Elektronisk ladetryksregulering - kontrol af turboladeraktuator

Stort set alle moderne diesel- og benzinmotorer har i dag en turbolader for at øge motoreffekt og virkningsgrad. For at der altid skal være det optimale ladetryk til rådighed, skal det løbende afpasses efter den aktuelle motorbelastning. I moderne motorer sker det ved hjælp af en elektronisk ladetryksregulering.

Vigtig sikkerhedsanvisning

De følgende tekniske informationer og praktiske tips er udarbejdet af HELLA for at hjælpe bilværkstederne professionelt med deres arbejde. De informationer, der gives på denne hjemmeside, må kun benyttes af brancheuddannede fagfolk.

1. Grundprincipper

Ladetryksregulering i turboladeren

Turboladeren udnytter energien i udstødningsgassen til at indsuge og komprimere den friske luft til forbrændingen. Dermed kommer der en større luftmængde og dermed mere ilt ind i forbrændingskammeret. Det betyder større motoreffekt og drejningsmoment. Enkelt sagt indeholder turboladeren et udstødnings- og et kompressorskovlhjul, der sidder på samme aksel. Udstødningsgassen fra motoren driver udstødningsskovlhjulet rundt, hvorved også kompressorhjulet drives rundt.

For at afpasse ladetrykket til den øjeblikkelige belastning og for at beskytte motor og turbolader er det nødvendigt med en regulering af ladetrykket. Alt efter typen af turbolader kan der være tale om en mekanisk-pneumatisk eller en elektromekanisk reguleringsanordning. I den følgende del af dette kapitel vil vi primært beskæftige os med den elektromekaniske regulering.

Elektromekanisk reguleringsanordning til turboladere

Turboladeraktuatoren, også kaldet styreboks eller ladetryksregulator, er en elektronisk reguleringsanordning til variable turboladere, og den benyttes især til turboladere af typerne Variable Nozzle Turbine (VNT) og Variable Turbine Geometry (VTG).

I disse turboladere med variabel turbinegeometri styrer aktuatoren pålideligt og præcist ledeskovlenes bevægelse. Bevægelsen af ledeskovlene påvirker strømningen af udstødningsgas mod turbinehjulet, hvorved ladetrykket ændres, således at det kan afpasses optimalt til alle omdrejningsområder. Det nødvendige ladetryk reguleres i henhold til en karakteristik, der er programmet ind i motorstyreenheden. Motorstyreenheden sender information om det ønskede ladetryk til turboladeraktuatoren i form af et signal via en databusforbindelse. Aktuatoren indstiller ledeskovlene til den korrekte vinkel i henhold til signalet.

Fordelene ved en elektronisk reguleringsanordning er:

  • Hurtigere reaktion fra turboladeren allerede ved lave omdrejningstal
  • Nøjagtig indstilling af ledeskovlene i alle omdrejningsområder
  • Forbedring af emissionerne

Indstilling af ledeskovlene

Turbinehuset indeholder bevægelige ledeskovle, der er anbragt cirkulært på en holdering, og deres akser er forbundet med en justeringsring via styretappe. Justeringsringen er igen forbundet med turbolader-aktuatoren med en stangforbindelse.

Når justeringsringen bevæges af aktuatoren, drejer alle ledeskovlene synkront, hvorved turbinens indløbsareal gøres større eller mindre. Det påvirker strømningsforholdene i udstødningsgassen og dermed turbinens omdrejningstal. Dermed kan ladetrykket forøges eller reduceres efter ønske og behov.

2. Konstruktion og funktion

The turbocharger actuator

Aktuatorens væsentligste funktion består i at bringe akslen i den position, der bestemmes af styreenheden hhv. beregnes på basis af karakteristikken.

Ved hjælp af den kontaktløse, induktive positionssensor (CIPOS-sensor) registreres og tilbagemeldes akslens position kontinuerligt. Registreringen af vinklen sker induktivt via en berøringsfri og dermed slidfri procedure, hvilket sikrer høj målenøjagtighed i hele levetiden. Den benyttede CIPOS-teknologi udmærker sig specielt ved ufølsomhed over for magnetfelter og sin høje temperaturstabilitet.

Den integrerede elektronik omfatter foruden CIPOS-sensoren til nøjagtig positionsbestemmelse også aktivering af elmotoren og en fejldiagnose. Dermed kan fejl registreres og tilbagemeldes, og der kan automatisk udledes de nødvendige reaktioner. Aktuatoren har et fleksibelt arbejdsvinkelområde og foretager en kontrolleret bevægelse helt ud til endestoppet.

Kommunikationen i bilen kan alt efter udførelse ske både via CAN-Bus og via et pulsbreddemoduleret signal (PWM).

