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��Service Training Audi 4,2 l V8 TDI mit Common-Rail-Einspritzung Selbststudienprogramm 365 365 Als 3,3 l wurde im Jahr 1999 der A8 (1994) erstmals mit einem V8 TDI-Motor ausger�stet, dem im neuen A8 eine Weiterentwicklung mit 4,0 l Hubraum und Kettenantrieb folgte. Mit dem 4,2 l V8 TDI-Motor ist die V-Motorenfamilie mit den Merkmalen, Zylinderwinkel 90�, Zylinderabstand 90 mm und abtriebsseitigem Kettentrieb, komplett umgestellt worden. Er stellt die konsequente Weiterentwicklung des V8 TDI-Motors, mit einer Leistung von 240 kW und einem Dreh- moment von 650 Nm, dar. 365_001 Inhaltsverzeichnis 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung �nderungen vom 4,0 l zum 4,2 l V8 TDI-Motor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Leistungsmerkmale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Kurbeltrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Zylinderkopf und Ventiltrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Kettentrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 �lkreislauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Kurbelgeh�useentl�ftung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 K�hlsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Luftansaugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 Abgasr�ckf�hrung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 Kraftstoffsystem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 System�bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 CAN-Datenbus-Schnittstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Abgasanlage mit Dieselpartikelfilter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 Spezialwerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 Das Selbststudienprogramm vermittelt Grundlagen zu Konstruktion und Funktion neuer Fahrzeugmodelle, neuen Fahrzeugkomponenten oder neuen Techniken. Verweis Hinweis Das Selbststudienprogramm ist kein Reparaturleitfaden! Angegebene Werte dienen nur zum leichteren Verst�ndnis und beziehen sich auf den zum Zeitpunkt der Erstellung des SSP g�ltigen Softwarestand. F�r Wartungs- und Reparaturarbeiten nutzen Sie bitte unbedingt die aktuelle technische Literatur. 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung �nderungen vom 4,0 l zum 4,2 l V8 TDI-Motor schaltbarer, wasserdurchstr�mter K�hler f�r Abgasr�ckf�hrung Common-Rail-Einspritzsystem Abgasr�ckf�hrung mit mit Piezo-Injektoren der dritten elektrischen Stellern Generation Guss-Abgas- kr�mmer Zylinderkopfkon- zept �bernahme vom 3,0 l V6 TDI Kurbelgeh�use mit 90 mm Zylinderabstand und Zylin- derbohrung von 83 mm 365_001 Riementrieb mit Torsions- schwingungsd�mpfer, Generatorfreilauf und optimierter Abgasturbolader zus�tzlicher Beruhigungsrolle 4 Leistungsmerkmale Motorkennbuchstabe, Drehmoment und Leistung Die Motornummer befindet sich an der Stirnseite der Zylinderbank II links. 365_012 Drehmoment-Leistungskurve 240 750 Drehmoment in Nm kW Nm Leistung in kW 160 550 120 450 80 350 40 250 1000 2000 3000 4000 5000 Drehzahl in 1/min Technische Daten Motorkennbuchstabe BVN Bauart V8 Diesel-Motor 90� V-Winkel Hubraum in cm3 4134 Leistung in kW (PS) 240 (326) Drehmoment in Nm 650 bei 1600 bis 3500 1/min Bohrung in mm 83 Hub in mm 95,5 Verdichtung 16,4 : 1 Zylinderabstand in mm 90 Z�ndfolge 1 5 4 8 6 3 7 2 Motorgewicht in kg 255 Motormanagement Bosch EDC-16CP+ Common-Rail-Einspritzsystem bis 1600 bar mit 8-Loch-Piezo-Injektoren Abgasr�ckf�hrung wassergek�hlte AGR geschaltet Abgasreinigung zwei Oxidationskatalysatoren, zwei wartungsfreie Dieselpartikelfilter Abgasnorm EU IV 5 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Kurbeltrieb Das Kurbelgeh�use mit einem Zylinderabstand von Durch die kompakte Bauweise konnte eine momen- 90 mm ist aus Vermikulargraphitguss (GJV 450) und tenfreie Wuchtung des Kurbeltriebes, allein durch wie beim 4,0 l V8 TDI-Motor auf H�he der Kurbelwel- die Gegengewichte der Kurbelwelle, ausgef�hrt lenmitte geteilt und mit einem stabilen Kurbelwel- werden. len-Lagerrahmen verschraubt. Durch Ausnutzung Mit Hilfe von Zusatzmassen, die am Schwingungs- der Materialeigenschaften konnte konstruktiv