Mazda: система управления турбокомпрессором двигателя [SKYACTIV-D 1.5]
Управление турбокомпрессором двигателя [SKYACTIV-D 1.5]
Описание
• Блок управления двигателем (PCM) управляет давлением наддува воздуха, чтобы улучшить отклик турбокомпрессора с изменяемой геометрией, разгонные характеристики и топливную экономичность автомобиля.
• Для достижения оптимального давления наддува воздуха в соответствии с условиями движения PCM управляет электромагнитным клапаном турбокомпрессора.
Блок-схема
Работа
• PCM управляет электромагнитным клапаном турбокомпрессора в соответствии с условиями работы двигателя (частота вращения коленчатого вала и количество впрыскиваемого топлива), обеспечивая оптимальное давление наддува.
• Если условия движения требуют повышенного давления наддува, коэффициент заполнения модулируемого сигнала, подаваемого на электромагнитный клапан турбокомпрессора, увеличивается. В это время регулируемое лопастями сечение турбокомпрессора с изменяемой геометрией турбины изменяется в сторону уменьшения, увеличивая скорость потока отработавших газов.
• Если условия движения требуют пониженного давления наддува, коэффициент заполнения модулируемого сигнала, подаваемого на электромагнитный клапан турбокомпрессора, уменьшается. В это время регулируемое лопастями сечение турбокомпрессора с изменяемой геометрией турбины изменяется в сторону увеличения, уменьшая скорость потока отработавших газов.
• PCM рассчитывает целевое давление наддува регулируемого лопастями сечения на основе входного сигнала и осуществляет управление с обратной связью.
Целевой угол раскрытия лопастей (угол регулируемого лопастями сечения)
– Целевой угол раскрытия лопастей рассчитывается на основе частоты вращения коленчатого вала двигателя и целевого крутящего момента.
Целевое давление наддува
― Целевое давление наддува рассчитывается на основе частоты вращения двигателя и целевого крутящего момента.
Схема диапазонов регулирования
|
Наименование |
Управляющий |
Условия |
Режим/статус |
Система |
|
(1) Диапазон
|
Коэффициент |
Открыты |
Изменяемая |
— |
|
Коэффициент |
Открыто ↔ Закрыто |
Управление с |
— |
|
|
(2) Диапазон |
Коэффициент |
Открыто ↔ Закрыто |
Управление с |
— |
|
Количество |
||||
|
(3) Диапазон |
Коэффициент |
Открыто ↔ Закрыто |
Управление с |
|
|
(4) Все диапазоны (управление |
Коэффициент |
Открыто ↔ Закрыто |
Управление с |
|
|
Зажигание |
Коэффициент |
Закрыто |
Определение ошибки |
— |
|
При остановке |
Коэффициент |
Полностью закрыто |
Шток привода |
— |
|
Увеличение |
Коэффициент |
Полностью открыто |
Шток привода |
— |
*1: Только при открытом регулирующем клапане HP-EGR.
*2: Когда изменение угла открытия дроссельной заслонки незначительно, а разница между заданным и фактическим давлением наддува находится в пределах спецификации.
*3: При подаче примерно 60% рабочего цикла или более на электромагнитный клапан турбокомпрессора регулируемый подъём сопла турбокомпрессора с изменяемой геометрией фиксируется в полностью закрытом положении.
• Система управления турбонаддувом вращает рабочее колесо турбокомпрессора с изменяемой геометрией, используя давление отработавших газов для вращения рабочего колеса компрессора со стороны всасываемого воздуха вокруг той же оси и сжатия всасываемого воздуха, который затем подается в двигатель.
• Благодаря использованию системы наддува снижается уровень выбросов оксидов азота (NOx) и твердых частиц (PM), а также очищаются отработавшие газы.
Функция
• Турбокомпрессор с изменяемой геометрией турбины сконструирован таким образом, что весь объём отработавших газов проходит через рабочее колесо турбины, а управление давлением наддува осуществляется открытием и закрытием регулируемых лопастей турбокомпрессора с изменяемой геометрией турбины.
• Шток привода турбокомпрессора приводится в действие посредством регулировки электромагнитного клапана турбокомпрессора, которая осуществляется под действием разрежения, создаваемого во впускном коллекторе, и разрежения в вакуумной камере, создаваемого вакуумным насосом. При втягивании штока под действием разрежения угол раскрытия лопастей уменьшается. При снятии разрежения угол раскрытия лопастей увеличивается. При этом изменяется площадь проходного сечения и скорость потока газов.
• Всасываемый воздух, нагнетаемый вращением рабочего колеса компрессора, охлаждается водяным охладителем наддувочного воздуха и поступает в цилиндры в условиях высокой плотности воздуха.
Работа
Повышение давления наддува
• Разрежение подается на привод турбокомпрессора для уменьшения угла раскрытия лопастей. Уменьшение угла раскрытия лопастей увеличивает скорость потока отработавших газов и скорость вращения рабочего колеса турбины. Как правило, при увеличении частоты вращения двигателя и увеличении количества выхлопных газов угол раскрытия регулируемых сопел постепенно увеличивается, обеспечивая плавный поток выхлопных газов.
Уменьшение давления наддува
• Разрежение, подаваемое на привод турбокомпрессора, сбрасывается, увеличивая угол раскрытия лопастей. При увеличении угла раскрытия лопастей уменьшается скорость потока отработавших газов, скорость вращения турбинного колеса и давление наддува. Угол раскрытия лопастей может уменьшаться в зависимости от угла раскрытия каждого из клапанов системы рециркуляции отработавших газов и частоты вращения двигателя.*1
*1: Работа привода турбокомпрессора включает в себя работу в сочетании с желаемым крутящим моментом водителя (угол поворота педали акселератора) и работу в сочетании с управлением EGR.
Управление предотвращением превышения допустимой частоты вращения
• Для предотвращения работы турбокомпрессора с изменяемой геометрией турбины с превышением допустимой частоты вращения угол раскрытия регулируемых лопастей и количество впрыскиваемого топлива регулируются таким образом, чтобы частота вращения турбины была равна заданному значению или ниже.
Помощь в диагностике неисправностей системы управления двигателем с изменяемой геометрией турбины можно получить, записавшись по телефону: +7(495) 001-05-21, обсудить проблемы с вашим а/м можно в нашем чате: Ниппон Сервис Chat.
