Λειτουργία υπερπλήρωσης

Προϋπόθεση λειτουργίας Γενικά

 Κινητήρας σε λειτουργία

 Ο εγκέφαλος ME (N3/10) αναγνωρίζει τη λειτουργία κινητήρα μέσω της αξιολόγησης των σημάτων του αισθητήρα Hall στροφαλοφόρου (B70). Ο εγκέφαλος ΜΕ διαβάζει απευθείας τα σήματα του αισθητήρα Hall στροφαλοφόρου.

Υπερπλήρωση Γενικά

Μέσω της υπερπλήρωσης βελτιώνεται ο βαθμός πλήρωσης του κυλίνδρου. Με τον τρόπο αυτό, αυξάνεται η ροπή και η ισχύς του κινητήρα. Η ποσότητα καυσίμου, που αναλογεί στην αυξημένη μάζα αέρα, μετριέται από τον εγκέφαλο ME.

Κατά την υπερπλήρωση χρησιμοποιείται η ενέργεια ροής των καυσαερίων για την κίνηση του στροβιλοσυμπιεστή καυσαερίων. Ο στροβιλοσυμπιεστής καυσαερίων αναρροφά καθαρό αέρα μέσω του φίλτρου αέρα από την είσοδο συμπιεστή και τον οδηγεί στο σωλήνα αέρα υπερπλήρωσης μέσω της εξόδου συμπιεστή. Μέσω του υψηλού αριθμού στροφών της φτερωτής συμπιεστή και της υψηλής ογκομετρικής ροής που συνεπάγεται, ο αέρας συμπιέζεται και θερμαίνεται στο σωλήνα αέρα υπερπλήρωσης. Η μέγιστη πίεση υπερπλήρωσης ανέρχεται σε περ. 0,7 έως 1,5 bar ανάλογα με την έκδοση του κινητήρα.

Ο αέρας υπερπλήρωσης ρέει μέσω του σωλήνα αέρα φόρτισης προς το ψυγείο αέρα υπερπλήρωσης, όπου ψύχεται σε θερμοκρασίες περ. 30 °C. Στη συνέχεια ο αέρας υπερπλήρωσης προωθείται στον διανομέα αέρα υπερπλήρωσης, όπου τροφοδοτεί τους κυλίνδρους για την καύση.

P09.00-2141-76

Η υπερπλήρωση διακρίνεται στις παρακάτω επιμέρους λειτουργίες:

 Σύστημα ελέγχου πίεσης φορτίου

 Αέρας επανακυκλοφορίας

 Σύστημα ψύξης αέρα υπερπλήρωσης

Σύστημα ελέγχου πίεσης φορτίου

Η ρύθμιση πίεσης υπερπλήρωσης γίνεται ηλεκτροπνευματικά μέσω του μετατροπέα πίεσης ρύθμισης πίεσης υπερπλήρωσης (Y77/1). Η υποπίεση παράγεται μέσω της μηχανικής αντλίας υποπίεσης που έχει τοποθετηθεί στον κινητήρα. Ο μετατροπέας πίεσης ενεργοποιείται από τον εγκέφαλο ME προς το σύστημα ελέγχου πίεσης υπερπλήρωσης ανάλογα με το πεδίο αναγνώρισης και το φορτίο. Επιπλέον, ο εγκέφαλος ME αξιολογεί τα σήματα από τους παρακάτω αισθητήρες και λειτουργίες της διαχείρισης κινητήρα:

 Θερμοκρασία αέρα φόρτισης

Αισθητήρας θερμοκρασίας αέρα υπερπλήρωσης πριν από το στραγγαλιστικό κλαπέτο

Αισθητήρας θερμοκρασίας αέρα υπερπλήρωσης μετά το στραγγαλιστικό κλαπέτο

 Πίεση αναρρόφησης

Αισθητήρας πίεσης μετά το φίλτρο αέρα

 Πίεση φόρτισης

Αισθητήρας πίεσης πριν από το στραγγαλιστικό κλαπέτο

 Φορτίο κινητήρα

Αισθητήρας πίεσης μετά το στραγγαλιστικό κλαπέτο

 Απαίτηση φορτίου από τον οδηγό

Αισθητήρας πεντάλ γκαζιού (B37)

