Turbo pressure control что это

Как читать турбокарту

При просмотре параметров турбокомпрессоров сразу натыкаешься на такое понятие как турбокарта (COMPRESSOR MAP). Например, первые установки турбины на ЗМЗ-409 компания ТД Моторс начала делать с турбиной GT2860R.

По вертикальной оси (ось ординат) располагается показатель отношения давлений на выходе и входе компрессора (Pressure ratio), по горизонтальной оси (ось абсцисс) показан массовый расход воздуха прокачиваемый компрессором (Air Flow).

Величина PR характеризует степень сжатия воздуха компрессором.

Небольшое отступление: в расчетах используется Абсолютное и Относительное давление.

Под абсолютным давлением понимается давление в условиях полного (абсолютного) вакуума. То есть такое давление, которое показывал бы прибор в космическом (безвоздушном) пространстве. Естественно, такое давление (как и абсолютная температура) может быть только положительным или равняться нулю. Так как на Земле мы практически всегда находимся в атмосфере, то абсолютное давление атмосферы на уровне моря так и назвали «атмосферой», или сокращенно 1атм.

Как рассчитать Pressure Ratio?
К примеру мы хотим рассмотреть ситуацию работы компрессора при 0.7 атм наддува в коллекторе. Для начала вспомним, что «наддув» это относительное давление, а мы везде оперируем только абсолютным. Поэтому добавляем к нему +1.0 атмосферного давления и дальше имеем в виду что у нас 1.7атм абсолютного давления в коллекторе.
В нашем случае, при нормальном атмосферном давлении на входе в турбину, соотношение давлений будет таким:

PR = Pcr / Pin = 1.7 / 1.0 = 1.7

Здесь мы не учитываем сопротивление воздушного фильтра и воздуховодов перед турбиной. Обычно, в зависимости от вариантов их исполнения, давление на входе уменьшается на 0.02-0.10атм. Тогда формула расчета (при потерях 0.06атм) приобретет вид:

Air Flow или расход воздуха

По горизонтальной оси находится «массовый расход воздуха».

Исторически это величина на компрессорных картах выражается в lb/min (в фунтах воздуха за минуту времени). Фунт это 0.45кг, а минута это 60 секунд.

Поскольку мощность двигателя напрямую зависит от количества топливо-воздушной смеси которая закачивается в цилиндры, то массовый расход, это, одна из главных характеристик которую мы можем получить, изучая компрессорную карту.
При прохождении через мотор 1 фунта воздуха в минуту, современные моторы вырабатывает в среднем 9-11 лошадиных сил мощности. Поэтому даже беглый взгляд на компрессорную карту может нам сказать, на какую потенциальную мощность мы можем рассчитывать с этой турбиной.
На приведенном выше примере, область работы компрессора заканчивается примерно на 36 фунтах, соответственно эту турбину грубо можно сразу оценить на 360лс.

Граница Surge

Граница Surge (помпаж) это крайняя левая линия компрессорной карты (закрашена красно-розовым цветом).
Работа компрессора левее этой границы, т.е. за пределами обозначенной компрессорной картой, связана с нестабильностью воздушного потока, всплесками и провалами наддува. Длительная работа компрессора в таком режиме приводит к преждевременному выходу его из строя в виду большой переменной нагрузки на подшипники и крыльчатку компрессора.

Турбина может попасть в режим Surge в нескольких случаях.

Третий, связан с износом турбины: сопло турбины повреждено; на крыльчатке турбины отложилось большое количество кокса (продукты горения топлива); заслонки трубопровода открываются не полностью; повреждён интеркулер; сопротивление сжатого воздуха чрезмерно (оно превышает силу его сжатия). Но этот случай относится уже к ремонту, здесь мы его рассматривать не будем.

Часто такие эксперименты проводят тюнинговые фирмы.
Установка корпуса турбины с «Ported Shroud» позволяет перенаправить часть воздуха из компрессора обратно во впуск и тем самым сдвинуть границу Surge левее по графику турбокарты.
При прочих равных условиях такая конструкция дает возможность использовать больший компрессор при меньшей турбинной части без нежелательных эффектов помпажа.

