Unterschied zw. 115PS PD u. 150PS PD???

Und hier vom 85kW.. als Info...

Der Volkswagen-Konzern als Marktführer für Dieselmotoren mit Direkteinspritzung im Pkw-Bereich stellt mit der Serieneinführung der Pumpe-Düse-Technik im Pkw seine Diesel-Technologieführerschaft erneut unter Beweis. Als erster Schritt in diese Richtung ist nun der 1,9-l-85 kW-Vierzylindermotor erhältlich, der als eine Grundbaustufe für weitere Ableitungen den Ersteinsatz bildet.
1. Einleitung
Auf dem Pkw-Sektor mit Dieselmotorisierung nimmt der Volkswagen-Konzern in Deutschland mit einem Marktanteil von 50 % eine dominierende Stellung ein. Mit Einführung des 1,9-l-85 kW-TDI-Motor mit der Pumpe-Düse-Einspritzung behauptet der Volkswagen-Konzern seine technologische Spitzenposition bezüglich der Direkteinspritzung in schnelllaufenden Dieselmotoren. Das neuentwickelte Pumpe-Düse-Aggregat überzeugt neben dem günstigen Kraftstoffverbrauch und Einhaltung der Euro 3-Norm durch eine hohe Durchzugskraft und exzellente Fahrleistungen, die in seiner Klasse Maßstäbe setzen. Dieser Motor stellt im Hinblick auf das spezifische Drehmoment bei aufgeladenen Pkw-Dieselmotoren im Volkswagen-Konzern die derzeitige Spitze dar.

2. Entwicklungsziele
Aufbauend auf den Erfolgen mit Verteilereinspritzpumpenmotoren war ein Entwicklungssprung hinsichtlich der Emissionen notwendig, um auch in schwereren Fahrzeugklassen Dieselmotorisierungen anbieten zu können, die die Abgasnorm Euro 3 erfüllen und darüber hinaus auch Potential für schärfere Grenzwerte enthalten. Die Emissionsanforderungen lassen sich jedoch nicht losgelöst von anderen Zielfunktionen sehen. Neben der immer präsenten Kostenminimierungspflicht muss aus technischer Sicht der Zielkonflikt zwischen Leistung und Drehmoment (als Synonym für Fahrspaß), Verbrauch, Zuverlässigkeit, Komfort und Emissionen bestmöglich gelöst werden.
Ziel war es, einen Motor zu entwickeln, der der Beste seiner Klasse ist. Zur Lösung dieses Zielkonflikts hat Volkswagen sich für ein Hochdruckeinspritzsystem mit Pumpe-Düse entschieden. Dabei sollten möglichst viele Bauteile des bewährten 1,9-l-81 kW-Serienaggregats aus kosten- und produktionstechnischen Gründen übernommen werden. Im untenstehenden Kasten sind die unter diesen Maßgaben realisierten wichtigsten technischen Daten dargestellt.

3. Motorbeschreibung
Die Basis für den vorliegenden Motor bildet der millionenfach bewährte 1,9-l-TDI-Moror mit 66 und 81 kW, bekannt aus allen Vierzylinder-Volkswagen und Audi TDI-Motorisierungen. Bild 1 zeigt den Motor im Schnitt.

3.1 Zylinderkopf
Die Realisierung einer Pumpe-Düse-Einspritzung erforderte die Entwicklung eines neuen Zylinderkopfes, Bild 2. Der Antrieb durch die Nockenwelle über Rollenkipphebel ist mechanisch und tribologisch sehr anspruchsvoll. Hierbei treten Hertz`sche Pressungen bis 2 000 MPa auf, so dass werkstofftechnisch neue Wege beschritten wurden, zum Beispiel durch den Einsatz amorpher Kohlenstoffschichten. Begleitend wurden FEM-unterstützte Bauteiloptimierungen durchgeführt. Die Ölversorgung des Pumpe-Düse-Antriebes erfolgt über Stichkanäle in den Lagerböcken der Nockenwelle sowie der Kipphebelachse.
Die Kraftstoffeversorgung der Pumpe-Düse-Elemente erfolgt innerhalb des Zylinderkopfes über je ein Vor- und Rücklaufrail. Den erforderlichen Vorlaufdruck liefert eine Flügelzellenpumpe der Firma LUK, die über die Nockenwelle angetrieben wird und eine Einheit mit der Unterdruckpumpe bildet.

