por familia de características (modo de carga estratificada y modo de carga homogénea)
Sistema de tratamiento de gases de escape, más desarrollado, con catalizador acumulador de NOx y sensor de NOx
El sistema de inyección a alta presión con la bomba monoémbolo de alta presión, de reciente desarrollo
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Tiempos de distribución: Admisión abre 28° DPMS
Admisión cierra 48° DPMIEscape abre 28° APMIEscape cierra 8° APMS
Margen de reglaje del árbol de levas de admisión: 42° cig. (ángulo del
cigüeñal)
Categoría de emisiones: EU IV
Capacidades de llenado: Aceite de motor incl.
filtro 4,8 ltr.
Consumo: urbano 9,9 ltr./100 km (5 marchas extraurbano.5,4 ltr./100 kmcambio manual) promedio 7,1 ltr./100 km
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Par
[Nm
]
Pote
nci
a [k
W]
Régimen 1/min279_001
Motor FSI de 2,0 ltr.
Datos técnicos:
Letras distintivas del motor: AWA
Cilindrada: 1.984 cc
Diámetro de cilindros: 82,5 mm
Carrera: 92,8 mm
Compresión: 11,5 : 1
Potencia: 110 kW (150 CV)
Par: 200 Nm/3.250 – 4.250 1/min
Gestión del motor: MED. 7.1.1
Válvulas: 4 por cilindro
Mando de válvulas: Balancines flotantesde rodillo con elementoshidráulicos de apoyo
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Bloque motor
El bloque motor es de una aleación de aluminio. Con una distancia de 88 mm entre cilindros y una longitud de sólo 460 mm es el grupo motriz más compacto en su categoría.
El bloque motor es idéntico al del motor de 2,0 ltr. con inyección en el conducto de admisión (cigüeñal, bielas, árboles equilibradores y bomba de aceite).
Los gases fugados de los cilindros (blow-by) pasan directamente al primer separador de aceite. La mayor parte de las partículas del aceite se separa de los gases en el laberinto del separador.
Respiradero del bloque motor
Motor
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A partir de ahí pasan a través de la conexión entubada flexible hacia el laberinto integrado en la tapa de la culata. De ahí pasan en forma de gases casi exentos de aceite a través de la válvula reguladora de presión hacia el colector de admisión.
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Pistones
Pistones de falda lisa en construcción aligerada, de una aleación de aluminio, con los taladros para el bulón en disposición estrechamente acercada.
Ventaja: menores masas oscilantes y pares de fricción menos intensos, porque sólo una parte de la circunferencia de la falda del pistón tiene contacto directo con el cilindro.
En la cabeza del pistón se ha previsto un rebaje de turbulencia, que conduce enfocadamente el caudal del aire hacia la bujía al funcionar con carga estratificada.. La geometría del pistón confiere al flujo del aire un movimiento de turbulencia rodante (tumble).
Circuito de aceite
Con la modificación a una culata de 4 válvulas dotada de balancines flotantes de rodillo, la galería de aceite es bien diferente respecto a la culata de 5 válvulas con empujadores de vaso.A través del conducto principal en el bloque, el aceite pasa entre los cilindros 3 y 4 hacia la culata.
Los elementos hidráulicos de apoyo y los cojinetes de los árboles de levas reciben aceite a presión a través de dos conductos. Los elementos de apoyo poseen un taladro de proyección de aceite, que sirve para la lubricación de los balancines. Más adelante, los conductos suministran aceite al motor pivotante para el reglaje de distribución variable en los árboles de levas.
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Árbol de levas de escape
Esqueleto
Árbol de levas deadmisión
Pletina tumble
Motor
Culata
La culata con tecnología de 4 válvulas por cilindro y balancines flotantes de rodillo ha sido adaptada al procedimiento de la inyección directa:El mando de las válvulas se realiza por medio de dos árboles de levas en versiones ensambladas, situados en cabeza y alojados en un esqueleto rígido a efectos de torsión.El accionamiento del árbol de levas de escape se realiza por medio de una correa dentada, y desde éste se impulsa el árbol de admisión a través de una cadena simple.
