334-Sistema de combustible del motor FSI

Programa autodidáctico 334

Service Training

El sistema de combustible de los motores FSI

Diseño y funcionamiento

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En todos los motores FSI a partir de una potencia de 66 kW se implanta una versión más desarrollada del sistema de combustible.

- Se ha suprimido el conducto de fuga en la bomba de combustible de alta presión.

- El conducto de fuga de la válvula limitadora de presión en el distribuidor de combustible se conduce por la vía más corta hacia el sistema de combustible a baja presión ante la bomba de alta presión.

El Programa autodidáctico presenta el diseño y funcionamiento de nuevos desarrollos.Los contenidos no se someten a actualizaciones.

Para las instrucciones de actualidad sobre comprobación, ajuste y reparación consulte por favor la documentación del Servicio Postventa prevista para esos efectos.

NUEVO AtenciónNota

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Este sistema de combustible se caracteriza por lo siguiente:

- La bomba de alta presión y el distribuidor de combustible tienen un recubrimiento especial que los hace resistentes a efectos de corrosión si el combustible posee un contenido de etanol de hasta 10 por ciento.

- La excitación de la bomba de combustible de alta presión ha sido modificada.

En este Programa autodidáctico le presentamos la estructura y el funcionamiento del sistema de combustible en su versión más desarrollada. Se describe tomando como ejemplo el motor FSI 2,0 l / 110 kW

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Referencia rápida

Esquema general del sistema de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Sistema de combustible regulado en función de las necesidades . . . . . . . . 4

Componentes del sistema de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Unidad de control para bomba de combustible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Electrobomba de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Bomba de combustible de alta presión con válvula reguladora de lapresión del combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Sensor de presión del combustible, baja presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Sensor de presión del combustible, alta presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Inyectores de alta presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Válvula limitadora de presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Empalme con estrangulador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Pruebe sus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

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Esquema general del sistema de combustible

Sistema de combustible regulado en función de las necesidadesEl sistema de combustible regulado en función de las necesidades consta a su vez de los sistemas de baja y alta presión de combustible.Presenta la ventaja, de que la bomba eléctrica y la bomba de combustible de alta presión sólo alimentan la cantidad justa de combustible que necesita el motor en cada momento. Esto reduce la potencia eléctrica y mecánica absorbida por las bombas de combustible y se traduce a su vez en una reducción del consumo de combustible.

Sistema de combustible de baja presión

La presión del combustible en este sistema es del orden comprendido entre 0,5 y 5 bares en el modo de funcionamiento normal.En las fases de arranque en caliente y arranque en frío, la presión aumenta hasta los 6,5 bares.

En la fase de arranque en frío, el aumento de la presión se traduce en una mayor presión inicial, también en el sistema de combustible de alta presión. De esa forma se consigue una mejor preparación de la mezcla, asociada a un arranque más rápido.

En el caso del arranque en caliente, el aumento de la presión impide la generación de burbujas de vapor en la bomba de combustible de alta presión.

Consta de:

- unidad de control para bomba de combustible J538

- depósito de combustible- electrobomba de combustible G6- filtro de combustible con válvula limitadora de

presión (abre a aprox. 6,8 bares)- sensor de presión del combustible, baja presión

G410

Codificación de colores / leyenda

Sin presión

Baja presión

Alta presión

Conmutador de contacto de puerta para ciclo anticipado de la bomba de combustible

Batería

Unidad de control para bomba de combustible J538

Electrobomba decombustible G6

Depósito de combustible

Sensor de presión del combustible, baja presión G410


Sistema de combustible de alta presión

Unidad de control para red de a bordo J519,alimentación de tensión para el ciclo anticipado de la bomba de combustible

Unidad de control paraMotronic J220

EstranguladorRetorno

Filtro de combustible con válvula limitadora de presión

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Sistema de combustible de alta presión

En el sistema de combustible de alta presión, el combustible se halla sometido a presiones comprendidas entre los 30 y 110 bares. El margen de las presiones puede diferir de un motor a otro.