das d�mpfer und am Mitnehmerblech angebracht sind, Gewicht des Motorblocks um circa 10 kg gesenkt konnte die optimale Wuchtung erreicht werden. Die werden. hochgezogene Aluminium-�lwanne ist weitgehend Die geschmiedete Stahlkurbelwelle besteht aus frei von Schwingungen aus dem Kurbelwellentrieb, 42 Cr Mo S4 und so gekr�pft, dass freie Momente was sich akustisch besonders positiv auswirkt. erster und zweiter Ordnung vermieden werden. Sie Eine zus�tzliche Funktion �bernimmt die Kontur des ist 5fach im Kurbelgeh�use gelagert, die Radien der Hauptlagerrahmens. Er wirkt als �lhobel im Pleuel-lagerzapfen sind aus Festigkeitsgr�nden rol- Bereich der Kurbelwellen-Gegengewichte und der liert. Pleuel. Somit wird das ablaufende �l nicht im gan- zen Motorblock verteilt, sondern direkt aufgefangen und abgeleitet. Kurbelgeh�use Haupt�lkanal Lagerrahmen Kurbelwelle Aluminium-�lwanne diese Kanten wirken als �lhobel 365_003 �lr�cklaufkan�le 6 Das vom 3,0 l V6 TDI-Motor bekannte Hohnverfahren Durch dieses Verfahren wird ein reduzierter �lver- der UV-Laserbelichtung kommt auch bei diesem brauch erreicht. Die Gleiteigenschaften der Lauf- Motor zum Einsatz. fl�che konnten so wesentlich verbessert werden. 365_011a 365_011b ohne Laserbelichtung mit Laserbelichtung Kolben Der als Muldenkolben ausgef�hrte Kolben wurde Der Kolben ist zur Temperaturreduzierung der Kol- aufgrund der Reduzierung des Verdichtungsverh�lt- benringzone und des Muldenrandes mit einem nisses von 17,3 : 1 auf 16,4 : 1 mit einer h�heren Ring�lk�hlkanal ausgestattet. und im Durchmesser gr��eren Kolbenmulde verse- Eine �lspritzd�se spritzt kontinuierlich das �l in hen. den Ring�lk�hlkanal, um den Kolbenboden zu k�h- len. Kolbenboden im Vergleich neu Ring�lk�hlkanal 365_016 alt �lspritzd�se 365_025 7 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Kurbelwellen-Schwingungsd�mpfer Der 4,2 l V8 TDI-Motor ist mit einem Torsionsschwin- Der Torsionsschwingungsd�mpfer wurde so ausge- gungsd�mpfer (alte Ausf�hrung mit einem Riemen- legt, dass die im mittleren Drehzahlbereich auftre- schwingungsd�mpfer mit Entkoppelung der Poly-V- tenden Torsionsmomente gegen�ber einem Riemenspur) ausger�stet. Um die auftretenden Riemenschwingungsd�mpfer, um circa 13 % gerin- Schwingungen bei den unterschiedlichen ger sind. Daraus resultiert eine geringere Kurbel- Beschleunigungen der Kolben bei der Verbrennung, wellenbelastung und eine verbesserte Motoraku- des Poly-V-Riemens zu d�mpfen, wurden ein Frei- stik. Der neue Riementrieb treibt den Generator und lauf im Generator und eine zus�tzliche Beruhi- den Klimakompressor an. gungsrolle verbaut. Riemen- schwingungs- d�mpfer Torsions- schwingungs- d�mpfer 365_035 Motordrehzahl in 1/min zus�tzliche Beruhigungsrollen Gegengewicht zur Kurbelwelle Freilauf am Generator 365_017 Gummispur Riemenspur 8 Torsionsmoment, Amplitude in Nm Zylinderkopf und Ventiltrieb Abgeleitet vom 3,0 l V6 TDI-Motor wird der Zylinder- Die Nockenwellen werden durch einen mit planer kopf mit folgenden Komponenten verbaut: Dichtfl�che versehenen Leiterrahmen im Zylinder- kopf gehalten. Eine akustisch entkoppelte Zylinder- vier Ventilen pro Zylinder, kopfhaube aus Kunststoff dichtet den Zylinderkopf gebaute Nockenwellen, nach au�en hin ab. hydraulischer Ventilspielausgleich, Rollenschlepphebel und geradverzahnte/verspannte Zahnr�der Zylinderkopfhaube Leiterrahmen mittig im Brennraum angeordnete Injektoren 365_004 festes Stirnrad Aufbau bewegliches Stirnrad Im Zylinderkopf links ist das Stirnrad der Auslass- nockenwelle zweigeteilt. Im Zylinderkopf rechts ist das Stirnrad der Einlassnockenwelle zweigeteilt. Der breitere Teil des Stirnrades (festes Stirnrad) ist fest mit der Nockenwelle verbunden. Auf der Vorderseite befinden sich sechs Rampen. Der schmalere Teil des Stirnrades (bewegliches Stirnrad) ist radial und axial beweglich. Auf dessen R�ckseite befinden sich Aussparungen f�r die sechs Rampen. 