motor tdi 2.0
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Service Training
Programa autodidctico 403
El motor TDI 2.0 consistema de inyeccin Common Rail
Diseo y funcionamiento
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El Programa autodidctico presenta el diseo yfuncionamiento de nuevos desarrollos.Los contenidos no se someten a actualizaciones.
Para las instrucciones de actualidad sobrecomprobacin, ajuste y reparacin consulte porfavor la documentacin del Servicio Postventaprevista para esos efectos.
NUEVO Atencin
Nota
S403_051
El motor TDI 2.0 con sistema de inyeccin CommonRail es el primer representante de una nueva
generacin de los dinmicos y eficientes motoresdisel de Volkswagen.
Aplicando la tecnologa Common Rail al exitoso yprobado motor TDI 2.0, Volkswagen define nuevos
parmetros en lo relativo a las caractersticasespecficas del TDI, tales como dinamismo,
conduccin divertida, economa de consumo yfiabilidad. Estas notables virtudes del TDI estn
enfocadas en el motor 2.0 TDI con sistema deinyeccin Common Rail hacia los futuros desafos
que plantean los aspectos acsticos, de confort ydel tratamiento de los gases de escape.
El papel de pionero iniciado por Volkswagen en elao 1993 con el lanzamiento del primer motor disel
turboalimentado de inyeccin directa en un turismocontina como una cadena de xitos con el motorTDI 2.0 y viene a confirmar el papel de precursor
que ejerce Volkswagen en la tecnologa disel.
El motor ya cumple desde ahora con las exigenciasplanteadas por la norma Euro 5 sobre emisiones deescape, que entrar previsiblemente en vigor a
finales del 2009, y ofrece el potencial para cumplircon futuras normas sobre emisiones de escape e
implementar las tecnologas que ello supone.
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Referencia rpida
Lo esencial resumido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Mecnica del motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Gestin del motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Pruebe sus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
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Introduccin
El motor TDI 2.0 con sistema de inyeccin Common Rail est basado en el motor TDI 2.0 de inyector-bomba.El motor predecesor es uno de los motores disel de los que ms unidades se han fabricado en el mundo. Es elmotor con las aplicaciones ms extensas en el Consorcio Volkswagen, desde el turismo hasta el Transporter.
Lo esencial resumido
S403_050 S403_053
Para satisfacer el mayor nivel de exigencias planteadas a los aspectos acsticos, del consumo y de las emisionesde escape se ha revisado una gran cantidad de componentes del motor. Corresponde una importancia especial
a la implantacin de la tecnologa Common Rail.
Equipado con un filtro de partculas disel, el motor cumple con las exigencias planteadas por la norma sobre
emisiones de escape EU 5, que entrar en vigor previsiblemente a finales del 2009. Debido a que todava no hansido fijadas las disposiciones legales para la homologacin segn la norma de emisiones de escape EU 5, el motor
ha sido homologado para la norma EU 4.
En algunos pases tambin se ofrece el motor desprovisto de filtro de partculas disel; estos motores cumplen conla norma de emisiones de escape EU 3.
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Caractersticas tcnicas
Sistema de inyeccin Common Rail con inyectorespiezoelctricos
Filtro de partculas disel con catalizador de
oxidacin antepuesto
Colector de admisin con reglaje de chapaletasde turbulencia espiroidal
Electrovlvula para recirculacin de gases deescape
Turbocompresor de escape regulable conrealimentacin de seales de recorrido
Refrigeracin de la recirculacin de gases de
escape a baja temperatura
Datos tcnicos
Letras distintivas del motor CBAB
Arquitectura Motor de 4 cilindros en lnea
Vlvulas pro cilindro 4
Cilindrada 1.968 cc
Carrera 95,5 mm
Dimetro de cilindros 81 mm
Potencia mx. 103 kW a 4.200 rpm
Par mx. 320 Nm a1.750 hasta 2500 rpm
Relacin de compresin 16,5 : 1
Gestin del motor Bosch EDC 17 (sistema deinyeccin Common Rail)
Combustible Gasoil, DIN EN 590
Depuracin de gases deescape
Recirculacin de gases deescape,
filtro de partculas disel
Norma de emisiones deescape
EU 4
Diagrama de potencia y par
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Rgimen (rpm)
Par(Nm)
Potencia(kW)
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Mecnica del motor
S403_069
Dentado para la bomba de aceite
Contrapesos
Contrapesos
S403_062 S403_004
Cigeal
Debido al elevado nivel de cargas mecnicas queintervienen se implanta un cigeal forjado en elmotor TDI 2.0 CR.
En lugar de los ochos contrapesos habituales, estecigeal solamente lleva cuatro. Con ello se reducenlas cargas en los cojinetes del cigeal. Asimismo se
reducen las emisiones de sonoridad que puedensurgir a raz de movimientos propios y oscilaciones
del motor.
Pistn del motor 2.0 inyector-bomba Pistn del motor 2.0 Common Rail
Cmara del pistn
Conducto de aire
Pistones
Al igual que en el motor TDI 2.0 / 125 kW de inyector-bomba, los pistones carecen de cajeados para las vlvulas.Con esta medida se reduce el espacio nocivo y mejora la turbulencia en el cilindro. Entindese aqu por
turbulencia un movimiento de flujo circular en torno al eje geomtrico vertical del cilindro. La turbulencia tieneuna influencia esencial sobre la formacin de la mezcla.
El pistn dispone de un conducto de refrigeracin anular para la refrigeracin de la zona de los segmentos, en elque se inyecta aceite por medio de surtidores para los pistones.
La cmara del pistn en la que se mezcla el combustible con el aire en turbulencia est adaptada a la posicin delchorro proyectado por los inyectores y, en comparacin con el pistn del motor de inyector-bomba, se caracteriza
por una geometra ms ancha y plana. De ese modo se consigue una mezcla ms homognea y se reduce laproduccin de holln.
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Los inyectores van fijados con mordazas de sujecinen la culata. Son desmontables a travs de pequeas
tapas en la tapa de la culata.
S403_008
Culata
Inyectores
rbol de levasde escape
Conductos de escape
rbol de levasde admisin
Culata
La culata del motor TDI 2.0 con sistema de inyeccin Common Rail es una versin de flujo transversal en aluminiocon dos vlvulas de admisin y dos de escape para cada cilindro. Las vlvulas van suspendidas en posicinvertical.
Los dos rboles de levas en cabeza estn comunicados a travs de un engranaje con dentado cilndrico ycompensacin integrada del juego entre flancos de los dientes. El accionamiento corre a cargo del cigeal,a travs de una correa dentada y el pin en el rbol de levas de escape. Las vlvulas se accionan mediante
balancines flotantes de rodillo, con ndices de friccin mnimos y elementos hidrulicos para la compensacindel juego.
S403_084
Inyector
Mordaza desujecin
Balancines flotantesde rodillo
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Evita que la presin excesiva de la cmara de
combustin pase por el respiradero del crterdel cigeal hacia el lado compresor del turboy provoque trastornos en el funcionamiento.
Mecnica del motor
Conducto de desaireacin en laculata
Si ocurre alguna fuga en la zona del retn de cobre
que lleva el inyector puede fugarse el aire de lacmara de combustin a travs de un conducto.El conducto de desaireacin va dispuesto en la culata
por encima del colector de escape.
S403_117
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Inyector
Retn
Retn hacia la cmarade combustin
Conductos de
desaireacin
Conducto dedesaireacin
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Tcnica de 4 vlvulas
Sobre cada cilindro se disponen dos vlvulas deadmisin y dos de escape suspendidas verticalmenteen la culata.
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La geometra, el tamao y la disposicin de los
conductos de admisin y escape establecen un buenllenado de los cilindros y un intercambio de gases
adecuado en la cmara de combustin.
Los conductos de admisin estn diseados como
conducto turbulencia espiroidal y conducto dellenado.
El aire que recorre el conducto de turbulenciaespiroidal produce el alto nivel de movimiento
deseado para la carga.
Vlvulas deadmisin
Vlvulas deescape
rbol de levasde escape
rbol de levasde admisin
Conducto deturbulencia espiroidal
Conducto de llenado
El inyector vertical emplazado en el centro seencuentra directamente por encima de la cmaraconcntrica del pistn.
El conducto de llenado se encarga de que la cmara
de combustin se llene de forma adecuada, sobretodo a regmenes superiores.
Inyector
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Mecnica del motor
Colector de admisin conchapaletas de turbulenciaespiroidal
El colector de admisin lleva chapaletas de turbulenciaespiroidal regulables sin escalonamientos.
Dependiendo del rgimen y la carga del motor segestiona la turbulencia espiroidal del aire aspirado
por medio de la posicin de estas chapaletas.
Las chapaletas de turbulencia espiroidal son movidas
por el motor para chapaleta de admisin a travs deuna varilla de empuje. La unidad de control del motor
excita para ello el servomotor. En el motor parachapaleta de admisin V157 est integrado el
potencimetro G336, que le sirve a la unidad decontrol del motor para recibir la informacin acerca
de la posicin momentnea en que se encuentran laschapaletas de turbulencia espiroidal.
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Colector de
admisin
Conducto de turbulencia
espiroidal
Conducto de llenado
Chapaleta de turbulenciaespiroidal
Motor para chapaleta de admisin V157con potencimetro para chapaleta deadmisin G336
Motor para chapaleta en el
colector de admisin V157
Arquitectura
Colector
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Durante la marcha se regulan continuamente laschapaletas de turbulencia espiroidal en funcin dela carga y el rgimen del motor. Para cada rango
operativo est dado de ese modo el movimientoptimo del aire en la cmara de combustin.