3.2 Steuerbetrieb
Als Steuerbetrieb kommt ein Zahnriementrieb zum Einsatz. Die Übertragung der gegenüber der Verteilereinspritzpumpe infolge deutlich größerer Einspritzdrücke von bis zu 2 050 bar auftretenden Trumkräfte wird über einen neuartigen Zahnriemen realisiert. Den hohen dynamischen Belastungen entsprechend wurde das Zahnprofil optimiert. Den Zugkraftspitzen während der Einspritzung wird durch einen besonders geformten Einspritzzahn auf dem Kurbelwellenrad entsprochen. Da der Steuertrieb bei etwa 3 000/min eine Resonanz aufweist, die zu einer deutlichen Verstärkung der dynamischen Trumkräfte führt, wurde ein Nockenwellentilger entwickelt, der die dynamischen Beanspruchungen deutlich reduziert, Bild 3. Ein weiteres Merkmal des Steuertriebes ist der hydraulische Zahnriemenspanner, der Schwingungen im Lostrum wirkungsvoll dämpft. Die Spannrolle wird über einen Exzenter eingestellt, so dass geometrische Toleranzen nicht zu Lasten des Spannerweges gehen.
Technische Daten des 1,9-l-85 kW-TDI-Motors
- wassergekühlter Vierzylinder-Reihenmotor
- Zylinderabstand 88 mm
- Bohrung x Hub 79,5 x 95,5 mm
- Hubraum 1 896 ccm
- obenliegende Nockenwelle über Zahnriemen angetrieben
- zwei Ventile pro Zylinder über hydraulische Tassenstößel betätigt
- Verdichtungsverhältnis 18,0:1
- Leistung 85 kW bei 4 000 1/min
- Maximales Drehmoment 285 Nm bei 1 900 /min
- Gemischaufbereitung durch elektronisch geregelte Pumpe-Düsen mit hydraulischer
Voreinspritzung (max. Einspritzdruck 2 050 bar)
- Abgasturbolader mit variabler Schaufelgeometrie (Garrett VNT 15)
- Ladeluftkühler
- MVEG-Verbrauch 5,3 l /100 km (Audi A 4)

3.3 Kurbelwelle
Die geschmiedete Kurbelwelle ist eine Modifikation der im 1,9-l-81 kW-TDI-Motor eingesetzten Kurbelwelle. Sie unterscheidet sich von dieser durch eine zusätzliche Rollierung der ersten Kurbelwange.

3.4 Pleuel
Das Pleuel des 1,9-l-85 kW-Pumpe-Düse-Motors ist als Trapezpleuel ausgeführt. Diese Ausführung ermöglicht 10 % geringere Muldenrandspannungen am Kolben, 15 % geringere Flächenpressungen in der Kolbennabe und reduziert die Laufzeugmasse um 50 g (etwa 4 %) je Zylinder. Das Pleuel ist geschmiedet und als Crackpleuel ausgeführt. Letzteres liefert eine hohe Passgenauigkeit im großen Pleuelauge.

3.5 Kolben
Der Kolben wurde infolge der größeren thermischen Belastung gegenüber den jetzigen Serienmotoren von Volkswagen als Kühlkanalkolben ausgeführt. Bild 4. Die Verwendung von hochtemperaturfesten Aluminiumlegierungen überkompensiert den mechanischen Festigkeitsverlust, der durch das Einbringen eines Kühlkanals zwangsläufig auftritt. Der Kühlkanalkolben reduziert die Muldenrandtemperaturen um bis zu 40 K, die Temperaturen in der ersten Ringnut um bis zu 20 K und die Temperaturen in der Bolzennabe um bis zu 10 K. Die Mulde wurde der neuen Einspritzqualität entsprechend angepasst.

