Condiciones previas para el funcionamiento de la gestión térmica – Generalidades
Borne 87M (regulación del motor CON.)
Motor en marcha
Gestión térmica - Generalidades
Con la gestión térmica regulada por la unidad de control CDI (N3/9) se regula la temperatura del líquido refrigerante, la temperatura de los gases de escape y la presión de combustible del motor. De ello resultan las siguientes ventajas:
Obtención más rápida de la temperatura de servicio óptima
Reducción de las emisiones de los gases de escape
Ahorro de combustible (hasta aprox. un 4 %)
Confort de calefacción mejorado
Protección de componentes con alta carga del motor
La regulación de la gestión térmica está en función de los sensores y señales siguientes:
Sensor de temperatura del aceite del motor (B1)
Medidor de la masa de aire por película caliente (B2/5), carga del motor
Sensor de temperatura del aire de admisión (B2/5b1)
Sensor de presión de sobrealimentación (B5/1) y sensor de presión de sobrealimentación turbocompresor de baja presión (B5/4), carga del motor
Sensor de temperatura del líquido refrigerante (B11/4)
Sensor térmico del aire de sobrealimentación (B17/8)
Sensor térmico delante del filtro de partículas diésel (B19/9) (con el código 474 (Filtro de partículas))
Sensor de presión diferencial DPF (B28/8) (con el código 474 (Filtro de partículas))
Sensor del pedal acelerador (B37), accionamiento del pedal acelerador (grado de rapidez y profundidad tipo de conductor tranquilo o deportivo)
Sensor de temperatura del combustible (B50)
Sensor Hall del cigüeñal (B70), número de revoluciones del motor
Sensor térmico en la unidad de control CDI
Unidad de control SAM (N10), temperatura exterior vía CAN del espacio interior (CAN B), unidad de control cerradura electrónica de encendido (N73) y CAN del tren de rodaje 1 (CAN E1)
Unidad de control y mando del climatizador automático (N22/7), estado del aire acondicionado vía CAN del espacio interior, unidad de control cerradura electrónica de encendido y CAN del tren de rodaje 1
Unidad de control programa electrónico de estabilidad (N30/4), velocidad del vehículo vía CAN del tren de rodaje 1
Unidad de control gestión del cambio integrada totalmente (Y3/8n4), escalón de marcha vía CAN de la cadena cinemática (CAN C)
Gestión térmica - Desarrollo de funcionamiento
La gestión térmica está descrita en los puntos siguientes:
Fase de postarranque - Desarrollo de funcionamiento
Calefactar el termostato de líquido refrigerante - Desarrollo de funcionamiento
Proceso de combustión térmica - Desarrollo de funcionamiento
Precalentamiento del combustible - Desarrollo de funcionamiento
Protección del depósito de combustible - Desarrollo de funcionamiento
Regulación del ventilador - Desarrollo de funcionamiento
Persiana de radiador - Desarrollo de funcionamiento
Protección contra sobrecalentamiento - Desarrollo de funcionamiento
Fase de postarranque - Desarrollo de funcionamiento
En la fase de postarranque, se puede alcanzar un calentamiento más rápido del motor mediante la interrupción de la refrigeración de los pistones desconectando la alimentación de aceite de motor de los eyectores de aceite por medio de la válvula de cierre de los eyectores de aceite (Y131). Adicionalmente, se puede interrumpir la circulación del líquido refrigerante desconectando la bomba de líquido refrigerante por medio de la válvula de conmutación de la bomba de líquido refrigerante (Y133). Para ello, la válvula de conmutación de la bomba de líquido refrigerante es activada por la unidad de control CDI, con etapa final conmutando contra conexión a masa, y gestiona la bomba de líquido refrigerante mediante la depresión en un by-pass en la misma. El motor se calienta así más rápidamente y, con ello, se reducen las emisiones de gases de escape.
La bomba de líquido refrigerante se desconecta en el arranque en frío durante 300 s, como máximo, si se cumplen las siguientes condiciones:
Todavía no se han alcanzado los valores límite memorizados en la unidad de control CDI para la temperatura del aire de admisión y del líquido refrigerante en el arranque del motor, así como para el caudal total de combustible inyectado en el arranque del motor.