A partir de un rgimen de aprox. 3.000 rpm se
mantienen abiertas al mximo las chapaletas de
turbulencia espiroidal. Con el mayor caudal de aireque ello supone se consigue un buen llenado de la
cmara de combustin.
Funcionamiento de las chapaletasde turbulencia espiroidal
Las chapaletas de turbulencia espiroidal estn
cerradas al ralent y a regmenes bajos. Con ellose consigue un intenso efecto de turbulencia queconduce a una mezcla bien lograda.
Conductode llenado
S403_044
Conducto deturbulenciaespiroidal
S403_045
Chapaleta deturbulenciaespiroidal
Conductode llenado
Conducto deturbulenciaespiroidal
Chapaleta deturbulenciaespiroidal
Las chapaletas se encuentran abiertas
en la fase de arranque del motor, en lafuncin de marcha de emergencia y a
plena carga.
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Mecnica del motor
Arquitectura
La parte ms ancha del pin cilndrico (pin fijo)
es solidaria con el rbol de levas de escape.En el frente tiene rampas. La parte ms estrecha del
pin cilndrico (pin mvil) es mvil en direccionesradial y axial. Lleva al reverso las escotaduras dealojamiento para las rampas.
Accionamiento de los rbolesde levas
Los rboles de levas de admisin y escape estncomunicados a travs de un engranaje de piones
cilndricos con compensacin integrada del juegoentre flancos de los dientes. El pin del rbol de
admisin es accionado por el pin del rbol delevas de escape.
La compensacin del juego entre flancos de losdientes establece un accionamiento silencioso delos rboles de levas.
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Disco intermedio
Seguro
Pin cilndrico mvil
Muelle de platillo
Pin cilndrico fijo
rbol de levasde escape
Mdulo portasombreretes
rbol de levasde escape
rbol de levasde admisin
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Pin fijo
Rampas
Pin mvil
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As funciona:
Ambas mitades del pin cilndrico son empujadasaxialmente por la fuerza de un muelle de platillo. Esto
provoca un semigiro obedeciendo a las rampas.
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El semigiro hace que se produzca un decalaje entre
los dientes de ambas mitades del pin cilndrico, conlo cual se compensa el juego entre los flancos de los
dientes de los piones entre los rboles de levas deadmisin y escape.
Muelle de platillo
Compensacin del juego
Decalaje delos dientes
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Mecnica del motor
Junta de culata
La junta de la culata tiene una estructura de 4 capasy dispone de dos caractersticas especiales que
vienen a mejorar el sellado de las cmaras decombustin.
Bordes antifugas de la cmara de combustinperfilados en altura
Apoyo en los talones extremos
Bordes antifugas de la cmara decombustin perfilados en altura
El canto de estanqueidad en el orificio para elcilindro recibe el nombre de borde antifugas de
la cmara de combustin. Est ejecutado en unaversin perfilada en altura. Esto significa que el perfil
del canto que bordea la cmara de combustin tienediferentes alturas. Con esta modelacin especfica se
consigue un reparto uniforme de las fuerzas deapriete en las cmaras de combustin. Ello reduce lasdeformaciones en los cilindros y las oscilaciones que
surgen en la juntura de estanqueidad.
Apoyo en los talones extremos
Se da el nombre de apoyo en los talones extremos alperfil que se aplica a ambos cilindros de los extremosen la junta de la culata.
El apoyo en los talones extremos supone en esaszonas un reparto ms homogneo de las fuerzas de
apriete. Con ello se reduce la combadura de la culatay la deformacin de los cilindros de los extremos.
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Borde antifugas de la
cmara de combustin
Apoyo en los talones extremos
Apoyo de lostalones extremos
Borde antifugas de lacmara de combustin
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Apoyo en los talonesextremos
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Distribucin de correa dentada
Con la correa dentada se acciona el rbol de levas, la bomba de lquido refrigerante y la bomba de alta presinpara el sistema de inyeccin Common Rail.
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Distribucin de correa dentada
Accionamiento degrupos auxiliares
Pin de accionamientopara el rbol de levas
Pin de accionamiento parala bomba de alta presin
Rodillo de reenvo
Pin de accionamientopara el alternador(con rueda libre)
Rodillo tensor
Cigeal
Pin de accionamientopara la bomba delquido refrigerante
Rodillo tensor
Compresor del climatizador
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Perfil del diente
Recubrimiento fibroso
Correa poli-V
Accionamiento de grupos auxiliares
Los grupos auxiliares alternador y compresor del climatizador se accionan desde el cigeal por medio de una
correa poli-V. La superficie perfilada de la correa poli-V va dotada de un recubrimiento fibroso. Con ello mejorael comportamiento de la correa a efectos de friccin y se reduce la sonoridad molesta que, por lo dems, podra
surgir al circular en mojado y en ambiente fro.
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Arquitectura
El mdulo de equilibrado rotacional consta de unacarcasa de fundicin gris, dos rboles contrarrotantes,
el accionamiento de piones con dentado helicoidal yla bomba de aceite Duocentric integrada. El giro del
cigeal es transmitido sobre el pin intermediosituado en la parte exterior de la carcasa. Accionaal rbol equilibrador I. A partir de este rbol se
retransmite el movimiento a travs de una pareja depiones bajo la carcasa hacia el rbol equilibrador II
y la bomba de aceite Duocentric.
El accionamiento de piones est diseado de modoque los rboles equilibradores giren al doble rgimen
del cigeal.
El juego entre flancos de los dientes en elaccionamiento de piones se ajusta con ayuda deun recubrimiento que lleva el pin intermedio.
Este recubrimiento se desgasta al ser puesto enfuncionamiento el motor y produce un juego definido
entre los flancos de los dientes.
Mecnica del motor
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Mdulo de equilibrado rotacional
El motor TDI 2.0 / 103 kW en el Tiguan posee un mdulo de equilibrado rotacional, que se aloja en el crter deaceite debajo del cigeal. El mdulo es accionado por un pin del cigeal. La bomba de aceite Duocentric vaintegrada en el mdulo de equilibrado rotacional.
Siempre se tiene que sustituir el pin intermedio si se solt el pin intermedio o el pin de
accionamiento para el rbol equilibrador I.Obsrvense las indicaciones proporcionadas en el Manual de Reparaciones.
Pin del cigeal
Pin intermedio
Pin de accionamientorbol equilibrador I
Pin de accionamientorbol equilibrador II
Carcasa
Bomba de aceiteDuocentric
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Leyenda
1 - Crter de aceite
2 - Sensor de nivel y temperatura del aceite G2663 - Bomba de aceite4 - Vlvula de descarga de aceite
5 - Bloqueo antirretorno de aceite6 - Radiador de aceite
7 - Filtro de aceite8 - Vlvula de cortocircuito
9 - Manocontacto de aceite F1
10 - Vlvula reguladora de la presin del aceite
11 - Cigeal12 - Surtidores de aceite para refrigeracin de
pistones
13 - rbol de levas14 - Bomba de vaco
15 - Turbocompresor16 - Retorno de aceite
Circuito de aceite
Una bomba Duocentric genera la presin necesaria del aceite para el motor. Se integra en el mdulo deequilibrado rotacional y es accionada por el rbol equilibrador II.La vlvula de descarga es una vlvula de seguridad. Evita que se daen componentes del motor por una presin
excesiva del aceite, por ejemplo a bajas temperaturas exteriores y altos regmenes.La vlvula reguladora de la presin del aceite del motor abre en cuanto el aceite ha alcanzado la presin mximaadmisible.
La vlvula de cortocircuito abre si est obstruido el filtro de aceite y asegura de esa forma la lubricacin del motor.
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Mecnica del motor
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Vlvula reguladorade presin
Separacinde refino
Separacin gruesa
Manguito dellenado de aceite
Depsito de vaco
Cmara deamortiguacin
Desaireacin del crter del cigeal
Por diferencias de presin entre la cmara de combustin y el crter del cigeal se producen en los motores decombustin corrientes de aire entre los segmentos del pistn y la pared del cilindro, que reciben el nombre degases fugados de los cilindros (blow-by).
Estos gases de contenido aceitoso vuelven a la zona de aspiracin a travs de la desaireacin del crter, paraevitar emisiones de cargas contaminantes.
El mayor nivel de exigencias planteadas a la proteccin medioambiental viene la plantear a su vez requisitosseveros a una separacin eficaz del aceite. Se practica para ello una separacin escalonada, que supone el
acarreo de slo escasas cantidades de aceite hacia el aire de admisin y, por tanto, menores emisiones de holln.
La separacin del aceite se realiza en tres fases:
- separacin gruesa
- separacin de refino- cmara de amortiguacin
Aparte del manguito para el llenado del aceite y el acumulador manomtrico para el sistema de depresin del
motor, se integran los componentes de la desaireacin para el crter del cigeal en la tapa de la culata.
Separacin gruesa
Los gases fugados de los cilindros pasan de los espacios del cigeal y rboles de levas hacia una cmara deestabilizacin. Se encuentra integrada en la tapa de la culata. En la cmara de estabilizacin, las gotitas de aceite
de mayor tamao se adhieren a las paredes y al fondo. La cmara de estabilizacin tiene aberturas a travs delas cuales el aceite puede pasar por goteo hacia la culata.
