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

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 ha dividido en los puntos siguientes:

 Regulación de la presión de carga

 Aire circulante en régimen de retención

Regulación de la presión de carga

La regulación de la presión de sobrealimentación se realiza por medio del actuador de la mariposa de regulación de la presión de sobrealimentación. Para la regulación de la presión de sobrealimentación, el actuador de la mariposa de regulación de la presión de sobrealimentación 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 señales y funciones de la gestión del motor:

 Presión de sobrealimentación y temperatura del aire de sobrealimentación

Sensor de presión y temperatura delante de la mariposa de estrangulación (B28/26)

Sensor de presión y temperatura detrás de la mariposa de estrangulación

 Presión de aspiración

Sensor de presión detrás del filtro de aire

 Requerimiento de carga del conductor (posición del pedal acelerador)

La unidad de control de la cadena cinemática (N127) lee las señales del sensor del pedal acelerador (B37) directamente y envía la posición del pedal acelerador vía el CAN de propulsión (CAN C1) a la unidad de control ME.

 Régimen de motor

Sensor Hall, cigüeñal

 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 actuador de la mariposa de regulación de la presión de sobrealimentación acciona a través de un varillaje la mariposa de regulación de la presión de sobrealimentación que 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 vigilar la relación actual 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 los sensores de presión y temperatura. La presión de sobrealimentación se adapta 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 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.