Sobrealimentación - Funcionamiento

Condición previa para el funcionamiento - Generalidades

 Motor en marcha

 La unidad de control ME (N3/10) reconoce la marcha del motor evaluando las señales del sensor Hall del cigüeñal (B70). La unidad de control ME lee directamente las señales del sensor Hall del cigüeñal.

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.

En la sobrealimentación se utiliza la energía cinética de los gases de escape para accionar el turbocompresor. El turbocompresor aspira aire del exterior, a través del filtro de aire por la entrada del compresor y lo conduce al tubo de aire de sobrealimentación a través de la salida del compresor. A causa del elevado número de revoluciones de la rueda del compresor y del gran caudal resultante, el aire en el tubo de aire de sobrealimentación se comprime y calienta. La presión de sobrealimentación máxima es de aprox. 0,7 hasta 1,5 bares según la variante de potencia del motor.

A través del tubo de aire de sobrealimentación fluye el aire de sobrealimentación hacia el intercooler, donde se enfría a temperaturas de aprox. 30 °C. A continuación se conduce el aire de sobrealimentación al distribuidor de aire de sobrealimentación, donde alimenta los cilindros para la combustión.

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La sobrealimentación se divide en las siguientes funciones parciales:

 Regulación de la presión de carga

 Aire circulante en régimen de retención

 Refrigeración del aire de sobrealimentación

Regulación de la presión de carga

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, la unidad de control ME evalúa las señales de los siguientes sensores y las funciones de la gestión del motor:

 Temperatura del aire de sobrealimentación

Sensor térmico aire de sobrealimentación delante de la mariposa

Sensor térmico del aire de sobrealimentación detrás de la mariposa

 Presión de aspiración

Sensor de presión detrás del filtro de aire

 Presión de carga

Sensor de presión delante de la mariposa de estrangulación

 Carga del motor

Sensor de presión detrás de la mariposa de estrangulación

 Requerimiento de carga del conductor

Sensor del pedal acelerador (B37)

 Régimen de motor

Sensor Hall del cigüeñal (B70)

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

En el servicio de plena carga se genera mecánicamente la presión máxima de sobrealimentación. Para reducir la presión de sobrealimentación se conduce la corriente de gases de escape para la propulsión de la rueda de turbina mediante un by-pass abriendo para ello la mariposa de regulación de la presión de sobrealimentación.

El convertidor de presión de la regulación de la presión de sobrealimentación activa para ello la cápsula de depresión de la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación con depresión de la bomba de depresión. A consecuencia se abre la cápsula de presión, mediante la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación que por su parte cierra el by-pass. Por medio del by-pass, una parte de la corriente de gases de escape se deja pasar de largo por la rueda 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.

Para controlar las condiciones actuales de presión y temperatura en el recorrido del aire de alimentación del turbocompresor hasta el distribuidor de aire de sobrealimentación, la unidad de control ME evalúa las señales de los sensores de presión y temperatura y adapta la presión de sobrealimentación a los requerimientos del motor.

Aire circulante en régimen de retención

El turbocompresor por gases de escape sigue girando un poco durante el 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 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 válvula de conmutación aire circulante en régimen de retención (Y101) 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.

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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 de estrangulación a través del potenciómetro de valor real 1 (M16/6r1) y el potenciómetro de valor real 2 (M16/6r2) y, con ello, el régimen de retención, activa la válvula de conmutación del aire de escape en 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

El intercooler refrigerado por líquido 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 superior a 35° C, la unidad de control de la cadena cinemática (N127) activa la bomba de circulación 1 del circuito de baja temperatura a través del 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 en el refrigerador del aire de sobrealimentación es registrada por el sensor térmico del aire de sobrealimentación delante de la mariposa y transmitida a la unidad de control ME mediante una señal de tensión.

En el circuito de baja temperatura se realiza la regulación de la temperatura del aire de sobrealimentación por medio de la válvula de conmutación circuito de baja temperatura (Y73/1). Aquella regula según demanda el caudal volumétrico en el circuito de baja temperatura. La válvula de conmutación del circuito de baja temperatura se activa por la unidad de control de la cadena cinemática a través del LIN de la cadena cinemática. La válvula de conmutación del circuito de baja temperatura también envía su posición a la unidad de control de la cadena cinemática a través del LIN de la cadena cinemática.

La temperatura en el circuito de baja temperatura se registra por medio del sensor térmico circuito de baja temperatura (B10/13).

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