SSP 196 1.4L 55kW

Polo 1.4发动机

Der 1,4l-16V-55kW-Motor

mit RollenschlepphebelKonstruktion und Funktion

Polo 1.4发动机

Ob es sich um eine bessere Ausnutzung des Kraftstoffes, eine höhere Leistung oder geringere Abgasemissionen handelt, die Anforderungen an die Motoren werden immer höher.

Das stellt die Konstrukteure vor neue Aufgaben und so wird das Motorenprogramm von Volkswagen ständig weiterentwickelt.Beispiel: Gewichtseinsparung

Bei der Neuentwicklung des 1,4l-16V-55kW-Motors wurde das Gewicht durch konstruktive Maßnahmen um ca. 10 kg vermindert.

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Auf den folgenden Seiten möchten wir Ihnen die technischen Neuerungen im Motorenprogramm am Beispiel des 1,4l-16V-55kW-Motors näher-bringen.

Mit geringen Abweichungen in der Motor-mechanik werden diese Neuerungen auch beim 1,6l-16V-88kW-Motor im Polo GTI einsetzen.

Sie entstehen aufgrund unterschiedlicher Anforderungen an die Motoren. Die Abweichungen werden auf den

entsprechenden Seiten deutlich gemacht.

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KD-Literatur.

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Auf einen Blick

Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Technische Daten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Motormechanik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Saugrohr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Ventiltrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Ventilbetätigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Zahnriementrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11Kurbelgehäuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Kurbelwelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Dichtflansch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Ölpumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Pleuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Abgasanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

Motormanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Motorsteuergerät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21Systemübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Ruhende Hochspannungsverteilung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Geber für Motordrehzahl G28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Hallgeber G40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Funktionsplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Eigendiagnose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Spezialwerkzeuge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

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Einführung

Einer der Neuen”

Der 1,4l-16V-55kW- Motor ist der erste Vertreter dieser neuen Motorengeneration mit Rollenschlepphebeln.

Er unterscheidet sich grundlegend von dem 1,4l-16V-74kW-Motor mit Tassenstößel.Die Hauptunterschiede sind:-das Kurbelgehäuse aus Aluminium-Druckguß und

-der Zylinderkopf, bei dem nur der Ventilabstand und der Ventilwinkel übernommen wurden.

Neu- bzw. weiterentwickelt wurden u.a.:

das Kunststoff-Saugrohr,

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der Zylinderkopf mit Nockenwellengehäuse,die Ventilbetätigung über Rollenschlepphebeldas Kurbelgehäuse aus Aluminium-Druckguß,

Die Summe dieser konstruktiven Bemühungen ergab:

-eine deutliche Verbrauchsreduzierung,

-gleiche Fahrleistungen im Vergleich zu den Vorgängermodellen,

-Gewichtseinsparungen und-Einhaltung verschärfter

Abgasgrenzwerte in Deutschland.

die Duocentric-Ölpumpe

der Abgaskrümmer

das Motormanagement Magneti Marelli 4AV

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Technische Daten

DrehmomentLeistung1,4l-16V-55kW-Motor

Bei einer Drehzahl von 32001/min

entwickelt der 1,4l-Motor ein Drehmoment von 128Nm. Seine maximale Leistung von 55kW erreicht er bei 50001/min.

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Drehzahl [1/min]

DrehmomentLeistung[Nm]

[kW]

1,6l-16V-88kW-Motor

Im Vergleich dazu erbringt der 1,6l-Motor ein Drehmoment von 148Nm bei 34001/min und eine maximale Leistung von 88kW bei 62001/min.

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Drehzahl [1/min]

1,4l-Motor

1,6l-Motor

MotorkennbuchstabenAHW

AJV Abgasstufe D3AKQ Abgasstufe D3Hubraum [cm3]1390 1598Bohrung/Hub [mm]76,5 / 75,676,5 / 86,9

Verdichtungsverhältnis10,5:1

10,6:1

GemischaufbereitungMagneti Marelli 4AV, Magneti Marelli 4AV,MotormanagementKraftstoff [ROZ]95 / 91

98 / 95

Abgasnachbehandlung

Lambda-Regelung

Lambda-RegelungHauptkatalysator für MVEG-A IIVorrohr- undbeim Motor AHW

Hauptkatalysatorzusätzlicher Micro-Katalysator für die Abgasstufe D3

für die Abgasstufe D3 beim Motor AKQ

Durch die Klopfregelung kann der 1,4l-Motor mit ROZ91 und der 1,6l-Motor mit ROZ95 betrieben werden. Dabei kann es zu geringen Leistungs- und Drehmomentverlusten kommen.