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Arquitectura
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Ciclones
Cmara deestabilizacin
Vlvulas titilantes
hacia el grupo
de admisin Diafragma
Platillo de apoyo
Muelle espiral
Tapa
Cmara deamortiguacin
Cmara colectorade aceite
Vlvula titilante
Vlvula reguladorade presin
Leyenda
Aire aceitoso del crter del cigealAire desaceitado
Retorno de aceite
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Mecnica del motor
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Vlvula reguladorade presin
Ciclones
Aire depurado hacia el
conducto de admisinVlvulastitilantes
Cmara colectora de aceite Vlvula titilante
Separacin de refino
La separacin de refino se lleva a cabo a travs de un separador ciclnico, que consta de cuatro ciclones en total.Segn la magnitud que tiene la diferencia de presiones entre el colector de admisin y el crter del cigeal se
hacen intervenir dos o cuatro ciclones a travs de vlvulas titilantes de acero para muelles.La geometra especfica de los ciclones hace que el aire describa un movimiento de rotacin. La fuerza centrfugaprovocada de ese modo hace que el aceite nebulizado se desplace hacia la pared de separacin. Las gotitas de
aceite se precipitan separndose por la pared del cicln y pasan a una cmara colectora.La cmara colectora tiene capacidad para alojar la cantidad de aceite que puede intervenir como mximo
durante el tiempo que se consume una carga completa del depsito del vehculo.
Al estar parado el motor abre una vlvula titilante, que suele estar cerrada a raz de la mayor presin reinanteen la culata durante el funcionamiento del motor. El aceite de la cmara colectora vuelve al crter a travs dela culata.
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Si la depresin es baja en el conducto de admisin, lavlvula abre impulsada por el muelle de compresin.
Si la depresin es intensa en el conducto de admisin,la vlvula reguladora de presin cierra.
Vlvula reguladora de presin
La vlvula reguladora de presin se encarga deregular la presin para la desaireacin del crter
del cigeal. Consta de un diafragma y un muellede compresin. Al aplicarse los gases fugados de loscilindros, la vlvula limita la depresin en el crter.
Si la depresin tiene una alta magnitud en el crterpueden daarse las juntas del motor.
S403_089S403_088hacia el conductode admisin
S403_104
Cmara de amortiguacin
hacia el conductode admisin
Presin atmosfrica
Vlvula reguladora de presin abierta
Muelle de compresin
Diafragma
La vlvula reguladora de presin cierra
Cmara de amortiguacin
Para evitar turbulencias que estorben la inscripcin de los gases en el colector de admisin se implanta unacmara amortiguadora a continuacin del separador ciclnico de aceite. En esta cmara se reduce la energa
cintica de los gases procedentes de los ciclones. Aparte de ello se logra separar otra cantidad restante de aceite
en la cmara de amortiguacin.
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Mecnica del motor
Leyenda
1 - Radiador para el circuito de refrigeracin del motor2 - Termostato de lquido refrigerante
3 - Bomba de lquido refrigerante4 - Radiador de aceite
5 - Radiador para recirculacin de gases de escape6 - Sensor de temperatura del lquido refrigerante G62
Circuito de lquido refrigerante
Una bomba mecnica hace circular el lquido refrigerante por el circuito. Es accionada por una correa dentada.El circuito se controla mediante un termostato de materia dilatable.
7 - Sensor de temperatura del lquido refrigerantea la salida del radiador G83
8 - Intercambiador de calor para calefaccin9 - Depsito de expansin
10 - Bomba 2 para circulacin del lquidorefrigerante V178
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Recirculacin de gases de escape a baja temperatura
Para reducir las emisiones de NOx se equipa el motor con una recirculacin de gases de escape a bajatemperatura.
Funcionamiento
Al estar cerrado el termostato, el radiador para recirculacin de gases de escape es alimentado directamente conlquido refrigerante fro procedente del radiador del motor. El mayor gradiente de temperatura que ello supone
permite recircular una mayor cantidad de gases de escape. De esa forma pueden reducirse las temperaturas de lacombustin y, por consecuencia, las emisiones de xidos ntricos en la fase de calentamiento del motor.
La electrobomba de agua adicional (bomba 2 para circulacin de lquido refrigerante V178) es excitada por launidad de control del motor y acompaa el funcionamiento continuamente despus del arranque del motor.
S403_071
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Sistema de combustible
Cuadro esquemtico
1 - Bomba de preelevacin de combustible G6
Eleva continuamente combustible hacia la zona de
alimentacin.
2 - Filtro de combustible con vlvula de
precalentamiento
La vlvula de precalentamiento evita que el filtrosea obstruido por los cristales que se producenpor la solidificacin de la parafina al hacer bajas
temperaturas exteriores.
3 - Bomba de combustible adicional V393
Eleva el combustible de la zona de alimentacinhacia la bomba de combustible.
4 - Filtro de tamiz
Protege a la bomba de alta presin contra partculasde suciedad.
5 - Sensor de temperatura del combustible G81
Determina la temperatura actual del combustible.
6 - Bomba de alta presin
Genera la alta presin necesaria del combustiblepara la inyeccin.
7 - Vlvula de dosificacin del combustible N290
Regula en funcin de las necesidades la cantidad del
combustible a comprimir.
Mecnica del motor
1 - Bomba de preelevacin de combustible G62 - Filtro de combustible con vlvula de precalentamiento3 - Bomba de combustible adicional V3934 - Filtro de tamiz5 - Sensor de temperatura del combustible G816 - Bomba de alta presin
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8 - Vlvula reguladora de la presin del
combustible N276
Se encarga de regular la zona de alta presin decombustible.
9 - Acumulador de alta presin (rail)
Acumula para todos los cilindros el combustiblesometido a alta presin que se necesita para la
inyeccin.
10 - Sensor de presin del combustible G247
Capta la presin momentnea del combustible en la
zona de alta presin.
11 - Vlvula presostato
Mantiene la presin del retorno de los inyectoresa unos 10 bares. Esta presin se necesita para elfuncionamiento de los inyectores.
12 - Inyectores N30, N31, N32, N33S403_021
Presin de alimentacinPresin de retorno
Presin de retorno de los inyectores10 bares
Alta presin 230 - 1.800 bares
7 - Vlvula de dosificacin del combustible N2908 - Vlvula reguladora de la presin del combustible N2769 - Acumulador de alta presin (rail)10 - Sensor de presin del combustible G24711 - Vlvula presostato12 - Inyectores N30, N31, N32, N33
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Mecnica del motor
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Acumulador de altapresin (rail)
Bomba de alta presin
En este sistema de inyeccin se practica por separado la generacin de la presin y la inyeccin del combustible.Una bomba de alta presin genera la alta presin del combustible que se necesita para la inyeccin.Este combustible se almacena en un acumulador de alta presin (rail) y se suministra a los inyectores a travs de
tuberas cortas.El sistema de inyeccin Common Rail se regula por medio del sistema de gestin del motores Bosch EDC 17.
Sistema de inyeccin Common Rail
El motor TDI 2.0 en el Tiguan se equipa con un sistema de inyeccin Common Rail para la preparacin de lamezcla.El sistema de inyeccin Common Rail es un sistema basado en un acumulador de alta presin para motores disel.
El trmino Common Rail significa conducto comn y representa a un acumulador de combustible a alta presinpara todos los inyectores de una misma fila de cilindros.
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Caractersticas de este sistema de inyeccin:
La presin de la inyeccin es casi librementeprogramable y puede adaptarse a cada condicin
operativa del motor.
Una alta presin del combustible de hasta1.800 bares como mximo posibilita una
formacin adecuada de la mezcla.
Un desarrollo adaptable del ciclo de la inyeccin
con varias pre- y postinyecciones.
El sistema de inyeccin Common Rail ofrece mltiplesposibilidades de configuracin para adaptar la
presin y el desarrollo del ciclo de la inyeccin a lasrespectivas condiciones operativas del motor.Esto le confiere muy buenas condiciones para cumplir
las crecientes exigencias planteadas a un sistema deinyeccin en lo que respecta a un bajo consumo de
combustible, pocas emisiones contaminantes y unamarcha suave del motor.
El principio de funcionamiento del sistema de inyeccin Common Rail con
inyectores piezoelctricos se describe en el Programa autodidctico SSP 351Sistema de inyeccin Common Rail en el motor V6 TDI.
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Acumulador de alta presin (rail)
Bomba de alta presin
InyectoresN30, N31, N32, N33
Vlvula reguladora de lapresin del combustible N276
Sensor de presin delcombustible G247
Alimentacin de combustible haciael acumulador de alta presin (rail)
Vlvula de dosificacindel combustible N290
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Inyectores
En el sistema Common Rail del motor TDI 2.0 seimplantan inyectores piezoelctricos.
Un actuador piezoelctrico gestiona elfuncionamiento de los inyectores.
La velocidad de conmutacin de un actuadorpiezoelctrico es aproximadamente cuatro veces
superior a la de una vlvula electromagntica.
Aparte de ello, en comparacin con los inyectoresgestionados por electrovlvulas la tecnologa
piezoelctrica supone aproximadamente un 75 %de menores masas movidas en la aguja del inyector.
