เทอร์โบชาร์จแบบหลายระดับ M57TU2TOP

เทอร์โบชาร์จแบบหลายระดับ M57TU2TOP

ตั้งแต่ 09/06 จะนำเทอร์โบชาร์จแบบหลายระดับซึ่งรู้จักกันดีจาก M57TUTOP มาใช้งานกับ M57TU2 ด้วย โดยเริ่มใช้เป็นครั้งแรกใน E90/91 และ E83

คำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับอุปกรณ์

กลุ่มเทอร์โบชาร์จเจอร์, มองจากด้านขวา

กลุ่มเทอร์โบชาร์จเจอร์, มองจากด้านขวา

ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดสำหรับการทำงานของฟังก์ชั่นเทอร์โบชาร์จแบบสองระดับคือ :

1 เทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดเล็ก

ขนาดของเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ใช้ มีความสำคัญมากต่อการทำงานของเครื่องยนต์ (กำลังส่งออกและการตอบสนอง) เทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดเล็กมีการตอบสนองที่ดีมาก เนื่องจากใช้แก๊สไอเสียเพียงเล็กน้อยในการขับเคลื่อนการทำงาน ขณะเร่งความเร็ว ความดันเสริมจะถูกสร้างขึ้นอย่างรวดเร็ว แสดงว่าเครื่องยนต์มีการตอบสนองที่ช้าเล็กน้อยมาก

เทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดใหญ่ 1 ตัว

ลักษณะของเทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดใหญ่จะต่างออกไป ขณะเร่งความเร็ว ต้องใช้แก๊สไอเสียปริมาณมากในการขับเคลื่อนการทำงาน ดังนั้น เทอร์โบชาร์จเจอร์และรวมไปถึงเครื่องยนต์ด้วย จึงมีการตอบสนองอย่างช้าๆ ในขณะเร่งความเร็ว อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ต้องการกำลังส่งออกสูง ซึ่งก็คือ ต้องการความดันอัดและปริมาณอากาศที่ไหลผ่านสูง เทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดใหญ่จะมีประโยชน์มากเนื่องจากมีขนาดหน้าตัดกว้าง

สำหรับเทอร์โบชาร์จแบบสองระดับ จะติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์ทั้งสองแบบเรียงกัน ในขั้นแรก แก๊สไอเสียจะขับเทอร์ไบน์ขนาดเล็กก่อน จากนั้น จึงขับเทอร์ไบน์ขนาดใหญ่ ที่ด้านไอดี คอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่จะอัดอากาศบริสุทธิ์ก่อน จากนั้น คอมเพรสเซอร์ขนาดเล็กจะทำเช่นเดียวกัน

ลิ้นอากาศควบคุมเทอร์ไบน์

ลิ้นอากาศควบคุมเทอร์ไบน์จะควบคุมการกระจายการไหลของไอเสียระหว่างเทอร์ไบน์ชุดใหญ่และชุดเล็ก ลิ้นอากาศควบคุมเทอร์ไบน์จะได้รับการปรับแบบนิวเมติกโดยกระบอกไดอะแฟรม ลิ้นอากาศควบคุมเทอร์ไบน์สามารถปรับตั้งได้ คอนเวอร์เตอร์ความดันอิเล็กโทรนิวแมติกจะใช้สุญญากาศระดับต่ำกับกระบอกไดอะแฟรม

แผงบายพาสคอมเพรสเซอร์

แผงบายพาสคอมเพรสเซอร์ช่วยให้เกิดการบายพาสของคอมเพรสเซอร์ขนาดเล็กที่ด้านไอดี แผงบายพาสคอมเพรสเซอร์จะได้รับการปรับแบบนิวเมติกโดยกระบอกไดอะแฟรม แผงบายพาสคอมเพรสเซอร์จะเปิดออกจนสุดหรือปิดจนสนิท วาล์วเปลี่ยนทางไฟฟ้าจะใช้สุญญากาศระดับต่ำกับกระบอกไดอะแฟรม

วาล์วประตูไอเสีย

เมื่อถึงระดับปกติ วาล์วประตูไอเสียจะเปิดออกเพื่อไม่ให้มีความดันเสริมสูงเกิน ิแก๊สไอเสียส่วนหนึ่งจะถูกจ่ายผ่านวาล์วประตูไอเสียไปยังเทอร์ไบน์ขนาดใหญ่ วาล์วประตูไอเสียจะได้รับการปรับแบบนิวเมติกโดยกระบอกไดอะแฟรม วาล์วประตูไอเสียสามารถปรับตั้งได้ คอนเวอร์เตอร์ความดันอิเล็กโทรนิวแมติกจะใช้สุญญากาศระดับต่ำกับกระบอกไดอะแฟรม

ชุดควบคุม DDE

DDE ทำให้การสั่งงานดีขึ้น ชุดควบคุม DDE จะสั่งงานแอ๊คทูเอเตอร์ที่กล่าวถึงข้างต้นในการชาร์จแบบสองระดับ

การทำงานของระบบ

ในการกำหนดค่าเทอร์โบชาร์จเจอร์ ต้องผสมผสานระหว่างการตอบสนองที่ดีและกำลังส่งออกสูงเสมอ เทอร์โบชาร์จเจอร์ที่มีรูปร่างเทอร์ไบน์แบบปรับได้ที่ BMW ใช้อยู่ จะลดข้อเสียของเทอร์โบชาร์จแบบระดับเดียวลง แม้ว่าจะไม่สามารถแก้ไขได้ทั้งหมดก็ตาม ในการใช้เทอร์โบชาร์จแบบหลายระดับ เทอร์โบชาร์จเจอร์ทั้งสองตัวจะทำงานร่วมกัน ทำให้ได้การทำงานที่ดีที่สุด

• การทำงานขณะที่ความเร็วรอบเครื่องและโหลดต่ำ :
  ท่อบายพาสของคอมเพรสเซอร์ขนาดเล็กและเทอร์ไบน์ขนาดเล็กจะปิด ในขั้นแรก แก๊สไอเสียจะขับเทอร์ไบน์ขนาดเล็กก่อน จากนั้น จึงขับเทอร์ไบน์ขนาดใหญ่ ที่ด้านไอดี คอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่จะอัดอากาศบริสุทธิ์ก่อน จากนั้น คอมเพรสเซอร์ขนาดเล็กจะทำเช่นเดียวกัน
  
• การทำงานขณะที่ความเร็วรอบเครื่องและโหลดปานกลาง :
  เมื่อมีการเร่งความเร็วขึ้น เทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดใหญ่จะมีความสำคัญเพิ่มขึ้น ลิ้นอากาศควบคุมเทอร์ไบน์จะจ่ายแก๊สไอเสียไปยังเทอร์ไบน์ทั้งสองตัว การปรับแบบปรับได้ของลิ้นอากาศควบคุมเทอร์ไบน์จะปรับความดันเสริม
  
• การทำงานขณะที่ความเร็วและโหลดสูง :
  เทอร์ไบน์ขนาดเล็กและคอมเพรสเซอร์ขนาดเล็กจะถูกเบี่ยงออกโดยแผงบายพาสคอมเพรสเซอร์และลิ้นอากาศควบคุมเทอร์ไบน์ที่เปิดออกจนสุด ทำให้เทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดใหญ่สามารถจ่ายมวลอากาศในปริมาณมากได้โดยไม่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ขนาดเล็กมาขวางอากาศ ขั้นตอนการอัดจะทำที่คอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่โดยเฉพาะ
  

โครงสร้างของระบบสุญญากาศ

ตัวจ่ายสุญญากาศ, มองจากด้านซ้าย