Cada conducto de admisión está dividido en una mitad superior y una inferior por medio de una pletina «tumble». Su geometría está prevista de modo que se impida un montaje incorrecto.
Los alojamientos para los inyectores de alta presión están integrados en la culata y los propios inyectores se asoman directamente a la cámara de combustión.
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Árbol de levas ensamblada
Balancín flotantede rodillo
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Válvula reguladora de presión
Tapa de válvulas
Separador de aceite
El mando de válvulas es una versión suave (es decir, que sólo posee un muelle en cada válvula).
La tapa de válvulas es de material plástico y se monta en disposición aislada mediante una junta elastómera unida fijamente a la tapa.
Las válvulas se accionan mediante dos árboles de levas en versión ensamblada, a través de balancines flotantes de rodillo, los cuales se apoyan contra elementos hidráulicos para la compensación del juego de válvulas.
La tapa de válvulas tiene instalada la válvula reguladora de presión para el respiradero del bloque y el separador interno de aceite.
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Motor
El reglaje del estator se transmite a través de la cadena hacia el árbol de admisión, variándose de esa forma los tiempos de distribución de las válvulas de admisión.
El reglaje de distribución variable para los árboles de levas se lleva a cabo de forma continua con ayuda de un motor pivotante hidráulico y alcanza hasta 42° ángulo de cigüeñal, en gestión controlada por familia de características.
La correa dentada impulsa al árbol de levas de escape.Este último aloja el rotor del motor pivotante sobre la parte opuesta.
El estator se encuentra comunicado directamente con la rueda de cadena e impulsa el árbol de levas de admisión a través de la cadena.
El árbol de levas de admisión aloja en el extremo delantero la rueda generatriz de impulsos para el sensor Hall y en el extremo posterior aloja el accionamiento para la bomba de alta presión.
Para el funcionamiento del reglaje de distribución variable consulte el SSP 255
Reglaje de distribución variable
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42°/2
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Leva doble
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Motor pivotante para árbol de levas
El par de apriete para los tornillos de culata se consultará en el Manual de Reparaciones de actualidad en ELSA (sistema electrónico de información en el Servicio).
Posicionamiento mutuo de los árboles de levas
Con los árboles de levas en esta posición se puede colocar la cadena de accionamiento sin tener que contar el número de rodillos. Sólo en esta posición es también posible el montaje y desmontaje de los tornillos de la culata.
Hay que decalar los árboles de levas de admisión y escape de modo que las concavidades moldeadas queden enfrentadas verticalmente.
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Motor
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Depósitode vacío
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La posición de las chapaletas en el colector de admisión influye sobre la formación de la mezcla y, por tanto, sobre la composición de los gases de escape. La gestión de las chapaletas en el colector de admisión pertenece a los sistemas de relevancia para la composición de los gases de escape y se vigila por ello a través del sistema EOBD.El elemento inferior del colector de admisión va atornillado al conducto colectivo de combustible.
Colector de admisión
El colector biescalonado de admisión variable propicia las características deseadas en lo que respecta a la entrega de potencia y par. El mando neumático del cilindro distribuidor giratorio de la posición para la entrega de par a la posición destinada a la entrega de potencia se realiza controlado por familia de características. La carga, el régimen y la temperatura son los parámetros relevantes a este respecto.El depósito de vacío va integrado en el módulo del colector de admisión.
El elemento inferior del colector de admisión aloja cuatro chapaletas impulsadas por el servomotor V157 a través de un eje compartido.
El potenciómetro G336, que va integrado en el servomotor, se utiliza para las señales de realimentación sobre la posición de las chapaletas para la unidad de control del motor J220.
Elemento inferior del colector de admisión
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Válvula de mariposa
Chapaleta en el colector de admisión
Pletina tumble
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Conducción del aire aspirado
El procedimiento FSI realiza dos versiones de la conducción del aire
Versión 1:
La masa de aire se conduce hacia la cámara de combustión por encima de la pletina tumble a base de cerrar la chapaleta en el colector de admisión.
Versión 2:
La masa de aire aspirada se conduce hacia la cámara de combustión por encima y por debajo de la pletina tumble a base de abrir la chapaleta en el colector de admisión. Esta conducción del aire permite el modo operativo homogéneo.
