Condiciones previas para el funcionamiento de la sobrealimentación - Generalidades
Borne 87M (regulación del motor CON.)
Motor en marcha
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.
El turbocompresor por gases de escape aspira aire del exterior, vía el filtro de aire, por la entrada del compresor y lo conduce al tubo de aire de sobrealimentación delante del refrigerador del aire de sobrealimentación, vía la salida del compresor.
A causa del elevado número de revoluciones de la rueda de compresor y del gran caudal volumétrico resultante de ello, se comprime el aire en el tubo de aire de sobrealimentación. La presión de sobrealimentación máxima es de aprox. 0,6 hasta 1,5 bares según la variante de motor.
El silenciador en la salida del compresor reduce la fluctuación de la presión de sobrealimentación y los ruidos de la corriente generados a consecuencia de un cambio del número de revoluciones rápido.
El aire de sobrealimentación comprimido fluye al refrigerador del aire de sobrealimentación a través del tubo de aire de sobrealimentación. Éste refrigera a continuación el aire de sobrealimentación calentado por la compresión y lo conduce al tubo distribuidor del aire de sobrealimentación por medio del distribuidor de aire de sobrealimentación.
Estructura de la sobrealimentación |
12 | Distribuidor de aire de sobrealimentación |
50 | Turbocompresor por gases de escape |
50/1 | Compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación |
50/2 | Cápsula de presión de la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación |
50/3 | Silenciador |
110/1 | Tubería de aspiración de aire |
110/2 | Tubería del aire de sobrealimentación hacia el refrigerador del aire de sobrealimentación |
110/3 | Radiador de aire de carga |
110/4 | Tubería del aire de sobrealimentación hacia el posicionador de mariposa |
B17/7 | Sensor térmico aire de sobrealimentación delante de la mariposa |
B17/9 | Sensor térmico del aire de sobrealimentación detrás de la mariposa |
B28/5 | Sensor de presión detrás del filtro de aire |
B28/6 | Sensor de presión delante de la mariposa de estrangulación |
B28/7 | Sensor de presión detrás de la mariposa de estrangulación |
M16/6 | Regulador de mariposa de estrangulación |
Y77/1 | Convertidor de presión regulación de la presión de sobrealimentación |
Y101 | Válvula de conmutación aire en derivación en marcha por inercia |
A | Gases de escape |
B | Aire de admisión |
C | Aire de sobrealimentación (sin refrigerar) |
D | Aire de sobrealimentación (refrigerado) |
P09.00-2118-76
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
Regulación de la presión de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento
La regulación de la presión de sobrealimentación se efectúa electroneumáticamente mediante el convertidor de presión regulación de la presión de sobrealimentación.
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 señales y funciones de la gestión del motor:
Sensor térmico aire de sobrealimentación delante de la mariposa
Sensor térmico del aire de sobrealimentación detrás de la mariposa
Sensor de presión delante de la mariposa, presión de sobrealimentación
Sensor de presión detrás de la mariposa, presión de sobrealimentación
Sensor de presión detrás del filtro de aire, presión de aspiración
Sensor del pedal acelerador (B37), requerimiento de carga por el conductor
Sensor Hall del cigüeñal (B70) (con detección del sentido de giro), número de revoluciones del motor
Regulación contra el picado
En el servicio de plena carga se genera la presión máxima de sobrealimentación.
Para reducir la presión de sobrealimentación se conduce la corriente de gases de escape para la propulsión de la turbina de carga mediante un by-pass abriendo para ello la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación.
El convertidor de presión regulación de la presión de sobrealimentación activa para ello la cápsula de presión compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación con depresión procedente del acumulador 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.
La compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación permite que la corriente de gases de escape esquive (by-pass) 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 adaptar la presión de sobrealimentación máxima de 0,6 hasta 1,5 bares al requerimiento de carga momentáneo del motor según la variante de motor.
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.
El sensor de presión detrás del filtro de aire, que se encuentra en el tubo de aspiración de aire delante del turbocompresor por gases de escape, le sirve a la unidad de control para vigilar la sobrealimentación.
La temperatura del aire de sobrealimentación es registrada en el distribuidor del aire de sobrealimentación por el sensor térmico del aire de sobrealimentación detrás de la mariposa y se transmite a la unidad de control ME en forma de una señal de tensión.
Aire circulante en régimen de retención - Desarrollo de funcionamiento
El 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.
En caso de que el posicionador de mariposa cierre rápidamente la mariposa, se produce una ola de presión de sobrealimentación que vuelve 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 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.
Representación esquemática del turbocompresor por gases de escape con válvula by-pass |
1 | Compresor |
2 | Turbina |
3 | Hacia la mariposa |
4 | Del colector de escape |
Y101 | Válvula de conmutación aire en derivación en marcha por inercia |
A | Aire del exterior |
B | Gases de escape |
P09.40-2418-82
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 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.
Representación en sección válvula de conmutación aire circulante en régimen de retención |
50 | Turbocompresor por gases de escape |
50/2 | Cápsula de depresión de la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación |
50/3 | Silenciador |
Y101 | Válvula de conmutación aire en derivación en marcha por inercia |
A | Estado, cerrado |
B | Estado, abierto |
P09.40-2421-76
Documentos referenciados
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