分级增压系统 M57TU2TOP

分级增压系统 M57TU2TOP

自 2006 年 9 月起在 M57TU2 上使用 M57TUTOP 上已采用的分级增压系统。首次使用是在 E90/91 中和 E83 中。

部件简短描述

增压器组，右前视图

增压器组，左前视图

两级涡轮增压功能最重要的部件是：

1 个小涡轮增压器

所用涡轮增压器的大小对发动机工作状态 (功率和响应性能) 有决定性影响。小涡轮增压器由于需要由废气加速的质量较小，所以具有很好的响应性能。在 "踩油门" 时可很快建立增压压力。发动机因此反应迅速，延迟很小。

1 个大涡轮增压器

大涡轮增压器的表现不一样。在 "踩油门" 时废气必须对大的质量进行。涡轮增压器和发动机在加速时反应较迟钝。然而如果期望高输出功率，即需要高增压压力和空气量，则大涡轮增压器由于横截面较大而具有优势。

对于两级涡轮增压系统，这两个涡轮增压器串联。废气首先驱动小涡轮机，然后驱动大涡轮机。在新鲜空气侧大压缩机首先对新鲜空气进行压缩，然后小压缩机对新鲜空气进行压缩。

涡轮机调节翻板

涡轮机调节翻板控制废气流在小涡轮机和大涡轮机之间的分配。涡轮机调节翻板由一个膜片箱气动调整。涡轮机调节翻板能够可变调节。电气动压力变换器向膜片箱施加真空。

压缩机旁路翻板

压缩机旁路翻板能够在空气侧绕过小压缩机。压缩机旁路翻板由一个膜片箱气动调整。压缩机旁路翻板可完全打开或完全关闭。一个电动转换阀向膜片箱施加真空。

减压装置阀门

在达到额定功率时，减压装置阀门打开，以防增压压力过高。一部分废气通过减压装置阀门经过大涡轮机。此减压装置阀门由一个膜片箱气动调整。减压装置阀门能够可变调节。电气动压力变换器向膜片箱施加真空。

DDE 控制单元

为进行控制而进一步开发了 DDE。DDE 控制单元也控制两级增压系统的上述作动器。

系统功能

为了设计一个涡轮增压器，总是必须在良好的响应性能和高输出功率之间进行折中。通过在 BMW 车辆上使用的具有可变涡轮几何形状的涡轮增压器，可以降低单涡轮增压系统的这些缺点，然而无法完全排除。在分级增压系统上，两个涡轮增压器协同工作，从而达到最佳工作状态。

• 低负荷和低转速时的功能：
  绕过小压缩机和小涡轮机的管路关闭。废气首先驱动小涡轮机，然后驱动大涡轮机。在新鲜空气侧大压缩机首先对新鲜空气进行压缩，然后小压缩机对新鲜空气进行压缩。
  
• 中等负荷和中等转速时的功能：
  随着转速的上升，大涡轮增压器的影响不断增大。可通过涡轮机调节翻板将废气流分配到两个涡轮机。可通过涡轮机调节翻板的可变调节对增压压力进行调节。
  
• 高负荷和高转速时的功能：
  通过完全打开的压缩机旁路翻板和涡轮机调节翻板绕过小涡轮机和小压缩机。于是大涡轮增压器输送大的空气质量，而小涡轮增压器不会妨碍空气流动。仅大压缩机做压缩功。
  

真空系统的结构

真空分配器，左前视图