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.

Doładowanie

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 bar 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.

P09.00-2160-76

Doładowanie dzieli się na następujące punkty:

 Regulacja ciśnienia doładowania

 Obwód obejściowy powietrza w fazie hamowania silnikiem

Regulacja ciśnienia doładowania

Regulacja ciśnienia powietrza doładowanego następuje poprzez siłownik klapy regulacji ciśnienia doładowania. Przy regulowaniu ciśnienia doładowania moduł sterujący ME zasterowuje siłownik klapy regulacji ciśnienia doładowania w zależności od wartości charakterystycznych i obciążenia silnika. W tym celu moduł sterujący ME odczytuje następujące sygnały i statusy zarządzania pracą silnika:

 Ciśnienie doładowania i temperatura powietrza doładowywanego

Czujnik ciśnienia i temperatury przed przepustnicą (B28/26)

Czujnik ciśnienia i temperatury za przepustnicą

 Ciśnienie zasysania

Czujnik ciśnienia za filtrem paliwa

 Wymagania kierowcy (położenie pedału gazu)

Moduł sterujący zespołu napędowego (N127) odczytuje bezpośrednio sygnały z czujnika pedału gazu (B37) i przekazuje informację o położeniu pedału gazu poprzez CAN napędu (CAN C1) do modułu sterującego ME.

 Prędkość obrotowa silnika

Czujnik Halla wału korbowego

 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.

Siłownik klapy regulacji ciśnienia doładowania uruchamia 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). Otwarcie zaworu przełączającego fazy hamowania silnikiem zapobiega temu przez szybką redukcję ciśnienia poprzez kanał obejściowy na stronę ssania turbosprężarki.

P09.40-2625-82

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 wysterowanie 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.