六、涡轮增压系统
在Ml 76上,空气通过滤清器净化和涡轮增压器压缩后输送至增压空气冷却器,为获得尽可能短的增压空气路径(图21),两个节气门构成了增压空气冷却器和增压空气分配器之间的连接。增压空气分配器通过螺栓直接固定在每个汽缸盖的进气口上。
为获得更佳的响应性,V8双涡轮发动机的汽缸盖已进行重新设计,进气侧在外侧,排气侧在内侧(图22)。其“Hot insideV”(内置涡轮增压器)使V8双涡轮增压器更紧凑。为保护发动机部件,歧管和排气涡轮增压器已单独隔离。
1.增压压力控制
排气的流动能量用于驱动涡轮旋转,压缩机叶轮由于刚性连接到涡轮上而以相同的速度被带动,从而压缩干净的空气,然后压缩的增压空气通过增压空气冷却器和分配器流至汽缸。
增压压力通过压力转换器(Y77/1)以电子气动方式进行控制(图23),真空由发动机上的机械真空泵产生。ME根据控制单元内部的特性图和负荷来促动压力转换器,以控制增压压力,在全负荷操作时,产生最大增压压力。为降低增压压力,ME促动压力转换器,然后转换器利用真空组件和连杆打开增压压力控制风门,即打开旁通回路,使部分废气流通过旁路绕过涡轮进入排气管,整个控制原理与M278相同。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。
如果真空泵和真空室之间的管路出现泄漏,则增压压力无法升高。为监测当前增压压力,ME需要综合评估节气门上游左侧和右侧压力传感器信号以及空气滤清器下游的压力传感器器信号。
2.旁通减压功能
在车辆启动减速模式之后,由于惯性的影响,涡轮增压器会继续转动一段时间。这样,在快速关闭节气门的情况下,涡轮增压器下游的气流会产生背压和不良振动,即压力波,导致增压器振动(短促的嚎叫声和机械应力)。
如果ME通过左侧和右侧实际数值电位计1(M16/60r1和M16/61 r1)和左侧和右侧实际数值电位计2(M16/60r2和M16/61 r2)识别到节气门关闭而进入减速模式,就会促动左侧和右侧旁通空气转换阀(图24)。转换阀位于增压空气冷却器上,会打开自涡轮增压器下游增压空气侧至空气滤清器下游吸入侧的旁通通路,使多余的增压压力和相应的空气量快速降低和减少,从而防止涡轮增压器上的压缩机叶轮制动。
3.增压空气冷却
两个汽缸列各有一个增压空气冷却器,并与带低温冷却器和循环泵(M43/6)的低温冷却回路相连。空气因压缩而受热,通过增压空气管流至增压空气冷却器降温。增压空气冷却系统使增压空气温度保持60℃,冷却后的气流具有较高密度,会增大汽缸容积效率,从而改善发动机性能。排气温度的降低减少了爆震的可能性,也使氮氧化物(NOx)的排量减少。
增压空气温度由左侧和右侧增压空气温度传感器检测,然后以电压信号的形式传送至ME分析和评估。如果增压空气温度高于35℃,ME将信号通过传动系统CAN总线传递给传动系统控制单元(N127),由N127通过LIN线促动循环泵,直至增压空气温度降至25℃以下,循环泵才会关闭,低温回路如图25所示。