Sobrealimentación - Funcionamiento

Condiciones previas para el funcionamiento de la sobrealimentación - Generalidades

 Borne 87 M (gestión del motor CON.)

 Motor en marcha

 La condición previa para el funcionamiento "Motor en marcha" contiene todos los desarrollos de funcionamiento de los circuitos de baja y de alta presión del combustible, tal como se describe en la función "Alimentación de combustible".

Sobrealimentación - Generalidades

Mediante la sobrealimentación se mejora el grado de llenado de los cilindros. Con ello se aumenta el par motor y la potencia del motor. La cantidad de combustible correspondiente a la masa incrementada de aire la dosifica la unidad de control ME (N3/10).

En la sobrealimentación se utiliza la energía cinética de los gases de escape para accionar el turbocompresor por gases de escape. Los turbocompresores por gases de escape aspiran aire fresco a través de los filtros de aire en las entradas de los compresores y lo conducen por las salidas de los compresores a los tubos de aire de sobrealimentación que llevan al refrigerador del aire de sobrealimentación.

A causa de un alto número de revoluciones en los rodetes de compresor y los altos caudales volumétricos que de ello resultan, se comprime el aire en los tubos de aire de sobrealimentación. El aire de sobrealimentación comprimido fluye al refrigerador del aire de sobrealimentación a través de los tubos de aire de sobrealimentación. Éste refrigera a continuación el aire de sobrealimentación calentado por la compresión y lo conduce por medio del distribuidor de aire de sobrealimentación a los cilindros.

Sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento

El desarrollo de funcionamiento se desglosa en las siguientes funciones parciales:

 Regulación de la presión de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento

 Aire circulante en régimen de retención - Desarrollo de funcionamiento

 Refrigeración del aire de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento

Regulación de la presión de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento

La regulación de la presión de sobrealimentación se realiza de forma electroneumática por medio del convertidor de presión regulación de la presión de sobrealimentación (Y77/1). La depresión la genera la bomba mecánica de depresión adosada al motor. Para la regulación de la presión de sobrealimentación, el convertidor de presión es activado por la unidad de control ME en función del diagrama característico y de la carga. Para ello evalúa la unidad de control ME los siguientes sensores y funciones de la gestión del motor:

 Sensor térmico del aire de sobrealimentación (B17/8)

 Sensor de presión posterior al filtro de aire, banco de cilindros izquierdo (B28/4)

 Sensor de presión posterior al filtro de aire, banco de cilindros derecho (B28/5)

 Sensor de presión delante a la mariposa de estrangulación (B28/6), presión de sobrealimentación

 Sensor de presión detrás de la mariposa (B28/7), carga del motor

 Sensor del pedal acelerador (B37), requerimiento de carga por el conductor

 Sensor Hall del cigüeñal (B70), número de revoluciones del motor

 Regulación de picado, protección del cambio contra sobrecarga, protección contra sobrecalentamiento

En el servicio de plena carga se genera la presión máxima de sobrealimentación.

Para reducir la presión de sobrealimentación, las corrientes de gases de escape para el accionamiento del turbocompresor por gases de escape son desviadas abriendo las compuertas reguladoras de la presión de sobrealimentación, a través de un by-pass respectivamente. El convertidor de presión de la regulación de la presión de sobrealimentación activa para ello, mediante depresión procedente de la bomba de depresión, las cápsulas de presión de la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación. Entonces, las cápsulas de presión cierran, por medio de un varillaje, las compuertas reguladoras de la presión de sobrealimentación, que entonces cierran los by-pass.

Si no hay aplicada depresión alguna a las cápsulas de presión, se abren las compuertas reguladoras de la presión de sobrealimentación y, con ello, los by-pass. Las compuertas reguladoras de la presión de sobrealimentación hacen posible que las corrientes de gases de escape eviten las ruedas de turbina, con lo que se regula la presión de sobrealimentación y se limita el número de revoluciones de la turbina. Con ello se puede ajustar la presión de sobrealimentación al requerimiento de carga actual del motor.

Al existir una fuga en la tubería entre la bomba de depresión y las cápsulas de presión, no es posible generar presión de sobrealimentación.

Para vigilar la presión de sobrealimentación actual, el sensor de presión anterior a la mariposa de estrangulación transmite una señal de tensión correspondiente a la unidad de control ME. Los sensores de presión posterior al filtro de aire le sirven a la unidad de control ME para vigilar la sobrealimentación.

