Gestione termica - Funzionamento

Presupposto per il funzionamento - Generalità

 Il motore gira

 La centralina di comando sistema iniezione benzina e accensione ME (elettronica del motore) (N3/10) riconosce il funzionamento del motore analizzando i segnali del sensore di Hall albero motore (B70). La centralina di comando ME legge direttamente i segnali del sensore di Hall albero motore.

Gestione termica - Generalità

La centralina di comando ME regola tramite la gestione termica la temperatura del liquido di raffreddamento del motore.

I vantaggi che ne derivano sono i seguenti:

 Raggiungimento più rapido della temperatura di esercizio ottimale

 Riduzione delle emissioni di gas di scarico

 Risparmio di carburante

 Rapido riscaldamento dell'abitacolo

La centralina di comando ME legge i seguenti segnali per il comando della gestione termica:

 Temperatura del liquido di raffreddamento

Sensore temperatura liquido di raffreddamento (B11/4)

 Temperatura dell'aria di sovralimentazione e carico del motore

Sensore di pressione e temperatura a valle del turbocompressore a gas di scarico (B28/17)

 Posizione pedale acceleratore

La centralina di comando catena cinematica (N127) legge il segnale del sensore del pedale dell'acceleratore (B37) direttamente e invia la posizione del pedale dell'acceleratore tramite CAN della trasmissione (CAN C1) alla centralina di comando ME.

 Regime di rotazione motore

Sensore di Hall albero motore

Inoltre la centralina di comando ME valuta le seguenti grandezze d'influenza:

 Stato del climatizzatore per l'adattamento del numero di giri e della coppia

La centrlaina di comando climatizzatore(N22/1) invia lo stato tramite CAN dell'abitacolo (CAN B), centralina di comando blocchetto di accensione elettronico (N73), FlexRay dell'assetto (Flex E), centralina di comando catena cinematica e CAN della trasmissione alla centralina di comando ME.

 Velocità del veicolo

Lo strumento combinato (A1) invia la velocità del veicolo tramite CAN interfaccia utente (CAN HMI), centralina di comando blocchetto di accensione elettronico, FlexRay dell'assetto, centralina di comando organi della trasmissione e CAN trasmissione alla centralina di comando ME.

 Numero di giri ruota

La centralina di comando Programma Elettronico di Stabilità (N30/4) invia i n. di giri ruota tramite FlexRay dell'assetto, la centralina di comando organi della trasmissione e il CAN trasmissione alla centralina di comando ME.

 Temperatura olio cambio

La centralina di comando unità di comando elettrica gestione del cambio completamente integrata (Y3/8n4) invia la temperatura olio cambio tramite CAN della trasmissione alla centralina di comando ME.

 Temperatura esterna

La centralina di comando SAM lato anteriore (N10/6) invia informazioni relative alla temperatura esterna tramite CAN abitacolo, centralina blocchetto di accensione elettronico, FlexRay dell'assetto, centralina di comando organi della trasmissione e CAN trasmissione alla centralina di comando ME.

 Stato pompa elettrica del liquido di raffreddamento (M75/11)

La centralina di comando ME legge i segnali della pompa elettrica del liquido di raffreddamento tramite LIN motore (LIN C2).

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La gestione termica è descritta nei seguenti punti:

 Regolazione del termostato del liquido di raffreddamento

 Fase post-avviamento con pompa del liquido di raffreddamento elettrica

 Circuito a bassa temperatura 1

 Circuito a bassa temperatura 2

 Protezione contro il surriscaldamento

 Comando ventilatore

 Sportello della mascherina del radiatore (con codice 2U1 (tendina del radiatore))

Regolazione del termostato del liquido di raffreddamento

L'apertura e la chiusura meccaniche dell'elemento girevole sferico integrato nel termostato del liquido di raffreddamento avvengono per effetto della dilatazione o della contrazione dell'elemento in cera dilatabile in seguito alla variazione della temperatura in un intervallo di temperature compreso tra circa 102 °C e 118 °C. La temperatura obiettivo è di circa 105 °C. A 118 °C l'elemento girevole sferico è completamente aperto.