3. Symptomer

Elektronisk ladetryksregulator defekt

Svigt i den elektromekaniske turboladeraktuator kan medføre følgende symptomer:

  • Nedsat motoreffekt
  • Dårlig eller utilstrækkelig acceleration
  • Motorkontrollampen lyser
  • Reduktion af hastigheden
  • Bilen kører i „nødprogram“
4. Fejlårsag

Årsager til defekt elektronisk ladetryksregulering

Årsagerne til en defekt i turboladeraktuatoren kan være:

  • Stangmekanismen i reguleringen eller styrespjældene går stramt eller er defekte
  • Korrosion af de elektriske komponenter som følge af miljøpåvirkninger (vand, salt, etc.)
  • Mekaniske skader som følge af udefra kommende påvirkninger

En defekt i drevet til turboladeraktuatoren følger som regel efter en fejl i indstillingen af ledeskovlene i turboladeren. Udstødningsgassen bevirker med tiden en kraftig tilsmudsning i turboladerens indre. Denne soddannelse kan forringe ledeskovlenes bevægelighed. Det medfører, at der kræves at større moment i hele reguleringsmekanismen og i sidste ende til skader i drevet i aktuatoren og fejlmeldinger i motorstyreenheden.

5. Reparationsvejledning

Fejlfinding og reparation af den elektroniske ladetryksregulator

Ved fejlfindingen skal der efter diagnosen af styreenheden først foretages en visuel kontrol af turboladeren i motorrummet.

Turbolader og dens enkelte komponenter skal altid betragtes og diagnosticeres som en enhed. De fleste bilfabrikanter leverer ikke reservedele til VNT/VTG- turboladere. Det skyldes ikke, at man regner med, at teknikerne på værkstederne ikke kan montere de enkelte komponenter, men at turboladeren og den elektromekaniske aktuator skal afstemmes eksakt til hinanden inden montering i bilen. Denne kalibrering sker i afmonteret stand i en strømningsprøvestand til turboladere (flowbench eller flow bench). På denne specielle prøvestand måles og indstilles den modelspecifikke gennemstrømningsrate (MIN/MAX flow) i forbindelse med grundindstillingen. Desuden kan det være nødvendigt - alt efter udførelse - at nogle aktuatorer inden kalibrering først skal aktiveres med en speciel karakteristik for siden at kunne genkendes af motorstyreenheden i bilen.

Selv om mange turboladeraktuatorer i det ydre ser end ud, er opbygning og konfiguration forskelligt udført og afstemt alt efter bilmodel og turboladerenhed. Der kan monteres to typer af HELLA turboladeraktuatorer i en given kombination med turboladeren i henhold til bilfabrikantens krav. Her skelner man mellem udførelserne „Smart” og „Simple“. „Smart“ styrer selvstændigt indstillingen af ledeskovlene via en integreret styreenhed, medens „Simple“ aktiveres af en overordnet motorstyreenhed. Selv om de se ens ud, er den tekniske opbygning af elektronikken, drevet og husets konfiguration helt forskellige.

Derfor er det ikke muligt at foretage reparation med udskiftning af diverse komponenter som drev eller elektronik fra forskellige aktuatorer.

6. Styreenhedsdiagnose

Kontrol med diagnoseapparat med en Mercedes-Benz E350 som eksempel

De følgende diagnoseinformationer vises med en Mercedes-Benz E350 24V CDI (212) årgang 2014 som eksempel.

Turboladeraktuatorens funktion overvåges af den tilhørende, overordnede systemstyreenhed. Fejl lagres i motorstyreenhedens fejlhukommelse, hvorfra de kan udlæses med et diagnoseapparat. Alt efter bilmodel og system kan der vælges yderligere funktioner som parametre og aktuatortest, som kan vises i diagnoseenheden. Dataene fra styreenhedskommunikationen er grundlaget for den egentlige fejlfinding og en vellykket reparation.

1

Fejlkode

I denne funktion kan fejlkoderne i fejlhukommelsen udlæses og slettes. Desuden kan informationer om fejlkoden udlæses.

I vores eksempel er stikforbindelsen til turboladeraktuatoren afmonteret, hvorved fejlkoden P004500 er blevet lagt i fejlhukommelsen.

P004500 / ladebegrænserspjæld
> elektrisk fejl eller brud

2

Parametre

I denne funktion kan der vælges og vises aktuelle måleværdier som atmosfærisk tryk og ladetryk.

3

Grundindstilling

I denne funktion kan anslagsværdierne for den nye turboladerenhed indlæres i den overordnede styreenhed.

4

Aktuatortest

Denne funktion kan den elektromekaniske turboladeraktuator aktiveres ved hjælp af diagnoseapparatet. Dermed kan der foretages en funktionskontrol af periferien og de tilhørende systemkomponenter uden større demonteringsarbejder.

5

Ledningsdiagrammer

Systemspecifikke ledningsdiagrammer fra køretøjsinformationerne kan benyttes ved fejlfinding. Her kan man f.eks. se stikbenens forbindelser i tuboladeraktuatoren og benytte dem ved den fortsatte fejlfinding.

Bemærk!

