Cruze

Ladedruckregelung Systembeschreibung

Ein Turbolader ist ein Kompressor bzw. Verdichter, der dazu dient, die Ausgangsleistung eines Motors zu erhöhen, indem er die Sauerstoffmenge und in weiterer Folge die in den Motor eintretende Kraftstoffmenge vergrößert. Der Turbolader dieses Fahrzeugs ist am Auslasskrümmer befestigt, und die Leichtbau-Turbine wird von der vom Abgasstrom erzeugten Verlustenergie angetrieben. Die Turbine ist über eine Welle mit dem Kompressor verbunden, welcher sich im Ansaugsystem des Motors befindet. Die Kompressorflügel komprimieren die Ansaugluft mit mehr Druck als dem Atmosphärendruck und erhöhen so die Dichte der in den Motor eintretenden Luft beträchtlich. Der Turbolader ist in der Lage, eine Aufladung von bis zu 137 kPa (20 psi oder 1,40 bar) zur Leistungssteigerung zu erzeugen.

In den Turbolader ist ein Ladedruckregelventil integriert, das von einem Druckdifferenzial gesteuert wird. Dieses Druckdifferenzial wird vom Motorsteuergerät (ECM) über ein pulsweitenmoduliertes Magnetventil ermittelt, um das Druckverhältnis des Kompressors zu regeln. In die Einheit ist ein Ladeluft-Bypassventil integriert, das auch vom Motorsteuergerät (ECM) geregelt wird, indem es einen externen Magnetschalter verwendet, um Kompressorstöße und Beschädigungen durch Vibrationen aufgrund des Öffnens während eines abrupten Schließens der Drosselklappe zu verhindern. Wenn das Bypassventil während einer Schubabschaltung mit geschlossener Drosselklappe offen ist, lässt es die Luft noch einmal in den Turbolader eintreten, und die Drehzahl des Kompressors wird so aufrechterhalten. Innerhalb eines kalibrierten Bereichs während der Schubabschaltung mit geschlossener Drosselklappe oder bei einer Anforderung auf Volllaststellung schließt sich das Bypassventil dann, um die Turboladerreaktion zu optimieren.

Im Leerlauf ist das Wastegate vollständig geschlossen. Die gesamte Abgasenergie strömt durch die Turbine. Es gibt drei Gründe, warum das Wastegate geschlossen bleibt:

Wenn im Normalbetrieb bei niedriger Motordrehzahl Vollgas gegeben wird, schaltet das Steuergerät Motor (ECM) die Einschaltdauer des Ladedruckreglers auf 100%, um etwaige Turboverzögerungen zu minimieren. Bei Motorlasten im mittleren und oberen Drehzahlbereich stellt das ECM das Ladedruckventil auf eine Einschaltdauer von 65 - 80% ein. Ein Saugdruck von bis zu 240 kPa (34,80 psi) ist möglich.

Wenn bestimmte Fehlercodes gesetzt sind, begrenzt das Motorsteuergerät (ECM) den verfügbaren Ladedruck. Die Begrenzung des Ladedrucks wird erzielt, indem das ECM das Stellglied des Turbolader-Wastegates so regelt, dass die Einschaltdauer 0% beträgt. Das heißt, das ECM nimmt keine aktive Schließung des Wastegates bei höheren Motorlasten vor. Zu diesem Zeitpunkt steht dem System nur die mechanische Aufladung zur Verfügung. Mechanische Aufladung bedeutet, dass sich das Wastegate weiterhin bewegt, aber die Intensität durch die mechanischen Eigenschaften der Rückzugfeder innerhalb des Membranventils, die pneumatischen Eigenschaften des Stellglieds und die physikalischen Eigenschaften des Abgasstroms in der Abgasanlage begrenzt wird. In diesem Betriebsmodus erreicht der Saugrohrdruck einen Höchstwert von 140 kPa (20,30 psi).

Die Baugruppe Membranventil Turbolader-Wastegate besitzt eine Gewindestange und Mutter, die die Membran des Ventils mit dem Wastegate verbindet. Die Einstellung der Stange ist vom Hersteller vorgegeben und kann nicht geändert werden.