Система изменения интенсивности потока воздуха на впуске (VSC)
Система изменения интенсивности потока воздуха на впуске VSC. 1 - вторичный впускной порт, 2 - первичный впускной порт, 3 - заслонка VSC, 4 - пневмопривод заслонок VSC, 5 - впускной коллектор.
Работа системы изменения интенсивности потока воздуха на впуске VSC.
Система состоит из электропневмоклапана, привода и четырех заслонок, установленных во впускном коллекторе и перекрывающих один из двух впускных портов каждого цилиндра двигателя. Система служит для снижения токсичности отработавших газов на низкой частоте вращения коленчатого вала. На низкой частоте вращения, по сигналу блока управления двигателем, электропневмоклапан открывает вакуумный канал, в результате чего разрежение подается на привод системы VSC. Под действием разрежения привод, с помощью заслонок закрывает один из впускных портов каждого цилиндра, в результате чего воздух подается в открытый впускной порт с большей интенсивностью и в цилиндре возникает завихрение, способствующее лучшему испарению топлива, распределения топливовоздушной смеси по объему камеры сгорания, а так же способствует снижению дымности.
Турбокомпрессор с изменяемой геометрией направляющих лопаток
Работа турбокомпрессора с изменяемой геометрией направляющих лопаток.
На двигатель WL нового поколения устанавливается турбокомпрессор с системой изменения геометрии (изменения положения лопаток, размещенных в сопловом аппарате) VGT (Variable Geometry Turbocharger).
Главные преимущества турбокомпрессора с изменяемой геометрией заключается в следующем.
При работе на низких оборотах коленчатого вала двигателя для обычного турбокомпрессора с клапаном перепуска отработавших газов (устанавливаемого ранте на двигатели WL-T) существует такое явление, называемое "турбоямой", вызванное уменьшением потока (количества) и давления (а с ним и скорости) отработавших газов. Иными словами, поток отработавших газов недостаточен для вывода турбины, связанной непосредственно с компрессором, на рабочие обороты, на которых и эффективен турбокомпрессор. Следовательно, давление наддува падает, а с ним уменьшается и наполнение цилиндров, и крутящий момент двигателя. Использование турбокомпрессора с изменяемой геометрией позволяет минимизировать явление "турбоямы" путем изменения проходного сечения в сопловом аппарате турбины. При уменьшении проходного сечения в сопловом аппарате турбины увеличивается давление отработавших газов перед ним, которое затем преобразуется после прохождения через сопловой аппарат в скорость потока, набегающего на колесо турбины. Скорость колеса турбины увеличивается, увеличивается скорость колеса компрессора, а следовательно, и давление наддува.
Турбокомпрессор использует энергию отработавших газов для дополнительного сжатия воздуха на впуске и подачи его в цилиндры с большим давлением и плотностью, в результате чего достигается увеличение мощности, снижение расхода топлива и улучшение характеристик двигателя.
Изменение давления наддува осуществляется за счет изменения положения направляющих лопаток, установленных на корпусе турбины. Положение направляющих лопаток контролируется блоком управления двигателем с помощью электромагнитного клапана регулирования давления наддува.
По сигналу блока управления двигателем, электромагнитный клапан открывается, соединяя вакуумный канал между вакуумным насосом и пневмоприводом направляющих лопаток турбокомпрессора, в результате чего шток привода, связанный с рычагом механизма управления положением лопаток, начинает втягиваться в привод, тем самым регулируя угол открытия направляющих лопаток и давление наддува.
В свободном состоянии лопатки турбокомпрессора максимально открыты и направляют большее количество отработавших газов на колесо турбины, в результате чего колесо турбины вращается быстрее под действием энергии небольшого потока отработавших газов. Через вал вращение передается на компрессорное колесо, нагнетающее большее количество воздуха во впускной тракт, это способствует увеличиванию давления наддува и наполняемости цилиндров на низких частотах вращения коленчатого вала.
При увеличении частоты вращения коленчатого вала и возрастании потока отработавших газов, блок управления двигателем начинает регулировать угол открытия направляющих лопаток подавая на их привод разрежение через электромагнитный клапан. Под действием штока привода лопатки начинают закрываться вплоть до полного закрытия. Поток отработавших газов направляемых на турбинное колесо уменьшается и давление наддува снижается. В этом режиме турбинное колесо вращается с меньшей частотой вращения при большем потоке отработавших газов.
Это необходимо для предотвращения поломки турбокомпрессора в результате перегрузки (превышения максимальной частоты вращения) и повреждения двигателя.
После прохождения компрессорного колеса и сжатия, воздух нагревается и его плотность снижается. Для охлаждения наддувочного воздуха и повышения его плотности, после турбокомпрессора установлен охладитель, выполненный из алюминиевого сплава. Это необходимо для улучшения наполнения цилиндров.