Consta de:

- la bomba de combustible de alta presión(resistente a efectos de corrosión para combustible con un contenido de etanol de hasta un 10%)

- la válvula reguladora para presión del combustible N276

- el distribuidor de combustible(resistente a efectos de corrosión para combustible con un contenido de etanol de hasta un 10%)

- la válvula limitadora de presión(abre a aprox. 120 bares)

- el sensor de presión del combustible, alta presión G247

- los inyectores de alta presión N30-N33

Bomba de combustible de alta presión

Válvula reguladora de lapresión del combustible N276

Inyectores de alta presiónN30-N33

Distribuidor decombustible

Válvula limitadora de presión

Conducto de fuga

Sensor de presión del com-bustible, alta presión G247

Atención al abrir el sistema de combustible de alta presión: sírvase tener en cuenta las indicaciones proporcionadas en el Manual de Reparaciones.

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Componentes del sistema de combustible

Unidad de control para bomba de combustible J538

La unidad de control va instalada en la cubierta de la electrobomba de combustible.

Misión

La unidad de control para bomba de combustible se encarga de excitar la electrobomba de combustible con una señal PWM (modulada en anchura de los impulsos). Regula la presión en el sistema de combustible de baja presión, entre los 0,5 y 5 bares.En las fases de arranque en caliente y arranque en frío la presión aumenta hasta 6,5 bares.

Efectos en caso de avería

Si se avería la unidad de control para bomba de combustible no es posible hacer funcionar el motor.

S334_024Unidad de control para bomba de combustible J538

Electrobomba de combustible G6

La electrobomba de combustible va atornillada en el depósito. Forma un componente compartido con el sensor del nivel de combustible.

Misión

La electrobomba impele el combustible en el sistema de baja presión hacia la bomba de combustible de alta presión. La excitación se realiza por medio de una señal PWM (modulada en anchura de los impulsos) y corre a cargo de la unidad de control para bomba de combustible.

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Si se avería la electrobomba de combustible deja de ser posible el funcionamiento del motor.

Así funciona

La bomba eléctrica impele siempre la cantidad justa de combustible que necesita el motor en el momento.

La presión momentánea del combustible es medida por el sensor de presión del combustible a baja presión y transmitida a la unidad de control del motor. Si difiere de la presión teórica, la unidad de control del motor transmite una correspondiente señal PWM (frecuencia 20 Hz) a la unidad de control para bomba de combustible. Esta última, por su parte, excita la electrobomba de combustible mediante una señal PWM (frecuencia 20 kHz) hasta que la presión del combustible concuerde con la programada en la familia de características.

Si se sustituye la unidad de control del motor o la unidad de control para bomba de combustible se tiene que llevar a cabo una adaptación. Sírvase tener en cuenta a este respecto las indicaciones que se proporcionan en el modo operativo «Localización guiada de averías» en el VAS 5051.

Ventajas:

- Bajo consumo de potencia, porque la bomba de combustible sólo alimenta la cantidad justa que necesita el motor en el momento.

- Una baja aportación de calor hacia el combustible, porque sólo se somete a presión la cantidad de combustible que se necesita en el momento.

- Reducción de sonoridad, sobre todo al ralentí.

Unidad de control parabomba de combustible

J538

Electrobomba decombustible G6

Depósito de combustible

Sensor de presión del combustible para baja presión G410

Unidad de control para Motronic J220

de 0,5 a 6,5 bar

Señal PWM (20 Hz)

Señal PWM(20 kHz)



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Bomba de combustible de alta presión con válvula reguladora de la presión del combustible N276

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Válvula reguladora para presión del combustible N276

La bomba de combustible de alta presión va atornillada a la culata. Asume la función, dependiendo del motor de que se trate, de generar una presión del combustible comprendida entre los 30 y 110 bares en el sistema de alta presión.

Particularidades

- Se trata de una bomba de combustible de alta presión con cilindro único y dosificación regulada. En función de la familia de características que corresponde sólo impele hacia el distribuidor de combustible la cantidad justa que se necesita para el ciclo de inyección. De ese modo se reduce la potencia necesaria para el accionamiento de la bomba de combustible de alta presión, reduciéndose a su vez el consumo de combustible.

- Es resistente a efectos de corrosión para un contenido de etanol en el combustible de hasta un 10 por ciento.Esto permite ofrecer los motores FSI a nivel mundial.

- El conducto de fuga en la bomba de combustible de alta presión ha quedado suprimido. El combustible superfluo vuelve internamente hacia el lado de alimentación en la parte de baja presión.