Esta conducción de aire se utiliza para el modo operativo con carga estratificada.
Hablamos de un procedimiento de combustión conducido por el aire, con movimiento de la carga gestionado por familia de características.
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Unidad de control para Motronic J220
Unidad de control para ABS J104
Unidad de control para airbag J234
Unidad de control con unidad indicadora en el cuadro de instrumentos J285
Panel de mandos e indicación del climatizador E87
Unidad de control para cambio autom.
Transmisor para sensor de ángulo de dirección G85
Gestión del motor
Estructura del sistema
Sensor de presión en el colector de admisión G71, Sensor de temperatura del aire aspirado G42
Unidad de mando de la mariposaJ338, Sensores de ángulo 1 + 2 G187, G188
Potenciómetro para la chapaleta en el colector de admisión G336
Sensor de temperatura de los gases de escape G235
Medidor de la masa de aire G70
Sensor de régimen del motor G28
Sensor Hall G40
Sensor de posición del pedal acelerador G79, Sensor 2 para posición del pedal acelerador G185
Conmutador de luz de freno F, conmutador de pedal de freno para GRA F47
Sensor de presión del combustible G247
Sensor de picado G61, G66
Sensor de temperatura del líquido refrigerante G62
Sensor de temperatura del líquido refrigerante a la salida del radiador G83
Panel de mandos e indicación del climatizador E87
Potenciómetro para AGR G212
Sonda lambda G39 precatalizadorSonda lambda G130 postcatalizador
Sensor de NOx G295, unidad de control para sensor NOx J583
Señal de entrada suplementaria
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Terminal para diagnósticos
Válvula para reglaje dedistribución variable N205
Válvula de control de dosificación N290
Relé de bomba de combustible J17, bomba de combustible G6
Inyectores cilindros 1–4 N30-33
Bobinas de encendido 1–4 N70, N127,N291, N292
Unidad de mando de la mariposa J338Accionamiento de la mariposa G186
Electroválvula paradepósito de carbón activo N80
Termostato para refrigeración del motor controlada por familia de características F265
Válvula para AGR N18
Calefacción para sonda lambda Z19, Z29
Calefacción para sensor NOx Z44
Señales de salida suplementarias
Relé de alimentación de corriente para Motronic J271
Motor para chapaleta en el colector de admisión, gestión del aire V157
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Gestión del motor
Unidad de control del motor
Temperatura del aire aspiradoConmutador de luz de frenoConmutador de pedal de frenoÁngulo de la mariposaTestigo de información del acelerador electrónicoPar solicitado por el conductorProgramas de marcha de emergencia (información a través de autodiagnosis)Posición del pedal aceleradorPosiciones del mando GRAVelocidad teórica GRAInformación de altitudInformación de kick-downDesactivar compresorCompresor ON/OFFConsumo de combustibleTemperatura del líquido refrigeranteConmutador de pedal de embragueDetección de ralentíRégimen del motorPares efectivos del motorInmovilizadorSeñal de colisiónTemperatura de los gases de escape
Unidad de control del cambio
Liberación de la autoadaptaciónRegulación del llenado de cilindros al ralentíDesactivar compresorRégimen teórico al ralentíPar teórico del motorProgramas de marcha de emergencia (información a través de autodiagnosis)Ciclo de cambio activo / no activoPosición de la palanca selectoraProtección del convertidor/cambioEstado del embrague anulador del convertidor del parMarcha momentánea o bien marcha prevista
Unidad de control ESP
Solicitud de intervención ASRMomento teórico de intervención ASREstado operativo pedal de frenoInterv,ención ESPVelocidad de marchaSolicitud de intervención de MSRMomento de intervención del MSR
Sensor de NOx
Saturación de óxidos nítricos(para regeneración)
Cuadro de instrumentos
Información sobre autodiagnosisVelocidad de marchaKilometrajeTemperatura del líquido refrigeranteTemperatura del aceiteInmovilizador
Sensor de ángulo de dirección
Ángulo del volante(Se utiliza para el pilotaje de la regulación de ralentí y para calcular el par del motor basándose en las necesidades de potencia de la dirección asistida)
CAN-low
CAN-high
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Interfaces del CAN-Bus
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Para la gestión del motor se implanta la unidad de control Motronic MED 7.1.1.
