Suralimentation - Fonction

Condition de fonctionnement générale

 Le moteur tourne

 Le calculateur ME (N3/10) détecte le fonctionnement du moteur en évaluant les signaux du capteur Hall vilebrequin (B70). Le bloc électronique ME enregistre directement les signaux du capteur à effet Hall de vilebrequin.

Suralimentation

La suralimentation améliore le taux de remplissage des cylindres. Cela a pour effet d’augmenter le couple moteur et la puissance du moteur. La quantité de carburant correspondant à la masse d'air accrue est attribuée par le calculateur ME.

Pour la suralimentation, l'énergie d'écoulement des gaz d'échappement est utilisée pour entraîner le turbocompresseur. Le turbocompresseur aspire de l'air frais par le filtre à air à l'entrée du compresseur et achemine cet air vers le tube d'air de suralimentation via la sortie du compresseur. Du fait du régime élevé de la roue de compresseur et de l'important débit volumétrique qui en résulte, l'air est compressé et chauffé dans le tube d'air de suralimentation. La pression maximale de suralimentation est alors d'env. 2,2 bar.

L'air de suralimentation circule via le tube d'air de suralimentation vers le refroidisseur d'air de suralimentation, où il est refroidi à des températures d'env. 30 °C. Puis l'air de suralimentation se dirige vers le répartiteur d'air de suralimentation, où il est alimenté par les cylindres en vue de la combustion.

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La suralimentation comprend les points suivants :

 Régulation de la pression de suralimentation

 Recharge électrique supplémentaire

 Air pulsé en poussée

Régulation de la pression de suralimentation

La régulation de la pression de suralimentation est effectuée par l’actionneur volet de régulation de pression de suralimentation (M16/7). L'actuateur du volet de régulation de pression de suralimentation est commandé par le calculateur ME en fonction de la cartographie et de la charge, afin de réguler la pression de suralimentation. Pour cela, le calculateur ME analyse les signaux suivants et les fonctions de la gestion moteur:

 Pression de suralimentation et température de l'air de suralimentation

Capteur de pression et de température air de suralimentation (B4/32)

Capteur de pression et de température avant papillon des gaz (B28/26)

Capteur de pression et de température après le turbocompresseur (B28/17)

 Pression d'aspiration

Capteur de pression en aval du filtre à air (B28/11)

 De la demande de charge moteur par le conducteur

Le calculateur chaîne cinématique (N127) lit directement les signaux du capteur de pédale d'accélérateur (B37) et envoie la position de la pédale d'accélérateur au calculateur ME via le CAN transmission (CAN C1).

 Régime-moteur

Capteur Hall vilebrequin

 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 mécaniquement. Pour diminuer la pression de suralimentation, le flux des gaz d’échappement qui entraîne la roue de turbine est dévié en ouvrant le volet de régulation de la pression de suralimentation via un bypass.

L’actuateur du volet de régulation de pression de suralimentation actionne via une tringlerie le volet de régulation de pression de suralimentation, qui ferme le bypass. Une partie du flux des gaz d’échappement est dirigé sur la roue de turbine via le by-pass, grâce à quoi la pression de suralimentation est régulée et le régime de turbine est limité. Ceci permet d'adapter la pression de suralimentation à la demande instantanée de charge moteur.

Pour surveiller les rapports de pression et de température actuels dans le cheminement de l’air de suralimentation du turbocompresseur au répartiteur d’air de suralimentation, le calculateur ME évalue les signaux des capteurs de pression et de température. La pression de suralimentation est adaptée en fonction des exigences du moteur.

Recharge électrique supplémentaire

La pression de suralimentation dépend directement du régime du turbocompresseur qui est entraîné par le flux des gaz d’échappement. La pression de suralimentation pouvant être générée par le turbocompresseur est donc plutôt faible dans la plage de régime/charge partielle inférieure et augmente avec le régime moteur croissant. En cas d’une demande de puissance rapide et élevée par le conducteur, cela prend un certain temps jusqu’à ce que la pression de suralimentation maximale soit établie de sorte que la pleine puissance du moteur soit disponible. On appelle ce comportement des moteurs suralimentés "Trou du turbo".

Afin de parer au trou du turbo et de disposer d’une pression de suralimentation identique sur tout le régime, une partie de la pression de suralimentation est générée dans la plage du régime/charge partielle inférieure par un compresseur additionnel électrique. La pression de suralimentation ainsi mise à disposition est de 400 mbar maximum.

La gestion moteur calcule la pression de suralimentation théorique pour chaque régime moteur en fonction de la demande de charge, de l’état de fonctionnement du moteur et des conditions environnantes. Le turbocompresseur ne pouvant pas établir la pression de suralimentation théorique dans la plage de régime faible, la différence de pression entre la pression de suralimentation réelle et la pression de suralimentation théorique est compensée par la commande du compresseur additionnel électrique. La gestion moteur calcule le régime adéquat du compresseur additionnel pour la pression de suralimentation requise.

Le calculateur ME demande l'activation du compresseur additionnel avec des régimes allant jusqu'à 3 000 tr/min via le CAN capteurs d'entraînement (CAN I).

Pendant l'actionnement du compresseur additionnel, les signaux du capteur de pression et de température en amont du papillon des gaz sont enregistrés pour surveiller la pression de suralimentation. Si le turbocompresseur fonctionne seul, la mesure de pression est effectuée via le capteur de pression et de température après le turbocompresseur.

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Air pulsé en poussée

Du fait de l'inertie de masse de l'arbre, de la roue de compresseur et de la roue de turbine, le turbocompresseur continue de tourner en poussée. De ce fait, lors de la fermeture rapide du papillon des gaz, une onde de pression de suralimentation retourne vers la roue de compresseur. Cette onde de pression de suralimentation provoquerait alors un état avec un faible volume de refoulement et des rapports de pression élevés, ce qui conduit au pompage du compresseur (bref hurlement et contrainte mécanique). L’ouverture de la valve de commutation air pulsé en poussée empêche cela grâce à une diminution de pression rapide via un by-pass sur le côté aspiration du turbocompresseur.

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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 air pulsé en poussée. Si le calculateur ME détecte, via le potentiomètre de valeur réelle 1 (M16/6r1) et le potentiomètre de valeur réelle 2 (M16/6r2) dans l'actuateur de papillon des gaz (M16/6), la fermeture du papillon des gaz et donc une poussée, il actionne la valve de commutation air pulsé en poussée. 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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