Inoltre l'apertura e la chiusura del termostato del liquido di raffreddamento possono essere influenzate elettronicamente dall'attivazione dell'elemento termico nel termostato del liquido di raffreddamento. L'apertura e la chiusura avvengono in maniera interamente variabile e sono in funzione delle richieste del motore.

L'elemento girevole sferico integrato nel termostato del liquido di raffreddamento può assumere le seguenti posizioni:

 Chiuso

 In apertura (funzionamento misto)

 Aperto (funzionamento radiatore)

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Termostato del liquido di raffreddamento chiuso

L'elemento girevole sferico (48b) del termostato del liquido di raffreddamento è chiuso, se sono soddisfatte le seguenti condizioni:

 temperatura del liquido di raffreddamento inferiore a ca. 102 °C

 elemento termico termostato del liquido di raffreddamento (R48) non alimentato con corrente elettrica

 nessuna richiesta di pieno carico

In questa posizione il liquido di raffreddamento fluisce attraverso il circuito di raffreddamento del motore con scambiatore di calore dell'olio motore e turbocompressore a gas di scarico e a seconda delle necessità attraverso lo scambiatore di calore per il riscaldamento vano passeggeri. Il radiatore del motore non è integrato nella circolazione del liquido di raffreddamento. Di conseguenza il liquido di raffreddamento viene riscaldato rapidamente.

In seguito al rapido riscaldamento il motore raggiunge più facilmente la temperatura di esercizio con un effetto favorevole sul consumo di carburante.

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Termostato del liquido di raffreddamento in apertura (funzionamento misto)

L'elemento girevole sferico (48b) inizia ad aprirsi se una delle seguenti condizioni è soddisfatta:

 raggiungimento di una temperatura del liquido di raffreddamento di circa 102 °C per la prima volta dopo l'avviamento (nessuna richiesta di pieno carico)

 L'elemento termico termostato del liquido di raffreddamento (R48) viene alimentato con corrente elettrica.

In un intervallo di temperature del liquido di raffreddamento compreso tra circa 102 °C e 118 °C o a seconda je dell'alimentazione con corrente elettrica dell'elemento termico termostato del liquido di raffreddamento (R48) l'elemento di cera dilatabile (48a) inizia a dilatarsi e aziona l'elemento girevole sferico (48b). Quest'ultimo apre il collegamento al radiatore del motore. La sezione di apertura dell'elemento girevole sferico (48b) è proporzionale alla temperatura dell'elemento in cera dilatabile (48a) o alla temperatura del liquido di raffreddamento. In questo modo la portata in volume del liquido di raffreddamento al radiatore del motore varia in funzione al fabbisogno.

Termostato del liquido di raffreddamento aperto (funzionamento radiatore)

In caso di raggiungimento di una temperatura del liquido di raffreddamento di ca. 118 °C l'elemento girevole sferico (48b) si apre completamente e il liquido di raffreddamento può fluire senza limitazioni attraverso il radiatore del motore.

Regolazione elettronica

Un'apertura completa può avvenire anche a basse temperature se l'elemento termico termostato del liquido di raffreddamento (R48) viene azionato dalla centralina di comando ME in funzione delle condizioni di funzionamento.

La centralina di comando ME rileva a tal fine i seguenti dati:

 Temperatura dell'aria aspirata

 Temperatura esterna

 Regime di rotazione motore

 Carico del motore

Il comando avviene attraverso un segnale di massa. L'alimentazione di tensione avviene attraverso "morsetto 87 M2".

In funzione delle richieste del motore è possibile impostare una temperatura nominale del liquido di raffreddamento più alta o più bassa.