La designación MED 7.1.1 significa:
M = MotronicE = Acelerador electrónicoD = Inyección directa7. = Versión1.1 = Nivel de desarrollo
El sistema Bosch Motronic MED 7.1.1 abarca la inyección directa de gasolina.En este sistema se inyecta el combustible directamente en el cilindro y no en el conducto de admisión.
Modos operativos
Mientras que los motores convencionales de gasolina necesitan imprescindiblemente una mezcla homogénea de aire y combustible, los motores con inyección directa de gasolina que trabajan según el concepto de la mezcla empobrecida pueden funcionar a régimen de carga parcial con un alto excedente de aire, gracias a la estratificación específica de la carga.
El procedimiento FSI realiza dos modos operativos esenciales. El modo de carga estratificada a régimen de carga parcial y el modo homogéneo a régimen de plena carga.
Unidad de control del motor
Están disponibles cuatro modos operativos más, que vienen a complementar el concepto FSI.Los estados operativos pueden ser consultados por medio de bloques de valores de medición.
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Gestión del motor
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Inyector de alta presión
Válvula de mariposa
Chapaleta en el colector de admisión
Pletina tumble
Modo de carga estratificada
Para poder estratificar la carga es preciso que la inyección, la geometría de la cámara de combustión y los flujos interiores en el cilindro estén adaptados de forma óptima y que cumplan adicionalmente con determinadas premisas iniciales.
Estas son:– El motor se encuentra en la
correspondiente gama de cargas y regímenes
– En el sistema no existe ninguna avería de relevancia para los gases de escape
– La temperatura del líquido refrigerante supera los 50 °C
– La temperatura del catalizador acumulador de NOx debe hallarse entre los 250 °C y 500 °C
– La chapaleta en el colector de admisión debe estar cerrada
En el modo operativo de carga estratificada la chapaleta en el colector de admisión cierra por completo el conducto de admisión inferior, con objeto de que la masa de aire aspirada experimente una aceleración a través del conducto de admisión superior y tenga que entrar en el cilindro con una turbulencia cilíndrica llamada «tumble».
Debido a la cavidad aerodinámica en la cabeza del pistón se intensifica el efecto tumble. Al mismo tiempo se abre ampliamente la válvula de mariposa para mantener lo más reducidas posible las pérdidas de estrangulamiento.
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Nube de combustible
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Poco antes del momento de encendido, en el ciclo de compresión se inyecta combustible a alta presión (50–100 bar) en la zona cercana a la bujía.
En virtud de que se trata de un ángulo de inyección bastante plano, la nube de combustible prácticamente no entra en contacto con la cabeza del pistón, por lo que se trata de un procedimiento «guiado por aire».
En la zona cercana a la bujía se produce una nube de la mezcla con una buena capacidad de ignición, que se inflama en la fase de compresión. Después de la combustión hay adicionalmente una capa de aire aislante entre la mezcla inflamada y la pared del cilindro. Esto conduce a una reducción de la disipación del calor a través del bloque motor.
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Gestión del motor
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Modo homogéneo
A régimen de carga superior abre la chapaleta en el colector de admisión, permitiendo que la masa de aire aspirada ingrese en el cilindro a través de los conductos de admisión superior e inferior.
La inyección del combustible no se realiza ahora en la fase de compresión como en el modo estratificado, sino que se efectúa en la fase de admisión. Esto conduce a un llenado homogéneo del cilindro (14,7 : 1).
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Las ventajas en el modo homogéneo surgen a raíz de la inyección directa en el ciclo de admisión, con motivo de lo cual la masa de aire aspirada cede una parte del calor al proceso de evaporación del combustible. Debido a este efecto de refrigeración interior se reduce la tendencia al picado, con lo cual aumenta la compresión del motor y mejora su rendimiento.
