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 et la puissance du moteur. Pour la suralimentation, l'énergie d'écoulement des gaz d'échappement est utilisée pour entraîner les deux turbocompresseurs. La suralimentation est assurée par 2 turbocompresseurs montés en ligne, de taille différente, qui travaillent ensemble de manière différente selon la plage de marche.
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. L'air comprimé ainsi échauffé afflue par le tube d'air de suralimentation vers le refroidisseur d'air de suralimentation. Ce dernier refroidit l'air de suralimentation et le dirige vers le répartiteur d'air de suralimentation via le tube d'air de suralimentation.
La commande de la suralimentation est assurée par le régulation de la pression de suralimentation. La pression de suralimentation est régulée par le calculateur CDI (N3/9) en fonction des valeurs suivantes, fournies par les composants correspondants :
Capteur de pression atmosphérique (intégré au calculateur CDI), pour la détermination de la pression de l'air atmosphérique
Capteur de température d'air de suralimentation (B17/8)
Capteur de température avant turbocompresseur (B19/11)
Le débit d'injection est déterminé par la durée de l'injection des injecteurs de carburant (Y76) et par la pression de carburant dans le rail. La pression de carburant dans le rail est saisie par le capteur de pression de carburant haute pression (B4/6)
Vanne de commutation volet des gaz d'échappement (Y93)
Convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation (Y31/5)
Le calculateur CDI commande les deux convertisseurs de pression avec un signal modulé en largeur d'impulsion en fonction des signaux de capteurs suivants :
Température du liquide de refroidissement, par le capteur de température liquide de refroidissement (B11/4)
Pression atmosphérique, via le capteur de pression atmosphérique dans le calculateur CDI
Pression d'air d'admission, via le capteur de pression après filtre à air (B28/11)
Régime moteur, par le capteur Hall de vilebrequin (B70)
Pression de suralimentation, via le capteur de pression de suralimentation du turbocompresseur basse pression (B5/4) et le capteur de pression de suralimentation (B5/1)
Pression des gaz d'échappement, via le capteur de pression des gaz d'échappement (B60)
Masse d'air aspirée, via le capteur d'air massique à film chaud (B2/5)
Capteur de pression différentielle DPF (B28/8), teneur en suie du filtre à particules diesel (DPF)
Déroulement fonctionnel - Suralimentation
Le déroulement fonctionnel est décrit aux points suivants:
Déroulement fonctionnel pression de suralimentation en pleine charge jusqu'à env. 1200 tr/min
Déroulement fonctionnel - Pression de suralimentation à pleine charge entre env. 1200 tr/min et env. 2800 tr/min
Déroulement fonctionnel pression de suralimentation en pleine charge à partir d'env. 2800 tr/min
Déroulement fonctionnel régulation de la pression de suralimentation en pleine charge jusqu'à env. 1200 tr/min
Jusqu'à un régime moteur d'env. 1200 tr/min en fonctionnement à pleine charge, le volet de gaz d'échappement est fermé et la totalité du flux des gaz d'échappement s'écoule vers la roue de turbine du turbocompresseur basse pression et ensuite vers le système d'échappement via la roue de turbine du turbocompresseur haute pression.
La plus grande partie de l'énergie des gaz d'échappement agit sur la roue de turbine du turbocompresseur haute pression, lequel produit ainsi l'essentiel de la pression de suralimentation nécessaire.
Le reste de l'énergie des gaz d'échappement agit sur la roue de turbine du turbocompresseur à basse pression qui entraîne la roue de compresseur par l'intermédiaire de l'arbre de turbine. Le turbocompresseur à basse pression n'agit par conséquent pas en tant que ralentisseur hydrodynamique. Le wastegate actionné par le convertisseur de pression de la régulation de la pression de suralimentation et le by-pass du compresseur sont fermés.
Représentation schématique régulation de la pression de suralimentation - Fonctionnement à pleine charge jusqu'à env. 1200 tr/min |
1 | Turbocompresseur haute pression |
2 | Turbocompresseur basse pression |
3 | Volet de gaz d'échappement |
4 | Wastegate |
5 | By-pass du compresseur |
6 | Filtre à air |
7 | Refroidisseur d'air de suralimentation |
8 | Tubulure d'admission |
9 | Collecteur d'échappement |
10 | Prérefroidisseur recyclage des gaz d'échappement (AGR) |
11 | Refroidisseur de recyclage des gaz d'échappement |
12 | Volet by-pass AGR |
M16/6 | Actuateur du papillon des gaz |
Y27/9 | Actionneur de recyclage des gaz |
A | Air d'admission |
B | Flux des gaz d'échappement |
P09.40-2323-76
Déroulement fonctionnel - Régulation de la pression de suralimentation à pleine charge entre env. 1200 tr/min et env. 2800 tr/min
À partir d'un régime moteur d'env. 1200 tr/min en fonctionnement à pleine charge, le volet de gaz d'échappement s'ouvre en fonction de la pression de suralimentation nécessaire.
