Doładowanie, działanie

Zadaniem doładowania jest dostarczanie silnikowi w każdych warunkach pracy powietrza o odpowiednim ciśnieniu i przez to zwiększanie mocy i momentu silnika. W układzie turbodoładowania energia przepływu spalin jest wykorzystywana do napędzania turbosprężarek . Turbosprężarki ze zmienną geometrią turbiny zasysają świeże powietrze poprzez właściwy wlot i po sprężeniu doprowadzają je poprzez właściwy wylot, sztywny przewód powietrza doładowywanego, chłodnicę powietrza doładowywanego oraz przewód rozdzielający powietrze doładowywane do poszczególnych cylindrów silnika.

 Działaniem turbodoładowania steruje funkcja regulacji ciśnienia doładowania.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Silnik ma 2 turbosprężarki, których turbiny, przez które przepływają spaliny, napędzają dane koło sprężarki. Turbiny są wyposażone w regulowaną geometrię turbin. W ten sposób możliwe jest przestawienie średnicy przepływu prowadnicy w zależności od aktualnego punktu eksploatacji silnika. Odbywa się to przez zmianę stosunków przepływu przy pomocy osiowo obracanych łopatek kierujących pomiędzy obudową spiralną i kołem turbiny. Przy niskich prędkościach obrotowych silnika zamknięcie łopatek kierujących zmniejszana jest średnica przepływu po stronie spalin. W ten sposób zwiększa się prędkość obrotowa koła turbiny po stronie świeżego powietrza i wzrasta ciśnienie doładowania. Przy wyższych prędkościach obrotowych silnika powiększana jest średnica przepływu przez rozszerzający się otwór łopatek kierujących.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Zmiana średnic przepływu z "niewielkie otwarcie" do "całkowite otwarcie" odbywa się poprzez zmianę kąta ustawienia wszystkich łopatek kierujących na pierścieniu regulacyjnym. Stwarza to podstawy dla zmiennego "efektu dysz", tak że jest mowa o turbinie Variable Nozzle Turbine (VNT).

Optymalny kąt otwarcia łopatek kierujących jest określany każdorazowo przez elektroniczny układ sterowania pracą silnika. Jest tam zapisana wartość charakterystyczna, w której do każdego punktu eksploatacji silnika przynależy optymalne ciśnienie doładowania. Przestawienie łopatek kierujących przejmują nastawnik ciśnienia doładowania z lewej strony (Y100) i nastawnik ciśnienia doładowania z prawej strony (Y100/1). Te elektryczne napędy nastawcze oferują lepszą dynamikę mechanizmu nastawczego i poprzez potwierdzenie łożyska możliwość ustawienie takiej samej mocy tłoczenia obu turbosprężarek przy współpracy z czujnikiem ciśnienia spalin z lewej strony (B60/1) i czujnikiem ciśnienia spalin z prawej strony (B60/2).

Dzięki dynamicznemu przestawianiu stale wykorzystywana jest cała energia spalin. Turbosprężarki ze zmienną geometrią turbin zapewniają:

 wyższe ciśnienie doładowania już w dolnym zakresie prędkości obrotowych silnika

 zredukowane ciśnienie spalin w górnym zakresie prędkości obrotowych silnika

 zwiększony moment obrotowy na skutek lepszego wypełniania cylindrów

 poprawiony dynamiczny wzrost ciśnienia doładowania

W porównaniu z poprzednim silnikiem zostały udoskonalone geometrie łopatek koła sprężarki i turbiny. Osiągnięte zostały poprawione stopnie efektywności i wyższa dopuszczalna prędkość obrotowa doładowania. Dzięki temu możliwa jest wyższa moc silnika przy obniżonym, specyficznym zużyciu paliwa. Nowy jest również mechanizm VNT 3. generacji. Cechą charakterystyczną jest przy tym termiczne odsprzężenie przyrządu kierującego przez obudowę turbiny, co zapewnia bezpieczeństwo działania przy wysokim obciążeniu termicznym.