Seat TSI Bedienungsanleitung
1,4l tsi-motor mit aktivem zylindermanagement act lehrheft nr. 156
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Inhaltszusammenfassung für Seat TSI
- Seite 1 1,4L TSI-Motor mit aktivem Zylindermanagement ACT Lehrheft Nr. 156...
- Seite 2 SEAT führt einen neuen 1,4L TSI-Motor mit den Kennbuchstaben CPTA ein, der zur Benzinmotorenfamilie EA211 gehört. Bei diesem Motor kommt zum ersten Mal das aktive Zylindermanagement (ACT) zur Anwendung, dessen Technologie auf der zeitweiligen Abschaltung von zwei der vier vorhandenen Zylinder beruht.
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
INHALT Vorstellung ............4 Funktionsbedingungen . -
Seite 4: Vorstellung
VORSTELLUNG D156-02 1,4L Motor aktivem - Abgasturbolader mit elektrisch betätigtem Zylindermanagement weist im Vergleich zur Überdruckventil. Originalversion einige Unterschiede auf. Zylinderkopf integrierter Die wichtigsten sind: Abgaskrümmer. - Anpassungen am Zylinderkopf zur Einbindung - Verstellung der Ein- und Auslassnockenwelle. Stellelemente verschiebbaren - Geregelte Ölpumpe. - Seite 5 1000 3000 5000 7000 D156-03 TECHNISCHE DATEN Kennbuchstaben:........CPTA Die neue Motorengeneration EA211 weist eine Hubraum:..........1395cm deutliche Gewichtsverringerung auf. Die Fertigung Bohrung und Hub:....74,5mm x 80,0mm von Leichtbauteilen wie Kurbelwelle, Pleuelstan- Verdichtungsverhältnis:......10:1 gen, hohl ausgeführte Lagerzapfen sowie Kolben Ventile pro Zylinder:.........4 und Motorblock aus Aluminium begünstigte die Max.
- Seite 6 VORSTELLUNG AKTIVES ZYLINDERMANAGEMENT Ventile für Nockenwellenverstellung Das aktive Zylindermanagement besteht in der Abschaltung der Zylinder 2 und 3. Die Ein- und Auslassventile werden vollständig geschlossen, wobei es weder zur Einspritzung noch Zündung kommt und der Motor mit nur zwei Zylindern läuft. Zylinderkopfhaube Zur Abschaltung der Ventile kommen jeweils zwei Stellelemente für die Ein- und Auslassnocken...
- Seite 7 Stellelement für Stellelement für Einlassnockenverstellung Auslassnockenverstellung Zylinder 3 Zylinder 2 Stellelement für Auslassnockenverstellung Zylinder 3 Hallgeber G40 Hallgeber 2 G163 Antriebsrad für Kühlmittelpumpe Verschiebbare Nockenstücke Starres Kugellager Auslassnockenwelle Verschiebbare Starres Nockenstücke Kugellager D156-04 Zylinderkopf...
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Seite 8: Funktionsbedingungen
FUNKTIONSBEDINGUNGEN Für die Zylinderabschaltung müssen folgende Bei höheren Drehmomenten wird die Bedingungen erfüllt werden: Abschaltung aufgehoben und der 4-Zylinder- - Die Motordrehzahl muss zwischen 1250 und Betrieb erneut aktiviert. 4000 1/min liegen. niedrigeren - Die Öltemperatur ist ein maßgeblicher Faktor Drehzahlbereichen würde es im 2-Zylinder-Betrieb im System. -
Seite 9: Vorteile Des Aktiven Zylindermanagements
VORTEILE DES AKTIVEN ZYLINDERMANAGEMENTS ENTDROSSELUNG Ein großer Nachteil von Ottomotoren gegenüber Dieselmotoren ist die Drosselung im Teillastbereich. Während bei Dieselmotoren ein praktisch drosselfreier Betrieb möglich ist und das Drehmoment über die eingespritzte Kraftstoffmenge geregelt wird, muss das Kraftstoff-Luft-Gemisch bei Benzinmotoren in fast allen Betriebsbedingungen mit Lambda = 1 geregelt werden. - Seite 10 VORTEILE DES AKTIVEN ZYLINDERMANAGEMENTS Nullhubnocken auf der Nullhubnocken auf der Auslassnockenwelle Einlassnockenwelle Auslassventil geschlossen Einlassventil geschlossen D156-08 WENIGER GASWECHSELVERLUSTE Durch die Abschaltung der Zylinder 2 und 3 unterbleibt der Gaswechsel vollständig. Die Rollenschlepphebel dieser Zylinder arbeiten mit Nullhubnocken, wodurch die Ventile geschlossen bleiben.
