Regulator ciśnienia powietrza doładowywanego, działanie

Warunki działania regulacji ciśnienia doładowania, informacje ogólne

 zacisk 87M WŁ (układ sterowania pracą silnika WŁ)

 silnik pracuje

Regulacja ciśnienia doładowania, informacje ogólne

Doładowanie poprawia współczynnik wypełniania cylindrów. Powoduje to zwiększenie momentu obrotowego i mocy silnika.

Dla każdego rzędu cylindrów jest zamontowana turbosprężarka chłodzona płynem chłodzącym (Biturbo). Poprzez bezpośrednie położenie przy kolektorze wydechowym osiągane jest optymalne zadziałanie i w ten sposób już przy niskich prędkościach obrotowych wysokie ciśnienie doładowania.

Przy doładowywaniu energia przepływu spalin jest wykorzystywana do napędzania turbosprężarek.

Turbosprężarki zasysają świeże powietrze poprzez filtry powietrza na wlotach sprężarek i prowadzą je przez wyloty sprężarek do sztywnych przewodów powietrza doładowywanego przed chłodnicami powietrza doładowywanego.

Wskutek wysokiej prędkości obrotowej kół sprężarek i wynikającego z tego wysokiego strumienia objętości następuje sprężanie zasysanego powietrza w sztywnych przewodach powietrza doładowywanego.

Sprężone i ogrzane wskutek tego powietrze doładowywane płynie przez sztywne przewody powietrza doładowywanego do chłodnic powietrza doładowywanego. Te schładzają powietrze doładowywane i przekazują je za pośrednictwem łącznika Y i siłownika przepustnicy (M16/6) do kolektora ssącego.

Turbosprężarki wytwarzają ciśnienie doładowania od ok.
1500 obr/min. Maksymalne ciśnienie doładowania jest osiągane przy ok. 2000 obr/min.

Maksymalne ciśnienie doładowania wynosi w przypadku silnika 275.953 ok. 0,9 bara a w przypadku silnika 275.982 (AMG) ok.
1,5 bara.

P09.40-2063-06

Widok ścieżki powietrza ładowania

5/1 Chłodnica powietrza doładowywanego, lewy rząd cylindrów

5/2 Chłodnica powietrza doładowanego, prawy rząd cylindrów

12 Kolektor ssący

110/1 Przewód ssący turbosprężarki

110/6 Sztywny przewód powietrza doładowywanego

110/7 Element przewodu sztucznego z opaskami

110/8 Łącznik Y

110a Turbosprężarka z lewej strony

110b Turbosprężarka z prawej strony

121/1 Filtr powietrza, lewy rząd cylindrów

121/2 Filtr powietrza, prawy rząd cylindrów

M16/6 Siłownik przepustnicy

B Spaliny

D Powietrze zasysane
(za filtrem powietrza)

E Powietrze doładowywane

W celu regulacji ciśnienia doładowania moduł sterujący ME (N3/10) odczytuje dane z następujących czujników oraz sygnały:

– Czujnik temperatury płynu chłodzącego (B11/4)

– Czujnik temperatury powietrza doładowywanego (B17/8)

– Czujnik ciśnienia za filtrem powietrza, lewy i prawy rząd cylindrów (B28/4, B28/5), ciśnienie powietrza zasysanego

– Czujnik ciśnienia przed siłownikiem przepustnicy (B28/6), ciśnienie doładowania

– Czujnik ciśnienia za siłownikiem przepustnicy (B28/7), obciążenie silnika

– Czujnik pedału przyspiesznika (B37), postulat obciążenia od kierowcy

– Czujnik oleju (poziomu, temperatury i jakości oleju) (B40), temperatura oleju silnikowego

– Czujnik położenia wału korbowego (L5), prędkość obrotowa silnika

– Moduł sterujący EGS (N15/3), poziom jazdy poprzez szynę CAN napędu (CAN C)

– Czujnik ciśnienia powietrza atmosferycznego w module sterującym ME, adaptacja wysokości (w wyższych wysokościach geograficznych maksymalne ciśnienie doładowania jest ograniczane)

– Temperatura spalin (z rachunku modelowego / charakterystyki wykreślnej)

– Jakość paliwa (maksymalne ciśnienie doładowania tylko z ROZ 98 (Research - Oktanzahl))

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

Dodatkowo regulacja ciśnienia doładowania zależy od funkcji bezpieczeństwa układu sterowania pracą silnika (jak np. regulacja spalania stukowego i zabezpieczenie przed przegrzaniem).

Regulacja ciśnienia doładowania, działanie

Regulacja ciśnienia doładowania odbywa się elektropneumatycznie poprzez przetwornik regulacji ciśnienia doładowania (Y31/5), który jest zasterowywany przez moduł sterujący ME.

