增压, 功能

W09.00-1017-79

概述

通过大小不同的两个串联的涡轮增压器 (1, 2) 实现发动机增压, 其以不同的增压机操作. 更小的高压级涡轮增压器 (2) 在发动机低转速时已经运转. 更大的低压级涡轮增压器 (1) 越来越用于增加发动机转速. 不同大小涡轮增压器 (1, 2) 的组合使排气 (E) 的接地电流在整个转速范围得到最佳利用, 从而最终达到最佳增压压力.

通过增压压力调节器 (Y636), 可以通过电子方式调节增压压力调节器. 电子增压压力控制:

• 可以在整个负荷范围内设定最优增压压力

• 考虑了接合在废气和增压空气流中的其他系统的影响, 例如废气循环, 增压空气冷却, 发动机制动, 凸轮轴调节

• 考虑了大量参数, 例如进气空气温度和压力, 燃油喷射数据, 燃油等级, 气门正时等

• 改善了增压期间的瞬间响应性

• 改善了整个转速范围内的发动机扭矩发展, 特别是低发动机转速的情况下

• 降低燃油消耗量

• 降低污染物排放

• 增加发动机功率

增压压力调节器 (Y636) 通过其自身的控制器区域网络 (CAN) 总线连接至发动机管理 (MCM) 控制单元 (A4). 发动机管理 (MCM) 控制单元 (A4) 根据特性图评估所有与控制相关的数据, 然后将相应的信息传送至增压压力调节器 (Y636), 后者通过连杆促动增压压力控制风门 (15). 根据增压压力控制风门 (15) 的位置, 将整个排气 (E) 输送至高压级涡轮增压器 (2) 的涡轮中或将部分排气转移至低压级涡轮增压器 (1) 的涡轮中. 高压级涡轮增压器 (2) 的涡轮仅通过直接馈送排气 (E) 来驱动. 低压级涡轮增压器 (1) 的涡轮由通过增压压力控制风门 (15) 转移的部分排气 (E) 驱动, 剩余的部分留在高压级涡轮增压器 (2) 中.

对于发动机低转速状况, 排气质量流 (E) 较小. 在这种状况下, 仅通过排气质量流 (E) 直接驱动更小的高压级涡轮增压器 (2). 因此, 在发动机低转速状况下已产生最优增压压力. 然后, 排气质量流 (E) 在发动机转速提高的情况下增加. 此时, 更大部分的排气 (E) 直接导入更大的低压级涡轮增压器 (1). 其涡轮实际上已经接管了发动机中速范围内的整个涡轮工作.

功能

两个涡轮增压器 (1, 2) 均由安装至连接轴 (9, 13) 的一个涡轮和一个压缩机组成. 排气 (E) 流经涡轮 (8) 使其旋转. 此旋转运动经轴 (9) 传递至增压器叶轮 (10). 然后, 排气 (E) 经涡轮 (12) 驱动, 再经轴 (13) 驱动增压器叶轮 (14). 低压级的增压器叶轮 (14) 压缩由空气滤清器清洁过的进气空气 (B). 预压缩的进气空气经管 (11) 导入高压级增压器, 然后在该处由增压器叶轮 (10) 进一步进行压缩. 此时, 高压级增压器的出气口处输出经过压缩且加热的增压空气 (C). 加热的增压空气 (C) 经增压空气管流经增压空气冷却器 (4). 增压空气冷却器 (4) 对压缩空气进行冷却, 以便使注入的新鲜空气空气密度增加, 从而增加发动机输出. 经过冷却的增压空气 (D) 随后经增压空气分配器 (5) 流入相应的气缸中.

增压压力控制 (通过废气旁通阀)

发动机管理系统 (MCM) 控制单元 (A4) 通过增压空气压力和温度传感器 (B616) 确定当前增压压力. 如果增压压力过高, 其将相应的信息传送至增压压力调节器 (Y636), 后者经连杆打开增压压力控制风门 (15). 根据增压压力控制风门 (15) 的开启程度, 排气 (E) 或多或少通过涡轮 (8) 上的旁路转移至低压级涡轮增压器 (1) 的涡轮上. 由于仅部分排气 (D) 流过涡轮 (8) 上, 因此加速度不再这么大, 增压压力降低.

涡轮增压器保护功能

发动机管理 (MCM) 控制单元 (A4) 通过增压器壳体 (B614) 中的增压空气温度传感器检测高压级增压器出气口处的已加热增压空气 (C) 的温度. 结合当前转子速度和发动机载荷状况, 发动机管理 (MCM) 控制单元 (A4) 还确定是否促动增压压力调节器 (Y636) 以及是否必须调节喷油, 以防止高压级涡轮增压器 (2) 热负荷过高.