터보차징 기능

P09.00-2104-76

터보차징 디자인

12 흡기 매니폴드

50 배기 가스 터보차저

50/1 부스터 컨트롤 플랩

50/2 부스터 컨트롤 플랩 진공 박스

50/3 소음 완충기

110/1 에어필터 하우징

110/2 흡입 라인

110/3 충전 공기 냉각기의 충전 공기 파이프

110/4 충전 공기 냉각기

110/5 스로틀 밸브 액추에이터의 충전 공기 파이프

B17/8 충전 공기 온도 센서

B28/6 스로틀 밸브 앞 압력 센서

B28/7 스로틀 밸브 뒤 압력 센서

B28/15 컴프레서 휠 앞 압력 센서

M16/6 스로틀 밸브 액추에이터

Y31/5 부스트 압력 제어용 압력 변환기

Y101 압축에어 순환 전환 밸브

A 배기 가스

B 흡기

C 충전 공기(냉각되지 않음)

D 충전 공기(냉각됨)

터보차징 일반 기능조건

• 회로 87 M ON(엔진 제어 시스템 ON)

• 엔진 구동 중

터보차징 일반 사항

터보차징으로 인해 실린더 충전율이 향상됩니다. 이를 통해 엔진 출력과 엔진 토크가 상승합니다.

ME 컨트롤 유닛(N3/10)은 상승한 에어 매스에 따라 연료량을 측정합니다.

터보차징 시 배기 가스 플로우 에너지가 배기 가스 터보차저 구동에 이용됩니다.

배기 가스 터보차저가 컴프레서 인렛의 에어필터를 통해 외부 공기를 흡입하고, 이를 컴프레서 아웃렛을 통해 충전 공기 냉각기 앞 충전 공기 파이프로 보냅니다.

컴프레서 휠의 회전수가 높아져서 체적 유량이 증가하면, 충전 공기 파이프의 공기가 압축됩니다. 이때 최대 부스트 압력은 0.7bar입니다.

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컴프레서 아웃렛의 소음 완충기가 빠른 회전수 증가에 따라 발생하는 부스트 압력 변화와 이로 인해 발생하는 소음을 약화시킵니다.

압축된 충전 공기는 충전 공기 파이프를 통해 충전 공기 냉각기로 흐릅니다. 이어서 충전 공기 냉각기가 압축때문에 가열된 충전 공기를 냉각시킨 후 충전 공기 파이프를 거쳐 흡기 매니폴드로 보냅니다.

터보차징 기능절차

기능절차는 다음과 같은 부분 기능으로 구성되어 있습니다.

• 부스트 압력 제어 기능절차

• 압축에어 순환 기능절차

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부스트 압력 제어 기능절차

부스트 압력은 부스트 압력 제어용 압력 변환기(Y31/5)를 통해 전자 공압식으로 조절됩니다.

ME 컨트롤 유닛이 특성곡선과 부하에 따라 압력 변환기를 제어하여 부스트 압력을 조절합니다.

이를 위해 ME 컨트롤 유닛이 다음과 같은 엔진 제어 시스템의 센서 및 기능을 평가합니다.

– 충전 공기 온도 센서(B17/8)

– 스로틀 밸브 앞 압력 센서(B28/6), 부스트 압력

– 스로틀 밸브 뒤 압력 센서(B28/7), 흡기 매니폴드 압력

– 컴프레서 휠 앞 압력 센서(B28/15), 흡입 압력

– 가속 페달 센서(B37), 운전자의 부하 요청

– 크랭크 샤프트 홀센서(B70), 엔진 속도

– 노킹 제어, 변속기 과부하 보호, 과열 방지

전부하 범위에서 최대 부스트 압력이 구축됩니다.

부스트 압력을 낮추기 위해, 터보차저 터빈의 구동에 필요한 배기 가스가 개방된 부스터 컨트롤 플랩을 통해 바이패스(웨이스트 게이트)를 거쳐 우회하여 흐릅니다.

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이를 위해 부스트 압력 제어용 압력 변환기는 충전 공기 파이프에서 공급되는 부스트 압력으로 부스트 컨트롤 플랩의 진공 박스를 제어합니다. 이에 따라 진공 박스는 바이패스를 차단하는 부스트 컨트롤 플랩을 링키지를 통해 개방합니다.

부스트 컨트롤 플랩은 배기 가스가 터빈 쪽으로 흐르도록 합니다(바이패스). 이를 통해 부스트 압력이 조절되고 터빈 속도가 제한됩니다.

이로써 최대 0.7bar의 부스트 압력은 엔진의 현재 부하 요청에 맞게 조정됩니다.

현재의 부스트 압력을 감시하기 위해 스로틀 밸브 앞 압력 센서가 ME 컨트롤 유닛으로 해당 전압 신호를 전송합니다.

ME 컨트롤 유닛은 배기 가스 터보차저 앞 흡입 라인에 있는 컴프레서 휠 압력 센서를 통해 터보차징을 감시합니다.

충전 공기 온도 센서가 흡기 매니폴드의 충전 공기 온도를 측정하고 이를 전압 신호 형태로 ME 컨트롤 유닛에 전송합니다.

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압축에어 순환 기능절차

터보차징이 시작되면 샤프트, 컴프레서, 터빈의 관성에 의해 배기 가스 터보차저가 조금 더 회전합니다.

이로 인해 스로틀 밸브 액추에이터(M16/6)가 빨리 차단되면 부스트 압력이 배기 가스 터보차저로 역류하게 됩니다. 이 부스트 압력은 컴프레서 휠에서 공급을 저해하고 압력을 높이게 되며, 이로 인해 터보차저 펌핑 현상이 나타납니다(윙 소리 및 기계 부하). 압축에어 순환 전환 밸브가 열리면 흡입관으로의 압력이 빨리 감압되어 이 상태가 방지됩니다.

ME 컨트롤 유닛이 부하 상태에서 오버런 모드로의 전환을 감지하면, 압축에어 순환 전환 밸브가 구동됩니다.

이에 따라서 압축에어 순환 전환 밸브가 컴프레서 휠을 우회하고 부스트 압력을 감압하는 바이패스를 개방합니다.

충전 모드에서 압축에어 순환 전환 밸브는 내장된 스프링에 의해 차단됩니다.