365_023 sechs Rampen 9 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Entl�ftungskanal im Zylinderkopf Bei eventuellen Leckgagen im Bereich des kupfer- Er verhindert, dass der �berdruck aus dem Brenn- nen Injektor-Dichtringes kann die Luft aus dem raum, �ber die Kurbelgeh�useentl�ftung zur Ver- Brennraum wegen dem Verbrennungsdruck von dichterseite des Abgasturboladers gelangt und 165 bar �ber einen Kanal entweichen. Der Entl�f- eventuelle Funktionsst�rungen verursacht bzw. tungskanal ist im Zylinderkopf oberhalb des Abgas- Dichtringe besch�digt. kr�mmers angeordnet. Piezo-Injektor Zugang zur Kurbelgeh�useentl�ftung �ber den �lraum im Zylinderkopf Dichtring Kanal f�r Gl�hkerze 365_022 Entl�ftungskanal Dichtring zum Brennraum 365_030 10 Kettentrieb Kettentrieb B Der vom 4,0 l V8 TDI-Motor �bernommene Ketten- trieb wurde hinsichtlich Reibung und Drehschwin- gungsverhalten optimiert. Einen Teil der Gleit- schienen im Kettentrieb D ersetzt ein neuer Ketten- spanner, wobei der Weg um die Zwischenwelle direkt verlegt und die Kettenl�nge verk�rzt werden konnte. 365_038 Auch der Kettentrieb B wurde optimiert, wobei die Z�hnezahl und die Umschlingung der Zahnr�der vergr��ert und die Kettenf�hrung tailliert werden konnte. Die Nebenaggregate wie �lpumpe, Hydraulik- pumpe und K�hlmittelpumpe erhalten ihren Antrieb vom Kettentrieb D �ber ein Zahnradmodul. Kettentrieb D Kettentrieb C Neu Kettentrieb B Kettentrieb A K�hlmittelpumpe Neu Kettentrieb D Kettenspanner f�r Kettentrieb D �lpumpe 365_002 Verweis Weitere Informationen dazu finden Sie im SSP 325 - Audi A6 �05 Aggregate. 11 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung �lkreislauf Der �lkreislauf, bef�llt mit 11,5 l �l bei Erstbef�l- Durch zus�tzliche �u�ere �lleitungen vom Haupt- lung, beginnt in der Zahnrad-�lpumpe. In die �lkanal sind beide Turbolader mit Druck�l versorgt. �lpumpe integriert ist das �l�berdruckventil. Von �ber Steigleitungen mit integrierten Drosseln dort aus gelangt das �l in den Wasser-�lk�hler, wel- gelangt der �ldruck in die Zylinderk�pfe und weiter cher im Innen-V des Motors verbaut ist. Durch an die Nockenwellen, die Schlepphebel und die interne Kan�le im �lfiltermodul gelangt das �l in hydraulischen Ventilspielausgleichselemente. den �lfilter. Das �lfiltermodul ist kundendienst- Eine Besonderheit stellt die Schmierung der Vaku- freundlich mit einem wechselbaren Papierfilter ver- umpumpe, welche von der Einlassnockenwelle im sehen. Beim Herausnehmen des Papierfilters flie�t Zylinderkopf rechts angetrieben und mit �l versorgt das noch im Geh�use verbliebene �l �ber ein wird, dar. Sie wird zus�tzlich �ber einen eigenen Ablassventil in die �lwanne zur�ck. Nach dem �lfil- �lkanal vom Haupt�lkanal mit Druck�l versorgt. ter wird das Druck�l in den Haupt�lkanal geleitet, welcher sich im Innen-V des Motorblocks befindet. Hier werden die Schmierstellen der Kurbelwelle, der Kurbelwellenlager, der �lspritzd�sen mit �ldruck versorgt. Ansicht von hinten zus�tzliche �lleitung von der �lgalerie zur Vakuumpume �ber das Nockenwellenlager �lfiltermodul mit integrierter Kurbelgeh�useentl�ftung Wasser-�lk�hler �lr�cklauf aus den Zylinderk�pfen Haupt�lkanal �lversorgung f�r Turbolader Turbolader-R�cklauf �lwanne 365_043 Druck�lverlauf �lr�cklauf aus dem Innen-V und der Kurbel- �lr�cklauf geh�useentl�ftung �lpumpe 12 �lpumpe Die Zahnrad-�lpumpe wird �ber eine Sechskant- welle vom Kettentrieb D �ber ein Zahnradmodul angetrieben. In die �lpumpe ist das �l�berdruckventil integriert, welches den �bersch�ssigen �ldruck ab circa 5,1 bar auf die Saugseite der �lpumpe absteuert. An der �lpumpe befindet sich ein weiteres Zahnra- modul, welches den Antrieb f�r die K�hlmittel- pumpe erm�glicht und den Antrieb der �lpumpe aufnimmt. 365_046 Antriebszahnrad der Wasserpumpe Antriebszahnrad vom Kettentrieb D Abtrieb f�r die Antriebswelle der Antriebszahnrad K�hlmittelpumpe der �lpumpe Druck�lseite �lpumpen Zahnr�der �lansaugung aus der �lwanne �ber ein �lansaugrohr Regelventilkolben des �berdruckreglers Druckfeder 365_045 Verschlussdeckel �lpumpe hochdruckseitig 365_047 Druckseite zum �l-Wasser-�lk�hler Saugseite �lwanne 13 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Kurbelgeh�useentl�ftung Im Innen-V des Motorblocks befindet sich in einem �ber das Druckregelventil gelangen die nahezu �lfiltermodul die �lfilterpatrone, der �l-Wasser- �lfreien Blow-by-Gase auf die Saugseite beider Tur- W�rmetauscher und der �labscheider der Kurbelge- bolader. Das abgeschiedene �l wird in einem �lka- h�useentl�ftung. Der �l-Wasser-W�rmetauscher ist nal im Kurbelgeh�use und einem �lablaufrohr mit so ausgelegt, das die maximale �ltemperatur auch integriertem R�ckschlagventil unterhalb des �lstan- unter extremen Bedingungen deutlich unter dem des eingeleitet. Grenzwert von 150 �C bleibt. Die ankommenden Blow-by-Gase werden im Motorblock an der Ketten- und Riemenseite, �ber den Beruhigungsraum im Innen-V, zum Dreifach-Zyklon-�labscheider gef�hrt. Die Blow-by-Gase str�men �ber denBeruhigungs- raum in den Dreifach-Zyklon-�labscheider, in dem vorhandene Fein�lteile ausgeschieden werden. Dreifach-Zyklon- �labscheider Druckregelventil f�r Kurbelgeh�useentl�ftung zur Saugseite der Turbolader Ausgang Saugrohr Beruhigungsraum �lr�cklaufkanal mit motorinternem �lrohr 365_031 14 K�hlsystem Die K�hlmittelpumpe und das Thermostat sind in Das durch den Motor geleitete K�hlmittel sammelt einem gemeinsamen Pumpengeh�use au�erhalb sich im Innen-V des Kurbelgeh�uses, von wo es, je des Motors untergebracht. Die Wasserpumpe wird nach Thermostatstellung, zum K�hler bzw. zur�ck vom Kettentrieb D �ber zwei Steckwellen durch das �ber die Wasserpumpe in den Motor gelangt. Zahnradmodul der �lpumpe angetrieben. Das Pumpengeh�use verf�gt �ber zwei Ausg�nge auf der Druckseite, die jeweils an die Au�enseite des Kurbelgeh�uses f�hren. An beiden Seiten des Kurbelgeh�uses befinden sich eingegossene K�hl- mittelverteilerleisten mit jeweils vier Einstr�m�ff- nungen, von denen das K�hlmittel in die Wasser- m�ntel zwischen den Zylindern gelangt. Der K�hlmittelraum des Kurbelgeh�uses ist in L�ngsrichtung zweigeteilt nach dem Querstrom- prinzip. Dadurch gelangt das K�hlmittel aufsteigend vom Kurbelgeh�use in die Zylinderk�pfe, durch- str�mt diese in Querrichtung und gelangt auf der Innenseite der Zylinderb�nke zur�ck in das Kurbel- geh�use. �ber kleine Bohrungen in den Zylinderste- gen wird ein Teil des K�hlmittels direkt von der Druck- zur Saugseite geleitet, um die schnelle W�r- meabfuhr aus dem Zylinderbereich zu gew�hrlei- sten. R�cklauf vom Motor zur K�hlmittelpumpe zum K�hler Kurbelgeh�use zweigeteilt Zulauf zum Motor K�hlmittelverteilerleiste rechte Zylinderbank K�hlmittelverteilerleiste linke Zylinderbank K�hlmittelpumpe vom 365_027 K�hler Thermostat 15 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Luftansaugung Konzeptionell wurde das zweiflutige Luftansaug- Der als �bersprecher gestaltete Luftsammler ist, System mit zwei Luftfiltern, zwei Luftmassenmes- wegen der Einleitung der Abgase, mit h�heren Tem- sern und zwei Luft-Luft-Ladeluftk�hlern vom 4,0 l V8 peraturen belegt und deswegen aus Aluminium TDI-Motor �bernommen. �ber die beiden elektrisch gefertigt. Das eigentliche Saugrohr ist in Kunststoff verstellbaren Drosselklappen wird die Luft ange- und beinhaltet die Saugrohrklappen. Diese steuern saugt. Eine Verbindung der beiden Zylinderb�nke die Durchflussmenge des Spiralkanals und dienen im Ladeluftrohr, dem so genannten �bersprecher, zur Einstellung des Dralls je nach thermodynami- sorgt f�r eine gleichm��ige Verteilung sowie einen scher Anforderung. Pro Zylinderbank befindet sich Druckausgleich beider Zylinderb�nke und der ein bidirektional arbeitender Elektromotor, der �ber Abgasr�ckf�hrungseinleitung. ein Gest�nge die Klappen bet�tigt. Es gibt je nach Betriebzustand die Stellungen offen, geschlossen sowie Zwischenstellungen. Drosselklappensteller Drosselklappensteller rechte Zylinderbank linke Zylinderbank vom Turbolader Verbindungskanal als �bersprecher vom Turbolader Ladeluftrohr Drallklappen Einleitung der Abgas- r�ckf�hrungsgase 365_036 Drallklappensteller 16 Verbrennungsverfahren Die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Verbren- Zur Erreichung der anspruchsvollen Entwicklungs- nung bei aufgeladenen Dieselmotoren sind: ziele wurde das beim 3,0 l V6 TDI-Motor erfolgreich eingesetzte Brennverfahren mit seinem neuen Brennraumform Vierventilkonzept zugrundegelegt und auf den Verdichtung Achtzylinder angepasst. Einspritzhydraulik Drallausbildung Die Kanalgeometrie erm�glicht in Verbindung mit Turboaufladung variabel angesteuerten