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Motormechanik

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Das Kunststoffsaugrohr

besteht aus drei Einzelteilen,

Am Kunststoffsaugrohr sind folgende Bauteile die miteinander verschweißt sind. Das Material montiert:ist ein hochwertiger Kunststoff aus Polyamid, der kurzzeitig bis 140°C hitzebeständig ist.

-die Einspritzdüsen,-der Kraftstoffverteiler,

Durch den Einsatz von Kunststoff wiegt das -die Drosselklappensteuereinheit undSaugrohr lediglich drei Kilogramm. -der Geber für Saugrohrdruck mit dem Damit ist es um ca. 36% leichter als ein Geber für Ansauglufttemperatur.

vergleichbares Saugrohr aus Aluminium.

Außerdem hat das Kunststoffsaugrohr eine sehr glatte Oberfläche, wodurch sich die Strömung

der angesaugten Luft verbessert.

Das Luftfiltergehäuse ist mit zwei Schrauben am Kunststoffsaugrohr befestigt. Sie dürfen nicht mit mehr als 3,5Nm angezogen werden.

Oberschale

Mittelteil

Beim 1,6l-16V-88kW-Motor kommt ein Saugrohr aus Aluminium zum Einsatz.Es ist an die Anforderungen des Motors angepaßt.

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Der Ventiltrieb

ist im Zylinderkopf und dem

Nockenwellengehäuse untergebracht.Das Nockenwellengehäuse entspricht dem früher üblichen Zylinderkopf-deckel. Neu daran ist, daß die Nockenwellen in das Gehäuse

eingeschoben sind. Ihr axiales Spiel wird von den Verschlußdeckeln und dem Nockenwellen-gehäuse begrenzt.

Die Nockenwellen sind dreifach gelagert.Die Ventilbetätigung aus Ventil, Rollenschlepp-hebel und hydraulischem Abstützelement befindet sich im Zylinderkopf.

Die Dichtung zwischen dem Nockenwellengehäuse und dem Zylinderkopf ist eine Flüssigdichtung.Das Dichtmittel darf von Ihnen nicht zu dick aufgetragen werden, da überschüssiges Dichtmittel in

die Ölbohrungen gelangen und damit Motorschäden verursachen könnte.

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Motormechanik

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Ventilbetätigung

erfolgt bei dieser Motorengeneration über einen Rollenschlepphebel mit hydraulischem Abstützelement.Vorteile:

Fazit:

-geringere Reibung

Der Motor muß weniger Kraft aufwenden, -weniger bewegte Massen.

um die Nockenwellen zu bewegen.

Aufbau

Der Rollenschlepphebel besteht aus einem

Das hydraulische Abstützelement ist von der Blechumformteil als Hebel und einer Nockenrolle Funktion her dem hydraulischen Tassenstößel mit Rollenlager.

gleich. Es dient zum Ventilspielausgleich und als

Er wird am Abstützelement aufgeclipst und am Abstützung für den Rollenschlepphebel.

Ventil aufgelegt.

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Die Schmierung

zwischen dem hydraulischen Abstützelement und dem Rollenschlepphebel sowie zwischen dem Nocken und der Nockenrolle erfolgt über einen Ölkanal im Abstützelement.

Dabei spritzt das Öl durch eine Bohrung im Rollenschlepphebel auf die Nockenrolle.

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Funktion

Bei der Bewegung des Rollenschlepphebels dient das Abstützelement als Drehpunkt. Der Nocken läuft auf der Nockenrolle und drückt den Hebel herunter. Durch den Hebel wird das Ventil betätigt.

Dadurch, daß der Hebelarm zwischen

Nockenrolle und Abstützelement kleiner ist als zwischen Ventil und Abstützelement, wird mit einem relativ kleinen Nocken ein großer

Ventilhub erreicht.

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Die hydraulischen Abstützelemente können nicht geprüft werden.

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Motormechanik

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Das hydraulische Abstützelement

dient als Abstützung für den Rollenschlepphebel und gleicht das Ventilspiel aus.Aufbau

Das Abstützelement steht mit dem Ölkreislauf in Verbindung. Es besteht aus:-einem Kolben,

-einem Zylinder und -einer Kolbenfeder.

Eine kleine Kugel bildet mit einer Druckfeder in der unteren Ölkammer ein Einwege-Ventil.

