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、大気圧の検出のため

• ブースト・エア温度センサ (B17/8)

• インタークーラ前の温度センサ (B17/11) (米国仕様 (コード 494) 装備)

• 温度センサ (ターボチャージャの前) (B19/11)

• 燃料噴射量、フューエル・インジェクタ (Y76) のインジェクション・タイムおよびレール内のフューエル・プレッシャによって特定されます。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。

• ブースト・プレッシャ・コントロール・フラップ・バキューム・トランスデューサ (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)

• 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 (B28/5) 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、ブースト・プレッシャ・センサ (B5/1) 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) 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) を介して

• 吸気温度、吸気温度センサ (B2/5b1) により

• パティキュレート・フィルタ差圧センサ (B28/8) (パティキュレート・フィルタ (コード 474) 装備)、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・コントロールの機能順序

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

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

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、両方の排気ガス・フラップ (ブースト・プレッシャ・コントロール・フラップおよびウェイストゲート) 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たウェイストゲートおよびチェック・バルブは閉じています。

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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が約 1200 ～ 2800rpm 以上のとき、ブースト・プレッシャ・コントロール・フラップは必要なブースト・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。

ブースト・プレッシャ・コントロール・フラップ・バキューム・トランスデューサによって制御されたブースト・プレッシャ・コントロール・フラップは、特性マップの設定値にしたがってゆっくりと開き (制御される)、その結果低圧ターボチャージャが連続的にオンになります。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たウェイストゲートおよびチェック・バルブ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・コンプレッサのエア・ガイド・ハウジングを通り (バイパス) 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。

 エア・コンプレッサ・バイパスは差圧に応じて自動制御されており、ばね荷重のかかったチェック・バルブによってブースト・エアは負荷が高くなるまで高圧ターボチャージャの横を流れます。

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