剖析路虎/捷豹TDV6 3. 0L柴油发动机技术

来源：本站整理作者：佚名 2016-01-06 10:25:18

    五、涡轮增压器系统
    TDV6 3. 0L柴油机采用2个涡轮增压器，一个是VGT（可变几何涡轮）型（主涡轮增压器）；另一个是固定叶片型（辅助涡轮增压器），系统部件位置如图28所示。

    主涡轮增压器在整个发动机转速范围内运行，在单涡轮增压器模式下，当发动机转速达2800r/min时其效率最高。当发动机转速超过2800r/min时，辅助涡轮增压器投人运行，此时两个涡轮增压器在双涡轮模式下运行。
（一）部件说明
    涡轮增压系统包括2个涡轮增压器、1个增压空气进气阀、1个涡轮进气切断阀电磁阀和1个增压空气电磁阀。系统的工作过程由发动机控制模块控制。

    1．涡轮增压器
    TDV6 3. 0L柴油机主涡轮增压器结构如图29所示。

    VGT叶片执行器由发动机控制模块控制。发动机控制模块确定叶片的俯仰角，工作原理如图30所示。

    在低发动机转速下，由于废气量少，因此叶片朝向关闭位置移动，减小涡轮进气区。进气区减小导致进人涡轮的气流速度增大，进而提高涡轮速度和增压空气压力。
    在中等发动机转速下，随着发动机速度增加和废气排量增加，叶片会移动到打开位置，从而增加涡轮人口区域和保持废气流速。
    在最高发动机转速下，叶片几乎全开，从而保持进人涡轮的气流速度。
    叶片的最大位置（全开）也是出现电气故障时的默认应急位置，这可降低因增压空气压力过大而损坏发动机的风险。
    TDV6 3. 0L柴油机辅助涡轮增压器结构如图31所示。

    辅助涡轮增压器的后部连接有一个涡轮切断阀，该阀由真空执行器操作。发动机控制模块控制涡轮进气切断阀电磁阀控制执行器内的真空度，当出现真空时，打开涡轮切断阀。在单涡轮增压器模式下，涡轮切断阀关闭，从而将来自右排气歧管的废气通过排气跨接管输送到左排气歧管。发动机控制模块根据涡轮切断阀内部的位置传感器的信号来监控涡轮切断阀的操作是否正确。
    2．增压进气阀
    TDV6 3. 0L柴油机增压进气阀结构如图32所示。

    发动机控制模块利用增压进气阀来控制双涡轮增压器的工作过程。增压进气阀由一个循环电磁阀和切断阀组成。再循环电磁阀控制辅助涡轮增压器压缩机至主涡轮增压器清洁空气导管的气流。切断阀控制辅助涡轮增压器压缩机至增压空气冷却器的气流。
（二）控制流程
    涡轮增压器可在两种模式下工作，即单涡轮增压器工作模式或双涡轮增压器工作模式。
    1．单涡轮增压器工作模式
    TDV6 3. 0L柴油机单涡轮增压器工作模式控制流程如图33所示。

    新鲜空气经左空气滤清器和空气质量流量传感器进人主涡轮增压器压缩机。压缩后的空气流经增压空气冷却器和电子节气门进人进气歧管。
    由于辅助涡轮增压器上的涡轮切断阀关闭，因此废气无法操纵辅助涡轮增压器的涡轮。如果发动机怠速持续超过3 min，那么辅助涡轮增压器将启动。
    2.双涡轮增压器切换
    TDV6 3. 0L柴油机双涡轮增压器切换控制流程如图34所示。

    当增压空气切断阀打开时，来自辅助涡轮增压器的增压空气压力将增加，并且与主涡轮增压器的增压空气混合。
    3．双涡轮增压器操作模式
    TDV6 3. 0L柴油机双涡轮增压器操作模式控制流程如图35所示。

    当发动机工作参数接近主涡轮增压器的极限（负荷条件下大约为2800r/min)时，发动机控制模块开始启用并行双涡轮增压器操作模式。辅助涡轮增压器上的涡轮切断阀打开，允许废气流过涡轮，辅助涡轮增压器投入运行。