Treinamento - Assistência Técnica
Motores 1.6 e 2.0 Polo
Índice Introdução ......................................................... ....................................................................................... ........................................ .......... 2 Mecânica do motor - 1.6 8V ............................................... ........................................................................ ........................... 3 Novo motor 1.6 8V ................................................. .......................................................................... ........................... .. 3 Dados técnicos ......................................................................... 4 Cabeçote ................................................. .......................................................................... ......................................... ................ 5 Coletor de admissão ............................................................. ........................................................................... .............. 6 Bloco do motor ............................................... ........................................................................ .................................... ........... 7 Carter do óleo ...................................................................... .................................................................................... .............. 7 Árvore de manivelas ............................................................... ............................................................................ ............. 8 Árvore do comando de válvulas ............................................................. ............................................................. 8 Acionamento das válvulas .................................................................. .................................................................. 9 Configuração ................................................ ......................................................................... ................................... .......... 10 Elemento hidráulico de apoio .................................................. .............................................................. ............ 11 Pistões ................................................. .......................................................................... .......................................... ................. 13 Bielas ................................................. .......................................................................... ............................................ ................... 14 Flange do vedador traseiro ............................................................ 15 Bomba de óleo duocêntrica ................................................ ................................................................. ................. 16 Filtro de ar .............................................................................. 18 Sincronismo do motor 1.6 .................................................. ................................................................. ............... 19 Mecânica do motor 2.0 8V ................................................ ......................................................................... ........................... 20 Novo motor 2.0 8V ............................................... ........................................................................ ........................... .. 20 Dados técnicos ....................................................................... ................................................................................ ......... 21 21 Cabeçote ............................................... ........................................................................ ......................................... ................ 22 Coletor de admissão ............................................................... .......................................................................... ........... 23 Bomba de óleo ................................................................... .................................................................................. ............... 23 Bomba do líquido de arrefecimento ...................................................... ...................................................... 25 Válvula termostática .................................................................. ......................................................................... ....... 25 25 Circuito de arrefecimento ............................................................ ................................................................... ....... 26 Sincronismo do motor 2.0 ............................................... ................................................................ ................. 27 Monitoramento da pressão do óleo ............................................... ................................................................ ................. 28 Sistema de controle dinâmico da pressão de óleo .................................... 28 Sistema de gêrenciamento do motor ............................................... .............................................................. ............... 29 Quadro geral do sistema ....................... ................................................. ............................................ .................. 32 Distribuição estática de alta tensão .................................................... .................................................... 34 Sensor de rotação do motor G28 ....................................................... ....................................................... 35 Sensor de fase HALL G40 - motor 1.6 ....................... .............................................. ....................... 36 Sensor de fase HALL G40 - motor 2.0 ........................ .............................................. ...................... 38 Sincronização para partida rápida do motor 1.0 e 2.0 ....................... 39 Esquema elétrico do motor 1.6 ......................... .................................................. ......................................... ................ 40 Esquema elétrico do motor 2.0 ......................... .................................................. ......................................... ................ 41
Introdução As novas gerações de motores EA 111 1.6 e EA 113 2.0 do Polo foram desenvolvidas com o desafio de reduzir o peso dos componentes, aumentar a suavidade de funcionamento, aumentar o conforto na condução, reduzir o consumo, otimização das curvas de torque/potência e manter mínimo o impacto no custo do produto, através da utilização de componentes comuns a outras versões de motores. Para atender a maioria dessas metas, foram introduzidos sistemas de gerenciamento do motor com a filosofia “TORQUE”, a qual será explicada com detalhes neste caderno didático. A filosofia “TORQUE” de gerenciamento implicou numa série de mudanças no controle do motor, originando a necessidade de inúmeros testes experimentais até se chegar ao produto final, cumprindo todos os requisitos de desempenho determinados para o veículo.
Novo
Durante a sua leitura fique atento a estes símbolos que identificam informações importantes.
2
Atenção
Mecânica do Motor - 1.6 8V Novo motor 1.6 8V
Para o novo motor da família EA 111 1.6 do Polo foram tomadas medidas de melhoria nas três eficiências que determinam a performance final de um motor de combustão interna: - Volumétrica - Térmica - Mecânica Essas medidas vieram acompanhadas da introdução de um sistema de ignição sem distribuidor e do corpo de borboleta com acionamento eletrônico “EGAS”. O gerenciamento do motor segue a tendência do grupo VW, utilizando no software a filosofia “Torque” cujas vantagens para a dirigibilidade serão apresentadas adiante. Entre outras coisas, veja as tecnologias existentes nesses novos motores:
Coletor de admissão de material plástico
Cabeçote com tampa mancal da árvore de comando de válvulas v álvulas
Acionamento das válvulas através de balancins roletados
Bloco do motor em ferro fundido reforçado com titânio
Bomba de óleo duocêntrica
Coletor de escape projetado para favorecer torque
Unidade de Comando do Motor Bosch ME 7.5.10 7 .5.10 3
Dados técnicos Com rotação de 3250 rpm o motor desenvolve um torque máximo de 140 Nm. Sua potência máxima é de 74 kW (101cv) quando a rotação alcança 5.500 rpm.