De ah resultan las siguientes ventajas:
Tiempos de respuesta muy breves
Son posibles varias inyecciones por ciclo detrabajo
Cantidades a inyectar exactamente dosificables
Mecnica del motor
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Tensin de excitacin(voltios)
Inyeccin (dosificacinde la inyeccin)
Preinyeccin Postinyeccin
Inyeccin principal
Terminal elctrico
Filtro de varillaAlimentacinde combustible(empalme dealta presin)
Retorno decombustible
Actuador piezoelctrico
mbolo acoplador
mbolo de vlvulaMuelle del mbolode vlvulaVlvula de mando
Placa de paso calibrado
Muelle del inyector
Retn
Aguja del inyector
Desarrollo del ciclo de la inyeccin
Los muy breves tiempos de respuesta que caracterizan a los inyectores piezoelctricos permiten controlar de un
modo adaptable y exacto las fases y cantidades de la inyeccin. Con ello es posible adaptar el desarrollo del ciclode la inyeccin a las necesidades que plantean las diferentes condiciones operativas del motor. En cada ciclo deinyeccin se efectan hasta cinco inyecciones parciales.
Tiempo
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Bomba de combustible adicional V393
La bomba de combustible adicional es una versincelular de rodillos. Se implanta en el vano motor del
Tiguan y asume la funcin de impeler el combustible deldepsito hacia la zona de alimentacin para la bombade alta presin. La bomba de combustible adicional es
excitada por la unidad de control del motor a travs deun rel y aumenta a aprox. 5 bares la presin que ya
viene preelevada por la electrobomba del depsito decombustible. De esta forma se tiene establecida la
alimentacin de combustible para la bomba de altapresin en todas las condiciones operativas.
Efectos en caso de avera
Si se avera la bomba de combustible adicional, el motorsigue funcionando en una primera instancia, entregando
una menor potencia. Deja de ser posible arrancar elmotor.
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Bomba de combustibleadicional V393
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Terminales elctricos
procedente del depsitode combustible
Bomba de combustible
adicional V393
Filtro de tamiz
Para proteger a la bomba de alta presin contra lapenetracin de impurezas, por ejemplo partculas dedesgaste mecnico, se implanta un filtro de tamiz en
la zona de alimentacin del combustible ante labomba de alta presin.
hacia la bombade alta presin
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Filtro
procedente de la bombade combustible adicional
hacia la bombade alta presin
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Mecnica del motor
Arquitectura de la bomba de alta presin
Bomba de alta presin
Se trata de una bomba monombolo. Es accionada por el cigeal a rgimen del motor a travs de una correadentada.
La bomba de alta presin se encarga de generar la alta presin del combustible de hasta 1.800 bares que senecesita para la inyeccin.Con las dos levas decaladas a 180 en el eje de accionamiento se genera la presin de forma sincrnica a la
inyeccin en el ciclo de trabajo de cada cilindro. Esto supone una carga uniforme para el accionamiento de labomba y permite mantener reducidas las fluctuaciones en la zona de alta presin.
Un rodillo contribuye con mnimos ndices de friccin a transmitir la fuerza desde la leva de accionamientohasta el mbolo de la bomba.
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mbolo de la bomba
Vlvula aspirante
Vlvula de salida
Empalme hacia el rail
Alimentacin
de combustible
Retorno de combustible
Vlvula de rebose
Eje de accionamiento
Rodillo
Muelle del mbolo
Levas de accionamiento
Vlvula de dosificacindel combustible N290
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Vlvula de salida
Vlvula aspirante
Vlvula de dosificacindel combustible N290
Filtro de depuracin fina
Vlvula de rebose
Retorno de combustible
Alimentacinde combustible
Eje de accionamientocon leva
Rodillo
mbolo de labomba
Empalme hacia
el rail
Muelle del mbolo
Arquitectura de la bomba de alta presin - vista esquemtica
Al poner a tiempo la distribucin del motor se tiene que ajustar la posicin del ejede accionamiento para la bomba de alta presin.Obsrvense a este respecto las indicaciones proporcionadas en el Manual deReparaciones.
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Mecnica del motor
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Empalme hacia el acumuladorde alta presin (rail)
Vlvula de salida
Vlvula de dosificacindel combustible N290
mbolo de la bomba
Eje deaccionamiento
Alimentacin procedente de labomba de combustible adicional
Zona de alta presin
La bomba de combustible adicional alimenta suficiente combustible a la bomba de alta presin en todas lascondiciones operativas del motor.
El combustible pasa a travs de la vlvula de dosificacin hacia la zona de alta presin del motor.
Las levas del eje de accionamiento hacen que el mbolo de la bomba efecte movimientos alternativos de ascensoy descenso.
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mbolo de la bomba
Vlvula aspirante
Cmara de compresin
Carrera aspirante
El movimiento descendente del mbolo de la bomba conduce a un aumento de volumen en la cmara decompresin. De ah resulta una diferencia de presiones entre la del combustible en la bomba de alta presin y en
la cmara de compresin. La vlvula aspirante abre y deja pasar combustible hacia la cmara de compresin.
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Mecnica del motor
Carrera impelente
Con el comienzo del movimiento ascendente del mbolo aumenta la presin en la cmara de compresin y cierrala vlvula aspirante. En cuanto la presin del combustible en la cmara de compresin supera a la reinante en la
zona de alta presin abre la vlvula de salida (vlvula de retencin) y el combustible pasa hacia el acumuladorde alta presin (rail).
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Empalme hacia el acumuladorde alta presin (rail)
Vlvula de salida
mbolo de la bomba
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Efectos en caso de avera
Se reduce la entrega de potencia del motor. La gestin del motor trabaja en la funcin de emergencia.
Vlvula de dosificacin del combustible N290
La vlvula de dosificacin del combustible va integrada en la bomba de alta presin. Se encarga de regular enfuncin de las necesidades la presin del combustible en la zona de alta presin. La vlvula de dosificacin del
combustible se encarga de regular la cantidad de combustible que se necesita para generar la alta presin. Estotiene la ventaja de que la bomba nicamente tiene que generar la alta presin que se requiere para la situacinoperativa del momento. De esa forma se reduce la absorcin de potencia que supone la bomba de alta presin y
se evita que el combustible se caliente de forma innecesaria.
Funcionamiento
Al no tener aplicada la corriente se encuentra abiertala vlvula de dosificacin del combustible.
Para reducir la cantidad que pasa a la cmara decompresin, la unidad de control del motor excita lavlvula con una seal modulada en anchura de los
impulsos (seal PWM).Con ayuda de la seal PWM se cierra de forma
periodificada la vlvula de dosificacin del
Alimentacin dela cma-ra interiorde la bomba
combustible. Segn se haga variar la proporcinde perodo vara tambin la posicin del mbolo
de control y consiguientemente la cantidad decombustible que se alimenta a la cmara decompresin en la bomba de alta presin.
hacia la cmara de compresin
mbolo de control
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Funcionamiento
La bomba de combustible adicional eleva el
combustible del depsito hacia la bomba de altapresin, con una presin de 5 bares aproximadamente.
Con ello se tiene establecida la alimentacin decombustible para la bomba de alta presin entodas las condiciones operativas.
La vlvula de rebose regula a unos 4,3 bares lapresin del combustible en la bomba de alta presin.
El combustible impelido por la bomba de combustible
adicional acta contra el mbolo y el muelle dembolo en la vlvula de rebose.
Cuando la presin del combustible supera los4,3 bares abre la vlvula de rebose y deja pasarel combustible hacia el conducto de retorno.
El combustible que fue alimentado en exceso vuelveal depsito a travs del retorno.
Zona de baja presin
Vlvula de rebose
La presin del combustible en la zona de baja presin que tiene la bomba de alta presin se regula por medio dela vlvula de rebose.
Mecnica del motor
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Retorno de combustible
Alimentacin de combustible
Vlvula de rebose
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Concepto de dos reguladores
Regulacin de la alta presin del combustiblepor medio de la vlvula reguladora de lapresin del combustible N276
Regulacin de la alta presin del combustiblepor medio de la vlvula de dosificacin delcombustible N290
Regulacin por medio de ambas vlvulas
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Cantidadinyectada
Rgimen
Regulacin de la alta presin del combustible
En el sistema de inyeccin Common Rail del Tiguan se aplica un concepto de dos reguladores para la alta presindel combustible.
La unidad de control del motor excita para ello la vlvula reguladora de la presin del combustible N276 y lavlvula de dosificacin de combustible N290 aplicndoles una seal modulada en anchura de los impulsos(seal PWM).
La regulacin de la alta presin del combustible correa a cargo de una de las dos vlvulas, segn sea el estadooperativo del motor. La unidad de control del motor es la que se encarga de gestionar respectivamente la vlvula
que corresponde.
Regulacin por medio de la vlvula reguladora de
la presin del combustible N276
En la fase de arranque del motor y para calentarel combustible se efecta la regulacin de la alta
presin por medio de la vlvula reguladora de lapresin del combustible N276. La bomba de altapresin impele y comprime una mayor cantidad
que la necesaria, para calentar as rpidamente elcombustible. La vlvula reguladora de la presin del
combustible N276 devuelve el combustible superfluoal conducto de retorno.
Regulacin por medio de la vlvula de dosificacin
del combustible N290
Al trabajar con grandes cantidades de inyeccin yaltas presiones en el rail se regula la alta presin del
combustible por medio de la vlvula de dosificacinN290.Esto permite regular la alta presin del combustible
en funcin de las necesidades, reducir la absorcinde potencia de la bomba de alta presin y evitar que
el combustible se caliente innecesariamente.
