Presupposti per il funzionamento gestione termica - Generalità
Morsetto 87 (Gestione del motore ON)
Il motore gira
Gestione termica - Generalità
Con il sistema di gestione termica comandato dalla centralina di comando CDI (N3/9) vengono regolate la temperatura del liquido di raffreddamento, la temperatura dei gas di scarico e la pressione del carburante 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
Economicità dei consumi (fino al 4 % circa)
Migliore comfort del riscaldamento
Protezione del componente in caso di carico del motore elevato
Il comando della gestione termica dipende dai seguenti segnali:
Sensore della temperatura dell'olio del motore (B1)
Misuratore della massa d'aria a film caldo lato sinistro (B2/6), carico del motore
Sensore temperatura aria aspirata lato sinistro (B2/6b1)
Misuratore della massa d'aria a film caldo lato destro (B27), carico del motore
Sensore temperatura aria aspirata lato destro (B2/7b1)
Sensore della pressione di sovralimentazione (B5/1), carico del motore
Sensore temperatura liquido di raffreddamento (B11/4)
Sensore di temperatura aria di sovralimentazione (B17/8)
Sensore di temperatura a monte del filtro antiparticolato diesel (B19/9)
Sensore della differenza di pressione DPF (B28/8)
Sensore del pedale dell'acceleratore (B37), azionamento pedale dell'acceleratore (velocità ed entità dell'azionamento conducente tranquillo o sportivo)
Sensore temperatura carburante (B50)
Sensore di Hall albero motore (B70), n. di giri motore
Centralina di comando SAM lato anteriore (N10/6), temperatura esterna tramite CAN abitacolo (CAN B), centralina di comando blocchetto di accensione elettronico (N73), FlexRay autotelaio (Flex E), centralina di comando organi della trasmissione (N127) e CAN trasmissione (CAN C1)
– Centralina di comando climatizzatore (N22/1), stato climatizzatore tramite CAN abitacolo, centralina di comando blocchetto di accensione elettronico, FlexRay autotelaio, centralina di comando organi della trasmissione e CAN trasmissione
Centralina di comando Programma Elettronico di Stabilità (N30/4), n. di giri ruota tramite FlexRay autotelaio, centralina di comando organi della trasmissione e CAN trasmissione
Centralina di comando gestione del cambio ad integrazione completa (Y3/8n4) (con CODICE 427 (7G-TRONIC)) o (con CODICE 421 (9G-TRONIC)), posizione del cambio tramite CAN trasmissione
Gestione termica - Svolgimento della funzione
La gestione termica è descritta nei seguenti punti:
Svolgimento della funzione fase di post-avviamento
Svolgimento della funzione Termostato del liquido di raffreddamento
Svolgimento della funzione processo di termocombustione
Svolgimento della funzione preriscaldamento carburante
Svolgimento della funzione protezione serbatoio carburante
Svolgimento della funzione comando ventilatore
Svolgimento della funzione saracinesca del radiatore
Svolgimento della funzione dell'intercooler
Svolgimento della funzione protezione contro il surriscaldamento
Svolgimento della funzione fase di post-avviamento
Nella fase post-avviamento disinserendo la pompa liquido di raffreddamento mediante la valvola di commutazione pompa liquido di raffreddamento (Y133) è possibile interrompere la circolazione del liquido di raffreddamento.
La valvola di commutazione pompa liquido di raffreddamento in questo caso viene attivata mediante la commutazione sul collegamento a massa di uno stadio finale integrato nella centralina di comando CDI comandando così mediante la depressione un bypass integrato nella pompa liquido di raffreddamento. In questo modo il motore si riscalda più rapidamente e le emissioni dei gas di scarico vengono ridotte.
Nell'avviamento a freddo la pompa liquido di raffreddamento viene disinserita per max 300 s se le seguenti condizioni risultano rispettate:
I valori limite memorizzati nella centralina di comando CDI relativi alla temperatura dell'aria aspirata e del liquido di raffreddamento all'avviamento del motore nonché alla quantità complessiva di carburante iniettato a partire dall'avviamento del motore non sono stati ancora raggiunti.
Dalla centralina di comando climatizzatore non viene richiesto alcun "riscaldamento".
Il n. di giri motore o la quantità iniettata non hanno ancora superato il valore limite stabilito.