Ausgleichen des Ventilspiels

Entsteht ein Ventilspiel, wird der Kolben

von der Kolbenfeder soweit aus dem Zylinder herausgedrückt, bis die Nockenrolle am Nocken anliegt. Beim Herausdrücken verringert sich der Öldruck in der unteren Ölkammer.

Das Einwege-Ventil öffnet und Öl strömt nach. Wenn der Druck zwischen der unteren und der oberen Ölkammer ausgeglichen ist, schließt das Einwege-Ventil.

Der Ventilhub

Wenn der Nocken auf die Nockenrolle aufläuft, steigt der Druck in der unteren Ölkammer, weil sich das eingeschlossene Öl nicht verdichten läßt. Der Kolben läßt sich nicht weiter in den Zylinder drücken. Damit wirkt das Abstützele-ment wie ein starres Element, auf dem sich der Rollenschlepphebel abstützt.

Das Ein- bzw. Auslaßventil öffnet.

Kolben mit Bohrung

Zylinder

obere Ölkammeruntere Ölkammer

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Der Zahnriementrieb

Aufgrund der geringen Baubreite des

Zylinderkopfes teilt sich der Zahnriementrieb in einen Haupttrieb und einen Koppeltrieb.Im Haupttrieb

wird die Kühlmittelpumpe und die

Einlaßnockenwelle über einen Zahnriemen von der Kurbelwelle angetrieben. Eine automatische Spannrolle und zwei Umlenkrollen vermindern die Schwingungen des Zahnriemens.

Umlenkrolle

Haupttrieb

Riemenscheibe

Kühlmittel-pumpe

SpannrolleHaupttrieb

der Kurbelwelle

Der Koppeltrieb

befindet sich außerhalb des Zylinderkopfes.Im Koppeltrieb wird die Auslaßnockenwelle über einen zweiten Zahnriemen von der Einlaßnockenwelle angetrieben.

Auch hier vermindert eine automatische

Spannrolle die Schwingungen des Zahnriemens.

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Die genaue Anweisung zum Einstellen der Steuerzeiten finden Sie im Reparaturleitfaden.

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Motormechanik

Das Kurbelgehäuse

besteht beim 1,4l-16V-55kW-Motor aus Aluminium-Druckguß.

Die Laufbuchsen bestehen aus Grauguß. Sie sind in das Kurbelgehäuse eingegossen und können bearbeitet werden.

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Aus Korrosionsgründen darf nur der Kühlmittelzusatz G12 verwendet werden.

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Die Kurbelwelle

Sie ist aus Grauguß gefertigt und besitzt nur vier Der 1,6l-16V-88kW-Motor hat eine Kurbelwelle Ausgleichsgewichte. Trotz dieser Gewichts-mit acht Ausgleichsgewichten.

ersparnis hat die Kurbelwelle gleiche Laufeigen-schaften gegenüber Kurbelwellen mit acht Ausgleichsgewichten.

Lagerstühle

Lagerdeckel

Sie dürfen die Kurbelwelle des 1,4l-Motors nicht ausbauen oder lösen.

Schon beim Lösen der Lagerdeckel-Schrauben entspannt sich das innere Gefüge des Aluminium-Lagerstuhls, und er verformt sich.

Sind die Lagerdeckel-Schrauben gelöst worden, muß das Kurbelgehäuse komplett mit

Kurbelwelle ersetzt werden.

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Motormechanik

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Der Dichtflansch

Auf der Kupplungsseite wird das Kurbelgehäuse von einem Dichtflansch abgedichtet.

Im Dichtflansch befindet sich das Geberrad für den Geber für Motordrehzahl G28.

Bei dieser Motorengeneration werden in Zukunft Dichtflansche von zwei Herstellern verwendet. Der Aufbau (z.B. das Gehäuse des Gebers für Motordrehzahl) ist so unterschiedlich, daß der Hersteller beim Austausch nicht gewechselt werden darf.

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Dichtflansch mit PTFE-Dichtring

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Motormechanik

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Die Duocentric-Ölpumpe

Sie ist als Kurbelwellenölpumpe ausgeführt.

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Funktion

Der Innenläufer sitzt auf dem Kurbelwellenzap-fen und treibt den Außenläufer an. Durch die unterschiedlichen Drehachsen des Innen- und Außenläufers entsteht bei der Drehbewegung eine Raumvergrößerung auf der Saugseite.Das Öl wird über einen Schnorchel angesaugt und zur Druckseite weitertransportiert.