Regulacin por medio de las dos vlvulas
La presin del combustible es regulada al mismo tiempo a travs de ambas vlvulas al funcionar al ralent, en fase
de deceleracin y al requerirse slo pequeas cantidades de inyeccin. Con ello se consigue una regulacinexacta, que viene a mejorar la calidad de la marcha al ralent y de la transicin hacia las fases de deceleracin.
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Mecnica del motor
Vlvula reguladora de la presin delcombustible N276
La vlvula reguladora de la presin del combustible
se halla en el acumulador de alta presin (rail).
La presin se ajusta en la zona de alta presin a base
de abrir y cerrar la vlvula reguladora.
La unidad de control del motor la excita para esosefectos por una seal modulada en anchura de los
impulsos (PWM).
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Arquitectura
Acumulador dealta presin (rail)
Aguja dela vlvula
Bobinaelectromagntica
Retorno al depsitode combustible
Terminal elctrico
Inducido de la vlvula
Muelle dela vlvula
Vlvula reguladorade la presin delcombustible N276
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Vlvula reguladora excitada (motor On)
Para ajustar una presin operativa de 230 hasta1.800 bares en el acumulador de alta presin, la
unidad de control del motor J623 excita la vlvulareguladora por medio de una seal modulada en
anchura de los impulsos (PWM). A raz de ello seengendra un campo magntico en la bobina.
El inducido de la vlvula es atrado y oprime laaguja de la vlvula contra su asiento. A la presin
del combustible en el acumulador se le opone conello una fuerza electromagntica.La seccin de paso hacia el tubo de retorno se
modifica en funcin de la proporcin de perodo dela excitacin, con lo cual vara correspondientemente
la cantidad de combustible que retorna. Aparte deello se logra compensar as las fluctuaciones de lapresin en el acumulador.
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Efectos en caso de avera
Si se avera la vlvula reguladora de la presin del combustible no puede funcionar el motor, por no podersegenerar una presin del combustible suficiente para la inyeccin.
Muelles de vlvula
Unidad de control del motor J623
As funciona
Contrariamente a lo que sucede en el caso de lasvlvulas reguladoras precedentes en los sistemas de
inyeccin Common Rail, esta vlvula es una versinabierta sin corriente.
Vlvula reguladora en posicin de reposo
(motor Off)
Al no ser excitada la vlvula reguladora, sta es
abierta por la fuerza de los muelles.La zona de alta presin se encuentra comunicada
con el retorno de combustible.
Con ello se establece la compensacin de
volmenes entre las zonas de alta y baja presindel combustible. Las burbujas de vapor que pueden
originarse en el acumulador de alta presin (rail)durante la fase de enfriamiento al estar parado elmotor se evitan de esa forma, con lo cual mejora el
comportamiento del motor en la fase arranque.
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Gestin del motor
Estructura del sistema
SensoresSensor de rgimen del motor G28
Sensor Hall G40
Sensor de posicin del pedal acelerador G79 /Sensor de posicin del pedal acelerador 2 G185
Medidor de la masa de aire G70
Sensor de temperatura del lquido refrigerante G62
Sensor de la presin de sobrealimentacin G31Sensor de temperatura del aire aspirado G42
Sensor de temperatura del combustible G81
Sensor de presin del combustible G247
Potencimetro para recirculacin de gasesde escape G212
Sonda lambda G39
Sensor de presin 1 para gases de escape G450
Sensor de temperatura de los gases de escape 1 G235
Sensor de temperatura de los gases de escape 3 G495
Conmutador de luz de freno F
Sensor de posicin del embrague G476
Sensor de posicin del actuadorde sobrealimentacin G581
Potencimetro para chapaleta de admisin G336
Potencimetro de la mariposa G69
Sensor de temperatura de los gases de escape 4 G648
Testigo luminoso deprecalentamiento K29
Testigo de emisionesde escape K83
Testigo luminosopara filtro de
partculas disel K231
Unidad de controlen el cuadro de
instrumentos J285
Sensor de temperatura del lquido refrigerante a la
salida del radiador G83
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Rel de bomba de combustible J17
Bomba de preelevacin de combustible G6
Rel para bomba de combustible adicional J832
Bomba de combustible adicional V393
Inyector para cilindro 1 N30Inyector para cilindro 2 N31
Inyector para cilindro 3 N32Inyector para cilindro 4 N33
Vlvula de dosificacin del combustible N290
Vlvula reguladora de la presin del combustible N276
Electrovlvula para limitacin de la presin
de sobrealimentacin N75
Motor para chapaleta de admisin V157
Unidad de mando de la mariposa J338
Vlvula de recirculacin de gases de escape N18
Vlvula de conmutacin para radiador de
recirculacin de gases de escape N345
Bomba 2 para circulacin de lquido refrigerante V178
Calefaccin para sonda lambda Z19
Unidad de control para precalentamiento automtico J179
Buja de precalentamiento 1 Q10Buja de precalentamiento 2 Q11
Buja de precalentamiento 3 Q12Buja de precalentamiento 4 Q13
Actuadores
Bus CAN dedatos Traccin
Unidad decontrol del
motor J623
S403_028
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Gestin del motor
El sistema de gestin del motor TDI 2.0 con sistemade inyeccin Common Rail corresponde al sistema deregulacin electrnica disel EDC 17 de la casa
Bosch.
El sistema de gestin de motores EDC 17 es una
versin ms desarrollada del EDC 16.En comparacin con el EDC 16 se diferencia por tener
una mayor capacidad de clculo y de memoria.
Ofrece adicionalmente la posibilidad de integrar
funciones de regulacin para tecnologas de futuro.
Gestin del motor
S403_052
Unidades de control en el bus CAN de datos
El esquema siguiente muestra la integracin de la unidad de control del motor en la estructura del bus CAN dedatos del vehculo. A travs del bus CAN de datos se intercambia informacin entre las unidades de control.
J527 Unidad de control para electrnica de la
columna de direccinJ533 Interfaz de diagnosis para bus de datos
J623 Unidad de control del motor
Leyenda
J104 Unidad de control para ABS
J217 Unidad de control para cambio automticoJ234 Unidad de control para airbag
J285 Unidad de control en el cuadro de instrumentos
S403_090
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Estructura y funcionamiento
Al acelerar a plena carga es preciso que el turbo-compresor genere muy rpidamente la presin de
sobrealimentacin.Para esos efectos acelera rpidamente las ruedas de
turbina y compresor y el turbo se acerca a su lmiteoperativo. Esto puede provocar cortes en el flujo del
aire, que provocan una sonoridad molesta y sepropagan por el trayecto de la sobrealimentacin.
S403_039
Turbocompresorde escape
Silenciador de flujo
Cmara de resonancia
S403_098
Silenciador de flujo
Detrs de la salida del turbocompresor se implanta un silenciador de flujo en el trayecto del aire de
sobrealimentacin, que asume la funcin de reducir sonoridad molesta del turbocompresor.
Turbocompresor de escape
La presin de sobrealimentacin para el motor TDI2.0 se genera por medio de un turbocompresorvariable.
Dispone de directrices de posicin variable, con lascuales se puede influir sobre el caudal de gases deescape que acta contra la turbina.
Esto supone la ventaja de poderse conseguir unapresin de sobrealimentacin ptima sobre toda la
gama de regmenes, y con ella una buena calidad dela combustin. Con las directrices variables se puede
ajustar la entrega de pares intensos y un buen
comportamiento en arrancada a regmenes inferioresy un bajo consumo de combustible y reducidas
emisiones de escape a regmenes superiores.Las directrices se regulan por vaco a travs de un
varillaje.
El aire de sobrealimentacin se pone a oscilar enla cmara de resonancia del silenciador de flujo.
Estas oscilaciones tienen aproximadamente lamisma frecuencia que la sonoridad del aire de
sobrealimentacin.Con la superposicin de las ondas sonoras del aire
de sobrealimentacin y las oscilaciones del aire de lacmara de resonancia en el silenciador de flujo seminimiza la sonoridad perturbadora.
Aire de sobrealimentacindel turbocompresor
Sensor de posicinpara actuador desobrealimentacin G581
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Gestin del motor
Regulacin de la presin desobrealimentacin
La regulacin de la presin de sobrealimentacinse encarga de gestionar la cantidad de aire que se
comprime en el turbo.
Leyenda
1 - Sistema de vaco2 - Unidad de control del motor J623
3 - Aire de admisin4 - Intercooler
5 - Electrovlvula para limitacin de la presin desobrealimentacin N75
6 - Compresor del turbo
7 - Depresor8 - Turbina de escape con reglaje de directrices
9 - Sensor de presin de sobrealimentacin G31 /sensor de temperatura del aire aspirado G42
Electrovlvula para limitacin de lapresin de sobrealimentacin N75
La vlvula limitadora de la presin de sobrealimenta-
cin es una versin electroneumtica. Gestiona ladepresin que se necesita para el reglaje de las
directrices a travs del depresor.
Efectos en caso de avera
Si se avera la vlvula no se aplica el vaco aldepresor. Un muelle en el depresor desplaza elvarillaje del mecanismo de modo que las directrices
del turbocompresor adopten una posicin mspronunciada (posicin de marcha de emergencia).
Al funcionar el motor a regmenes bajos y, por tanto,con una baja presin de los gases de escape,solamente est dada una baja presin de
sobrealimentacin. El motor entrega una menorpotencia y deja de ser posible la regeneracin
activa del filtro de partculas.
