Suralimentation - Fonction

Suralimentation, généralités - Conditions de fonctionnement

 Borne 87 M (gestion moteur ON)

 Le moteur tourne

Suralimentation - Généralités

La suralimentation améliore le taux de remplissage des cylindres. Ceci augmente le couple moteur et la puissance du moteur.

La quantité de carburant correspondant à la masse d'air plus importante est calculée par le calculateur ME (N3/10).

En cas de suralimentation, l'énergie du flux des gaz d'échappement est utilisée pour entraîner le turbocompresseur.

Les turbocompresseurs aspirent l'air frais venant du filtre à air, par les entrées du compresseur et le refoulent par les sorties de compresseur dans les tubes d'air de suralimentation, vers le refroidisseur d'air de suralimentation.

L'air est compressé dans les tubes d'air de suralimentation grâce au régime élevé des roues de compresseur et aux débits volumiques élevés qui en résultent.

L'air de suralimentation comprimé s'écoule par le tube d'air de suralimentation vers le refroidisseur d'air de suralimentation. Ensuite, celui-ci refroidit l'air de suralimentation chauffé par la compression et l'amène au répartiteur d'air de suralimentation.

Suralimentation - Déroulement fonctionnel

Le déroulement fonctionnel s'articule en plusieurs fonctions partielles, à savoir:

 Régulation de la pression de suralimentation - Déroulement fonctionnel

 Air pulsé en poussée - Déroulement fonctionnel

 Refroidissement de l'air de suralimentation - Déroulement fonctionnel

Régulation de la pression de suralimentation - Déroulement fonctionnel

La régulation de la pression de suralimentation se fait électropneumatiquement via le convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation (Y31/5). La dépression est produite par la pompe mécanique à dépression, montée sur le moteur. Le convertisseur de pression est piloté en fonction d'une courbe caractéristique et de la charge moteur, pour régulation de la pression de suralimentation par le calculateur ME. Pour cela, le calculateur ME analyse les signaux suivants et les fonctions de la gestion moteur:

 Capteur de température air de suralimentation (B17/8), température d'air de suralimentation

 Capteur de pression après filtre à air, rangée de cylindres gauche (B28/4), pression de l'air d'admission

 Capteur de pression après filtre à air, rangée de cylindres droite (B28/5), pression de l'air d'admission

 Capteur de pression avant papillon des gaz (B28/6), pression de suralimentation avant papillon des gaz

 Capteur de pression après papillon des gaz (B28/7), pression de suralimentation après papillon des gaz

 Capteur de pédale d'accélérateur (B37), demande de charge moteur par le conducteur

 Capteur Hall de vilebrequin (B70), régime moteur

 Régulation anti-cliquetis, protection contre la surcharge de la boîte de vitesses, protection de surchauffe

En marche à pleine charge, la pression de suralimentation maximale est produite.

Pour diminuer la pression de suralimentation, les flux de gaz d'échappement qui entraînent le turbocompresseur sont déviés chacun par un by-pass, par l'ouverture des volets de régulation de la pression de suralimentation.

Pour cela, le convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation commande les capsules à pression du volet de régulation de la pression de suralimentation à l'aide de dépression produite par la pompe à dépression. À la suite de quoi les capsules à pression ferment par une tringlerie les volets de régulation de la pression de suralimentation, qui obturent ainsi les by-pass. Lorsqu'aucune dépression parvient aux capsules à pression, les volets de régulation de pression de suralimentation, donc les by-pass, sont ouverts. Les volets de régulation de pression de suralimentation permettent aux flux de gaz d'échappement de contourner les roues de turbine, ce qui limite le régime de turbine donc la pression de suralimentation. Ceci permet d'adapter la pression de suralimentation à la demande instantanée de charge moteur.

En cas de fuite dans la conduite entre la pompe à dépression et les capsules à pression, aucune pression de suralimentation n'est possible.

Pour la surveillance de la pression instantanée de suralimentation, le capteur de pression avant papillon envoie un signal de tension correspondant au calculateur ME.

Les capteurs de pression après filtre à air servent au calculateur ME pour surveiller la suralimentation.

