SSP 223_TDI-1,2 1,4 Tdi Motor

Service.

Selbststudienprogramm 223

Der 1,2l- und der 1,4l-TDI-Motormit Pumpe-Dse-Einspritzsystem

Konstruktion und Funktion

Nach der erfolgreichen Einfhrung der 1,9l-4 Zylinder-TDI-Motoren mit Pumpe-Dse-Einspritzsystem im Golf und Passat wird der Trend eines sparsamen, schadstoffarmen und gleichzeitig leistungsstarken, direkteinspritzenden Turbodieselmotors im Polo und Lupo durch die 3-Zylinder TDI-Motoren fortgesetzt. Durch den Wegfall eines Zylinders sind die Motoren leichter, haben weniger bewegte Massen und eine geringere Reibung als ein 4-Zylinder Motor. Sie verfgen trotz geringeren Hubraumes ber ein hohes Leistungspotential fr diese Fahrzeugklasse.

Insbesondere im 1,2l-TDI-Motor, der speziell fr den Lupo 3L entwickelt wurde, sind eine Vielzahl neuer Technologien und Fertigungsverfahren umgesetzt worden, um dem Entwicklungsziel eines Fahrzeuges mit einem Kraftstoffverbrauch von 3 Litern auf 100 km beizutragen. Ermglicht wird dies durch Gewichteinsparung, Verringerung der Reibung und Verbesserung des Verbrennungsablaufes. In diesem Selbststudienprogramm knnen Sie sich am Beispiel des 1,2l- und 1,4-l-TDI-Motors mit dieser neuen Motorgeneration vertraut machen.

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NEU

Achtung Hinweis

Das Selbststudienprogramm stellt die Konstruktion und die Funktion von Neuentwicklungen dar! Die Inhalte werden nicht aktualisiert!

Prf-, Einstell- und Reparaturanweisungen entnehmen Sie bitte der dafr vorgesehenen Literatur.

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InhaltEinfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Motormechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Pumpe-Dse-Einspritzsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Kraftstoffversorgung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

Abgasanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

Motormanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

Funktionsplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

Anlasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

Motormanagement (Lupo 3L-Besonderheiten) . . . . . 76

Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79

Prfen Sie Ihr Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

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EinfhrungEinbauvariantenDer 1,2l-TDI Motor ist mit dem elektronischen Schaltgetriebe DS 085 kombiniert und wird ausschlielich im Lupo 3L eingebaut.

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Der 1,4l-TDI Motor wird mit dem 5-Gang Schaltgetriebe 02J kombiniert. Er wird im Lupo, Polo und Audi A2 eingebaut.

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Detaillierte Informationen zum Lupo 3L und Audi A2 finden Sie in den folgenden Selbststudienprogrammen: q q q q q q 4 Nr. 216 Lupo 3L Karosserie Nr. 218 Lupo 3L TDI Nr. 221 Das elektronische Schaltgetriebe DS 085 Nr. 239 Audi A2 - Karosserie Nr. 240 Audi A2 - Technik Nr. 247 Audi A2-Motor und Getriebe

Bezeichnung und Entwicklungsstufe der MotorenSowohl der 1,2l- als auch der 1,4l-TDI Motor sind auf Basis des 1,9l-TDI-Motors ohne Zwischenwelle mit Pumpe-Dse-Einspritzsystem entwickelt worden. Sie gehren zu der Motorenbaureihe EA 188 (EA=Entwicklungs-Aufrag). Da diese Bezeichnungen oft in der Fachpresse zu lesen sind, mchten wir ihnen auf dieser Seite einen kurzen Einblick in die unterschiedlichen Motorenbaureihen der Dieselmotoren von Volkswagen geben. Die Vierzylinder-Dieselmotoren unterteilen sich in die Baugruppe der Wirbelkammer-Motoren EA 086 und die Direkteinspritzer-Motoren EA 180. Ein Hauptmerkmal dieser Baureihen ist die Zwischenwelle, die fr den Antrieb der lpumpe und der Vakuumpumpe sorgt. Mit der Einfhrung der neuen Fahrzeugklasse der A-Plattform im Jahre 1996, wurden die EA 180 Motoren berarbeitet. Daraus ist die EA 188 Motorenbaureihe entstanden. Bei dieser neuen Motorenbaureihe ist die Zwischenwelle entfallen. Die lpumpe wird ber eine Kette von der Kurbelwelle angetrieben. Die Vakuumpumpe ist am Zylinderkopf montiert und wird von der Nockenwelle angetrieben. Weitere Merkmale sind ein stehendes lfiltergehuse, die im Zylinderblock integrierte Khlmittelpumpe und die Pendellagerung der Motoren. Weitere Motorenbaureihen sind der 5-Zylinder Reihenmotor EA 381 und der 1997 eingefhrte V6-TDI Motor EA 330.Khlmittelpumpe stehendes lfiltergehuse lpumpe Motorenbaureihe EA 180 Vakuumpumpe

lfilter

Zwischenwelle Khlmittelpumpe

lpumpe

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Motorenbaureihe EA 188 Vakuumpumpe

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EinfhrungTechnische Daten

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Motor Motorkennbuchstabe Bauart Hubraum Bohrung / Hub Verdichtungsverhltnis Zndfolge Motormanagement Kraftstoff Abgasnachbehandlung Abgas-Norm

1,2l-TDI-Motor ANY 3-Zylinder-Reihenmotor 1191 cm 76,5 mm / 86,7 mm 19,5 : 1 1-2-3 BOSCH EDC 15 P Diesel min. 49 CZ oder Biodiesel (RME) Abgasrckfhrung und Oxidationskatalysator Erfllt Abgasstufe D4

1,4l-TDI-Motor AMF 3-Zylinder-Reihenmotor 1422 cm 79,5 mm/ 95,5 mm 19,5 : 1 1-2-3 BOSCH EDC 15 P Diesel min. 49 CZ oder Biodiesel (RME) Abgasrckfhrung und Oxidationskatalysator Erfllt Abgasstufe D3

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Leistung und DrehmomentLeistungsdiagramm[kW]

Der 1,4l-TDI Motor erzielt seine maximale Leistung von 55 kW bei 4000 U/min. Der 1,2l-TDI-Motor hat zwei unterschiedliche Leistungsstufen. Um einen Verbrauch von 3 Litern zu erreichen, verfgt der Lupo 3L ber einen Economy-Modus, in dem die Motorleistung vom Motormanagement reduziert wird. Fr eine sportlichere Fahrweise kann der Motor im leistungsorientierten Sport-Modus betrieben werden. In der Leistungs-Vergleichskurve sehen Sie, da der 1,2l-TDI Motor seine maximale Leistung von 45 kW bei 4000 U/min erreicht. Im EconomyModus betrgt die maximale Leistung 33 kW bei 3000 1/min.

1,2l-Motor - Sport-Modus 1,2l-Motor - ECO-Modus 1,4l-Motor

[U/min]

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Drehmomentdiagramm[Nm] 1,2l-Motor - Sport-Modus 1,2l-Motor - ECO-Modus 1,4l-Motor

Der 1,4l-TDI Motor hat ein maximales Drehmoment von 195 Nm bei 2200 1/min und ist somit sehr durchzugstark und elastisch im unteren und mittleren Drehzahlbereich. Das maximale Drehmoment von 140 Nm wird beim 1,2l-TDI Motor im Sport-Modus schon bei einer Drehzahl von 1800 1/min erreicht und steht bis 2400 1/min zur Verfgung. Im Economy-Modus erreicht der Motor ein maximales Drehmoment von 120 Nm im Drehzahlbereich von 1600-2400 1/min. Dadurch steht im berwiegend genutzten Fahr- und Drehzahlbereich immer ein hohes Drehmoment zur Verfgung.

[U/min]

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MotormechanikDer Zylinderblock

1,4l-TDI-Motor Der 1,4l-TDI-Motor hat einen Zylinderblock aus Graugu.

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1,2l-TDI-MotorZylinderlaufbuchsen

Der Zylinderblock des 1,2l-TDI-Motors ist aus einer Aluminium-Legierung gefertigt. Dadurch wird das Gewicht reduziert und zum geringen Kraftstoffverbrauch des Lupo 3L beigetragen. Die Graugu-Zylinderlaufbuchsen des Motors sind eingegossen und knnen nicht ersetzt werden.

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Die Lagerdeckel der Kurbelwelle drfen nicht gelst und die Kurbelwelle nicht ausgebaut werden. Schon beim Lsen der Lagerdeckel-Schrauben verformen sich die Aluminium-Lagersthle, weil sich ihr inneres Gefge entspannt. Wurden die Lagerdeckel-Schrauben gelst, mu der Zylinderblock komplett mit der Kurbelwelle ersetzt werden.

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Die ZugankerAluminium hat im Vergleich zu Graugu eine geringere Festigkeit. Durch die hohen Verbrennungsdrcke bei einem Dieselmotor besteht bei einer herkmmlichen Verschraubung des Zylinderkopfes im Zylinderblock die Gefahr, da sich die Verschraubung lst. Aus diesem Grund sind der Zylinderkopf und der Zylinderblock ber Zuganker miteinander verschraubt. Mit den Zugankern wird ein durchgehender Kraftflu vom Zylinderkopf zu den Lagerdeckeln erreicht, der den Motor auch bei einer hohen Belastung sicher zusammenhlt. Somit ist eine sichere Verschraubung gewhrleistet und Verspannungen im Zylinderblock werden verringert.

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Verschraubung mit durchgehendem Kraftschlu

herkmmliche Verschraubung223_012

Zylinderkopfmutter

Zuganker

Die Zuganker sind Stahlbolzen, durch die der Aluminium-Zylinderblock mit dem Zylinderkopf, und dem Kurbelwellen-Lagerdeckel des 1,2l-TDIMotors verschraubt sind. Sie sind mit dem Sicherungsmittel Loctide fest in den Zylinderblock eingeklebt und knnen nicht ersetzt werden.

Kurbelwellenlagerdeckel

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Beim Einbau des Zylinderkopfes entsteht durch das Festziehen der Zylinderkopfmuttern eine hohe Torsionsspannung in den Zugankern. Um diese zu verringern, mssen die Zylinderkopfmuttern im letzten Arbeitsschritt zurckgedreht werden. Beachten Sie dazu die Anweisungen im Reparaturleitfaden!

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MotormechanikDie AusgleichswelleIm Kurbeltrieb des Motors befindet sich eine Ausgleichswelle. Sie hat die Aufgabe Schwingungen zu reduzieren und dadurch einen ruhigen Motorlauf zu erzielen. Die Ausgleichswelle ist an einem Leiterrahmen befestigt und wird ber eine Kette von der Kurbelwelle angetrieben. Dabei dreht sie sich mit Motordrehzahl entgegengesetzt zur Motordrehrichtung. Durch die Auf- und Abwrtsbewegung von Kolben und Pleuel und die Drehbewegung der Kurbelwelle entstehen Krfte, die Schwingungen verursachen. Diese Schwingungen werden ber die Aggregatelagerung auf die Karosserie bertragen. Um die Schwingungen zu reduzieren, wirkt die Ausgleichswelle den Krften von Kolben, Pleuel und Kurbelwelle entgegen.

Leiterrahmen Kurbelwelle

Hydraulischer Kettenspanner

Ausgleichswelle223_212

Ausgleichsgewichte

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Um die Funktionsweise der Ausgleichswelle besser verstehen zu knnen, sind nachfolgend einige physikalische Grundbegriffe kurz erlutert.

Was ist Kraft?Der Begriff "Kraft" wird von der Anspannung der Muskeln hergeleitet, die beim Heben oder Ziehen eines Gegenstandes empfunden wird. Wenn auf einen festen Gegenstand eine Kraft wirkt, so kann sie eine Verformung, eine Beschleunigung oder eine gleichgroe Gegenkraft des Gegenstandes hervorrufen. Auch Kombinationen aus diesen Mglichkeiten sind denkbar.

