Doładowanie, działanie

Ogólne warunki działania

 Silnik pracuje

 Moduł sterujący ME (N3/10) rozpoznaje pracę silnika poprzez analizę sygnałów czujnika Halla wału korbowego (B70). Moduł sterujący ME odczytuje bezpośrednio sygnały z czujnika Halla wału korbowego.

Doładowywanie, informacje ogólne

Doładowanie poprawia współczynnik napełnienia cylindrów. Powoduje to zwiększenie momentu obrotowego i mocy silnika. Dawka paliwa odpowiadająca większej ilości powietrza jest ustalana przez moduł sterujący ME.

Przy doładowywaniu energia przepływu spalin jest wykorzystywana do napędzania turbosprężarki. Turbosprężarka zasysa powietrze z zewnątrz poprzez wlot filtra powietrza i następnie poprzez wylot kieruje je do sztywnego przewodu powietrza doładowywanego. W wyniku dużej prędkości obrotowej koła sprężarki następuje przyspieszenie przepływu powietrza i sprężenie powietrza w sztywnym przewodzie powietrza doładowanego oraz ogrzanie go. Maksymalne ciśnienie doładowania wynosi przy tym ok. 0,7 do 1,5 bara, w zależności od klasy mocy silnika.

Poprzez sztywny przewód powietrza doładowywanego przepływa powietrze doładowywane do chłodnicy powietrza doładowywanego, gdzie jest schładzane do temperatury ok. 30 °C. Następnie powietrze doładowywane jest prowadzone do rozdzielacza powietrza doładowywanego, gdzie jest doprowadzane do cylindrów do spalania.

P09.00-2141-76

Doładowanie jest podzielone na następujące funkcje częściowe:

 Regulacja ciśnienia doładowania

 Obwód obejściowy powietrza w fazie hamowania silnikiem

 Chłodzenie powietrza doładowywanego

Regulacja ciśnienia doładowania

Regulacja ciśnienia doładowania następuje elektropneumatycznie poprzez przetwornik ciśnienia regulacji ciśnienia doładowania (Y77/1). Podciśnienie jest wytwarzane przez mechaniczną pompę podciśnienia zamontowaną przy silniku. Przetwornik ciśnienia jest zasterowywany przez moduł sterujący ME w zależności od wartości charakterystycznych i obciążenia w celu regulacji ciśnienia doładowania. W tym celu moduł sterujący ME analizuje sygnały następujących czujników i funkcji zarządzania pracą silnika:

 Temperatura powietrza doładowywanego

Czujnik temperatury powietrza doładowywanego przed przepustnicą

Czujnik temperatury powietrza doładowywanego za przepustnicą

 Ciśnienie zasysania

Czujnik ciśnienia za filtrem paliwa

 Ciśnienie doładowania

Czujnik ciśnienia przed przepustnicą

 Obciążenie silnika

Czujnik ciśnienia za przepustnicą

 Postulatu obciążenia od kierowcy

Czujnik pedału gazu (B37)

 Prędkość obrotowa silnika

Czujnik Halla wału korbowego (B70)

 Regulacja spalania stukowego, zabezpieczenie przed przeciążeniem skrzyni biegów, zabezpieczenie przed przegrzaniem

W trybie pełnego obciążenia następuje uwarunkowane mechanicznie redukcja maksymalnego ciśnienia doładowania. W celu zmniejszenia ciśnienia doładowania napędzający koło turbiny strumień spalin jest przełączany na obejście poprzez otwarcie klapy regulacji ciśnienia doładowania.

Przetwornik ciśnienia regulacji ciśnienia doładowania zasterowuje w tym celu dozownik podciśnienia klapy regulacji ciśnienia doładowania za pomocą podciśnienia z pompy podciśnienia. Dozownik ciśnienia otwiera poprzez drążek klapę regulacji ciśnienia doładowania, która zamyka obejście. Wprowadzana w obwód obejściowy część strumienia spalin omija koło turbiny, co powoduje ograniczenie prędkości obrotowej turbiny i wyregulowanie ciśnienia doładowania. W ten sposób ciśnienie doładowania może być dopasowane do aktualnego postulatu obciążenia silnika.

