奔馳275發(fā)動機渦輪增壓功能簡介

林宇清

（福建泉州隆星奔馳4S店，福建 泉州 362000）

275發(fā)動機制造于戴姆勒克萊斯勒柏林發(fā)動機制造廠，目前主要應(yīng)用在CL600、S600和SL65車型上 （這些車型由德國戴姆勒集團布萊梅汽車制造廠生產(chǎn)）。

275發(fā)動機大約有750個發(fā)動機部件，由手工裝配完成，每臺發(fā)動機在出廠前都經(jīng)過了嚴(yán)格測試，以保證其優(yōu)良品質(zhì)。全新的12缸渦輪增壓發(fā)動機是一款表現(xiàn)近乎完美的發(fā)動機，通過渦輪增壓器的幫助，可在發(fā)動機轉(zhuǎn)速5000r／min時輸出368 kW的功率，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1800～3500r／min時輸出800Nm扭矩。此款發(fā)動機擁有強大的儲備功率和后備扭矩，從而確保了發(fā)動機動力輸出的穩(wěn)定性與連續(xù)性。

發(fā)動機的增壓形式為排氣渦輪增壓型，通過電子控制增壓效果，發(fā)動機在盡可能小的轉(zhuǎn)速下，獲得盡可能大的扭矩。另外，275發(fā)動機在進行保養(yǎng)時對機油的品質(zhì)有更高的要求，需加注229.5機油，而自然吸氣發(fā)動機在進行保養(yǎng)時一般加注229.3機油，也可以加注更高等級的229.5機油。

1 發(fā)動機控制電路圖簡析

275發(fā)動機控制電路圖如圖1、圖2所示。電路圖中，每個部件下都有簡寫代號，如N3／10代表發(fā)動機電子 （ME）控制單元、B37代表油門踏板傳感器；各部件之間是通過導(dǎo)線聯(lián)系起來的，導(dǎo)線的類型和顏色以及橫截面積可以從圖中獲悉，具體可從以下幾方面來識別電路圖。

1）插頭和針腳的識別。以圖1為例，圓圈內(nèi)的數(shù)字 “3”表示N3／10上的3插頭；插頭內(nèi)的數(shù)字，如方框內(nèi)的 “22”、 “49”等代表插頭上的針腳。

2）針腳上的相關(guān)說明代表導(dǎo)線的類型，如圖1中3插頭上面圈內(nèi)的 “sig”代表信號，即該導(dǎo)線是信號線；圖2中5插頭上面的 “30”和 “31”分別代表30常火供電線和搭鐵線。

3）圖2中，U12表示該點劃線框內(nèi)的電路圖適用于左舵駕駛的車型，與W34／1對應(yīng)；U13表示適用于右舵駕駛的車型，與W15／1對應(yīng)。

4）在圖中還有一些不容易識別的插頭，如圖2中Z3和Z7／5等，以Z3為例，從圖注中可知，Z3是端子15結(jié)點，也就是說，15電 （鑰匙在點火開關(guān)2檔）通過插頭Z3向控制單元N3／10和N118供電 （在WIS的電路圖中點擊Z3還可以鏈接至下一個文檔中，介紹Z3的位置及其針腳說明）。此外，在圖1中，N3／10至N92／1和N92／2之間沒有詳細(xì)的電路圖，只給出了相應(yīng)的文檔號 “PE 07.61-P-2000SAQ”，在WIS中點擊此文檔號即可進入相應(yīng)的電路圖，詳細(xì)介紹N3／10與N92／1、 N92／2之間的電路連接。

電路圖的分析大致綜上所述，在此簡要介紹N3／10的供電、搭鐵、CAN通信，這三要素也是任何一個正常的控制單元工作的前提條件。首先，5插頭3針腳上的 “30” 是N3／10的常火供電，4插頭31針腳上的 “15”是其15回路供電；其次，5插頭5、6、7針腳上的 “31”為搭鐵線， 均搭在W34／1上；再次，N3／10有兩種CAN通信，分別為CAN E（底盤CAN）和CAN C（傳動CAN）通信，也就是說N3／10是這兩種CAN線上的用戶，通過這兩種CAN線進行雙向的接收和傳送信息。

2 渦輪增壓器結(jié)構(gòu)