Beispiel:

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Beim Werfen eines Apfels wird dieser durch die Wirkung der Muskelkraft beschleunigt. Die Gre der Kraft, die zum Werfen aufgewendet wird, ist abhngig von der Masse (Gewicht) des Apfels und der Beschleunigung, die dem Apfel auferlegt wird. Zeichnerisch wird die Gre einer Kraft, deren Wirkrichtung und Angriffspunkt durch einen Pfeil dargestellt.

Kraft = Masse x Beschleunigung

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MotormechanikGewichtskraft. Eine weitere Form der Kraft ist die Gewichtskraft. Durch die Erdbeschleunigung bewegt sich jeder Krper in Richtung Erdoberflche und bewirkt dadurch eine Gewichtskraft. Die Gewichtskraft hngt von der Masse eines Krpers und der Erdbeschleunigung ab und wird allgemein als Anziehungskraft bezeichnet. Die Gewichtskraft ist um so grer, je grer die Masse des Gegenstandes ist.

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Gewichtskraft = Masse x Erdbeschleunigung

Was ist ein Drehmoment? Wenn eine senkrecht wirkende Kraft ber einen Hebel eine Drehbewegung ausbt, spricht man von einem Drehmoment. Da weder Kraft noch Hebelarm allein die Drehwirkung bestimmen, wird das Produkt aus beidem als Drehmoment bezeichnet. Es wchst mit zunehmender Kraft oder Lnge des Hebelarmes.Beispiel:L

Drehpunkt

L

A

B

(L= Lnge)

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Drehmoment = Kraft x Hebelarm

Beispiel: Zwei Gewichte stehen auf einer Waage. Gewicht A ist doppelt so schwer, wie Gewicht B. Es erzeugt mit seiner hheren Masse ein greres Drehmoment als Gewicht B und hebt es dadurch in die Hhe.

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MotormechanikWie heben sich Drehmomente gegeneinander auf?

Momente heben sich gegeneinander auf, wenn der Kraft eine gleich groe Kraft in gleich groem Abstand entgegenwirkt.Beispiel 1: Beispiel 1:

q Drei Gewichte befinden sich auf der Waage. Das Gewicht A steht links und die Gewichte B1 und B2 rechts. Da die Gewichte B1 und B2 zusammen genau so schwer sind wie Gewicht A, heben sich Kraft und Gegenkraft auf - es herrscht ein Krftegleichgewicht.

L

L

A

B1 B2

223_197

Oder:

Momente heben sich auf, wenn der Kraft eine halb so groe Gegenkraft in doppeltem Abstand entgegenwirkt.Beispiel 2: Beispiel 2:

q Zwei Gewichte befinden sich auf der Waage. Das Gewicht A steht links und Gewicht B rechts. Gewicht B befindet sich in doppelt so groem Abstand vom Drehpunkt entfernt. Dadurch sind die Drehmomente auf beiden Seiten ausgeglichen und es herrscht ein Krftegleichgewicht.

L

2xL

A

B

223_196

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MotormechanikMassenkrfteIm Kurbeltrieb des Motors entstehen Massenkrfte. Sie unterscheiden sich in rotierende und oszillierende Massekrfte.

Die rotierenden Massenkrfte entstehen durch die Drehbewegung der Kurbelwelle (Fliehkraftwirkung).rotieren=umlaufen, sich um die eigene Achse drehen

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Die oszillierenden Massenkrfte entstehen durch die Auf- und Abwrtsbewegung von Kolben und Pleuel.oszillieren= hin und her schwingen

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Wie wirken sich die Massenkrfte auf den 3-Zylinder-TDI-Motor aus? Wenn man die Kurbelwelle des 3-Zylinder-TDI Motors von der Seite betrachtet, ist die Anordnung der Kurbelwellenkrpfungen gleichmig in Bezug auf den Drehpunkt der Kurbelwelle. Die Krpfungen haben einen Abstand von jeweils 120. Dadurch heben sich die Massenkrfte gegeneinander auf.

120

120

120

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MassenmomenteIm Kurbeltrieb des 3-Zylinder-TDI-Motors entstehen Massenmomente, da die Massenkrfte ber unterschiedliche Hebelarme auf den Mittelpunkt der Kurbelwelle wirken.

4 Zylinder

Von der Lngsseite betrachtet, ist die Kurbelwelle des 4-Zylinder-Reihenmotors symmetrisch. In Bezug auf den Mittelpunkt der Kurbelwelle haben die Kurbelwellenkrpfungen den gleichen Abstand. Dadurch gleichen sich die Massenmomente aus.

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3 Zylinder

Die Kurbelwelle des 3-Zylinder-Reihenmotors ist nicht symmetrisch, weil die Krpfungen zum Mittelpunkt der Kurbelwelle einen unterschiedlichen Abstand haben. Dadurch heben sich die Massenmomente nicht gegeneinander auf.

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MotormechanikWie wirken sich die Massenmomente auf den 3-Zylinder-TDI-Motor aus?

Lngsachse

Durch die Fliehkraftwirkung der rotierenden Massenmomente wird die Kurbelwelle in eine kreisfrmige Taumelbewegung um die Lngsachse versetzt.

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Die rotierenden Massenmomente werden durch Gegengewichte an der 1. und 3. Krpfung der Kurbelwangen ausgeglichen. Da im Kurbelgehuse des 3-Zylinder-TDI-Motors nicht gen-

gend Platz fr entsprechend groe Gegengewichte ist, sind am Schwingungstilger und am Schwungrad zustzliche Gewichte angebracht.

Schwungrad

Schwingungstilger

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Kurbelwangen

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Die oszillierenden Massenmomente versetzen die Kurbelwelle in eine Wippbewegung um die Querachse.

Querachse223_225

Um die Wippbewegung auszugleichen, werden durch Gewichte an der Ausgleichswelle und den Kurbelwangen der Kurbelwelle Krfte erzeugt, die den oszillierenden Massenmomenten der Kurbelwelle entgegen wirken. Sie bilden jeweils zwei Krftepaare, die sich mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung zueinander drehen. Durch die Fliehkraftwirkung werden zwei rotierende Momente erzeugt. Sobald die Gewichte senkrecht zur Zylinderachse stehen, ist die Wirkrichtung von je zwei Krften gleich. Die Momente addieren sich und sind dadurch genauso gro wie das oszillierende Moment von Kolben und Pleuel.

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In Richtung der Querachse gleichen sich die rotierenden Momente aus, weil durch die gegenlufige Drehbewegung von Kurbelwelle und Ausgleichswelle die Wirkrichtung der rotierenden Krfte entgegengesetzt ist.

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MotormechanikReparaturhinweis:Fr einen wirkungsvollen Massenausgleich mssen Kurbelwelle und Ausgleichswelle in der richtigen Position zueinander laufen. Dazu mssen beim Einbau der Antriebskette die Markierungen von Kurbelwellenzahnrad und Ausgleichswellenzahnrad mit den zwei farbigen Gliedern der Antriebskette in bereinstimmung gebracht werden. Um eine gleichmige Belastung der Kette zu erreichen, ist das bersetzungsverhltnis der Zahnrder so gewhlt, da die gekennzeichneten Kettenglieder erst nach mehreren Motorumdrehungen wieder mit den Markierungen bereinstimmen.

Markierung Kurbelwellenzahnrad

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Markierung Ausgleichswellenzahnrad

Beachten Sie dazu die Anweisungen im Reparaturleitfaden.

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Trapezkolben und TrapezpleuelBei der Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches wird ein hoher Druck im Brennraum erreicht. Durch den hohen Verbrennungsdruck werden die Bauteile des Kurbeltriebs stark belastet. Um bei den hohen Verbrennungsdrcken die Beanspruchung von Kolben und Pleuel zu verringern, sind die Kolbennabe und das Pleuelauge trapezfrmig ausgefhrt.

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Im Vergleich zur herkmmlichen Verbindung zwischen Kolben und Pleuel ist durch die Trapezform die Auflageflche von Pleuelauge und Kolbennabe am Kolbenbolzen vergrert.

Somit werden die Verbrennungskrfte auf eine grere Flche verteilt. Kolbenbolzen sowie Pleuel werden dabei weniger belastet.

Verbrennungskraft

Auflageflchen

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Vergrerte Auflageflchen

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MotormechanikDer lkreislaufVakuumpumpe

lspritzdse zur Kolbenkhlung

Kurzschluventil

ldruckschalter

Turbolader

ldruckregelventil

Hydraulischer Kettenspanner

Ausgleichswelle lpumpe berdruckventil

lrcklaufsperre lkhler223_136

Das berdruckventil in der lpumpe ist ein Sicherheitsventil. Es verhindert, da Bauteile des Motors durch zu hohen ldruck beschdigt werden, zum Beispiel bei niedrigen Auentemperaturen und hohen Drehzahlen. Das ldruckregelventil regelt den ldruck des Motors. Es ffnet, sobald der ldruck den maximal zulssigen Wert erreicht hat. Die lrcklaufsperre verhindert, da das l bei Motorstillstand aus dem Zylinderkopf und dem lfilterhalter in die lwanne zurckluft. Das Kurzschluventil ffnet bei verstopftem lfilter und sichert dadurch die lversorgung des Motors.

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Der lfilterhalterDer lfilterhalter ist stehend angeordnet. Er hat einen nach oben auswechselbaren Papierfiltereinsatz und ist dadurch wartungsfreundlich und umweltschonend.

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Im lfilterhalter sind das ldruckregelventil und die lrcklaufsperre integriert. Das Kurzschluventil befindet sich im Verschludeckel. Um beim lfilterwechsel zu gewhrleisten, da das l aus dem lfiltergehuse in die lwanne abluft, wird beim Herausnehmen des Papierfiltereinsatzes eine Bohrung freigegeben. Durch diese Bohrung kann das l aus dem Filtergehuse ber den Zylinderblock in die lwanne abflieen.

Kurzschluventil

ldruckregelventil Papierfiltereinsatz

lablaufbohrung beim Filterwechsel lrcklaufsperre223_230

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MotormechanikDie lpumpeDie lpumpe ist eine Innenzahnradpumpe. Sie wird auch als Duocentric-Pumpe bezeichnet. Dieser Begriff beschreibt die geometrische Form der Verzahnung von Innen- und Auenlufer. Die lpumpe ist an dem Leiterrahmen befestigt und wird durch eine Kette von der Kurbelwelle angetrieben. Die Kette wird durch einen hydraulischen Kettenspanner gespannt.

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Aufbau der lpumpe

Gehuse

Antriebszahnrad Innenlufer Auenlufer Gehusedeckel

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Das Druckbegrenzungsventil in der lpumpe ist ein Sicherheitsventil. Es verhindert, da Bauteile des Motors durch zu hohen ldruck beschdigt werden, zum Beispiel bei niedrigen Auentemperaturen und hohen Drehzahlen.Druckbegrenzungsventil

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So funktioniert esAnsaugen Der Innenlufer sitzt auf der Antriebswelle und treibt den Auenlufer an. Aufgrund der unterschiedlichen Drehachsen von Innen- und Auenlufer laufen die Zhne bei der Drehbewegung auseinander, es entsteht eine Raumvergrerung auf der Saugseite. Dadurch wird das l ber eine Saugleitung angesaugt und zur Druckseite weitertransportiert.Druckseite

Saugseite

Saugleitung

223_108a

lwanne

Druck erzeugen Auf der Druckseite laufen die Zhne von Innenund Auenlufer wieder zusammen. Dadurch wird der Raum zwischen den Zhnen kleiner und das l wird in den lkreislauf des Motors hineingedrckt.