 Αριθμός στροφών κινητήρα

Αισθητήρας Hall στροφαλοφόρου άξονα (B70)

 Έλεγχος κρουστικής καύσης, προστασία υπερφόρτωσης κιβωτίου ταχυτήτων, προστασία κατά της υπερθέρμανσης

Στη λειτουργία πλήρους φορτίου, δημιουργείται μηχανικά μέγιστη πίεση υπερπλήρωσης. Για τη μείωση της πίεσης υπερπλήρωσης, το ρεύμα καυσαερίων για τη μετάδοση κίνησης του στροβίλου υπερπλήρωσης, αλλάζει κατεύθυνση μέσω του ανοίγματος του ρυθμιστικού κλαπέτου πίεσης υπερπλήρωσης μέσω μιας παράκαμψης.

Ο μετατροπέας πίεσης ρύθμισης πίεσης υπερπλήρωσης ενεργοποιεί τα δοχεία πίεσης ρυθμιστικού κλαπέτου πίεσης υπερπλήρωσης με υποπίεση από την αντλία υποπίεσης. Στη συνέχεια, το δοχείο πίεσης ανοίγει μέσω μιας ράβδου το ρυθμιστικό κλαπέτο πίεσης υπερπλήρωσης, το οποίο σφραγίζει την παράκαμψη. Μέσω της παράκαμψης ένα μέρος της ροής καυσαερίων ρέει δίπλα από το στρόβιλο, ρυθμίζοντας έτσι την πίεση υπερπλήρωσης και περιορίζοντας τον αριθμό στροφών στροβίλου. Ως αποτέλεσμα, η πίεση υπερπλήρωσης μπορεί να προσαρμοστεί στην τρέχουσα απαίτηση φορτίου του κινητήρα.

Για την επιτήρηση των τρεχουσών συνθηκών πίεσης και θερμοκρασίας στη διαδρομή του αέρα υπερπλήρωσης από το στροβιλοσυμπιεστή καυσαερίων έως το διανομέα αέρα υπερπλήρωσης, ο εγκέφαλος ME αξιολογεί τα σήματα των αισθητήρων πίεσης και θερμοκρασίας και προσαρμόζει την πίεση υπερπλήρωσης στα αιτήματα του κινητήρα.

Αέρας επανακυκλοφορίας

Ο στροβιλοσυμπιεστής καυσαερίων συνεχίζει να περιστρέφεται λόγω της αδράνειας του άξονα, της φτερωτής συμπιεστή και του στροβίλου μετά το ρολάρισμα. Σε περίπτωση γρήγορου κλεισίματος του στραγγαλιστικού κλαπέτου ένα κύμα πίεσης υπερπλήρωσης επιστρέφει στη φτερωτή συμπιεστή. Αυτό το κύμα πίεσης υπερπλήρωσης θα μπορούσε να δημιουργήσει εκεί μια κατάσταση με χαμηλό όγκο παροχής και υψηλές αναλογίες πίεσης, γεγονός που θα είχε ως αποτέλεσμα την καταπόνηση του συμπιεστή (σύντομα βουητά και μηχανική καταπόνηση). Το άνοιγμα της βαλβίδας εναλλαγής αέρα επανακυκλοφορίας (Y101) το εμποδίζει αυτό με τη γρήγορη μείωση της πίεσης μέσω μιας παράκαμψης στην πλευρά αναρρόφησης του στροβιλοσυμπιεστή καυσαερίων.

P09.40-2638-82

Στη λειτουργία του κινητήρα με φορτίο, η παράκαμψη διατηρείται κλειστή με ένα διάφραγμα που τροφοδοτείται με πίεση υπερπλήρωσης.