S403_097
Electrovlvula para limitacin de lapresin de sobrealimentacin N75
S403_040
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Sensor de presin de sobrealimentacin G31
Aplicaciones de la sealCon la seal del sensor de presin de sobrealimentacinse capta la presin momentnea del aire en el colector
de admisin. La unidad de control del motor necesitaesta seal para regular la presin de sobrealimentacin.
Efectos en caso de averaNo existe ninguna funcin supletoria para el caso en quese ausente la seal. La regulacin de la presin de
sobrealimentacin se desactiva y la entrega de potenciadel motor disminuye marcadamente.
No puede regenerarse el filtro de partculas.
Sensor de presin de sobrealimentacin G31 /sensor de temperatura del aire aspirado G42
El sensor de presin de sobrealimentacin G31 y el sensor de
temperatura del aire aspirado G42 estn integrados en uncomponente compartido que se instala en el colector de admisin.
S403_096
Sensor de temperatura del aire aspirado G42
La seal del sensor de temperatura del aire aspiradoes utilizada por la unidad de control del motor para
regular la presin de sobrealimentacin. Debido a quela temperatura influye sobre la densidad del aire de
sobrealimentacin, se utiliza la seal como valor decorreccin en la unidad de control del motor.
Sensor de posicin para actuador desobrealimentacin G581
El sensor de posicin para actuador desobrealimentacin se integra en el depresor del
turbo. Es un sensor de recorrido, con ayuda delcual la unidad de control del motor puede determinar
la posicin de las directrices en el turbocompresor.
Aplicaciones de la sealLa seal del sensor proporciona a la unidad decontrol del motor la informacin relativa a la posicinmomentnea de las directrices en el turbocompresor.
Conjuntamente con la seal del sensor de presin desobrealimentacin G31 puede conocerse as el estado
momentneo en que se encuentra la regulacin de lasobrealimentacin.
Efectos en caso de ausentarse la sealSi se avera el sensor se utiliza la seal del sensor depresin de sobrealimentacin y la seal de rgimen
del motor para derivar de ah la posicin en que seencuentran las directrices.
Se excita el testigo de emisiones de escape K83.
S403_095
Sensor de posicin para actuadorde sobrealimentacin G581
Intercooler
Sensor de presin de sobrealimentacin G31 /sensor de temperatura del aire aspirado G42
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Gestin del motor
La cantidad de gases de escape que se recirculan es
gestionada en la unidad de control del motor deacuerdo con una familia de caractersticas. El sistema
considera para ello el rgimen del motor, la cantidadinyectada, la masa de aire aspirada, la temperaturadel aire de admisin y la presin del aire.
En el grupo de escape ante el filtro de partculas se
instala una sonda lambda de banda ancha.Con la sonda lambda puede medirse el contenido deoxgeno en los gases de escape sobre una extensa
gama de medicin. Para el sistema de recirculacinde gases de escape se utiliza la seal de la sonda
lambda como valor de correccin para regular lacantidad de gases de escape que se hacen recircular.
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Leyenda
1 - Aire aspirado
2 - Unidad de mando de la mariposa J338 conpotencimetro de la mariposa G69
3 - Vlvula de recirculacin de gases de escape conpotencimetro para recirculacin de gases deescape G212 y vlvula de recirculacin de gases
de escape N184 - Unidad de control del motor J623
5 - Tubo de alimentacin de gases de escape6 - Sensor de temperatura del lquido refrigerante G627 - Sonda lambda G39
8 - Colector de escape9 - Turbocompresor
10 - Radiador de gases de escape11 - Vlvula de conmutacin para radiador de la
recirculacin de gases de escape N34512 - Motor para chapaleta de admisin V157 con
potencimetro para chapaleta de admisin G336
Recirculacin de gases de escape
La recirculacin de gases de escape es una medida que se aplica para reducir las emisiones de xidos ntricos.Con la recirculacin de gases de escape se realimenta una parte de los gases de escape al proceso de lacombustin. Con ello disminuye el contenido de oxgeno en la mezcla de combustible y aire, lo cual se traduce
en una combustin ms lenta. Con ello descienden los picos de temperatura de la combustin y se reducen lasemisiones de xidos ntricos.
Un radiador para recirculacin de gases de
escape se encarga de que se reduzca an ms latemperatura de la combustin a base de refrigerar
los gases de escape que se realimentan y posibilitala recirculacin de una mayor cantidad de gases deescape.
Este efecto se intensifica con la recirculacin de gases
de escape a baja temperatura.
El funcionamiento de la recirculacin de gases
de escape a baja temperatura se explica en lapgina 23 de este cuaderno.
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Vlvula de recirculacin de gases deescape N18
La vlvula de recirculacin de gases de escape N18
consta de un platillo accionado por un motorelctrico. La unidad de control del motor se encargade excitar el motor elctrico para efectuar un reglaje
sin escalonamientos. Con la cota de alzada delplatillo de la vlvula se controla la cantidad de gases
de escape que recirculan.
Efectos en caso de avera
Si se avera la vlvula de recirculacin de gases deescape N18 un muelle especfico cierra el platillo dela vlvula, no pudindose hacer recircular gases de
escape.
Potencimetro para recirculacin degases de escape G212
El potencimetro para recirculacin de gases deescape detecta la posicin que tiene el platillo de
la vlvula de recirculacin.
Aplicaciones de la seal
Con ayuda de esta seal, la unidad de control delmotor detecta la posicin en que se encuentra el
platillo de la vlvula. De ese modo se regula lacantidad de gases de escape que recirculan y conello el contenido de xidos ntricos en los gases de
escape.
Efectos en caso de avera
Si se avera el sensor se desactiva la recirculacin
de gases de escape. Al accionamiento de la vlvulade recirculacin de gases de escape se le corta la
alimentacin de corriente y el platillo es cerrado porun muelle especfico.
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Vlvula de recirculacin de gases de escape N18con potencimetro para recirculacin de gases deescape G212
La informacin detallada sobre la
estructura y funcionamiento delpotencimetro para recirculacin de
gases de escape figura en el Programaautodidctico SSP nm. 368
El motor TDI 2.0 / 125 kW con culatade 4 vlvulas.
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Gestin del motor
Vlvula de conmutacin pararadiador de la recirculacin de
gases de escape N345
El radiador de la recirculacin de gases de escape esconmutable. El motor y el filtro de partculas diselalcanzan con ello ms rpidamente su temperatura
operativa. El radiador de los gases de escape seconecta a partir del momento en que el lquido
refrigerante alcanza una temperatura de 37 C.
La vlvula de conmutacin para el radiador de larecirculacin de gases de escape es una versin
electroneumtica. Es la encargada de aplicar el vaconecesario al depresor del radiador para recirculacinde los gases de escape con objeto de efectuar la
conmutacin de la chapaleta en bypass.
Efectos en caso de avera
Si se avera la vlvula de conmutacin, el depresor
del radiador para la recirculacin de gases deescape ya no puede accionar la chapaleta en
bypass, la chapaleta se mantiene abierta y, por tanto,queda activada la refrigeracin de los gases de
escape. Esto hace que el motor y el filtro de partculasdisel tarden ms tiempo en alcanzar su temperaturaoperativa.
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Vlvula de conmutacin para radiador dela recirculacin de gases de escape N345
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Gestin del motor
Sistema de filtracin de partculas disel
En el motor TDI 2.0 CR, aparte de reducirse las emisiones de partculas de holln a base de las medidasimplantadas en el interior del motor, se las reduce adicionalmente por medio de un filtro de partculas disel.En el Tiguan, el filtro de partculas disel va alojado en una carcasa compartida con el catalizador de oxidacin.
Se implanta cerca del motor para lograr que alcance rpidamente su temperatura operativa.
Leyenda
1 - Unidad de control en el cuadro de instrumentos
J2852 - Unidad de control del motor J623
3 - Medidor de la masa de aire G704 - Motor disel
5 - Sensor de temperatura de gases de escape 1 G2356 - Turbocompresor
7 - Sonda lambda G39
8 - Catalizador de oxidacin9 - Filtro de partculas disel10 - Sensor de temperatura de los gases de
escape 3 G49511 - Sensor de presin 1 para gases de escape
G45012 - Sensor de temperatura de los gases de
escape 4 G648
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Sensor de presin paragases de escape G450
Sensor de temperatura degases de escape 4 G648
Empalme para sensor de presinpara gases de escape G450
Sensor de temperatura degases de escape 3 G495
S403_073
Sonda lambda G39
Estructura del sistema
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Arquitectura
El filtro de partculas disel y el catalizador de oxidacin se montan alojados independientemente en una carcasacompartida. El catalizador de oxidacin se encuentra dispuesto ante el filtro de partculas en lo que respecta al
sentido de flujo.
La arquitectura con el catalizador de oxidacin antepuesto ofrece, en combinacin con el sistema de inyeccin
Common Rail, las ventajas siguientes:
Con esa colocacin del catalizador de oxidacin se consigue un ascenso de temperatura de los gases deescape desde antes de entrar en el filtro de partculas disel, con lo cual este ltimo alcanza rpidamente
su temperatura operativa.
En la fase de deceleracin se evita que el filtro de partculas disel sea enfriado demasiado intensamente por elaire fro aspirado. El catalizador de oxidacin hace en este caso las veces de un acumulador de temperatura,
cuyo calor es llevado por el caudal de los gases de escape hacia el filtro de partculas.
Durante el ciclo de regeneracin se puede regular de un modo ms refinado la temperatura de los gases de
escape, en comparacin con el procedimiento en un filtro de partculas disel con recubrimiento cataltico.