Druckseite

Saugseite

lwanne

223_108b

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MotormechanikKhlmittelkreislaufBeim 1,2l-TDI-Motor ist der lkhler im groen Khlmittelkreislauf eingebunden. Dadurch wird die Betriebstemperatur des Motors schnell erreicht und zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs beim Lupo 3L beigetragen.

1,2l TDI-Motor

Ausgleichsbehlter

Wrmetauscher fr Heizung

Motor

Khler fr Abgasrckfhrung Khlmittelpumpe/ Khlmittelregler Khler lkhler Groer Khlkreislauf Kleiner Khlkreislauf223_280

Beim 1,4l TDI-Motor befindet sich der lkhler im kleinen Khlmittelkreislauf.

1,4l TDI-Motor

Ausgleichsbehlter

Wrmetauscher fr Heizung

Motor

lkhler Khlmittelpumpe/ Khlmittelregler Khler Groer Khlkreislauf Kleiner Khlkreislauf223_281

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Der ZahnriementriebUm einen Einspritzdruck von 2000 bar zu erzeugen, sind groe Antriebskrfte erforderlich. Diese Krfte fhren zu einer hohen Belastung der Bauteile des Zahnriementriebes. Aus diesem Grund gibt es folgende Manahmen, um den Zahnriemen zu entlasten:

Schwingungstilger Im Nockenwellenrad befindet sich ein Schwingungstilger, der Vibrationen im Zahnriementrieb reduziert.

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Zur Einstellung der Steuerzeiten befindet sich auf dem Zahnriemenschutz eine Markierung. Die Einstellungsmarkierung fr den 3 Zylinder-Motor ist mit 3Z gekennzeichnet, da beim 3 Zylinder- und 4 Zylinder-Motor der gleiche Zahnriemenschutz verbaut wird. Beachten Sie zum Einstellen der Steuerzeiten die Anweisungen im Reparaturleitfaden!

Zahnriemen Der Zahnriemen ist 30 mm breit. Durch die groe Auflageflche knnen hhere Krfte bertragen werden.

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Zahnriemenspanner Ein hydraulischer Zahnriemenspanner sorgt fr eine gleichmige Spannung bei unterschiedlichen Belastungs- und Temperaturzustnden.

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MotormechanikDas geteilte NockenwellenradUm das Einstellen der Steuerzeiten zu vereinfachen, knnen Nockenwelle und Kurbelwelle mit Spezialwerkzeugen in der Stellung Oberer Totpunkt Zylinder 1 fixiert werden. Dazu wird ein geteiltes Nockenwellenrad verwendet. Ein Teil des Nockenwellenrades ist die Radnabe. Sie sitzt auf dem Konus der Nockenwelle. Die Einbauposition ist durch eine Nut-Feder-Verbindung festgelegt. Der andere Teil ist das Nokkenwellen-Zahnrad, das mit Schrauben an der Radnabe befestigt ist. Die Nockenwelle wird in OT Zylinder 1-Stellung fixiert, in dem der Absteckstift 3359 in eine Bohrung der Radnabe und im Zylinderkopf eingesteckt wird.

Nockenwelle Radnabe Nockenwellen-Zahnrad

Absteckstift 3359

223_235

Die Kurbelwelle wird mit dem Kurbelwellen-Stop T 10050, der auf das Kurbelwellen-Zahnrad in axialer Richtung aufgeschoben wird, in OT Zylinder 1 - Stellung fixiert. Beim Spannen des Zahnriemens wird das Nokkenwellen-Zahnrad in den Langlchern verdreht, wobei die Nockenwelle in der OT Zylinder 1-Stellung durch den Absteckstift 3359 arretiert ist.223_236

Markierungen

Kurbelwellenstop T 10050

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Pumpe-Dse-EinspritzsystemAllgemeinesdruckerzeugende Pumpe

Was ist eine Pumpe-Dse-Einheit? Eine Pumpe-Dse-Einheit ist, wie der Name schon sagt, eine Einspritzpumpe mit Magnetventil und Einspritzdse zu einem Bauteil zusammengefat. Jeder Zylinder des Motors hat eine Pumpe-Dse-Einheit. Durch den Wegfall der Hochdruckleitungen ergibt sich ein kleines Hochdruckvolumen, wodurch ein hoher maximaler Einspritzdruck erreicht werden kann. Der Druckaufbau, der Einspritzbeginn und die Einspritzmenge werden vom Motormanagement ber Magnetventile przise gesteuert. Dadurch ergibt sich eine gute Gemischbildung und somit eine gute Verbrennung des KraftstoffLuftgemisches. Daraus resultiert eine hohe Leistungsausbeute und niedrige Schadstoffemission bei einem geringen Kraftstoffverbrauch.Magnetventil (Steuereinheit)

Einspritzdse

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Die Pumpe-Dse-Einheiten sind direkt im Zylinderkopf angeordnet. Sie sind mit Spannkltzen im Zylinderkopf befestigt.

PumpeDse-Einheit

Spannklotz223_282

Beim Einbau der Pumpe-Dse-Einheit mu auf die richtige Einbaulage geachtet werden. Steht die Pumpe-Dse-Einheit nicht rechtwinklig zum Zylinderkopf, kann sich die Befestigungsschraube lsen. Dadurch kann die Pumpe-Dse-Einheit beziehungsweise der Zylinderkopf beschdigt werden. Beachten Sie bitte die Anweisungen im Reparaturleitfaden.

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Pumpe-Dse-EinspritzsystemKonstruktiver Aufbau

Ventil fr Pumpe-Dse

Pumpenkolben

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Magnetventilnadel

Dsenfeder

O-Ringe

Dsennadel-Dmpfun

Dsennadel

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Rollenkipphebel

Kugelbolzen

Kolbenfeder

Einspritznocken

Magnetventilnadel Ventil fr Pumpe-Dse Hochdruckraum

Ausweichkolben Kraftstoffrcklauf O-Ringe Kraftstoffvorlauf

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Wrmeschutzdichtung

Zylinderkopf

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Pumpe-Dse-EinspritzsystemAntriebDie Nockenwelle hat zum Antrieb der PumpeDse-Einheiten drei Einspritznocken. Sie bettigen ber Rollenkipphebel die Pumpenkolben der Pumpe-Dse-Einheiten.Einspritznocken

Ventilnocken

Rollenkipphebel223_021

Nockenform Der Einspritznocken hat eine steil auflaufende Flanke. Dadurch wird der Pumpenkolben mit einer hohen Geschwindigkeit nach unten gedrckt und somit sehr schnell ein hoher Einspritzdruck erzeugt. Durch die flach ablaufende Flanke bewegt sich der Pumpenkolben langsam und gleichmig nach oben und der Kraftstoff kann blasenfrei in den Hochdruckraum der Pumpe-Dse-Einheit nachflieen.

Rollenkipphebel

Rollenkipphebel

Pumpenkolben Einspritznocken223_022

Pumpenkolben Einspritznocken223_023

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Auf den folgenden Seiten lernen Sie die Funktion und einzelnen Phasen des Einspritzvorganges kennen. Die Phasen sind unterteilt in: q q q q q Befllen des Hochdruckraums Beginn der Voreinspritzung Ende der Voreinspritzung Beginn der Haupteinspritzung Ende der Haupteinspritzung

Der Hochdruckraum wird befllt Beim Fllvorgang bewegt sich der Pumpenkolben durch die Kraft der Kolbenfeder nach oben und vergrert dadurch das Volumen des Hochdruckraumes. Das Ventil fr Pumpe-Dse ist nicht angesteuert. Die Magnetventilnadel befindet sich in Ruhelage und gibt den Weg vom Kraftstoffvorlauf zum Hochdruckraum frei. Durch den Kraftstoffdruck im Vorlauf strmt der Kraftstoff in den Hochdruckraum.

Rollenkipphebel

Pumpenkolben

Kolbenfeder

Magnetventilnadel Ventil fr PumpeDse

Hochdruckraum

Kraftstoff-Vorlauf

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Pumpe-Dse-EinspritzsystemBeginn der Voreinspritzung Der Pumpenkolben wird vom Einspritznocken ber den Rollenkipphebel nach unten gedrckt und verdrngt dadurch den Kraftstoff aus dem Hochdruckraum in den Kraftstoff-Vorlauf. Der Einspritzvorgang wird vom Motorsteuergert eingeleitet. Dazu steuert es das Ventil fr PumpeDse an. Die Magnetventilnadel wird dabei in den Sitz gedrckt und verschliet den Weg vom Hochdruckraum zum Kraftstoff-Vorlauf. Dadurch beginnt der Druckaufbau im Hochdruckraum. Bei 180 bar ist der Druck grer als die Kraft der Dsenfeder. Die Dsennadel wird angehoben und die Voreinspritzung beginnt.

Pumpenkolben

Magnetventilsitz Einspritznocken Magnetventilnadel

Hochdruckraum

Kraftstoff-Vorlauf

Dsennadel223_015

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Dsennadel-Dmpfung Bei der Voreinspritzung wird der Hub der Dsennadel durch ein hydraulisches Polster gedmpft. Dadurch ist es mglich, die Einspritzmenge genau zu dosieren.

So funktioniert es: Im ersten Drittel des Gesamthubes wird die Dsennadel ungedmpft geffnet. Dabei wird die Voreinspritzmenge in den Brennraum gespritzt.ungedmpfter Hub223_165

Sobald der Dmpfungskolben in die Bohrung des Dsengehuses eintaucht, kann der Kraftstoff oberhalb der Dsennadel nur ber einen Leckspalt in den Dsenfederraum verdrngt werden. Dadurch entsteht ein hydraulisches Polster, das den Hub der Dsennadel bei der Voreinspritzung begrenzt.

Dsenfederraum Dsengehuse Leckspalt hydraulisches Polster Dmpfungskolben223_166

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Pumpe-Dse-EinspritzsystemEnde der Voreinspritzung Unmittelbar nach dem ffnen der Dsennadel endet die Voreinspritzung. Durch den ansteigenden Druck bewegt sich der Ausweichkolben nach unten und vergrert damit das Volumen des Hochdruckraumes. Der Druck fllt dadurch fr einen kurzen Augenblick ab und die Dsennadel schliet. Die Voreinspritzung ist zu Ende. Durch die Abwrtsbewegung des Ausweichkolbens ist die Dsenfeder strker vorgespannt. Zum erneuten ffnen der Dsennadel bei der nachfolgenden Haupteinspritzung ist daher ein grerer Kraftstoffdruck ntig als bei der Voreinspritzung.

Pumpenkolben

Hochdruckraum Ventil fr PumpeDse

Ausweichkolben

Dsenfeder

Dsennadel223_016

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Beginn der Haupteinspritzung Kurz nach dem Schlieen der Dsennadel steigt der Druck im Hochdruckraum wieder an. Das Ventil fr Pumpe-Dse ist dabei weiterhin geschlossen und der Pumpenkolben bewegt sich abwrts. Bei ca. 300 bar ist der Kraftstoffdruck grer als die Kraft der vorgespannten Dsenfeder. Die Dsennadel wird erneut angehoben und die Haupteinspritzmenge eingespritzt. Der Druck steigt dabei auf bis zu 2050 bar an, weil im Hochdruckraum mehr Kraftstoff verdrngt wird als durch die Dsenlcher entweichen kann. Bei der maximalen Leistung des Motors, also bei hoher Motordrehzahl und gleichzeitig groer Einspritzmenge, ist der Druck am grten.

