Aufladung Funktion

Funktionsvoraussetzungen Aufladung allgemein

 Klemme 87 EIN (Motorsteuerung EIN)

 Motor läuft

Aufladung allgemein

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

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

Die Aufladung erfolgt durch 2 in Reihe geschaltete Abgasturbolader unterschiedlicher Größe, die je nach Betriebsbereich in unterschiedlicher Weise zusammenarbeiten.

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Der Ladedruck wird vom Steuergerät CDI (N3/9) in Abhängigkeit von den folgenden Werten und den dazugehörigen Bauteilen geregelt:

– Temperaturfühler Ladeluft (B17/8)

– Temperaturfühler vor Abgasturbolader (B19/11) (bei Code (474) Partikelfilter)

– Einspritzmenge, über die Einspritzzeit der Kraftstoffinjektoren (Y76) und den Kraftstoffdruck in der Rail, Kraftstoffdruck in der Rail über den Raildrucksensor (B4/6)

– Umschaltventil Abgasklappe (Y93)

– Druckwandler Ladedruckregelung (Y31/5)

– Atmosphärendrucksensor, zur Erfassung des Umgebungsluftdrucks

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Das Steuergerät CDI steuert mit einem pulsweitenmodulierten Signal (PWM-Signal) den Druckwandler in Abhängigkeit von folgenden Sensorsignalen an:

– Temperaturfühler Kühlmittel (B11/4)

– Umgebungsluftdruck, über den Atmosphärendrucksensor im Steuergerät CDI

– Druckgeber nach Luftfilter (B28/5)

– Hall-Geber Kurbelwelle (B70), für die Motordrehzahl

– Ladedruck, über den Ladedrucksensor Niederdruck-Abgasturbolader (B5/4) und den Geber Ladedruck (B5/1)

– Geber Abgasgegendruck (B60), für den Abgasgegendruck in der Abgasanlage

– Angesaugte Luftmasse, über den Heißfilm-Luftmassenmesser (B2/5)

– Differenzdruckgeber (DPF) (B28/8) mit Code (474) Partikelfilter, Rußgehalt des Dieselpartikelfilters (DPF)

Funktionsablauf Aufladung

Der Funktionsablauf ist in folgenden Punkten beschrieben:

 Funktionsablauf Ladedruck Vollastbetrieb bis 1200/min

 Funktionsablauf Ladedruck Vollastbetrieb ab 1200/min

 Funktionsablauf Ladedruck Vollastbetrieb ab 2800/min

Funktionsablauf Ladedruckregelung Vollastbetrieb bis 1200/min

Bis zu einer Motordrehzahl von 1200/min im Volllastbetrieb ist die Abgasklappe geschlossen und der gesamte Abgasstrom strömt über das Turbinenrad des Hochdruck-Abgasturboladers zum Turbinenrad des Niederdruck-Abgasturboladers und danach zur Abgasanlage. Der größte Teil der Abgasenergie wirkt auf das Turbinenrad des Hochdruck-Abgasturboladers, der somit den Hauptteil des notwendigen Ladedrucks erzeugt. Die restliche Abgasenergie wirkt auf das Turbinenrad des Niederdruck-Abgasturboladers, das über die Laderwelle das Verdichterrad antreibt. Der Niederdruck-Abgasturbolader wirkt somit nicht als Strömungsbremse. Das vom Druckwandler Ladedruckregelung angesteuerte Wastegate und der Verdichter-Bypass sind geschlossen.

P09.40-2323-76

Schematische Darstellung Ladedruckregelung Volllastbetrieb bis 1200/min

1 Hochdruck-Abgasturbolader

2 Niederdruck-Abgasturbolader

3 Abgasklappe

4 Wastegate

5 Verdichter-Bypass

6 Luftfilter

7 Ladeluftkühler

8 Ansaugkrümmer

9 Abgaskrümmer

10 Vorkühler Abgasrückführung (AGR)

11 Abgasrückführkühler

12 Bypassklappe AGR

M16/6 Stellglied Drosselklappe

Y27/9 Abgasrückführsteller links

A Ansaugluft

B Abgasstrom

Funktionsablauf Ladedruckregelung Volllastbetrieb ab 1200/min

Ab einer Motordrehzahl von 1200/min im Volllastbetrieb wird die Abgasklappe in Abhängigkeit vom benötigten Ladedruck geöffnet.