Граница эффективности компрессора (Choke line)

Как линия Surge ограничивает карту слева, так граница эффективности ограничивает ее справа.
Garrett на своих картах указывает область работы компрессора до 60-58% эффективности. Все, что находится правее этой границы, будет иметь эффективность ниже 58% и использование компрессора в этой области теряет смысл. За этим пределом начинается неоправданно большой нагрев сжимаемого компрессором воздуха, а скорость вращения турбины выходит за допускаемые производителем значения.

Зоны эффективности компрессора

Это концентрические замкнутые линии, расходящиеся из центральной области карты. Возле каждой такой линии подписано значение эффективности компрессора приходящуюся на эту область. Самая маленькая область в центральной части соответствует максимально возможной эффективности компрессора. По мере удаления от центра мы будем попадать в области все меньшей и меньшей эффективности пока не упремся либо в предел по Surge слева, либо в предел по производительности справа.

Скорость вращения турбины (Maximum Permissible Speed)

Линии, обозначенные на карте как «скорость вращения турбины», показывают с какой скоростью будет вращаться вал турбины в этой области. Значения выражаются в оборотах вала за минуту времени. С ростом скорости вращения турбины у нас увеличивается давление и/или расход воздуха через компрессор. Как видно, эти линии начинают сходиться в области границы зоны эффективности и, как уже было сказано выше, за пределами этой области скорость вращения турбины быстро увеличивается за пределы допустимого.

График EXHAUST FLOW CHART показывает зависимость между PR и расходом газов через горячую часть турбокомпрессора. Для данного турбокомпрессора GT2860R существует четыре варианта хаузинга (улитки) с разными значениями A/R.

Источник

P0299

What does that mean?

This diagnostic trouble code (DTC) is a generic powertrain code, which means that it applies to OBD-II equipped vehicles that have a turbocharger or supercharger. Brands of vehicles affected may include but are not limited to Ford, GMC, Chevy, VW, Audi, Dodge, Hyundai, BMW, Mercedes-Benz, Ram, Fiat, etc. Although generic, the specific repair steps may vary depending on make/model.

The P0299 DTC code refers to a condition where the PCM/ECM (powertrain/engine control module) has detected that the bank «A» or single turbocharger or supercharger is not providing a normal amount of boost (pressure).

That could be due to a variety of reasons, which we detail below. On a normally operating turbocharged or supercharged engine the air going into the engine is pressurized and that’s part of what makes so much power for an engine of it’s size. If this code is set, you will likely notice reduced power output. Turbochargers are driven from the exhaust exiting the engine to use a turbine to force air into the intake. Superchargers are mounted on the intake side of the engine and are typically belt driven to force more air into the intake, with no connection to the exhaust.

In the case of Ford vehicles, this may apply: «The PCM checks for a minimum throttle intake pressure (TIP) PID reading during engine operation, which indicates an underboost condition. This DTC sets when the PCM detects that the actual throttle intake pressure is less than the desired throttle intake pressure by 4 psi or more for 5 seconds.»

In the case of VW & Audi vehicles, the code definition is slightly different, it is «Boost Pressure Regulation: Control Range Not Reached.» As you can probably tell that’s basically just another way of stating an underboost condition.

A typical turbocharger and related components:

Ошибка P0299 — низкое значение наддува

3 года ago AutoTime

Ошибка P0299: низкое давление наддува

Код ошибки P0299 указывает на то что, турбина или нагнетатель «A» выдает слишком низкое давление. Если на блок управления двигателем (ECU) поступает низкий сигнал от датчика давления наддува то эта ошибка фиксируется в памяти блока.

При появлении этой ошибки на приборной панели загорается «Check Engine Light» и в некоторых случаях автомобиль может перейти в аварийный режим, трансмиссия автомобиля переходит в «limp mode». Этот режим предназначен для предотвращения дальнейшего повреждения автомобиля и машина будет в нем находится до тех пор, пока ошибка не будет очищена или автомобиль отремонтирован.