Pumpenkolben

Hochdruckraum

Ventil fr PumpeDse

Dsenfeder

Dsennadel223_017

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Pumpe-Dse-EinspritzsystemDas Ende der Haupteinspritzung Das Einspritzende wird eingeleitet, wenn das Motorsteuergert das Ventil fr Pumpe-Dse nicht mehr ansteuert. Dabei wird die Magnetventilnadel durch die Magnetventilfeder geffnet und der vom Pumpenkolben verdrngte Kraftstoff kann in den Kraftstoff-Vorlauf entweichen. Der Druck baut sich ab. Die Dsennadel schliet und der Ausweichkolben wird von der Dsenfeder in seine Ausgangslage gedrckt. Die Haupteinspritzung ist beendet.

Pumpenkolben

Magnetventilfeder

Magnetventilnadel

Ventil fr PumpeDse

Ausweichkolben

Kraftstoff-Vorlauf

Dsennadel

223_017

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Der Kraftstoff-Rcklauf in der Pumpe-Dse-EinheitDer Kraftstoff-Rcklauf in der Pumpe-DseEinheit hat folgende Aufgaben: q Khlung der Pumpe-Dse-Einheit. Dazu wird Kraftstoff vom Kraftstoff-Vorlauf durch die Kanle der Pumpe-Dse Einheit in den Kraftstoff-Rcklauf gesplt. q Abfhrung des Leck-Kraftstoffes am Pumpenkolben. q Abscheiden von Dampfblasen aus dem Kraftstoff-Vorlauf ber die Drosseln in den Kraftstoff-Rcklauf.

Pumpenkolben Leck-Kraftstoff

Drosseln

Kraftstoff-Rcklauf

Kraftstoff-Vorlauf

223_032

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KraftstoffversorgungDas KraftstoffsystemDer Kraftstoff wird von einer mechanischen Kraftstoffpumpe aus dem Kraftstoffbehlter ber den Kraftstoff-Filter angesaugt und ber die Vorlaufleitung im Zylinderkopf zu den Pumpe-Dse-Einheiten gefrdert. (Beim 1,4l-TDI-Motor pumpt eine elektrische Kraftstoffpumpe den Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehlter zur mechanischen Kraftstoffpumpe.)

Das Vorwrmventil Beim 1,2l-TDI-Motor ffnet das Vorwrmventil den Weg zum Kraftstoffbehlter erst bei einer Temperatur von ber 60C (1,4lTDI-Motor >30C). Dadurch wird die Wrme am Motor konzentriert und der Motor schneller auf Betriebstemperatur gebracht.

223_240 Der Kraftstoffkhler khlt den rckflieenden Kraftstoff, um den Kraftstoffbehlter vor zu heiem Kraftstoff zu schtzen. 223_241

Der Kraftstoffilter schtzt die Einspritzanlage vor Veschmutzung und Verschlei durch Partikel und Wasser.

Die elektrische Kraftstoffpumpe

223_243 Das Rckschlagventil 223_242

arbeitet als Vorfrderpumpe und pumpt Kraftstoff zur mechanischen Kraftstoffpumpe. 223_260 verhindert, da bei Motorstillstand Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe zurck in den Kraftstoffbehlter fliet (ffnungsdruck=0,2 bar).

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Der nicht zur Einspritzung bentigte Kraftstoff fliet von den Pumpe-Dse-Einheiten ber die Rcklaufleitung im Zylinderkopf, die Kraftstoffpumpe und den Kraftstoffkhler in den Kraftstoffbehlter zurck.

Der Kraftstofftemperaturfhler dient zur Erfassung der Kraftstofftemperatur durch das Motorsteuergert.

Das Druckbegrenzungsventil hlt den Druck im Kraftstoff-Rcklauf auf 1 bar. Dadurch werden gleichbleibende Krfteverhltnisse an der Magnetventilnadel erzielt.

Der Bypass Ist Luft im Kraftstoffsystem, zum Beispiel bei leergefahrenem Kraftstoffbehlter, bleibt das Druckbegrenzungsventil geschlossen. Die Luft wird von dem nachflieenden Kraftstoff aus 223_244 dem System gedrckt.

Der Zylinderkopf

223_148 Die Kraftstoffpumpe

Das Druckbegrenzungsventil regelt den Kraftstoffdruck im Kraftstoff-Vorlauf. Bei einem Kraftstoffdruck ber 7,5 bar ffnet das Ventil und der Kraftstoff wird der Saugseite der Kraftstoffpumpe zugefhrt

Das Sieb hat die Aufgabe, Dampfblasen aus dem Kraftstoffvorlauf aufzufangen. Anschlieend werden Sie ber die Drosselbohrung und den Rcklauf abgeschieden.

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KraftstoffversorgungDie KraftstoffpumpeVakuumpumpe

Die Kraftstoffpumpe befindet sich direkt hinter der Vakuumpumpe am Zylinderkopf. Sie saugt den Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehlter und frdert ihn zu den Pumpe-Dse-Einheiten. Beide Pumpen werden gemeinsam von der Nockenwelle angetrieben, daher wird diese Einheit auch als Tandempumpe bezeichnet.

Kraftstoffpumpe

Kraftstoff-Rcklauf

Kraftstoff-Vorlauf Anschlu fr Manometer223_128

An der Kraftstoffpumpe befindet sich ein Anschlu fr das Manometer VAS 5187, mit dem der Kraftstoffdruck im Vorlauf berprft werden kann. Beachten Sie dazu die Anweisungen im Reparaturleitfaden.

Die Kraftstoffpumpe ist eine Sperrflgelpumpe. Bei dieser Bauart werden die Sperrflgel durch eine Federkraft gegen den Rotor gepret. Das hat den Vorteil, da sie bereits bei geringeren Drehzahlen Kraftstoff frdert. Die Kraftstofffhrung innerhalb der Pumpe ist so ausgefhrt, da der Rotor auch bei leergefahrenem Tank immer mit Kraftstoff benetzt bleibt. Dadurch ist ein selbstndiges Ansaugen mglich.

Druckregelventil fr Kraftstoff-Vorlauf

Sperrflgel

Anschlu fr Kraftstoff-Vorlauf

Von der Rcklauf-Leitung im Zylinderkopf Rotor Drossel Sieb In die Vorlauf-Leitung im Zylinderkopf Anschlu fr Kraftstoff-Rcklauf Druckregelventil fr KraftstoffRcklauf223_129

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Das VerteilerrohrIn der Vorlaufleitung im Zylinderkopf befindet sich ein Verteilerrohr. Es hat die Aufgabe, den Kraftstoff gleichmig an die Pumpe-DseEinheiten zu verteilen.223_130

Zylinder 1

Zylinder 2

Zylinder 3 Zylinderkopf

Ringspalt

Querbohrungen

Verteilerrohr 223_131

So funktioniert es: Die Kraftstoffpumpe frdert den Kraftstoff in die Vorlaufleitung im Zylinderkopf. Dort strmt er auf der Innenseite des Verteilerrohres in Richtung Zylinder 1. ber Querbohrungen gelangt der Kraftstoff in den Ringspalt zwischen Verteilerrohr und Zylinderkopfwandung. Hier vermischt er sich mit dem von den Pumpe-Dse-Einheiten in die Vorlaufleitung zurckgeschobenen heien Kraftstoff. Dadurch ergibt sich eine gleichmige Temperatur des Kraftstoffes in der Vorlaufleitung an allen Zylindern. Alle Pumpe-Dse-Einheiten werden mit der gleichen Kraftstoffmasse versorgt. Somit wird ein runder Motorlauf erreicht.

Kraftstoff von der Pumpe-Dse-Einheit Kraftstoff zur Pumpe-DseEinheit Vermischung des Kraftstoffes im Ringspalt

Querbohrungen

223_132

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KraftstoffversorgungDie elektrische KraftstoffpumpeDie elektrische Kraftstoffpumpe befindet sich im Kraftstoffbehlter und arbeitet als Vorfrderpumpe. Sie pumpt Kraftstoff zur mechanischen Kraftstoffpumpe am Zylinderkopf. Dadurch wird sichergestellt, da in extremen Situationen (z. B.: Hchstgeschwindigkeitsfahrten bei warmen Auentemperaturen) keine Dampfblasen durch einen zu groen Unterdruck im Kraftstoffvorlauf gebildet werden knnen. Unregelmigkeiten im Motorlauf durch Dampfblasenbildung werden somit verhindert.

So funktioniert es: Druckbegren-

Elektrisches Prinzip Bei Zndung "Ein" wird das Kraftstoffpumpenrelais vom Motorsteuergert angesteuert und schaltet den Arbeitsstrom fr die Kraftstoffpumpe. Dabei luft die Pumpe fr ca. 2 Sekunden an und baut einen Vordruck auf. Whrend des Vorglhens wird sie ausgeschaltet, um die Starterbatterie zu entlasten. Sobald der Motor dreht, luft die Pumpe stndig mit.

zungsventil

Kraftstoffvorlauf

Kraftstoffrcklauf

Hydraulisches Prinzipelektrische Saugstrahlpumpe Kraftstofftank 223_206

Die Kraftstoffpumpe saugt ber einen Filter den Kraftstoff aus dem Vorratsbehlter an. Im Pumpendeckel wird die Frdermenge aufgeteilt. Zu einem Teil in den Vorlauf zum Motor und zum anderen Teil zum Antrieb der Saugstrahlpumpe. Durch die Saugstrahlpumpe wird der Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehlter gesaugt und in den Vorratsbehlter der Kraftstoffpumpe gefrdert. Das Druckbegrenzungsventil im Pumpendeckel begrenzt den Frderdruck auf 0,5 bar. Dadurch werden die Kraftstoffleitungen vor einem zu hohen Kraftstoffdruck geschtzt.

Kraftstoffpumpe

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Die KraftstoffkhlungDurch den hohen Druck in den Pumpe-DseEinheiten erwrmt sich der Kraftstoff so stark, da er abgekhlt werden mu, bevor er in den Kraftstoffbehlter zurckfliet. Dazu befindet sich unter dem Fahrzeugunterboden ein Kraftstoffkhler. Er ist mit mehreren parallel angeordneten Kanlen versehen, durch die der rckflieende Kraftstoff schleifenfrmig strmt. Dabei wird der Kraftstoff durch die am Khler entlang strmende Auenluft gekhlt und der Kraftstoffbehlter sowie der Geber fr Kraftstoffvorrat vor zu heiem Kraftstoff geschtzt.

223_245

Kraftstoffkhler Kraftstoff vom Motor Kraftstoff zum Kraftstoffbehlter

223_212

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AbgasanlageDie Abgasanlagen des 1,2l-TDI und 1,4l-TDI-Motors unterscheiden sich hauptschlich im Gewicht und in der Anzahl und Anordnung der Katalysatoren und der Schalldmpfer.

Abgasanlage des 1,2l Motors

Die Abgasanlage des 1,2l-TDI-Motors besteht aus einem Vor-, einem Hauptkatalysator und einem Hauptschalldmpfer. Der Vorkatalysator ist kleiner dimensioniert und nah am Motor angeordnet. Dadurch erreicht der Katalysator

frhzeitig die Betriebstemperatur. Durch den kleinen Hubraum des Motors ist nur ein Schalldmpfer notwendig. Zur Gewichtsreduzierung sind die Wandstrken der Abgasrohre verringert.

Vorkatalysator Nachschalldmpfer Hauptkatalysator

223_149a

Abgasanlage des 1,4l Motors

Die Abgasanlage des 1,4l-TDI-Motors ist in der gewohnten Weise aufgebaut. Sie besteht aus

einem Katalysator sowie aus einem Mittel- und einem Nachschalldmpfer.

Nachschalldmpfer Hauptkatalysator Mittelschalldmpfer

223_149

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Der Khler fr AbgasrckfhrungDer 1,2l-TDI-Motor hat einen Khler fr Abgasrckfhrung. Er befindet sich zwischen dem Gehuse der Saugrohrklappe und dem Abgaskrmmer. Durch das Khlen der zurckgefhrten Abgase sinkt die Verbrennungstemperatur und es entstehen weniger Stickoxide.