Une grande partie du flux des gaz d'échappement continue de s'écouler par la roue de turbine du turbocompresseur à haute pression vers la roue de turbine du turbocompresseur à basse pression puis vers le système d'échappement.
La plus grande partie de la pression de suralimentation générée est fournie par le turbocompresseur à haute pression.
Le turbocompresseur à basse pression est enclenché en continu et assure une suralimentation de l'air filtré aspiré.
À partir d'un régime moteur de 2800 tr/min env., le volet de gaz d'échappement est complètement ouvert.
Le wastegate actionné par le convertisseur de pression de la régulation de la pression de suralimentation et le by-pass du compresseur sont toujours fermés.
Représentation schématique - Régulation de la pression de suralimentation à pleine charge entre env. 1200 tr/min et env. 2800 tr/min |
1 | Turbocompresseur haute pression |
2 | Turbocompresseur basse pression |
3 | Volet de gaz d'échappement |
4 | Wastegate |
5 | By-pass du compresseur |
6 | Filtre à air |
7 | Refroidisseur d'air de suralimentation |
8 | Tubulure d'admission |
9 | Collecteur d'échappement |
10 | Prérefroidisseur recyclage des gaz d'échappement (AGR) |
11 | Refroidisseur de recyclage des gaz d'échappement |
12 | Volet by-pass AGR |
M16/6 | Actuateur du papillon des gaz |
Y27/9 | Actionneur de recyclage des gaz |
A | Air d'admission |
B | Flux des gaz d'échappement |
P09.40-2324-76
Déroulement fonctionnel, régulation de la pression de suralimentation - Fonctionnement à pleine charge à partir d'env. 2800 tr/min
À partir d'un régime moteur d'env. 2800 tr/min, la valve antiretour (ouverture autorégulée) et le wastegate s'ouvrent. L'air de suralimentation généré par le turbocompresseur basse pression est dirigé en grande partie entre le turbocompresseur haute pression et le refroidisseur d'air de suralimentation via le boîtier de guidage d'air. Le turbocompresseur à basse pression génère ainsi la pression de suralimentation nécessaire. Comme le turbocompresseur haute pression ne peut pas être complètement contourné, la roue de turbine haute pression entraîne alors une partie du flux des gaz d'échappement. La wastegate commandée par le convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation régule la pression de suralimentation produite. Le calculateur CDI surveille la pression de suralimentation effectivement générée par l'intermédiaire du capteur de pression de suralimentation.
La pression de suralimentation après le turbocompresseur à basse pression est détectée par le capteur de pression de suralimentation du turbocompresseur à basse pression. En comparant la pression de suralimentation effectivement produite avec la pression de suralimentation de consigne, enregistrée dans la courbe caractéristique et avec la pression de suralimentation après le turbocompresseur basse pression, il est possible de saisir d'éventuels défauts du turbocompresseur haute pression et du turbocompresseur basse pression.
Le by-pass du compresseur est autorégulateur en fonction de la pression, à l'occasion de quoi la vanne antiretour commandée par ressort sort du turbocompresseur haute pression en cas de charges élevées dues au débit.
Représentation schématique de la régulation de pression de suralimentation - Fonctionnement à pleine charge à partir d'env. 2800 tr/min |
1 | Turbocompresseur haute pression |
2 | Turbocompresseur basse pression |
3 | Volet de gaz d'échappement |
4 | Wastegate |
5 | By-pass du compresseur |
6 | Filtre à air |
7 | Refroidisseur d'air de suralimentation |
8 | Tubulure d'admission |
9 | Collecteur d'échappement |
10 | Prérefroidisseur recyclage des gaz d'échappement (AGR) |
11 | Refroidisseur de recyclage des gaz d'échappement |
12 | Volet by-pass AGR |
M16/6 | Actuateur du papillon des gaz |
Y27/9 | Actionneur de recyclage des gaz |
A | Air d'admission |
B | Flux des gaz d'échappement |
P09.40-2325-76
Représentation du turbocompresseur avec by-pass du compresseur fermé |
1 | Clapet anti-retour |
2 | Ressort de rappel |
P09.40-2381-12
Représentation du turbocompresseur avec by-pass du compresseur ouvert |
1 | Clapet anti-retour |
P09.40-2380-12
Les informations sur le refroidissement d'air de suralimentation sont détaillées dans la fonction partielle "Gestion thermique".
Documents référencés
- gf0716p9997olc Vue d'ensemble des composants système d'injection diesel common rail (CDI)