279 Programa autodidáctico 279 Motor de 2,0 ltr. / 110 kW con

279
279
Service.
Motor de 2,0 ltr. / 110 kW con
inyección directa de gasolina (FSI)
Programa autodidáctico 279
Reservados todos los
derechos.
Sujeto a modificaciones
técnicas.
AUDI AG
Depto. I/VK-35
D-85045 Ingolstadt
Fax (D) 841/89-36367
240.2810.98.60
Estado técnico: 12/01
Printed in Germany
Sólo para el uso interno
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.
Índice
Página
Introducción
Características principales del motor FSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Motor FSI de 2,0 ltr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Motor
Respiradero del bloque motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Pistones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Circuito de aceite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Culata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Posicionamiento mutuo de los árboles de levas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Elemento inferior del colector de admisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Conducción del aire aspirado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Estructura del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Interfaces del CAN-Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Unidad de control del motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Modos operativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Modo de carga estratificada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Modo homogéneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Sistema de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Bomba monoémbolo de alta presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Válvula de control de dosificación (N290) (MSV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Tubo distribuidor de combustible (rail). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Sensor de presión de combustible (G247) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Inyectores de alta presión N30, N31, N32, N33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Sistema de escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Sensor de temperatura de gases de escape (G235) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Sistema de tratamiento de los gases de escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Catalizador acumulador de NOx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Fases de regeneración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Sensor de NOx (G295) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Sensor de temperatura de gases de escape (G235) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Recirculación de gases de escape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Esquema de funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Herramientas especiales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
El programa autodidáctico informa sobre diseños y
funcionamiento.
Nuevo!
Atención
Nota
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.
3
Introducción
Características principales del motor FSI
El sistema de inyección a alta presión
con la bomba monoémbolo de alta
presión, de reciente desarrollo
279_041
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)
279_025
279_030
Sistema de tratamiento de gases de
escape, más desarrollado, con
catalizador acumulador de NOx y
sensor de NOx
279_007
4
Par [Nm]
Potencia [kW]
Motor FSI de 2,0 ltr.
279_001
Régimen 1/min
279_008
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:
Tiempos de
distribución:
Margen de reglaje
del árbol de levas
de admisión:
Categoría de
emisiones:
Capacidades de
llenado:
Admisión abre
Admisión cierra
Escape abre
Escape cierra
28° DPMS
48° DPMI
28° APMI
8° APMS
42° cig. (ángulo del
cigüeñal)
EU IV
Aceite de motor incl.
filtro 4,8 ltr.
4 por cilindro
Mando de válvulas: Balancines flotantes
de rodillo con elementos
hidráulicos de apoyo
Consumo:
(5 marchas
cambio manual)
urbano
9,9 ltr./100 km
extraurbano.5,4 ltr./100 km
promedio
7,1 ltr./100 km
5
Motor
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).
279_009
Respiradero del bloque motor
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.
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.
279_046
6
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).
279_010
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.
279_011
7
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.
Esqueleto
Árbol de levas de escape
Árbol de levas de
admisión
Pletina tumble
279_013
8
El mando de válvulas es una versión suave (es
decir, que sólo posee un muelle en cada
válvula).
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.
Balancín flotante
de rodillo
Árbol de levas
ensamblada
279_015
La tapa de válvulas es de material plástico y
se monta en disposición aislada mediante
una junta elastómera unida fijamente a la
tapa.
La tapa de válvulas tiene instalada la válvula
reguladora de presión para el respiradero del
bloque y el separador interno de aceite.
Válvula reguladora
de presión
Tapa de válvulas
Separador de aceite
279_016
9
Motor
Reglaje de distribución variable
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
10
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.
Posicionamiento mutuo de los árboles de levas
Hay que decalar los árboles de levas de
admisión y escape de modo que las
concavidades moldeadas queden
enfrentadas verticalmente.
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.
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).
279_060
Motor pivotante
para árbol de
levas
42°/2
279_021
Leva doble
279_061
11
Motor
Colector de admisión
Depósito
de vacío
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.
279_017
Elemento inferior 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.
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.
279_018
12
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.
Esta conducción de aire se utiliza para el
modo operativo con carga estratificada.
Válvula de
mariposa
Chapaleta en el
colector de admisión
Pletina tumble
279_019
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.
Hablamos de un procedimiento de
combustión conducido por el aire, con
movimiento de la carga gestionado por
familia de características.
