A VW CR TDI technológia bevezetése és jellemzői
A Volkswagen-csoport jogosan legendásnak nevezhető TDI dízelmotorcsaládjának egyre újabb generációi és generációs tagjai születnek meg. Az első TDI 1993-ban került a márka autóiba, mint az első - nagy szériában készülő - közvetlen befecskendezésű, turbótöltött dízelmotor. A család egyik ágát, a PD motorokat a közelmúltban váltotta le egy újabb generáció, a négyhengerű, 2 literes common rail.
A 2,0 literes TDI motor közös nyomócsöves befecskendező rendszerrel a 2,0 literes PD-TDI motoron alapul. Az elődmotor az egyik leggyakrabban gyártott dízelmotor. A Volkswagen-csoportnál is ez a motor a legszélesebb körűen alkalmazható a személyautóktól a Transporterig. A motor számos alkatrészét áttervezték, hogy megfeleljen a megnövekedett akusztikai, fogyasztási és kibocsátási követelményeknek. A befecskendező rendszer közös nyomócsöves üzemanyag-befecskendezési technológiára való átállítása különösen fontos tényező ebben a tekintetben.
Az EA rövidítés a fejlesztési sorrendre utal. A VW EA189 motorsorozat főként négyhengeres motorokat tartalmaz (1,6 liter és 2,0 liter), valamint háromhengeres (1,2 liter) változatot. Az EA288 sorozat újabb motorjaiban a vezérműszíj rövidebb lett, de megőrizte 25 mm-es szélességét. A feszítőgörgő körüli hibák miatt a Volkswagen visszahívási kampányt is indított - homokszemcsék okozta nyikorgás miatt. Az EA288 motorok hűtőrendszere három különálló szivattyút tartalmaz.
CR TDI Motorok Mechanikai Jellemzői
Motormechanika általánosan
A CR TDI motorok mechanikai felépítése számos innovatív megoldást tartalmaz a hatékonyság és megbízhatóság növelése érdekében.
Főtengely
A 2,0 literes TDI CR motorban a nagy mechanikai terhelés miatt kovácsolt főtengelyt használnak. Ez a forgattyús tengely a szokásos nyolc ellensúly helyett csak négy ellensúlyt tartalmaz. Ez csökkenti a forgattyús tengely csapágyainak terhelését.
Dízelmotorok és kilométeróra-csalások
Dugattyúk
A 2,0 l/125 kW-os PD-TDI motorhoz hasonlóan a dugattyúknak nincsenek szelepzsebjei. Ez a tulajdonság csökkentette a dugattyúkorona térfogatát, és javította a hengerben az örvényképződést. Az örvény a hengerfurat függőleges tengely körüli körkörös áramlási mozgását jelenti.
Hengerfej
A 2,0 literes TDI motor hengerfeje közös nyomócsöves befecskendező rendszerrel egy keresztáramú alumínium hengerfej, hengerenként két szívó- és két kipufogószeleppel. A szelepek függőlegesen, felül helyezkednek el. A két, fent elhelyezkedő vezérműtengelyt integrált holtjáték-kiegyenlítéssel ellátott homlokfogazású fogaskerekek kötik össze. Ezeket a forgattyús tengely egy fogazott szíjon keresztül és a kipufogó oldal vezérműtengelyének kerekén keresztül hajtja. Az injektorokat a hengerfejben lefogató elemek rögzítik.
4-szelepes technológia
Hengerenként két szívó- és két kipufogószelep van a hengerfejben függőlegesen elhelyezve. A függőlegesen elhelyezkedő, középen elhelyezett befecskendező szelep közvetlenül a dugattyútető közepe fölött helyezkedik el. A szívó- és kipufogócsövek alakja, mérete és elrendezése jó töltési fokot és kedvező gázmozgást biztosít az égéstérben. Különösen nagy sebességnél a töltő csatorna jó égéstér töltési fokot eredményez. A szívócsövek örvény és töltőcsatornákra vannak bontva.