223_012

So funktioniert es: Der Khler fr Abgasrckfhrung ist an den Khlmittelkreislauf angeschlossen. Um die Khloberflche zu vergrern, ist der Metallkrper mit wabenfrmigen Kanlen versehen. Sie sind mit Khlmittel durchstrmt. Das zurckgefhrte Abgas strmt an den Kanlen vorbei und gibt dabei die Wrme an das Khlmittel ab. Aufgrund des abgekhlten Abgases wird die Verbrennungstemperatur weiter abgesenkt und dadurch eine zustzliche Reduzierung der Stickoxide bewirkt.

Abgas zum Ansaugkrmmer

Khlmittel

Khlmittelanschlu

Khlrippen

Abgas vom Abgaskrmmer223_211

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MotormanagementSystembersichtHhengeber F96

SensorenHallgeber G40

Geber fr Motordrehzahl G28

Geber fr Gaspedalstellung G79 Kick-Down-Schalter F8 Leerlaufschalter F60

Luftmassenmesser G70

Geber fr Khlmitteltemperatur G62

Leitung fr Eigendiagnose und Wegfahrsperre

Kupplungspedalschalter F36*(*nur 1.4l TDI)

Geber fr Saugrohrdruck G71 Geber fr Saugrohrtemperatur G72 Bremslichtschalter F und Bremspedalschalter F47

Geber fr Kraftstofftemperatur G81 Steuergert fr ABS J104

Steuergert mit Anzeigeeinheit im Schalttafeleinsatz J285

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Aktoren

Steuergert fr Dieseldirekteinspritzanlage J248

Ventile fr Pumpe-Dse, Zylinder 1-3 N240-N242

Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung N75

Ventil fr Abgasrckfhrung N18

Umschaltventil fr Saugrohrklappe N239

Kontrollampe fr Vorglhzeit K29 Relais fr Glhkerzen J52

Glhkerzen Q6

CAN-Datenbus

J359 Relais fr kleine Heizleistung Heizelement fr Zusatzheizung Z35

Steuergert fr elektronisches Schaltgetriebe J514

J360 Relais fr groe Heizleistung

223_008

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MotormanagementSensorenHallgeber G40Geberrad der Nockenwelle

Der Hallgeber ist am Zahnriemenschutz unterhalb des Nockenwellenzahnrades befestigt. Er tastet sieben Zhne auf dem Geberrad der Nockenwelle ab, das am Nockenwellenzahnrad befestigt ist.

Hallgeber

223_246

Signalverwendung

Das Signal vom Hallgeber dient dem Motorsteuergert beim Motorstart zur Erkennung der Zylinder.

Auswirkung bei Signalausfall

Bei Signalausfall benutzt das Steuergert das Signal des Gebers fr Motordrehzahl G28.

Elektrische Schaltung

223_035

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Die Zylindererkennung beim MotorstartBeim Motorstart mu das Motorsteuergert wissen, welcher Zylinder sich im Verdichtungstakt befindet, um das entsprechende Ventil fr Pumpe-Dse anzusteuern. Dazu wertet es das Signal vom Hallgeber aus. Der Hallgeber tastet die Zhne vom Geberrad der Nockenwelle ab. Dadurch wird die Position der Nockenwelle ermittelt. Das Geberrad der Nockenwelle Da die Nockenwelle pro Arbeitsspiel eine Umdrehung von 360 macht, gibt es auf dem Geberrad fr jeden Zylinder einen Zahn im Abstand von 120. Um die Zhne den Zylindern zuordnen zu knnen, hat das Geberrad einen zustzlichen Zahn fr Zylinder 1 und 2 mit jeweils unterschiedlichen Abstnden. So funktioniert es: Jedesmal, wenn ein Zahn am Hallgeber vorbeidreht, entsteht eine Hallspannung, die an das Motorsteuergert weitergeleitet wird. Aus den unterschiedlichen Abstnden der Signale erkennt das Motorsteuergert die Zylinder und kann das entsprechende Ventil fr Pumpe-Dse ansteuern.Zylinder 1 Zylinder 3

120

Zylinder 2

223_036

Signalbild Hallgeber120 120 120

Zylinder 1

Zylinder 2

Zylinder 3223_096

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MotormanagementDer Geber fr Motordrehzahl G28Der Geber fr Motordrehzahl ist ein Induktivgeber. Er ist am Zylinderblock befestigt.

223_258

Geberrad fr Motordrehzahl Der Geber fr Motordrehzahl tastet ein 60-2-2-2 Geberrad ab, das an der Kurbelwelle befestigt ist. Das Geberrad hat auf seinem Umfang 54 Zhne und 3 Lcken von jeweils 2 Zhnen. Die Lcken sind um 120 versetzt und dienen als Bezugsmarken zur Ermittlung der Kurbelwellenposition.

223_247

Signalverwendung

Durch das Signal des Gebers fr Motordrehzahl wird die Drehzahl des Motors und die genaue Stellung der Kurbelwelle erfat. Mit diesen Informationen wird der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge berechnet.

Auswirkungen bei Signalausfall

Fllt das Signal des Gebers fr Motordrehzahl aus, wird der Motor abgestellt. Ein Neustart ist nicht mglich.


223_039

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Funktion der Schnellstart-Erkennung

Um einen schnellen Start zu ermglichen, wertet das Motorsteuergert die Signale vom Hallgeber und vom Geber fr Motordrehzahl aus. Mit dem Signal vom Hallgeber, der das Geberrad der Nockenwelle abtastet, erkennt das Motorsteuergert die Zylinder. Durch die 3 Lcken auf dem Geberrad der Kurbelwelle bekommt es bereits nach jedem Drittel einer Kurbelwellenumdrehung ein Bezugssignal. Dadurch erkennt das Motorsteuergert frhzeitig die Stellung der Kurbelwelle und kann das entsprechende Magnetventil ansteuern, um den Einspritzvorgang einzuleiten.

Signalbild Hallgeber/ Geber fr Motordrehzahl2 V/Div.= 20 ms/Div.

1 Nockenwellenumdrehung

Hallgeber

Zylinder 1

Zylinder 2

Zylinder 3 Geber fr Motordrehzahl

1 Kurbelwellenumdrehung

223_097

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MotormanagementGeber fr GaspedalstellungDer Geber fr Gaspedalstellung ist zu einem kompakten Gaspedalmodul weiterentwickelt worden. Beim neuen Gaspedalmodul werden die Potentiometer direkt, und nicht ber einen Seilzug bettigt. Dadurch ist das Einstellen des Gebers fr Gaspedalstellung nach dem Einbau nicht mehr erforderlich. Der uere Aufbau ist identisch mit dem Gaspedalmodul der elektrischen Gasbettigung bei Otto-Motoren.

In dem Gaspedalmodul befinden sich:

223_248

q der Geber fr Gaspedalstellung G79, q der Leerlaufschalter F60 undG79

q der Kick-Down-Schalter F8.

F60 F8223_259

Die Sensoren bestehen aus Schleiferbahnen und Schleifkontakten. Die Schleifkontakte sind zusammen auf einer Welle befestigt.

223_188

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Signalverwendung

Der Geber fr Gaspedalstellung G79 ist ein Schleifpotentiometer. Bei jeder nderung der Gaspedalstellung, ndert sich der Widerstandswert. Daraus erkennt das Motorsteuergrt die aktuelle Gaspedalstellung und verwendet diese Information als Haupteinflugre zur Berechnung der Einspritzmenge.

Der Leerlaufschalter F60 und der Kick-Down-Schalter F8 sind Schleifschalter. Bei geffnetem Schalter sind die Schleiferbahnen unterbrochen und der Widerstand ist unendlich. Ist der Schalter geschlossen, ergibt sich ber die Schleiferbahnen ein gleichbleibender Widerstand. Der Leerlaufschalter F60 signalisiert dem Motorsteuergrt, da das Gaspedal nicht bettigt ist. Der Kick-Down-Schalter F8 informiert das Motorsteuergrt wenn das Gaspedal ber den Vollastanschlag hinaus bettigt wird. Das Signal wird beim Lupo 3L mit dem elektronischen Schaltgetriebe DS085 fr die Kick-Down-Funktion verwendet.

Auswirkungen bei Signalausfall

Ohne Signal erkennt das Motorsteuergrt die Gaspedalstellung nicht. Der Motor luft mit erhhter Leerlaufdrehzahl weiter, damit der Fahrer die nchste Werkstatt erreichen kann.


J248

223_189

F60

F8

G79

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MotormanagementFolgende Sensoren wurden schon in anderen Selbststudienprogrammen zu TDl-Motoren beschrieben, aus diesem Grund werden sie nicht so ausfhrlich erklrt wie die Vorhergehenden.

Luftmassenmesser G70Der Luftmassenmesser mit Rckstrmerkennung ermittelt die angesaugte Luftmasse. Er befindet sich im Ansaugrohr. Durch das ffnen und Schlieen der Ventile entstehen Rckstrmungen der angesaugten Luftmasse im Ansaugrohr. Der Luftmassenmesser mit Rckstrmerkennung erkennt die rckstrmende Luftmasse und bercksichtigt sie bei seinem Signal an das Motorsteuergert. Dadurch ist die Messung der Luftmasse sehr genau.223_151

Signalverwendung

Die gemessenen Werte werden vom Motorsteuergert zur Berechnung der Einspritzmenge und der Abgasrckfhrungsmenge verwendet.


Bei Ausfall des Signals vom Luftmassenmesser rechnet das Motorsteuergert mit einem festen Ersatzwert.

Geber fr Khlmitteltemperatur G62Der Geber fr Khlmitteltemperatur befindet sich am Khlmittelanschlu des Zylinderkopfes. Er informiert das Motorsteuergert ber die aktuelle Khlmitteltemperatur.

223_041

Signalverwendung

Die Khlmitteltemperatur wird vom Motorsteuergert als Korrekturwert fr die Berechnung der Einspritzmenge benutzt.


Fllt das Signal aus, rechnet das Motorsteuergert als Ersatzwert mit dem Signal vom Geber fr Kraftstofftemperatur.

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Geber fr Saugrohrdruck G71 Geber fr Saugrohrtemperatur G72Der Geber fr Saugrohrdruck und der Geber fr Saugrohrtemperatur befinden sich in einem Bauteil im Ansaugrohr.

223_043

Geber fr Saugrohrdruck G71 Signalverwendung

Das Signal des Gebers fr Saugrohrdruck wird zur berprfung des Ladedrucks bentigt. Der ermittelte Wert wird vom Motorsteuergrt mit dem Sollwert aus dem Ladedruck-Kennfeld verglichen. Weicht der Istwert vom Sollwert ab, wird der Ladedruck vom Motorsteuergert ber das Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung nachgeregelt.


Die Regelung des Ladedrucks ist nicht mehr mglich. Der Motor hat weniger Leistung.

Geber fr Saugrohrtemperatur G72 Signalverwendung

Das Signal des Gebers fr Saugrohrtemperatur wird vom Motorsteuergert als Korrekturwert fr die Berechnung des Ladedrucks bentigt. Dadurch wird der Temperatureinflu auf die Dichte der Ladeluft bercksichtigt.


Bei Ausfall des Signals rechnet das Motorsteuergert mit einem festen Ersatzwert. Es kann zu Leistungseinbuen kommen.

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MotormanagementDer Hhengeber F96Hhengeber

Der Hhengeber befindet sich im Motorsteuergert.