Se le condizioni di disinserimento della pompa liquido di raffreddamento non sono più soddisfatte o se è stato raggiunto l'intervallo di disinserimento massimo di 300 s, la centralina di comando CDI termina l'attivazione della valvola di commutazione della pompa liquido di raffreddamento.
Mediante il raccordo di ventilazione la valvola di commutazione pompa liquido di raffreddamento viene ventilata e il bypass integrato nella pompa liquido di raffreddamento viene nuovamente chiuso. In questo modo la pompa liquido di raffreddamento viene inserita ripristinando così la circolazione del liquido di raffreddamento. Se la pompa liquido di raffreddamento viene attivata una volta, essa rimane attiva per l'intero ciclo di accensione.
Svolgimento della funzione Termostato del liquido di raffreddamento
Il termostato a due piattelli assume le seguenti posizioni:
Posizione funzionamento in cortocircuito; t < 87 °C; flusso del liquido di raffreddamento solo nel motore, il passaggio attraverso il riscaldamento dell'abitacolo è possibile
Posizione funzionamento misto; 87 °C< t <102 °C; il termostato a due piattelli si apre, il flusso attraverso il radiatore ha inizio
Posizione funzionamento del radiatore; t > 102 °C; il termostato a due piattelli è aperto, pieno passaggio attraverso il radiatore
La regolazione della temperatura del liquido di raffreddamento del motore consente di ottenere i seguenti vantaggi:
Raggiungimento più rapido della temperatura di esercizio
Riduzione delle emissioni
Miglioramento del comfort di riscaldamento
Protezione del componente in caso di carico del motore elevato
Rappresentazione schematica |
67 | Termostato del liquido di raffreddamento |
A | Posizione modalità cortocircuito |
B | Posizione funzionamento misto |
C | Posizione funzionamento radiatore |
K | Verso il radiatore |
M | Dal motore |
W | Verso la pompa liquido di raffreddamento |
P20.10-2196-04
Svolgimento della funzione processo di termocombustione
Con il metodo di combustione con riscaldamento, una nuova strategia di combustione sul lato motore dissipa una quantità maggiore di calore nel liquido di raffreddamento.
Le seguenti condizioni di funzionamento devono essere soddisfatte contemporaneamente:
Posizione del pedale dell'acceleratore dal sensore del pedale dell'acceleratore inferiore all'80% (carico parziale)
Nessuna rigenerazione del filtro antiparticolato diesel (DPF)
Richiesta della centralina di comando climatizzatore una potenza di riscaldamento di almeno 90%
Temperatura esterna inferiore a 7°C (nuovo inserimento a 4°C da parte della centralina di comando SAM lato anteriore)
Temperatura del liquido di raffreddamento dal sensore della temperatura del liquido di raffreddamento inferiore a 82°C (ha luogo un nuovo inserimento a 74°C)
Durante il processo di termocombustione, attraverso 2 preiniezioni eseguite dagli iniettori di carburante (Y76), con una quantità di carburante nettamente superiore e un'iniezione principale ritardata, viene generata una maggiore temperatura dei gas di scarico. In combinazione con il ricircolo gas di scarico (AGR), all'interno del motore viene trasmesso più calore al liquido di raffreddamento, con un più rapido raggiungimento della temperatura di esercizio ottimale e un conseguente miglioramento del riscaldamento dell'abitacolo. A tal fine l'attuatore ricircolo gas di scarico (Y27/9) viene attivato dalla centralina di comando CDI.
La centralina di comando CDI regola, stabilizza e incrementa il n. di giri al minimo in funzione delle condizioni di funzionamento e delle condizioni di carico del motore se il pedale dell'acceleratore non è azionato.
Svolgimento della funzione preriscaldamento carburante
Il preriscaldamento carburante si ottiene mediante le seguenti strategie di regolazione:
Regolazione della valvola di regolazione pressione (Y74)
Regolazione mediante il principio del doppio regolatore
Regolazione della valvola di regolazione della portata (Y94)
Regolazione mediante la valvola di regolazione pressione
La pressione del carburante viene regolata dalla valvola di regolazione pressione in fase di avviamento del motore e per riscaldare il carburante. Se comandata, la valvola di regolazione della portata è aperta.