Szívócső örvény csappantyúval (SWIRL)
A szívócsőben fokozatmentesen állítható örvénycsappantyúk találhatóak. A beszívott levegő örvénylése a motor fordulatszámától és terhelésétől függően az örvénycsappantyúk állásán keresztül szabályozható. Az örvénycsappantyúkat az örvénycsappantyú állító motorja mozgatja egy tolórúd segítségével. Ehhez a pozicionáló motort a motorvezérlő egység működteti. A G336 szívócső örvénycsappantyú potenciométer a V157 szívócső örvénycsappantyú állító motorba van beépítve.
Az örvénycsappantyúk működése
Az örvénycsappantyúk üresjáratban és alacsony fordulatszámon zárva vannak. Ez nagy fokú örvénylést eredményez, ami jó keverékképzéshez vezet. Utazás közben az örvénycsappantyúk folyamatosan a terhelés és a motorfordulatszám függvényében kerülnek beállításra. Ez minden üzemállapotban optimális légmozgást hoz létre az égéstérben. Kb. 3000 fordulat/perc feletti motorfordulatszámon az örvénycsappantyúk teljesen nyitva vannak.
Vezérműtengely hajtás
A szívó és kipufogó vezérműtengelyek integrált holtjáték-kiegyenlítéssel ellátott homlokfogaskerékkel kapcsolódnak egymáshoz. Ebben a felépítésben a szívó vezérműtengely fogaskerekét a kipufogó vezérműtengely fogaskereke hajtja. A holtjáték-kompenzáció biztosítja, hogy a vezérműtengelyek meghajtása alacsony zajjal történjen. A fogaskerék szélesebb része (fix fogaskerék) pozitívan kapcsolódik a kipufogó vezérműtengelyhez. Az elülső oldalán ékpályák helyezkednek el. A fogaskerék keskenyebb része (mozgó fogaskerék) sugárirányban és tengelyirányban mozgatható. Az ékpályák számára kialakított mélyedések a mozgó fogaskerék hátsó oldalán találhatók. Mindkét fogaskereket egy tányérrugó tartja összenyomva.
Tűzgyűrűk és szélső megerősítés
A tűzgyűrű kifejezés a hengerfejtömítés hengerfurat tömítő peremére utal. Jelen esetben függőlegesen profilozott kialakítású. Ez azt jelenti, hogy az él profilja az égéstér mentén különböző magasságú. A szélső megerősítés a hengerfejtömítés két külső hengerét körülvevő profil. Lehetővé teszi a meghúzási erők egyenletes eloszlását ezeken a területeken is.
Különleges motorsajátosságok (1.6 TDI)
A kisebbik testvér az Audi győri motorgyárában gyártott 1,6 literes négyhengerű modell. Az 1,6 literes motor a 2,0 literes, 103 kW teljesítményű common rail motor alapjaira épül. Az 1,6 literes 55 kW, 66 kW és 77 kW teljesítményű lehet. A PCR 2 megnevezésű tüzelőanyag-adagoló rendszert és a motorirányító egységet (SIMOS PCR2) a Continental szállítja.
A hengertömb a 2,0 litereshez képest 6 kg-mal lett kisebb tömegű. A dugattyúban nincs dugattyúcsappersely. Fogazott szíj hajtja a kipufogó-vezértengelyt. A szíj 5 mm-rel keskenyebb, így itt 25 mm-es. A vezérműszíj hajtja továbbá a CR-szivattyút és a hűtőközeg-szivattyút. A kipufogó-vezértengelyt a hengerfejben egyenesfogazású fogaskerék-kapcsolattal a szívó vezértengely forgatja. A szívó vezértengely fogaskereke osztott, az egyik kerék feladata az, hogy a foghézagot mindenkor megszüntesse, ezzel a hajtás zaját csökkentse. A mellékhajtások szíja tangenciális rugalmasságú Flexi-Belt, így külön feszítőre nincs szükség. A motor forgattyúházterében lévő kenőolaj-szivattyút a főtengelyről - szíjfeszítő nélkül, az olajtérben futó, karbantartásmentes - fogazott szíj hajtja. A Duo-Centric típusú olajszivattyúban nyomáshatároló szelepet is találunk.