Auf der Druckseite wird der Raum zwischen den Zähnen wieder kleiner. Das Öl wird in den Ölkreis hineingedrückt.

Ein Druckbegrenzungsventil verhindert, daß der zulässige Öldruck z.B. bei hohen Drehzahlen überschritten wird.

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Motormechanik

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Die Pleuel

werden je nach Herkunftsort mit zwei unterschiedlichen Bearbeitungsmethoden bearbeitet:1. Schneiden,2. Cracken.

Schneiden

Cracken

Beim Schneiden wird das Pleuel zunächst grob Beim Cracken wird das Pleuel als ganzes Teil vorbearbeitet und dann in Pleuelstange und bearbeitet und erst zum Schluß von einem

Pleuelstangendeckel auseinandergeschnitten. Werkzeug mit großer Kraft in Pleuelstange und Für die Fertigbearbeitung werden beide Teile Pleuelstangendeckel getrennt.miteinander verschraubt.

Der Vorteil:

-Es entsteht eine unverwechselbare

Bruchfläche. Dadurch passen immer nur die gleichen zwei Bauteile zueinander.-Die Herstellung ist kostengünstiger.-

Guter Kraftschluß.

Pleuele werden grundsätzlich nur satzweise ausgetauscht.

Vergessen Sie nicht, die Pleuel entsprechend der Zylinderzugehörigkeit zu kennzeichnen.

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Abgasanlage

Die Hauptziele bei der Entwicklung der Abgasanlage waren neben Bauraum- und

Gewichtseinsparungen vor allem eine Erfüllung strengerer Abgasnormen.

Der Abgaskrümmer besteht aus vier in einem Flansch zusammengeführten Einfachrohren.Dadurch ergibt sich eine Gewichtsersparnis von ca. 4,5 kg gegenüber herkömmlichen Abgas-anlagen. Außerdem wird dadurch der Abgas-krümmer, der Katalysator und die Lambda-Sonde schneller aufgeheizt und die Abgasreini-gung schneller wirksam.

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Beim 1,4 l - Motor mit den Motorkennbuchstaben AKQ ist in dem Vorrohr der

Abgasanlage ein Micro-Katalysator mit einem Metallträger eingeschweißt. Auf diesem Metall-träger befindet sich die katalytische Beschich-tung.

Die Lambdasonde ist vor dem Micro-Katalysator 196_076

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Polo 1.4发动机

Prüfen Sie Ihr Wissen

1. Der Ventiltrieb des 1,4l-16V-55kW-Motors

a)ist im Zylinderkopf und dem Nockenwellengehäuse untergebracht,

b)hat dreifach gelagerte Nockenwellen, deren axiales Spiel durch die Verschlußdeckel und das Nockenwellengehäuse begrenzt wird,c)hat einen Zylinderkopf, der den gesamten Ventiltrieb beinhaltet und einen Zylinderkopfdeckel.

2. Bei der Ventilbetätigung über Rollenschlepphebel

a)sind Ventil und Hebel fest miteinander verbunden,b)wird auftretendes Ventilspiel automatisch ausgeglichen,

c)ist die Reibung und die bewegte Masse gegenüber Tassenstößeln gering,d)muß ein großer Nocken für ausreichenden Ventilhub sorgen.

3. Die Kurbelwelle

a)muß zur Überprüfung ausgebaut und neu geschmiert werden,

b)darf nicht gelöst werden und kann nur komplett mit dem Kurbelgehäuse ausgetauscht werden.

4. Beschriften Sie die Zeichnung.

d)

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Motormanagement

Motorsteuergerät Magneti Marelli 4AV

Bei der neuen Motorengeneration kommt das Motormanagement Magneti Marelli 4AV zum Einsatz.Es ist im Wasserkasten untergebracht.

Das Motorsteuergerät besitzt die gängigen Im Unterschied zum Motorsteuergerät der Funktionen:

Version 1AV hat die 4AV:

-zylindersequentielle Einspritzung -eine ruhende Hochspannungsverteilung, mit Schnellstart,

-einen Hallgeber an der -lernfähige Leerlaufregelung,Einlaßnockenwelle und

-lernfähige Lambda-Regelung,-einen Geber für Motordrehzahl an der -lernfähige Tankentlüftung, Kurbelwelle anstelle der bisher üblichen

-lernfähige Abgasrückführung,Erkennung über den Zündverteiler.

-lernfähige Klopfregelung,-Eigendiagnose.

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