Aufladung Funktion

Funktionsvoraussetzungen Aufladung allgemein

 Klemme 87 M EIN (Motorsteuerung EIN)

 Motor läuft

Aufladung allgemein

Durch die Aufladung wird der Zylinderfüllungsgrad verbessert. Damit erhöhen sich das Motordrehmoment und die Leistung des Motors.

Die der erhöhten Luftmasse entsprechende Kraftstoffmenge wird vom Steuergerät ME (N3/10) zugemessen.

Bei der Aufladung wird die Strömungsenergie der Abgase zum Antrieb der Abgasturbolader genutzt.

Die Abgasturbolader saugen Frischluft über die Luftfilter an den Verdichtereintritten an und führen diese über die Verdichteraustritte in die Ladeluftrohre zum Ladeluftkühler.

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Durch die hohe Drehzahl der Verdichterräder und den daraus resultierenden hohen Volumenströmen wird die Luft in den Ladeluftrohren verdichtet.

Die verdichtete und dadurch erwärmte Ladeluft strömt über die Ladeluftrohre zum Ladeluftkühler. Dieser kühlt anschließend die erwärmte Ladeluft ab und leitet sie über das Ladeluftverteilerrohr zum Saugrohr weiter.

Aufladung Funktionsablauf

Der Funktionsablauf ist in folgenden Teilfunktionen gegliedert:

 Funktionsablauf Ladedruckregelung

 Funktionsablauf Ladeluftkühlung

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Funktionsablauf Ladedruckregelung

Die Ladedruckregelung erfolgt elektropneumatisch über den Ladedrucksteller (Y77/1) (Druckwandler Ladedruckregelung). Der Unterdruck wird durch die am Motor angebaute mechanische Unterdruckpumpe erzeugt. Der Ladedrucksteller wird kennfeld- und lastabhängig vom Steuergerät ME zur Ladedruckregelung angesteuert. Dazu wertet das Steuergerät ME folgende Sensoren und Funktionen der Motorsteuerung aus:

– Temperaturfühler Ansaugluft (B17)

– Druckgeber nach Luftfilter, linke Zylinderreihe (B28/4)

– Druckgeber nach Luftfilter, rechte Zylinderreihe (B28/5)

– Druckgeber vor Stellglied Drosselklappe (B28/6), Ladedruck

– Druckgeber nach Stellglied Drosselklappe (B28/7), Ladeluftverteilerluftdruck

– Geber Fahrpedal (B37), Lastanforderung vom Fahrer

– Hall-Geber Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl

– Klopfregelung, Getriebe-Überlastschutz, Überhitzungsschutz

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Im Volllastbereich wird maximaler Ladedruck aufgebaut.

Zur Verringerung des Ladedrucks werden die Abgasströme für den Antrieb der Laderturbinen, durch Öffnen der Ladedruckregelklappen, über jeweils einen Bypass umgeleitet.

Der Ladedrucksteller steuert dazu die Druckdosen Ladedruckregelklappe mit Unterdruck von der Unterdruckpumpe an. Daraufhin schließen die Druckdosen über ein Gestänge die Ladedruckregelklappen, die die Bypässe verschließen. Liegt kein Unterdruck an den Druckdosen an, werden die Ladedruckregelklappen und somit die Bypässe geöffnet. Die Ladedruckregelklappen ermöglichen den Abgasströmen die Turbinenräder zu umgehen (Bypass), wodurch der Ladedruck geregelt und die Turbinendrehzahl begrenzt wird.

Damit kann der Ladedruck an die momentane Lastanforderung des Motors angepasst werden.

Bei einer Leckage in der Leitung zwischen Unterdruckpumpe und Druckdosen ist kein Ladedruckaufbau möglich.

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Zur Überwachung des aktuellen Ladedrucks gibt der Druckgeber vor Stellglied Drosselklappe ein entsprechendes Spannungssignal an das Steuergerät ME.

Die Druckgeber nach Luftfilter dienen dem Steuergerät ME zur Überwachung der Aufladung.

Die Ladelufttemperatur wird im Ladeluftverteiler vom Temperaturfühler Ansaugluft erfasst und dem Steuergerät ME in Form eines Spannungssignals mitgeteilt.

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 Diagnose Ladedruckregelung

Die Funktion der Ladedruckregelung kann nur bewertet werden, wenn mit dem Diagnose-Assistenz-System (DAS) die Meldung "Ladedruckregelung adaptiert" angezeigt wird. Nach dem Austausch des Steuergeräts ME oder eines Abgasturboladers ist eine längere Fahrstrecke mit bestimmten Betriebsbedingungen erforderlich, damit diese Adaption vom Steuergerät ME durchgeführt wird.