Karbonszellőztetés
A belső égésű motorokban az égéstér és a forgattyúház közötti nyomáskülönbség miatt gáz áramlik a dugattyúgyűrűk és a henger érintkező felülete között; ezeket a gázokat nevezzük karter vagy blow-by gázoknak. Ezeket az olajat tartalmazó gázokat a környezetszennyezés megelőzése érdekében a forgattyúsház szellőztető rendszerén keresztül visszavezetik a szívórendszerbe. A megnövekedett környezetvédelmi követelmények magas igényeket támasztanak a hatékony olajleválasztással szemben.
Durva leválasztó
A blow-by gázok a forgattyús térből és a vezérműtérből egy ülepítő kamrába jutnak. Ez a hengerfejfedélbe van beépítve. A nagyobb olajcseppek az ülepítőkamra falain leválnak, és összegyűlnek annak padlóján.
Finom leválasztás
A finom leválasztást egy ciklonos szeparátor végzi, amely összesen négy ciklonból áll. A szívócső és a forgattyúsház közötti nyomáskülönbség mértékétől függően két vagy négy ciklont rugóacélból készült membrán szelepek aktiválnak. A levegő áramlását a ciklonok alakja megperdíti. A fellépő centrifugális erő hatására az olajpermet a leválasztó falára pörög. Az olajcseppek a ciklon falán leválnak, és egy gyűjtőkamrába kerülnek. Amikor a motor leállt, kinyílik egy membrán szelep, amelyet a hengerfejben lévő magasabb nyomás tart zárva a motor járása közben.
Kiegyenlítő modul és olajrendszer
A 2,0 literes, 103 kW-os TDI motor kiegyensúlyozó modullal van felszerelve, amely a forgattyús tengely alatti olajteknőben kapott helyet. A kiegyenlítőtengely-modult a forgattyús tengely egy fogaskerékhajtáson keresztül hajtja.
Felépítés
A kiegyensúlyozó tengelymodul szürke öntvényből készült házból, két ellentétesen forgó kiegyensúlyozó tengelyből, ferde fogazású fogaskerékhajtásból és a beépített duo-centrikus olajszivattyúból áll. A forgattyús tengely forgása a ház külső oldalán lévő köztes fogaskerékre kerül át. Ez hajtja meg az 1. kiegyensúlyozó tengelyt. Erről a kiegyensúlyozó tengelyről a mozgás a házon belüli fogaskerék-páron keresztül a II. kiegyensúlyozó tengelyre és a duo-centrikus olajszivattyúra kerül. A fogaskerék hajtást úgy tervezték, hogy a kiegyensúlyozó tengelyek a forgattyús tengely fordulatszámának kétszeresével forogjanak. A fogaskerék hajtás holtjátéka a köztes fogaskerék bevonatának segítségével állítható be. Ez a bevonat a motor első indításakor elkopik, és meghatározott holtjátékot eredményez. A köztes fogaskereket mindig ki kell cserélni, ha a köztes fogaskereket vagy az 1. kiegyensúlyozó tengely hajtóművét eltávolították.
Olajrendszer
A motor számára szükséges olajnyomást egy duo-centrikus olajszivattyú állítja elő. A kiegyensúlyozó tengely modulba van beépítve, és a II. kiegyensúlyozó tengely hajtja meg. A túlnyomásszelep egy biztonsági szelep. Megakadályozza, hogy a motor alkatrészei károsodjanak a túlzott olajnyomás miatt, például alacsony külső hőmérsékleten és magas fordulatszámon. Az olajnyomás-szabályozó szelep szabályozza a motorolajnyomást. Nyit, amint az olajnyomás eléri a maximálisan lehetséges értéket.
