路虎发动机增压系统解析

　可变叶片角度的增压器安装在TdV6发动机的左排气歧管上，可根据发动机的工作状态，改变喷至涡轮的排气流量。这可改善喷至涡轮叶轮上的动力传输，特别是在发动机低转速范围，从而提高增压压力。导向叶片随着发动机转速的提高调整打开的角度使动力的传输始终与需要的增压器转速和增压压力相对应。可变角度叶片的增压器与传统的‘泄放控制’方式比较能更好的利用排气能量，进一步提高增压器进而发动机的效率。

　　优点
　　。发动机高和低的转速范围都可获得较高的扭矩
　　。对发动机所有转速范围可连续获得最佳调整
　　。不需要泄放阀，排气能量的到更好利用，在同样压缩机工作时，减少连接处的背压
　　。低的热合机械负荷，提高发动机功率输出
　　。低排放
　　。在发动机整个转速范围获得最佳的燃油经济性
　　增压器本身的结构与安装在Freeland Td4发动机上的类似，但步进电机替代了真空膜片，电动控制可变角度的叶片。DC转动执行器电机操作一根驱动轴，驱动轴通过执行杆连接叶片。叶片角度的调整时靠移动执行杆获得的。当驱动轴转动时，在驱动轴的端部产生一个反馈信号用于确定叶片的角度位置。该信息传给ECM。
　　增压器控制单元中还有一个温度传感器，当超过最大温度时，控制单元将驱动步进电机至安全位置（叶片全开位置）。ECM检测步进电机的任何故障并设置故障代码（DTC）


　　在发动机低速时，由于叶片被设置在较平(关小)位置，相对低的排气流量被加速，此时它们又吹向涡轮片的最外侧，对涡轮产生较大的扭矩，因此获得较高的涡轮转速。
　　在发动机高速时，叶片被打开，此时较高的排气流量被延时（流速慢），且越来越吹向涡轮的中心。作用在涡轮上的扭矩被降低。在此时的涡轮转速、发动机所需求的空气量相配于发动机的转速。从而在整个发动机转速范围，增压压力基本恒定。
　　ECM根据动力方面的传感器和司机请求的输入对控制参数进行电气控制。详见303-14c
　　增压器还设计有安全运行模式。若出现故障，叶片位置将缺省至全开位置使增压为最小。
　　3.0L发动机增压系统
　　介绍：
　　
　　3.0L V6 发动机使用两个增压器，一个叶片固定式（第二个）和一个可变叶片角度式（第一个）。固定叶片式安装在右侧气缸，而可变叶片式安装在左侧气缸。这两个增压器被用于并联顺序增压系统，以使发动机在低转速得到快的节气门响应和在高转速有效利用排气能量。
　　可变叶片角度增压器具有一个由ECM控制的电动旋转执行器。该执行器调节涡轮叶片角度以使加在涡轮上的排气流和速度矢量最佳从而保持需要的增压压力。
　　并联顺序增压器系统包括两个增压器和ECM。尽管第一个可变喷嘴增压器可工作在发动机整个转速范围，但其最有效的范围是到发动机2800rpm。当发动机在有负荷条件下，且转速超过2800rpm,则叶片固定的第二增压器进入工作，此时两增压器工作在并联双增压器模式。
　　增压器（系统工作和部件描述）
　　系统工作增压器
　　增压器的涡轮使用发动机的排气驱动压缩轮。压缩轮将新鲜空气以压缩模式提供给发动机气缸。
　　第一个可变叶片增压器允许最佳的进气几何形状（进口面积和流量角度）用于整个发动机工作状态的较宽范围。这可得到较快的响应速度和在低转速区由较高的增压压力。作为ECM的控制，可变的叶片角度决定了进口面积和流量角度。这可耕有效的利用排气能量从而改善增压器和发动机的效率。
　　可变叶片角度的工作原理：

　　第一个可变叶片增压器由ECM控制。ECM控制旋转式电动执行器通过转动涡轮壳（板）来调整叶片的倾斜角度。电动执行器还向ECM提供反馈信号以确定叶片倾斜角度。
　　第一个增压器的可变叶片改善了喷至涡轮的排气能量，涡轮带动压缩论。在低发动机转速，极大的有助于提高增压器增压压力
　　随着发动机转速提高，排气的速度（矢量）也提高，此时叶片逐渐打开。打开的角度由ECM控制以确保从涡轮传至压缩轮的能量在增压器转速和增压压力的要求范围内。
　　在高的发动机转速和排气流量时，ECM进一步增加叶片的打开角度以避免涡轮超速和提供平稳的高速运转。此时由于第二增压器的介入，进入双增压器工作模式。
　　叶片固定式增压器带有一个出口温度传感器，它安装在紧靠催化器的氧传感器附近，和一个出口压力传感器，它接收来自APP传感器和ECM的输入信号。（详见303-14 electronic engine control-3.0L Diesel）
　　双模式增压
　　双模式增压系统包括两个增压器和ECM中的控制软件。这两个增压器可工作在两个模式。即单增压器工作或双增压器工作。


　　当发动机运行参数接近第一增压器的限值时（在有负荷时约2800rpm），ECM中的双增压控制软件开始切换为并联双增压器工作。此时增压器的shut-off阀打开，使排气流过第二增压器涡轮，第二增压器开始工作。
　　刚开始第二增压器不能产生与第一增压器相同的增压压力。因此第二增压器最初的增压压力通过循环阀提供至第一增压器的清洁空气的入口。随着第二增压器增压压力输出的提高，循环阀被关闭，压缩机shut-off阀打开以提高来自第二增压器的增压压力，此时将直接提供至中冷器。
　　当第二增压器已经达到要求的工作参数，循环阀被关闭，压缩机shut-off阀被打开。ECM将保持发动机工作在双增压模式，即第一和第二增压器提供增压后的进气。当双增压的软件确定发动机工作参数不再需要双增压模式时，相同将切换回单增压器工作状态。
　　若发动机怠速运转超过3分钟，则第二增压器被启动一边保证适当的润滑。该功能是通过一根管子压动涡轮轴轴承座来实现的，它连接至空气进气系统，并定期打开涡轮shut-off阀以使第二增压器工作。
　　注意：确保管子的两端可靠连接至第二增压器和空气进气系统已防止损坏增压器部件。
　　增压器和压缩机shut-off阀控制
　　第二增压器涡轮shut-off阀和压缩机shut-off阀由ECM通过真空进行控制。第二增压器涡轮shut-off阀还和位置传感器相关。
　　第二增压器涡轮shut-off阀真空控制
　　若至shut-off阀的真空丢失，将默认至关闭位置。位置传感器将通知ECM,ECM将转换为单增压器模式，性能受到影响并存储诊断故障码（DTC）
　　压缩机shut-off阀真空控制
　　如果系统发现一个故障，例如空气泄漏，压缩机shut-off阀将默认为关闭位置，此时将切换为单增压器工作模式，发动机扭矩性能受限制。


　　注：当发现真空系统发现故障，总是应先检查是否管子阻塞、开裂和断开。任何真空的故障都会导致发动机进入默认限值扭矩模式。
　　部件描述
　　每个增压器都有两个部件，一个涡轮和一个压缩轮，分别封闭在铸造壳体内并安装在一个公共轴上，改轴在两个半浮动轴承中转动。
　　可变叶片角度增压器（第一（主）增压器）
　　可变叶片角度增压器安装在左侧气缸的排气管上，三个在法兰上的丝对和螺母固定。在生产时，没有使用密封垫，但在维修中若增压器和排气歧管分开，将需要安装密封垫。