터보차징 기능

터보차징 기능 조건, 일반

• 회로 87M(엔진 제어 시스템 ON)

• 엔진 구동 중

터보차징, 일반

터보차징을 이용해 실린더 충전율이 향상됩니다. 이로써 엔진 출력과 엔진 토크가 상승합니다.

ME 컨트롤 유닛(N3/10)은 에어매스 증가에 따른 연료량을 측정합니다.

터보차징 시 배기가스 플로우 에너지는 배기가스 터보차저를 구동하는 데 사용됩니다.

배기가스 터보차저는 컴프레서 인렛의 에어필터를 이용해 외부공기를 흡입한 후, 이를 컴프레서 아웃렛을 거쳐 급기 냉각기 상류 급기 파이프로 전달합니다.

컴프레서 휠의 속도가 상승하여 체적 유량이 증가하면 급기 파이프의 공기가 압축됩니다. 이때 최대 부스트 압력은 엔진 버전에 따라 약 0.8 - 1.2bar입니다.

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

압축된 급기는 급기 파이프를 거쳐 급기 냉각기로 흐릅니다. 이어서 급기 냉각기가 압축을 거쳐 가열된 급기를 냉각시킨 후 급기 파이프를 거쳐 급기 분배관으로 보냅니다.

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터보차징, 기능 절차

기능 절차는 다음과 같은 부분 기능으로 구분됩니다.

• 부스트 압력 제어, 기능 절차

• 압축에어 순환, 기능 절차

부스트 압력 제어, 기능 절차

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

ME 컨트롤 유닛은 부스트 압력을 조절하기 위해 특성 곡선과 부하에 따라 압력 변환기를 구동합니다.

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

• 스로틀 밸브 상류 급기 온도 센서

• 스로틀 밸브 하류 급기 온도 센서

• 스로틀 밸브 상류 압력 센서, 부스트 압력

• 스로틀 밸브 하류 압력 센서, 부스트 압력

• 에어필터 하류 압력 센서, 흡입 압력

• 가속 페달 센서(B37), 운전자의 부하 요청

• 크랭크 샤프트 홀 센서(B70), 엔진 속도

• 노킹 제어, 변속기 과부하 보호, 과열 방지

전부하 범위에서 최대 부스트 압력이 구축됩니다.

부스트 압력을 줄이기 위해 바이패스를 이용해 부스터 컨트롤 플랩이 열려 터보차저 터빈 구동을 위한 배기가스 흐름이 전환됩니다.

이때 부스트 압력 제어 압력 변환기는 진공 탱크의 급기 분배관에서 공급되는 부스트 압력으로 부스트 컨트롤 플랩의 진공장치를 구동합니다. 이에 따라 진공장치는 링키지를 이용해 바이패스를 차단하는 부스트 컨트롤 플랩을 개방합니다.

부스트 컨트롤 플랩은 배기가스를 터빈 쪽으로 흐르게 합니다. 그러면 부스트 압력이 조절되고 터빈 속도가 제한됩니다.

이로 인해 엔진 버전에 따라 최대 0.8 - 1.2bar인 부스트 압력이 현재 엔진 부하 요청에 맞게 조절될 수 있습니다.

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

ME 컨트롤 유닛은 배기가스 터보차저 상류 흡입 라인에 있는 에어필터 하류 압력 센서를 이용해 터보차징을 감시합니다.

스로틀 밸브 하류 급기 온도 센서는 급기 분배관의 급기 온도를 측정하고 이를 ME 컨트롤 유닛에 전압 신호 형태로 전송합니다.

압축에어 순환, 기능 절차

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

이로 인해 스로틀 밸브가 빠르게 차단되면, 부스트 압력이 배기가스 터보차저로 되돌아갑니다. 이 부스트 압력은 컴프레서 휠에서 공급을 저해하고 압력을 높이며, 이로 인해 터보차저 펌핑 현상이 나타납니다(윙 소리 및 기계 부하).

이러한 현상은 압축에어 순환을 위한 전환 밸브가 열려 배기가스 터보차저 흡입면 쪽 바이패스 덕트를 이용해 압력이 빠르게 감압되면 방지됩니다.

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엔진 부하 모드에서는 부스트 압력이 가해진 멤브레인에 의해 바이패스 덕트가 닫힌 상태를 유지합니다.

엔진이 정지되면, 압축에어 순환 밸브에 내장된 스프링을 이용해 멤브레인이 실링 시트 안으로 눌립니다.

스로틀 밸브가 닫히고, 이에 따라 오버런 모드가 진행된 것을 ME 컨트롤 유닛이 실제값 전위차계 1 및 2(M16/6r1, M16/6r2)를 이용해 감지하면, 압축에어 순환 밸브가 작동됩니다.

이때 멤브레인은 스프링 장력 및 부스트 압력에 의해 당겨진 상태가 되고, 흡입면 쪽 바이패스 덕트가 열립니다. 그러면 초과된 부스트 압력이 감압됩니다.

엔진이 오버런 모드에서 부하 모드로 전환되면, 압축에어 순환 밸브는 더 이상 구동되지 않습니다.

스프링은 멤브레인을 실링 시트 방향으로 누릅니다. 여기에서 멤브레인은 부스트 압력에 의해 실링 시트 쪽으로 당겨지고, 이에 따라 바이패스 덕트가 다시 닫힙니다.

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