Kipufogógáz-visszavezetés (EGR) és hűtés
Az Euro 5 követelménye a nitrogén-oxidok csökkentésében a befecskendezés és a kipufogógáz-visszavezetés célszerű illesztésével még teljesíthető. A kipufogógáz-visszavezetésnél a hűtés és a pontos mennyiségadagolás kap hangsúlyt. Az AGR egység kipufogóoldalon kapott helyet.
Az AGR-egységet a visszavezetett kipufogógáz-mennyiséget egyrészről az AGR-egység részét képező elektromos AGR-szeleppel befolyásoljuk. A hűtés mértékét pedig az ugyancsak az AGR-egységben lévő, membráncellával, vonórúddal mozgatott terelőlappal állítjuk be. A terelőlap részben vagy egészében betereli a kipufogógázt a vízhűtőbe. A gázt a szívóoldalra a hengerfejen keresztül vezetik át, ezzel is fokozva a gázhűtést. A mennyiségszabályozás másik eleme az elektromos állítású fojtószelep. E felett csatlakozik a műanyag szívócsőbe a hengerfejen átáramló, visszavezetett kipufogógáz. Mindkét elektromos állítóegység 5 csatlakozóponttal bír, ebből 2 az elektromos motoré, 3 a potenciométeres állítás-visszajelzésé (útadó). Az AGR-hűtő hűtővízellátása külön elektromos vízpumpakörben valósul meg.
A motor bemelegedésének időszakában, amikor a termosztát zárt állapotban van, az előbbi hűtővízkör nem tud kialakulni, pedig szükség lenne az AGR-hűtésre. Ilyenkor az AGR hűtővízszivattyú a hűtőtömbön a normál áramlási iránnyal ellentétesen nyomja át a vizet, az természetesen lehűl, és ez kerül az AGR-hűtőbe. Tehát ebben az üzemállapotban erőteljesebb visszavezetett kipufogógáz-hűtést érünk el. Ezáltal nagyobb mennyiségű kipufogógáz vezethető vissza a motorba, mely a hengertöltet hőmérséklet-csökkentése révén kisebb tömegű NOx-képződést eredményez. Az AGR-kör vízpumpája a motor üzeme alatt folyamatosan működik.
CR-adagolórendszer
A gázolajat a tüzelőanyag-tartályból elektromos tápszivattyú nyomja fel a CR nagynyomású szivattyúhoz. A nagynyomású szivattyú egysége a vele tengelyhajtásban lévő mechanikus előszállító szivattyú. Az előszállító szivattyú 5 bar állandó nyomást tart. Innen kerül a tüzelőanyag a nagynyomású, kéthengerű (boxer elrendezésű) dugattyús szivattyúhoz. A rendszer maximális nyomása 1600 bar. A CR nagynyomású szivattyú mindig csak annyi gázolajat kap (és növeli annak nyomását), amennyit belép a munkaterébe. A hozzáfolyás mennyiségét egy elektromos hozamszabályzó szelep (Ventil für Kraftstoffdosierung) szabja meg. Ez a rendszer a szivattyú energiafelvételét csökkenti és gyorsabbá teszi a szabályozás nyomásleépítési idejét. A SIMOS PCR2 irányítás mind a hozamszabályozó szeleppel, mind a rail nyomásszabályzójával együttesen szabályoz. A rail nyomásmérőjének hibájánál terheléscsökkentés mellett a max motorfordulat 3000 min-1. A rail nyomásszabályozó szelepe ismert megoldású, PWM-jellel működtetett. Hibája esetén a motor nem indítható.
Az injektor piezovezérlésű az ismert Siemens (Continental) konstrukció. Az injektorban a vezérlő gázolajkört kúpos ülékű szelepdugattyú zárja-nyitja. A szelepdugattyú a piezooszlop (beavatkozó) hosszváltozása révén tud elmozdulni. Az injektorok gyárilag kódoltak. Az IIC-Code (Injector Individual Correction, Injektorindividueller Korrekturwert) 6 karakter, aláhúzott (esetünkben 86FCDE), más azonosító adattal együtt az injektorcsatlakozón található.