Per un'alta temperatura del liquido di raffreddamento (ca. 105 °C) la regolazione meccanica viene supportata mediante il riscaldamento supplementare dell'elemento in cera dilatabile (48a) a partire da 106 °C. A 110 °C l'elemento termico termostato del liquido di raffreddamento (R48) è interamente alimentato, cosa che risulta dall'apertura completa dell'elemento girevole sferico (48b). Nella fascia di carico parziale un'alta temperatura del liquido di raffreddamento determina un livello di potenza favorevole e di conseguenza un effetto positivo sul consumo di carburante.

Una bassa temperatura nominale del liquido di raffreddamento corrisponde a 85 °C. L'elemento termico del termostato del liquido di raffreddamento (R48) è subordinato a un pilotaggio che si adatta in maniera variabile alle condizioni ambientali. In estate e in presenza di alte temperature esterne, l'elemento termco termostato del liquido di raffreddamento (R48) può essere interamente alimentato già a 80 °C sein, per evitarre intervalli di temperatura critici. In inverno e a temperature esterni basse, l'elemento termico termostato del liquido di raffreddamento (R48) viene alimentato co corrente elettrica tra il 30 e il 50 % dela potenza massima.

Una bassa temperatura del liquido di raffreddamento nell'esercizio a pieno carico ha effetti positivi sulla potenza motore, poiché l'aria di aspirazione viene riscaldata di meno.

Fase post-avviamento con pompa del liquido di raffreddamento elettrica

Nella fase post-avviamento la circolazione del liquido di raffreddamento viene interrotta disinserendo la pompa liquido di raffreddamento elettrica. A causa del raffreddamento mancante il motore si riscalda più rapidamente e vengono ridotte le emissioni dei gas di scarico.

Durante l'avviamento a freddo la pompa elettrica liquido di raffreddamento viene disinserita se le seguenti condizioni risultano rispettate:

 Temperatura del liquido di raffreddamento inferiore a 75 °C

 Nessuna richiesta "Riscaldamento" dalla centralina di comando climatizzazione

Mediante la richiesta ''Riscaldamento'' viene attivata la pompa elettrica liquido di raffreddamento. In questo modo l'abitacolo viene riscaldato rapidamente.

Se le condizioni per il disinserimento della pompa liquido di raffreddamento elettrica non sono più soddisfatte, la centralina di comando ME attiva nuovamente la pompa elettrica liquido di raffreddamento. In questo modo viene ripristinata la circolazione del liquido di raffreddamento.

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Circuito a bassa temperatura 1

Il alternatore-starter integrato e la centralina di comando alternatore-starter sono collegati insieme con l'intercooler raffreddato a liquido per il raffreddamento circuito a bassa temperatura 1.

Il liquido di raffreddamento nel circuito a bassa temperatura 1 viene messo in circolazione per prevenire surriscaldamento in determinati punti del circuito. Per questo la centralina di comando catena cinematica regola la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura in funzione del fabbisogno tremite LIN della catena cinematica (LIN C3).

La regolazione della portata volumetrica nel circuito a bassa temperatura 1 avviene tramite la valvola di commutazione del circuito a bassa temperatura. La centralina di comando catena cinematica comanda la valvola di commutazione circuito a bassa temperatura in funzione del fabbisogno e in base alla mappatura tramite il LIN della catena cinematica.

La regolazione dipende dalle seguenti variabili:

 Temperatura ambiente

 Temperatura dell'aria di sovralimentazione

 Carico del motore

 Temperatura del liquido di raffreddamento nel circuito a bassa temperatura 1

La centralina di comando catena cinematica legge direttamente i segnali del sensore di temperatura circuito a bassa temperatura.

Circuito a bassa temperatura 2

La centralina di comando convertitore CC/CC e la batteria rete di bordo a 48-V vengono raffreddate tramite il circuito a bassa temperatura 2. Il liquido di raffreddamento nel circuito a bassa temperatura 2 viene messo in circolazione dalla pompa di circolazione 2 circuito a bassa temperatura.