) W k ( a i c n ê t o P
80
160
60
140
40
120
20
100
0
10 00
80
2000
3000
4000
5000
6000
rpm
Ficha técnica
Prefixo
BAH
Família
EA 111
Cilindrada
1598 cm 3
Diâmetro dos cilindros
76,5 mm
Curso dos pistões
87 mm
Taxa de compressão
10,8:1
Potência específica
46 kW/ (63 cv/)
Torque específico
87,5 Nm/
Sistema de gerenciamento do motor
Bosch Motronic ME 7.5.10
Controle de emissão de poluentes
Regulagem Lambda e Catalisador
4
) m N ( e u q r o T
Cabeçote O cabeçote do novo motor é derivado do motor EA-111 1.6 do Golf. A eficiência térmica foi ampliada através da taxa de compressão, possível graças ao desenho da câmara de combustão, ao adequado valor de “TUMBLE” (movimento da mistura dentro do cilindro em torno de seu eixo), e refrigeração dos pistões. Estas características melhoram o desempenho em plena carga e reduzem o consumo do motor em cargas parciais. Os dutos de escape do cabeçote, ao contrário dos de admissão, formam canais convergentes, e sua característica mais importante é a baixa restrição.
cabeçote
A tampa do cabeçote fundida em alumínio incorpora as capas dos mancais da árvore de comando de válvulas. Esse sistema une em uma só operação a montagem dos mancais e da própria tampa. A usinagem dos mancais é feita com a tampa montada no cabeçote.
capas dos mancais da árvore de comando de válvulas
A vedação entre a tampa de válvulas e o cabeçote é feita por meio de junta líquida. Não deve ser aplicada cola em excesso, pois a quantidade exagerada pode gerar vazamento de óleo ou entupimento dos canais de lubrificação da árvore de comando de válvulas, causando danos ao motor. 5
Coletor de admissão A eficiência volumétrica foi ampliada através da utilização de sistemas de admissão, cujo desenho permitiu menor restrição ao fluxo, obtendo o efeito de “TUMBLE” decisivo para uma boa combustão.
coletor de admissão
Como acontece em toda a família EA 111 (exceto Turbo 1.0 16V), o material utilizado é o termo plástico poliamida, reforçado com fibra de vidro. Este material é capaz de suportar altas temperaturas (até 190º C), ao ataque químico e oferece um acabamento superficial de baixíssima rugosidade. No coletor de admissão de plástico estão instalados os seguintes componentes: -
Corpo de borboleta
-
Sensor de temperatura e pressão do ar de admissão
corpo de borboleta
No coletor de admissão também está montada a válvula de alívio de pressão para casos de retorno de chama (Back Fire).
Válvula de alívio de pressão
Especificamente no motor 1.6 8V os injetores são montados no próprio cabeçote logo acima da válvula de admissão. 6
Bloco do motor O bloco do motor é de ferro fundido enriquecido com titânio, padrão para os produtos VW. O projeto é praticamente o mesmo daquele utilizado pelo motor turbo 1.0 16V. Esse bloco possui maior rigidez, e contribui com os valores de blow-by (ventilação interna do motor) de consumo de óleo ao longo da vida do motor.
Carter de óleo
Parte inferior (aço estampado)
Para o motor 1.6 EA 111 foi desenvolvido um carter híbrido, ou seja, a parte superior em alumínio fundido e a parte inferior em aço estampado. A parte superior serve como complemento da fixação do motor à transmissão gerando seis pontos de fixação. Isto reduz a amplitude das vibrações do conjunto motor/transmissão (devido a maior rigidez) já a partir de 3000 3000 rpm, auxiliando a melhora das características acústicas do veículo. A parte inferior de aço estampado torna adequada a utilização do veículo veículo em rodovias rodovias em mau estado estado de conservação, já que pode absorver impactos sem trincar. Parte superior (alumínio fundido)
7
Árvore de manivelas A árvore de manivelas é de ferro fundido e possui mancais principais apenas quatro contrapesos. Isso não a diferencia de uma árvore de manivelas com oito contrapesos, pois possui as mesmas propriedades de funcionamento.
contrapesos
Os casquilhos dos mancais principais da árvore de manivelas possuem três especificações de espessura, para o perfeito ajuste das folgas durante a sua montagem na linha de produção: -
Vermelha Amarela Azul
contrapeso
contrapeso árvore de manivelas
O ajuste preciso destas folgas torna o funcionamento do motor ainda mais suave, aumentando sua vida útil.
casquilhos do mancal mancal Espessura Espessura (mm) As letras de identificação encontram- Cor dos casquilhos se na face de assentamento do carter R - vermelha Fina (bloco) e nos contrapesos da árvore G - amarela Média de manivelas. B - azul Grossa
Árvore de comando de válvulas
Árvore de comando de válvulas
Tampa de válvulas
Está montada no cabeçote e fixada pela própria tampa de válvulas, que tem a função de mancal Na parte traseira da árvore de comando de válvulas existem existem quatro dentes dentes que geram o pulso para o sensor de fase do Sistema de Gerenciamento do Motor, cujo funcionamento será explicado adiante. cabeçote 8
Acionamento das válvulas Para melhorar a eficiência mecânica do motor foi introduzido no cabeçote um conjunto composto por: - Válvulas - Balancins roletados - Elementos hidráulicos de apoio Esse sistema de acionamento de válvulas é um dos grandes destaques deste motor, o qual é denominado RSH (em alemão: Rollenschlepphebel) que significa balancins acionados por roletes. A tecnologia RSH traz a vantagem de um menor atrito, uma vez que os cames não se “arrastam” sobre os tuchos, mas deslizam sobre um rolamento. O atrito do conjunto de válvulas não tem um peso percentual grande na curva de plena carga. Porém, para cargas baixas, ele passa a responder por uma grande parcela das perdas de um motor de combustão interna. É onde o sistema RSH apresenta seu benefício, melhorando o consumo, principalmente em situações de transito urbano cada vez mais carregado e de longos períodos em marcha lenta. A curva de abertura das válvulas de admissão tem grande influência no formato da curva de torque do motor para atendimento aos requisitos de potência. O sistema RSH não somente proporcionou baixas perdas de atrito, como permitiu maior liberdade na definição do desenho dos cames. Essas vantagens surgem pelo fato que o acionamento da válvula é feito por contato do came com um rolamento (menor atrito) em um ponto intermediário entre o apoio do balancim (que ocorre sobre um tucho hidráulico) e a válvula, proporcionando um desenho mais suave do perfil do came. Também é válido salientar que este conceito de cabeçote utiliza alojamentos menores para os tuchos, possibilitando maiores câmaras d'água, melhor refrigeração e maior taxa de compressão.