Gyakori problémák és megoldások a CR TDI motoroknál
A Volkswagen-csoport TDI dízelmotorjai közkedveltek megbízhatóságuk és üzemanyag-hatékonyságuk miatt. Azonban, mint minden motornak, a VW CR TDI motoroknak is vannak gyenge pontjai, amelyek idővel problémákat okozhatnak. Ez a cikk a leggyakoribb VW CR TDI motorhibákat tárgyalja, beleértve az 1.6 CR TDI és a 2.0 CR TDI motorokat is, valamint megoldásokat kínál a problémák elhárítására.
Olajszivattyú meghibásodása (2.0 TDI)
A 2.0 TDI motoroknál gyakori probléma az olajszivattyú meghibásodása. Kezdetben a BKP-motorokon a főtengely egy rövid lánccal hajtotta a hátsó balansztengelyt, ami meg fogaskerékkel az első balansztengelyt, ami pedig a hatszöggel az olajszivattyút. A lánckerék puha anyagból készült, így 120-150 ezer kilométer elég volt ahhoz, hogy a kiegyensúlyozótengelyek "lerángassák" róla a fogakat! Ezt később leváltották közvetlen fogaskerék-hajtásra.
Az olajszivattyút ugyanis az új rendszerben - és csak a 2.0 TDI-motoroknál, amelyekben van kiegyensúlyozótengely - a második kiegyensúlyozótengely közepéről, egy hatlapú tengellyel hajtják meg. Nos, az a kis hatlap egy idő után elkezd mocorogni, lassanként lenyalja a sarkait, majd egy óvatlan pillanatban elfordul. Ilyenkor a következő sorrendben mennek tönkre a rendkívül kenésigényes és drága alkatrészek: turbó, hidrotőkék (16 db), maguk a kiegyensúlyozótengely-csapágyak, az adagolóelemek. Ez a probléma az írás szerint már 70 ezer mérföldnél (112 ezer kilométer táján) előfordul egyes esetekben, s nincs pontos módszer a hiba elodázására, bár a gyakoribb olajcsere és a hirtelen fordulatszám-változások kerülése biztosan segít.
Olajpumpa hatszögletű meghajtó csere | VW Passat B7 2.0 tdi
A kérdéses alkatrész egy 77 miliméter (2009. 09-től 100 mm. 03G115281F) hosszú hatszögtengely, ami a motor olajszivattyú hajtásáért felelős, amely kizárólag a 2,0 PDTDI és CRTDI motorokban található (BMR, BMP, BUZ, BKP, BMA, BWV, BVE, BVH, BRT, CBAA, CBAB, CBBB, CAGA, CAGB, CAGC, CAHA, CAHB, …). Ezekben a motorokban két balansztengely hivatott a motor rezgéseit csökkenteni. Ez az egység csak úgy fért el, hogy egybe építették az olajszivattyúval, aminek hajtását az említett hatszögtengellyel oldották meg.
A hatszögtengely gyárilag lazán illesztett. Szó szerint „lazán” be van csúsztatva az olajszivattyú szintén hatszög hüvelyébe. A megoldás hátránya, hogy enged némi mozgást a tengelynek, ezért az évek és temérdek kilométer után a hatszögtengely sarkai megkopnak. A folyamat végén a tengely átfordul a hüvelyben, ezáltal megszűnik az olajszivattyú meghajtása és olajnyomás nélkül rövid úton tönkremegy a motor. A tengely kopása a lötyögés növekedésével exponenciálisan növekszik. Aki szemfüles és szerencséje van, talán megúszhatja a fatális károsodást azzal, hogy nem hosszú úton (autópályán) történik az esemény és azonnal leállítja a motort, amint felvillan az olajnyomás visszajelző. Sokszor azonban a tengely sunyi módon először csak részlegesen fordul át, ezért az olajnyomás csak néha szűnik meg pillanatokra, ami kivégzi a turbót és/vagy más alkatrészeket. Sokszor hallhatunk, olvashatunk olyan példákat, amikor a hatszögtengely már 200 000 kilométer alatt átfordult, azonban az esetek többségében ezeknek az autóknak visszapörgették a kilométer számlálóját.
