Sobrealimentación - Funcionamiento

Condiciones previas para el funcionamiento de la sobrealimentación - Generalidades

 Borne 87M CON. (gestión del motor CON.)

 Motor en marcha

 La unidad de control cuadro de instrumentos (KI) (A1/1) (modelo 447.6, 447.7) y el gateway para el CAN de interfaz de usuario (N93/4) (modelo 447.8) reciben la información de "motor en funcionamiento" de la unidad de control CDI (N3/33) vía CAN del tren de rodaje (CAN E).

Sobrealimentación - Generalidades

Mediante la sobrealimentación se mejora el grado de llenado de los cilindros. Con ello se aumenta el par y la potencia del motor. En la sobrealimentación se utiliza la energía de flujo de los gases de escape para accionar ambos turbocompresores por gases de escape. La sobrealimentación se efectúa por medio de dos turbocompresores por gases de escape de diferente tamaño conectados en serie,que, conforme al margen operacional, funcionan de modo diferente. 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. El aire de sobrealimentación comprimido y, con ello, calentado, fluye al refrigerador del aire de sobrealimentación vía el tubo de aire de sobrealimentación. Éste enfría el aire de sobrealimentación y lo conduce al distribuidor de aire de sobrealimentación vía el tubo de aire de sobrealimentación.

El control de la sobrealimentación tiene lugar por medio de la regulación de la presión de sobrealimentación. La presión de sobrealimentación es regulada por la unidad de control CDI en función de los siguientes valores y los correspondientes componentes:

 Sensor de la presión atmosférica, para el registro de la presión atmosférica

 Sensor térmico analógico colector de escape (B16/13)

 Sensor térmico detrás del refrigerador del aire de sobrealimentación (B17/13)

 El caudal de inyección se determina por medio de la duración de la inyección del inyector cilindro 1 hasta el cilindro 4 (Y76/9 hasta Y76/12) y la presión de combustible en el raíl. La presión de combustible en el raíl se registra mediante el sensor de presión del raíl (B4/14).

 Convertidor de presión wastegate (Y77/7)

 Convertidor de presión compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación (Y93/1)

La unidad de control CDI activa el convertidor de presión compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación con una señal modulada por anchura de impulsos y el convertidor de presión wastegate en función de las siguientes señales del sensor:

 Presión atmosférica, por medio del sensor de la presión atmosférica en la unidad de control CDI

 Masa de aire aspirado, por medio del medidor de la masa de aire por película caliente (B2/12)

 Presión de sobrealimentación, por medio del sensor de presión de sobrealimentación del turbocompresor de baja presión (B5/9) y el sensor de presión de sobrealimentación (B5/6)

 Temperatura del líquido refrigerante, por medio del sensor térmico del líquido refrigerante (B11/17)

 Presión de aspiración, por medio del sensor de presión del tubo de admisión (B28/17)

 Sensor de presión diferencial digital filtro de partículas diésel (B28/12) (excepto el CÓDIGO MF4 (Vehículo de bajas emisiones Euro 4, Gr. III)), contenido de hollín del filtro de partículas diésel (DPF)

 Presión de gases de escape, por medio del sensor de la presión de los gases de escape (B60/3)

 Número de revoluciones del motor, por medio del sensor de posición del cigüeñal (L5/11)

Sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento de la sobrealimentación

El desarrollo de funcionamiento se ha descrito en los siguientes puntos:

 Presión de sobrealimentación en servicio de plena carga hasta 1200 rpm - Desarrollo de funcionamiento

 Presión de sobrealimentación en servicio de plena carga, desde 1200 rpm hasta 2900 rpm - Desarrollo de funcionamiento

 Presión de sobrealimentación en servicio de plena carga, desde 2900 rpm - Desarrollo de funcionamiento

Regulación de presión de sobrealimentación en servicio de plena carga hasta 1200 rpm - Desarrollo de funcionamiento

Hasta un número de revoluciones del motor de 1200 rpm en servicio de plena carga, las dos mariposas de escape (compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación y wastegate) están cerradas y la totalidad de la corriente de gases de escape fluye por la rueda de turbina del turbocompresor de alta presión hacia la rueda de turbina del turbocompresor de baja presión, y luego, hacia el sistema de escape. La mayor parte de la energía de los gases de escape actúa sobre la rueda de turbina del turbocompresor de alta presión que, con ello, genera la mayor parte de la presión de sobrealimentación.

La energía restante de los gases de escape actúa sobre la rueda de turbina del turbocompresor de baja presión que impulsa la rueda de compresor por medio del árbol del turbocompresor. Así pues, el turbocompresor de baja presión no actúa como freno hidrodinámico. El wastegate activado por el wastegate del convertidor de presión y la válvula de retención están cerradas.

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Regulación de la presión de sobrealimentación en servicio de plena carga, desde 1200 rpm hasta 2900 rpm - Desarrollo de funcionamiento

A partir de un número de revoluciones del motor de 1200 rpm hasta 2900 rpm en servicio de plena carga, se abre la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación en función de la presión de sobrealimentación necesaria.

Además, gran parte de la corriente de gases de escape fluye vía la rueda de turbina del turbocompresor de alta presión a la rueda de turbina del turbocompresor de baja presión, y luego al sistema de escape.

La mayor parte de la presión de sobrealimentación generada es suministrada por el turbocompresor de alta presión.

La compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación activada por el convertidor de presión de la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación, se abre (regula) lentamente según los valores prefijados en el diagrama característico, de manera que se activa continuamente el turbocompresor de baja presión.

A partir de un número de revoluciones del motor de aprox. 2900 rpm, la mariposa de escape está completamente abierta.

El wastegate activado por el convertidor de presión wastegate y la válvula de retención siguen cerrados.

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Regulación de presión de sobrealimentación en servicio de plena carga, desde 2900 rpm - Desarrollo de funcionamiento

A partir de un número de revoluciones del motor de 2900 rpm se abre la válvula de retención (se abre automáticamente) y la wastegate. La mayor parte del aire de sobrealimentación generado por el turbocompresor de baja presión es conducido delante de la caja del compresor del turbocompresor de alta presión (desviado), a través de los tubos de aire de sobrealimentación, al refrigerador del aire de sobrealimentación y al distribuidor de aire de sobrealimentación. Con ello, el turbocompresor de baja presión genera la necesaria presión de sobrealimentación. Dado que no se puede eludir por completo el turbocompresor de alta presión, una parte de la corriente de gases de escape sigue propulsando la rueda de turbina de alta presión. Por medio del wastegate activado por el convertidor de presión wastegate se regula la presión de sobrealimentación generada. Por medio del sensor de presión de sobrealimentación, la unidad de control CDI supervisa la presión de sobrealimentación realmente generada.

Por medio del sensor de presión de sobrealimentación del turbocompresor de baja presión, se registra la presión de sobrealimentación posterior al turbocompresor de baja presión. Mediante la comparación de la presión de sobrealimentación realmente generada con la presión de sobrealimentación almacenada en el diagrama característico y la presión de sobrealimentación posterior al turbocompresor de baja presión, es posible registrar fallos en el turbocompresor de alta presión y en el de baja presión.

 El by-pass de compresor se autorregula en función de la diferencia de presión, desviando la válvula de retención bajo presión del muelle el aire de sobrealimentación hasta altas cargas alrededor del turbocompresor de alta presión.

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