Conclusão O motor aplica menos força para mover a árvore de comando de válvulas. 9
Configuração O balancim roletado é composto de uma peça de chapa estampada e de um rolamento de contato com o came, de um lado, o elemento hidráulico de apoio e no outro extremo, a válvula. O funcionamento do elemento hidráulico de apoio equivale a um tucho hidráulico. Serve para apoiar o balancim e para compensar a folga entre a válvula e o came.
came
presilha rolete balancim
válvula elemento hidráulico de apoio
rolamento de esfera do rolete
10
Elemento hidráulico de apoio Serve de apoio para o balancim e compensa a folga da válvula.
êmbolo
Configuração cilindro
O elemento hidráulico de apoio está em contato com o circuito de óleo. É composto por: - êmbolo - cilindro - mola do êmbolo
câmara de óleo superior
Uma pequena esfera, em conjunto com uma mola, forma uma válvula de única via na câmara de óleo inferior.
câmara de óleo inferior canal de pressão de óleo
mola do válvula de êmbolo uma via
Compensação da folga na válvula Para eliminar a folga entre a válvula e o rolete, enquanto a válvula não está sendo acionada, a mola pressiona o êmbolo para cima até que o balancim se apóie no came. Isso faz com que a pressão na câmara inferior diminua. A válvula de única via se abre, permitindo que entre óleo na câmara inferior.
folga da válvula
A válvula se fecha quando a pressão de óleo da câmara inferior se igualar com a pressão da câmara superior, que é a mesma do circuito de óleo.
Acionamento da válvula Quando o came pressiona o rolete aumenta a pressão da câmara inferior. Como o óleo não pode ser comprimido, o calço hidráulico gerado na câmara inferior não deixa o êmbolo descer. O elemento hidráulico de apoio dessa forma atua como elemento rígido, sobre o qual se apóia o balancim.
11
Lubrificação came A lubrificação é feita entre o elemento hidráulico de apoio e o balancim roletado, assim como entre o came e o rolete do balancim, através de um duto de óleo no elemento hidráulico de apoio.
jato de óleo
O óleo é projetado para o rolete do balancim através de um orifício localizado na parte superior do elemento hidráulico de apoio.
canal de pressão de óleo
Funcionamento O elemento hidráulico de apoio faz o ponto de giro para o movimento do balancim. O came atua sobre o rolete e comprime o balancim para baixo. O outro extremo do balancim aciona a válvula. Devido a alavanca entre o rolete e o elemento hidráulico de apoio, se consegue um grande deslocamento da válvula com uma força relativamente pequena.
Os elementos hidráulicos de apoio não podem ser desmontados.
12
rolete
Pistões Os pistões são fundidos em alumínio e tem sua lateral grafitada, de maneira a proporcionar menor desgaste (durante a fase de aquecimento do motor) e menor nível de ruído.
camada de grafite
Os anéis utilizados seguem a mesma tecnologia empregada nos outros motores EA 111. O perfil da região de contato dos anéis não foi alterado, porém, através do processo de fabricação, foi possível reduzir as folgas do primeiro anel. Isto garantiu que os bons valores de consumo de óleo e blow-by (ventilação interna do motor) fossem mantidos, mesmo com uma maior pressão média dos cilindros.
Lubrificação e arrefecimento dos pistões Para melhorar a lubrificação dos pistões, sua refrigeração, e permitir uma taxa de compressão otimizada, foi introduzido o injetor de óleo que proporciona melhor aproveitamento do avanço da ignição, gerando maior torque e potência em todas as faixas de rotações. Este injetor se abre a uma pressão compreendida entre 1,4 e 1,7 bar.
Jato de óleo
Os injetores são fixados por pressão no bloco do motor, na região de assentamento dos mancais principais e não devem ser removidos.
Injetor de óleo
13
Bielas canal de lubrificação do pino
Os pistões são submetidos à grandes esforços mecânicos, por isso as bielas possuem internamente um canal, de olhal à olhal, que permite lubrificar, por pressão, o pino do pistão. Atualmente existem 2 processos para a fabricação das bielas: - corte - craqueamento
Corte No procedimento de corte, a biela e sua capa são fabricadas em uma única peça, com material sobressalente para serem separadas, posteriormente, através de usinagem. MOT_27
Craqueamento No processo de craqueamento, a biela e sua capa são produzidas em uma única peça e depois, por meio de uma ferramenta, que exerce uma grande força, se obtém a separação das duas peças. Este é o tipo de processo utilizado no novo motor 1.6 EA 111.
biela
MOT_28
Vantagens: - Se produz uma superfície de fratura inconfundível. Dessa forma, a biela e sua capa somente se encaixam, caso pertençam ao mesmo conjunto. - Método de fabricação mais barato. barato. - Ajuste perfeito das folgas. capa
As bielas sempre são substituídas por jogos. Não esqueça de marcar as bielas com seus respectivos cilindros. 14
Flange do vedador traseiro A flange do vedador traseiro incorpora a roda geradora de impulsos para o sensor de rotação do motor G28, e o elemento de vedação é composto de um material chamado PTFE. PTFE significa poli - tetra - fluor - etileno. É mais conhecido como teflon e designa um tipo específico de plástico resistente a efeitos do calor e desgaste. O vedador de PTFE sela a passagem entre a flange e a árvore de manivelas. Dessa forma não necessita de nenhuma junta elastômera adicional.