Do monitorowania aktualnego ciśnienia i temperatury na odcinku powietrza doładowywanego w turbosprężarce aż do rozdzielacza powietrza doładowywanego moduł sterujący ME ocenia sygnały czujników ciśnienia i temperatury i dopasowuje ciśnienie doładowania do wymagań silnika.

Obwód obejściowy powietrza w fazie hamowania silnikiem

W fazie hamowania silnikiem turbosprężarka obraca się jeszcze przez chwilę na skutek bezwładności wałka oraz wirnika sprężarki i turbiny. W związku z tym przy szybkim zamykaniu przepustnicy fala ciśnienia powraca do sprężarki. Taka fala ciśnienia powodowałaby na kole sprężarki stan charakteryzujący się niską objętością tłoczenia i wysokim ciśnieniem, powodujący pompowanie sprężarki (objawiające się krótkim wyciem i dużym mechanicznym obciążeniem). Otworzenie zaworu przełączającego obwód obejściowy powietrza w fazie hamowania silnikiem (Y101) zapobiega temu zjawisku przez szybką redukcję ciśnienia poprzez obwód obejściowy na stronę ssania turbosprężarki.

P09.40-2638-82

Podczas obciążenia silnika kanał obejściowy jest zamknięty przez membranę, na którą oddziałuje ciśnienie doładowania.

Po wyłączeniu silnika membrana jest wciskana w gniazdo przez sprężynę wbudowaną w zawór przełączający powietrze w fazie hamowania silnikiem. Gdy moduł sterujący ME poprzez potencjometr wartości rzeczywistych 1 (M16/6r1) i 2 (M16/6r2) rozpozna zamknięcie przepustnicy i tym samym hamowanie silnikiem, następuje zasterowanie zaworu przełączającego powietrze w fazie hamowania silnikiem. Membrana zostaje odciągnięta i pokonując opór sprężyny oraz ciśnienia doładowania otwiera kanał obejściowy na stronę ssania. Na skutek tego następuje zredukowanie nadmiaru ciśnienia doładowania.

Gdy silnik przejdzie z fazy hamowania w fazę obciążenia, zasterowanie zaworu przełączającego powietrze w fazie hamowania silnikiem zostaje przerwane. Sprężyna wciska membranę w kierunku gniazda. Następnie membrana zostaje wciągnięta w gniazdo wskutek oddziaływania ciśnienia doładowania i w ten sposób ponownie zamyka kanał obejściowy.

P09.40-2639-76

Chłodzenie powietrza doładowywanego

Chłodzona cieczą chłodnica powietrza doładowanego jest podłączona do niskotemperaturowego obwodu chłodzącego z chłodnicą niskotemperaturową i pompą recyrkulacyjną 1 obwodu niskotemperaturowego (M43/6). Jeśli temperatura powietrza doładowywanego przekracza 35 °C, moduł sterujący zespołu napędowego (N127) zasterowuje pompę recyrkulacyjną 1 obwodu niskotemperaturowego za pośrednictwem LIN napędu (LIN C3). Jeśli temperatura powietrza doładowanego spada poniżej 25 °C, pompa recyrkulacyjna 1 obwodu niskotemperaturowego zostaje ponownie wyłączona.

Temperatura powietrza doładowywanego chłodnicy powietrza doładowywanego jest rejestrowana przez czujnik temperatury powietrza doładowywanego przed przepustnicą i przekazywana do modułu sterującego ME w formie sygnału napięciowego.

Regulacja temperatury w obwodzie niskotemperaturowym następuje za pomocą zaworu przełączającego obwodu niskotemperaturowego (Y73/1). Reguluje on odpowiednio do potrzeb przepływ płynu chłodzącego w obwodzie niskotemperaturowym. Zawór przełączający obwodu niskotemperaturowego jest zasterowywany przez moduł sterujący zespołu napędowego poprzez LIN zespołu napędowego. Zawór przełączający obwodu niskotemperaturowego przekazuje informację o swojej aktualnej pozycji również przez LIN zespołu napędowego do modułu sterującego zespołu napędowego.

Temperatura w obwodzie niskotemperaturowym jest rejestrowana przez czujnik temperatury w obwodzie niskotemperaturowym (B10/13).

P20.20-2525-76