275發(fā)動機渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。由圖3可知，各氣缸組的排氣直接通過排氣歧管進入渦輪外殼，沖到渦輪110c上，廢氣流 （排氣）B驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，壓縮機渦輪110d通過軸110e連接到渦輪上，以相同的速度被帶動。壓縮機渦輪吸入的干凈空氣D經(jīng)壓縮后E傳輸至發(fā)動機。通過打開和關(guān)閉增壓壓力控制閥110／3a進行增壓壓力控制，壓力通過一個繞過渦輪的旁通通道釋放。增壓壓力控制閥110／3a由真空室110／3使操縱桿110／3b進行操縱。操縱桿的控制范圍為8～13 mm。兩個渦輪增壓器的真空室與增壓壓力控制轉(zhuǎn)換器的壓力一起釋放。每個渦輪增壓器都有一個減速空氣閥，在由負(fù)載轉(zhuǎn)換至減速運行時，釋放一個繞過壓縮機渦輪的旁通通道，通過快速釋放增壓壓力，可防止增壓噪聲。

3 增壓控制壓力傳感器

增壓控制壓力傳感器位于左側(cè)氣缸列的氣缸蓋后部，如圖4所示。電阻大約為23 Ω，通過來自發(fā)動機控制單元的脈沖寬度可調(diào) （PWM）信號促動，頻率大約為30 Hz，根據(jù)此信號使真空室產(chǎn)生調(diào)制增壓壓力。由線圈電樞操控的閥門隨占空比的增大而增加通向大氣的開啟時間，因此，僅有來自接頭1的部分增壓壓力作用于真空室上。

1）來自增壓空氣冷卻器的增壓壓力供給右側(cè)氣缸列。由較小占空比 （ti＜5%）促動，作用于真空室的總增壓壓力 （調(diào)壓閥開啟，增壓壓力低）。

2）通向真空室的調(diào)制增壓壓力，根據(jù) （5%～95%）ti的占空比。由較大占空比 （ti＞95%）促動，無真空作用于真空室 （調(diào)壓閥關(guān)閉，增壓壓力高）。

3）通往大氣的通風(fēng)。

4 增壓壓力控制原理

Y31／5未被促動控制原理如圖5所示。當(dāng)Y31／5沒有被促動時，真空室與大氣導(dǎo)通，從而使真空室中不再有增壓壓力，彈簧克服另一側(cè)的大氣壓，帶動操縱桿長的一端向右移動，而短的一端則向左移動，將加壓控制閥關(guān)閉，這樣，全部廢氣一起驅(qū)動渦輪，形成最大增壓壓力。

Y31／5被促動控制原理如圖6所示。 當(dāng)Y31／5被促動時，真空室中的全部增壓壓力均得到利用，增壓壓力克服彈簧彈力，壓縮操縱桿長的一端向左移動，從而使短的一端向右移動打開增壓壓力控制閥，這樣就可以通過改變流經(jīng)渦輪的氣體流量，來控制渦輪的轉(zhuǎn)速，以達到控制增壓壓力的效果。另外，加壓控制閥在增壓壓力約為0.03 MPa（機械基本增壓壓力）時打開。

5 增壓壓力控制功能

增壓壓力控制框圖如圖7所示。發(fā)動機控制單元ME根據(jù)特性圖進行增壓壓力控制。根據(jù)渦輪增壓器下游和上游的壓力狀況 （空氣濾清器下游的壓力傳感器和節(jié)氣門上游的壓力傳感器的壓力值）計算得到增壓壓力，壓縮比為B28／6與B28／5之比。增壓空氣的溫度由傳感器B17／8監(jiān)測，B17／8的信號不僅用于ME管理增壓空氣冷卻系統(tǒng)，也用于計算進氣系統(tǒng)中的空氣。此外，發(fā)動機控制單元還將利用空濾前后的壓力傳感器B28／4和B28／5，計算空氣濾芯前后的壓差降，來修改渦輪增壓器工作脈譜圖，從而達到限定進氣壓力的效果。為了這一控制，發(fā)動機控制單元還將接收節(jié)氣門后的壓力傳感器B28／7信號， 計算發(fā)動機的負(fù)荷。而渦輪增壓所帶來的扭矩增大，取決于油門踏板的開度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，這兩個信號分別由油門踏板傳感器B37和曲軸位置傳感器L5監(jiān)測，ME在收到信號后控制增壓壓力和節(jié)氣門 （M16／5）開度，實現(xiàn)扭矩的優(yōu)化。