3.6 Kurbelgehäuse
Das Kurbelgehäuse ist eine Gleichteil zum heutigen 81 kW-Serienmotor. Mit Einsatz dieses Kurbelgehäuses im Pumpe-Düse-Motor kommt parallel zu den in Serie befindlichen Verteilereinspritzmotoren die Fluidstrahlhonung zum Einsatz. Diese Art der Honung verkürzt den Motoreinlauf und führt zu einem geringeren Ölverbrauch. Fluidstrahlen und Glätthonen stellen eine Erweiterung der bekannten zweistufigen Honung um zwei weitere Prozessschritte dar. In der ersten neuen Bearbeitungsstufe werden durch Hochdruckverfahren Verquetschungen an der Laufbuchsenoberfläche abgetragen und verschmierte Riefen der Honbearbeitungen sowie legierungstechnisch bedingte Ausbrüche freigelegt. Die so erzeugte Oberfläche ist weitgehend frei von metallischen Verunreinigungen. In der nachfolgenden, abschließenden Honoperation werden die durch das Strahlen entstandenen Abbruchkanten der Flitter, ebenso wie die übrigen Restrauheiten im Spitzenbereich geglättet. Aufgrund der sauberen Oberfläche können bei Honbearbeitung extrem feine Diamanthonleisten verwendet werden.

4. Pumpe-Düse Einspritzsystem
4.1 Warum Pumpe-Düse ?
Bei der neuen Motorengeneration nimmt das Einspritzsystem eine Schlüsselrolle ein, da es die Motorqualitäten, insbesondere spezifische Leistung bzw. Mitteldruck, Schadstoffemission, Verbrauch und auch Komfort maßgeblich beeinflusst. Da bereits die bisherigen TDI-Motoren von Volkswagen und Audi in diesen Disziplinen einen hohen Standard vorgelegt haben, mussten an das neue Einspritzsystem höchste Anforderungen gestellt werden. Die Entscheidung für die Pumpe-Düse, Bild 5, fiel auf der Basis eines langjährigen Konzeptvergleiches aller denkbaren Systeme anhand eines Lastenheftes für die Einspritzhydraulik, das aufgrund aktueller Motorergebnisse sowie neuer Zielsetzungen oder gesetzlicher Anforderungen laufend präzisiert wurde. Das Pumpe-Düse-System mit Magnetventilsteuerung bedeutete zwar einen vergleichsweise hohen Entwicklungsaufwand, stellte aber gleichzeitig aufgrund seiner Überlegenheit in den nachfolgenden Kriterien die Lösung mit dem höchsten Gesamtnutzen dar:

