六、涡轮增压
M278为双涡轮增压型发动机(图20),两个汽缸列分别由1个带废气旁通阀控制的涡轮增压器供气。与M278相比,M276不带涡轮增压器,后续改进的部分M276带有涡轮增压器,其原理与M278相同,对此不做介绍。
1.增压简介
废气流通过由钢板制成的双壁排气歧管冲到涡轮上,驱动涡轮转动。压缩机叶轮通过刚性轴连接到涡轮上,以相同的速度被带动。因此,吸入的干净空气经叶轮压缩后进入发动机。增压压力的大小通过一个旁通风门进行控制。另外,较低的热损失可确保催化转换器迅速达到工作温度。
2.增压压力控制
增压压力通过增压压力控制阀(Y77/1)以电子气动的方式控制,该控制阀由ME通过PWM信号控制,其原理如图21。
在Y7711没有被促动时(占空比<5%,图22),它通大气,即控制风门的真空室通大气,使大气压克服弹簧的弹力,带动操纵杆长的一端向左移动,而短的一端则向右移动,将增压压力控制风门打开,部分废气通过旁通回路排出,增压压力减小,从而降低燃油消耗量。
当Y77/1被促动时(占空比>5%,图23),它建立从真空泵到真空室的真空连接,受真空作用,弹簧回位,拉动操纵杆长的一端向右移动,从而使短的一端向左移动,在全负荷范围内,将增压压力控制风门关闭,全部废气都用于驱动涡轮,形成最大为0.9bar的增压压力。这样,通过改变流经涡轮的气体流量,来控制涡轮的转速,可达到控制增压压力的效果。
为控制增压压力,ME评估以下传感器的信号:
(1)进气温度传感器;
(2)左汽缸列空气滤清器下游的压力传感器;
(3)右汽缸列空气滤清器下游的压力传感器;
(4)节气门促动器上游的压力传感器,增压压力;
(5)节气门促动器下游的压力传感器,增压空气分配器的压力;
(6)油门踏板传感器,驾驶员的负荷请求;
(7)曲轴霍尔传感器,发动机转速;
(8)爆震控制、变速器过载保护、过热保护。
3.增压空气冷却
增压空气冷却器位于两个汽缸列之间,设计紧凑,通过发动机冷却器和增压空气冷却器循环泵与冷却液回路相连,组成了增压空气冷却系统。增压空气温度由增压空气分配器中的进气温度传感器记录,并传送至ME。当增压空气温度高于35℃时,ME通过循环泵继电器促动循环泵;当增压空气温度降至25℃以下时,循环泵关闭。整个冷却系统可将增压空气的温度保持在70℃以下,冷却后的空气密度更高,因此,可增加汽缸进气量,提高发动机功率。此外,还可降低爆震趋势和减少氮氧化合物(NOx)的形成,增压空气冷却液回路如图24所示。