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Seite 11: Motormechanik
MOTORMECHANIK Einlassnockensteller Hallgeber Festes Nockenstück Nockenwellengehäuse Zylinderstift mit Löchern Verschiebbares Nockenstück Auslassnockenwelle Lagerrahmen D156-10 Für die Systemanpassung wurden vor allem am Auf jeder Welle befinden sich: Zylinderkopf Motors Veränderungen - Zwei feste Nockenstücke für die Zylinder 1 und vorgenommen. Nockenwellengehäuse besteht Aluminiumguss, wobei... - Seite 12 MOTORMECHANIK Federbelastete Kugel Geberrad für Hallgeber Festes Nockenstück für Zylinder 4 D156-13 Bewegliches Nockenstück für Zylinder 2 Bewegliches Nockenstück für Zylinder 3 Verzahnung D156-14 Zylinderstift mit Löchern D156-12 NOCKENWELLEN Die Nockenstücke für die Zylinder 2 und 3, Sowohl auf der Einlass- als auch auf der Auslassnockenwelle sind zwei...
- Seite 13 VERSCHIEBBARES NOCKENSTÜCK 2-ZYLINDER-MODUS (NULLHUBNOCKEN) Greift der Stift in die Nut des verschiebbaren Nockenstücks ein, wird dieses in Längsrichtung auf der Nockenwelle verschoben und dadurch auf den anderen Nocken umgeschaltet. Nun rotiert der „Nullhubnocken“ über den Schlepphebel, ohne dabei eine Hubbewegung des Ventils zu erzeugen.
- Seite 14 MOTORMECHANIK NOCKENSTELLER Elektrischer Magnetspule Anschluss Die Nockensteller sind auf dem Zylinderkopf Magnetspule angebracht. Es gibt insgesamt 4 Stellelemente: N583- Einlassnockensteller für Zylinder 2. N587- Auslassnockensteller für Zylinder 2. N591- Einlassnockensteller für Zylinder 3. N595- Auslassnockensteller für Zylinder 3. Diese Stellelemente sind ähnlich wie die des Valvelift-Systems früheren Modellen...
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Seite 15: Komfortmaßnahmen
KOMFORTMAßNAHMEN Ein Aspekt, der bei der Zylinderabschaltung zu berücksichtigen ist, sind Maßnahmen, die zur Vermeidung von Vibrationen und Geräuschen des Motors im 2-Zylinder-Betrieb ergriffen werden müssen. Das gute Laufverhalten des Motors liegt in der steifen Motorkonstruktion, dem leichten Kurbelwellenmechanismus und der Quereinbaulage begründet. Bei der Abschaltung der Zylinder 2 und 3 wird ein gleichmäßiges Zündintervall beibehalten. - Seite 16 KOMFORTMAßNAHMEN ZWEIMASSENSCHWUNGRAD Das Zweimassenschwungrad wurde hinsichtlich der Torsionsfederkennlinie speziell ausgelegt. Mit einer sehr weichen ersten Stufe für den 2-Zylinder- Modus und einer steifen zweiten Stufe für den 4- Zylinder-Modus. D156-20 ABGASANLAGE Um den unterschiedlichen Abgasbedingungen im 2- und 4-Zylinder-Modus Stand zu halten, wurden am Aufbau der Abgasanlage Veränderungen vorgenommen.
