Наддув: функциональное описание

Функциональные предпосылки: наддув, общая информация

 "Клемма 87" M (система управления двигателем включена)

 Двигатель работает

 Условие функционирования "двигатель работает" содержит все функциональные процессы топливного контура низкого давления и топливного контура высокого давления в соответствии с описанием функции "система подачи топлива".

Наддув: общая информация

Благодаря наддуву улучшается степень заполнения цилиндров. Таким образом улучшается крутящий момент и мощность двигателя. Соответствующее увеличенной массе воздуха количество топлива отмеряется блоком управления ME (N3/10).

При наддуве энергия течения отработавших газов используется для привода турбокомпрессора. Турбокомпрессоры всасывают приточный воздух через воздушные фильтры на входе в компрессор и проводят его через выходы из компрессора в наддувочные воздуховоды к охладителю наддувочного воздуха.

Благодаря высокой частоте вращения рабочих колес компрессора и получаемого из-за этого большого объема потока воздух в наддувочных воздуховодах сжимается. Сжатый наддувочный воздух протекает через наддувочные воздуховоды к охладителю наддувочного воздуха. Он охлаждает затем подогретый сжатием воздух и направляет его через распределитель наддувочного воздуха в цилиндры.

Процесс наддува

Описание принципа работы разделено на следующие подфункции:

 Функциональный процесс регулирования давления наддува

 Функциональный процесс рециркуляции воздуха в режиме ПХХ

 Функциональный процесс охлаждения наддувочного воздуха

Функциональный процесс регулирования давления наддува

Регулирование давления наддува осуществляется электропневматически с помощью преобразователя давления системы регулирования давления наддува (Y77/1). Разрежение создается установленным на двигателе механическим вакуумным насосом. Преобразователь давления управляется по данным параметрической матрицы и в зависимости от нагрузки блоком управления ME для управления давлением наддува. Для этого блок управления ME анализирует данные следующих датчиков и функций системы управления двигателем:

 Датчик температуры наддувочного воздуха (B17/8)

 Датчик давления после воздушного фильтра, левый ряд цилиндров (B28/4)

 Датчик давления после воздушного фильтра, правый ряд цилиндров (B28/5)

 Датчик давления перед дроссельной заслонкой (B28/6), давление наддува

 Датчик давления после дроссельной заслонки (B28/7), нагрузка двигателя

 Датчик положения педали газа (B37), запрос нагрузки на двигатель от водителя

 Датчик Холла коленчатого вала (B70), частота вращения коленчатого вала двигателя

 Антидетонационное регулирование, защита коробки передач от перегрузки, защита от перегрева

В режиме полной нагрузки создается максимальное давление наддува.

Для уменьшения давления наддува потоки ОГ для привода турбокомпрессора выводятся через перепускной канал посредством открытия заслонок регулировки давления наддува. Преобразователь давления для регулирования давления наддува активирует для этого пневматический элемент управления заслонки регулировки давления наддува с разрежением вакуумным насосом. После этого пневматические элементы управления закрывают при помощи системы тяг заслонки регулировки давления наддува, которые, в свою очередь, закрывают перепуски.

При отсутствии разрежения на пневматических элементах управления заслонки регулировки давления наддува и, тем самым, перепуски открываются. Заслонки регулировки давления наддува позволяют потокам ОГ обойти турбинные колеса, что позволяет регулировать давление наддува и ограничивать частоту вращения турбины. Тем самым давление наддува может быть согласовано с запросом моментальной нагрузки на двигатель.

При наличии негерметичности в трубопроводе между вакуумным насосом и пневматическим элементом управления создание давления наддува невозможно.

Для контроля текущего давления наддува датчик давления перед дроссельной заслонкой подает соответствующий сигнал напряжения на блок управления ME. Датчики давления после воздушного фильтра предназначены для контроля наддува блоком управления ME.