Megoldás
A megoldás, ha nem várjuk meg, hogy a tengely átforduljon és még a végzetes átfordulás előtt kicseréltetjük. Azonban - mint általában - ez sem ilyen egyszerű. Mivel a hatszögtengely sarkai lekopnak, a tengely hatszög-hüvelye szintén megkopik, ezért az új tengely lötyögni fog a hüvelyben, ami ismételt idő előtti elkopást eredményezhet. A legtartósabb megoldás egy speciálisan átalakított hatszögtengely, melynek a szivattyú felőli vége az eredeti 6 mm helyett 8 mm. Természetesen az új tengelyhez az hüvelyt is át kell alakítani 8 mm-es hatszögre, amit jellemzően szikraforgácsolással alakítanak ki, így lehetővé válik a pontos illesztés. Mivel egyrészt az így kapott felület sokkal nagyobb, másrészt az illesztés nem enged mozgást a tengelynek, a hiba többé nem merülhet fel.
Gyakori kérdések és hibák az 1.6 TDI motorral kapcsolatban
- Megbízható az 1.6 TDI motor hosszú távon? Igen, ha a karbantartás rendszeres: minőségi olaj, szűrők időben, dízelrendszer tisztán tartása.
- Mik a DPF (részecskeszűrő) telítődésének jelei? Erőtlenség, magas fogyasztás, regenerációk sűrűsödése, ventilátor utófordulás.
- Miért kokszosodik az EGR és a szívórendszer? Rövid távok, sok hidegindítás és városi használat miatt.
- Mikor kell vezérműszíjat és vízpumpát cserélni 1.6 TDI-n? Általában 150-210 ezer km vagy idő alapján (5-6 év).
- Milyen olajcsere-intervallum az ideális? 10-15 ezer km (vagy évente).
- Mitől indul nehezen az 1.6 TDI hidegen/melegen? Lehetséges okok: injektor korrekciós eltérés, alacsony rail-nyomás, izzítórendszer hiba, vákuumszivárgás.
- Mik a turbóhibára utaló jelek? Sípolás, olaj a szívócsőben, gyenge töltőnyomás, ingadozó teljesítmény.
- Miért nő meg a fogyasztás és csökken az erő? EGR-beragadás, DPF telítettség, MAF/boost eltérés, vákuumcső hibák.
- Milyen jelek utalnak befecskendező problémára? Egyenetlen alapjárat, koromfekete füst, magas korrekciós értékek, indítási nehézség.
- Miért rezeg vagy sípol terhelésre? Repedt nyomócső/intercooler, laza bilincs, turbó aktuátor beállítási hiba.
Chiptuning
A 105 lovas 1.6CR TDI VW motoroknál gyakori a chiptuning. A folyamat során a Siemens Continental PCR2.1 motorvezérlőt kellett kivenni, szétszedni, unlockolni, ezt követhette az OBD-s olvasás / írás. A chiptuninggal általában biztonsággal hozható 40-50NM nyomatéktöbblet, ami dinamikát és erőt ad az autónak.
Fontos: A túlzott chiptuning káros lehet a motorra. A több helyen reklámozott 140-150LE és 320-340NM kizárólag az égési csúcshőmérséklet (EGT) - és turbónyomás drasztikus emelésével történhet, a részecskeszűrő (DPF) kért vagy kéretlen kiherélése mellett! Gyakori a turbók túlterheléséből adódó meghibásodás, de idesorolható a nem kívánt remegés, rezonancia, rángatás, változatos hibakódok, DPF hiba, gyakori regenerálás, egyéb mellékhatások.
tags: #cr #tdi #technológia #mikortól