Accionamiento de la bomba de combustible de alta presión

La bomba de combustible de alta presión de acciona por medio de una leva doble implantada en el árbol de levas de admisión.

Según el tipo de motor, difiere el lugar de montaje, el tipo de accionamiento y la estructura exterior de la bomba de combustible de alta presión.

S334_068Bomba de combustible de alta presión

Leva doble

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Versiones de las bombas de combustible de alta presión

Las bombas de combustible de alta presión que se implantan en las diferentes series de motores son idénticas, en lo que respecta a su modo de funcionamiento y arquitectura interior. Sin embargo, debido a que difieren las condiciones del espacio para el montaje en los diferentes modelos, sí existen diferencias en su estructura exterior. A continuación se explican estas diferencias.

En el caso de esta bomba de combustible, el tubo de combustible de alta presión es de metal y el de baja presión es de goma. El tubo de metal va fijado a rosca y el tubo de goma se fija con una mayor tensión previa por medio de una abrazadera elástica.La purga de aire del sistema de combustible se realiza durante el funcionamiento del vehículo.

1,4 l / 66 kW y 1,6 l / 85 kW

Los tubos de esta bomba de combustible son ambos de metal y van unidos a rosca.En la tapa de cierre hay una válvula de purga de aire, pero que sólo se utiliza en la producción.El sistema de combustible se purga de aire por sí solo a través de los inyectores durante el funcionamiento del vehículo.

2,0 l / 110 kW y 2,0 l / 147 kW

Empalme de combu-stible de alta presión


Tapa de cierre

Válvula reguladorapara presión del

combustible N276

Empalme de combustible de baja presión

Empalme de combustible de alta presión

Tapa de cierre con válvula de purga de aire

Empalme de combustible de baja presión

No se deben desarmar las bombas de combustible de alta presión. En caso contrario se producen inestanqueidades después del ensamblaje.

Para montar el tubo de goma sin tensiones hay un triángulo indicador en la bomba de combustible de alta presión. Las puntas de los triángulos deben quedar enfrentadas al montar.

Marca para montar el tubo de goma sin tensiones

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Concepto de la excitación

Se trata de una bomba de combustible de alta presión con cilindro único y dosificación regulada. En función de la familia de características programada sólo impele hacia el distribuidor de combustible la cantidad que se necesita para el ciclo de la inyección.La unidad de control del motor se encarga de calcular la cantidad necesaria para la inyección y el comienzo de la carrera impelente.Una vez alcanzado el momento específico, la válvula reguladora para presión del combustible cierra la válvula de admisión y da comienzo a la carrera impelente.


Cámara de la bomba

procedente del sistema de combustible de baja presión

hacia el distribuidorde combustible

Válvula de escape

Émbolo de la bomba

Leva doble en el árbol de levas de admisión

Válvula de admisión

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- La línea azul representa la curva de elevación de la leva y, con ésta, los movimientos de ascenso o descenso del émbolo de la bomba.

- La línea roja indica la presión reinante en la cámara de la bomba.

Carrera aspiranteTransportede retorno

Carreraimpelente

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En los esquemas de principio figura un diagrama, que está dividido en tres sectores. Son los sectores de carrera aspirante, transporte de retorno y carrera impelente.En la explicación figura con fondo gris el sector en cuestión.

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Carrera aspirante de combustible

Con motivo de la carrera aspirante, la fuerza del muelle de la aguja de la válvula hace que la válvula de admisión sea abierta por la aguja.Durante todo el movimiento descendente del émbolo de la bomba se aspira combustible hacia la cámara.

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Durante la carrera aspirante

- el émbolo desciende

- la presión en la cámara de la bomba equivale aproximadamente a la presión reinante en el sistema de combustible de baja presión.

Cámara de la bomba

Descenso del émbolode la bomba

Sentido de girode la leva doble

Válvula deadmisiónabierta

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Carrera aspirante

Fin carrera aspirante

Muelle de la aguja de válvula

Aguja de la válvula

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Retorno del combustible

Para adaptar la cantidad de combustible al consumo efectivo del sistema, se mantiene abierta la válvula de admisión incluso al comenzar el movimiento ascendente del émbolo de la bomba. El combustible superfluo es oprimido en retorno por el émbolo de la bomba hacia la zona de baja presión.Las pulsaciones que se generan por ese motivo se compensan por medio de un amortiguador de presión y un estrangulador instalados en el tubo de alimentación de combustible.