El sensor de temperatura de los gases de escape 3 determina la temperatura de los gases directamente ante elfiltro de partculas. Esto permite calcular con exactitud la cantidad de combustible para el ciclo de postinyeccinque se necesita para aumentar la temperatura de los gases de escape en el modo de regeneracin.
Sensor de temperatura delos gases de escape 3, G495
Filtro de partculas disel
Sonda lambda G39Catalizador de oxidacin
Empale para sensor de presinde los gases de escape G450
Sensor de temperatura delos gases de escape 4, G648
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Caudal de gasesde escape
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Gestin del motor
Funcionamiento
Los gases de escape con contenido de holln fluyen
a travs de las paredes filtrantes porosas de losconductos de entrada.
Las partculas de holln son retenidas en los conductos
de entrada, contrariamente a lo que sucede con loscontenidos gaseosos.
La estructura y el funcionamiento delcatalizador de oxidacin estn descritos en
el Programa autodidctico SSP nm. 124Motor disel catalizado.
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Catalizador de oxidacin
El sustrato del catalizador es de metal, para que alcance rpidamente la temperatura de inicio delfuncionamiento. Este cuerpo de metal posee una capa de xido de aluminio, sobre la cual se aplica
por metalizacin una capa final de platino, como material cataltico para los hidrocarburos (HC) y elmonxido de carbono (CO).
Funcionamiento
El catalizador de oxidacin convierte una gran
parte de los hidrocarburos (HC) y del monxidode carbono (CO) en vapor de agua y dixido de
carbono.
Filtro de partculas disel
El filtro de partculas disel consta de un cuerpo cermico de carburo de silicio con geometra alveolar. El cuerpocermico est subdividido en una gran cantidad de pequeos conductos con el paso alternadamente cerrado. De
ah resulta una configuracin de conductos de entrada y salida separados por paredes filtrantes.
Las paredes filtrantes son porosas y van recubiertas con una capa de sustrato en xido de aluminio y cerxido. Eneste sustrato se metaliza platino, siendo un metal noble que funciona como catalizador.
En el Programa autodidctico SSP nm. 336
Filtro de partculas disel con recubrimientocataltico se proporciona informacin fundamental
acerca del sistema de filtracin de partculas disel.
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Regeneracin
Para evitar que se obstruya el filtro por saturacin con partculas de holln y ello afecte su funcionamiento espreciso regenerarlo de forma sistemtica. En el ciclo de regeneracin se incineran (oxidan) las partculas de
holln retenidas en el filtro.
La regeneracin del filtro de partculas se realiza en las siguientes fases:
Regeneracin pasiva
Fase de caldeo
Regeneracin activa
Recorrido de regeneracin por parte del cliente
Regeneracin en el Servicio
Regeneracin pasiva
Con motivo de la regeneracin pasiva se queman de forma continua las partculas de holln, sin que intervenga lagestin del motor. Esto sucede principalmente al trabajar el motor con cargas intensas, por ejemplo al circular porautopista, teniendo los gases de escape temperaturas entre 350 C y 500 C.
Las partculas de holln son convertidas por medio de una reaccin con dixido de nitrgeno en dixido decarbono.
Fase de caldeo
Para calentar lo ms rpidamente posible el catalizador de oxidacin y el filtro de partculas fros y hacer quealcancen con ello su temperatura operativa, la gestin del motor pone en vigor un ciclo de postinyeccin a
continuacin de la inyeccin principal.Este combustible se quema en el cilindro y aumenta el nivel de temperaturas de la combustin. El calor producido
pasa con el caudal de aire en el grupo de escape hacia el catalizador de oxidacin y al filtro de partculas.La fase de caldeo finaliza en cuanto se alcanza por un tiempo definido la temperatura operativa en el catalizador
de oxidacin y en el filtro de partculas.
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Gestin del motor
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Regeneracin activa
En una gran parte del margen operativo las temperaturas de los gases de escape no son suficientes para efectuaruna regeneracin pasiva. Al no poderse degradar las partculas de holln se producen acumulaciones de holln en
el filtro.En cuanto el filtro alcanza una saturacin de holln especfica la gestin del motor inicia un ciclo de regeneracinactiva. Las partculas de holln se queman transformndose en dixido de carbono teniendo los gases de escape
temperaturas de 550 a 650 C.
Funcionamiento de la regeneracin activa
Las cargas de holln en el filtro de partculas se calculan por medio de dos modelos matemticos programados enla unidad de control del motor.
Un modelo matemtico de las cargas contempla el perfil de conduccin del usuario, as como seales de lossensores de temperatura de los gases de escape y de la sonda lambda.
Otro modelo matemtico para calcular la saturacin con partculas de holln contempla la resistencia que opone
el filtro de partculas al flujo. Se calcula con ayuda de las seales del sensor de presin 1 para gases de escape, delos sensores de temperatura de los gases de escape y del medidor de la masa de aire.
Sensor de presin de los
gases de escape G450
Unidad de controldel motor J623
Sensor de temperatura de losgases de escape 3 G495
Sonda lambda G39
Medidor de la masade aire G70
Filtro de partculas diselCatalizador de oxidacin
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La alimentacin del aire de admisin es regulada
por la unidad de mando de la mariposa.
Se desactiva la recirculacin de gases de escapepara subir la temperatura de la combustin y el
contenido de oxgeno en la cmara de combustin.
Poco despus de un ciclo de inyeccin retardado
se aplica el primer ciclo de postinyeccin paraaumentar la temperatura de la combustin.
Posteriormente a la inyeccin principal se inicia unciclo de postinyeccin adicional. Este combustible
no se quema en el cilindro, sino que se evapora enla cmara de combustin.
Los hidrocarburos inquemados de estos vapores
de combustible se oxidan en el catalizador deoxidacin. El calor generado de esa forma pasa
con el caudal de aire hacia el filtro de partculasy se encarga de aumentar la temperatura de los
gases de escape ante el filtro de partculas hastaaprox. 620 C.
La unidad de control del motor utiliza la seal delsensor de temperatura de gases de escape 3 G345
ante el filtro de partculas para calcular lacantidad que ha de dosificarse en la postinyeccin
retardada.
El sistema adapta la presin de sobrealimentacinpara evitar que la entrega de par vare de un
modo palpable para el conductor durante el ciclode regeneracin.
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Medidas que aplica la unidad de control del motor en la regeneracin activa para aumentar la temperatura
de los gases de escape:
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Regeneracin en el Servicio
Si el recorrido de regeneracin no ha tenido el xito deseado y las cargas del filtro de partculas disel hanalcanzado 40 gramos, adicionalmente al testigo para filtro de partculas disel se enciende tambin el testigo
luminoso de precalentamiento.En la pantalla del cuadro de instrumentos aparece el texto Fallo motor - taller.Con ello se indica al conductor la necesidad de acudir al taller ms prximo. Para evitar que se dae el filtro de
partculas disel se bloquea su regeneracin activa en la unidad de control del motor.
El filtro de partculas nicamente puede ser regenerado en el taller con ayuda de una regeneracin de Serviciocon el VAS 5051.
Gestin del motor
Recorrido de regeneracin por parte del cliente
Si predominan los recorridos extremadamente cortos no se alcanza una temperatura suficientemente alta enlos gases de escape para poder regenerar el filtro. Si las cargas en el filtro de partculas disel alcanzan una
saturacin lmite se enciende el testigo luminoso para filtro de partculas disel en el cuadro de instrumentos.Con esta seal se exhorta al conductor a que efecte un recorrido de regeneracin. Para ello se tiene queconducir el vehculo durante un perodo breve a una velocidad superior, para que los gases de escape alcancen
una temperatura suficientemente alta y se mantengan durante ese intervalo las condiciones operativas necesariaspara una regeneracin.
A partir de una carga de 45 gramos deja de ser posible una regeneracin en el Servicio, porser excesivo el riesgo de que se destruya el filtro. En ese caso se tiene que sustituir el filtro.
Los datos especficos acerca del comportamiento dinmico necesario al encenderseel testigo luminoso para filtro de partculas disel se consultarn en el manual de
instrucciones del vehculo.
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Sustitucin del filtro
Ejemplo:Aumento de las cargas de holln
Regeneracin pasiva
Regeneracin activa
Recorrido de regeneracin porparte del cliente
Regeneracin en el Servicio
Cargaengramos
Tiempo
Ejemplo:Desarrollo al tener xito laregeneracin en la fase respectiva
Fases de regeneracin, motor TDI 2.0 CR en el Tiguan
Regeneracin kilomtrica
La regeneracin kilomtrica es una regeneracindel filtro de partculas supeditada a un recorrido
especfico. La unidad de control del motor iniciaautomticamente un ciclo de regeneracin activasi en el ltimo recorrido de 750 - 1.000 km no se
produjo una regeneracin con xito o si no seprodujo en absoluto, independientemente del
estado de saturacin del filtro de partculas disel.La regeneracin kilomtrica sirve de seguridadadicional para mantener reducido el estado de
cargas en el filtro de partculas disel.
Durante el normal funcionamiento del motor siempre se quema una pequea cantidad de aceite
de motor. Una parte del aceite de motor quemado se acumula en forma de cenizas en el filtro departculas. Estas cenizas de aceite no pueden eliminarse ni con una regeneracin activa.
Para tener establecido el funcionamiento eficaz del filtro de partculas disel se tiene que revisarel valor lmite de la masa de cenizas que marca el bloque de valores de medicin dentro del marcode la Inspeccin.
