Система наддуву повітря Volvo XC40 з 2018 року

3. Система наддуву повітря

Автомобілі з бензиновими двигунами об'ємом 1,5 л

Опис системи

Турбонагнітач необхідний для задоволення пікової потужності і моменту, що крутить, а також на всіх оборотах двигуна при високому крутному моменті. Турбонагнітач приводиться в дію турбіною, яка обертається під дією відпрацьованих газів двигуна. Він використовує пневматичний перепускний клапан, а випускний колектор вбудований у головку циліндрів. Для турбонагнітачів додано кронштейн для зниження вібрацій.

Було розроблено дві специфікації системи турбонаддува для покриття всіх положень потужності для 3-циліндрового двигуна Drive E. Обидва турбонагнітачі використовують раму одного розміру та обертання коліс проти годинникової стрілки. Вони обидва мають робоче колесо турбіни однакового розміру та геометрії, але різну відносну площу. Компресори відрізняються за розміром та геометрією колеса. Обидві модифікації турбонагнітачів мають однакові інтерфейси з навколишніми компонентами.

Турбокомпресор / турбонагнітач

Опис

1. Перепускний клапан відпрацьованих газів у турбокомпресорі.
2. Вакуумний насос.
3. Вакуумна лінія.
4. Вал заслінки.
5. Привід заслінки (керування тиском наддуву).
6. Байпасний клапан турбокомпресора.
7. Підключення впускної трубки рідини, що охолоджує.
8. Підключення випускної трубки охолоджувальної рідини.

Турбонагнітач оснащений перепускною заслінкою та повітряним перепускним клапаном. Турбонагнітач охолоджується охолоджувальною рідиною з контуру охолоджуючої рідини двигуна і змащується моторним маслом. Управління перепускною заслінкою турбонагнітачів здійснюється за допомогою вакууму. Вакуум створюється механічним вакуумним насосом.

У разі несправності вакуумної системи блок дросельної заслінки використовується для запобігання повітряному потоку і, таким чином, запобігання небезпечним обертам двигуна.

Клапан рециркуляції:

Для рециркуляції повітря при закритій дросельній заслінці є перепускний клапан рециркуляції. Перепускний клапан рециркуляції має пневматичне керування. Якщо педаль акселератора була різко відпущена, відбувається підвищення тиску, що може призвести до шуму (пульсації). Завдання перепускного клапана полягає в тому, щоб направити цей тиск назад на бік впуску в турбонагнітач.

Це означає, що коли перепускний клапан відкритий, перепускна заслінка також відкривається і кількість обертів турбонагнітачів знижується. Це знижує потенційні шуми пульсації. Повітря знову прямує назад між датчиком масової витрати повітря та турбонагнітачем, щоб не впливати на виміряне значення маси повітря. Повітря знову прямує між датчиком масової витрати повітря та турбонагнітачем, щоб надати якомога менший вплив на виміряне значення масової витрати повітря.

Зняття та встановлення

1. Злийте рідину, що охолоджує.

2. Зніміть каталітичний перетворювач.

3. Відкрутіть два гвинти кріплення та зніміть захисний кожух.

4. Від'єднайте електричний роз'єм.

5. Відкрутіть два болта кріплення і зніміть трубку зливу олії з турбокомпресора. Одразу після від'єднання трубки закрийте всі отвори відповідними заглушками для запобігання попаданню вологи та пилу. Видаліть у відходи ущільнення трубки.

Примітка:
- Перед від'єднанням переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.
- Під час встановлення переконайтеся, що використовуються нові ущільнення.
- Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

6. Відкрутіть болти кріплення (1 і 2), після чого від'єднайте трубку охолоджувача рідини турбокомпресора, що подає і зворотну. Одразу після від'єднання трубок закрийте всі отвори відповідними заглушками для запобігання попаданню вологи та пилу. Видаліть у відходи кільця ущільнювачів трубок.

Примітка:
- Будьте готові зібрати витікаючу рідину.
- Момент затягування болтів кріплення при установці: 24 Н∙м (болт 1 (М8)) та 10 Н∙м (болт 2 (М6)).