La unidad de control y mando climatizador automático no requiere "calentamiento" alguno
El número de revoluciones del motor o el caudal de inyección no han sobrepasado un valor límite.
Cuando ya no se cumplen las condiciones para la desconexión de la bomba de líquido refrigerante o bien se ha alcanzado el tiempo de desconexión máximo de 300 seg., la unidad de control CDI finaliza la activación de la válvula de conmutación de la bomba de líquido refrigerante. A través del empalme de ventilación se ventila la válvula de conmutación de la bomba de líquido refrigerante y se vuelve a cerrar el by-pass en la bomba de líquido refrigerante. Así, la bomba de líquido refrigerante queda activada y la circulación de liquido refrigerante vuelve a estar garantizada. Si se ha activado una vez la bomba de líquido refrigerante, esta permanece activa durante todo el ciclo de encendido.
En caso de altas temperaturas del aceite del motor, y conforme al número de revoluciones del motor, podrá interrumpirse la activación de los eyectores de aceite.
La desconexión de los eyectores de aceite en la fase de postarranque tiene lugar si se dan todas las condiciones siguientes:
Temperatura del aceite del motor > -5 °C
No se ha alcanzado todavía el tiempo máximo de desconexión (en función de la potencia del motor, temperatura de aire de admisión y la del aceite del motor en el arranque del motor)
El número de revoluciones del motor o el caudal de inyección todavía no ha alcanzado un valor límite preestablecido
Calefactar el termostato de líquido refrigerante - Desarrollo de funcionamiento
La unidad de control CDI activa el elemento calefactor en el termostato de líquido refrigerante (R48) con una señal de masa en función de las condiciones de funcionamiento (según un diagrama característico). La alimentación de tensión tiene lugar por medio del "Borne 87" de la unidad de control CDI.
Mediante el calefactado se abre el termostato de dos platillos existente en el termostato de líquido refrigerante haciéndolo ya a bajas temperaturas del líquido refrigerante, lo cual tiene por consecuencia un descenso de la temperatura del líquido refrigerante.
La sección de abertura del termostato de dos platillos se determina mediante el tiempo de conexión de la corriente eléctrica y la temperatura del líquido refrigerante. El elemento calefactor del termostato de líquido refrigerante regula la temperatura del líquido refrigerante en un margen comprendido entre unos 55°C y 106°C. A través de la función de servicio de emergencia queda asegurado que el termostato de dos platillos esté completamente abierto a partir de aprox. 106°C, independientemente de la activación.
El termostato de dos platillos adopta las siguientes posiciones:
Posición servicio de cortocircuito; t < 55°C; flujo de líquido refrigerante solo en el motor, se puede bañar la calefacción del compartimento de pasajeros
Posición servicio mixto; 55°C < t < 106°C; el termostato de líquido refrigerante abre el paso, comienza el flujo por el radiador
Posición servicio de radiador; t > 106°C; el termostato de líquido refrigerante está abierto, pleno flujo a través del radiador
La regulación de la temperatura del líquido refrigerante del motor aporta las siguientes ventajas:
Alcanzar más rápidamente la temperatura de servicio
Reducción de las emisiones
Confort de calefacción mejorado
Protección de componentes con alta carga del motor
Representación esquemática |
67 | Termostato de líquido refrigerante |
A | Posición de servicio de cortocircuito |
B | Posición de servicio mixto |
C | Posición de servicio de radiador |
K | Hacia el radiador |
M | Del motor |
W | Hacia la bomba de agua |
P20.10-2196-04
Proceso de combustión térmica - Desarrollo de funcionamiento
En el procedimiento de combustión de calefacción se entrega en el lado del motor más calor al líquido refrigerante gracias a una nueva estrategia de combustión.