Drallklappen eine weite Spreizung des Zylinderdralls. Die schaltbare AGR- Sie stehen in gegenseitiger Wechselwirkung. Die K�hlung reduziert deutlich die Rohemissionen, da je Optimierung erfolgte deshalb in iterativen Schrit- nach Betriebspunkt und Motortemperatur gezielt ten, insbesondere wurden die vielen Freiheitsgrade hei�es oder gek�hltes Abgas zugemischt werden des Common-Rail-Systems genutzt. kann. Piezo-Injektor Vierventilkonzept F�llkanal Drallkanal Auslassventile Auslasskanal als Hosenrohr ausgelegt Einlassventile Muldenkolben 365_041 17 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Drallklappen Drallklappe ge�ffnet: Durch die offenen Ansaugkan�le kann die ange- saugte Luft in gro�em Volumen in den Brennraum einstr�men und ergibt eine optimale F�llung. 365_015 Drallklappe variabel: F�r eine Minimierung der Rohemissionen ist eine exakte Anpassung des Zylinderdralls und damit des Verbrennungsablaufes betriebspunktabh�ngig erforderlich. Voraussetzung ist hier eine kontinuier- liche Drallklappenverstellung. 1200 1/min 365_034 Drallklappenstellung 365_018 NOx Partikel Drallklappe geschlossen: Hohe Drallwirkung bei niedriger Last ergibt im Brennraum eine optimierte Verbrennung und somit weniger Emissionen. 365_014 18 x NO -Emission (g/kWh) Partikel-Emission (g/kWh) Abgasr�ckf�hrung Das Abgas str�mt von den Abgaskr�mmern durch eingegossene Kan�le in den Zylinderk�pfen zu den im Innen-V liegenden Abgasr�ckf�hrungsventilen. �ber die Wasserk�hlung in den Zylinderk�pfen erfolgt, durch den zus�tzlichen Kanal der Abgas- r�ckf�hrung, eine erste Vork�hlung des Abgases. Die Abgasr�ckf�hrungsventile wurden von pneuma- tischer auf elektrische Bet�tigung einschlie�lich Lager�ckmeldung umgestellt und durch Wasser- k�hlung vor hohen Temperaturen gesch�tzt. Auf dem weiteren Weg werden die vorgek�hlten Abgase durch einen pneumatisch, schaltbaren K�h- ler f�r Abgasr�ckf�hrung gek�hlt, so dass die K�h- lung der Abgase je nach Betriebspunkt angepasst werden k�nnen. Nach dem K�hler f�r Abgasr�ckf�hrung gelangen die Abgase, von unten in einen sich aufteilenden Kanal innerhalb des �bersprechers, in den ange- saugten Luftstrom kurz nach den Drosselklappen. 365_037 Bei der Gestaltung der Kan�le und Einleitstellen wurde auf optimale Durchmischung der beiden Gas- Abgaskanal vom Abgaskr�mmer Vierzylinder str�me besonderen Wert gelegt. durch den Zylinderkopf zum Abgasr�ckf�hrungsventil Abgasr�ckf�hrungskan�le im �bersprecher Abgasr�ckf�hrungsventil linke Bank Abgasr�ckf�hrungsventil rechte Bank Querkanal im Zylinderkopf 365_020 K�hler f�r Abgas- r�ckf�hrung mit Bypass-Klappe 19 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Abgaskr�mmer Durch die kurzen Gaswege zwischen Zylinderkopf und Turbolader konnte von einem luftspaltisolierten Abgaskr�mmer auf einen reinen Gusskr�mmer umgestellt werden. Hierbei entstanden keine gr��e- ren W�rmeverluste f�r den Oxidationskatalysator. Aufgrund der h�heren Steifigkeit des Gusskr�m- mers (geringere Schwingungen) konnte die Abst�t- zung der Turbolader vereinfacht ausgef�hrt und somit das Eigenschwingverhalten der Bauteile posi- tiv beeinflusst werden. Abgasentnahme f�r Abgasr�ckf�hrung K�hlmittelvorlauf f�r Turbolader Turbolader 365_006 Abst�tzung �lr�cklauf Turbolader 20 Turbolader Zur Aufladung werden zwei Garrett Lader GT17 der Die turbinenseitige Abdichtung der Lader wurde neuesten Generation mit elektrischen Stellern ver- von einem einfachen auf einen doppelten Dichtring wendet. umgestellt. Dadurch ist eine gute Gasdichtheit auch Durch Optimierungen am Verdichterrad und den bei kurzzeitig erh�hten Abgasgegendr�cken durch Leitschaufeln sowie eine Entkoppelung des turbi- beladene Partikelfilter sichergestellt. nenseitigen Leitapparates vom Turbinengeh�use Das Motormanagement stellt �ber zwei Luftmas- wurden Laderdrehzahl (bis zu 226.000 1/min), Ab- senmesser sicher, dass beide Lader mit der gleichen gastemperatur (circa 860 �C) und Ladedruck (circa Drehzahl und folglich auch mit gleicher F�rderlei- 2,5 bar absolut) angehoben, um die Leistung des stung laufen. Motors anzuheben. �lzulauf Luftleitschaufeln Entkoppelung des Leitapparates und doppelter Dichtring Ladedruckstellmotor