增压, 功能

功能要求, 概述

• 发动机运转

 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元 (N3/10) 通过评估曲轴霍尔传感器 (B70) 的信号检测发动机运转. 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元直接读取曲轴霍尔传感器的信号.

增压

增压能够提高气缸的充气效率. 从而, 增大了发动机扭矩并改善了发动机性能. 与增加的空气质量相对应的燃油量由发动机电控系统 (ME) 控制单元进行计量.

增压过程中, 排气的流动能量用于驱动涡轮增压器 (ATL). 涡轮增压器在压缩机进口处吸入新鲜空气并通过空气滤清器, 然后将其通过压缩机出口提供至增压空气管中. 高转速的压缩机叶轮和及其所带来的大体积气流压缩并加热增压空气管中的空气. 在这种情况下, 最大的增压压力约为 2.2 bar.

增压空气通过增压空气管流至增压空气冷却器, 并在冷却器中冷却至约 30 °C. 随后, 增压空气被引入增压空气分配器中, 并由此供入气缸进行燃烧.

P09.00-2157-76

增压分为以下内容:

• 增压压力控制

• 电动辅助增压

• 超速运转模式旁通空气

增压压力控制

通过增压压力控制风门促动器 (M16/7) 进行增压压力控制. 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元以特性曲线图和负荷控制方式促动增压压力控制风门促动器, 以进行增压压力控制. 为此, 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元评估以下传感器信号和发动机管理系统的功能:

• 增压压力和增压空气温度

增压空气压力和温度传感器 (B4/32)

节气门上游的压力和温度传感器 (B28/26)

涡轮增压器下游的压力和温度传感器 (B28/17)

• 进气压力

空气滤清器下游的压力传感器 (B28/11)

• 驾驶员的负荷要求

传动系统控制单元 (N127) 直接读取油门踏板传感器 (B37) 的信号, 然后将油门踏板位置通过传动系统控制器区域网络 (CAN) 传动系统控制器区域网络 (CAN) (CAN C1) 传送至电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元.

• 发动机转速

曲轴霍尔传感器

• 爆震控制, 变速箱过载保护, 过热保护

在全负荷工作期间, 以机械方式产生最大增压压力. 为减小增压压力, 通过打开增压压力控制阀, 用于驱动涡轮的废气流通过旁路被转移.

增压压力控制风门促动器通过连杆促动增压压力控制风门, 后者关闭旁路. 一部分废气流通过旁路被引导至涡轮, 由此可调节增压压力并限制涡轮转速. 通过这种方式, 可根据发动机的当前负荷需求调节增压压力.

为监测由涡轮增压器到增压空气分配器的增压空气管路中的当前压力和温度情况, 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元评估压力和温度传感器的信号. 增压压力适用于发动机的请求.

电动辅助增压

增压压力直接取决于涡轮增压器的转速, 后者由废气流驱动. 因此在较低转速/部分负荷范围下涡轮增压器产生的增压压力相当低, 且仅在发动机转速增加时而增加. 当驾驶员迅速要求较高动力时, 建立增压压力需要一定时间, 以使发动机可全部输出. 该行为在增压发动机中被称为 "涡轮迟滞".

为抵消涡轮迟滞并在整个转速范围中形成均匀的高增压压力, 在较低转速/部分负荷范围内通过电动辅助压缩机生成部分增压压力. 通过该方式提供的增压压力最大为 400 mbar.

根据负荷请求, 发动机操作状态和环境状况, 发动机管理系统计算每个发动机转速的标称增压压力. 由于涡轮增压器无法在低转速范围下生成规定增压压力, 因此通过促动电动附加压缩机调节实际和规定增压压力之间的压力差. 为此, 发动机管理系统计算辅助压缩机转速, 后者根据所需增压压力计量.

电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元在转速最高为 3,000 rpm 的情况下通过传动系统传感器控制器区域网络 (CAN) (CAN I) 请求附加压缩机促动.

在附加压缩机促动过程中, 记录节气门上游的压力和温度传感器的信号, 以监测增压压力. 当涡轮增压器继续自行运行时, 压力测量通过涡轮增压器下游的压力和温度传感器执行.

P09.00-2164-05

超速运转模式旁通空气

涡轮增压器由于轴, 压缩机和涡轮的惯性继续以超速运转模式运转. 因此, 如果快速关闭节气门, 一股增压压力波会传回增压器叶轮. 该增压压力波会产生一个具有较低输送量的状态并在压缩机叶轮处形成高压状态, 如此会引起增压器泵动 (短促的咆哮声和机械应力). 打开旁通空气转换阀, 可通过涡轮增压器 (ATL) 进气侧的旁通管路快速减压, 从而防止此情况发生.

P09.40-2654-82

在发动机负荷的情况下, 旁通管路通过增压压力下的膜片保持关闭.

如果发动机关闭, 就会通过集成在减速空气转换阀中的弹簧将膜片压入基座中. 如果电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元通过节气门促动器 (M16/6) 中的实际数值电位计 1 (M16/6r1) 和实际数值电位计 2 (M16/6r2) 检测到节气门关闭并因此进入超速运转模式, 则其促动旁通空气转换阀. 膜片克服弹簧作用力和增压压力被拉开, 打开通向进气侧的旁通管道. 因而释放过多的增压压力.

如果发动机从减速模式切换至负荷工作状态, 旁通空气转换阀将不再被促动. 弹簧将膜片压向底座方向. 膜片被现有增压压力拉入底座, 从而再次关闭旁通管道.

P09.40-2655-76