Verbesserte Ladedruckregelung beim 10V Turbo (MC1/MC2/1B/2B)

Jeder, der schon einmal das Vergnügen hatte mit einer gerissenen Wastegate Membran herumzufahren, kennt bestimmt die beiden Phänomene, die dabei auftreten.

  1. das Fahrzeug fährt bei Überschreiten des werksseitigen Ladedrucks gnadenlos in die Spritpumpenabschaltung
  2. das Ansprechverhalten wird deutlich giftiger
     

Den ersten Punkt haken wir hier jetzt einfach mal ab und konzentrieren uns auf Punkt 2.

Bei einer gerissenen WG-Membran passiert nämlich folgendes...

Der Steuerdruck zur WG Unterkammer wird durch die gerissene Membran in die WG Oberkammer geblasen und gelangt von da aus in das N75 und dann weiter zum Turboeingang (kleiner Schlauch im Kniestück zum Verdichter). Der Verdichter wird also auch saugseitig bereits mit Ladeluft angeblasen und läuft dementsprechend schneller hoch. Die Membran und die Feder im Wastegate werden dadurch wirkungslos und das WG kann nicht mehr öffnen, was dann ab ca. 1,6Bar zu dem bereits beschriebenen "fuel pump cut-off" führt. Bei einem entsprechend grossen Riss kann immer mehr Luft durch das WG zurück zum Turboeingang gelangen, was den Druckaufbau zusätzlich beschleunigt und letztlich unkontrollierbar werden lässt.

Tauscht man die defekte Membran, wird man sich wieder mit einem deutlich trägeren Ansprechen konfrontiert sehen...

Ich habe daher nach Möglichkeiten gesucht, wie man das schnelle Ansprechen bei gerissener Membran erreichen kann, ohne dabei in die Abschaltung zu geraten.

Die Lösung bot sich hierfür in Gestalt eines elektronisch gesteuerten Bypass zur WG-Unterkammer an, der bei Vollast deaktiviert wird. Als Stellglied wird ein elektromagnetisches Umschaltventil verwendet, welches elektrisch parallel zum vorhandenen N75 geschaltet wird. Das Steuersignal (Tastverhältnis) entspricht somit ebenfalls dem Signal zum N75.

Das Digramm zeigt die geänderte Verschlauchung und die geänderte Ladedruckregelung beim MC/1B Motor. Die eigentliche Regelung des Ladedrucks wurde dahingehend geändert, dass nun das N75 direkt in die Steuerleitung zur WG-Unterkammer eingebunden ist und nicht mehr wie bisher den Steuerdruck auf die WG-Oberkammer moduliert. Diese Art der Regelung wird seit dem 3B Motor praktisch bei allen Turbomotoren von Audi angewandt. Zur Verwendung kommt hierfür ein Taktventil aus dem aktuellen V6 Bi-Turbo mit der ET Nr 078 906 283 A. Alternativ kann auch das Taktventil aus dem 3B/AAN/ADU Motor verwendet werden.

das Taktventil aus dem V6-Biturbo (078 906 283 A) mit den drei Schläuchen und der Bypassleitung (kl. Textilschlauch)

Der Steuerdruck wird nun nicht mehr bei Vollast als Gegendruck in das WG geleitet, sondern getaktet der WG Unterkammer zugeführt. Das Tastverhältnis wird gebildet aus dem Saugrohrdruck (Ladedruck) und dem annähernd athmosphärischen Druck am Verdichtereingang. Durch diese Art der Regelung wird übrigens auch die Membran im Wastegate thermisch stark entlastet.

Regelung des Bypass:

Der Bypass zw. den beiden WG Kammern wird dadurch gebildet, dass man direkt vor der WG-Unterkammer einen Teil des Steuerdrucks abzweigt und dem zweiten Taktventil zuführt. Die beiden anderen Anschlüsse am Taktventil verbindet man wie im Diagramm gezeigt mit dem Verdichtereingang und der WG-Oberkammer. Je nach Federvorspannung muss man u.U. den Abgang zur Oberkammer verschliessen, da sonst Overboost auftreten kann - hier sind Feinabstimmung und Fahrversuche angesagt!

Das bisherige N75 Taktventil wird nun zur Regelung des Bypass zum Wastegate verwendet. Im stromlosen Zustand wird ein Teil des Steuerdrucks vor der WG-Unterkammer abgezweigt und wieder dem Verdichtereingang zugeführt. Im bestromten Zustand (Vollastschalter geschlossen) wird analog zum Tastverhältnis zwischen WG-Oberkammer und Verdichtereingang hin und her getaktet.