K�hlmittelzulauf Abgastemperaturf�hler 365_019 21 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Kraftstoffsystem 200 1600 bar max. zul�ssig 1,8 bar von 0,8 1,8 bar mechanische Kraftstoffpumpe 4,5 6,2 bar Ventil f�r Kraftstoffdosierung N290 (Zumesseinheit ZME) Hochdruckpumpe CP3.3 Druckhalteventil mit 10 bar Durchl�ssigkeit in Gegenrichtung bei 0,3 0,5 bar zum Bef�llen der Injektoren nach Reparaturen. Kraftstofftemperaturgeber G81 temperaturabh�ngige Umschaltung Kraftstofffilter mit Wasserabscheider Hochdruck 200 1600 bar R�cklaufdruck vom Injektor 10 11 bar Vorlaufdruck max. 1,8 bar R�cklaufdruck max. 1,8 bar 22 Kraftstoffdruckgeber G247 Railelement Zylinderbank II 56 7 8 zu den Einspritzventilen 5 8 N83, N84, N85, N86 Railelement Zylinderbank I 123 4 Regelventil f�r Kraftstoffdruck N276 10 11 bar Einspritzventile 1 4 N30, N31, N32, N33 Kraftstoffk�hler (Luft) am Fahrzeugunterboden R�ckhalte- ventil Tankmodul mit Saugstrahl- pumpen, R�ckschlagventil und Vorfilter Kraftstoffpumpe (Vorf�rderpumpe) Tank 365_021 G6 G23 23 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Kraftstoff-Hochdruckkreis Die Dreikolben-Hochdruck-Pumpe befindet sich im Auf den beim 4,0 l V8 TDI-Motor noch vorhandenen Innen-V des Motors und wird �ber einen Zahnrie- Verteilerblock im CR-System konnte verzichtet men von der Einlassnockenwelle der Zylinderbank II werden. Es sind der Kraftstoffdruckregler und der angetrieben. Kraftstoffdrucksensor, die auf beide Rails verteilt wurden. Der Hochdruckkreis setzt sich aus den Komponen- Die Rails selbst wurden von einer geschmiedeten in ten eine geschwei�te Ausf�hrung umgestellt. Als Basis dient ein nahtlos gezogenes Stahlrohr, wobei die Hochdruckpumpe mit Ventil f�r Kraftstoffdosie- offenen Rohrenden mit Gewindestopfen verschlos- rung (Zumesseinheit) N290, sen sind. Railelement I mit dem Regelventil f�r Kraftstoff- Die Anschlussfittings f�r die Hochdruckleitung und druck N276 und den Raildrucksensor wurden mittels Kondensato- Railelement II mit dem Raildrucksensor G247 und rentladungsschweissen* angebracht. den 8-Loch Piezo-Injektoren *Anmerkung zusammen. zum Kondensator-Entladungsschwei�en: Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der sehr begrenzten W�rmeeinflusszone um die Schwei�- naht. Damit bleibt das Grundgef�ge des Rohwerk- stoffs unver�ndert. Verweis Weitere Informationen zu Konstruktion und Funktion finden Sie im SSP 325 - Audi A6 �05 Aggregate. Kraftstoffdruckgeber G247 Regelventil f�r Kraftstoffdruck N276 Ventil f�r Kraftstoffdosierung N290 Rail I Rail II Injektor 365_032 24 Drosseln im Rail Beim Schlie�en des Injektors und bei Folgeeinsprit- zungen baut sich eine Druckwelle aus dem Injektor auf. Diese setzt sich bis in das Rail fort und wird von dort wieder reflektiert. Um die Druckwellen zu d�mpfen, sind an der Zulaufleitung, Hochdruck- pumpe-Rail, Rail links und Rail rechts und vor jedem Injektor je eine Drossel in das Rail eingebracht. Diese Drosseln werden durch mechanische Bearbei- tung der Mantelfl�che des Rails erzeugt. Hinweis Beim Anziehen der Injektor-Kraftstofflei- tung und auch der Verbindungsleitung zwischen den Rails ist unbedingt das kor- rekte Anzugsdrehmoment einzuhalten. Deformierte oder besch�digte Hochdruck- leitungen d�rfen nicht wieder verwendet werden und m�ssen ersetzt werden. Hochdruckleitung �berwurfmutter Drossel Rail 365_040 25 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Regelventil f�r Kraftstoffdruck N276 Verweis F�r das Common-Rail-System des 4,2 l V8 TDI-Motors Weitere Informationen zu Konstruktion kommt ein neues Regelventil f�r Kraftstoffdruck zum und Funktion finden Sie im SSP 227 - Einsatz. Es stellt im stromlosen Zustand einen Kurz- 3,3 l V8-TDI-Common-Rail-Einspritzsystem. schluss vom Hochdruckbereich zum Niederdruckbe- reich sicher. Funktion: Bei laufendem Motor steht das Sitzventil im Kr�fte- Vorg�ngerausf�hrung gleichgewicht mit der Feder und dem Magnetkreis. Das Ventil ist stromlos offen, wobei die Feder die Kugel im Sitz entlastet. Anders als bei der Vorg�nge- rausf�hrung (kurzzeitig ein Haltedruck von circa 100 bar) wird der Druck im Rail sofort abgebaut und verhindert, bei einem eventuell offen stehenden Injektor, den Abfluss des Kraftstoffs in den Zylinder. 