Feltöltés működése

Működési feltételre vonatkozó általános információk

 A motor jár

 Az ME vezérlőegység (N3/10) a forgattyús tengely Hall-szenzor (B70) jeleinek kiértékelésével ismeri fel a motor járását. Az ME vezérlőegység a forgattyús tengely Hall-szenzor jeleit közvetlenül olvassa be.

Feltöltés

A feltöltés által javul a hengerek töltési foka. Ezáltal nő a motor-forgatónyomaték és a motorteljesítmény. A nagyobb levegőtömegnek megfelelő tüzelőanyag-mennyiséget az ME vezérlőegység számítja ki.

A feltöltésnél a kipufogógázok áramlási energiája a kipufogógáz-turbófeltöltő meghajtásához kerül felhasználásra. A kipufogógáz-turbófeltöltő a kompresszorbemenetnél a levegőszűrőn keresztül friss levegőt szív be, és azt a kompresszorkimeneten keresztül a töltőlevegőcsőbe vezeti. A kompresszorkerék nagy fordulatszáma és az ebből következő nagy térfogatáram miatt a levegő a töltőlevegőcsőben összesűrítésre kerül és felmelegszik. A maximális töltőnyomás értéke ekkor kb. 2,2 bar.

A töltőlevegőcsövön keresztül a töltőlevegő a töltőlevegő-hűtőhöz áramlik, ahol kb. 30 °C hőmérsékletre lehűtésre kerül. Ezután a töltőlevegő a töltőlevegő-elosztóhoz kerül elvezetésre, ahonnan elégetéshez a hengerekhez kerül bevezetésre.

P09.00-2157-76

A feltöltés a következő pontokra tagolódik:

 Töltőnyomás-szabályozás

 Elektromos működtetésű kiegészítő feltöltés

 Tolóüzemi megkerülőszelep

Töltőnyomás-szabályozás

A töltőnyomás-szabályozás a töltőnyomás-szabályozó csappantyú állítóelemen (M16/7) keresztül történik. Az ME vezérlőegység a töltőnyomás-szabályozáshoz jellegmező- és terhelésfüggő módon vezérli a töltőnyomás-szabályozó csappantyú állítóelemet. Ehhez az ME vezérlőegység a motormenedzsment következő jeleit és funkcióit értékeli ki:

 Töltőnyomás és töltőlevegő-hőmérséklet

Töltőlevegő-nyomás- és hőmérsékletszenzor (B4/32)

Fojtószelep előtti nyomás- és hőmérsékletszenzor (B28/26)

Kipufogógáz-turbófeltöltő utáni nyomás- és hőmérsékletszenzor (B28/17)

 Beszívottlevegő-nyomás

Levegőszűrő utáni nyomásszenzor (B28/11)

 Vezető terhelésigénylése

A hajtáslánc-vezérlőegység (N127) a gázpedálszenzor (B37) jeleit közvetlenül beolvassa és a gázpedálhelyzetet a hajtáslánc CAN-buszon (CAN C1) keresztül küldi el az ME vezérlőegységhez.

 Motorfordulatszám

Forgattyús tengely Hall-szenzor

 Kopogásszabályozás, sebességváltó túlterhelés elleni védelem, túlmelegedés elleni védelem

A teljes terhelésű üzemmódban mechanikusan feltételesen maximális töltőnyomás kerül létrehozásra. A töltőnyomás értékének csökkentése érdekében a turbinakerék meghajtásához szükséges kipufogógáz-áram a töltőnyomás-szabályozó csappantyú nyitásával egy bypass-on keresztül elvezetésre kerül.

A töltőnyomás-szabályozó csappantyú állítóelem egy rudazaton keresztül működteti a töltőnyomás-szabályozó csappantyút, amely lezárja a megkerülőágat. A kipufogógáz-áram egy része a bypass-on keresztül elvezetésre kerül a turbinakerék mellett, a rendszer ezáltal szabályozza a töltőnyomást és korlátozza a turbina-fordulatszámot. Ezzel a motor pillanatnyi terhelésigényének megfelelően illeszthető a töltőnyomás.

A kipufogógáz turbófeltöltőtől a töltőlevegő elosztóhoz menő töltőlevegő-rendszerben fennálló aktuális nyomás- és hőmérsékletviszonyok ellenőrzéséhez az ME vezérlőegység kiértékeli a nyomás- és hőmérsékletszenzor jeleit. A töltőnyomás illesztésre kerül a motor igényeihez.