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Seite 17: Zylinderabschaltung Und -Zuschaltung
ZYLINDERABSCHALTUNG UND -ZUSCHALTUNG MOTORSTEUERGERÄT Das Motorsteuergerät des ACT-Systems arbeitet mit der Steuerung Bosch Motronic 17.5.21. Zu den spezifischen Funktionen des Steuergeräts zählen vor allem: Permanente Feststellung, Kraftstoffverbrauch im 2- oder 4-Zylinder-Modus höher ist, und dementsprechende Zu- und Abschaltung. Steuerung Aktivierungs- Deaktivierungssignale der Nockensteller. - Seite 18 ZYLINDERABSCHALTUNG UND -ZUSCHALTUNG ABSCHALTVORGANG Die Zylinderabschaltung dient dazu, die Zylinder 2 und 3 vollständig stillzulegen. Dieser Vorgang dauert gerade einmal paar Millisekunden läuft innerhalb einer kompletten Nockenwellenumdrehung ab. Währenddessen muss sichergestellt werden, dass der Fahrer keine Veränderungen am Fahrverhalten sowie Lastsprünge oder ein Motorruckeln wahrnimmt. Die ordnungsgemäße Einhaltung der Ablaufreihenfolge ist ebenso maßgeblich, da der Lambda-Wert immer bei 1 liegen muss.
- Seite 19 PHASE 2 - ABGASAUSSTOß. 2-ZYLINDER-MODUS. Nach dem letzten Zyklus werden die Abgase ausgestoßen und das Motorsteuergerät steuert über ein Massesignal die für die Verschiebung der beweglichen Nockenstücke zuständigen Stellelemente an. Nun rotieren die Nullhubnocken über die Schlepphebel und die Auslassventile der Zylinder 2 und 3 bleiben vollständig geschlossen.
- Seite 20 ZYLINDERABSCHALTUNG UND -ZUSCHALTUNG PHASE 4 - EINLASSVENTILE. 2-ZYLINDER-MODUS. Bevor die Einlassventile geschlossen werden, wird erneut Frischluft angesaugt. Die im Zylinder eingeschlossene Luft übt eine Federwirkung aus, wobei die zum Zusammendrücken erforderliche Kraft die Abwärtsbewegung des Kolbens unterstützt. Nach dem Ansaugen der Frischluft steuert das Motorsteuergerät die für die Verschiebung der beweglichen Nockenstücke zuständigen Metallstifte über ein Massesignal an.
- Seite 21 ZUSCHALTVORGANG Ist die Umschaltung in den 4-Zylinder-Betrieb erforderlich, werden die Zylinder 2 und 3, wenn es die Fahrbedingungen zulassen, zugeschaltet. Ebenso wie bei der Abschaltung der Zylinder darf der Fahrer keinerlei Veränderungen am Laufverhalten des Motors wahrnehmen. Aus diesem Grund wurden beim Zuschaltvorgang eine Reihe von Maßnahmen getroffen.
- Seite 22 ZYLINDERABSCHALTUNG UND -ZUSCHALTUNG PHASE 3 - EINLASSVENTILE. 4-ZYLINDER-MODUS. Die Nockenstücke werden erneut verstellt und die Schlepphebel von den Einlassnocken mit Normalhub betätigt, wodurch wieder Frischluft angesaugt wird. D156-34 PHASE 4 - VERSTELLUNG DES ZÜNDZEITPUNKTS. 4-ZYLINDER-MODUS. Da die Einspritzung und Zündung wieder bei allen Zylindern aktiv und die Drosselklappe sehr weit geöffnet ist, würde es im nächsten Zyklus zu einer deutlichen Steigerung des Drehmoments kommen.
- Seite 23 PHASE 5 - DROSSELKLAPPENSTELLUNG. 4-ZYLINDER-MODUS. Die Drosselklappe wird bis zum Erreichen der Ausgangsposition geschlossen. Jetzt müssen alle vier Zylinder mit Frischluft versorgt und Drehmomentsprünge vermieden werden. Die Zündzeitpunkte aller Zylinder werden in diesem Fall nach früh verstellt, um eine optimale Leistung zu erzielen.