 Функция регулирования давления наддува может оцениваться только, когда программой XENTRY Diagnostics показано сообщение "Регулирование давления наддува адаптировано".
После замены блока управления ME или турбокомпрессора необходим более длинный маршрут с определенными условиями эксплуатации, чтобы выполнить данную адаптацию блока управления ME.
Если шланги между пневматическими элементами управления заслонок регулировки давления наддува, преобразователем давления системы регулирования давления наддува и охладителем наддувочного воздуха негерметичны, то в блок управления ME будет записана неисправность "Слишком высокое давление наддува".
Быстрые запросы нагрузки ниже базового давления наддува будут регулироваться сервомеханизмом дроссельной заслонки (M16/6).

P09.00-2131-76

Функциональный процесс рециркуляции воздуха в режиме ПХХ

Следующий функциональный процесс описан для турбокомпрессора и переключающего клапана рециркуляции воздуха в режиме ПХХ.

Соответствующий турбокомпрессор после начала режима ПХХ какое-то время вращается под действием инерции вала, рабочего колеса компрессора и турбинного колеса. Поэтому при быстром закрытии дроссельной заслонки вал наддува раскручивается к турбокомпрессору. Этот вал наддува способен привести рабочее колесо компрессора в состояние, характеризующееся низким объемом подачи и высоким соотношением давлений, следствием чего станет нагнетание (короткий воющий звук и механическая нагрузка).

Открытие соответствующего переключающего клапана рециркуляции воздуха в режиме ПХХ предотвращает такую ситуацию, быстро сбрасывая давление через перепуск на сторону всасывания турбокомпрессора.

В режиме нагрузки двигателя перепуск удерживается в закрытом состоянии мембраной, нагруженной давлением наддува. Если двигатель остановлен, мембрана вжимается встроенной пружиной в переключающем клапане рециркуляции воздуха в режиме ПХХ в уплотняющую поверхность.

Если блок управления ME посредством потенциометра действительных значений 1 и 2 (M16/6r1, M16/6r2) распознает закрытие дроссельной заслонки и, тем самым, режим принудительного холостого хода, активизируется соответствующий переключающий клапан рециркуляции воздуха в режиме ПХХ. При этом мембрана втягивается, преодолевая усилие пружины и давление наддува, и открывает перепуск к стороне всасывания. В результате этого избыточное давление наддува снижается.

Когда двигатель переключается из режима принудительного холостого хода в режим нагрузки, переключающий клапан рециркуляции воздуха в режиме ПХХ перестает активизироваться. Пружина прижимает мембрану в направлении уплотняющей поверхности. Далее мембрана прижимается преобладающим давлением наддува к уплотняющей поверхности и снова перекрывает перепуск.

P09.40-2429-82

P09.40-2430-76

Функциональный процесс охлаждения наддувочного воздуха

Посредством охлаждения наддувочного воздуха поддерживается температура наддувочного воздуха < 60 °C при 20 °C температуры окружающей среды. Охлажденный воздух после охладителя наддувочного воздуха имеет более высокую плотность. В результате повышается степень заполнения цилиндров и, тем самым, мощность двигателя.

Кроме этого, снижается склонность к детонации и под воздействием пониженной температуры ОГ образование оксидов азота (NOx). Оба ряда цилиндров имеют общий охладитель наддувочного воздуха с жидкостным охлаждением. Охладитель наддувочного воздуха подсоединен к низкотемпературному контуру с радиатором низкотемпературного контура и циркуляционным насосом 1 низкотемпературного контура (M43/6).

Если температура наддувочного воздуха > 35 °C, то блок управления трансмиссией (N127) активизирует циркуляционный насос 1 низкотемпературного контура по шине данных LIN трансмиссии (LIN C3).

Если температура наддувочного воздуха падает ниже 25 °C, циркуляционный насос низкотемпературного контура 1 снова отключается.

Температура наддувочного воздуха определяется в охладителе наддувочного воздуха датчиком температуры наддувочного воздуха и передается на блок управления ME посредством сигнала напряжения.

Датчик температуры низкотемпературного контура (B10/13) измеряет температуру охлаждающей жидкости в низкотемпературном контуре и подает соответствующий сигнал напряжения на блок управления трансмиссией.

P09.41-2886-76