Sobrealimentación - Funcionamiento

Condiciones previas para el funcionamiento de la sobrealimentación - Generalidades

 Borne 87 M (gestión 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.

Por cada banco de cilindros se ha montado un turbocompresor por gases de escape con refrigeración por líquido refrigerante. Gracias a su disposición en el colector de escape mismo, se consigue un tiempo de respuesta óptimo y, con ello, una alta presión de sobrealimentación ya a números de revoluciones bajos.

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 conducen ésta por las salidas de los compresores a los tubos de aire de sobrealimentación anteriores a los refrigeradores del aire de sobrealimentación.

A causa de un alto número de revoluciones en los rodetes de compresor y al alto caudal volumétrico que de ello resulta, se comprime el aire de admisión en los tubos de aire de sobrealimentación.

El aire de sobrealimentación comprimido y calentado fluye por los tubos de aire de sobrealimentación hacia los refrigeradores del aire de sobrealimentación. Éstos refrigeran el aire de sobrealimentación y los conducen al distribuidor de aire de sobrealimentación vía tubo de unión en Y y el posicionador de mariposa (M16/6).

Los turbocompresores por gases de escape generan presión de sobrealimentación a partir de unas 1500 rpm. La presión de sobrealimentación máxima se obtiene a unas 2300 rpm. La presión de sobrealimentación máxima es de 1,5 bar.

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 unidad de control ME (N3/10) activa, en función de un diagrama característico y de la carga, el convertidor de presión de regulación de la presión de sobrealimentación mediante una señal modulada por anchura de impulsos con un ciclo de trabajo del 5 al 95 %. 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 detrás del filtro de aire, banco de cilindros izquierdo (B28/4), presión del tubo de admisión

 Sensor de presión detrás del filtro de aire, banco de cilindros derecho (B28/5), presión del tubo de admisión

 Sensor de presión delante de 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 contra el picado, protección del cambio contra sobrecarga, protección contra sobrecalentamiento

 Sensor de presión atmosférica en la unidad de control ME, adaptación de altitud (en las altitudes, se limita la presión de sobrealimentación máxima)

 Temperatura de los gases de escape (del cálculo del modelo/diagrama característico)

 Calidad del combustible (presión de sobrealimentación máxima sólo con ROZ 98 (índice de octano de investigación))

En función del ciclo de trabajo influye la presión de sobrealimentación del refrigerador del aire de sobrealimentación banco derecho de cilindros completamente o parcial las cápsulas de presión. Éstas abren por medio de un varillaje las compuertas reguladoras de la presión de sobrealimentación, que por su parte cierran el by-pass. Las compuertas reguladoras de la presión de sobrealimentación hacen posible que la corriente de gases de escape esquive los rodetes de turbina (by-pass), con lo que se puede regular la presión de sobrealimentación y limitar el número de revoluciones de la turbina. Para vigilar la presión de sobrealimentación actual, el sensor de presión delante del la mariposa de estrangulación transmite una señal de tensión correspondiente a la unidad de control ME. Los sensores de presión detrás del filtro de aire, banco de cilindros izquierdo y derecho, que se encuentran en los tubos de aspiración de aire delante de los turbocompresores por gases de escape, le sirven a la unidad de control ME para vigilar la sobrealimentación (caída de presión a través de los filtros de aire). La temperatura del aire de sobrealimentación es registrada en el distribuidor de 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. La presión máxima de sobrealimentación sólo se autoriza a una temperatura del aire de sobrealimentación < 70 °C. La detección de la carga del motor (en función del ángulo de la mariposa de estrangulación) se efectúa mediante la señal de tensión del sensor de presión detrás de la mariposa de estrangulación.

 La función de la regulación de la presión de sobrealimentación sólo puede ser evaluada cuando se puede leer el mensaje "Regulación de la presión de sobrealimentación adaptada" con el Xentry Diagnostics. Tras cambiar 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 están inestancas las tuberías flexibles entre las cápsulas de presión, el convertidor de presión de la regulación de la presión de sobrealimentación y el refrigerador del aire de sobrealimentación del banco de cilindros derecho, en la unidad de control ME se memoriza la avería "Presión de sobrealimentación, demasiado alta".

 Los requerimientos de carga rápidos por debajo de una presión básica de sobrealimentación son regulados mediante el posicionador de mariposa.

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Aire circulante en régimen de retención - Desarrollo de funcionamiento

Los turbocompresores por gases de escape siguen girando un poco más después de comenzar el régimen de retención a causa de la inercia de masas de los ejes, así como de los rodetes de compresor y turbina, generando todavía presión de sobrealimentación contra la mariposa de estrangulación cerrada.

La válvula de conmutación del aire en derivación en marcha por inercia (Y101) evita estos picos de presión en los turbocompresores por gases de escape (breve aullido). Cuando la unidad de control ME detecta por medio de las señales del sensor del pedal acelerador la transición de carga a régimen de retención, se activa la válvula de conmutación del aire en derivación en marcha por inercia a través de una señal de masa.

Con ello, las dos válvulas de by-pass en los turbocompresores por gases de escape reciben depresión procedente del acumulador de depresión. Las válvulas by-pass abren un by-pass (evitando el respectivo rodete del compresor), por la cual se reduce inmediatamente la presión de sobrealimentación.

Sin activación de la válvula de conmutación del aire circulante en régimen de retención (en servicio de sobrealimentación), las cámaras de membrana de las válvulas by-pass están comunicadas con el distribuidor de aire de sobrealimentación. Las válvulas by-pass cierran el paso mediante muelles integrados y mediante la presión de sobrealimentación existente en el distribuidor de aire de sobrealimentación. Si una válvula by-pass no cierra el paso, se genera menos presión de sobrealimentación.

 En el acumulador de depresión se genera depresión en el servicio de aspiración y en el de retención del motor. Para ello abre la válvula de retención (con depresión) la tubería entre el distribuidor de aire de sobrealimentación y el acumulador de depresión.

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Refrigeración del aire de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento

Por medio de la refrigeración del aire de sobrealimentación se mantiene la temperatura del aire de sobrealimentación a <70 °C. El aire enfriado procedente de los radiadores de aire de sobrealimentación tiene mayor densidad. En consecuencia, aumenta el grado de llenado de los cilindros y, con éste, 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.

La refrigeración del aire de sobrealimentación se realiza indirectamente por medio de refrigeradores de aire de sobrealimentación enfriados por agua, que están agrupados en un circuito de baja temperatura separado, con radiador de baja temperatura (14) y bomba de circulación 1 circuito de baja temperatura (M43/6).

Por cada banco de cilindros se ha montado un refrigerador del aire de sobrealimentación.

Cuando la temperatura del aire de sobrealimentación es > 47°C, la bomba de circulación 1 del circuito de baja temperatura es activada por la unidad de control ME vía LIN de la cadena cinemática (LIN C3).

Si la temperatura del aire de sobrealimentación baja a menos de 35°C, se vuelve a desconectar la bomba de circulación 1 del circuito de baja temperatura.

La temperatura del aire de sobrealimentación es registrada en el distribuidor de 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 (N127).

 El funcionamiento de la refrigeración del aire de sobrealimentación depende decisivamente de que el llenado del circuito refrigerante de baja temperatura esté exento de burbujas. Para el llenado se precisa una herramienta especial (bomba de depresión).

 La tapa de cierre del circuito de baja temperatura sólo se puede abrir estando frío el motor (temperatura periférica).

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