過給器の機能

過給器の機能前提条件概要

• ターミナル 87 M (エンジン・マネージメント「オン」)

• エンジン作動

過給器の概要

過給器により、シリンダ充填効率が改善されます。それによって、エンジン・トルクと出力が上昇します。

シリンダ・バンクごとにクーラントで冷却されたターボチャージャが取り付けられています。エグゾースト・マニホールドに直接配置されているため、最適な反応特性が得られ、低回転時においてすでに高いブースト・プレッシャを獲得することができます。

過給の際、排気ガスの流体エネルギはターボチャージャの駆動のために利用されます。ターボチャージャは、コンプレッサ・エア・インレットのエア・クリーナを介して外気を吸入し、コンプレッサ・エア・アウトレットを介してインタークーラ前方のブースト・エア・パイプに導きます。

コンプレッサ・ホイールの回転数が上がり、空気の流量が増加して、ブースト・エア・パイプ内の吸気が圧縮されます。

圧縮され、その結果加熱されたブースト・エアが、ブースト・エア・パイプを介してインタークーラに流れ込みます。インタークーラがブースト・エアを冷却し、さらに Y 接続パイプおよびスロットル・バルブ・アクチュエータ (M16/6) を介してブースト・エア・ディストリビュータ・パイプに送ります。

ターボチャージャは最低約 1,500 rpm からブースト・プレッシャを作り出します。約 2300 rpm でブースト・プレッシャは最大になります。このとき最大ブースト・プレッシャは約 1.5 bar です。

過給器の機能順序

機能順序は以下のサブ機能に分けられます:

• ブースト・プレッシャ・コントロールの機能順序

• バイパス・エアの機能順序

• インタークーラの機能順序

ブースト・プレッシャ・コントロールの機能順序

ブースト・プレッシャ・コントロールは、エレクトロ・ニューマチック方式でブースト・プレッシャ・コントロール・バキューム・トランスデューサ (Y77/1) によって行われます。ME コントロール・ユニット (N3/10) は、特性マップおよび負荷に応じてブースト・プレッシャ・コントロール・バキューム・トランスデューサを、5 ～ 95 % のオン / オフ・レシオでパルス幅変調シグナルを介して制御します。そのために ME コントロール・ユニットは、エンジン・マネージメントの以下のセンサと機能を評価します:

• ブースト・エア温度センサ (B17/8)

• エア・クリーナ後のプレッシャ・センサ、左シリンダ・バンク (B28/4)、インテーク・マニホールド・プレッシャ

• エア・クリーナ後のプレッシャ・センサ、右シリンダ・バンク (B28/5)、インテーク・マニホールド・プレッシャ

• プレッシャ・センサ (スロットル・バルブの前) (B28/6)、ブースト・プレッシャ

• プレッシャ・センサ (スロットル・バルブの後) (B28/7)、エンジン負荷

• アクセル・ペダル・センサ (B37)、運転者の負荷要求

• クランクシャフト・スピード・センサ (B70)、エンジン回転数

• ノック・コントロール、トランスミッション過負荷保護、過熱保護

• ME コントロール・ユニット内の大気圧プレッシャ・センサ、高度補正 (高度で最大ブースト・プレッシャが制限される)

• 排気ガスの温度 (モデル計算/特性マップより)

• 燃料品質 (RON 98 (リサーチ法オクタン価) でのみ最大ブースト・プレッシャ)

オン / オフ・レシオに応じて、右シリンダ・バンク・インタークーラからのブースト・プレッシャがプレッシャ・ボックスに完全に、あるいは部分的に作用します。この圧力がロッドを介して、バイパスを塞ぐブースト・プレッシャ・コントロール・フラップを開きます。ブースト・プレッシャ・コントロール・フラップは、このようにして排気ガス流がタービン・ホイールを迂回すること (バイパス) を可能にし、それによりブースト・プレッシャは制御され、タービン回転数が制限されます。その時々のブースト・プレッシャをモニタするために、プレッシャ・センサ (スロットル・バルブの前) が該当する電圧シグナルを ME コントロール・ユニットに送ります。ターボチャージャ前のエア・インテーク・パイプに配置されているプレッシャ・センサ (エア・クリーナの後、左および右シリンダ・バンク) が、ME コントロール・ユニットのために過給をモニタします (エア・クリーナを介したプレッシャ低下)。ブースト・エア温度は、ブースト・エア・ディストリビュータ・パイプ内のブースト・エア温度センサによって検出され、電圧シグナルで ME コントロール・ユニットに伝達されます。ブースト・エア温度が 70 °C 未満の場合にのみ、最大ブースト・プレッシャの使用が可能です。エンジン負荷の検知 (スロットル・バルブ・アングルに応じる) は、プレッシャ・センサ (スロットル・バルブ・アクチュエータの後) からの電圧シグナルによって行われます。