365_033 Hinweis Bei defektem Regelventil f�r Kraftstoffdruck (DRV) ist das komplette Rail zu ersetzen. Eisenplatte Magnetanker Ventilsitzkugel 365_029 anliegender Raildruck Druckfeder Zwei-Regler-Konzept Beim 3,0 l V6 TDI-Motor mit Common- ZME-Regelung im Bereich hoher Rail gab es bereits ein Zwei-Regler-Kon- Einspritzmengen und hoher Raildr�cke zept, welches den Regler f�r Kraftstoff- druck (DRV) N276 oder das Ventil f�r Kraftstoffdosierung (Zumesseinheit ZME) N290 ansteuerte. Jetzt ist bei diesem Konzept eine Rege- 2-Reglerbetrieb im LL, Schub und im Bereich kleiner Einspritzmengen lung �ber DRV und ZME gleichzeitig m�glich. Drehzahl 365_028 26 Einspritzmenge DRV-Regelung bei Motor-Start und zur Kraftstofferw�rmung Piezo-Injektoren Durch den Einsatz von Piezo-Injektoren k�nnen: mehrere elektrische Ansteuerungsperioden pro Hinweis Arbeitstakt, sehr kurze Schaltzeiten f�r bis zu f�nf Einsprit- Beim Erneuern eines Injektors muss der zungen, Anpasswert f�r den neuen Injektor ins gro�e Kr�fte gegen den aktuellen Raildruck, Motorsteuerger�t geschrieben werden. hohe Hubgenauigkeit f�r schnelles Abflie�en des Beim Erneuern des Motorsteuerger�tes Raildruckes m�ssen die Injektor-Mengen-Abgleich- Werte und der Injektor-Spannungs- verwirklicht werden. Abgleich (ISA) ins neue Motorsteuerger�t �bernommen werden. Piezo-Injektoren ben�tigen eine Ansteuerspannung von 110 148 Volt je nach Raildruck �ber Kondensa- toren im Steuerger�t. Verweis 0-Ring Steckerumspritzung Weitere Informationen dazu finden Sie im SSP 325 - Audi A6 �05 Aggregate. Elektroanschluss (Flachstecker) Stabfilter K�rper R�cklaufanschluss 0-Ring Aktorfu� Aktor Aktor- Aktorh�lse modul Einstellscheibe Aktorkopf Kopplerk�rper Membran Einstellst�ck Kopplerkolben Koppler- Niederdruckdichtring modul Ventilkolben Rohrfeder Ventilplatte Ventilkolbenfeder Ventilbolzen Schalt- ventil D�senk�rper Ventilfeder Federteller Drosselplatte D�senspannmutter D�sen- D�senfeder modul Dichtscheibe Einstellscheibe D�sennadel D�senl�cher von 7- auf 8-Loch ge�ndert 365_039 27 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung System�bersicht Sensoren Luftmassenmesser G70 Ladedruckgeber G31 Ansauglufttemperatursensor G42 Motordrehzahlgeber G28 K�hlmitteltemperaturgeber G62 �ltemperaturgeber G8 Kraftstofftemperaturgeber G81 Kraftstoffdruckgeber G247 H�hengeber K�hlmitteltemperaturgeber am K�hlerausgang G83 Motorsteuerger�t J623 (Master) Hallgeber G40 Gaspedalstellungsgeber G79 Geber 2 f�r Gaspedalstellung G185 Drucksensor 1 f�r Abgas G450 Abgastemperaturgeber 1 G235 Motorsteuerger�t 2 J624 (Slave) Lambdasonde 1 G39 Temperaturf�hler 1 f�r Katalysator G20 Abgastemperaturgeber 2 f�r Bank 1 G448 Zusatzsignale: P/N-Signal Kl. 50 am Anlasser Startrelais Kl. 50 Stufe 1/2 Anforderung Start Geschwindigkeitsregelanlage Zusatzwasserpumpe (Relais an Steuerung) 28 CAN-High CAN-Datenbus-Antrieb CAN-Low Aktoren Einspritzventile f�r Zylinder 1, 4, 6, 7 Steuerger�t 1 f�r Gl�h- N30, N33, N84, N85 zeitautomatik J179 Gl�hkerzen f�r Zylinder 1, 4, 6, 7 Q10, Q13, Q15, Q16 Regelventil f�r Kraftstoffdruck N276 Drosselklappen-Steuereinheit J338 Motor f�r Saugrohrklappe V157 Stellmotor f�r Abgasr�ckf�hrung V338 Ventil f�r Kraftstoffdosierung N290 Umschaltventil f�r K�hler der Abgasr�ckf�hrung N345 Kraftstoffpumpenrelais J17 und Kraftstoffpumpen G6 und G23 Magnetventil rechts f�r elektrohydraulische Motorlagerung N145 Stromversorgungsrelais f�r Motorkomponenten J757 Heizung f�r Lambdasonde Z19 Zusatzsignale: K�hlerl�ftersteuerger�t PWM 1/2 Motordrehzahl Diagnoseanschluss Steuereinheit f�r Abgasturbolader J724 Steuereinheit 2 f�r Abgasturbolader J725 Einspritzventile f�r Zylinder 2, 3, 5, 8 N31, N32, N83, N86 Abgastemperaturgeber 1 f�r Bank 2 G236 Heizung f�r Lambdasonde 2 Z28 Luftmassenmesser 2 Motor f�r Saugrohrklappe 2 V275 G246 Gl�hzeitsteuerger�t 2 J703 Abgastemperaturgeber 2 f�r Bank 2 G449 Gl�hkerzen f�r Zylinder 2, 3, 5, 8 Q11, Q12, Q14, Q17 Temperaturf�hler 2 f�r Katalysatorkontrolle Stellmotor 2 f�r Abgasr�ckf�hrung V339 G29 Lambdasonde 2 Magnetventil links f�r elektrohydraulische G108 Motorlagerung N144 Drucksensor 2 f�r Abgas