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| 图 1 | g01180656 |
串接涡轮增压器 (1) 排气门 (2) 进气门 (3) 空对空中冷器 (4) 预冷器 (5) 高压涡轮增压器 (6) 涡轮进口 (7) 废气旁通阀 (8) 压缩机出口 (9) 涡轮出口 (10) 压缩机进口 (11) 涡轮进口 (12) 废气旁通阀软管 (13) 涡轮出口 (14) 压缩机出口 (15) 低压涡轮增压器 (16) 压缩机进口 | |
基本操作
以下零部件构成了进气与排气系统：
- 低压涡轮增压器
- 高压涡轮增压器
- 预冷器
- 中冷器
- 缸盖
- 气门和气门系零部件
- 活塞和气缸
- 排气歧管
发动机配备了两个串联在一起的涡轮增压器。 涡轮增压式发动机提高了响应度并增加了功率。
吸入的空气经空气滤清器，流到低压涡轮增压器的压缩机侧。 低压涡轮增压器会压缩空气，以便产生增压压力。 压缩空气会送到高压涡轮增压器的进气管。 高压涡轮增压器会压缩空气，以便产生更高的增压压力。 空气流出高压涡轮增压器后，压缩空气由预冷器冷却。
预冷器是一个热交换器。 预冷器利用冷却液带走压缩空气的热量。 之后，空气流过空对空中冷器 (ATAAC)。 接着，空气会进入缸盖。 预冷器的供水阀是可以调节的。 供水阀会在低于 1200 RPM 时关闭。 冷却的压缩空气会提高燃烧效率。
进气门可以控制气流进入燃烧室。 每个气缸都有两个进气门和两个排气门。 进气门在进气冲程活塞向下移动时开启。 进气门开启后，冷却的压缩空气会导入气缸。 压缩冲程时进气门关闭，活塞开始向上移动。 气缸中的空气受到压缩。 当活塞快到压缩冲程上止点时，将燃油喷入气缸。 燃油与空气混合，开始燃烧。 作功冲程中，燃烧力推动活塞向下运动。 随着活塞在排气冲程时升起，排气门开启，废气经排气口导入排气歧管。 排气冲程之后，排气门闭合，循环再次开始。 整个循环由四个冲程构成：
- 进气
- 压缩
- 作功
- 排气
涡轮增压器
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| 图 2 | g01114531 |
(1) 压缩机壳体 (2) 进油口 (3) 轴承 (4) 涡轮壳体 (5) 涡轮叶轮 (6) 空气进口 (7) 排气出口 (8) 压缩机叶轮 (9) 轴承 (10) 出油口 (11) 排气进口 | |
这两个涡轮增压器相互协作，在整个发动机转速范围内都能产生增压压力。 低速下增压压力的升高会使燃烧室充满稠密空气。 稠密空气与燃油相互混合，以便促进完全燃烧。
涡轮增压器有一个压缩机叶轮 (8) 和一个涡轮叶轮 (5) 。 压缩机叶轮和涡轮叶轮都连在一根公用轴上。 这个轴由轴承 (3 和 9) 支撑。 轴承通过高压发动机机油进行润滑。 机油经机油进口 (2) 进入。 发动机机油会润滑轴承，并带走热量。 机油经机油出口 (10) 流回油底壳。
高压涡轮增压器配备一个废气旁通阀，由低压涡轮增压器增压压力驱动。 废气旁通阀可以控制增压压力。 废气旁通阀由废气旁通阀碳罐克服膜片的压力进行控制。 碳罐由一个弹簧和一个膜片组成。 增压压力产生一个克服膜片的力。 膜片作用力使得膜片开始移动。 执行杆连接在膜片上。 执行杆的运动可以控制废气旁通阀的位置。 废气旁通阀的动作允许废气旁通流过涡轮叶轮。 废气旁通流过涡轮叶轮后，压缩机叶轮转速降低。 增压压力水平由压缩机叶轮的转速决定。
气门系统部件
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| 图 3 | g01114533 |
(1) 摇臂 (2) 推杆 (3) 气门桥 (4) 气门弹簧 (5) 气门 (6) 挺杆 | |
气门系统零部件在发动机运转期间可以控制进气与排气流进和流出气缸。 配气机构还可以操纵喷油器。
凸轮轴必须与曲轴具有正时对应关系以便获得正确的活塞与气门移动的相互关系。
凸轮轴上对于每个气缸都有两个凸轮轴凸轮。 这些凸轮可以操纵进气与排气门。 随着凸轮轴的转动，凸轮轴上的齿轮会使挺杆 (6) 推动推杆 (2) 上下运动。 推杆带动摇臂 (1) 的向上移动会使气门 (5) 向下（孔口）运动。
每个气缸都有两个进气门和两个排气门。 这些气门在气门过桥 (3) 的驱动下同时动作。 气门弹簧 (4) 在挺杆向下运动时会关闭气门。
可变气门执行器
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| 图 4 | g01114534 |
| 注意 |
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不要拆卸可变气门执行器。 对于可变气门执行器，不提供配件供应服务。 如果拆掉了可用气门激活杆，就可以放心了。 |
可变气门执行器和卡特彼勒压缩制动都采用发动机机油进行操作。
可变气门执行器
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| 图 5 | g00948824 |
可变气门执行器用于控制进气门的闭合。 可变气门执行器不会动作，直到发动机达到理想的温度。 用于可变气门执行器的机油从机油滤清器座流到气门室盖底座。 机油旁通阀位于气门室盖底座中。 发动机低于正常工作温度时，旁通阀会开启。 将机油排出油道。 ECM 经过编程在预定温度会关闭机油旁通阀。 气门闭合后，机油将流入可变气门执行器壳体中。 机油会充满油道，以进行运行。 可变气门执行器会在电磁阀座处排出少量机油。 可变气门执行器中的大部分机油排回到供油油轨中。
可变气门执行器会保持进气门开启。 通常气门会随着凸轮轴凸轮的外形而闭合。 进气门开启后电磁阀会通电。 随着凸轮轴转动，气门逐渐闭合。 电磁阀会在油道中收集发动机机油。 收集的机油会保持柱塞在向下的位置。 凸轮轴继续转动，使气门闭合。 摇臂与柱塞接触后，气门即停止闭合操作。 这会使进气门仍保持稍微开启。
卡特彼勒 压缩制动
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| 图 6 | g00948608 |
卡特彼勒压缩制动用于降低发动机转速。 曲轴在压缩冲程时气缸中的压力会升高。 随着活塞达到上止点，排气门开启，压力释放。 ECM 可以控制卡特彼勒压缩制动的驱动。 卡特彼勒压缩制动只有在切断燃油输送情况下才能启用。
用于卡特彼勒压缩制动的发动机机油经摇臂进入可变气门执行器。 机油会充满可变气门执行器的油道。 卡特彼勒压缩制动利用一个主活塞驱动从动活塞。 主活塞通过喷油器摇臂的机械运动操作。 电磁阀用于控制出口。 打开出口后无法建立机油压力。 出口闭合后主活塞在壳体内建立压力。 机油压力推动从动活塞向下移动。 压力升高会使旁通阀开启。