Sensor de rotação do motor G28
Árvore de manivelas
Flange traseira Vedador de PTFE
Roda geradora de impulsos
Roda geradora de impulsos Flange traseira
Para a montagem da Flange é necessário utilizar a ferramenta T10017 para garantir o correto posicionamento da roda geradora de impulsos na ávore de manivelas. Caso a flange seja do fornecedor SABÓ, utilizar a ferramenta T10017 K. As instruções de montagem estão no Manual de Reparações.
15
Bomba de óleo duocêntrica É uma bomba de óleo acionada pela árvore de manivelas. Isso significa, que o rotor interno é alojado diretamente na ponta dianteira da árvore de manivelas. Com esse desenho específico, conseguiu-se um diâmetro pequeno da bomba de óleo, cerca de 62 mm, junto com menor atrito e redução no peso, melhorando as condições acústicas do motor em função do acionamento direto pela árvore de manivelas. O conceito de duocêntrico descreve a forma geométrica dos dentes que têm os rotores interno e externo.
Ponta dianteira de árvore de manivelas
A carcaça da bomba de óleo estabelece o fechamento do bloco do motor na parte dianteira.
Carcaça
Rotor externo Rotor interno
Placa de cobertura
16
Funcionamento
Espaço de compressão
O rotor interno, fixado na ponta da árvore de manivelas, impulsiona o rotor externo. Devido a diferença de posicionamento dos eixos de rotação entre os rotores interno e externo, produz-se um aumento do espaço de sucção entre os dentes, quando esses rotores começarem a girar. O óleo é sugado através de uma tubulação (captador) e transportado até o lado de compressão entre os rotores.
Árvore de manivelas
Captador
Espaço de sucção Rotor externo
No lado de compressão se reduz novamente o espaço entre os dentes dos rotores. O óleo se comprime até o circuito de lubrificação. Uma válvula limitadora de pressão evita que se ultrapasse a pressão admissível do óleo, por exemplo, em alta rotação do motor.
Válvula limitadora de pressão
Rotor interno 17
Filtro de ar O filtro de ar não é ligado ao corpo de borboleta através de um duto flexível. Uma única peça é fixada por quatro pontos coxinizados e incorpora o filtro de ar e a cobertura para o motor.
Cobertura para o motor
As vantagens do novo filtro são a maior facilidade de remoção e instalação, com a conseqüente redução do risco de penetração de poeira por manuseio incorreto. A adoção da cobertura foi por argumento estético para promover a organização do compartimento do motor. O filtro de ar teve seu desenvolvimento baseado nos critérios usuais da VW, que resultam em um compromisso entre a performance (baixa restrição ao fluxo), acústica (atenuação do ruído de aspiração e de ressonância dos dutos de admissão), vedação e posicionamento de tomada de ar (a fim de evitar absorção de poeira e/ou água).
Tomada de ar para o corpo de borboleta Coxins Elemento filtrante
Entrada de ar
Coxin
18
Entrada dos vapores de óleo do motor (Blow by)
Sincronismo do motor 1.6
correia dentada
Correia dentada
Aciona a bomba do líquido de arrefecimento e a árvore de comando de válvulas, através da árvore de manivelas. Uma polia tensora automática proporciona a correta tensão de trabalho da correia dentada em qualquer fase de funcionamento do motor.
bomba do líquido de arrefecimento
Procedimento
O sincronismo do motor é feito através das referências existentes na polia da árvore do comando de válvulas e na engrenagem da árvore árv ore de manivelas.
polia tensora automática polia dentada da árvore de manivelas
referência na polia da árvore do comando de válvulas
referência na tampa plástica de proteção referência P.M.S. (2V)
O ponto ideal de tensionamento da correia dentada ocorre quando as duas setas da polia tensora coincidirem uma com a outra
Referência do dente chanfrado da engrenagem da árvore de manivelas
19
Mecânica do motor - 2.0 8V Novo motor 2.0 8V O motor 2.0 do Polo tem sua origem em componentes da família anterior de motores denominada EA 113, de montagem transversal.
Este motor apresenta as seguintes características:
Carter de óleo de alumínio fundido à pressão com pontos para fixação do motor.
Coletor de admissão em plástico poliamida formado por duas partes.
Rotor da bomba do líquido de arrefecimento em plástico.
Válvulas com haste de 6 mm de diâmetro.
Bloco do motor em ferro fundido reforçado com titânio.
Tampa de válvulas de alumínio fundido que incorpora o separador de vapores de óleo. Bomba de óleo duocêntrica acionada pela árvore de manivelas através de corrente, não necessitando eixos de acionamento intermediários.
Sistema de controle dinâmico da pressão de óleo.
20
Dados técnicos Com rotação de 2400 rpm o motor desenvolve um torque máximo de 170 Nm. Sua potência máxima é de 85 kW (116 cv) quando a rotação alcança 5200 rpm. 100
200 80
) W60 k ( a i c n ê t o P 40
150
100
50
20
0 1000
) m N ( e u q r o T
0 2000
3000
4000
5000
6000
rpm
Ficha técnica
Prefixo
BBX
Família
EA 113
Cilindrada
1984 19 84 cm3
Diâmetro dos cilindros
82,5 mm
Curso dos pistões
92,8 mm
Taxa de compressão
10,5:1
Potência específica
43 kW/ (58 cv/)
Torque específico
85,5 Nm/
Sistema de gerenciamento do motor
Bosch Motronic ME 7.5.10
Controle de emissão de poluentes
Regulagem Lambda e Catalisador
21
Cabeçote Tampa de válvulas
O motor EA 113 2.0 da versão anterior possuía uma tampa de válvulas confeccionada em aço estampado, e o separador de vapor em material plástico montado sobre a tampa.
separador de vapor plástico junta tampa de válvulas estampada
tampa de válvula em alumínio
A tampa de válvulas do novo motor EA 113 2.0 do Polo é confeccionada em alumínio e traz o separador de vapor incorporado, dispensando a utilização da junta de vedação.
separador de vapor
22
Válvula de alívio de pressão
Coletor de admissão As características e vantagens do coletor de admissão de plástico do motor EA 113 2.0 são idênticas a do motor EA 111 1.6 . O coletor de admissão possui um novo desenho e consiste em duas peças, sendo uma de plástico poliamida e a outra de alumínio.