7. Зніміть фіксатор, послабте хомут кріплення та зніміть резонатор.

8. Натисніть на фіксатор і від'єднайте слухавку, показану нижче.

9. Зніміть фіксатор димаря.

10. Послабте затискачі та приберіть компоненти, показані на рисунках нижче.

11. Відкрутіть болт кріплення утримувача повітроводу.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

12. Відкрутіть болт кріплення тримача повітроводу. Послабте хомути та фіксатори трубок.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

13. Зніміть повітропровід у напрямку стрілки.

14. Звільніть стопорний язичок і зніміть шланг з турбокомпресора в напрямку стрілки.

15. Викрутіть болти кріплення трубок.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М8) при встановленні: 24 Н∙м.

16. Відкрутіть два болта кріплення і зніміть трубку турбокомпресора. Одразу після від'єднання трубки закрийте всі отвори відповідними заглушками для запобігання попаданню вологи та пилу. Видаліть у відходи ущільнення трубки.

Примітка:
- Перед від'єднанням переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.
- Під час встановлення переконайтеся, що використовуються нові ущільнення.
- Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

17. Поступово відкрутіть гайки (1) та болти (2) кріплення, після чого зніміть турбокомпресор у зборі.

Увага:
Прослідкуйте за тим, щоб настановні поверхні турбокомпресора та головки блоку циліндрів були чистими та вільними від забруднень.

Примітка:
Момент затягування кріплень при встановленні: 20 Н∙м.

18. Зніміть та видаліть у відходи прокладку турбокомпресора.

Примітка:
Під час встановлення переконайтеся, що використовується нова прокладка.

19. Установка виконується у порядку, зворотному порядку зняття.

Охолоджувач повітря, що нагнітається

Зняття та встановлення

Виконується аналогічно, як і на автомобілях з бензиновими двигунами об'ємом 2,0 л (див. нижче).

Автомобілі з бензиновими двигунами об'ємом 2,0 л

Опис системи

1. Повітропровід від повітрозабору.
2. Турбоагрегат.
3. Трубопровід подачі повітря, що нагнітається, в охолоджувач.

У цьому двигуні використовується система наддуву, що складається з одного турбокомпресора (2).

Турбокомпресор / турбонагнітач

Опис

Бензиновий двигун з архітектурою двигуна Volvo (VEA) може бути оснащений тільки турбонагнітачем або комбінованим турбонагнітачем та нагнітачем залежно від рівня потужності двигуна. Турбонагнітач є спіральним одинарним турбонагнітачем з корпусом турбіни і колектором, об'єднаними в один вузол. Двигуни з меншою потужністю мають систему наддуву, що складається тільки з турбонагнітача газів, що відпрацювали. Турбокомпресор базової продуктивності, що використовується в цих модифікаціях, має підшипник меншого розміру, і як нагнітач, так і секція турбіни трохи менше за розміром у порівнянні з турбонагнітачем високої продуктивності.

Система керування турбонаддувом:

Перепускний клапан турбонагнітача регулюється вакуумною системою з вакуумом від механічного вакуумного насоса і керується вакуумним регулятором. Це дозволяє регулювати клапан перепуску незалежно від доступного тиску наддуву. Це веде до більшої точності, швидшого керування та можливості відкривати перепускний клапан у випадках, які раніше не можна було регулювати.

Наприклад, каталітичний нейтралізатор може прогріватися швидше при відкритті перепускного клапана на оборотах холостого ходу. Гази, що відпрацювали, можуть проходити через корпус турбіни без уповільнення турбіною. У цьому випадку відпрацьовані гази мають менші втрати температури, і втрати вихідної потужності будуть меншими.

Перепускний клапан нерегульований закритий. У разі несправності вакуумної системи використовується привід електронної дросельної заслінки (ETA) з підтримкою з боку заслінки, щоб блокувати потік повітря і тим самим запобігти небезпечним обертам двигуна.