Debido a que se inyecta en el ciclo de admisión, el combustible y el aire dispone de bastante más tiempo para mezclarse de una forma óptima.
La combustión se realiza en la cámara completa y sin las masas aislantes de aire y gases de escape recirculados.
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El modo estratificado no es aplicable al margen completo de la familia de características.
Gestión del motor
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Régimen 1/min
Modo homogéneo ! = 1 o"! > l con catalizador de 3 vías
Modo homogéneo pobre con ! = 1,5
Estratificación de la carga con un movimiento adaptado de la carga y una estrategia optimizada del sistema AGR
Aparte de ello declina la estabilidad de la combustión cuando los valores lambda caen por debajo de 1,4.Debido que a medida que aumentan los regímenes deja de ser suficiente el tiempo para la preparación de la mezcla y las crecientes turbulencias del aire declinan a su vez la estabilidad de la combustión.
El modo estratificado no es aplicable al margen completo de la familia de características.El margen está limitado, porque a medida que aumenta la carga se va necesitando una mezcla más rica, con lo cual disminuye cada vez más la ventaja en consumo.
El mayor potencial para la reducción del comsuno de combustible se tiene en el modo estratificado.
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Notas
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Subsistemas del motor
Sensor de presión del combustible (G247)
Inyector de alta presión
Válvula de descarga
Filtro de combustible
Electrobomba de combustible (G6)
Sistema de combustible
El sistema de combustible consta de un módulo de baja y uno de alta presión.
En el sistema de baja presión se eleva el combustible por medio de una bomba eléctrica, a aprox. 6 bar, haciéndolo pasar por el filtro, para llegar a la bomba de alta presión.
El retorno de la bomba de alta presión vuelve directamente al depósito.
25
Válvula de control de dosificación (N290)
Depósito AKF
Bomba monoémbolo de alta presión
aprox. 40–110 bar
aprox. 6 bar
Válvula AKF
Sin presión
Baja presión aprox. 6 bar
Alta presión aprox. 40–110 bar
Leva doble
279_034
En el sistema de alta presión fluye el combustible con aprox. 40–110 bar, según el estado de carga y el régimen, saliendo de la bomba monoémbolo de alta presión hacia el tubo distribuidor de combustible, repartiéndose desde allí hacia los cuatro inyectores de alta presión.
La válvula de descarga asume la función de proteger los componentes del módulo de alta presión y abre a partir de una presión de > 120 bar.
El combustible de salida pasa al conducto de alimentación para la bomba de alta presión al abrirse la válvula de descarga.
26
Subsistemas del motor
Válvula de control de dosificación N290
Amortiguadorde presión
279_035
279_037
La bomba monoémbolo de alta presión con caudal ajustable se impulsa mecánicamente a través del árbol de levas mediante una leva doble.La electrobomba de combustible alimenta a la bomba de alta presión, suministrándole una presión previa de hasta 6 bar.La bomba de alta genera la alta presión que se necesita en el conducto común (rail).
El amortiguador de presión degrada las pulsaciones de la presión del combustible en el sistema.
Durante el movimiento descendente del émbolo, el combustible fluye con una presión previa (aprox. 6 bar) de la bomba en depósito, a través de la válvula de admisión hacia la cámara de la bomba.
Bomba monoémbolo de alta presión
27
279_038
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Durante el movimiento ascendente del émbolo se comprime el combustible y al superarse la presión reinante en el conducto común se impele hacia el tubo distribuidor de combustible. Entre la cámara de bomba y el conducto de alimentación de combustible hay una válvula excitable, llamada válvula de control de dosificación.
Si la válvula de control de dosificación abre antes de haber concluido el ciclo de suministro se degrada la presión en la cámara de bomba y el combustible vuelve al conducto de alimentación. Una válvula de retención entre la cámara de bomba y el tubo distribuidor de combustible impide que caiga la presión en el conducto común al ser abierta la válvula de control de dosificación.
Para regular la cantidad impelida se procede a cerrar la válvula de control de dosificación desde el punto muerto inferior de la leva de bomba hasta una cota de carrera específica. Una vez alcanzada la presión necesaria en el conducto común, la válvula de control de dosificación abre y evita de esa forma que siga aumentando la presión en el conducto común.