La température de l'air de suralimentation est enregistrée dans le refroidisseur d'air de suralimentation par le capteur de température d'air de suralimentation et transmise au calculateur ME sous forme d'un signal de tension.

 Le fonctionnement de la régulation de pression de suralimentation ne peut être évalué que lorsque le message "Régulation de pression de suralimentation adaptée".est affiché avec le Xentry Diagnostics.
Après le remplacement du calculateur ME ou d'un turbocompresseur, un trajet plus long avec certaines conditions de service est requis, afin que cette adaptation puisse être exécutée par le calculateur ME.
Si les conduites flexibles entre les capsules à pression, le convertisseur de pression de la régulation de la pression de suralimentation et le refroidisseur d'air de suralimentation ne sont pas étanches, le calculateur ME enregistre le défaut "pression de suralimentation trop élevée".
Les demandes de charge rapides en dessous de la pression de suralimentation de base sont régulées par l'actuariel de papillon des gaz (M16/6).

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Air pulsé en poussée - Déroulement fonctionnel

Du fait de l'inertie de masse de l'arbre, de la roue de compresseur et de la roue de turbine, le turbocompresseur correspondant continue de tourner après début de la poussée.

De ce fait, lors de la fermeture rapide du papillon des gaz, une onde de pression de suralimentation refoule vers le turbocompresseur. Cette onde de pression de suralimentation provoquerait au niveau de la roue de compresseur un état de faible volume de refoulement et de haute pression, ce qui conduit au pompage du compresseur (bref hurlement et contrainte mécanique).

L'ouverture de la valve de commutation air pulsé en poussée correspondante permet d'empêcher cela grâce à une diminution de pression rapide sur le côté aspiration du turbocompresseur via un by-pass.

Moteur en charge, le bypass est maintenu fermé par une membrane poussée par la pression de suralimentation.

Si le moteur est coupé, la membrane est repoussée dans le siège d'étanchéité par un ressort intégré à la valve de commutation.

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Lorsque le bloc électronique ME détecte, par les potentiomètres de valeur réelle 1 et 2 (M16/6r1, M16/6r2), la fermeture du papillon et donc la décélération, le clapet de commutation d’air recirculé respectif gauche ou droit est commandé. La membrane est alors déplacée contre la force du ressort et contre la pression de suralimentation et ouvre le passage vers le côté aspiration. De ce fait, la pression de suralimentation superflue est supprimée.

Si le moteur passe de poussée à traitement des charges, la vanne d'inversion d'air pulsé en poussée n'est plus actionnée. Le ressort pousse la membrane en direction du siège d'étanchéité. Là, la membrane est aspirée vers son siège étanche par la pression de suralimentation, de sorte qu’elle referme le passage vers le bypass.

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Refroidissement de l'air de suralimentation - Déroulement fonctionnel

Sous 60°C, le refroidissement d'air de suralimentation maintient la température de l’air de suralimentation à 20°C à température ambiante.

L'air refroidi après le refroidisseur d'air de suralimentation a une densité plus élevée. Ceci augmente le taux de remplissage des cylindres et donc la puissance du moteur. De plus, la tendance au cognement et, du fait de la température plus basse des gaz d'échappement, la formation d'oxydes d'azote (NOx) sont réduites.

Les deux bancs de cylindres possèdent un refroidisseur d'air de suralimentation commun refroidi par liquide de refroidissement. Le refroidisseur est relié au circuit basse température avec le radiateur basse température et la pompe de circulation refroidisseur d'air de suralimentation (M44).

Lorsque la température de l’air de suralimentation est > 35°C, le bloc électronique ME commande la pompe de circulation de refroidisseur d'air de suralimentation via le relais de turbocompresseur à gaz (K61). Si la température de l’air de suralimentation chute sous 25 °C, la pompe de circulation de refroidisseur d'air de suralimentation est à nouveau coupée.

La température de l'air de suralimentation est saisie dans le refroidisseur d'air de suralimentation par le capteur de température air de suralimentation et communiquée au calculateur ME avec un signal de tension.

 Ouvrir le couvercle du circuit basse température seulement si la température de l'air de suralimentation est relativement élevée (manque de puissance) ou si le moteur est froid. Le liquide de refroidissement doit arriver jusqu'au bouchon.

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