279_020
13
Gestión del motor
Estructura del sistema
Medidor de la masa de aire
G70
Sensor de presión en el colector de
admisión G71, Sensor de temperatura
del aire aspirado G42
Sensor de régimen del motor G28
Unidad de control
para Motronic J220
Sensor Hall G40
Unidad de mando de la
mariposaJ338, Sensores de
ángulo 1 + 2 G187, G188
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
Transmisor para
sensor de ángulo
de dirección G85
Sensor de presión del combustible G247
Potenciómetro para la chapaleta en el
colector de admisión G336
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
Unidad de
control para
ABS J104
Unidad de control
para cambio autom.
Unidad de control
para airbag J234
Potenciómetro para AGR G212
Sonda lambda G39 precatalizador
Sonda lambda G130 postcatalizador
Sensor de temperatura de los
gases de escape G235
Unidad de control con
unidad indicadora en el
cuadro de instrumentos
J285
Sensor de NOx G295, unidad de
control para sensor NOx J583
Señal de entrada suplementaria
14
Panel de mandos e indicación
del climatizador E87
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 J338
Accionamiento de la mariposa G186
Relé de alimentación de
corriente para Motronic J271
Electroválvula para
depósito de carbón activo N80
Válvula de control de dosificación N290
Terminal para
diagnósticos
Motor para chapaleta en el colector de
admisión, gestión del aire V157
Válvula para reglaje de
distribución variable N205
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
279_047
15
Gestión del motor
Interfaces del CAN-Bus
Unidad de control del motor
Temperatura del aire aspirado
Conmutador de luz de freno
Conmutador de pedal de freno
Ángulo de la mariposa
Testigo de información del
acelerador electrónico
Par solicitado por el conductor
Programas de marcha de
emergencia (información a
través de autodiagnosis)
Posición del pedal acelerador
Posiciones del mando GRA
Velocidad teórica GRA
Información de altitud
Información de kick-down
Desactivar compresor
Compresor ON/OFF
Consumo de combustible
Temperatura del líquido
refrigerante
Conmutador de pedal de
embrague
Detección de ralentí
Régimen del motor
Pares efectivos del motor
Inmovilizador
Señal de colisión
Temperatura de los gases de
escape
Unidad de control del
cambio
Unidad de control ESP
Solicitud de intervención ASR
Momento teórico de
intervención ASR
Estado operativo pedal de
freno
Interv,ención ESP
Velocidad de marcha
Solicitud de intervención de
MSR
Momento de intervención del
MSR
Liberación de la
autoadaptación
Regulación del llenado de
cilindros al ralentí
Desactivar compresor
Régimen teórico al ralentí
Par teórico del motor
Programas de marcha de
emergencia (información a
través de autodiagnosis)
Ciclo de cambio activo / no
activo
Posición de la palanca
selectora
Protección del convertidor/
cambio
Estado del embrague anulador
del convertidor del par
Marcha momentánea o bien
marcha prevista
CAN-low
CAN-high
Sensor de NOx
Cuadro de instrumentos
Saturación de óxidos
nítricos
(para regeneración)
Información sobre
autodiagnosis
Velocidad de marcha
Kilometraje
Temperatura del líquido
refrigerante
Temperatura del aceite
Inmovilizador
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)
279_067
16
Unidad de control del motor
Para la gestión del motor se implanta la
unidad de control Motronic MED 7.1.1.
La designación MED 7.1.1 significa:
M
E
D
7.
1.1
=
=
=
=
=
Motronic
Acelerador electrónico
Inyección directa
Versión
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.
279_048
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.
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.
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.
17
Gestión del motor
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».
279_049
Chapaleta en el
colector de admisión
Pletina tumble
Válvula de
mariposa
Inyector de
alta presión
279_024
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.
279_025
18
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.
279_026
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».
Nube de
combustible
279_027
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.
279_028
19
Gestión del motor
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.
279_030
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).
279_031
20
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.
279_032
La combustión se realiza en la cámara
completa y sin las masas aislantes de aire y
gases de escape recirculados.
279_033
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.
21
Gestión del motor
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.
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.
Modo homogéneo λ = 1 o λ > l con catalizador de 3 vías
Modo homogéneo pobre con λ = 1,5
Presión media efectiva (bar)
Estratificación de la carga con un movimiento adaptado de la carga y
una estrategia optimizada del sistema AGR
Régimen 1/min
El mayor potencial para la reducción del
comsuno de combustible se tiene en el
modo estratificado.
22
279_029
279
Cuestionario sobre el programa autodidáctico
¿Qué actividad desempeña Vd. en su Concesión?
Para respuestas o consultas, indique por favor su nombre, número de teléfono,
número de telefax.
......................................................................................................................................................
Estimada lectora,
estimado lector:
¿Son comprensibles las descripciones y explicaciones?
SÍ
NO
Página / párrafo
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
¿Son claras y suficientes las ilustraciones?
En este programa autodidáctico se ha podido familiarizar con el motor de
2,0 ltr. / 110 kW con inyección directa de gasolina (FSI).