Moduł sterujący ME, w zależności od wartości charakterystycznych i obciążeni, włącza przetwornik regulacji ciśnienia doładowania sygnałem modulowanym szerokością impulsów (sygnał PWM) za pomocą proporcji impulsów od 5 do 95 %. Odpowiednio do proporcji impulsów ciśnienie doładowania z chłodnicy powietrza doładowywanego prawego rzędu cylindrów działa całkowicie lub częściowo w dozownikach ciśnienia (klapy regulacji ciśnienia doładowania). Te zaś otwierają poprzez drążek klapy regulacji ciśnienia doładowania, które zamykają obejścia. Klapy regulacji ciśnienia doładowania umożliwiają prądowi spalin obejście kół turbin (bypass), dzięki czemu regulowane jest ciśnienie doładowania i ograniczana prędkość obrotowa turbiny.

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

Aby monitorować aktualne ciśnienie doładowania czujnik ciśnienia przed siłownikiem przepustnicy przekazuje odpowiedni sygnał napięcia do modułu sterującego ME.

Czujniki ciśnienia za filtrem powietrza lewego i prawego rzędu cylindrów, znajdujące się w przewodach ssących przed turbosprężarkami, służą modułowi sterującemu ME do monitorowania doładowania (spadek ciśnienia przez filtry powietrza).

Temperatura powietrza doładowywanego jest rejestrowana w kolektorze ssącym przez czujnik temperatury powietrza doładowywanego i przekazywana do modułu sterującego ME w formie sygnału napięcia. Maksymalne ciśnienie doładowania jest osiągane tylko przy temperaturze powietrza doładowywanego <70 °C.

Rozpoznanie obciążenia silnika (w zależności od kąta przepustnicy) odbywa się poprzez sygnał z czujnika ciśnienia do siłownika przepustnicy.

 Diagnostyka

Funkcja regulatora ciśnienia doładowania może być analizowana tylko, jeśli za pomocą systemu wspomagania diagnostyki (DAS) wyświetlany jest komunikat "Ladedruckregelung adaptiert" (regulator ciśnienia doładowania zaadaptowany). Po wymianie modułu sterującego ME lub turbosprężarki konieczne jest przejechanie dłuższego odcinka w określonych warunkach eksploatacji, aby taka adaptacja została przeprowadzona przez moduł sterujący ME.

 Diagnostyka

Jeśli elastyczne przewody pomiędzy dozownikami ciśnienia, przetwornikiem regulacji ciśnienia doładowania i chłodnicą powietrza doładowywanego prawego rzędu cylindrów są nieszczelne, w module sterującym ME jest zapisywana usterka "Ladedruck zu hoch" (ciśnienie doładowania zbyt wysokie).



Szybkie postulaty obciążenia poniżej podstawowego ciśnienia doładowania są regulowane przez siłownik przepustnicy.

P07.61-2741-11

Rysunek regulacji ciśnienia doładowania przy proporcji impulsów (ti) <5 %

5/2 Chłodnica powietrza doładowanego, prawy rząd cylindrów

110/3 Dozownik ciśnienia (klapa regulacji ciśnienia doładowania)

110/3a Klapa regulacji ciśnienia doładowania

110c Koło turbiny

110d Koło łopatkowe turbosprężarki

Y31/5 Przetwornik ciśnienia regulatora ciśnienia powietrza doładowanego

a Ciśnienie powietrza otoczenia (ciśnienie atmosferyczne)

B Spaliny

D Powietrze zasysane (za filtrem powietrza)

E Powietrze doładowywane

t Czas

ti Proporcja impulsów

Bez zasterowania całe ciśnienie doładowania działa w dozowniku ciśnienia. Dozownik ciśnienia otwiera klapę regulacji ciśnienia doładowania już od ok. 300 mbar ciśnienia doładowania (mechaniczne podstawowe ciśnienie doładowania). Ciśnienie doładowania nie wzrasta bardziej i skutkiem tego jest zmniejszenie mocy.

P07.61-2742-11

Rysunek regulacji ciśnienia doładowania przy proporcji impulsów (ti) >5 %

5/2 Chłodnica powietrza doładowanego, prawy rząd cylindrów

110/3 Dozownik ciśnienia

110/3a Klapa regulacji ciśnienia doładowania

110c Koło turbiny

110d Koło łopatkowe turbosprężarki

Y31/5 Przetwornik ciśnienia regulatora ciśnienia powietrza doładowanego

a Ciśnienie powietrza otoczenia (ciśnienie atmosferyczne)

B Spaliny

D Powietrze zasysane (za filtrem powietrza)

E Powietrze doładowywane

t Czas

ti Proporcja impulsów

Dozownik ciśnienia jest wentylowany za pomocą ciśnienia otoczenia, tak że w dozowniku ciśnienia nie działa ciśnienie doładowania. W stanie bezciśnieniowym sprężyna w dozowniku ciśnienia utrzymuje klapę regulacji ciśnienia doładowania. Wszystkie spaliny napędzają koło turbiny i w ten sposób maksymalne ciśnienie doładowania wzrasta.