Перепускний клапан керування:

Перепускний керуючий клапан є електромагнітним клапаном, який отримує живлення 12 В від реле системи. Даний клапан керується електронним блоком керування двигуном (ECM) і відкривається за сигналом PWM шляхом підключення на масу блоком ECM. Клапан керує відкриттям між вакуумним резервуаром та напірною камерою перепускного клапана. У режимі холостого ходу (відкритий контур) клапан закритий.

Запобіжний клапан:

Є рециркуляційний запобіжний клапан з електричним керуванням для рециркуляції повітря при закритій заслінці.

У разі підвищеного тиску у впускному колекторі (тиску турбонаддува) і при швидкому відпусканні педалі акселератора створюється зростаючий тиск, що може призвести до ненормального шуму (пульсації). Призначення запобіжного клапана полягає в тому, щоб відводити цей тиск назад на бік впуску в турбонагнітач.

Це означає, що частота обертання ротора турбокомпресора зберігається і тиск наддуву доступний негайно, у той час як відбувається зниження шуму.

Повітря знову відводиться назад між датчиком масової витрати повітря та турбонагнітачем, щоб не впливати на виміряне значення маси повітря. ECM управляє увімкненим/вимкненим положенням клапана струмом 12 В.

Зняття та встановлення

1. Злийте рідину, що охолоджує.

2. Зніміть каталітичний перетворювач.

3. Від'єднайте електричний роз'єм та приберіть убік джгут проводів.

4. Відкрутіть два нижні болти кріплення повітропроводу до турбокомпресора.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

5. Відкрутіть верхній болт кріплення і зніміть повітропровід з турбокомпресора в напрямку стрілок (1) і (2).

6. Від'єднайте вакуумну трубку від клапана.

7. Ослабте хомут кріплення шланга.

8. Вийміть фіксатор (1) і зніміть шланг у напрямку стрілки (2).

Примітка:
Перед встановленням:
- Перевірте, щоб шланг був чистим та вільним від стороннього матеріалу.
- Переконайтеся, що ущільнювач встановлено правильно.

9. Відкрутіть три болта кріплення, після чого зніміть теплозахисний екран турбокомпресора.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

10. Відкрутіть болт кріплення (1) і від'єднайте трубку подачі масла в турбокомпресор. Відкрутіть болт кріплення (2), після чого від'єднайте трубку охолоджувача рідини турбокомпресора, що подає і зворотну. Відразу після від'єднання трубок закрийте всі отвори відповідними заглушками для запобігання попаданню вологи та пилу.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення при встановленні: 26 Н∙м (болт 1) та 10 Н∙м (болт 2 (М6)).

11. Відкрутіть два болта кріплення і від'єднайте трубку зливу масла з турбокомпресора. Відразу після від'єднання трубки закрийте всі отвори відповідними заглушками для запобігання попаданню вологи та пилу.

Примітка:
- Перед від'єднанням переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.
- Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

12. Поступово відверніть болти та гайки кріплення турбокомпресора до головки блоку циліндрів у зворотній послідовності (7-1), показаній на малюнку нижче.

Увага:
Прослідкуйте за тим, щоб настановні поверхні турбокомпресора та головки блоку циліндрів були чистими та вільними від забруднень.

Примітка:
- При установці болти та гайки кріплення затягуйте у послідовності, показаній на малюнку нижче.
- Момент затягування болтів і гайок кріплень при встановленні: 10 Н∙м (етап 1) та 20 Н∙м (етап 2).

13. Зніміть турбокомпресор у збиранні.

14. Встановлення виконується у порядку, зворотному порядку зняття.

Охолоджувач повітря, що нагнітається

Зняття та встановлення

1. Зніміть вентилятор системи охолодження.

2. Зніміть накладку переднього бампера.

3. Зніміть спойлерний дах-жалюзі, що діє.

4. Звільніть блокування у напрямку стрілок (1) та (2), після чого від'єднайте шланг у напрямку стрілки (3). Повторіть цей крок на іншій стороні охолоджувача повітря, що нагнітається.

5. Відкрутіть болти кріплення і зніміть деталь, що на малюнку нижче.

