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路虎主/辅涡轮增压器工作原理  

2014-11-22 23:03:15|  分类: 捷豹陆虎 |  标签: |举报 |字号 订阅

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路虎主/辅式涡轮增压系统又叫平行顺序式柴油发动机涡轮增压系统今天要了解的是一款装载在路虎3.0L4.4L柴油发动机上的双涡轮增压系统,这个系统叫做平行顺序式柴油涡轮增压系统。这个名字很特别,寓意这个系统也很特别。因为它与与传统的双涡轮增压系统有很大的区别。

我们知道传统双涡轮增压系统使用的是两个一样的涡轮增压器,这两个涡轮增压器在发动机运转时同时参与工作,同时提供增压压力。两个涡轮增压器都可以通过调节叶片在控制涡轮的增压压力,两个涡轮增压器相当于并联在系统中。与传统的双涡轮系统不同的是这款平行顺序式涡轮增压系统,它的两个涡轮增压器不一样,两个涡轮分为主涡轮和辅助涡轮,在发动机高转速时两个涡轮增压器也是共同运转,为发动机提供增压压力,此时可以理解为两个涡轮是并联的,所以叫平行,我们可以理解为平行结构。但是发动机在低转速时只有主涡轮工作,辅助涡轮在转速提升后才参与工作,所以主副涡轮的工作时间是一前一后的进入到工作状态,所以可以理解为顺序式,这就是这个特别的名字的来源。那么接下来我们看看这个特别的系统由哪些部件组成。

路虎主/辅涡轮增压器工作原理 - 随随便便 - 修车笔记

  

单涡轮式工作

路虎主/辅涡轮增压器工作原理 - 随随便便 - 修车笔记

 

新鲜空气经过空气滤清器和MAF表进入主涡轮增压器压缩机。经过压缩的空气随后流经增压空气冷却器,然后进入发动机。

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。在此状态下,所有涡轮增压压力均由主涡轮增压器产生。

 

为什么要使用主、副涡轮增压这样的系统?

答:可在发动机低转速条件下提供较高的增压压力和快速响应速度。

 

切换到双涡轮式工作

路虎主/辅涡轮增压器工作原理 - 随随便便 - 修车笔记

 

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2800转/分)时,ECM内的双模式增压控制软件开始切换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,因此辅助涡轮增压器投入运行。

最初阶段,辅助涡轮增压器产生的增压压力与主涡轮增压器不相等。因此,辅助涡轮增压器的初始增压压力通过再循环阀进入主涡轮增压器的空气滤清器入口。随着辅助涡轮增压器增压压力的增大,再循环阀关闭,压缩机切断阀打开,藉此增加来自辅助涡轮增压器的增压压力,该增压压力被输送到增压空气冷却器。

 

为什么需要主副涡轮切换过程?

答:最初阶段,辅助涡轮增压器产生的增压压力与主涡轮增压器不相等

 

双涡轮式操作

路虎主/辅涡轮增压器工作原理 - 随随便便 - 修车笔记

 

当辅助涡轮增压器达到要求的工作参数时,再循环阀关闭,压缩机切断阀打开。ECM将保持发动机在双涡轮增压器工作模式下运行,此时主涡轮增压器和辅助涡轮增压器均向发动机输入增压空气。当双模式增压软件确定发动机工作参数不再需要使用双模式增压时,系统切回到单涡轮增压器工作模式。

 

平行顺序式柴油发动机使用2个涡轮增压器:一个固定叶片型(辅助)和一个可变叶片型(主要)。固定叶片涡轮增压器安装在RH(right-hand)气缸组,可变叶片涡轮增压器安装在LH (left-hand)气缸组。

两个涡轮增压器均在一个并行序列涡轮增压系统中使用,该系统让发动机可以在低转速下获得迅速节气门响应,在高转速下获得对废气能量的有效使用。

可变叶片涡轮增压器具有一个ECM (engine control module)控制的电子旋转执行器。旋转执行器调节涡轮叶片,藉此优化作用于涡轮上的废气流量和速度,从而保持需要的增压压力。

并行序列涡轮增压系统包含两个涡轮增压器和ECM。主要的可变喷嘴涡轮增压器在整个发动机转速范围内工作,但在发动机转速不超过 2800 转/分时单独工作。当发动机转速超过 2800 转/分时,固定叶片辅助涡轮增压器投入运行,此时两个涡轮增压器以并行的双涡轮模式运行。

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