A parte de alumínio aloja os injetores, tubo distribuidor de combustível e regulador de pressão. A vedação entre a parte plástica e a parte de alumínio é feita através de coifas de borracha. Esta configuração proporciona um espaço maior em relação ao painel dianteiro, facilitando o acesso a certos componentes do motor.
Coifas de borracha
Bomba de óleo É uma bomba com engrenagens duocêntricas semelhante à do motor EA 111 1.6 , mas com acionamento diferente. O acionamento da bomba de óleo é realizado pela árvore de manivelas através de uma corrente. corr ente. A tensão correta de trabalho desta corrente é garantida por um tensor guia, através da ação de uma mola.
Corrente de acionamento
Tensor com mola 23
Circuito de lubrificação
Árvore do comando de válvulas
Tuchos hidráulicos Válvula antiretorno do cabeçote
Válvula anti-retorno de óleo (filtro) Válvula de sobrepressão
Bomba de óleo
Válvula de sobrepressão (filtro)
Suporte do filtro de óleo com radiador e filtro
Interruptor de pressão de óleo Válvula reguladora de pressão
O cárter do óleo é vedado na união do bloco do motor com um vedador líquido. Consulte o Manual de Materiais Químicos para correta aplicação do produto.
24
Bomba do líquido de arrefecimento A bomba do líquido de arrefecimento está alojada no bloco do motor, acionada pela correia dentada, e seu rotor é de plástico.
Bomba do líquido de arrefecimento
Este tipo de construção apresenta as seguintes vantagens: - Menos componentes - Menor peso É necessária uma atenção especial na hora de remover a bomba do motor para que esta não caia no chão, danificando seu rotor de plástico.
Correia dentada
Válvula termostática A válvula termostática está localizada à esquerda do bloco do motor, e fixada através da flange de plástico da mangueira do radiador. Com essa construção não é necessário utilizar um alojamento específico para o componente
Válvula termostática
Existe uma posição específica para a montagem da válvula termostática no bloco do motor. Consulte o Manual de Reparações para verificar a procedimento de montagem.
25
Circuito de arrefecimento
Reservatório de expansão
Trocador de calor para aquecimento interno
Unidade de Comando válvula de borboleta Sensor para temperatura do líquido de arrefecimento
Bomba do líquido de arrefecimento Trocador de calor (circuito de óleo do motor)
Válvula termostática
Interruptor térmico do radiador
Trocador de calor do líquido de arrefecimento
No circuito de arrefecimento é utilizado o aditivo anticongelante e anticorrosivo G12, que proporciona ótima troca de calor do líquido de arrefecimento e o motor. Consulte o Manual de Reparações para verificar a proporção correta do aditivo na água. 26
Sincronismo do motor 2.0 Correia dentada
Aciona a bomba do líquido de arrefecimento e a árvore de comando de válvulas, através da árvore de manivelas.
Polia dentada
Uma polia tensora automática no cabeçote, proporciona a correta tensão de trabalho da correia dentada em qualquer fase de funcionamento do motor. Procedimento
O sincronismo do motor é feito através das referências existentes na polia da árvore do comando de válvulas e na engrenagem da árvore de manivelas.
Bomba do líquido de arrefecimento
Refêrencia na tampa de válvulas do cabeçote Refêrencia na polia da árvore do comando de válvulas
Ponto ideal O ponto ideal de tensionamento da correia dentada ocorre quando as duas setas da polia tensora coincidem uma com a outra
27
Monitoramento da pressão do óleo Sistema de controle dinâmico da pressão de óleo
Instrumento Combinado
Este sistema é acionado em determinadas condições de funcionamento do motor, sendo que o aviso de falta de pressão de óleo é sonoro e visual. O processador montado no Instrumento Combinado memoriza determinadas situações de funcionamento do motor. Condições de funcionamento
Para advertência visual, a luz indicadora de pressão de óleo permanece piscando.
Sinal do número de rotações do motor
Sinal de pressão de óleo
Para a advertência sonora o indicador acústico soa três vezes, caso ocorram as seguintes condições: -
Chave de ignição ligada, motor parado, interruptor de pressão de óleo F1 fechado enquanto deveria estar aberto.
-
Rotação do motor acima de 1500 rpm, interruptor de pressão de óleo F1 aberto enquanto deveria estar fechado.
Particularidades do indicador de advertência: Existe um retardo de tempo para o início da indicação, para evitar possíveis “alarmes falsos”, devido à movimentação do óleo no carter em situações que o veículo descreve curvas fechadas em alta velocidade.
J285 10
11
6
F1
J220
Circuito elétrico Funcionamento normal
Chave de ignição ligada, motor parado
A luz indicadora de pressão de óleo acende e se apaga em 3 segundos, para indicar a perfeita condição de funcionamento
Com motor funcionando
A luz indicadora de pressão de óleo fica apagada
O interruptor de pressão de óleo está aberto se não há pressão no sistema, e fechado ao ser alcançada a pressão de trabalho de lubrificação.