6. Натисніть на фіксатор (1) і звільніть охолоджувач повітря, що нагнітається, зсунувши його в напрямку стрілки (2).

7. Зніміть охолоджувач повітря, що нагнітається, вниз.

8. Установка виконується у порядку, зворотному порядку зняття.

Автомобілі з дизельними двигунами

Опис системи

1. Повітропровід від повітрозабору.
2. Турбокомпресор високого тиску.
3. Трубопровід, що з'єднує турбокомпресор низького тиску з турбокомпресором високого тиску.
4. Турбокомпресор низького тиску.
5. Трубопровід подачі повітря, що нагнітається, в охолоджувач.

У цьому двигуні використовується двоступінчаста система наддуву, що складається з одного турбокомпресора низького тиску (4) та одного турбокомпресора високого тиску (2).

Турбокомпресор / турбонагнітач

Опис

Двигун оснащений двоступінчастою системою наддуву, що складається з турбонагнітачів фірми Borg-Warner. Установка включає турбонагнітач меншого розміру і турбонагнітач більшого розміру. Невеликий турбонагнітач працює на низьких оборотах двигуна (RPM), а турбонагнітач більшого розміру збільшує потужність двигуна на більш високих оборотах двигуна.

Система керування турбонаддувом:

Система керування турбонагнітачем керується вакуумом від механічного вакуумного насоса за допомогою регулятора вакууму. Система керування турбонагнітачом складається з наступних компонентів:

1. Вакуумна камера.

2. Керуючий соленоїд.

3. Керуючий соленоїд.

4. Привід перепускного клапана.

5. Привід байпасу турбокомпресора.

6. Вакуумний насос.

У разі несправності в системі електронний блок керування двигуном (ECM) виявляє надто низький або надто високий тиск наддуву. Після цього ECM обмежує вихідний момент двигуна, що крутить, обмежуючи подачу палива в двигун.

Перепускний клапан:

ECM регулює положення клапана керування турбонагнітачем за допомогою сигналу PWM на 12 В. Це дозволяє регулювати тиск у вакуумному приводі, що, своєю чергою, впливає на положення перепускного клапана для турбонаддува низького тиску. Клапан працює з використанням вакууму.

Клапан управління турбокомпресора, байпас:

ECM регулює положення клапана керування турбонагнітачем за допомогою сигналу PWM на 12 В. Таким чином регулюється тиск у вакуумному приводі, яке, своєю чергою, впливає на положення перепускного клапана. Клапан працює з використанням вакууму.

Зняття та встановлення турбокомпресора високого тиску

1. Зніміть каталітичний перетворювач.

2. Зніміть передній датчик температури відпрацьованих газів.

3. Зніміть праве переднє колесо.

4. Звільніть блокування та від'єднайте шланг.

5. Відкрутіть болт кріплення тримача шланга.

6. Зніміть шланг у напрямку стрілок (1) та (2).

7. Відкрутіть три болта кріплення, після чого зніміть верхній теплозахисний екран турбокомпресора.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

8. Від'єднайте вакуумну трубку від клапана.

9. Відкрутіть болт кріплення турбокомпресора.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

10. Відкрутіть болт кріплення і від'єднайте трубку подачі масла в турбокомпресор низького тиску.

Увага:
- Будьте готові зібрати масло, що витікає.
- Переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення при встановленні: 25 Н∙м.

11. Відкрутіть два болта кріплення (1), після чого зніміть шланг у напрямку стрілок (2 та 3).

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

12. Послабте два хомути кріплення і зніміть шланг, показаний на малюнку нижче.

13. Відкрутіть два болта кріплення і потім зніміть трубку зливу олії з турбокомпресора. Відразу після зняття трубки закрийте всі отвори відповідними заглушками для запобігання попаданню вологи та пилу.

Примітка:
- Перед від'єднанням переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.
- Під час встановлення переконайтеся, що прокладка трубки встановлена ​​правильно.
- Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

14. Відкрутіть чотири болти кріплення, після чого зніміть нижній теплозахисний екран турбокомпресора.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

15. Відкрутіть болт кріплення та від'єднайте трубку датчика, показану на малюнку нижче.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення при встановленні: 18 Н∙м.