Причины ошибки

Какие симптомы ошибки P0299

Горит сигнал «Check Engine Light»

Как проводится диагностика ошибки

Ошибки при диагностике

Ошибки могут быть сделаны, если не все шаги не выполняются в правильном порядке или не были выполнены вообще. Ошибка P0299 может иметь широкий спектр симптомов и причин

Правильное и полное выполнение всех необходимых важно для точной диагностики

Что необходимо ремонтировать при ошибке P0299

Если турбокомпрессор выходит из строя, то части турбины могут попасть в двигатель. Если внезапная потеря мощности наблюдается вместе с механическим шумом необходимо немедленно остановить автомобиль в безопасном месте.

Ошибка P0299 может появиться на всех автомобиля оборудованных системой наддува. И если на таких марках машин как VW, Opel, Audi, Skoda, Ford проблема кроется в датчике давления наддува, устраняется просто его заменой. То, источником неисправности, например, в автомобилях Acura, Honda может быть забитый катализатор.

Опять ошибка Р0299 и ее устранение — бортжурнал Volkswagen Tiguan Вандроўнiк 2011 года на DRIVE2

Я уже писал о возникновении ошибки Р0299 — низкое давление наддува. Для устранения данной проблемы были заменены клапана N75 и N249. Ошибка исчезла и какое-то время не появлялась. Я уже обрадовался.

Но по прошествию времени при резких ускорениях она появилась опять. Так как все возможные варианты устранения данной ошибки вроде бы были использованы, решили проанализировать работу всех датчиков. Подключили компьютер и поехали на трассу для тестов в разных режимах работы двигателя. Сняли логи и начали разбираться.

По ходу выяснилось, что не всегда точные показания выдавал датчик абсолютного давления наддува. Сам датчик состоит из двух частей — датчик температуры воздуха и датчик наддува. Бывало так, что на холостом ходу он бортовому компьютеру давал показания по потреблению воздуха, как будто двигатель работает. А иногда вообще при работе показывал, что двигатель практически не нагружен. Из-за этого периодически при резком ускорении и нагрузке на двигатель приходил нужный сигнал или с запозданием, или вообще не тот, который необходим для корректной работы турбины. В результате турбина включалась с опозданием и появлялась ошибка о низком давлении наддува.

Был куплен новый датчик. По каталогу VAG для двигателя 2.0 tsi номер датчика будет 038 906 051 D. Так как там стоит датчик от компании BOSCH, то я брал сразу у них. Номер по их каталогу 0 261 230 073.

Старый датчик, стоявший на машине. Стоит номер и по системе VAG, и по системе BOSCH.

Новый датчик. Номер только BOSCH.

Датчик удобнее менять с ямы, сняв защиту двигателя.

Поставил новый датчик. Снова подключили компьютер, сделали тест драйвы в разных режимах, в том числе с резким ускорением (на пустом участке разогнались до 187 км/ч) — все показания работы двигателя, турбины и всех датчиков были в норме. Ошибка Р0299 не появлялась.

Для верности я решил не публиковать отчет, пока не проезжу какое-то время. По факту после замены накатал около 1000 км по городу, затем совершил поездку с Минска в Москву и обратно (в том числе и с ездой в Москве). Все работало отлично. Ошибка не появилась.

Volkswagen Golf GTI Турботень › Бортжурнал › Ошибка 000665-регулировка давления наддува, расшифровка-Р0299 выход из диапазона регулирования нижнего придела.