Durante el transporte de retorno

- el émbolo de la bomba se encuentra nuevamente en movimiento ascendente, pero

- en virtud de que la válvula de admisión sigue abierta, la presión en la cámara de la bomba sigue equivaliendo aproximadamente a la presión reinante en el sistema de combustible de baja presión.

Zona de baja presión

Amortiguador de presión

Válvula de escape cerrada

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Movimiento ascendente del émbolo de la bomba

Válvula de admisión abierta

Transporte de retorno

Comienzo del transporte de retorno

Fin del transporte de retorno

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Carrera impelente de combustible

Al comienzo calculado para la carrera impelente se aplica brevemente corriente eléctrica a la válvula reguladora para presión del combustible.Esto hace que la aguja sea retraída contra la fuerza de su muelle, con lo cual la válvula de admisión es cerrada por la fuerza del muelle de válvula de admisión. El movimiento ascendente del émbolo de la bomba hace que se genere presión en la cámara de la bomba. En cuanto la presión en la cámara supera la presión reinante en el distribuidor de combustible, la válvula de escape abre. El combustible es impelido hacia el distribuidor.

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Durante la carrera impelente

- el émbolo de la bomba se encuentra todavía en el movimiento ascendente y

- la presión en la cámara de la bomba aumenta. Y sólo disminuye de nuevo cuando el émbolo de la bomba ha llegado al punto más elevado, finalizando la carrera impelente.

Cámara de la bomba

Movimiento ascendente del émbolo de la bomba

Válvula de admisión cerrada

hacia el distribuidor de combustible

Válvula de escapeabierta

Carrera impelente

Válvula reguladora de presión del combustible N276

El comienzo de la carrera impelente es variable. Está supeditado a la cantidad de combustible que se ha de alimentar.

Comienzo carrera impelente

Fin carrera impelente

variable

Muelle de válvula de admisiónAguja de

la válvula

Muelle de laaguja de válvula

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Sensor de presión del combustible, baja presión G410

El sensor va instalado en el tubo de alimentación hacia la bomba de combustible de alta presión. Mide la presión del combustible en el sistema de baja presión y transmite una señal correspondiente a la unidad de control del motor.

Aplicaciones de la señal

Con esta señal se procede a regular la presión en el sistema de baja presión de combustible.

Según el motor de que se trata, la presión del combustible es del orden comprendido entre 0,5 y 5 bares.

Efectos en caso de ausentarse la señal

Si se avería el sensor de presión del combustible el sistema excita la electrobomba de combustible con una señal PWM fija, con lo cual aumenta la presión en el sistema de baja presión de combustible.

S334_012Sensor de presión del combustible,baja presión G410

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Sensor de presión del combustible, alta presión G247

El sensor va instalado en el elemento inferior del colector de admisión y atornillado en el distribuidor de combustible.Se encarga de medir la presión del combustible en el distribuidor y transmite una señal correspondiente a la unidad de control del motor.

Aplicaciones de la señal

La unidad de control del motor analiza la señal y, a través de la válvula reguladora para presión del combustible, se encarga de regular la presión en el distribuidor de combustible. Según el motor de que se trata, la presión del combustible es del orden comprendido entre los 30 y 110 bares.

Efectos en caso de ausentarse la señal

Si se avería el sensor de presión de combustible, la unidad de control del motor excita la válvula reguladora para presión del combustible con una señal de valor fijo.

S334_014Sensor de presión del combustible, alta presión G247

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Inyectores de alta presión N30-N33


Inyectores de alta presión

Los inyectores de alta presión van enchufados en la culata. Inyectan el combustible con una alta presión, directamente al interior del cilindro.

Misión

Los inyectores tienen que pulverizar adecuadamente el combustible en un tiempo muy breve y lo deben inyectar de forma específica, en función del modo operativo momentáneo.Así por ejemplo, en el modo estratificado se procede a posicionar el combustible de forma concentrada en el entorno de la bujía, mientras que en el modo homogéneo-pobre y en el modo homogéneo se lo pulveriza distribuido uniformemente sobre toda la cámara de combustión.