Su interés es el objetivo que nos hemos planteado.
Por ello le ofrecemos la posibilidad de que nos dé a conocer su opinión y nos
haga propuestas para futuros programas autodidácticos.
Con el siguiente cuestionario queremos brindarle nuestra ayuda para ello.
Bajo el número de telefax 0049 / 841 89 36 36 7 se tendrán en cuenta sus sugerencias.
Agradeciendo su apoyo nos es grato suscribirnos de Vd.
SÍ
NO
Página / figura núm.
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Notas
23
Subsistemas del motor
Sistema de combustible
El sistema de combustible consta de un
módulo de baja y uno de alta presión.
El retorno de la bomba de alta presión vuelve
directamente al depósito.
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.
Sensor de presión del
combustible (G247)
Válvula de descarga
Inyector de alta presión
Filtro de combustible
Electrobomba de combustible (G6)
24
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.
Leva doble
Válvula de control de
dosificación (N290)
aprox. 40–110 bar
Bomba monoémbolo
de alta presión
aprox. 6 bar
Válvula AKF
Sin presión
Baja presión aprox. 6 bar
Depósito AKF
Alta presión aprox. 40–110 bar
279_034
25
Subsistemas del motor
Bomba monoémbolo de alta
presión
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).
Válvula de control de
dosificación N290
El amortiguador de presión degrada las
pulsaciones de la presión del
combustible en el sistema.
Amortiguador
de presión
279_035
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.
279_037
26
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.
279_038
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.
279_039
27
Subsistemas del motor
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.
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.
Amortiguador de presión
Válvula de control de
dosificación N290
Alimentación
de
combustible
Empalme
de alta
presión
Bobina
Inducido
Cámara de
bomba
Aguja de válvula
Émbolo de alta presión
28
279_040
Tubo distribuidor de combustible (rail)
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.
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.
Alimentación
Retorno
Bomba de alta presión
Sensor de presión
del combustible
Válvula limitadora de presión
279_041
Servomotor para chapaleta en
el colector de admisión
Chapaleta en el
colector de admisión
Alimentación de
combustible para los
inyectores
279_064
29
Subsistemas del motor
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.
Carcasa
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.
Conector
Puente de contacto
ASIC
Tarjeta electrónica
Pieza distanciadora
Elemento sensor
Empalme de presión
279_042
La curva característica representada para el sensor muestra la tensión de la señal de salida [V]
en función de la presión [MPa].
Tensión de salida
5,00 V
Sensor
averiado
4,75 V
4,65 V
4,50 V
Presión
máxima
0,50 V
0,30 V
Presión
mínima
0,25 V
Sensor
averiado
140 bar
Presión
30
279_043
Inyectores de alta presión N30, N31, N32, N33
Tamiz fino
El inyector de alta presión representa el
interfaz entre el rail y la cámara de
combustión.
Bobina
electromagnética
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.
Inducido
electromagnético
Aguja de
surtidor
El anillo de junta de teflón tiene que ser
sustituido cada vez que se desmonte el
inyector
(ver Manual de Reparaciones).
Junta de
teflón
279_044
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.
N33
N32
N31
N30
J 220
279_050
31
Subsistemas del motor
Sistema de escape
El motor FSI de 2.0 ltr.
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.
dispone de un precatalizador cerca del motor,
con una sonda precatalizador y una
postcatalizador, para realizar la vigilancia de
funcionamiento del catalizador.
Modo estratificado
Sonda lambda
Catalizador de
3 vías cercano
al motor
Sonda lambda
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.
32
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.
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.
Unidad de control del motor
Cable CAN
Unidad de control
Termosensor
CO
= Monóxido de
carbono
NOx
= Óxido nítrico
HC
= Hidrocarburo
Sensor de NOx
Catalizador acumulador de NOx
279_051
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.
33
Subsistemas del motor
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
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.
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.
aprox. 2 s
60–90 s
Modo estratificado
Modo homogéneo λ < 1
Modo estratificado
34
279_062
La regeneración de azufre
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:
– 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.
PMS
2 minutos
Modo estratificado
Modo homogéneo
Modo estratificado
PMS
Momento de encendido
retrasado
PMS
279_063
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.
Al conducir a regímenes y cargas superiores
se produce automáticamente la
desulfuración.
35
Subsistemas del motor
El sensor de NOx (G295)
Acto seguido, el caudal de gases pasa por
va situado directamente detrás del
una barrera de difusión hacia la celda de
catalizador acumulador de NOx.
medición de O2, la cual disgrega los óxidos
El principio de funcionamiento del sensor de
nítricos en oxígeno (O2) y nitrógeno (N2) por
NOx es parecido al de la sonda lambda de
mediación
de sus electrodos reductores. La
banda ancha.
concentración
de NOx se calcula analizando
En la primera célula-bomba se adapta el
la
corriente
de
bombeo de oxígeno.
