터보차징 기능

기능 조건, 일반

• 엔진 구동 중(회로 87M ON)

터보차징, 일반

터보차징을 이용하면 실린더 충전율이 향상됩니다. 이로 인해 엔진 출력 및 토크가 증가합니다. ME 컨트롤 유닛(N3/10)은 에어 매스 증가에 따른 연료량을 측정합니다.

터보차징 시 배기가스 플로우 에너지는 배기가스 터보차저를 작동하는 데 사용됩니다. 배기가스 터보차저는 에어 필터를 통해 컴프레서 인렛으로 외부 공기를 흡입해 컴프레서 아웃렛을 통해 급기 냉각기 측 급기 파이프로 공급합니다.

컴프레서 휠의 속도가 높고 이로 인해 체적 유량이 상승하여 급기 파이프의 공기가 압축됩니다. 압축된 급기는 급기 파이프를 통해 급기 냉각기로 흐릅니다. 이어서 급기 냉각기는 가열된 급기를 압축하여 냉각한 후, 급기 분배기를 통해 실린더로 전달합니다.

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터보차징은 다음과 같은 영역으로 분류됩니다.

• 부스트 압력 제어

• 전환 공기

• 급기 냉각

부스트 압력 제어

부스트 압력은 부스트 압력 제어 압력 변환기(Y77/1)를 통해 전자 공압식으로 제어됩니다. 진공압은 엔진에 장착된 기계식 진공 펌프에 의해 생성됩니다. ME 컨트롤 유닛은 부스트 압력을 제어하기 위해 특성 맵과 부하에 따라 압력 변환기를 구동합니다.

이를 위해 ME 컨트롤 유닛이 다음 부품의 신호를 평가합니다.

• 좌측 급기 온도 센서

• 우측 급기 온도 센서

• 좌측 스로틀 밸브 상류 압력 센서

• 우측 스로틀 밸브 상류 압력 센서

• 좌측 스로틀 밸브 하류 압력 센서

• 우측 스로틀 밸브 하류 압력 센서

• 좌측 에어 필터 하류 압력 센서

• 우측 에어 필터 하류 압력 센서

• 가속 페달 센서(B37)

• 크랭크 샤프트 홀 센서(B70)

또한 ME 컨트롤 유닛이 다음 기능 실행 시 발생하는 동작을 평가합니다.

• 노킹 제어

• 변속기 과부하 보호 장치

• 과열 방지 장치

전부하 모드에서 최대 부스트 압력이 구축됩니다. 부스트 압력을 줄이기 위해 각 바이패스를 이용해 부스터 압력 컨트롤 플랩을 열면 배기가스 터보차저 작동을 위한 배기가스 흐름이 전환됩니다. 이를 위해 부스트 압력 제어 압력 변환기가 진공압으로 부스트 압력 컨트롤 플랩 진공 박스를 작동합니다. 이에 따라 부스트 압력 컨트롤 플랩 진공 박스가 링키지를 이용하여 부스트 압력 컨트롤 플랩과 바이패스를 닫습니다. 부스터 압력 컨트롤 플랩 진공 박스에 진공압이 없으면, 부스터 압력 컨트롤 플랩과 바이패스가 열립니다. 부스트 압력 컨트롤 플랩은 배기가스 흐름을 배기가스 터보차저 터빈 휠로 유도합니다. 이에 따라 부스트 압력이 각 부하 요청에 맞게 조정될 수 있습니다. 진공 펌프와 진공 박스 사이의 라인에 누출이 있을 때는 부스트 압력이 구축될 수 없습니다. 스로틀 밸브 상류 압력 센서가 부스트 압력을 측정합니다. 에어 필터 하류 압력 센서가 터보차징을 측정합니다. 급기 온도 센서가 급기 냉각기의 급기 온도를 측정합니다.

 부스트 압력 제어 기능은 진단 테스터에 메시지 "부스트 압력 제어가 어댑테이션됨"이 표시될 경우에만 평가할 수 있습니다. ME 컨트롤 유닛 또는 배기가스 터보차저를 교체한 후에는 특정 주행 조건에서 장거리 주행을 실행해야 합니다. 그래야만 ME 컨트롤 유닛의 어댑테이션이 실행될 수 있습니다. 진공 박스, 부스트 압력 제어 압력 변환기, 급기 냉각기 간의 호스 라인에 누출이 있는 경우에는 ME 컨트롤 유닛에 "부스트 압력이 너무 낮음" 오류가 저장됩니다. 기본 부스트 압력 미만에서의 빠른 부하 요청은 스로틀 밸브 액추에이터에 의해 제어됩니다.

전환 공기

감속이 시작되면 샤프트, 컴프레서, 터빈 휠의 관성에 의해 배기가스 터보차저가 조금 더 회전합니다. 스로틀 밸브가 빠르게 닫히면 배기가스 터보차저 하류 공기 기둥에 부적절한 진동과 배압이 발생합니다. 이러한 진동이 발생하면 컴프레서 휠의 공급량이 낮아지고 압력비가 상승할 수 있습니다. 이로 인해 차저 펌핑 현상이 나타납니다(짧은 윙 소리 및 기계적 응력).

ME 컨트롤 유닛이 다음 부품의 신호를 평가하여 스로틀 밸브의 닫힘 여부와 감속 모드 전환 여부를 파악합니다.

• 좌측 실제값 전위차계 1(M16/60r1)

• 좌측 실제값 전위차계 2(M16/60r2)

• 우측 실제값 전위차계 1(M16/61r1)

• 우측 실제값 전위차계 2(M16/61r2)

이어서 ME 컨트롤 유닛이 전환 공기 전환 밸브를 작동합니다. 전환 공기 전환 밸브는 급기 냉각기에 배열되어 있으며 각각의 바이패스를 배기가스 터보차저 뒤 부스트 압력면에서 에어 필터 뒤 흡입면 쪽으로 엽니다. 이를 통해 부스트 과압과 각각의 공기량이 빠르게 감소하여 배기가스 터보차저의 컴프레서 휠 제동이 방지됩니다. 엔진을 감속 모드에서 부하 모드로 전환하면, 전환 공기 전환 밸브는 더 이상 작동되지 않습니다. 바이패스가 닫힙니다.

급기 냉각

급기 냉각을 통해 급기 온도가 60 °C 미만으로 유지됩니다(외부 온도가 20 °C 일 때). 급기 냉각기를 통과하여 냉각된 급기는 밀도가 더 높습니다. 이로 인해 실린더 충전율과 엔진 출력이 상승합니다.

또한 낮은 배기가스 온도로 인한 질소 산화물(NOx) 생성과 노킹 현상이 감소합니다. 양쪽 직렬 실린더에는 냉각수 냉각식 급기 냉각기가 있습니다. 급기 냉각기는 저온 회로에 연결되어 있습니다.

ME 컨트롤 유닛은 급기 온도 센서를 이용해 급기 냉각기의 현재 급기 온도를 측정합니다.

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급기 온도가 35 °C를 초과하면 ME 컨트롤 유닛이 구동 CAN(CAN C1)을 통해 구동 장치 컨트롤 유닛(N127)으로 저온 회로 순환 펌프 작동 요청을 전송합니다. 구동 장치 컨트롤 유닛은 구동 장치 LIN(LIN C3)을 통해 저온 회로 순환 펌프를 작동합니다. 급기 온도가 25 °C 미만으로 떨어지면 저온 회로 순환 펌프가 다시 차단됩니다.