La centralina di comando catena cinematica regola tramite LIN della catena cinematica la pompa di circolazione 2 circuito a bassa temperatura in funzione del fabbisogno, in funzione della temperatura del liquido di raffreddamento nel circuito a bassa temperatura 2. Per questo la centralina di comando catena cinematica legge direttamente i segnali del sensore di temperatura circuito a bassa temperatura 2.

Protezione contro il surriscaldamento

La protezione da surriscaldamento protegge il motore e il catalizzatore da danni determinati da sovraccarico termico.

Nel caso in cui si tema un sovraccarico termico la centralina di comando ME avvia le seguenti misure:

 L'accensione, a seconda del carico del motore e del numero di giri del motore, a partire da una temperatura di raffreddamento di ca 90 °C e da una temperatura dell'aria di sovralimentazione di ca. 20 °C viene regolata in direzione "ritardo".

 L'apertura della valvola a farfalla viene ridotta tramite il servomotore della valvola a farfalla (M16/6m1), a seconda del carico del motore e del n. di giri del motore.

 La durata dell'iniezione viene adeguata alla massa d'aria inferiore. A tal fine la centralina di comando ME attiva i seguenti componenti:

 Iniettore di carburante cilindro 1 (Y76/1)

 Iniettore di carburante cilindro 2 (Y76/2)

 Iniettore di carburante cilindro 3 (Y76/3)

 Iniettore di carburante cilindro 4 (Y76/4)

 Iniettore di carburante cilindro 5 (Y76/5)

 Iniettore di carburante cilindro 6 (Y76/6)

 L'elemento girevole sferico nel termostato del liquido di raffreddamento viene completamente aperto azionando l'elemento termico del termostato del liquido di raffreddamento.

Comando ventilatore

La centralina di comando catena cinematica attiva il motorino della ventola (M4/7) tramite LIN della catena cinematica in funzione della potenza tra 0 e 100 %. Se il comando è difettoso, il motorino del ventilatore gira al n. di giri massimo (funzionamento di emergenza del ventilatore).

Disinserimento ritardato ventilatore

Con "accensione OFF" il motorino del ventilatore rimane in funzione per un tempo massimo di 6 min se la temperatura del liquido di raffreddamento o dell'olio motore supera i valori massimi predefiniti. Se la tensione della batteria scende troppo, la fase di disinserimento ritardato della ventola viene soppressa.

Sportello della mascherina del radiatore (con codice 2U1 (tendina del radiatore))

Gli sportelli della griglia del radiatore vengono chiusi per ridurre il consumo di carburante (grazie alla diminuzione della resistenza aerodinamica). Inoltre si riduce il raffreddamento del vano motore e viene attenuata la propagazione verso l'esterno del rumore generato dal motore. Gli sportelli della griglia del radiatore vengono aperti in presenza delle seguenti condizioni preliminari:

 Temperatura del liquido di raffreddamento > 105 °C

 Temperatura dell'aria di sovralimentazione > 34 °C

 Velocità del veicolo > 180 km/h

 Potenza del ventilatore > 30 %

La centralina di comando catena cinematica comanda i seguenti servomotori tramite LIN della catena cinematica:

 Servomotore (M2/37) (Tipo 222)

 Servomotore sportello della mascherina del radiatore in alto (M2/38) (Tipo 213, 238, 257)

 Servomotore sportello della mascherina del radiatore in basso (M2/39) (Tipo 213, 238, 257)

Gli sportelli della griglia del radiatore vengono chiusi perché le condizioni preliminari non sono più soddisfatte o il motore è spento.

 Funzione di emergenza:
Mediante il precarico della molla dei servomotori in caso una anomalia di funzionamento gli sportelli della mascherina del radiatore vengono aperti di colpo co un rumore percepibile.

 Posizione di pulizia:
Girare la chiave nel blocchetto di accensione in posizione 2 (il motore non deve essere avviato). Gli sportelli della griglia del radiatore si aprono automaticamente dopo ca.120 s.