Einspritzdruck-Potential:
Nur mit höchsten Einspritzdrücken lässt sich der Zielkonflikt zwischen niedrigen Schadstoffemissionen und gleichzeitig hoher spezifischer Leistung lösen, weil auch mit kleinen Düsenlöchern und hohen Teillast-Einspritzdrücken noch eine kurze Einspritzdauer bei Nennleistung ermöglicht wird. Die Pumpe-Düse erreicht bereits heute Drücke von über 2 000 bar. Ermöglicht wurde dieses Druckniveau durch den Entfall von Druckleitungen, die kompakte und stabile Bauweise und die geringe Zahl von Leckagemöglichkeiten. Außerdem werden die hochbeanspruchten Antriebsteile und der Pumpenkolben vom Motoröl geschmiert.
Wirkungsgrad:
Um den thermodynamischen Vorteil der Hochdruckeinspritzung ohne Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs nutzen zu können, kommt es zunehmend auf einen guten mechanisch-hydraulischen Wirkungsgrad des Einspritzsystems an. Während die nutzbare Einspritzarbeit annähernd linear mit dem Druck ansteigt, erhöht sich die Kompressions-Verlustarbeit im hochdruckbeaufschlagten Volumen des Einspritzsystems näherungsweise mit dem Quadrat des Druckes. Durch das kompakte Hochdruckvolumen der Pumpe-Düse wurde eine drastische Drucksteigerung fast ohne erhöhten Leistungsbedarf möglich.
Funktionsqualität der Voreinspritzung:
Hochdruckeinspritzung lässt sich beim DI-Dieselmotor nur zusammen mit einer Voreinspritzung verwirklichen, da andernfalls das Verbrennungsgeräusch, die Zylinderdrücke und die Stickoxidemissionen nicht beherrschbar wären. Die während der Zündverzugsphase eingespritzte Kraftstoffmasse würde durch die erhöhte Einspritzrate der Hochdruckeinspritzung ohne Voreinspritzung stark anwachsen und schlagartig mit hohen Druck- und Temperaturanstiegen reagieren. Eine richtig dosierte, abgesetzte Voreinspritzung verbessert die Zündbedingungen für die Haupteinspritzung und kann durch den verkürzten Zündverzug die genannten Nachteile kompensieren. Menge und Zeitpunkt der Voreinspritzung bewegen sich im Zielkonflikt zwischen reproduzierbarer thermodynamischer Wirkung, Kraftstoffverbrauch und akustischen Anforderungen. Bei der Pumpe-Düse mit dem über das Ausweichkolbensystem realisierten Voreinspritzsystem lässt sich eine gute Dosierung im gesamten Motorkennfeld realisieren, da die Voreinspritzung stets auf konstant niedrigem Druckniveau (etwa 200 bar) abläuft, unabhängig vom Druckniveau der Haupteinspritzung.
Betriebssicherheit:
Prinzipbedingt bietet die magnetventilgesteuerte Pumpe-Düse ein Höchstmaß an passiver Eigensicherheit, weil es zum Beispiel bei angenommenem Magnetventilklemmer zu keiner unkontrollierten Dauereinspritzung kommt: Bei ständig geschlossenem Magnetventil wird die Pumpe-Düse nicht befüllt und spritzt nicht mehr ein; bei dauerhaft offenem Magnetventil kann der Düsenöffnungsdruck nicht erreicht werden. Auch im Falle einer klemmenden Düsennadel kann es zu keiner Dauereinspritzung kommen, da nicht ständig Druck anliegt.
Package:
Durch den Entfall der Verteilereinspritzpumpe einschließlich Konsole, Antrieb und Einspritzleitungen wird eine Vereinheitlichung der Nebenaggregateanordnung mit dem Ottomotor ermöglicht. Dies bedeutet neben einer Kostensenkung durch Gleichteile eine Verkleinerung der crashrelevanten Motorabmessungen. Natürlicher Einspritzverlauf: Der typische Einspritzratenverlauf der Pumpe-Düse mit abgesetzter Voreinspritzung, moderatem Anstieg und scharfem Ende, Bild 6, wird in allen Motorkennfeldpunkten dem Bedarf des Motors sehr gut gerecht.

4.2 Aufbau
Das eigentliche Einspritzelement besteht aus einem Schmiedekörper, der mit einem Spannklotz im Zylinderkopf fixiert ist. Die Abdichtung zum zum Kraftstoffvor- und- rücklauf erfolgt über drei O-Ringe. Zum Brennraum hin übernimmt eine Bronzescheibe die Gasabdichtung. Für eine weitere Feinstfilterung des Kraftstoffs sorgen 350 lasergebohrte Löcher mit einem Durchmesser von 80 µm. Die abgesetzte Voreinspritzung erfolgt über ein Ausweichkolbensystem. Die Betätigung des Einspritzelements erfolgt mittels eines Kipphebels, der von der Nockenwelle angetrieben wird. Die Übertragung der Betätigungskräfte wird über einen Kugelbolzen realisiert.