16. Відкрутіть болт кріплення і зніміть датчик у зборі, показаний на малюнку нижче.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

17. Відкрутіть чотири болти кріплення і зніміть шланг, показаний на малюнку нижче.

Примітка:
- Під час встановлення переконайтеся, що прокладки шланга встановлені правильно.
- Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

18. Відкрутіть болт кріплення та зніміть перший кожух турбокомпресора.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

19. Відкрутіть болти кріплення (1 і 2), після чого зніміть другий кожух турбокомпресора.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення при встановленні: 10 Н∙м (болт 1 (М6)) та 24 Н∙м (болт 2 (М8)).

20. Відкрутіть два болта кріплення і від'єднайте трубку, показану на малюнку нижче.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М8) при встановленні: 24 Н∙м.

21. Від'єднайте вакуумну трубку від клапана.

22. Відкрутіть болт кріплення і від'єднайте трубку подачі масла в турбокомпресор від блоку циліндрів.

Увага:
- Будьте готові зібрати масло, що витікає.
- Переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення при встановленні: 48 Н∙м.

23. Відкрутіть болт кріплення і від'єднайте трубку подачі масла в турбокомпресор високого тиску.

Увага:
- Будьте готові зібрати масло, що витікає.
- Переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.

Примітка:
Момент затягування болта кріплення при встановленні: 26 Н∙м.

24. Відкрутіть два болта кріплення і зніміть трубку зливу олії з турбокомпресора. Відразу після зняття трубки закрийте всі отвори відповідними заглушками для запобігання попаданню вологи та пилу.

Примітка:
- Перед від'єднанням переконайтеся, що ділянка навколо трубки чиста.
- Під час встановлення переконайтеся, що прокладка трубки встановлена ​​правильно.
- Момент затягування болтів кріплення (М6) при встановленні: 10 Н∙м.

25. Відкрутіть два болта кріплення кронштейна.

Примітка:
Момент затягування болтів кріплення (М8) при встановленні: 24 Н∙м.

26. Рівномірно відверніть болти та гайки кріплення турбокомпресора до головки блоку циліндрів у зворотній послідовності (8-1), показаній на малюнку нижче.

Увага:
Прослідкуйте за тим, щоб настановні поверхні турбокомпресора та головки блоку циліндрів були чистими та вільними від забруднень.

Примітка:
- При установці болти та гайки кріплення затягуйте у послідовності, показаній на малюнку нижче.
- Момент затягування болтів і гайок кріплень при встановленні: 10 Н∙м (етап 1) та 20 Н∙м (етап 2).

27. Зніміть турбокомпресори у зборі.

Примітка:
Для цієї операції потрібна допомога ще одного механіка.

28. За потреби перевстановіть компоненти турбокомпресора.

29. Установка виконується у порядку, зворотному порядку зняття.

Зняття та встановлення турбокомпресора низького тиску

1. Зніміть турбокомпресор високого тиску.

2. Поверніть п'ять болтів кріплення рівномірно і зніміть турбокомпресор низького тиску з турбокомпресора високого тиску. Зніміть та видаліть у відходи прокладку між турбокомпресорами.

Увага:
Прослідкуйте за тим, щоб настановні поверхні турбокомпресорів були чистими та вільними від забруднень.

Примітка:
При встановленні:
- Переконайтеся, що використовується нова прокладка.
- Болти кріплення затягуйте у послідовності, показаній на малюнку нижче, та з моментом затягування: 10 Н∙м (етап 1) та 40 Н∙м (етап 2). П'ятий (нижній) болт кріплення на малюнку нижче не показаний.

3. За потреби перевстановіть компоненти турбокомпресора.

4. Установка виконується у порядку, зворотному порядку зняття.

Охолоджувач повітря, що нагнітається

Зняття та встановлення

Виконується аналогічно, як і на автомобілях з бензиновими двигунами об'ємом 2,0 л (див. вище).