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Seite 24: Motorsteuerung
MOTORSTEUERUNG Saugrohrdruckgeber G71 Ansauglufttemperaturgeber Motordrehzahlgeber G28 Motorsteuergerät J623 Hallgeber G40 Hallgeber 2 G163 Drosselklappensteuereinheit J338 Winkelgeber 1 und 2 für Drosselklappenantrieb bei elektrischer Gasbetätigung G187, G188 Gaspedalstellungsgeber G79, G185 Einlassnockensteller für Zylinder 2 und 3 N583, N591 Steuergerät im Schalttafeleinsatz J285 Auslassnockensteller für Zylinder 2 und 3 N587, N595... - Seite 25 Einspritzventil für Zylinder 1-4 N30-N33 Zündspule 1-4 mit Leistungsendstufe N70, N127, N291, N292 Drosselklappensteuereinheit J338 Winkelgeber 1 und 2 für Drosselklappenantrieb bei elektrischer Gasbetätigung G187, G188 Einlassnockensteller für Zylinder 2 und 3 N583, N591 Auslassnockensteller für Zylinder 2 und 3 N587, N595 Diagnose-Interface für Datenbus J533 Beschreibung der Ölpumpe...
- Seite 26 MOTORSTEUERUNG HALLGEBER G40 UND G163 Hallgeber dienen exakten Positionsbestimmung der Nockenwellen. Dieses Signal sowie jenes des Drehzahlgebers für Bei einem Signalausfall eines dieser Geber wechselt der Motor in den 4-Zylinder-Modus. Zudem wird ein Eintrag im Ereignisspeicher abgelegt Fehlerlampe K132 Schalttafeleinsatz aktiviert. D156-40 Hallgeber G40 Hallgeber 2 G163...
- Seite 27 SAUGROHRDRUCKGEBER G71 UND ANSAUGLUFTTEMPERATURGEBER G42 Saugrohrdrucksignal für Umschaltung vom 2- in den 4-Zylinder-Modus und umgekehrt ebenfalls wesentlich. einer Änderung des Betriebsmodus werden die Ventile geöffnet und geschlossen, was zu einer Veränderung des Saugrohrdrucks führt, der für die Umschaltung bestimmte Sollwerte erfüllen muss.
- Seite 28 MOTORSTEUERUNG EINLASSNOCKENSTELLER N583/ Einlassnockensteller für Einlassnockensteller für Zylinder 3 N591 N591 UND AUSLASSNOCKENSTELLER Zylinder 2 N583 N587/N595 Das Motorsteuergerät muss permanent über die Position der Nockenstücke informiert sein. Daher erzeugen die Metallstifte bei ihrer Rückkehr in die Ausgangsposition eine Induktionsspannung, die Steuergerät ordnungsgemäßen Abschluss des Umschaltvorgangs signalisiert.
- Seite 29 METALLSTIFT FÜR BEWEGLICHES Motorsteuergerät Hauptrelais NOCKENSTÜCK IM RUHEZUSTAND Motorsteuergerät erkennt, dass Metallstifte die Ausgangsstellung einnehmen, da sich beide Permanentmagneten in Ruhestellung Spule Elektrischer Anschluss befinden. Zu diesem Zeitpunkt liegt am elektrischen Anschluss Batteriespannung an. Ankerscheibe mit Permanentmagne Metallstift D156-45 METALLSTIFT FÜR BEWEGLICHES NOCKENSTÜCK AUSGEFAHREN Massesignal Bei der Ansteuerung des Stellelements legt das...
- Seite 30 MOTORSTEUERUNG METALLSTIFT FÜR BEWEGLICHES Massesignal NOCKENSTÜCK ZURÜCKGESCHOBEN Durch das Zurückschieben des Metallstifts zusammen mit dem Permanentmagneten wird in die Magnetspule des Elektromagneten eine Spannung induziert. Das Motorsteuergerät erkennt anhand des Rückwurfsignals, dass Nockenstück verschoben wurde und der Metallstift in die Ausgangsposition zurückgekehrt ist.
- Seite 31 Weg, ohne die ausdrückliche Genehmigung durch SEAT, S.A. TITEL: 1,4L TSI-Motor mit aktivem Zylindermanagement ACT AUTOR: After Sales Technical Training. Alle Rechte vorbehalten. SEAT, S.A. Autovía A-2, Km 585, 08760 - Martorell, Barcelona (España) 1. Auflage VERÖFFENTLICHUNGSDATUM: Juli 2013 Druckvorbereitung und Druck: Openprint - Avda.
- Seite 32 ENJOYNEERING We are Spanish and German. We are passionate perfectionists. We are emotional technologists. Everything we know, is everything you feel. We give design a purpose. We bring technology to life. We call it ENJOYNEERING. We are SEAT.