4.3 Funktion
Während der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens (Plungers) mit Hilfe der Federkraft erfolgt die Befüllung der Pumpe-Düse mit Kraftstoff. Zur Vermeidung von Dampfblasenbildung ist die Nockenkontur so gestaltet, dass die Aufwärtsbewegung möglichst langsam erfolgt. Die Förderung des Kraftstoffes und die Einspritzung erfolgen während der vergleichsweise schnellen Abwärtsbewegung des Plungers, wobei zunächst der Kraftstoff aus dem Plungerraum über das geöffnete Magnetventil in das Niederdrucksystem zurückgefördert wird. Mit der Bestromung und dem nachfolgenden Schließen des Magnetventiles beginnt der Druckaufbau. Sobald der eingestellte Düsenöffnungsdruck erreicht ist, beginnt der Einspritzvorgang. Die Steuerung der Voreinspritzung geschieht, unbeeinflusst vom Magnetventil, durch das Zusammenwirken von Speicherventil und Nadeldämpfung, Bild 7. Nach dem Erreichen des Düsenöffnungsdruckes und dem Beginn der Voreinspritzung wird der Hub der Düsennadel zunächst hydraulisch gedämpft. Unmittelbar darauf öffnet das Speicherventil. Durch dessen Ausweichbewegung bricht der Druck kurzzeitig zusammen, und die Düsennadel schließt wieder. Am Ende der Ausweichbewegung ist die Düsenfeder weiter vorgespannt. Bei Erreichen des nun angehobenen Öffnungsdruckes beginnt die Haupteinspritzung auf entsprechend höherem Druckniveau. Das Einspritzende wird durch Entstromung des Magnetventiles eingeleitet. Durch das sehr kompakte Hochdruckvolumen wird ein rascher Druckabbau und damit ein scharfes Einspritzende ermöglicht. Zur Speisung der Pumpe-Düse-Elemente dient eine mechanisch angetriebene, selbstansaugende Sperrflügelpumpe, die in Tandemanordnung gemeinsam mit der Vakuumpumpe direkt am Zylinderkopf montiert ist und von der Nockenwelle angetrieben wird.
Im Kraftstoffteil sind Druckbegrenzungsventile für Vor- und Rücklaufdruck sowie ein Luftabschneidungssystem integriert. Von der Tandempumpe gelangt der entlüftete Kraftstoff ohne externe Druckleitungen direkt in die Vorlaufgaleriebohrung des Zylinderkopfes und von dort aus über kurze Stichkanäle zu dem Pumpe-Düsen. Die nicht eingespritzte Kraftstoffmenge einschließlich des erhitzten Absteuerkraftstoffes wird in die Vorlaufgalerie zurückgeschoben und vermischt sich dort mit dem kühleren Zulaufkraftstoff. Um alle Zylinder des Reihenmotors dabei mit Kraftstoff gleicher Temperatur zu versorgen, wird in der Vorlaufbohrung ein Verteilerrohr aus Kunststoff eingesetzt. Die wesentlichen Auslegungsdaten der Pumpe-Düse sind im Bild 8 zusammengefasst.

5. Motor- und Fahrzeugkennwerte
Bild 9 zeigt die Vollastwerte des Pumpe-Düse-Motors. Das spezifische Drehmoment von 150 Nm/ l in einem Pkw-Dieselmotor ist derzeit einzigartig.
Der trotz deutlicher Mitteldrucksteigerung (19 bar) unverändert günstige Verbrauch spiegelt sich im Verbrauchskennfeld wieder. Aufgrund der dargestellten motorischen Kennwerte sind die im Bild 11 im Vergleich zum 1,9-l-81 kW-TDI mit Verteilereinspritzpumpe gezeigten Fahrzeugkennwerte erzielbar. Den Vorteil der Einspritzung mittels Pumpe-Düse gegenüber der bisherigen DI-Technik macht Bild 12 deutlich. Der deutliche Vorteil in der verminderten Partikelbildung (respektive Rußzahl) ermöglicht die Einstellung größerer Abgasrückführraten und somit verminderte NOx-Emissionen. Sowohl hinsichtlich Zylinderspitzendruck (Triebwerksbelastung(, Druckanstiegsgeschwindigkeit ( Akustik) als auch bezüglich der Emissionen ist eine abgesetzte Voreinspritzung in optimaler Größe bei modernen Dieselmotorkonzepten zwingend.