Se tienen que dar simultáneamente las siguientes condiciones de funcionamiento:
La posición del pedal acelerador del sensor del pedal es inferior al 80 % (carga parcial)
Sin servicio de regeneración del filtro de partículas diésel (DPF) (con el CÓDIGO 474 (Filtro de partículas))
Como mínimo un 90 % de la potencia calorífica es solicitado por la unidad de control y mando del climatizador automático
Temperatura exterior, inferior a 7 °C (la unidad de control SAM realiza una nueva conexión a 4 °C)
La temperatura del líquido refrigerante del sensor térmico de líquido refrigerante del es inferior a 82°C (a 74°C tiene lugar una nueva conexión)
Durante el proceso de combustión térmica se genera una temperatura de los gases de escape más elevada mediante 2 inyecciones previas por los inyectores de combustible (Y76) con un caudal de combustible significativamente elevado y una inyección principal retardada. Al hacerlo, en combinación con la realimentación de gases de escape (AGR), se entrega en el interior del motor más calor al líquido refrigerante, lo que origina que se llegue más rápidamente a la temperatura de servicio óptima y se alcance un calentamiento mejorado del espacio interior del vehículo. Para ello, la unidad de control CDI activa el elemento de ajuste de realimentación de gases de escape (Y27/9).
La unidad de control CDI regula, estabiliza y aumenta el número de revoluciones de ralentí en función de las condiciones de funcionamiento y las cargas del motor, cuando no está accionado el pedal acelerador.
Precalentamiento del combustible - Desarrollo de funcionamiento
El precalentamiento del combustible se alcanza por medio de las siguientes estrategias de regulación:
Regulación de la válvula reguladora de presión (Y74)
Regulación de la válvula reguladora de caudal (Y94)
Regulación por la válvula reguladora de presión
La presión del combustible se regula por la válvula reguladora de presión en el proceso de arranque y para el calentamiento del combustible. La válvula reguladora de caudal está abierta al estar activada.
La regulación de la válvula reguladora de presión se realiza al darse las siguientes condiciones:
Hasta 30 s tras el arranque del motor en ralentí
Hasta una temperatura del combustible de 20°C
Mediante la regulación de la válvula reguladora de presión se calienta rápidamente el combustible frío, al fluir el combustible con alta presión a través de una pequeña ranura en la válvula reguladora de presión.
Regulación por la válvula reguladora de caudal
La regulación de la presión del combustible por medio de la válvula reguladora de caudal comienza 30 s tras el arranque del motor y a partir de una temperatura del combustible de 20°C.
Protección del depósito de combustible - Desarrollo de funcionamiento
Debido al aumento de la presión de combustible por la bomba de alta presión de 4,5 bares hasta 1800 bares, aumenta también la temperatura del combustible.
A fin de proteger el depósito de combustible contra el sobrecalentamiento, la unidad de control CDI lee el sensor de la temperatura del combustible y vigila de esta manera la temperatura del combustible impulsado a la bomba de alta presión.
Si aumenta la temperatura del combustible impulsado hacia la bomba de alta presión a más de 90°C, la unidad de control CDI reduce el caudal de inyección y la presión del combustible por medio de la válvula reguladora de presión. Se comprime así menos combustible.
La unidad de control CDI hace volver el combustible sobrante al depósito de combustible por medio de la válvula reguladora de caudal. Si la temperatura del combustible impulsado hacia la bomba de alta presión baja a menos de 90°C, la unidad de control CDI desactiva la función de protección del depósito de combustible.
Regulación del ventilador - Desarrollo de funcionamiento
La unidad de control CDI activa el motor de ventilador (M4/7). Para ello, la unidad de control CDI prefija el número de revoluciones nominal del ventilador por medio de una señal modulada por anchura de impulsos.
El ciclo de trabajo de la señal modulada por anchura de impulsos es del 10 al 90 %.
Esto significa, por ejemplo:
10 %: motor del ventilador "DESCON."
