Suralimentation, généralités - Conditions de fonctionnement
Borne 87M (Gestion moteur ENCLENCHÉE)
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).
Pour la suralimentation, l'énergie d'écoulement des gaz d'échappement est utilisée pour entraîner le turbocompresseur. Le turbocompresseur aspire l'air frais au travers du filtre à air, à l'entrée du compresseur et dirige l'air comprimé par la sortie du compresseur, dans le tube d'air de suralimentation avant le refroidisseur d'air de suralimentation.
Par le régime élevé de la roue de compresseur et l'important débit volumique qui en résulte, l'air est comprimé dans le tube d'air de suralimentation. La pression de suralimentation maximale est de 2,8 bar (pression absolue).
L'air de suralimentation ainsi comprimé s'écoule par le tube d'air de suralimentation vers le refroidisseur d'air de suralimentation. Là, l’air échauffé par la compression est refroidi puis acheminé vers le répartiteur d’air de suralimentation.
Suralimentation - Déroulement fonctionnel
Le déroulement fonctionnel s'articule autour des fonctions partielles suivantes:
Régulation de la pression de suralimentation - Déroulement fonctionnel
Cycle de fonctionnement du système twin-scroll
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 (Y77/1).
Le convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation est commandé par le calculateur ME pour la régulation de la pression de suralimentation en fonction d'une courbe caractéristique et de la charge. Pour cela, le calculateur ME analyse les signaux suivants et les fonctions de la gestion moteur:
Capteur de température air de suralimentation après papillon des gaz (B17/9)
Capteur de pression après filtre à air (B28/5), pression d'aspiration
Capteur de pression avant papillon des gaz (B286), pression de suralimentation
Capteur de pression après papillon des gaz (B28/7), pression de suralimentation
Capteur de pédale d'accélérateur (B37), demande de charge moteur par le conducteur
Capteur Hall vilebrequin (B70) (avec détection du sens de rotation), régime moteur
Régulation anti-cliquetis
En marche à pleine charge, la pression de suralimentation maximale est produite. Pour diminuer la pression de suralimentation, le flux des gaz d'échappement qui entraîne la turbine du compresseur est dévié par l'ouverture du volet de régulation de la pression de suralimentation via un by-pass.
Pour cela, le convertisseur de pression de la régulation de la pression de suralimentation actionne la capsule à pression du volet de régulation de pression de suralimentation avec une dépression provenant de l'accumulateur de dépression. À la suite de quoi, la capsule à pression ouvre par une tringlerie le volet de régulation de la pression de suralimentation, lequel obture le by-pass. Le volet de régulation permet au flux de gaz d'échappement de contourner la roue de turbine (by-pass), ce qui régule la pression de suralimentation et limite le régime de la turbine.
Ceci permet d'adapter la pression de suralimentation à la demande instantanée de charge moteur.
Pour la surveillance de la pression instantanée de suralimentation, le capteur de pression avant papillon envoie un signal de tension correspondant au calculateur ME.
Le capteur de pression après filtre à air, qui se trouve dans le tuyau d'aspiration d'air avant le turbocompresseur à gaz, sert au bloc électronique ME à surveiller la suralimentation.
La température de l’air de suralimentation est saisie dans le répartiteur d’air de suralimentation par le capteur de température de l’air de suralimentation après papillon et signalée au calculateur ME sous forme d’un signal de tension.
Suralimentation, représentation schématique |
1 | Boîtier de filtre à air |
50 | Turbocompresseur de gaz d'échappement |
158 | Catalyseur |
a | Culasse |
b | Répartiteur d'air de suralimentation |
c | Séparation des flux des gaz d'échappement |
A | Flux des gaz d'échappement |
B | Flux d'air pur |
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Cycle de fonctionnement du système twin-scroll
On utilise ce qu'on appelle un turbocompresseur à gaz twin-scroll pour le moteur 133.
Avec la séparation sur colonne des flux des gaz d’échappement après l'échappement, une plus grande quantité d'énergie (énergie d'impulsion et énergie cinétique) est transportée à la roue de turbine. Afin d'exploiter au maximum cette énergie, les diamètres et les longueurs des tubes de collecteur sont adaptés au turbocompresseur Twin-Scroll.
C'est pourquoi un collecteur d'échappement est monté sur le moteur 133, dont les tubes de collecteur 1 + 4 et 2 + 3 sont rassemblés (séparation sur colonne). Ces mesures permettent d'obtenir une bonne réactivité et d'atteindre les performances maximales visées.
Vue en coupe du turbocompresseur à gaz twin-scroll |
50 | Turbocompresseur de gaz d'échappement |
A | Air d'admission filtré |
B | Air de suralimentation |
C | Flux des gaz d'échappement cylindres 1 et 4 |
D | Flux des gaz d'échappement cylindres 2 et 3 |
P09.40-2456-76
Refroidissement de l'air de suralimentation - Déroulement fonctionnel
Grâce au refroidissement d'air de suralimentation, la température d'air de suralimentation est maintenue à <60°C avec une température ambiante de 20°C. 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. Le refroidisseur d'air de suralimentation refroidi par liquide de refroidissement est connecté au circuit basse température.
Lorsque la température de l’air de suralimentation est > 35 °C, le bloc électronique ME actionne la pompe de circulation de refroidisseur d'air de suralimentation (M44) via le relais borne 87 (F58kS).
Si la température d'air de suralimentation chute en dessous de 25°C, la pompe de circulation refroidisseur d'air de suralimentation est de nouveau coupée.
La température de l’air de suralimentation est saisie dans le répartiteur d’air de suralimentation par le capteur de température d’air de suralimentation, lequel la transmet au calculateur ME par 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.
Vue circuit basse température |
14 | Radiateur basse température |
15 | Refroidisseur de passage de roue |
16 | Réservoir d'expansion de liquide de refroidissement |
110/3 | Refroidisseur d'air de suralimentation |
M44 | Pompe de circulation refroidisseur air de suralimentation |
A | Conduite d'alimentation en liquide de refroidissement |
B | Retour de liquide de refroidissement |
C | Compensation/purge du circuit de liquide de refroidissement |
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Documents référencés
- gf0770p9998mta Vue d'ensemble des composants du système - Système d'injection d'essence et d'allumage, à injection directe