28
Sistemas de Gerenciamento do Motor Sistemas de gerenciamento do motor Para acompanhar os avanços construtivos dos motores, os sistemas de gerenciamento eletrônico trazem inovações marcantes em hardware e principalmente em software, seguindo uma tendência do grupo VW em todo o mundo. A nova geração de motores é equipada com o sistema de gerenciamento Bosch, denominada ME 7.5.10. Nesses sistemas, a vazão de ar medida pelo sensor de pressão e temperatura, deixa de ser o parâmetro central para o controle do motor, ou seja, o cálculo da quantidade de combustível injetada e o avanço da ignição, passam a ser um parâmetro determinado pela Unidade de Comando a partir do torque que o motorista requer ao pisar no pedal de acelerador. É a chamada filosofia “Torque” de Gerenciamento do Motor.
1
7
4
6
3
10
13
14 11 12
9
1
2
5
2
1 - Filtro de carvão ativado 2 - Eletroválvula do filtro de carvão ativado 3 - Sensor integrado de pressão e temperatura do ar 4 - Tubo distribuidor de combustível / injetores 5 - Transformador de ignição / velas de ignição 6 - Sensor de fase 7 - Pedal do acelerador eletrônico 8 - Sensor de oxigênio 9 - Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento 10 - Corpo de borboleta do acelerador eletrônico 11 - Sensor de rotação 12 - Bomba de combustível 13 - Sensor de detonação 14 - Unidade de Comando do Motor - Motronic ME 7.5.10 3
8
29
Novo conceito de gerenciamento
O primeiro passo para reduzir as restrições impostas pela ligação mecânica entre o pedal do acelerador e o corpo de borboleta, foi eliminar o cabo “BOWDEN” e tornar esta ligação elétrica (sistema “EGAS”). “EGAS”).
X
EGAS
Este sistema apresenta uma série de vantagens, por exemplo: - Elimina as complicações com o roteiro de cabo no compartimento do motor. - Facilita a execução de funções funções do tipo tipo “dash-pot” “dash-pot” (retorno mais lento da borboleta para redução da emissão de poluentes). - Melhora o controle da rotação de marcha lenta. - Protege melhor os componentes do motor contra regime de rotação excessiva. - Compensa melhor a queda de rotação de marcha lenta causada pela ativação de sistemas elétricos de alto consumo de corrente (exemplo: Aquecedores de vidro traseiro, Ar-condicionado, Faróis, etc.). - Melhora a dirigibilidade. - Reduz o consumo.
30
Borboleta
Neste novo conceito de software, quando o pedal do acelerador é acionado, ele gera um sinal de tensão que não será transformado diretamente em ângulo de borboleta. Com a filosofia “Torque”, esse sinal será interpretado pela Unidade de Comando como o “Torque Objetivo” (expresso em Newtons-metro) que o motor deve fornecer, e não como ângulo de borboleta.
Variação na posição do pedal acelerador
Uma vez “sabendo” qual o torque que o motorista está pedindo, a Unidade de Comando fará o cálculo da quantidade de ar (abertura da borboleta), da vazão de combustível (tempo de injeção) e do avanço da ignição (entre outros parâmetros) necessários para obter o torque solicitado através do pedal do acelerador.
Sinal de tensão transmitido do acelerador para a Unidade
Unidade de Comando Variação de tensão do sensor
Através de um motor de corrente contínua, a borboleta aceleradora será posicionada pela Unidade de Comando para que o motor obtenha a massa de ar necessária para produzir o “Torque Objetivo”.
Sinal de tensão dos sensores de posição da borboleta (FEEDBACK)
Os sensores existentes no corpo de borboleta enviam um sinal de tensão para a Unidade de Comando checar a posição de abertura da borboleta aceleradora.
Sinal de comando para o motor de corrente contínua
Acelerador eletrônico
31
Quadro geral do sistema SENSORES
Sensor de rotação do motor 1.6 - G28
Sensor de rotação do motor 2.0 - G28
Sensor de fase do motor 1.6 - G40
Sensor de fase do motor 2.0 - G40 Sensores de posição do atuador da borboleta - G 187 e G 188 Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento - G 62 Sensor integrado de pressão e temperatura do ar de admissão G 71 e G 42 Sensor de oxigênio - G 39 Sensor de detonação - G 61 e Sensor de detonação - G66 (para motor 2.0) Interruptor da embreagem - F 36 Interruptor do pedal e das luzes de freio - F e F 47 Sensores de posição do pedal do acelerador - G 79 e G 185 Sinais suplementares de entrada Solicitação do ar-condicionado Sinal de velocidade Sinal de carga do alternador 32
Conector de diagnósticos
ATUADORES
Unidade de Comando do Motor J 220 Relé da bomba elétrica de combustível - J 17 Bomba elétrica de combustível - G 6
Injetores - N 30... N 33
Transformador de ignição - N 152
Atuador da borboleta - G 186
Resistência de aquecimento do sensor de oxigênio - Z 19
Eletroválvula do filtro de carvão ativado - N 80
EPC
Luz indicadora de avaria do sistema EGAS - K 132 Sinais suplementares de saída Sinal de rotação do motor Sinal para dasativação do compressor do ar-condicionado
33
Distribuição estática de alta tensão O transformador de ignição para distribuição estática de alta tensão está alojado na extremidade posterior do cabeçote no motor 1.6 e na parte superior do filtro de no óleo motor 2.0 . Vantagens:
- Não existe desgaste mecânico (sem manutenção). - Não existem componentes rotativos (distribuidor). - Reduz a possibilidade de falhas de ignição. - Maior energia de ignição. - Menor quantidade de cabos.
Transformador de ignição N152
A Unidade de Comando do Motor calcula o momento da centelha entre os ciclos de ignição, através dos parâmetros de rotação e carga do motor. Outros fatores influentes são, por exemplo, a temperatura do líquido de arrefecimento e a regulagem de detonação.