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.
Electrodo de platino
Electrodo activo a NOx
Electrodo selectivo de O2
Celda de
medición
de O2
Celda de
bombeo
de O2
YS-ZrO2
Barrera de difusión
Calefactor
279_065
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)
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.
Sustrato de Al2O3
Terminales de conexión
Aislador
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.
Carcasa con agujeros
Elemento sensor en capa
delgada de platino
Sustrato
279_066
36
Recirculación de 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 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.
Válvula de recirculación
de gases de escape (N18)
Tubo de unión
La válvula de recirculación de gases de
escape (N18) está concebida en forma de
módulo y consta de los siguientes
componentes:
279_055
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.
– una válvula de mariposa
– un motor eléctrico con potenciómetro para
realimentación de señales (G212)
Potenciómetro
para recirculación
de gases de
escape (G212)
Válvula de mariposa
Motor eléctrico
279_045
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».
37
Motor
Esquema de funciones
Motronic ME7.1.1
G66
G70
G71
G79
G83
G130
G185
G186
G187
G188
G212
G235
G247
G295
G336
J17 Relé de bomba de combustible
J271 Relé de alimentación de corriente para
Motronic
J338 Unidad de mando de la mariposa
J583 Unidad de control para sensor de NOx
N18 Válvula 1 para recirculación de gases de
escape
N30 Inyector 1
N31 Inyector 2
N32 Inyector 3
N33 Inyector 4
N70 Cilindro 1
N80 Electroválvula para depósito de carbón
activo
38
G188
G187
G39
V157
G336
N18
G212
G247
G71
G83
G42
G2
G62
G40
G61
G66
G28
F47
F36
G130
G70
M
Codificación de colores
M
1
= Señal de entrada
2
3
4
5
M
6
= Señal de salida
= Alimentación positiva
= Masa
= CAN-Bus
= Bidireccional
Señales suplementarias
1
Cable K
2
CAN-High Tracción
3
CAN-Low Tracción
N33
G61
G62
J338
N32
G6
G28
G39
G40
G42
Sensor de temperatura del líquido refrigerante
Bomba de combustible
Sensor de régimen del motor
Sonda lambda precatalizador
Sensor Hall
Sensor de temperatura del aire aspirado
Sensor de picado 1
Sensor de temperatura del líquido refrigerante
Sensor de picado 2
Sensor de la masa de aire
Sensor de presión en el colector de
admisión
Sensor de posición del pedal acelerador
Sensor de temperatura a la salida del
radiador
Sonda lambda postcatalizador
Sensor 2 para posición del pedal acelerador
Mando de la mariposa
Sensor de ángulo 1 para mando de la
mariposa
Sensor de ángulo 2 para mando de la
mariposa
Potenciómetro para recirculación de
gases de escape
Sensor de temperatura de los gases de
escape
Sensor de presión del combustible
Sensor de Nox
Potenciómetro para la chapaleta en el
colector de admisión
N31
G2
N127 Cilindro 3
N205 Válvula para reglaje de distribución variable
N239 Válvula para colector de admisión variable
N290 Válvula de control de dosificación
N291 Cilindro 4
N292 Cilindro 2
P
Conectores de bujías
Q
Bujías
V274 Ventilador para unidad de control
N30
F36 Conmutador de pedal de embrague
F47 Conmutador de luz de freno
F265 Termostato para refrigeración controlada por familia de características
N70
G79
Señal de prueba del alternador
G235
F265
G295
M
J583
V274
5
Señal modulada en anchura de los
impulsos (PWM) para ventilador del
radiador
6
Señal TD (sólo en versiones con Multitronic)
N291
N292
G185
M
4
N127
N239
N80
N290
N205
G6
J17
J271
P
P
P
P
ZYL 1
ZYL 3
ZYL 4
ZYL 2
Q
Q
Q
Q
Servicio
Herramientas especiales
T 10133/1
T 10133/2
279_072
T 10133/3
279_057
T 10133/9
279_073
T 10133/6
T 10133/5
279_070
279_058
T 10133/8
T 10133/7
279_068
279_069
279_059
T 10133/4
279_071
39
Notas
40
279
279
Service.
Motor de 2,0 ltr. / 110 kW con
inyección directa de gasolina (FSI)
Programa autodidáctico 279
Reservados todos los
derechos.
Sujeto a modificaciones
técnicas.
AUDI AG
Depto. I/VK-35
D-85045 Ingolstadt
Fax (D) 841/89-36367
240.2810.98.60
Estado técnico: 12/01
Printed in Germany
Sólo para el uso interno