223_044

Signalverwendung

Der Hhengeber meldet dem Motorsteuergert den aktuellen Umgebungsluftdruck. Dieser ist abhngig von der geographischen Hhe. Mit dem Signal erfolgt eine Hhenkorrektur fr die Ladedruckregelung und die Abgasrckfhrung.


In der Hhe tritt Schwarzrauch auf.

Kupplungspedalschalter F36(nur beim 1,4l-TDI-Motor)

Der Kupplungspedalschalter befindet sich am Fuhebelwerk.

223_107

Signalverwendung

Durch das Signal erkennt das Motorsteuergert, ob einoder ausgekuppelt ist. Beim Bettigen der Kupplung wird die Einspritzmenge kurzzeitig reduziert. Dadurch wird ein Motorruckeln beim Schaltvorgang verhindert.


Bei Ausfall des Signals vom Kupplungspedalschalter knnen Lastschlge beim Schaltvorgang auftreten.

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Bremslichtschalter F und Bremspedalschalter F47Der Bremslichtschalter und der Bremspedalschalter befinden sich zusammen in einem Bauteil am Fuhebelwerk.

223_106

Signalverwendung:

Beide Schalter liefern dem Motorsteuergrt das Signal "Bremse bettigt". Da der Geber fr Gaspedalstellung defekt sein knnte, wird der Motor bei bettigter Bremse aus Sicherheitsgrnden abgeregelt.

Auswirkung bei Signalausfall:

Fllt einer der beiden Schalter aus, wird vom Motorsteuergert die Kraftstoffmenge reduziert. Der Motor hat weniger Leistung.

Geber fr Kraftstofftemperatur G81Der Geber fr Kraftstofftemperatur ist ein Temperatursensor mit negativem Temperatur-Koeffizienten (NTC). Das bedeutet, der Widerstand des Sensors verringert sich mit steigender Kraftstofftemperatur. Er befindet sich in der Kraftstoff-Rcklaufleitung von der Kraftstoffpumpe zum Kraftstoffkhler und ermittelt die aktuelle Kraftstofftemperatur.223_093

Signalverwendung

Um die Dichte des Kraftstoffes bei unterschiedlichen Temperaturen zu bercksichtigen, bentigt das Motorsteuergert die aktuelle Kraftstofftemperatur zur Berechnung des Frderbeginns und der Einspritzmenge.

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MotormanagementCAN-Datenbus-SignaleDer Lupo 3L ist mit dem elektronischen Schaltgetriebe DS085 ausgestattet. Dieses Getriebe schaltet selbstttig und ermglicht dadurch, da in jeder Fahrsituation im verbrauchsgnstigsten Gang gefahren wird. Das Getriebesteuergert und das Motorsteuergert tauschen dazu ber den CAN-Datenbus eine Vielzahl von Informationen aus. Mit diesen Informationen errechnet das Getriebesteuergert die Schaltvorgnge und das Motorsteuergrt steuert das abgegebene Motordrehmoment. Die nachfolgenden Beispiele sollen die Datenbermittlung zwischen Motor- und Getriebesteuergert verdeutlichen. q Informationen vom Motorsteuergert wie Motordrehzahl, Motordrehmoment, Motorlast, Fahrpedalstellung werden vom Getriebesteuergert zu Berechnung der Gangwahl genutzt. q Das Getriebesteuergert informiert das Motorsteuergert ber Schaltvorgnge, um zu verhindern, da der Motor bei geffneter Kupplung hochdreht. q Wenn der Motor in der STOP-START-Funktion abgestellt werden soll, sendet das Getriebesteuergert die Botschaft "Motor aus". Daraufhin unterbricht das Motorsteuergert die Stromversorgung der Ventile fr Pumpe-Dse.

58

ber den CAN-Datenbus werden auch Daten zwischen dem Motorsteuergert, dem Steuergert im Schalttafeleinsatz und dem ABS-Steuergert bermittelt. q Das Motorsteuergert sendet dem Steuergert im Schalttafeleinsatz die Motordrehzahl fr den Drehzahlmesser und das Kraftstoffverbrauchssignal fr die Kraftstoffverbrauchsanzeige.

q Fr die Funktion der Schleppmomentenregelung (MSR) sendet das ABS-Steuergert einen Befehl zum Erhhen der Motordrehzahl an das Steuergert. Dadurch wird das Blockieren der Antriebsrder auf glatten Fahrbahnen verhindert, wenn der Fahrer den Fu schnell vom Gaspedal nimmt.

223_249

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MotormanagementAktoren:Ventile fr Pumpe-Dse N240-N242.223_048

Die Ventile fr Pumpe-Dse sind mit einer berwurfmutter an den Pumpe-Dse-Einheiten befestigt. Es sind Magnetventile, die vom Motorsteuergert angesteuert werden. Frderbeginn und Einspritzmenge werden vom Motorsteuergert ber die Ventile fr Pumpe-Dse geregelt.

Frderbeginn

Sobald das Motorsteuergert ein Ventil fr Pumpe-Dse ansteuert, wird die Magnetventilnadel von der Magnetspule in den Sitz gedrckt und verschliet den Weg vom Kraftstoffvorlauf zum Hochdruckraum der Pumpe-Dse-Einheit. Donach beginnt der Einspritzvorgang.

Einspritzmenge

Die Einspritzmenge wird durch die Ansteuerzeit des Magnetventils bestimmt. Solange das Ventil fr Pumpe-Dse geschlossen ist, wird Kraftstoff in den Brennraum gespritzt.

Auswirkung bei Ausfall

Fllt ein Ventil fr Pumpe-Dse aus, ist der Motorlauf unrund und die Leistung geringer. Das Ventil fr Pumpe-Dse hat zwei Sicherheitsfunktionen. Bleibt das Ventil offen, kann kein Druck in der Pumpe-Dse-Einheit aufgebaut werden. Bleibt das Ventil geschlossen, kann der Hochdruckraum der Pumpe-Dse-Einheit nicht mehr befllt werden. In beiden Fllen wird kein Kraftstoff in den Zylinder gespritzt.

Elektrische SchaltungJ248

N240

N241

N242

223_049

60

Folgende Aktoren wurden schon in anderen Selbststudienprogrammen zu TDI-Motoren beschrieben, aus diesem Grund werden sie nicht so ausfhrlich erklrt, wie die Vorhergehenden.

Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung N75Das Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung ist ein elektropneumatisches Ventil. Es schaltet den Steuerdruck zum Bettigen der Unterdruckdose fr Leitschaufelverstellung (1,2l-TDI-Motor) beziehungsweise des Ladedruckregelventils (1,4l-TDI-Motor).223_155

Ladedruckregelung 1,2l-TDI-Motor Der 1,2l-TDI-Motor hat einen verstellbaren Turbolader. Durch die verstellbaren Leitschaufeln wird der Abgasstrom auf das Turbinenrad beeinflut. Somit wird fr ein schnelles Ansprechverhalten bei niedrigen Drehzahlen gesorgt. Der Abgasgegendruck wird im Teillastbereich reduziert. Daraus ergibt sich ein hohes Drehmoment im unteren Drehzahlbereich und ein geringer Kraftstoffverbrauch.

223_250

Unterdruckdose fr Leitschaufelverstellung

Leitschaufeln

Ladeluftkhler

Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung Vakuumpumpe Abgas Unterdruck Atmosphrendruck Steuerdruck 223_200

Der Ladedruck wird nach einem im Motorsteuergrt abgelegten Kennfeld geregelt. Dazu wird das Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung vom Motorsteuergert angesteuert. Je nach Tastverhltnis des Signals wird der Steuerdruck bestimmt, mit dem die Unterdruckdose zur Leitschaufelverstellung bettigt wird. Durch die Leitschaufeln wird der Abgasstrom auf das Turbinenrad beeinflut. Der Steuerdruck wird aus Atmosphrendruck und Unterdruck gebildet.

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MotormanagementDer 1,4l-TDI-Motor erreicht sein hohes Drehmoment mit einem nicht verstellbaren Turbolader.

223_251

Ladedruckregelung 1,4l-TDI-MotorLadedruckregelventil Ladeluftkhler

Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung

Abgas Atmosphrendruck Ladedruck Steuerdruck

223_199

Das Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung wird vom Motorsteuergert angesteuert. Je nach Tastverhltnis des Signals wird der Steuerdruck bestimmt, mit dem das Ladedruckregelventil bettigt wird. Dadurch wird die Menge des Abgasstromes gesteuert, der zum

Antrieb des Turboladers auf das Turbinenrad geleitet wird. Beim 1,4l-TDI-Motor wird der Steuerdruck aus Atmosphrendruck und Ladedruck gebildet.


Fllt das Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung aus, ist die Motorleistung geringer.

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Ventil fr Abgasrckfhrung N18Das Ventil fr Abgasrckfhrung ist ein elektropneumatisches Ventil. Es befindet sich im Motorraum an der Spritzwand und schaltet den Steuerdruck zum Bettigen des Abgasrckfhrungsventil. Die Abgasrckfhrung ist eine Manahme zur Verringerung der Stickoxide im Abgas. Ein Teil der Abgase wird der Ansaugluft beigemischt. Dadurch wird der Sauerstoffgehalt im Brennraum verringert und die Verbrennungstemperatur gesenkt. Die niedrigere Verbrennungstemperatur bewirkt

223_157

einen geringeren Aussto an Stickoxiden. Im Vollastbetrieb wird kein Abgas zurckgefhrt, weil fr eine gute Leistungsausbeute ein hoher Sauerstoffanteil im Brennraum erforderlich ist.

So funktioniert esAbgasrckfhrungsventil Ventil fr Abgasrckfhrung Khler fr Abgasrckfhrung Vakuumpumpe

Abgas Unterdruck Atmosphrendruck Steuerdruck

223_201

Die Abgasrckfhrung wird durch ein Kennfeld im Motorsteuergert beeinflut. Dazu wird das Ventil fr Abgasrckfhrung vom Motorsteuergrt angesteuert. Je nach Tastverhltnis des Signals wird der Steuerdruck bestimmt, mit dem das Abgasrckfhrungsventils bettigt wird. Dadurch wird die Menge des zurckgefhrten Abgases geregelt.


Die Abgasrckfhrung ist nicht gewhrleistet.

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MotormanagementUmschaltventil fr Saugrohrklappe N239 Das Umschaltventil fr Saugrohrklappe befindet sich im Motorraum in der Nhe des Luftmassenmessers. Es schaltet den Unterdruck fr die Bettigung der Saugrohrklappe im Ansaugrohr. Sie verhindert Ruckelbewegungen des Motors, wenn er abgestellt wird. Dieselmotoren haben ein hohes Verdichtungsverhltnis. Der hohe Verdichtungsdruck der angesaugten Luft wirkt sich ber Kolben und Pleuel auf die Kurbelwelle aus und verursacht beim Ausschalten des Motors Ruckelbewegungen. Die Saugrohrklappe unterbricht die Luftzufuhr, wenn der Motor abgestellt wird. Dadurch wird wenig Luft verdichtet und der Motor luft weich aus.

223_052

So funktioniert es223_053

Wird der Motor abgestellt, sendet das Motorsteuergert ein Signal an das Umschaltventil fr Saugrohrklappe. Daraufhin schaltet das Umschaltventil den Unterdruck fr die Unterdruckdose. Die Unterdruckdose schliet die Saugrohrklappe.


Bei Ausfall des Umschaltventils fr Saugrohrklappe bleibt die Saugrohrklappe geffnet.

Elektrische SchaltungS

J 317

J248 N239

223_054

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Kontrollampe fr Vorglhzeit K29Die Kontrollampe fr Vorglhzeit befindet sich im Schalttafeleinsatz. Sie hat folgende Aufgaben: q Sie signalisiert dem Fahrer das Vorglhen vor dem Motorstart. Dabei leuchtet die Kontrollampe. q Hat ein eigendiagnosefhiges Bauteil einen Fehler, blinkt die Kontrollampe.