De enkelte diagnosemuligheder vises med diagnoseapparatet mega macs 77 som eksempel. De aktuelle testmuligheder og funktionsantal kan være forskellige for forskellige bilmærker, og de afhænger af den aktuelle systemkonfiguration af styreenheden.

Skematiske fremstillinger, billeder og beskrivelser bruges kun til forklaring og illustration af teksten og kan ikke anvendes som grundlag for reparation af en given bil.

Hvor nyttig er denne artikel for dig?

Slet ikke nyttigt
5
4
3
2
1
Meget nyttigt
Succes

Forkert Captcha

Forkert Captcha

Fejl

Der opstod en fejl

Find reservedele
KBA-nummer Registreringsnummer Manuel køretøjsidentifikation OE-nr.

Indtast KBA-nummeret på dit køretøj i indtastningsfeltet. Du finder KBA-nummeret i din køretøjsregistreringsattest.

Error

Unfortunately, your vehicle was not found. Please make sure that the data you entered is correct or try again.

Førende producenter
Andre producenter
Køretøjsserie Tilbage
Køretøj Tilbage

Indtast OE-nummeret i indtastningsfeltet. Du finder normalt OE-nummeret på selve reservedelen eller i køretøjets papirer.

Find reservedele
Simpel identifikation af køretøjer med KBA-nummer Bestem også reservedele med OE-numre Detaljerede produktoplysninger Find grossister i nærheden af dig
dummy
Processing Selected Car
Fabrikant
Modelserie
Køretøj
Effekt [hk/kW]
Slagvolumen [ccm]
Brændstoftype
Årgang
Motorkode

Vælg kategori:
Tilbage
dummy
Del
Send via Kopier link
URL kopieret til udklipsholderen!
Artikelnummer
Number
Artikelnummer korrekt kopieret
Søg på internettet Monteringsvejledning
Flere detaljer
Produktnavn Værdi
Færre detaljer

Your Dealer
Autoteile Krammer GmbH
dummy
Lechstraße 1-3
68199 Mannheim
Vis kort

Du kan også være interesseret i

Grundlæggende viden
E-mobilitet i værkstedets dagligdag: Teknik og krav
Electromobility is changing workshop processes: find out how workshops handle high-voltage systems, new diagnostics procedures and targeted qualifications
Læsetid: 14 null
Kontrol af multifunktionsregulator
Grundlæggende viden
Kontrol af generatorregulator
Find ud af, hvordan du kontrollerer multifunktionsregulatoren, måler generatorens spænding og sikrer, at regulatoren fungerer korrekt.
Læsetid: 3 minutter
Signalhorn, udskiftning
Grundlæggende viden
Udskiftning af horn - vejledning
Trin-for-trin vejledning til udskiftning af hornet på forskellige modeller, såsom Audi TT/RS og Grand Cherokee.
Læsetid: 4 minutter
Acceleratorpedalsensor
Grundlæggende viden
Gaspedalsensor - funktion, opbygning & fejlfinding
Vigtige tips til kontrol af gaspedalsensoren og udbedring af fejl – praktisk viden til dit værksted.
Læsetid: 2 minutter
Knastakselsensor
Grundlæggende viden
Knastakselsensor - funktion og fejlfinding
Lær alt om funktionen og testningen af kamakselssensoren og mulige symptomer på en defekt.
Læsetid: 2 minutter
Gasspjældskontakt
Grundlæggende viden
Gasspjældskontakt - Funktion & fejlfinding
Alt, hvad du behøver at vide for at diagnosticere og reparere gasspjældskontakten – nyttige værkstedsråd.
Læsetid: 1 minut
Gasspjældspotentiometer
Grundlæggende viden
Gasspjældspotentiometer - funktion & fejlfinding
Lær, hvordan du kontrollerer et gasspjældspotentiometer for fejl og genkender de mest almindelige symptomer.
Læsetid: 1 minut
Indsprøjtningsdyse
Grundlæggende viden
Indsprøjtningsdyse / Indsprøjtningsventil - Funktion & kontrol
Find ud af, hvordan du diagnosticerer en defekt brændstofinjektor og udskifter den på værkstedet.
Læsetid: 4 minutter
Bankesensor
Grundlæggende viden
Bankesensor - funktion & fejlfinding
Find ud af, hvordan du kontrollerer bankesensoren for fejlfunktioner og afhjælper eventuelle fejlsymptomer.
Læsetid: 2 minutter
Luftmassemåler, kontrol
Grundlæggende viden
Luftmassemåler, kontrol - symptomer og fejlfinding
Lær, hvordan du kontrollerer en luftmængdesensor, finder defekte sensorer og udskifter dem på professionel vis.
Læsetid: 2 minutter

Kort spørgsmål

Fantastisk! Bare et skridt mere

Abonnementet er oprettet

Gå til din indbakke og bekræft din e-mailadresse, så du ikke går glip af vores opdateringer!

Gør dig klar til helt nye tekniske videoer, råd om bilreparationer, kurser, nyttige diagnostiske tip, marketingkampagner og meget mere... leveret direkte til din indbakke hver anden uge!