Weiterhin strömt ein Großteil des Abgasstroms über das Turbinenrad des Hochdruck-Abgasturboladers zum Turbinenrad des Niederdruck-Abgasturboladers und danach zur Abgasanlage.

Der größte Teil des erzeugten Ladedrucks wird durch den Hochdruck-Abgasturbolader bereitgestellt.

Der Niederdruck-Abgasturbolader wird kontinuierlich zugeschaltet und sorgt für eine Vorverdichtung der angesaugten Reinluft.

Ab einer Motordrehzahl von ca. 2800/min ist die Abgasklappe vollständig geöffnet.

Das vom Druckwandler Ladedruckregelung angesteuerte Wastegate und der Verdichter-Bypass sind weiterhin geschlossen.

P09.40-2324-76

Schematische Darstellung Ladedruckregelung Volllastbetrieb ab 1200/min

1 Hochdruck-Abgasturbolader

2 Niederdruck-Abgasturbolader

3 Abgasklappe

4 Wastegate

5 Verdichter-Bypass

6 Luftfilter

7 Ladeluftkühler

8 Ansaugkrümmer

9 Abgaskrümmer

10 Vorkühler Abgasrückführung (AGR)

11 Abgasrückführkühler

12 Bypassklappe AGR

M16/6 Stellglied Drosselklappe

Y27/9 Abgasrückführsteller links

A Ansaugluft

B Abgasstrom

Funktionsablauf Ladedruckregelung Volllastbetrieb ab 2800/min

Ab einer Motordrehzahl von 2800/min werden der Verdichter-Bypass und die Abgasklappe geöffnet. Die vom Niederdruck-Abgasturbolader erzeugte Ladeluft wird größtenteils vor dem Verdichtergehäuse des Hochdruck-Abgasturboladers über die Ladeluftrohre zum Ladeluftkühler und zum Ladeluftverteiler geleitet. Der Niederdruck-Abgasturbolader erzeugt somit den erforderlichen Ladedruck. Ein Teil des Abgasstroms treibt weiterhin das Turbinenrad des Hochdruck-Abgasturboladers an. Über das vom Druckwandler Ladedruckregelung angesteuerte Wastegate wird der erzeugte Ladedruck geregelt.

Das Steuergerät CDI überwacht über den Geber Ladedruck den tatsächlich erzeugten Ladedruck.

Durch den Ladedrucksensor Niederdruck-Abgasturbolader wird der Ladedruck nach dem Niederdruck-Abgasturbolader erfasst. Durch den Vergleich des tatsächlich erzeugten Ladedrucks mit dem im Kennfeld gespeicherten Ladedruck und dem Ladedruck nach dem Niederdruck-Abgasturbolader ist es möglich, Fehler am Hochdruck- und Niederdruck-Abgasturbolader zu erfassen.



Der Verdichter-Bypass ist druckabhängig selbstregelnd, wobei das federbelastete Rückschlagventil den Hochdruck-Abgasturbolader bei hohen Lasten aus dem Förderstrom herausnimmt.

P09.40-2325-76

Schematische Darstellung Ladedruckregelung Volllastbetrieb ab 2800/min

1 Hochdruck-Abgasturbolader

2 Niederdruck-Abgasturbolader

3 Abgasklappe

4 Wastegate

5 Verdichter-Bypass

6 Luftfilter

7 Ladeluftkühler

8 Ansaugkrümmer

9 Abgaskrümmer

10 Vorkühler Abgasrückführung (AGR)

11 Abgasrückführkühler

12 Bypassklappe AGR

M16/6 Stellglied Drosselklappe

Y27/9 Abgasrückführsteller links

A Ansaugluft

B Abgasstrom

P09.40-2381-12

Dargestellt Abgasturbolader mit geschlossenem Verdichter-Bypass

1 Rückschlagventil

2 Rückstellfeder

P09.40-2380-12

Dargestellt Abgasturbolader mit geöffnetem Verdichter-Bypass

1 Rückschlagventil