223_252


Die Kontrollampe leuchtet und blinkt nicht. Es wird eine Fehlermeldung im Fehlerspeicher abgelegt.

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MotormanagementFunktionsplanBauteile F F8 F36 F47 F60 Bremslichtschalter Kick-Down-Schalter Kupplungsschalter (*nur 1,4l-TDI) Bremspedalschalter J359 Leerlaufschalter S SA/+

30 15

S J360

G28 Geber fr Motordrehzahl S G40 Hallgeber G62 Geber fr Khlmitteltemperatur Z35 G70 Luftmassenmesser G71 Geber fr Saugrohrdruck N239 N75 N18 S S F36 F47

G72 Geber fr Saugrohrtemperatur G79 Geber fr Gaspedalstellung G81 Geber fr Kraftstofftemperatur G72

G70

G40

G71

G28

J52

Relais fr Glhkerzen

J248 Steuergert fr Dieseldirekteinspritzanlage J317 Relais fr Spannungsversorgung J359 Relais fr kleine Heizleistung J360 Relais fr groe Heizleistung N240 Ventil fr Pumpe/Dse, Zylinder 1 N241 Ventil fr Pumpe/Dse, Zylinder 2 N242 Ventil fr Pumpe/Dse, Zylinder 3 N18 Ventil fr Abgasrckfhrung Q6 Z35 Glhkerzen-Motor Zusatzheizelement

N75 Ventil fr Ladedruckbegrenzung N239 Umschaltventil fr Saugrohrklappe

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30 15

J317 J52

S

S

S

G81

A/+

F

Q6 B C D E F H K L M N O

A J248

G62

N240

N241

N242

F60

F8

G79

209_006

Zusatzsignale A B C D E F H K Bremsleuchten Kraftstoffverbrauchssignal Drehzahlsignal Klimakompressor-Abschaltung Klimakompressor-Bereitschaft Geschwindigkeitssignal Khlerlfternachlauf Leitung fr Diagnose und Wegfahrsperre Eingangssignal Ausgangssignal Plus Masse CAN-Datenbus L M N O Vorglhkontrolle CAN-Bus-Low CAN-Bus-High Klemme DF

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MotormanagementVorglhanlageDurch die Vorglhanlage wird bei niedrigen Temperaturen das Starten des Motors erleichtert. Sie wird vom Motorsteuergert bei einer Khlmitteltemperatur von unter +9C eingeschaltet. Das Relais fr Glhkerzen wird vom Motorsteuergert angesteuert. Es schaltet daraufhin den Arbeitsstrom fr die Glhkerzen ein. Die Systembersicht zeigt Ihnen, von welchen Sensoren Signale fr die Vorglhanlage verwendet werden und welche Aktoren angesteuert werden.

Systembersicht Vorglhanlage

Motorsteuergert J248

Geber fr Motordrehzahl G28

Glhkerzen Q6

Relais fr Glhkerzen J52 Geber fr Khlmitteltemperatur G62 Kontrollampe fr Vorglhzeit K29223_056

Das Glhen ist in zwei Phasen unterteilt. Vorglhen Nach dem Einschalten der Zndung werden bei einer Temperatur von unter +9C die Glhkerzen eingeschaltet. Die Kontrollampe fr Vorglhzeit leuchtet. Ist der Glhvorgang beendet, erlischt die Kontrollampe und der Motor kann gestartet werden. Nachglhen Nach jedem Motorstart wird nachgeglht, unabhngig davon, ob vorgeglht wurde. Dadurch werden die Verbrennungsgerusche vermindert, die Leerlaufqualitt verbessert und die Kohlenwasserstoff-Emissionen reduziert. Die Nachglhphase dauert max. drei Minuten und wird bei Motordrehzahlen von ber 2500 U/min unterbrochen.

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Die ZusatzheizungAufgrund ihres hohen Wirkungsgrades entwikkeln die Motoren wenig Abwrme. Unter Umstnden steht nicht gengend Heizleistung zur Verfgung steht. In Lndern mit kaltem Klima ist deshalb ein Zusatzheizelement im Heizungskasten verbaut.

Wrmetauscher Zusatzheizelement

223_127

Es ist im Luftstrom hinter dem Wrmetauscher angeordnet.

Luftstrom Wrmetauscher Zusatzheizelement223_160

Das Zusatzheizelement besteht aus AluminiumKontaktblechen mit Wellrippen und fnfzehn keramischen Kaltleiterwiderstnden die in drei Heizelemente unterteilt sind. Es erhitzt die vorbeistrmende Luft und sorgt somit fr eine schnelle Erwrmung des Fahrgastraumes. Kaltleiterwiderstnde haben im kalten Zustand ihre hchste Leitfhigkeit. Sie sind mit einem positiven Temperatur-Coeffizienten (PTC) ausgestattet. Das bedeutet: mit steigender Temperatur nimmt der Widerstand zu, wodurch der Stromflu verringert wird.

Kaltleiterwiderstand

Silikonprofil Aluminiumkontaktbleche mit Wellenrippen

223_125

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MotormanagementDie Steuerung der HeizleistungNach dem Motorstart und einer Zeitdauer von ca. 10 Sekunden wird das Zusatzheizelement vom Steuergert fr Dieseleinspritzanlage zum Heizen freigegeben. Je nach Bedarf und Motorbelastung werden die drei Heizelemente stufenweise vom Motorsteuergert ber das Relais fr groe und kleine Heizleistung zu- und abgeschaltet.

Um das Heizelement zu aktivieren, mssen die folgenden Bedingungen erfllt sein: Stellung des Drehknopfes zwischen 80%-100% Heizen

Kontaktschalter geffnet ab 80% Heizen

Ansaugluft kleiner als 19C / Khlmitteltemperatur kleiner als 80C

Batteriespannung grer als 11 Volt

Drehstromgeneratorbelastung kleiner als 55% (Signal von Klemme DF)

Motordrehzahl grer als 450 1/min

223_126

Detaillierte Informationen zum Zusatzheizelement finden Sie im Selbststudienprogramm Nr. 218 Der LUPO 3L TDI.

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Die Stop-Start-FunktionIm ECOnomy-Modus hat der Lupo 3L eine StopStart-Funktion, um unntigen Kraftstoffverbrauch zu vermeiden. Dazu wird der Motor in den Standphasen abgeschaltet.Die mit dem TDI-Symbol gekennzeichneten Seiten erklren Funktionen und Techniken des Lupo 3L

Folgende Bedingungen mssen erfllt sein, damit der Motor automatisch abgeschaltet wird. q Der Whlhebel steht in Position E.

223_141a bis l

q Der Economy-Modus ist aktiv.

q Das Bremspedal wird 3 Sekunden gehalten.

q Der Bremsdruck liegt ber 4 bar.

q Die ABS-Drehzahlfhler melden Fahrzeugstillstand.

q Die Khlmitteltemperatur liegt ber 17 C.

q Die Generatorbelastung liegt unter 55%.

So wird die Fahrt fortgesetzt: q Der Fu wird vom Bremspedal genommen.

q Das Getriebesteuergert startet den Motor.

q Das Getriebesteuergert steuert Kupplung an.

q Der Fahrer bettigt das Gaspedal und das Fahrzeug beschleunigt.

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AnlasserDer AnlasserDer Anlasser des Lupo 3L hat ein Steuergert, da den Anlassvorgang steuert. Der grundstzliche Aufbau des Anlassers entspricht einem Schub-Schraubtrieb-Anlasser mit Planetengetriebe. Aufgrund der vielen Startvorgnge, bedingt durch die STOP-START-Funktion, ist die Lebensdauer des Anlassers erhht worden. Dies wurde durch Verstrkungen an der Mechanik und nderungen der elektrischen Steuerung erreicht. Verstrkungen an der Mechanik q q q q Kohlebrsten verlngert Einspurfeder verstrkt Einrckhebel ist kohlefaserverstrkt Anlasser-Zahnkranz verbreitert.

Einrckhebel

Kohlebrsten

Anlasser Zahnkranz Einspurfeder Anlassersteuergert223_253

Elektrische Steuerung Auf dem Gehuse ist das Anlassersteuergert montiert. Es steuert den Einspurvorgang. Dadurch wird der Verschlei am AnlasserRitzel und am Anlasser-Zahnkranz verringert. Dies wird durch ein sanftes, zeitgesteuertes Einspuren des Anlasser-Ritzel in den AnlasserZahnkranz erreicht.

Anlasser und Anlassersteuergert knnen nur zusammen gewechselt werden. 72

Und so funktioniert es Der Startvorgang wird vom Getriebesteuergert eingeleitet. Dazu steuert es das Relais fr Anlasssperre an. Das Relais schaltet den Strom zum Anlassersteuergert. Das Steuergert regelt den Stromflu fr den Einspurvorgang des AnlasserRitzels. Ausgelst wird der Startvorgang durch die STOP-START-Funktion oder auf herkmmliche Weise durch Drehen des Zndschlssels im Zndanlassschalter.


A:D

Batterie Anlasser Zndanlassschalter

B:x 50 15 30 J 53 J 514 A/+ S

D:

J53: Relais fr Anlasser J514: Steuergert fr elektrisches Schaltgetriebe AS: Anlassersteuergert

AS 30 B

223_011

73

Anlasser

Phase 1 In der ersten Phase steigt der Strom an. In der Einzugswicklung wird ein Magnetfeld aufgebaut und der Einzugsanker angezogen.Einzugswicklung Einzugsanker

223_254

Phase 2 Nachdem der Leerweg des Einrckhebels berwunden ist, wird der Stromflu vom Steuergert fr ca. 10 ms reduziert, bis das Anlasser-Ritzel auf den Anlasser-Zahnkranz trifft. Dadurch wird die Vorspurgeschwindigkeit des Anlasser-Ritzels um das vierfache verlangsamt und ein sanftes Vorspuren erreicht, das den Verschlei des Anlasser-Ritzels reduziert.Einrckhebel

Ritzel

Zahnkranz

223_255

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Einspurrelais

Kontaktbrcke

Phase 3 In der dritten Phase steigt der Strom wieder an. Dabei spurt das Anlasser-Ritzel in den Zahnkranz ein.

223_256

Phase 4 Die letzte Phase wird durch das Schlieen der Kontaktbrcke im Einspurrelais eingeleitet. Dadurch luft der Startermotor an und dreht ber den Zahnkranz die Kurbelwelle des Motors. Der Haltestrom wird aufrechterhalten bis der Motor angesprungen ist.

Stromverlauf223_009 Stromstrke (A)

Phase 1

Phase 2

Phase 3

Phase 4

Zeit (s)

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MotormanagementSicherheitskonzept zum MotorstartWie Sie bereits auf Seite 4 erfahren haben, verfgt der Lupo 3L ber ein elektronisches Schaltgetriebe. Das Getriebesteuergert errechnet die Schaltvorgnge und steuert die Stop-Start-Funktion. Um zu verhindern, da sich das Fahrzeug beim Anlassvorgang unkontrolliert fortbewegt, gibt es einige Bedingungen die beim Starten des Motors beachtet werden mssen.