28
279_040
Válvula de control de dosificación N290
Inducido
Émbolo de alta presión
Cámara de bomba
Bobina
Aguja de válvula
Amortiguador de presión
Alimentaciónde
combustible
Empalmede alta
presión
Subsistemas del motor
Al aplicarse corriente a la bobina se engendra un campo magnético que oprime al inducido y a la aguja de la válvula que lleva fijada, haciendo que cierre contra el asiento. En cuanto se alcanza la presión especificada para el conducto común se corta la corriente aplicada a la válvula de control de dosificación y desaparece el campo magnético. La alta presión procedente de la cámara de la bomba hace que la aguja abra y la cantidad superflua de combustible pueda pasar de la cámara de bomba hacia el circuito de baja presión.
Válvula de control de dosificación (N290) (MSV)
Por motivos de seguridad, la válvula de control de dosificación es una válvula electromagnética abierta sin corriente.Esto significa, que la total cantidad impelida por la bomba de alta presión vuelve al circuito de baja presión a través del asiento abierto de la válvula.
29
279_041
Alimentación
Sensor de presióndel combustible
Retorno
Bomba de alta presión
279_064
Servomotor para chapaleta en el colector de admisión
Alimentación de combustible para los inyectores
Chapaleta en elcolector de admisión
Tubo distribuidor de combustible (rail)
Se utiliza como acumulador de alta presión y aloja a los inyectores, el sensor de presión de combustible, la válvula limitadora de presión y los empalmes para los componentes de alta y baja presión.
La misión del rail consiste en distribuir una presión definida del combustible hacia los inyectores de alta presión y poner a disposición un volumen suficiente para compensar las pulsaciones de la presión.
Válvula limitadora de presión
30
Subsistemas del motor
4,75 V4,65 V4,50 V
0,50 V0,30 V
0,25 V
140 bar
5,00 V
279_043
Tensión de salida
Sensor averiado
Presión mínima
Sensor averiado
Presión máxima
Presión
279_042
Carcasa Conector
ASIC
Tarjeta electrónica
Puente de contacto
Elemento sensor
Empalme de presión
Pieza distanciadora
Sensor de presión de combustible (G247)
El sensor de presión de combustible en el sistema global asume la función de medir la presión del combustible en el tubo distribuidor (rail). La presión aplicada sale en forma de una señal de tensión para la regulación de la presión del combustible hacia la unidad de control del motor.
El analizador electrónico integrado en el sensor se alimenta con 5 voltios.A medida que aumenta la presión disminuye la resistencia, con lo cual aumenta la tensión de la señal.
La curva característica representada para el sensor muestra la tensión de la señal de salida [V] en función de la presión [MPa].
31
N30
N31
N32
N33
J 220
279_050
El inyector de alta presión representa el interfaz entre el rail y la cámara de combustión.
La función del inyector de alta presión consiste en dosificar el combustible y, a través de su pulverización, establecer una mezcla específica del combustible y el aire en una zona espacial definida de la cámara de combustión (modo estratificado o modo homogéneo).
Al ser excitado el inyector se impele el combustible directamente hacia la cámara de combustión, debido a la diferencia de presión que existe entre el conducto común y la cámara.
El anillo de junta de teflón tiene que ser sustituido cada vez que se desmonte el inyector(ver Manual de Reparaciones).
Dos condensadores booster integrados en la unidad de control del motor generan la tensión de excitación de 50–90 voltios. Esto resulta necesario para conseguir un tiempo de inyección bastante más breve, en comparación con el de una inyección hacia el conducto de admisión.
Inyectores de alta presión N30, N31, N32, N33
Tamiz fino
Aguja de surtidor
279_044
Junta de teflón
Bobina electro-magné-tica
Indu-cido electro-magné-tico
32
Subsistemas del motor
Modo estratificado
Sonda lambda
Sonda lambda
Catalizador de3 vías cercano
al motor
Sistema de escape
Las crecientes exigencias planteadas a los sistemas de escape para cumplir con las menores emisiones especificadas, requieren un concepto innovador, adaptado correspondientemente al procedimiento FSI.