J220
A Unidade de Comando do Motor encontra o momento exato da centelha em qualquer estado de funcionamento do motor. Com isso se eleva o rendimento do motor, reduzindo o consumo de combustível e melhorando o comportamento de emissões de poluentes. Funcionamento
No transformador de ignição estão agrupados em um só componente, o estágio final de potência e as bobinas de ignição. Trata-se de um sistema de bobina dupla, onde cada uma das bobinas de ignição atende a dois cilindros (1-4 e 2-3). Enquanto um cilindro recebe a centelha no final do ciclo de compressão, o seu cilindro “gêmeo” recebe a centelha no final do ciclo de escape. A Unidade de Comando possui uma estratégia especial para evitar o fenômeno “Back-Fire” (queima da mistura ar/combustível nos dutos do coletor de admissão) para o cilindro que recebe a centelha no final do ciclo de escape. 34
P Q
Circuito elétrico
Sensor de rotação do motor G28 Motor 1.6
O sensor de rotação do motor G28 está alojado na flange de vedação traseira fixado por um parafuso, e trabalha segundo o princípio Hall.
Árvore de manivelas Sensor de rotação do motor - G28 (motor 1.6 )
O sensor gera os sinais através de uma roda geradora de impulsos, com 58 dentes e um vão do tamanho de dois dentes, que é utilizada como marca de referência. A roda geradora de impulsos está montada em uma posição específica na árvore de manivelas. Essa posição somente é obtida através da utilização da ferramenta T 10017, durante a montagem da flange traseira. Motor 2.0
O sensor de rotação do motor G28 está alojado no bloco do motor e sua roda geradora de impulsos de 58 dentes fixada à árvore de manivelas, e trabalha segundo o princípio de indução magnética. Aplicação do sinal (Motor 1.6 e 2.0)
Através do sinal de rotação do motor se registra o regime de cotação e a posição exata da árvore de manivelas. Com esta informação se definem os parâmetros de injeção e ignição.
Flange de vedação Marca de referência (vão de dois dentes) Roda geradora de impulsos Roda geradora de impulsos
Árvore de manivelas
A Unidade de Comando faz o reconhecimento dos dois dentes faltantes e inicia a contagem de 14 dentes para determinar o PMS do 1º e 4º cilindros, e de 44 dentes para o PMS do 2º e 3º cilindros. Este sensor, em conjunto com o sensor de fase G40, determina à Unidade de Comando do Motor o PMS de ignição do primeiro cilindro. Efeitos no caso de ausência de sinal (Motor 1.6 e 2.0)
O motor não funciona pois não existe função de emergência da Unidade de Comando do Motor para substituir o sinal do sensor G28.
Vão de dois dentes (marca de referência) Sensor de rotação do motor G28 (motor 2.0) 35
Sensor de fase Hall G40 - Motor 1.6 O sensor da fase G40 está alojado na parte traseira, sobre a árvore de comando de válvulas. A árvore de comando de válulas possui 4 dentes na sua extremidade traseira, utilizados pelo sensor para determinar a fase dos cilindros do motor. Trabalha segundo o princípio Hall. Aplicação do sinal
Através desse sensor e do sensor de rotação do motor se detecta o PMS de ignição do primeiro cilindro. Esta informação é necessária para a regulagem seletiva de detonação por cilindros e para a injeção sequencial de combustível. Efeitos no caso de ausência do sinal
Sem esse sinal o motor continua funcionando, conseguindo-se dar a partida novamente. A Unidade de Comando do Motor entra em função de emergência, fazendo com que a injeção de combustível seja de forma paralela e não sequencial (injeção banco a banco). Sensor de fase G40
Árvore de comando de válvula com 4 dentes
36
Início do dente
Funcionamento básico
Cada vez que um dente passa pelo sensor de fase Hall é induzida uma tensão.
Sensor de fase G40
O tempo de duração desta tensão, que equivale ao tamanho do dente em questão, é transmitido à Unidade de Comando para análise.
Campo magnético no sensor Vista traseira do cabeçote Final do 2º dente maior Detecção do PMS de ignição do 1º cilindro
Quando a Unidade de Comando recebe uma tensão do sensor de fase referente ao 2º dente maior e o sinal de referência do sensor de rotação G28 (vão dos 2 dentes), significa que o motor se encontrá no PMS de ignição do 1º cilindro após a passagem do 14º dente da roda geradora de impulsos da árvore de manivelas. A Unidade de Comando conta os dentes da roda geradora (60-2 dentes) a partir da referência, e desta forma, calcula a posição da árvore de manivelas, para determinar o momento e ordem de ignição do motor.
Sinal do sensor de rotação do motor (vão dos 2 dentes)
Detecção para partida rápida
Com a ajuda dos 4 dentes é possível detectar o sincronismo da árvore de comando de válvulas em relação à árvore de manivelas. A Unidade de Comando reconhece a fase do motor com menos de 400º de giro da árvore de manivelas durante a fase de partida, fazendo com que o motor funcione rapidamente através da injeção precisa de combustível (no cilindro em fase de admissão) e da ignição (no cilindro em fase de compressão).
Largura do sinal equivalente ao tamanho do dente
37
Sensor de fase Hall G40-Motor 2.0 O sensor de fase G40 está localizado atrás da polia da árvore de comando de válvulas. v álvulas. O disco com 4 janelas está fixado fix ado à polia da árvore de comando de válvulas. Quando uma janela passa a frente do sensor, é gerado um sinal de tensão para a Unidade de Comando.
Disco com 4 janelas
Aplicação do sinal
O sinal do sensor, em conjunto com o sinal do sensor de rotação do motor G28, é utilizado para identificar o PMS de ignição do 1º cilindro, reconhecer a ordem de injeção e executar as estratégias antidetonação dos diferentes cilindros. Efeitos no caso de ausência do sinal
A Unidade de Comando do Motor desativa a estratégia antidetonação e reajusta o ângulo de ignição, pois não é possível relacionar os sintomas da detonação aos cilindros. Apesar disto o motor continua funcionando. Graças ao sistema de ignição estática com transformador de bobina dupla também é possível uma nova partida, porém com uma ligeira demora no funcionamento do motor.A injeção de combustível deixa de ser seqüêncial para ser banco a banco (injeção simultânea nos cilindros 1-4 e 2-3) Funcionamento básico
O princípio de funcionamento com relação à detecção do PMS de ignição do 1º cilindro e partida rápida são semelhantes à do sensor de fase G40 do motor 1.6 .
