Silnik VW 1.4 TDI

Na początku XXI wieku koncern VAG wprowadził na szeroką skalę wysokoprężne jednostki napędowe z układem paliwowym opartym na pompowtryskiwaczach. W gamie silników znalazły się jednostki o pojemności od 1,2 do 5 litrów.

Na naszej stronie można znaleźć artykuł o jednym z pierwszych silników 1.9 TDI z pompowtryskiwaczami. W tym artykule opowiemy o jednym z młodszych silników, który był montowany w wielu subkompaktowych modelach samochodów VAG.

Przed pojawieniem się silników 1.2 i 1.4 TDI koncern VAG nigdy nie miał jednostek 3-cylindrowych (po nich nie było 3-cylindrowych diesli, ale 3-cylindrowy silnik 1.0 TSI pojawił się w 2015 roku). Dla porównania zauważamy, że na początku 2014 r. 2-cylindrowy diesel o pojemności roboczej 0,8 litra pojawił się w małej serii hybrydowego VW XL1.

Specyfikacja techniczna

Modyfikacje silnika (1999 – 2010)

Cechy konstrukcyjne silnika 1.4 TDI

Trzycylindrowy turbodiesel 1.4 TDI należy do rodziny diesli EA 188 i powstał na bazie silnika 1.9 TDI po „wydzieleniu” jednego cylindra. Brzmi prosto, ale kryje w sobie wiele zawiłości. Chodzi o to, że na wale korbowym 3-cylindrowego silnika trzeba ułożyć korby w 120 stopniach (podziel 360° przez 3 – otrzymamy 120°). Od razu pojawiają się problemy z wyważeniem i momentami bezwładności, które pojawiają się przy 3-cylindrowym silniku. W takim silniku tłoki nie poruszają się w przeciwfazie, jak w przypadku 4-cylindrowego wału korbowego. Ponownie, w silniku 3-cylindrowym cykle sprężania i zapłonu odbywają się pod dość dużymi kątami, co ponownie wprowadza nierównowagę do jego działania. Ze względu na niezrównoważone momenty bezwładności silnika 3-cylindrowego, wał korbowy doświadcza bicia promieniowego i oscylacji względem osi poprzecznej.

Z tego powodu 3-cylindrowy silnik 1.4 TDI po prostu nie może obejść się bez złożonego systemu wyważarek i przeciwwag. Niemożliwe jest zmieszczenie wszystkich wyważarek w stosunkowo kompaktowej skrzyni korbowej. Dlatego wyważarki w silniku 1.4 TDI znajdują się w dwumasowym kole zamachowym, na kole pasowym wału korbowego. W samej skrzyni korbowej znajduje się wałek wyrównoważający z parą przeciwwag pracujących „w tandemie” z dwiema przeciwwagami na wale korbowym. Masz rację – na 3-cylindrowym wale korbowym są tylko dwie przeciwwagi, na pierwszym i trzecim wale korbowym.

Aby uzyskać ciśnienie wtrysku 2000 barów, napęd rozrządu wykorzystuje pasek rozrządu o szerokości 30 mm. Zębate koło pasowe wału korbowego jest wyposażone w tłumik bezwładnościowy w celu zmniejszenia obciążeń wibracyjnych. Ponadto, koło pasowe wału korbowego jest również kompozytowe: na zewnątrz – zębata korona, wewnątrz – piasta, osadzona na stożkowym trzpieniu wałka rozrządu.

Jednak przy takich zawiłościach i niuansach konstrukcyjnych silnik 1.4 TDI okazał się dość mocny, choć odziedziczył pewne choroby tkwiące w silniku 1.9 TDI.

Problemy i niezawodność silnika 1.4 TDI

Blok 3-cylindrowego silnika wysokoprężnego 1.4 TDI wykonany z żeliwa szarego jest naprawialny, w przeciwieństwie do aluminiowego bloku silnika 1.2 TDI, który odkształca się już przy poluzowaniu śrub łoża wału korbowego.

W aluminiowej głowicy cylindrów silnika 1.4 TDI zainstalowano, podobnie jak w silniku 1.9 TDI, pompowtryskiwacze, z których każdy jest przymocowany do jednej płyty dociskowej, mocowanej jedną śrubą. Z czasem to mocowanie staje się luźne, a wtryskiwacze zaczynają się chwiać w swoich gniazdach. W końcu są one dociskane od góry przez ogromne wahacze napędzane przez wałek rozrządu.

Wtryskiwacze są napędzane przez potężne wahacze

W miarę postępu usterki wtryskiwacze zaczynają łamać swoje gniazda w głowicy cylindrów. Równolegle uszczelki ulegają uszkodzeniu, a paliwo dostarczane i spuszczane z wtryskiwaczy (kanał zasilający znajduje się w głowicy cylindrów) zaczyna wypływać na powierzchnię głowicy cylindrów, a stamtąd kanałami olejowymi do miski olejowej. Albo paliwo wycieknie do cylindrów.

W studzienkach wtryskiwaczy widać zubożenie na obwodzie naprzeciwko miejsca montażu listwy ciśnieniowej.

Nawiasem mówiąc, silniki 1.2 TDI i 1.4 TDI nigdy nie miały pompowtryskiwaczy, które są bezpiecznie montowane za pomocą dwóch śrub, tak jak silniki 2.0 TDI.

Pompa paliwa silnika 1.4 TDI

Suwakowa pompa paliwa dostarcza paliwo do przewodu dystrybucyjnego zamontowanego w głowicy cylindrów. W rurce dostarczane paliwo jest mieszane z paliwem z „powrotu”. Paliwo z powrotu jest gorące i podgrzewa dostarczane paliwo, dzięki czemu wszystkie pompowtryskiwacze otrzymują taką samą masę paliwa.

Pompa paliwa, podobnie jak we wszystkich silnikach z pompą wtryskową, stanowi jeden element z pompą próżniową. Jest ona napędzana przez wałek rozrządu. W miarę zużywania się, paliwo zaczyna wyciekać do części podciśnieniowej lub po prostu spływa po bloku cylindrów przez słabe uszczelnienie.

Kolejny zawodny łańcuch

W misce olejowej znajduje się moduł, który łączy w sobie wałek wyrównoważający, pompę olejową, jedną zębatkę pośrednią i napinacz hydrauliczny. Konstrukcja ta obraca się z prędkością wału korbowego, napędzana od niego przez łańcuch. Łańcuch jest z czasem rozciągany przez siły bezwładności, z którymi walczy wyważarka i które wpływają na wał korbowy.

Nie tylko łańcuch, ale także koło łańcuchowe, które jest dociskane do wału korbowego, nie jest w stanie wytrzymać naprężeń. Może się ześlizgnąć, uszkadzając trzon wału korbowego. W takim przypadku naprawa będzie bardzo kosztowna i to pod warunkiem, że w porę zauważysz taką awarię i natychmiast wyłączysz silnik. W przeciwnym razie, jeśli koło łańcuchowe pęknie lub łańcuch zostanie zniszczony, pompa oleju przestanie działać. A wtedy silnik ulega bardzo poważnemu uszkodzeniu.

Istnieje opinia, że silny negatywny wpływ na żywotność napędu wyważarki ma jazda miejska z naprzemiennymi cyklami przyspieszania i pracy na biegu jałowym, a także ulubiona przez wielu „jazda w napięciu”. Ogólnie rzecz biorąc, silnik 1.4 TDI jest w stanie przejechać ponad 400 000 km. 3-cylindrowi rekordziści w Niemczech przejechali ponad 700 000 km.