Compensador radialpara establecer un apoyo uniforme

Anillo de junta para sellar hacia la cámara de combustión

Anillo de apoyo

Anillo tórico para sellar hacia el distribuidor de combustible

Arandelade apoyo

Acanaladura en el inyector, para aplicar el extractor S334_082

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Si se avería un inyector, la detección de fallos de ignición/combustión reconoce esa particularidad y se deja de excitar el inyector en cuestión.

Así funciona

Durante el ciclo de inyección se excita la bobina electromagnética del inyector, engendrándose un campo magnético. Debido a ello se atrae el inducido electromagnético con la aguja de válvula, la válvula abre y se inyecta el combustible.Al dejarse de excitar el bobinado, el campo magnético se interrumpe de forma repentina y la aguja de la válvula es oprimida por el muelle de compresión contra su asiento. El flujo del combustible queda interrumpido.

Después de la sustitución de un inyector es preciso borrar los valores de autoadaptación y efectuar una nueva adaptación a la unidad de control del motor.Sírvase tener en cuenta lo indicado en la localización guiada de averías.

Taladro de salida

Anillo de juntade teflón

Aguja de válvulacon inducido

electromagnético

Bobinaelectromagnética

Tamiz fino

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Válvula limitadora de presión


S334_016Válvula limitadorade presión

La válvula limitadora de presión va atornilla en el distribuidor de combustible y protege los componentes contra dilataciones térmicas o funciones anómalas provocadas por presiones excesivas del combustible.

Es una válvula mecánica, que abre a partir de una presión del combustible de 120 bares. Abre el paso del distribuidor de combustible hacia la zona de alimentación a través del conducto de fuga. El combustible es impelido allí de inmediato nuevamente hacia la bomba de alta presión.

Debido a que se trata de un conducto de fuga muy corto, directamente adosado al motor, se ha podido eliminar el conducto largo de fuga hasta el depósito de combustible.

Conducto de fuga

Bomba de combustiblede alta presión

Alimentación de combustible

Empalme debaja presión

Distribuidor de combustible

Alimentación de combustible

Conducto de fuga

Elemento de empalme con estrangulador

Elemento de empalme con estrangulador

En el elemento de empalme del tubo de alimentación de combustible / conducto de fuga se instala un estrangulador con un diámetro de 1,5 mm.

Se encarga de:

- degradar la alta presión del combustible procedente de la bomba de alta presión al efectuar el transporte de retorno, o bien

- degradar la alta presión del combustible procedente del distribuidor al estar abierta la válvula limitadora de presión.

De esa forma se evitan pulsaciones en la tubería de combustible y la sonoridad que de ahí resultaría en la zona de las fijaciones del tubo de alimentación de combustible a la carrocería.

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Pruebe sus conocimientos

1. ¿A qué efectos sirve la válvula en el filtro de combustible?

a) Con la válvula se regula la presión del combustible en el sistema de baja presión a 5 bares constantes.

b) La válvula abre para proteger los componentes, cuando la presión del combustible alcanza aprox. 6,8 bares.

c) La válvula cierra durante las fases de arranque en frío y arranque en caliente, con lo cual aumenta la presión del combustible a aprox. 6,5 bares.

2. ¿Con cuál o cuáles frecuencias transmiten sus señales PWM (moduladas en anchura de los impulsos) la unidad de control del motor y la unidad de control para bomba de combustible?

a) Ambas transmiten con la misma frecuencia de 20 kHz.

b) La unidad de control del motor transmite con una frecuencia de 20 Hz y la unidad de control de la bomba de combustible con una frecuencia de 20 kHz.

c) La unidad de control del motor transmite con una frecuencia de 20 kHz y la unidad de control de la bomba de combustible con una frecuencia de 20 Hz.

3. ¿Tras la sustitución de qué componentes del sistema de combustible se tiene que llevar a cabo una adaptación con la función denominada localización guiada de averías?

a) No se tiene que llevar a cabo ninguna adaptación.

b) Después de sustituir la unidad de control del motor o la unidad de control para bomba de combustible.

c) Después de sustituir cualquier componente.

Soluciones

1.) b; 2.) b; 3.) b

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Reservados todos los derechos. Sujeto a modificaciones técnicas.

000.2811.49.60 Estado técnico: 09/04

❀ Este papel ha sido elaborado

con celulosa blanqueada sin cloro.

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