El sensor de temperatura de los gases de escape (G235)
está situado directamente ante el catalizador acumulador de NOx.
Transmite la temperatura de los gases de escape a la unidad de control del motor, a raíz de lo cual ésta calcula la temperatura reinante en el catalizador acumulador de NOx.
El motor FSI de 2.0 ltr.
dispone de un precatalizador cerca del motor, con una sonda precatalizador y una postcatalizador, para realizar la vigilancia de funcionamiento del catalizador.
La gestión del motor necesita esta información:– para poder pasar al modo estratificado,
porque en el catalizador acumulador de NOx sólo se pueden almacenar los óxidos nítricos entre los 250 y 500 °C.
– para liberar el catalizador acumulador de NOx de incrustaciones de azufre.Esto sólo es posible trabajando con mezcla rica teniendo el catalizador temperaturas por encima de los 650 °C. Esto se consigue pasando al modo homogéneo y retrasando el ángulo del encendido.
33
Sensor de NOx
Unidad de control del motor
Cable CAN
Unidad de control
Catalizador acumulador de NOx
Termosensor
CO = Monóxido decarbono
NOx = Óxido nítrico
HC = Hidrocarburo
279_051
Sistema de tratamiento de los gases de escape
Al trabajar con una composición de mezcla pobre, el catalizador convencional de tres vías alcanza un elevado índice de conversión para CO y HC, porque los gases de escape contienen una gran cantidad de oxígeno residual. Sin embargo, si son bajas las concentraciones de CO y HC en los gases de escape disminuye el índice de conversión de NOx.
Para reducir el mayor contenido de NOx en el modo de mezcla pobre (estratificada) se implanta el catalizador acumulador de NOx.
El catalizador acumulador de NOx
equivale al catalizador de tres vías en lo que respecta a su arquitectura.Sin embargo, la capa intermedia (wash coat) está dotada adicionalmente de óxido de bario. Esto permite acumular interinamente óxidos nítricos a temperaturas entre los 250 y 500 °C, a base de producir nitrato.Aparte de la producción deseada de nitrato también se deposita el azufre que siempre está contenido en el combustible.
Sin embargo, la capacidad de acumulación está limitada. La saturación del catalizador se indica a la unidad de control del motor por medio de un sensor de NOx. La gestión del motor toma las medidas correspondientes para la regeneración del catalizador acumulador de NOx.
34
Subsistemas del motor
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Modo estratificado
Modo homogéneo ! < 1
Modo estratificado
Las fases de regeneración,
gestionadas por la unidad de control del motor, hacen que se desprendan los óxidos nítricos y el azufre. Los óxidos nítricos se transforman en nitrógenos inofensivos y el azufre en dióxido sulfuroso.
La regeneración de óxidos nítricos
Esto provoca un aumento de temperatura en el catalizador acumulador de NOx, con lo cual pierden estabilidad los nitratos. Estos últimos se disocian al existir un ambiente en condiciones reductoras.
Los óxidos nítricos se transforman en nitrógeno inofensivo. De esa forma se vacía el acumulador y el ciclo vuelve a comenzar.
se realiza en cuanto la concentración en el catalizador acumulador de NOx supera el valor especificado en la unidad de control del motor.
La unidad de control del motor hace que se produzca la conmutación del modo estratificado al homogéneo.
60–9
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35
– Cambia del modo estratificado al homogéneo durante unos dos minutos
– Retrasa el momento de encendido
para aumentar así la temperatura de servicio del catalizador a más de 650 °C. El azufre acumulado reacciona entonces, transformándose en dióxido de azufre So2.
Al conducir a regímenes y cargas superiores se produce automáticamente la desulfuración.
se realiza en fases por separado, porque los sulfatos producidos son químicamente más estables y no se disocian con motivo de la generación de óxidos nítricos. El azufre también ocupa capacidades de acumulación, en virtud de lo cual se produce la saturación del catalizador acumulador en intervalos cada vez más breves. En cuanto se supera el valor especificado el sistema de gestión del motor reacciona con las siguientes medidas:
Al emplearse combustibles con un bajo contenido de azufre se prolonga correspondientemente el intervalo de la desulfuración, mientras que los combustibles con un mayor contenido de azufre provocan fases de regeneración más frecuentes.