Sind die Schlauchleitungen zwischen Druckdosen, Druckwandler Ladedruckregelung und Ladeluftkühler rechte Zylinderreihe undicht, wird im Steuergerät ME der Fehler "Ladedruck zu hoch"gespeichert. Schnelle Lastanforderungen unterhalb des Grundlagedrucks werden über das Stellglied Drosselklappe (M16/6) geregelt.

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P09.00-2110-76

Dargestellt Strömungsverlauf Ansaugluft

1 Luftfiltergehäuse links

3 Abgasturbolader links

4 Abgasturbolader rechts

7 Luftfiltergehäuse rechts

8 Ladeluftverteiler

9 Ladeluftkühler

10 Abgaskrümmer links

11 Abgaskrümmer rechts

A Ansaugluft (nach Luftfilter)

P09.00-2111-76

Dargestellt Strömungsverlauf Ansaugluft/Ladeluft

2 Druckdose (Ladedruckregelklappe)

3 Abgasturbolader links

9 Ladeluftkühler

10 Abgaskrümmer links

M16/6 Stellglied Drosselklappe

A Ansaugluft (nach Luftfilter)

B Ladeluft (ungekühlt)

P09.00-2112-76

Dargestellt Strömungsverlauf Ladeluft

2 Druckdose (Ladedruckregelklappe)

3 Abgasturbolader links

7 Luftfiltergehäuse rechts

8 Ladeluftverteiler

9 Ladeluftkühler

10 Abgaskrümmer links

M16/6 Stellglied Drosselklappe

C Ladeluft (gekühlt)

P09.00-2114-82

Dargestellt Ladedruckregelung bei einem Tastverhältnis (ti) <5 %

2 Druckdose (Ladedruckregelklappe)

2a Ladedruckregelklappe

3 Abgasturbolader links

3a Turbinenrad

3b Verdichterrad

9 Ladeluftkühler

12 Mechanische Unterdruckpumpe

Y77/1 Ladedrucksteller

A Ansaugluft (nach Luftfilter)

B Ladeluft (ungekühlt)

C Ladeluft (gekühlt)

D Abgas

E Umgebungsluftdruck (Atmosphäre)

t Zeit

ti Tastverhältnis

P09.00-2115-82

Dargestellt Ladedruckregelung bei einem Tastverhältnis (ti) >5 %

2 Druckdose (Ladedruckregelklappe)

2a Ladedruckregelklappe

3 Abgasturbolader links

3a Turbinenrad

3b Verdichterrad

9 Ladeluftkühler

12 Mechanische Unterdruckpumpe

Y77/1 Ladedrucksteller

A Ansaugluft (nach Luftfilter)

B Ladeluft (ungekühlt)

C Ladeluft (gekühlt)

D Abgas

E Umgebungsluftdruck (Atmosphäre)

F Unterdruck

t Zeit

ti Tastverhältnis

Funktionsablauf Ladeluftkühlung

Durch die Ladeluftkühlung wird die Ladelufttemperatur <60 °C (bei Motor 278) bzw. <65 °C (bei Motor 157) bei 20 °C Umgebungstemperatur gehalten.

Die abgekühlte Luft nach den Ladeluftkühlern hat eine höhere Dichte. Dadurch erhöht sich die Zylinderfüllung und somit die Motorleistung. Außerdem ist die Klopfneigung und durch niedrigere Abgastemperaturen die Bildung von Stickoxiden (NOx) verringert.

Beide Zylinderreihen besitzen einen gemeinsamen Wasser-/Ladeluftkühler. Der Wasser-/Ladeluftkühler ist an den Niedertemperatur-Kühlkreislauf mit dem Niedertemperaturkühler und der Umwälzpumpe Ladeluftkühler (M44) angeschlossen.

Wenn die Ladelufttemperatur >35 °C beträgt, wird vom Steuergerät ME (N3/10) die Umwälzpumpe Ladeluftkühler über das Relais Umwälzpumpe (N10/2kQ) angesteuert.

Sinkt die Ladelufttemperatur unter 25 °C ab, wird die Umwälzpumpe Ladeluftkühler wieder abgeschaltet.

Die Ladelufttemperatur wird im Ladeluftverteiler vom Temperaturfühler Ansaugluft erfasst und dem Steuergerät ME mit einem Spannungssignal mitgeteilt.



Den Verschlussdeckel am Niedertemperatur-Kühlkreislauf nur bei erhöhter Ladelufttemperatur (Leistungsmangel) und bei kaltem Motor öffnen. Das Kühlmittel muss bis an den Verschlussdeckel reichen.

P09.41-2592-76

Dargestellt Kühlmittelkreislauf Ladeluftkühler

9 Ladeluftkühler

13 Entlüftungsleitung

14 Niedertemperaturkühler

15 Ausgleichsbehälter

M44 Umwälzpumpe Ladeluftkühler

A Kühlmittelvorlauf

B Kühlmittelrücklauf