Der Motor kann nur in der Whlhebelstellung STOP und N gestartet werden. In der Whlhebelstellung STOP ... ... ist im Getriebe der 1. Gang oder der Rckwrtsgang eingelegt. Zum Motorstart mu die Kupplung geffnet oder das Getriebe in den Leerlauf (Position Neutral) geschaltet sein. Deshalb mu beim Motorstart die Fubremse bettigt sein, um sicher zu stellen, da sich das Fahrzeug nicht unkontrolliert fortbewegt. Das Getriebesteuergert erhlt dazu das Signal "Bremse bettigt" vom Bremspedalschalter F47 ber das Motorsteuergert.223_169

223_167

In der Whlhebelstellung N ... ... befindet sich das Getriebe im Leerlauf. Um ein Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern, sollte die Handbremse fest angezogen sein.223_168

Sicherheitsbedingung beim Starten im Economy-Modus Befindet sich das Fahrzeug Economy-Modus, wird der Motor nicht durch die StopStart-Funktion gestartet, wenn die Fahrertr geffnet ist. Diese Manahme soll verhindern, das sich das Fahrzeug unkontrolliert fortbewegt, wenn der Fahrer aus dem Fahrzeug steigt. (So lange die Fubremse bettigt ist, kann der Fahrer durch Schlieen der Tr in den normalen Start-Stop-Betrieb zurckgelangen). Das Signal "Tr auf" oder "Tr zu" erhlt das Getriebesteuergert vom Trkontaktschalter F2.223_170

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Akustische SignaleAls zustzliche Sicherheitsmanahme ertnt im Schalttafeleinsatz ein Gong-Signal, da den Fahrer auf die folgenden Situationen hinweist: q Wenn das Fahrzeug bei eingelegter Fahrstufe und laufendem Motor die Fahrertr geffnet wird. Das Signal soll verhindern, da der Fahrer bei laufendem Motor aus dem Auto steigt und sich das Fahrzeug unkontrolliert fortbewegt. Da die Kupplung bis zum Schleifpunkt eingerckt ist, neigt das Fahrzeug zum "kriechen".

q Wenn der Motor durch die Stop-Start-Funktion abgeschaltet und die Fahrertr geffnet ist. Das Signal weit darauf hin, da beim Loslassen der Fubremse nicht wie gewohnt der Motor durch die Stop-Start-Funktion gestartet wird. Der Motor mu in der Whlhebelstellung STOP oder N gestartet werden.

q Wenn mit angezogener Handbremse gefahren wird.

q Wenn das Fahrzeug an Steigungen fr lngere Zeit bei eingelegter Fahrstufe gehalten wird. In dieser Situation schleift die Kupplung, weil sie fr ein gutes Ansprechverhalten bei Schaltvorgngen bis zum Schleifpunkt eingerckt ist. Die Kupplung wird geffnet, wenn sie wegen berbeanspruchung zu hei wird. Das Signal weit auf die Gefahr hin, bevor die Kupplung ffnet und das Fahrzeug wegrollt.

q Wenn whrend der Fahrt sehr hufig Gangwechsel ausgelst werden. Das Signal weit darauf hin, das unntig viel Kraftstoff verbraucht und das hydraulische System stark beansprucht wird.

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MotormanagementLeerlauf-Drehzahl-RegelungUm Kraftstoff zu sparen, wird die Leerlaufdrehzahl des 1,2l-TDI-Motors im Fahrbetrieb und im Stand unterschiedlich geregelt.

Bei stehendem Fahrzeug betrgt die Leerlaufdrehzahl aus Komfortgrnden 850 U/min.

223_204

Whrend der Fahrt ist die Leerlaufdrehzahl auf 770 U/min reduziert. Dadurch wird Kraftstoff gespart und der Schadstoffaussto verringert. Fr die Leerlaufdrehzalregelung unterscheidet das Motorsteuergert ein fahrendes von einem stehenden Fahrzeug bei einer Fahrgeschwindigkeit von >13 km/h. Die Information zur Fahrgeschwindigkeit erhlt das Motorsteuergert vom Geber fr Fahrgeschwindigkeit G22 ber das Steuergert fr Schalttafeleinsatz.

223_205

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ServiceHinweise zum Anschleppen und Abschleppen.Folgende Bedingungen mssen erfllt sein, um den Lupo 3L anzuschleppen:

q Zndung einschalten.

q Die Batterie mu geladen sein. Das Getriebe verfgt ber ein elektrohydraulisches System. Es schaltet nur bei ausreichendem Batterieladestand.

q Whlhebelposition N einlegen.

q Anschleppgeschwindigkeit ber 6 km/h halten, damit Whlhebelsperre nicht aktiv ist.

q Bei erreichter Abschleppgeschwindigkeit Whlhebel in Position E schalten.

q Eco-Betrieb ausschalten, damit der Motor sich nach dem Anhalten nicht wieder selbstttig abschaltet.

Folgende Bedingungen mssen erfllt sein, um den Lupo 3L abzuschleppen: q Die Batterie mu geladen sein.

q Whlhebelposition N einlegen.

q Wird der Leerlauf im Getriebe nicht geschaltet, mu das Fahrzeug mit angehobener Vorderachse abgeschleppt werden.

q Abschleppgeschwindigkeit nicht hher als 50 km/h.223_158a bis g

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ServiceDie EigendiagnoseSie wird mit dem Adresswort 01 Motorelektronik eingeleitet. In der Eigendiagnose werden vom Steuergert fr Dieseldirekteinspritzanlage folgende Funktionen ermglicht und knnen mit dem Fahrzeugdiagnose- Me-, und Informationssystem VAS 5051 kommuniziert werden:

Funktion Steuergerteversion abfragen Fehlerspeicher abfragen Stellglieddiagnose Grundeinstellung Fehlerspeicher lschen Ausgabe beenden Steuergert codieren Mewerteblock lesen

Adresswort 01 02 03 04 05 06 07 08

223_159

Beachten Sie hierzu die Anweisungen im Reparaturleitfaden.

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MotorlMit dem Modelljahr 2000 setzen neue Servicemotorenle ein, die fr Motoren mit "Long Life Service" beziehungsweise fr die Dieselmotoren mit Pumpe-Dse-Einspritzsystem notwendig sind. Die Motorenle haben die Spezifikation 0W30 und haben somit eine geringere Viskositt als die bisher verwendeten Motorenle. Weitere Vorteile sind eine hhere thermische Belastbarkeit und bessere Reinigungseigenschaften. Aufgrund der hohen Belastung durch den Antrieb der Pumpe-Dse-Elemente, haben die le fr die Dieselmotoren mit Pumpe-Dse-Einspritzsystem zustzliche Eigenschaften fr eine hohe Scherfestigkeit.

Die Motorlnormen fr den 1,2l-TDI- und den 1,4l-TDI-Motor sind unterschiedlich.

Der 1,2l-TDI-Motor mu mit dem l der VWNorm 50600 befllt werden. Dieses l wird auch fr die Dieselmotoren mit "Long Life Service" verwendet. Es hat besondere Leichtlaufeigenschaften und trgt somit zustzlich zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei.

VW 50600 fr den 1,2l-TDI-Motor (Lupo 3L)

VW 50600223_101

Der 1,4l-TDI-Motor wird mit dem l fr PumpeDse-Motoren befllt. Dieses l hat die VW Norm 50501.

VW 50501 fr den 1,4l-TDI-Motor

VW 50501223_101

Beachten Sie zum Thema "Neue VW-Motorlnormen" auch die Hinweise in der Reparaturliteratur und das Selbststudienprogramm Nr. 224 Wartungsintervall-Verlngerung.

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ServiceSpezialwerkzeugeBezeichnung T 10008 Absteckplttchen Werkzeug Verwendung Zum Fixieren des hydraulischen Zahnriemenspanners bei Ein- und Ausbau des Zahnriemens.

223_058

T 10050 Kurbelwellen-Stop

Zum Fixieren der Kurbelwelle am Kurbelwellen-Zahnrad beim Einstellen der Steuerzeiten.

223_092

T 10051 Gegenhalter fr Nockenwellenrad

Fr die Montage des Nockenwellenrades.

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T 10052 Abziehvorrichtung fr Nockenwellenrad

Zum Lsen des Nockenwellenrades vom Konus der Nockenwelle.

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T 10053 Montagevorrichtung fr KurbelwellenDichtring

Fhrungshlse und Druckhlse zum Einbau des KurbelwellenDichtringes.

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T10060 Absteckdorn

Zum Arretieren der Spannvorrichtung fr den Keilrippenriemen

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SpezialwerkzeugeBezeichnung T 10054 Stecksatz Werkzeug Verwendung Fr die Montage der Befestigungsschraube vom Spannklotz der Pumpe-Dse-Einheit.

223_084

T 10055 Abziehvorrichtung fr Pumpe-Dse-Element

Zum Herausziehen der PumpeDse-Einheit aus dem Zylinderkopf.

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T 10056 Montagehlsen fr O-Ringe

Fr die Montage der O-Ringe der Pumpe-Dse-Einheiten.

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V.A.S. 5187 Manometer

Zum Prfen des Kraftstoffvorlaufdruckes an der Kraftstoffpumpe.

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T10061 Steckeinsatz

Zum Lsen und Anziehen der Zylinderkopfmuttern sowie der Befestigungsschraube fr das Ausgleichsgewicht

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Prfen Sie Ihr Wissen1. Die Ausgleichswelle hat folgende Aufgabe: a) Sie reduziert die Schwingungen des Motor-Kurbeltriebs und sorgt fr einen ruhigen Motorlauf. b) Sie gleicht die Leerlaufdrehzahlschwankungen des Motors aus. c) Sie treibt die Vakuumpumpe an.

2. Die Zuganker im 1,2l-TDI-Motor... a) ... sind Stahlbolzen mit denen der Aluminium-Zylinderblock, der Zylinderkopf und die Kurbelwellen-Lagerdeckel verschraubt sind. b) ... sind Stahlbolzen, mit denen die Nockenwellenlager im Aluminium-Zylinderkopf verankert sind. c) ... sind fest im Zylinderblock eingeklebt und knnen nicht ersetzt werden.

3. Das Khlen der in den Ansaugkrmmer zurckgefhrten Abgase ist eine Manahme, um... a) ... die thermische Belastung des Katalysators zu verringern. b) ... die Verbrennungstemperatur zu senken. c) ... die Stickoxidbildung zu verringern.

4. Bei welchem Zustand luft die elektrische Kraftstoffpumpe stndig mit? a) Sobald der Motor dreht. b) Sobald der Motor angesprungen ist. c) Sobald die Leerlaufdrehzahl erreicht ist.

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5. Welche Aussage zum Ladedruckregelsystem beim 1,4l-TDI-Motor trifft zu? a) Das Magnetventil fr Ladedruckbegrenzung wird vom Motorsteuergert angesteuert. b) Der Motor hat einen verstellbaren Turbolader. c) Der Steuerdruck zum Bettigen des Ladedruckregelventils wird aus dem Atmosphrendruck und Unterdruck gebildet.

6. Welche Aufgabe hat das Anlassersteuergert am Anlasser des 1,2l-TDI-Motors? a) Es steuert den Anlassvorgang und sorgt dadurch fr einen geringen Verschlei des Anlasser-Ritzels. b) Es leitet selbststndig den Startvorgang ein und schaltet den Motor bei Bedarf ab. c) Es dient der Diebstahlsicherung und wird zu diesem Zweck vom Motorsteuergert angesteuert.

7. In welcher Whlhebelstellung kann der 1,2l-TDI-Motor im Lupo 3L gestartet werden? a) In der Whlhebelstellung N. b) In der Whlhebelstellung STOP. c) In jeder beliebigen Whlhebelstellung.

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Lsungen 1.) a 2.) a, c 3.) b, c 4.) a 5.) a, c 6.) a 7.) a, b

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Prfen Sie Ihr Wissen

Notizen

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Nur fr den internen Gebrauch VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg Alle Rechte sowie technische nderungen vorbehalten 040.2810.42.00 Technischer Stand 06/00

Dieses Papier wurde aus chlorfreigebleichtem Zellstoff hergestellt.

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Documents

SSP 223_TDI-1,2 1,4 Tdi Motor