20 %: motor del ventilador "CON.", número de revoluciones mínimo
90 %: motor del ventilador "CON.", número de revoluciones máximo
La existencia de una avería en el motor de ventilador se transmite a la unidad de control CDI por medio de una señal modulada por anchura de impulsos. En caso de perturbación en el cable de señales (fallo de la frecuencia) de la unidad de control CDI, el motor de ventilador se conecta automáticamente al número de revoluciones máximo (funcionamiento de emergencia del ventilador).
La unidad de control y mando del climatizador automático trasmite el estado del aire acondicionado a la unidad de control CDI, inclusive un requerimiento del ventilador, vía CAN del espacio interior y CAN del tren de rodaje 1. Si la unidad de control CDI no recibe ningún requerimiento válido del ventilador de la unidad de control y mando del climatizador automático, el motor de ventilador se activa al número de revoluciones máximo.
Funcionamiento posterior del ventilador
El motor de ventilador funciona posteriormente hasta 5 minutos con "encendido DESCON.", si una integral de inducción de temperatura calculada en base a la temperatura del líquido refrigerante, la velocidad del vehículo y la temperatura exterior (valor medio en los últimos 6 minutos) ha sobrepasado valores umbral prescritos.
El ciclo de trabajo de la señal modulada por anchura de impulsos es del 40 %, como máximo, en el funcionamiento posterior del ventilador. Si la tensión de la batería desciende demasiado, se suprime el funcionamiento posterior del ventilador.
El funcionamiento posterior del ventilador no se interrumpe mediante "encendido CON.". En caso de arrancar el motor durante el funcionamiento posterior del ventilador, se suprime la regulación del ventilador propia del servicio normal hasta que haya concluido el funcionamiento posterior del ventilador.
Persiana de radiador - Desarrollo de funcionamiento
La persiana del radiador se cierra para reducir el consumo de combustible (mediante una menor resistencia aerodinámica). Adicionalmente, se reduce el enfriamiento del vano motor y se amortigua el ruido exterior del motor. El elemento de ajuste persiana de radiador (Y84) (excepto el CÓDIGO 550 (Dispositivo de enganche para remolque)) lo activa la unidad de control CDI tras el arranque del motor con una señal de masa. Con ello, se genera depresión en la cápsula de depresión y se cierra la persiana del radiador por medio de un varillaje. Al alcanzar el líquido refrigerante una temperatura de 106 °C, se abre la persiana de radiador y se vuelve a cerrar a 94 °C.
Otras condiciones para la apertura son:
Requerimiento del funcionamiento posterior del ventilador
Requerimiento de la ventilación básica del aire acondicionado
Temperatura del aire de sobrealimentación por encima del valor umbral
Requerimiento para bajar la temperatura del líquido refrigerante para proteger componentes
Protección contra sobrecalentamiento - Desarrollo de funcionamiento
La protección contra sobrecalentamiento protege contra averías del motor en caso de sobrecarga térmica. Con una temperatura del líquido refrigerante superior a 106°C, se reduce el caudal de inyección conforme a los diagramas característicos almacenados en la unidad de control CDI. La reducción tiene lugar en dependencia de la temperatura del líquido refrigerante y de la temperatura del aceite.
Para ello, la unidad de control CDI lee las señales del sensor térmico de líquido refrigerante, del sensor de temperatura del aceite del motor y del sensor térmico delante del turbocompresor por gases de escape (B19/11) (protección del turbocompresor por gases de escape). Tras la evaluación de las señales de entrada, la unidad de control CDI regula la presión del combustible en el rail mediante la válvula reguladora de caudal y la válvula reguladora de presión y, la duración de inyección, mediante la activación de los inyectores de combustible.
En caso de una temperatura demasiado alta del aceite de motor o del líquido refrigerante, se visualiza un mensaje de advertencia en el display multifuncional (A1p13) del cuadro de instrumentos (A1). Para ello, la unidad de control CDI emite una señal correspondiente al cuadro de instrumentos vía CAN del tren de rodaje 1, la unidad de control cerradura electrónica de encendido y el CAN del tren de rodaje 2 (CAN E2).
Documentos referenciados
- gf0716p9997olf Relación de los componentes del sistema de inyección diésel common rail (CDI)