Αν σβήσει ο κινητήρας, το διάφραγμα πιέζεται στη στεγανοποιητική έδρα μέσω ενός ενσωματωμένου ελατηρίου στη βαλβίδα εναλλαγής αέρα επανακυκλοφορίας. Αν αναγνωρίσει ο εγκέφαλος ΜΕ μέσω των ποτενσιόμετρων της πραγματικής τιμής 1 (M16/6r1) και των ποτενσιομέρων πραγματικής τιμής 2 (M16/6r2) το κλείσιμο του στραγγαλιστικού κλαπέτου και συνεπώς το ρολάρισμα του οχήματος, ενεργοποιεί τη βαλβίδα εναλλαγής αέρα επανακυκλοφορίας. Ταυτόχρονα έλκεται το διάφραγμα κόντρα στη δύναμη ελατηρίου και την πίεση υπερπλήρωσης και ανοίγει την παράκαμψη προς την πλευρά αναρρόφησης. Η πλεονάζουσα πίεση υπερπλήρωσης εκτονώνεται έτσι.

Αν μεταβεί ο κινητήρας από ρολάρισμα στη λειτουργία με φορτίο, δεν ενεργοποιείται πλέον η βαλβίδα εναλλαγής αέρα επανακυκλοφορίας. Το ελατήριο πιέζει το διάφραγμα στην κατεύθυνση της στεγανοποιητικής έδρας. Εκεί έλκεται το διάφραγμα από την επικρατούσα πίεση υπερπλήρωσης στη στεγανοποιητική έδρα και σφραγίζει έτσι πάλι την παράκαμψη.

P09.40-2639-76

Σύστημα ψύξης αέρα υπερπλήρωσης

Το ψυγείο αέρα υπερπλήρωσης που ψύχεται από το υγρό έχει συνδεθεί στο κύκλωμα ψύξης χαμηλής θερμοκρασίας με το ψυγείο χαμηλής θερμοκρασίας και την αντλία κυκλοφορίας 1 κυκλώματος ψύξης χαμηλής θερμοκρασίας (M43/6). Όταν η θερμοκρασία αέρα υπερπλήρωσης ξεπερνά τους 35 °C, ενεργοποιεί ο εγκέφαλος συστήματος μετάδοσης κίνησης (N127) την αντλία κυκλοφορίας 1 κυκλώματος χαμηλής θερμοκρασίας μέσω του LIN συστήματος μετάδοσης κίνησης (LIN C3). Εάν μειωθεί η θερμοκρασία αέρα υπερπλήρωσης κάτω από 25 °C, απενεργοποιείται ξανά η αντλία κυκλοφορίας 1 κυκλώματος χαμηλής θερμοκρασίας.

Η θερμοκρασία αέρα υπερπλήρωσης στο ψυγείο αέρα υπερπλήρωσης ανιχνεύεται από τον αισθητήρα θερμοκρασίας αέρα υπερπλήρωσης πριν το στραγγαλιστικό κλαπέτο και δηλώνεται στον εγκέφαλο ME με ένα σήμα τάσης.

Στο κύκλωμα χαμηλής θερμοκρασίας γίνεται η ρύθμιση θερμοκρασίας μέσω της βαλβίδας εναλλαγής κυκλώματος χαμηλής θερμοκρασίας (Y73/1). Αυτό ρυθμίζει την ογκομετρική ροή στο κύκλωμα χαμηλής θερμοκρασίας ανάλογα με τις ανάγκες. Η βαλβίδα εναλλαγής κυκλώματος χαμηλής θερμοκρασίας ενεργοποιείται από τον εγκέφαλο συστήματος μετάδοσης κίνησης μέσω του LIN συστήματος μετάδοσης κίνησης. Η βαλβίδα εναλλαγής κυκλώματος χαμηλής θερμοκρασίας στέλνει τη θέση της επίσης μέσω του LIN συστήματος μετάδοσης κίνησης στον εγκέφαλο συστήματος μετάδοσης κίνησης.

Η θερμοκρασία στο κύκλωμα χαμηλής θερμοκρασίας ανιχνεύεται μέσω του αισθητήρα θερμοκρασίας κυκλώματος χαμηλής θερμοκρασίας (B10/13).

P20.20-2525-76