Modo estratificado
Modo homogéneo
Modo estratificado
Momento de encendido retrasado
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PMS
PMS
PMS
La regeneración de azufre
36
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Terminales de conexión
Aislador Sustrato
Elemento sensor en capadelgada de platino
Sustrato de Al2O3
Carcasa con agujeros
Subsistemas del motor
279_065
Electrodo activo a NOx Electrodo selectivo de O2
Electrodo de platino
YS-ZrO2
Barrera de difusión
Calefactor
Celda de medición de O2
Celda de bombeo de O2
La unidad de control para el sensor de NOx (J583)
va instalada en los bajos del vehículo, cerca del sensor de NOx. Acondiciona las señales del sensor y transmite la información a través del CAN-Bus del área de la tracción hacia la unidad de control del motor.
La rápida transmisión de datos permite que la unidad de control del motor pueda comprobar de un modo más eficaz la saturación de óxidos nítricos en el acumulador y pueda iniciar un ciclo de regeneración.
El sensor de temperatura de los gases de escape (G235)
Acto seguido, el caudal de gases pasa por una barrera de difusión hacia la celda de medición de O2, la cual disgrega los óxidos nítricos en oxígeno (O2) y nitrógeno (N2) por mediación de sus electrodos reductores. La concentración de NOx se calcula analizando la corriente de bombeo de oxígeno.
Aparte de ello, el sensor de temperatura de los gases de escape se utiliza para la diagnosis térmica del precatalizador, para apoyar el modelo matemático de temperatura de los gases de escape y como protección de los componentes en el conjunto de escape.
va instalado directamente ante el catalizador acumulador de NOx.Con ayuda del sensor de temperatura de los gases de escape se vigila y gestiona el margen operativo del catalizador acumulador de NOx en lo que respecta a la temperatura, para tener establecida una conversión óptima de NOx.
El sensor de NOx (G295)
va situado directamente detrás del catalizador acumulador de NOx.El principio de funcionamiento del sensor de NOx es parecido al de la sonda lambda de banda ancha.En la primera célula-bomba se adapta el contenido de oxígeno a un valor constante, aproximadamente estequiométrico (14,7 kg de aire sobre 1 kg de combustible) y el valor lambda se capta a través de la corriente de bombeo.
37
279_055Tubo de unión
Válvula de recirculación de gases de escape (N18)
Motor eléctrico
Válvula de mariposa
279_045
Potenciómetropara recirculación
de gases deescape (G212)
Después de sustituir la válvula de recirculación de gases de escape y/o una unidad de control del motor es preciso llevar a cabo una adaptación a través de la función «Ajuste básico».
Recirculación de gases de escape
La posición de la chapaleta estranguladora de escape se vigila por medio de un potenciómetro y permite calcular la cantidad de gases de escape, aparte de servir para efectos de autodiagnosis.Los gases de escape realimentados a la cámara de combustión sirven para reducir la temperatura punta de la combustión y, por tanto, para reducir la formación de óxidos nítricos.
La recirculación de gases de escape se lleva a cabo básicamente en el modo estratificado / modo homogéneo hasta unas 4.000 rpm y a mediana carga.Al ralentí no se realimentan gases de escape.
El motor dispone de una recirculación exterior de gases de escape. La captación de los gases se realiza a través de un tubo de unión en el precatalizador. La cantidad de gases de escape a realimentar, calculada de forma exacta por la unidad de control del motor, pasa a través de la chapaleta estranguladora de escape, accionada por un motor eléctrico.
La válvula de recirculación de gases de escape (N18) está concebida en forma de módulo y consta de los siguientes componentes:
– una válvula de mariposa
– un motor eléctrico con potenciómetro para realimentación de señales (G212)
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Reservados todos los derechos.Sujeto a modificaciones técnicas.AUDI AGDepto. I/VK-35D-85045 IngolstadtFax (D) 841/89-36367240.2810.98.60Estado técnico: 12/01Printed in Germany