 ブースト・プレッシャ・コントロール機能評価を行えるのは、XENTRY Diagnostics から「ブースト・プレッシャ・コントロール適応」というメッセージが出された場合のみです。ME コントロール・ユニットあるいはターボチャージャの交換後は、ME コントロール・ユニットがこのアダプションを行うことができるように、一定の運転条件でやや長い距離を走行する必要があります。

 プレッシャ・ボックス、ブースト・プレッシャ・コントロール・バキューム・トランスデューサおよび右シリンダ・バンクのインタークーラの間のホース・ラインに漏れがあると、ME コントロール・ユニットに「ブースト・プレッシャが高すぎる」というエラーがメモリされます。

 基本ブースト・プレッシャ以下のすばやい負荷要求は、スロットル・バルブ・アクチュエータにより制御されます。

P09.40-2403-76

バイパス・エアの機能順序

ターボチャージャは、惰走開始後にシャフト、コンプレッサ・ホイールとタービン・ホイールの質量の慣性でいくらか回転し、スロットル・バルブが閉じていてもさらにブースト・プレッシャを作り出します。

ターボチャージャのこのプレッシャ・ピーク (短いうなり音) は、ブロー・オフ・スイッチオーバ・バルブ (Y101) によって防止されます。ME コントロール・ユニットがアクセル・ペダル・センサからのシグナルによって負荷から惰走への移行を検知すると、ブロー・オフ・スイッチオーバ・バルブがグラウンド・シグナルで制御されます。

これにより、ターボチャージャにある 2 つのバイパス・バルブに、バキューム・タンクから負圧がかかります。バイパス・バルブはブースト・プレッシャを直ちに低下させるバイパスを開きます (それぞれのコンプレッサ・ホイールを経て)。

ブロー・オフ・スイッチオーバ・バルブが (負荷走行時に) 制御されない場合、バイパス・バルブのダイヤフラム・ルームとブースト・エア・ディストリビュータ・パイプは接続されています。バイパス・バルブは内蔵されたスプリングとブースト・エア・ディストリビュータ・パイプ内のブースト・プレッシャによって閉じます。バイパス・バルブが閉じない場合は、得られるブースト・プレッシャは低くなります。

 バキューム・タンクには、エンジンのインテーク時と惰走時に負圧が発生します。そのために、チェック・バルブが (負圧で) ブースト・エア・ディストリビュータ・パイプとバキューム・タンク間のラインを開きます。

P09.41-2530-09

インタークーラの機能順序

インタークーラにより、ブースト・エア温度が 70 °C 未満に保持されます。インタークーラで冷却された後のエアの圧力は高くなります。したがって、シリンダ充填効率が高まり、エンジン出力が高まります。さらに、ノック傾向と低い排気ガス温度が窒素酸化物 (NOx) の発生を低減させます。

ブースト・エアの冷却は、別の低温回路内に低温ラジエタ (14) および低温回路循環ポンプ 1 (M43/6) と接続されている水冷式インタークーラにより、間接的に行われます。

各シリンダ・バンクにはインタークーラが 1 個ずつ取り付けられています。

ブースト・エア温度が 47 °C を超えると、ME コントロール・ユニットにより、低温回路循環ポンプ 1 がドライブ・トレイン LIN (LIN C3) によって制御されます。

ブースト・エア温度が 35 °C 以下になると、低温回路循環ポンプ 1 が再びオフになります。

ブースト・エア温度は、ブースト・エア・ディストリビュータ・パイプ内のブースト・エア温度センサによって検出され、電圧シグナルで ME コントロール・ユニットに伝達されます。

低温回路温度センサ (B10/13) は低温回路の水温を検知し、該当する電圧シグナルをドライブ・トレイン・コントロール・ユニット (N127) に伝送します。

 気泡を発生させずに低温回路に充填するために、インタークーラの機能が重要な役割を果たしています。充填には、スペシャル・ツール (バキューム・ポンプ) が必要です。

 低温回路のキャップは、エンジンが低温 (周辺温度) の時のみ開けること。

P09.41-2683-76