 La función de la regulación de la presión de sobrealimentación solo puede ser evaluada cuando se puede leer el mensaje "Regulación de la presión de sobrealimentación adaptada" con el XENTRY Diagnostics.
Tras sustituir la unidad de control ME o un turbocompresor por gases de escape, se requiere un recorrido de cierta longitud con determinadas condiciones de funcionamiento para que la unidad de control ME pueda efectuar la adaptación.
Si no están estancas las tuberías flexibles entre las cápsula de presión de la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación, el convertidor de presión regulación de la presión de sobrealimentación y el refrigerador del aire de sobrealimentación, se memoriza la avería "Presión de sobrealimentación excesiva" en la unidad de control ME.
Los requerimientos de carga rápidos a una presión de carga inferior a la básica son regulados mediante el posicionador de mariposa (M16/6).

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Aire circulante en régimen de retención - Desarrollo de funcionamiento

El desarrollo de funcionamiento se describe en un turbocompresor por gases de escape y en una válvula de conmutación de aire de derivación en régimen de retención.

El correspondiente turbocompresor por gases de escape sigue girando un poco más tras el comienzo del régimen de retención, a consecuencia de la inercia de masas del árbol, de la rueda de compresor y de la rueda de turbina. Al cerrarse con rapidez la mariposa, retorna una onda de presión de sobrealimentación al turbocompresor por gases de escape. Esta onda de sobrealimentación causaría en la rueda de compresor un estado de bajo volumen de suministro y alta relación de presión, lo que causa un bombeo de sobrealimentación (breve aullido y esfuerzo mecánico).

La apertura de la correspondiente válvula de conmutación aire circulante en régimen de retención impide que ello ocurra gracias a la rápida reducción de presión a través de un by-pass en el lado de aspiración del turbocompresor por gases de escape.

En el servicio de carga del motor, el by-pass se mantiene cerrado por medio de una membrana a la que se le aplica presión de sobrealimentación. Si el motor está parado, la membrana se presiona contra el asiento estanqueizante por medio de un resorte integrado en la válvula de conmutación aire circulante en régimen de retención.

Si la unidad de control ME detecta el cierre de la mariposa y, con ello, el servicio de retención por medio de los potenciómetros de valor real 1 y 2 (M16/6r1, M16/6r2), entonces se activa la correspondiente válvula de conmutación aire circulante en régimen de retención. Al hacerlo, se abre la membrana venciendo la tensión de muelle y la presión de sobrealimentación y se abre el by-pass hacia el lado de aspiración. Se reduce así la presión de sobrealimentación excesiva.

Si el motor cambia de servicio de retención a servicio de carga, no se activará ya la válvula de conmutación del aire circulante en régimen de retención. El muelle oprime la membrana hacia el asiento estanqueizante. Aquí la presión de sobrealimentación reinante en la membrana tira de ella al asiento estanqueizante volviendo a cerrar de esta manera el by-pass.

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Refrigeración del aire de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento

Gracias a la refrigeración del aire de sobrealimentación, se mantiene la temperatura del aire de sobrealimentación < 60 °C a  20 °C de temperatura ambiente. El aire enfriado posterior al refrigerador del aire de sobrealimentación tiene mayor densidad. Con ello se incrementa el grado de llenado de los cilindros y, de esta forma, la potencia del motor.

Además, se reducen la tendencia al picado y la formación de óxidos de nitrógeno (NOx) gracias a las temperaturas más bajas de los gases de escape. Los dos bancos de cilindros poseen un refrigerador del aire de sobrealimentación enfriado por agua en común. El refrigerador del aire de sobrealimentación está conectado al circuito de baja temperatura con el radiador de baja temperatura y la bomba de circulación 1 del circuito de baja temperatura (M43/6).

Cuando la temperatura del aire de sobrealimentación es  > 35 °C, la bomba de circulación 1 del circuito de baja temperatura es accionada por la unidad de control de la cadena cinemática (N127) vía LIN de la cadena cinemática (LIN C3).

Si la temperatura del aire de sobrealimentación baja a menos de 25 °C, entonces se vuelve a desconectar de nuevo la bomba de circulación 1 del circuito de baja temperatura.

La temperatura del aire de sobrealimentación es registrada en el refrigerador del aire de sobrealimentación por el sensor de temperatura del aire de sobrealimentación y transmitida a la unidad de control ME mediante una señal de tensión.

El sensor térmico del circuito de baja temperatura (B10/13) registra la temperatura del líquido refrigerante en el circuito de baja temperatura y envía una correspondiente señal de tensión a la unidad de control de la cadena cinemática.

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