Вот и пришла беда, Гольф стал как обычный атмосферник. Кончилась тяга, заметил давно небольшую потерю тяги, но пока ездила и не было ошибок на лез смотреть причины. Да и времени нет. Больше ссылался на конченный катализатор, но опять же ошибок по кислородным датчикам не было. И не тут то было вылезла долгожданная ошибка по недодуву турбины а конкретно Р0299 выход из диапазона регулирования нижнего придела. Думал все прилип на турбину. Почитал немного просторы интернета, есть шанс что кончилась турбина но маловероятный, только если заклинило шток заслонки wastegate, при этом люди меняют турбину, это не малая сумма получается, хотя при этом не раз слышал что эти заслонки прочищают, расхаживают и все работает хорошо. Склонения все же к датчикам N75 (магнитный клапан ограничения давления надува) и N249 (клапан рециркуляции турбонагнетателя). Снял перепускной клапан (т.к. он ближе и разбирать его не надо) и увидел печальную картину, порвана мембрана (резиновая прокладка). До второго не дошел т.к. решил все таки заказать сначала этот клапан, поменять его и если не поможет думать дальше.Встал интересный вопрос по этому датчику у меня стоит 06F 145 710 G

Вот такой у меня датчик

Встал вопрос какой датчик мне поставить.Нашел на драйве интересную статью про эти Датчики, отдельное спасибо за статью rich64.И еще такая.Пока оживил герметиком, хватило минут на 5=)))

Вот такая вышла беда, надеюсь в скорейшем выздоравливании автомобиля.Глядя на это поставил в планы:1.Чистка и ревизия штока.2.Осмотр и разборка датчика N75 — Может просто замена.

Всем спасибо и ровных дорог.

Possible P0299 Solutions

First off, you’ll want to repair any other DTC codes if present prior to diagnosing this code. You will next want to search for Technical Service Bulletins (TSBs) that may apply to your year/make/model/engine configuration. TSBs are bulletins put out by the auto manufacturer to provide information on known issues, commonly surround specific trouble codes like this. If there is a known TSB you should start with that diagnosis as it can save you time and money.

Start with a visual inspection. Inspect the intake air system for cracks, loose or disconnected hoses, restrictions, blockages, etc. Repair or replace as required.

Check the turbocharger wastegate regulating valve solenoid for correct operation.

If the air induction system tests OK, then you’ll want to focus your diagnosis efforts on the charge pressure control, diverter valve (blowoff valve), sensors, regulators, etc. Really at this point you’ll want to refer to a vehicle specific detailed repair manual for specific troubleshooting steps. There are some known issues on certain makes and engines so also check out our car repair forums here and search using your keywords. For example, if you search around, you’ll find that a common fix for a P0299 in VWs is to replace or repair the diverter valve or wastegate solenoid. On the GM Duramax diesel, this code may mean the turbo housing resonator has failed. If you have a Ford, you’ll want to next check the wastegate regulating valve solenoid for correct operation.

Anecdotally in Fords, this seems to be found in EcoBoost or Powerstroke engine equipped vehicles such as F150, Explorer, Edge, F250/F350, and Escape. Regarding VW & Audi models, that may include A4, Tiguan, Golf, A5, Passat, GTI, Q5, and others. When it comes to Chevy and GMC it’s mainly seen on the Cruze, Sonic, and Duramax equipped vehicles. The information in this article is slightly generic in the fact that each model may have it’s own known fix for this code. Good luck with your repair! If you need help, just ask for free in our forums.

Related DTC Discussions

Ошибка Р0299, и как она лечилась. Замена масла. — бортжурнал Volkswagen Crafter Лайнер) 2008 года на DRIVE2

Доброго времени суток!Начну с того что купил себе сканер ELM 327, полезная штука.В начале рейса машина редко, но переходила в аварийный режим роботи (отсекало). Но потом стала постоянно( Подключили сканер, и показало Р0299 Turbo/Super charger underboost. Значит гдето есть утечька( На вид нечего не обнаружели, стали доежать как есть. Отсекало мотор, тогда когда сбрасиваеш газ, а потом по чючуть добавляеш… пришлось не отпускать газ до самого финиша))))

Приехали и стали ковырять, залез под низ, и вроде все спокойно, пересмотрели все патрубки, все в порядке.Решили снять интеркулер, проверить на герметичность. Когда взяли его в руки стало всё ясно.