G451 Drosselklappen-Steuereinheit 2 J544 29 365_042 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung CAN-Datenbus-Schnittstellen (CAN-Datenbus-Antrieb) Motorsteuerger�t (Master) J623 Steuerger�t f�r automatisches Diagnoseinterface f�r Leergasinformation (MSR) Getriebe J217 Datenbus J533 Kick-down-Information Schaltung aktiv/deaktiv (Gateway) Kupplungspedalschalter Klimakompressor aus ACC-Informationen Motordrehzahl Wandlerkupplung-Zustand Leerlauferh�hung Motormomente IST Zielgang Kilometerstand K�hlmitteltemperatur W�hlhebelposition Datum Bremslichtschalter Information Motormoment SOLL Uhrzeit Bremspedalschalter Fahrwiderstandsindex (bei Berg- Bremslicht GRA-Schalterstellungen fahrt) Anh�ngererkennung GRA-Sollgeschwindigkeit Notlaufprogramme (Information Leerlaufdrehzahl SOLL/IST �ber Eigendiagnose) Vorgl�hmeldung OBD2 Status Drosselklappenwinkel Turbinendrehzahl Ansaugtemperatur Leerlauf-Solldrehzahl OBD2-Leuchte Hei�leuchte K�hlmitteltemperatur Kraftstoffverbrauch K�hlerl�fteransteuerung Klimakompressor Leistungsreduzierung Partikelfilter-Leuchte CAN High Startsteuerung Interlock-Schalter Anlasser Freigabe Anlasser Ausspuren Lastabwurf �ltemperatur CAN Low diskrete CAN 2 CAN 2 Leitung Low High Motorsteuerger�t 2 (Slave) J624 sendet alle Informationen wie das Master Steuerger�t �ber CAN 2 direkt ans Master Steuer- Steuerger�t f�r ABS J104 Lenkwinkelsensor G85 ger�t. ASR-Anforderung Lenkradwinkel (wird genutzt ABS-Anforderung zur Vorsteuerung der Leer- Zus�tzlich werden vom Slave EDS-Anforderung laufregelung und zur Motor- Steuerger�t gesteuert: ESP-Eingriff momentberechnung - Ladedruckregelung f�r beide Bremslichtschalter ESP aufgrund des Leistungsbe- Turbolader Geschwindigkeitssignal darfs der Servolenkung) MSR-Eingriffsmoment Das Signal des Drehzahlgebers Querbeschleunigung G28 wird zus�tzlich �ber eine Radgeschwindigkeit diskrete Leitung �bermittelt. 30 Abgasanlage mit Diesel- partikelfilter Mit dem 4,2 l V8 TDI-Motor kommt eine zweiflutige Abgasanlage mit Partikelfilter zum Einsatz. Die Abgasanlage setzt sich pro Abgasstrang aus einem motornahen Oxidationskatalysator und einem kata- lytisch beschichteten Dieselpartikelfilter in Unter- bodenlage zusammen. Um den W�rmeverlust m�g- lichst gering zu halten, sind die Rohre von den Tur- boladern bis zu den Dieselpartikelfiltern luftspalt- isoliert. Verweis Wie bereits beim 3,0 l V6 TDI-Motor wird ein Diesel- Weitere Informationen zur Regeneration partikelfilter aus Siliciumcarbit in D�nnwandtechnik finden sie im SSP 325 - Audi A6 �05 eingesetzt. Durch die Verringerung der Wandst�rke Aggregate. um 37 % wurde eine h�here Zelligkeit und dadurch eine gr��ere aktive Oberfl�che zwischen Beschich- tung und Partikelschicht erreicht. Dies beg�nstigt auch eine Verminderung des Abgasgegendrucks und eine Verk�rzung der Regenerationsdauer. Die Kombination aus D�nnwandsubstrat und kataly- tischer Beschichtung erm�glicht eine kontrolliert ablaufende Regeneration ab Temperaturen von 580 600 �C bei gleichzeitig niedrigem Abgasgegen- druck. Druckentnahmestelle Temperatursensor vor Dieselartikelfilter vor Dieselpartikelfilter katalytisch beschichteter Dieselpartikelfilter Druckentnahmestelle nach Dieselpartikelfilter Lambdasonden vor Oxidationskatalysator Oxidationskatalysatoren 365_009 Temperatursensoren nach Oxitationskatalysator luftspaltisolierte Rohre Dieselpartikelfilter 31 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail-Einspritzung Spezialwerkzeuge Hier sehen Sie die Spezialwerkzeuge f�r den 4,2 l V8 TDI-Motor mit Common-Rail. 365_048 T40069 Fixierstift T40094 Nockenwellen-Einlegewerkzeug 365_049 365_050 T40062 Adapter Kettenrad 32 365_051 T40049 Adapter 365_052 T40060 Einstellstifte 365_053 T40061 Adapter Nockenwelle 33 Notizen 34 Zur Vertiefung Ihres Wissens zum Common-Rail-Einspritzsystem wurden folgende Selbststudienprogramme und CBT erstellt: Vorsprung durch Technik www.audi.de Alle Rechte sowie technische �nderungen vorbehalten. Copyright AUDI AG N/VK-35 Service.training@audi.de Fax +49-7312/31-88488 AUDI AG D-74172 Neckarsulm Technischer Stand 10/05 Printed in Germany A05.5S00.18.00 365

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