Elektromos működtetésű kiegészítő feltöltés

A töltőnyomás közvetlenül függ a kipufogógáz-áram által meghajtott kipufogógáz-turbófeltöltő fordulatszámától. Ezért a kipufogógáz-turbófeltöltő létrehozható töltőnyomása az alsó fordulatszám-/részterhelési tartományban inkább kicsi és csak a motor növekvő fordulatszámával nő. A vezető gyors és nagymértékű teljesítményigénylése esetén meghatározott ideig tart, amíg létrehozásra kerül a maximális töltőnyomás úgy, hogy a motor teljes teljesítménye rendelkezésre álljon. Erre a jelenségre a turbófeltöltővel rendelkező motoroknál a "turbólyuk" elnevezést használjuk.

A 'turbólyuk' jelenség kiküszöbölése és a teljes fordulatszám-tartományban egyenletesen nagy töltőnyomás rendelkezésre bocsátása érdekében az alsó fordulatszám-/részterhelési tartományban a töltőnyomás egy részét a kiegészítő elektromos kompresszor hozza létre. Az így rendelkezésre bocsátott töltőnyomás értéke maximálisan 400 mbar.

A motormenedzsment a terhelésigénytől, a motor üzemállapotától és a környezeti feltételektől függőn az összes motorfordulatszámra vonatkozóan kiszámítja a töltőnyomás előírt értékét. Mivel a kipufogógáz-turbófeltöltő a kisebb értékű fordulatszám-tartományban nem tudja létrehozni az előírt töltőnyomást, az aktuális töltőnyomás és az előírt töltőnyomás közötti nyomáseltérés a kiegészítő elektromos kompresszor megvezérlésével kerül kiegyenlítésre. Ehhez a motormenedzsment meghatározza a kiegészítő kompresszor számára a szükséges töltőnyomás létrehozásához szükséges fordulatszámot.

Az ME vezérlőegység a kiegészítő kompresszor maximum 3000/min fordulatszámmal történő megvezérlését a hajtásszenzor-CAN-en (CAN I) keresztül igényli.

A kiegészítő kompresszor megvezérlése alatt a töltőlevegő ellenőrzéséhez meghatározásra kerülnek a fojtószelep előtti nyomás- és hőmérsékletszenzor jelei. Amennyiben egyedül a kipufogógáz-turbófeltöltő működik, akkor a nyomásmérés a kipufogógáz-turbófeltöltő utáni nyomás- és hőmérsékletszenzoron keresztül történik.

P09.00-2164-05

Tolóüzemi megkerülőszelep

A kipufogógáz-turbófeltöltő a tengely, a kompresszor- és a turbinakerék tömegtehetetlensége miatt a tolóüzemmódban tovább forog. A fojtószelep gyors zárása esetén ezért töltőnyomáshullám áramlik vissza a kompresszorkerékhez. Ez a töltőnyomáshullám ott a töltőszivattyúk felé kis szállítási mennyiséget és nagy nyomásviszony állapotot eredményezne (rövid időtartamú motorhang-növekedés és mechanikus igénybevétel). Ezt a megkerülőágon keresztül a kipufogógáz-turbófeltöltő szívóoldalába történő gyors nyomáscsökkentéssel a tolóüzemi megkerülőlevegő átkapcsolószelep nyitása akadályozza meg.

P09.40-2654-82

A bypass-t a motor terhelés alatti üzemmódja közben egy töltőnyomással működtetett membrán tartja zárt helyzetben.

Amennyiben a motor leállításra került, akkor a membránt a tolóüzemi megkerülőszelep átkapcsolószelepbe integrált rugó rányomja a tömítőfelületre. Amennyiben az ME vezérlőegység az a fojtószelepállító-egységben (M16/6) lévő 1. aktuálisérték-potenciométeren (M16/6r1) és 2. aktuálisérték-potenciométeren (M16/6r2) keresztül felismeri a fojtószelep zárását és ezáltal a tolóüzemmódot, akkor megvezérli a tolóüzemi megkerülőlevegő átkapcsolószelepet. Ekkor a membrán a rugóerő és a töltőnyomás ellenében felhúzásra kerül, és kinyitja a szívóoldal felé menő bypass-t. Ezáltal lecsökken a felesleges töltőnyomás.

Amennyiben a motor tolóüzemmódról terhelés alatti üzemmódra tér át, akkor a tolóüzemi megkerülőszelep átkapcsolószelep nem kerül tovább megvezérlésre. A rugó a membránt a tömítőfelület irányába nyomja. Ott a fennálló töltőnyomás a membránt a tömítőfelületbe húzza, és az ezáltal újra lezárja a bypass-t.

P09.40-2655-76