вот таких два места, походу трещина или прогныл

…не держит давления

И так клапан распалогаеться в очень неудобном месте за турбиной (между выпуском и турбиной).

Попытавшись кое как отвертачками снять старые хомуты разодрал себе все руки, всего хомута 3 верх, сбоку и низ вот верх и бок я кое как снял раскурочив их а вот к нижнему подхода небыло не как … Вообщем крутил крутил я этот клапан и обломил патрубок клапана в шланге )))

Разломанный хомут и его замена про русски

Источник

Основы турбонаддува. Часть 3

Эта часть будет несколько сложнее первых двух, в ней мы рассмотрим составляющие компрессорной карты, оценим «соотношение давлений» и массовый расход воздуха вашего двигателя, а так же научимся рисовать точки на компрессорной карте для правильно подбора турбокомпрессора.

Для начала обозначим и разъясним некоторые термины, с которыми нам придется столкнуться в этой статье:

Понятие абсолютного и относительного давления.

Под абсолютным давлением мы будем понимать давление относительно полного вакуума. Соответственно оно может быть только больше или равным нулю. На Земле на уровне моря оно принято равным одной атмосфере или 1атм.

Под относительным давлением мы будем понимать давление относительно атмосферного. Соответственно оно может быть как положительным так и отрицательным, в зависимости от того больше или меньше оно чем атмосферное.

Составляющие компрессорной карты

Компрессорная карта это график, описывающий конкретные характеристики компрессора в различных режимах его работы. Среди этих характеристик мы разберем: эффективность компрессора, диапазон массового расхода воздуха, возможности работы на разных давлениях наддува, а так же скорость вращения вала турбины.

Ниже приведена типичная компрессорная карта с названиями ее составляющих.

Рассмотрим их по порядку:

По вертикальной оси у нас расположен Pressure Ratio, или «соотношение давлений», величина, описываемая как отношение абсолютного давления на выходе из компрессора к абсолютному давлению на его входе:

*Очень грубо говоря эта величина просто показывает во сколько раз компрессор сжал воздух.

Как рассчитать Pressure Ratio: К примеру мы хотим рассмотреть ситуацию работы компрессора при 0.7 атм наддува в коллекторе. Для начала вспомним что «наддув» это относительное давление, а мы везде оперируем только абсолютным. Поэтому сразу добавляем к нему 1.0 атмосферного давления и дальше имеем в виду что у нас 1.7атм абсолютного давления в коллекторе

. В нашем случае, при нормальном атмосферном давлении на входе в турбину, соотношение давлений будет таким:

PR = Pcr/Pin = 1.7/1.0 = 1.7

Но на самом деле все несколько сложнее. В виду наличия в системе воздушного фильтра давление на входе в компрессор, как правило, несколько меньше атмосферного. В зависимости от размера и качества фильтра оно может быть меньше на 0.02-0.10атм. Допустим у нас оно меньше атмосферного на 0.05атм.

Тогда наша формула приобретет следующий вид:

PR = 1.7/(1.0-0.05) = 1.7 / 0.95 = 1.79

В случае спортивной машины без воздушного фильтра, мы можем принять наш делитель всегда равным единице и просто считать PR = 1 + ДавлениеНаВыходе.

Air Flow или расход воздуха

По горизонтальной оси у нас расположен «массовый расход воздуха».

Это величина, показывающая, массу воздуха, проходящую за единицу времени через компрессор и, соответственно, дальше через двигатель. Исторически это величина на компрессорных картах выражается в lb/min или по-русски в фунтах воздуха за минуту времени. Фунт это 0.45кг, а минута это 60 секунд 🙂

Поскольку, как мы уже проходили, мощность двигателя напрямую зависит от количества топливо-воздушной смеси которая проходит через него, массовый расход, это, одна из главных характеристик которую мы можем получить, изучая компрессорную карту. При прохождении через мотор 1 фунта воздуха в минуту, современные моторы вырабатывает в среднем 9-11 лошадиных сил мощности. Соответственно даже беглый взгляд на компрессорную карту может нам сказать, на какую потенциальную мощность мы можем рассчитывать с этой турбиной. На приведенном выше примере, область работы компрессора заканчивается примерно на 52 фунтах, соответственно эту турбину грубо можно сразу оценить на 500лс.

