過給器の機能

過給器の機能前提条件概要

• ターミナル 87M (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。過給の際、排気ガスの流体エネルギは両方のターボチャージャの駆動のために利用されます。過給は直列に接続されたサイズの異なる 2 基のターボチャージャによって行われ、これらは作動範囲に応じてさまざまな方式で連携作動します。

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、これをコンプレッサ・エア・アウトレットを介してインタークーラ前のブースト・エア・パイプに送ります。

タービンの回転数が上がり、空気の流量が増加して、ブースト・エア・パイプ内の空気が圧縮されます。圧縮され、その結果加熱されたブースト・エアは、ブースト・エア・パイプを介してインタークーラへ流れます。これがブースト・エアを冷却し、このエアをブースト・エア・パイプを介してシリンダ・ヘッドへ送ります。

過給器は、ブースト・プレッシャ・コントロールによって制御されます。ブースト・プレッシャは、CDI コントロール・ユニット (N3/9) によって以下の値およびそれに付属する構成部品に応じて制御されます :

• 大気圧センサ (CDI コントロール・ユニットに内蔵)、大気圧検知のため

• ブースト・エア温度センサ (B17/8)

• 温度センサ (ターボチャージャの前) (B19/11)

• 燃料噴射量は、フューエル・インジェクタ (Y76) のインジェクション・タイムとレール内のフューエル・プレッシャによって決定されます。レールのフューエル・プレッシャは高圧フューエル・プレッシャ・センサ (B4/6) によって検出されます。

• 排気ガス・フラップ・スイッチオーバ・バルブ (Y93)

• 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 (Y31/5)

CDI コントロール・ユニットは以下のセンサ・シグナルに応じて、パルス幅変調シグナルによって 2 つのバキューム・トランスデューサを制御します :

• 水温、水温センサ (B11/4) により

• 大気圧、CDI コントロール・ユニット内の大気圧センサにより

• インテーク・エア・プレッシャ、エア・クリーナ後ろのプレッシャ・センサ (B28/11) により

• エンジン回転数、クランクシャフト・スピード・センサ (B70) により

• ブースト・プレッシャ、低圧ターボチャージャ・ブースト・プレッシャ・センサ (B5/4) およびブースト・プレッシャ・センサ (B5/1) により

• 排気ガス・プレッシャ、排気ガス・プレッシャ・センサ (B60) により

• 吸引されたエアマス、ホット・フィルム・エア・マス・センサ (B2/5) により

• DPF 差圧センサ (B28/8)、パティキュレート・フィルタ (DPF) のスス含有量

過給の機能順序

機能順序を以下の点について説明します :

• 約 1,200 rpm 以下の全負荷モードのブースト・プレッシャの機能順序

• 約 1,200 ～ 約 2,800 rpm の全負荷モードのブースト・プレッシャの機能順序

• 約 2,800 rpm 以上の全負荷モードのブースト・プレッシャの機能順序

約 1,200 rpm 以下の全負荷モードのブースト・プレッシャ・コントロールの機能順序

全負荷モードでエンジン回転数約 1,200 rpm までは、排気ガス・フラップが閉じており、排気ガス流全体は高圧ターボチャージャのタービン・ホイールを介して低圧ターボチャージャのタービン・ホイールへ流れ、その後エグゾースト・システムへ流れます。

排気ガス・エネルギの大部分は、高圧ターボチャージャのタービン・ホイールに作用し、これにより必要なブースト・プレッシャの大部分が発生します。

残りの排気ガス・エネルギは低圧ターボチャージャのタービン・ホイールに作用し、これがターボチャージャ・シャフトを介してコンプレッサ・ホイールを駆動させます。そのため低圧ターボチャージャはハイドロリック・ダイナミック・リターダとしては機能しません。ブースト・プレッシャ・コントロール・バキューム・トランスデューサにより制御されるウェイストゲートおよびエア・コンプレッサ・バイパスは閉じています。

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約 1,200 ～ 約 2,800 rpm の全負荷モードのブースト・プレッシャ・コントロールの機能順序

全負荷モードでエンジン回転数約 1,200 rpm 以上では、排気ガス・フラップが必要なブースト・プレッシャに応じて開きます。

さらに排気ガス流の大部分は、高圧ターボチャージャのタービン・ホイールを介して低圧ターボチャージャのタービン・ホイールへ流れ、その後エグゾースト・システムへ流れます。

発生したブースト・プレッシャの大部分は、高圧ターボチャージャによって供給されます。

低圧ターボチャージャは連続してオンになり、吸入されている空気の過給を実行します。

約 2,800 rpm 以上のエンジン回転数では、排気ガス・フラップが全開になります。

ブースト・プレッシャ・コントロール・バキューム・トランスデューサにより制御されるウェイストゲートおよびエア・コンプレッサ・バイパスは引き続き閉じています。

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約 2,800 rpm 以上の全負荷モードのブースト・プレッシャ・コントロールの機能順序

エンジン回転数が約 2,800 rpm 以上では、チェック・バルブ (自動制御で開く) およびウェイストゲートが開きます。低圧ターボチャージャによって生じたブースト・エアは、大部分が高圧ターボチャージャのエア・ガイド・ハウジングを通ってインタークーラへ送られます。これにより低圧ターボチャージャは、必要なブースト・プレッシャを発生させます。高圧ターボチャージャは完全にはバイパスできないため、排気ガス流の一部はさらに高圧タービン・ホイールを作動させます。ブースト・プレッシャ・コントロール・バキューム・トランスデューサにより制御されるウェイストゲートを介して、発生したブースト・プレッシャが制御されます。CDI コントロール・ユニットはブースト・プレッシャ・センサを介して、実際に発生したブースト・プレッシャをモニタします。

ブースト・プレッシャ・センサによって低圧ターボチャージは、低圧ターボチャージャ後のブースト・プレッシャを検知します。実際に発生したブースト・プレッシャを、特性曲線に保存されているブースト・プレッシャおよび低圧ターボチャージャ後ろのブースト・プレッシャと比較することにより、高圧および低圧ターボチャージャの故障を検知することができます。

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エア・コンプレッサ・バイパスは圧力に応じて自動制御されており、高負荷時にはスプリング式チェック・バルブによって高圧ターボチャージャに吐出流が供給されないようにします。

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 インタークーラに関するインフォメーションは、部分機能「温度管理」に記載しています。