6. Ausblick
Mit dem vorgestellten 1,9-l-85-kW-Motor mit Pumpe-Düse-Einspritzung ist die Synthese von niedrigen Schadstoffemissionen und geringem Verbrauch weiter vorangetrieben worden. Mit diesem Einspritzsystem werden bereits in der Ausführung als kostengünstiges Zweiventilkonzept die Emissionsgrenzwerte Euro 3 unterschritten. Die in Zukunft zu erwartenden verschärften Emissionsvorschriften fordern eine konsequente Weiterentwicklung des Pumpe-Düse-Motors und auch des Pumpe-Düse-Elements selbst. Hier wären beispielsweise eine Verminderung des Hochdruckvolumens, eine Erhöhung des Einspritzdruckes sowie eine Steuerung des Einspritzvorganges über Piezosteller denkbar. Des weiteren ist durch Einführung der Vierventiltechnik heute noch ungenutztes Potential vorhanden. Außerdem werden aktive Abgasnachbehandlungssysteme wie zum Beispiel NOx-Speicherkatalysator-Systeme oder nachgeschaltete Rußabsorber eventuell eine Regeneration durch magnetventilgesteuerte Nacheinspritzungen notwendig machen. Das von Volkswagen erstmalig im Pkw-Bereich zur Serienreife gebrachte Pumpe-Düse-Einspitzsystem enthält ein hohes Potential, den weiteren Marktanforderungen gerecht zu werden und die führende Rolle im Bereich Dieselmotorisierung weiter auszubauen

*schwitz*

irgendwer muss es ja immer übertreiben

@threadersteller (keine ahnung wers war, cupra hat die übersicht gesprengt solltest du darauf hinaus wollen das du deinen 115ps überarbeiten willst würde ich mit steuergerät und LLKs anfangen, das bringt meist schon ein wenig spass

sorry Aber bevor hier wieder sepkuliert wird, dachte ich halt, ich legen auchmal Fakten hin..

Worübr willst denn was wissen Laderkühlung oder Ladeluftkühlung

Zitat

Original von Cupra
sorry Aber bevor hier wieder sepkuliert wird, dachte ich halt, ich legen auchmal Fakten hin..

war auch garnicht böse gemeint :))

Zitat

Original von Smuggler
Der Unterschied zwischen 115PS und 130 PS PD beläuft sich meines Wissens noch auf die geänderte Software.

Falsch!
Der 130er hat das verstärkte Motor-Gehäuse vom 150er.
Außerdem hat er die gleichen PD-Elemente mit höherem Durchlass wie der 150er.

Zitat

Original von Roger
Michael748:

Grüß Dich !

Der 130er und 150er sind mechanisch afaik erst seit Mj. 2003 weitgehend gleich. Wurde mal beim Dieselschrauber anhand TN und Index verglichen.

Cupra:

Ganz am Anfang ging es um Fragen von M-A-X und Stixi bzgl. der Luftführungen zum Turbolader bzw. Getriebe. Das meinte ich ;).

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Hi Roger,

so trifft man sich wieder!

Überprüfe mal, ich habe meine Infos auch von den Dieselschraubern. Ist aber auch schon etwas länger her alles.

Gruß

Aaaaalso:

Der 150er hat (in Fahrtrichtung gesehen) auf der rechten Seite einen Luftkanal seitliich bis unter den Turbolader, um den passiv mit Luft zu Kühlen.

Die Getriebekühlung an der Linken Seite ist soweit ich weiss nur bei Allrad-Modellen vorhaben (zumindest bei SEAT).

Dazu sind diese 2 Öffnungen unten in der TDI Frontlippe,d ie viele sich gern auch dran machen

Jap bei mir ist nur die Fahrerseite offen und dadurch wird das Getriebe angeströmt!

Gruß,

Christian