38
Sensor de fase Hall - G40
Sincronização para partida rápida do motor 1.6 e 2.0 A Unidade de Comando sincroniza a injeção de combustível, com base na informação da posição angular da árvore de manivelas em relação r elação à árvore de comando de válvulas. Graças ao rápido reconhecimento desta posição angular, é possível iniciar a combustão nos cilindros em menor tempo, o que ajuda a reduzir as emissões de hidrocarbonetos (HC), sem queimar, durante os momentos iniciais de funcionamento do motor.
Diagrama dos sinais G28 x G40 720º de Giro da árvore de manivelas
Cil.1
Cil.3
Cil.4
Cil.2 PMS 1º
Sinal G28 (motor 1.6 e motor 2.0)
14 dentes
PMS 3º
44 dentes
PMS 4º
PMS 2º
14 dentes
44 dentes
Sinal G40 (Motor 1.6) Sinal G40 (Motor 2.0) Injeção
Centelha perdida
Centelha 39
Esquema elétrico motor 1.6 Componentes A F F36 F47 G G2
Bateria Interruptor da Luz do Freio Interruptor do Pedal da Embreagem Interruptor do Pedal do Freio Sensor do Nível de Combústivel Sensor de Temperatura do Líquido de Arrefecimento G6 Bomba de Combustível G28 Sensor de Rotação do Motor G39 Sonda Lambda (Sensor de Oxigênio) G40 Sensor de Fase G61 Sensor de Detonação (cilindros 1 e 2) G62 Sensor de Temperatura do Líquido de Arrefecimento G71 Sensor de Pressão do Coletor de Admissão G72 Sensor de Temperatura do Ar de Admissão G79 Sensor 1 para Posição do Pedal do Acelerador G185 Sensor 2 para Posição do Pedal do Acelerador G186 Atuador da Válvula-borboleta do Acelerador G187 Sensor 1 do Ângulo de Posição para Comando da Válvula-borboleta do Acelerador G188 Sensor 2 do Ângulo de Posição para Comando da Válvula-borboleta do Acelerador J17 Relé da Bomba de Combustível J285 Unidade de Comando do Instrumento Combinado J220 Unidade de Comando do Motor J338 Unidade de Comando Corpo de Borboleta J362 Unidade de Comando do Imobilizador J519 Unidade de Comando Rede de Bordo J533 Unidade de Comando da Interface (Gateway) J643 Relé pré-funcionamento da Bomba de Combustível M9/M8 Lâmpadas das Luzes do Freio N30 Injetor do Cilindro 1 N31 Injetor do Cilindro 2 N32 Injetor do Cilindro 3 N33 Injetor do Cilindro 4 N80 Eletroválvula Para Filtro de Carvão Ativado N152 Transformador de Ignição
P Q S
Conector das Velas de Ignição Velas de Ignição Fusíveis
Sinais A B C K
40
Sinal Carga Alternador Sinal de Velocidade Conector Diagnóstico Linha de Comunicação
M
Esquema elétrico motor 2.0 Componentes A F F36 F47 G G2
Bateria Interruptor da Luz do Freio Interruptor do Pedal da Embreagem Interruptor do Pedal do Freio Sensor do Nível de Combústivel Sensor de Temperatura do líquido de Arrefecimento G6 Bomba de Combustível G28 Sensor de Rotação do Motor G39 Sonda Lambda (Sensor de Oxigênio) G40 Sensor de Fase G61 Sensor de detonação (cilindros 1 e 2) G66 G66 Sens Sensor or de deto detona naçã ção o (cil (cilin indr dros os 3 e 4) 4) G62 Sensor de Temperatura do Líquido de Arrefecimento G71 Sensor de Pressão do Coletor de Admissão G72 Sensor de Temperatura do Ar de Admissão G79 Sensor 1 para Posição do Pedal do Acelerador G185 Sensor 2 para Posição do Pedal do Acelerador G186 Atuador da Válvula-borboleta do Acelerador G187 Sensor 1 do Ângulo de Posição 1 para Comando da Válvula-borboleta do Acelerador G188 Sensor 2 do Ângulo de Posição para Comando da Válvula-borboleta do Acelerador J17 Relé da Bomba de Combustível J285 Unidade de Comando do Instrumento Combinado J220 Unidade de Comando do Motor J338 Unidade de Comando de Corpo de Borboleta J362 Unidade de Comando do Imobilizador J519 Unidade de Comando Rede de Bordo J533 Unidade de Comando da Interface (Gateway) J643 Relé pré-funcionamento da Bomba de Combustível M9/M8 Lâmpadas das Luzes do Freio N30 Injetor do Cilindro 1 N31 Injetor do Cilindro 2 N32 Injetor do Cilindro 3 N33 Injetor do Cilindro 4 N80 Eletroválvula Para Filtro de Carvão Ativado N152 Transformador de Ignição
P Q S
Conector das Velas de Ignição Velas de Ignição Fusíveis
Sinais A B C
41
Sinal Carga Alternador Sinal de Velocidade Conector Diagnóstico
J285/J362
M
“A reprodução ou transcrição total ou parcial deste material é proibida, salvo expressa autorização por escrito da Volkswagen do Brasil Ltda.”
As informações contidas nesta apostila são exclusivamente para efeito de treinamento do pessoal de rede, estando sujeitas a alterações sem prévio aviso.