Что такое Surge

Граница Surge это крайняя левая линия компрессорной карты. Работа компрессора левее этой границы, т.е. за пределами обозначенной компрессорной картой, связанна с нестабильностью воздушного потока, всплесками и провалами наддува. Длительная работа компрессора в таком режиме приводит к преждевременному выходу его из строя в виду большой переменной нагрузки на подшипники и крыльчатку компрессора.

Турбина может попасть в режим Surge в одном из двух случаев.

Еще одним способом, помогающим снизить вероятность попадания компрессора в зону Surge является использование компрессорного хаузинга с так называемым «Ported Shroud». Фактически это обводные воздушные каналы, встроенные в компрессорный хаузинг:

Благодаря этим каналам удается сместить границу Surge левее по компрессорной карте, за счет того что часть воздуха может выйти из компрессора назад во впуск. Это позволяет при прочих равных использовать больший компрессор на меньшей турбинной части без возникновения эффекта Surge. Ниже приведено сравнение двух компрессорных карт: с обычным компрессорным хаузингом и со встроенными обводными каналами:

Видно, что есть довольно значительная область карты красного цвета, которая является рабочей для турбины с портированным компрессорным хаузингом, но при этом находится левее границы Surge карты синего цвета, соответствующей обычному хаузингу.

Как это выглядит в реальной жизни? Ниже приведено фото двух турбин 30й серии, первая 3071 без «Ported Shroud», вторая 3076 с заводским «Ported Shroud»

Так же бывает возможность доработки заводского компрессорного хаузинга под «Ported Shroud», если с завода он не был изготовлен. Например в случае GT3582R это выглядит так:

Посмотрим еще раз на нашу компрессорную карту и рассмотрим последние три составляющих:
«Предельная граница эффективности», «Зоны эффективности компрессора» и «Скорость вращения турбины»

Предельная граница эффективности компрессора

Как линия Surge ограничивает карту слева, так граница эффективности ограничивает ее справа. Garrett на своих картах указывает область работы компрессора до 60-58% эффективности. Все, что находится правее этой границы, будет иметь эффективность ниже 58% и использование компрессора в этой области теряет смысл. За этим пределом начинается неоправданно большой нагрев сжимаемого компрессором воздуха, а скорость вращения турбины выходит за допускаемые производителем значения.

Зоны эффективности компрессора

Мы видим концентрические замкнутые линии, расходящиеся из центральной области карты. Возле каждой такой линии подписано значение эффективности компрессора внутри области очерченной этой линией. Самая маленькая область в центральной части соответствует максимально возможной эффективности компрессора. По мере удаления от центра мы будем попадать в области все меньшей и меньшей эффективности пока не упремся либо в предел по Surge слева, либо в предел по производительности справа.

Скорость вращения турбины

Линии, обозначенные на карте как «скорость вращения турбины», показывают с какой скоростью будет вращаться вал турбины в этой области. Значения выражаются в оборотах вала за минуту времени. С ростом скорости вращения турбины у нас увеличивается давление и/или расход воздуха через компрессор. Как видно, эти линии начинают сходиться в области границы зоны эффективности и, как уже было сказано выше, за пределами этой области скорость вращения турбины быстро увеличивается за пределы допустимого.

На этом мы заканчиваем рассмотрение компрессорной карты и теперь, понимая что на ней изображено, в следующей главе мы перейдем к изучению процесса подбора турбины под конкретный мотор.

По материалам Garrett TurboTech.
Перевод и адаптация Oleg Coupe (TurboGarage)
При использовании материалов ссылка на источник обязательна.

Источник