Si se sobrepasa este lmite se tiene que sustituir el filtro de partculas disel.Obsrvense tambin a este respecto las indicaciones proporcionadas en Mantenimiento a la
milsima en el sistema ELSA.
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Ventajas del sistema de precalentamiento:
Arranque parecido al de un motor de gasolina
a temperaturas de hasta 24 C bajo cero
Tiempo de caldeo extremadamente breve. En un
lapso de 2 segundos se alcanzan hasta 1.000 Cen la buja de precalentamiento.
Temperaturas controlables para preincandescenciay postincandescencia
Susceptible de autodiagnosis
Forma parte del sistema de diagnosis EOBD
Gestin del motor
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Sistema de precalentamiento
El motor TDI 2.0 con sistema de inyeccin Common Rail tiene un sistema de precalentamiento y arranque rpidodisel. Hace posible un arranque inmediato, sin tiempos de espera de precalentamiento, parecido al de un motorde gasolina prcticamente en cualquier condicin climatolgica.
Sensor de rgimendel motor G28
Unidad de controldel motor J623
Unidad de control paraprecalentamientoautomtico J179
Sensor de temperatura dellquido refrigerante G62
Unidad de control de lared de a bordo J519
Unidad de controlen el cuadro deinstrumentos J285
Testigo deprecalentamiento K29
Buja deprecalentamiento 1Q10
Buja deprecalentamiento 4Q13
Buja deprecalentamiento 3Q12
Buja deprecalentamiento 2Q11
Interfaz de diagnosispara bus de datos J533
Estructura del sistema
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Excitacin desfasada de las bujas de precalentamiento
Para aliviar la tensin de la red de a bordo durante las fases de incandescencia se procede a excitar las bujas deforma desfasada. El flanco descendente de la seal es el que excita a la siguiente buja.
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Funcionamiento
Preincandescencia
La excitacin de las bujas de precalentamiento en acero correa a cargo de la unidad de control del motor atravs de la unidad de control para precalentamiento automtico J179, procediendo de forma desfasada, conayuda de una seal modulada en anchura de los impulsos (PWM). La tensin en la buja de precalentamiento
individual se ajusta a travs de la frecuencia de los impulsos PWM. Para el arranque rpido a temperaturasambiente por debajo de los 18 C se aplica la tensin mxima de 11,5 voltios para el precalentamiento. Garantiza
que la buja se caliente a unos 1.000 C en un tiempo muy breve (2 segundos como mximo). Con ello se reduce eltiempo de precalentamiento del motor.
Postincandescencia
Reducindose de forma continua la proporcin de perodo de la seal PWM se rebaja la tensin para el ciclode postincandescencia hasta la tensin nominal de 4,4 voltios, dependiendo del punto operativo en cuestin.
La postincandescencia se aplica durante un mximo de 5 minutos despus del arranque del motor, hasta que la
temperatura del lquido refrigerante alcance 18 C. La postincandescencia contribuye a reducir las emisiones dehidrocarburos y la sonoridad de la combustin durante la fase de calentamiento del motor.
Cilindro 1
Cilindro 2
Cilindro 3
Cilindro 4
Buja deprecalentamiento
Tiempo (s)
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Esquema de funciones
Gestin del motor
A BateraC AlternadorF Conmutador de luz de frenoG6 Bomba de preelevacin de combustibleG28 Sensor de rgimen del motorG31 Sensor de presin de sobrealimentacinG39 Sonda lambdaG40 Sensor HallG42 Sensor de temperatura del aire aspiradoG62 Sensor de temperatura del lquido refrigeranteG69 Potencimetro de la mariposaG70 Medidor de la masa de aireG79 Sensor de posicin del pedal acelerador
G81 Sensor de temperatura del combustibleG83 Sensor de temperatura del lquido refrig. a salida
radiadorG185 Sensor de posicin del pedal acelerador 2
G212 Potencimetro para recirculacin de gases de escapeG235 Sensor de temperatura de los gases de escape 1G247 Sensor de presin del combustibleG336 Potencimetro para chapaleta de admisinG450 Sensor de presin 1 para gases de escapeG476* Sensor de posicin del embragueG495 Sensor de temperatura de los gases de escape 3G581 Sensor de posicin para actuador de sobrealimentacinG648 Sensor de temperatura de los gases de escape 4J17 Rel de bomba de combustibleJ179 Unidad de control para precalentamiento automticoJ317 Rel para alimentacin de tensin de borne 30J338 Unidad de mando de la mariposa
J519 Unidad de control de la red de a bordoJ623 Unidad de control del motorJ832 Rel para bomba de combustible adicionalN18 Vlvula de recirculacin de gases de escape
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N30-33 Inyector para cilindro 1-4N75 Electrovlvula para limitacin de la presin de
sobrealimentacinN276 Vlvula reguladora de la presin del combustibleN290 Vlvula de dosificacin del combustibleN345 Vlvula de conmutacin para radiador de la
recirculacin de gases de escapeQ10-13 Bujas de precalentamiento 1-4S FusibleV157 Motor para chapaleta de admisinV178 Bomba 2 para circulacin de lquido refrigeranteV393 Bomba de combustible adicionalZ19 Calefaccin para sonda lambda
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1 Bus CAN de datos Low2 Bus CAN de datos High
Seal de entradaSeal de salidaPositivoMasaBus CANBidireccional
* Slo en vehculos con cambio manual
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Herramientas especiales
Servicio
Designacin Herramienta Aplicacin
T10172/9 Adaptador Adaptador para el til de retencinT10172, para retener el pin de labomba de alta presin
T10377 Manguito de montaje Para montar el anillo toroidal en elinyector
T10384 Llave anular decarraca
Para desmontar y montar el filtro departculas disel
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Designacin Herramienta Aplicacin
T10385 Vaso Para desmontar y montar el tubo derecirculacin de gases de escape
T40064/1 Elemento de presin Elemento de presin para el extractorT40064, para desmontar la poleadentada de la bomba de alta presin
T40094 Herramienta decolocacin para
rboles de levasT40094/1 AlojamientoT40094/2 AlojamientoT40094/9 AlojamientoT40094/10 AlojamientoT40094/11 Tapa
Para desmontar y montar el rbol delevas
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Herramientas especiales
Servicio
Designacin Herramienta Aplicacin
T40095 til aprisionador Para desmontar y montar el rbol delevas
T40096/1 til de sujecin Para sujetar el pin dividido del rbolde levas al desmontar y montar elrbol
T40159 Vaso con cabezalesfrico
Para trabajos de montaje en el colectorde admisin
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Qu respuesta es correcta?
Pueden ser correctas una o varias de las respuestas proporcionadas.
1. Qu funcin asume el colector de admisin con chapaletas de turbulencia espiroidal?
a) Con la posicin de las chapaletas de turbulencia espiroidal se ajusta la turbulencia espiroidal del aire de
admisin en funcin del rgimen y la carga del motor.
b) Con la posicin de las chapaletas de turbulencia espiroidal se conmuta entre un conducto de admisincorto y uno largo en funcin de una familia de caractersticas.
c) Las chapaletas de turbulencia espiroidal cierran al parar el motor, para interrumpir as la alimentacin deaire y posibilitar una fase de parada suave.
2. Qu afirmacin es correcta acerca de la recirculacin de gases de escape a baja temperatura?
a) Con la refrigeracin de los gases recirculados puede hacerse recircular una mayor cantidad de gases deescape, lo cual permite reducir an ms las emisiones de xidos ntricos del motor.
b) Con la refrigeracin de los gases de escape recirculados se protege el filtro de partculas disel contra
temperatura excesiva.
c) Se procede a refrigerar los gases de escape recirculados para que el motor consiga una mayor potencia
mxima.
3. Qu funcin asume la vlvula de rebose en la bomba de alta presin?
a) La vlvula de rebose regula la cantidad de combustible que pasa a la zona de alta presin.
b) Regula la presin del combustible en la zona de baja presin de la bomba de alta presin.
c) Es una vlvula de seguridad para proteger a la bomba de alta presin contra temperaturas excesivas del
combustible.
Pruebe sus conocimientos
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4. Qu afirmacin es correcta acerca de la bomba de combustible adicional V393?
a) La bomba de combustible adicional V393 alimenta gasoil a la calefaccin independiente.
b) La implantacin de la bomba de combustible adicional V393 elimina la necesidad de instalar una bombade combustible para preelevacin en el depsito de combustible.
c) La bomba de combustible adicional intensifica la presin del combustible en la zona de alimentacin ysuministra suficiente combustible a la bomba de alta presin en cualquier condicin operativa.
5. Complete las designaciones faltantes:
Pruebe sus conocimientos
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1 - Unidad de control en el cuadro deinstrumentos J285
2 -
3 -
4 - Motor disel
5 -
6 - Turbocompresor
7 -
8 -
9 -
10 -
11 -
12 -
6. Para qu se utiliza esta herramienta especial?
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Para
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Soluciones:
1.a;
2.a;
3.b;
4.c;
5.2-UnidaddecontroldelmotorJ623
3-MedidordelamasadeaireG70
5-Sensordetemperaturadelosgasesdeescape1G235
7-SondalambdaG39
8-Catalizadordeoxidacin
9-Filtrodepartculas
10-Sensordetemperaturadelosgasesdeescape3G495
11-Sensordepresin1paragasesdeescapeG45012-Sensordetemperaturadelosgasesdeescape4G648
6.Paraelmontajedelanillotoroidalenelinyector
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