La regolazione mediante valvola di regolazione pressione avviene in presenza di una delle seguenti condizioni:
Fino a 30 s dopo l'avviamento motore al minimo
Fino a quando la temperatura carburante non supera 20°C
Attraverso la regolazione mediante la valvola di regolazione della pressione il carburante freddo viene riscaldato rapidamente. Questo è possibile grazie al passaggio del carburante ad alta pressione attraverso una piccola fessura nella valvola di regolazione della pressione.
Regolazione mediante il principio del doppio regolatore
La pressione del carburante viene regolata congiuntamente dalla valvola di regolazione pressione e dalla valvola di regolazione della portata nella fascia di regime minimo e durante la fase di rilascio.
Regolazione mediante la valvola di regolazione della portata
La regolazione della pressione del carburante attraverso la valvola di regolazione della portata avviene a partire da 30 s dopo l'avviamento motore e a partire da una temperatura carburante di 20°C.
Durante la regolazione a doppio regolatore e quando la regolazione viene effettuata dalla valvola di regolazione della portata, il carburante viene riscaldato meno di quanto avviene nel caso della regolazione effettuata dalla valvola di regolazione pressione.
Svolgimento della funzione protezione serbatoio carburante
In seguito all'aumento della pressione del carburante da 4,5 bar fino a 1800 bar tramite la pompa di alta pressione, aumenta anche la temperatura del carburante.
Per proteggere il serbatoio del carburante dal surriscaldamento, la centralina di comando CDI legge i valori del sensore della temperatura del carburante e sorveglia in tal modo la temperatura del carburante alimentato alla pompa di alta pressione. Se la temperatura del carburante alimentato alla pompa di alta pressione oltrepassa 90°C, la centralina di comando CDI riduce la quantità di iniezione e la pressione del carburante tramite la valvola di regolazione pressione.
In questo modo viene compresso meno carburante.
Tramite la valvola di regolazione della portata la centralina di comando CDI fa rifluire nel serbatoio carburante il carburante in eccesso.
Se la temperatura del carburante alimentato alla pompa di alta pressione scende al di sotto di 90 °C, la funzione di protezione viene disattivata dalla centralina di comando CDI.
Svolgimento della funzione comando ventilatore
La centralina di comando organi della trasmissione (N127) attiva il motorino del ventilatore (M4/7). Il n. di giri del ventilatore vien prescritto in modo continuo tramite il LIN organi della trasmissione (LIN C3) dalla centralina di comando organi della trasmissione.
In caso di guasto nel cavo del segnale (mancanza della frequenza) proveniente dalla centralina di comando organi della trasmissione, il motorino del ventilatore si attiva autonomamente al massimo n. di giri (funzionamento di emergenza del ventilatore).
La centralina di comando climatizzatore trasmette sul CAN abitacolo e il FlexRay autotelaio lo stato del climatizzatore inoltrandolo alla centralina di comando organi della trasmissione inclusa una richiesta relativa al ventilatore. Se la centralina di comando organi della trasmissione riceve dalla centralina di comando climatizzatore una richiesta relativa al ventilatore non valida, il motorino del ventilatore viene attivato con il n. di giri massimo.
Disinserimento ritardato ventilatore
Con "accensione OFF" il motorino del ventilatore continua a rimanere in funzione per un tempo massimo di 5 minuti se la temperatura del liquido di raffreddamento, la temperatura della centralina di comando CDI o se l'apporto termico calcolato generato dal carico del motore, dalla temperatura del liquido di raffreddamento, dalla velocità del veicolo e dalla temperatura esterna (definito come valore medio degli ultimi 6 min) ha superato i valori soglia indicati.
Se la tensione della batteria scende troppo, la fase di disinserimento ritardato del ventilatore viene soppressa.
Il funzionamento ritardato del ventilatore non viene interrotto inserendo l'accensione. Se all'avviamento del motore il ventilatore si trova nella fase di funzionamento ritardato, la regolazione del ventilatore prevista nell'esercizio normale viene disabilitata fino alla conclusione della fase di funzionamento ritardato.
Svolgimento della funzione saracinesca del radiatore
La saracinesca del radiatore viene chiusa 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. Il servomotore saracinesca del radiatore (M87) viene attivato dalla centralina di comando organi della trasmissione dopo l'avviamento del motore tramite il LIN organi della trasmissione. In questo modo la saracinesca del radiatore viene chiusa tramite una tiranteria. Quando la temperatura del liquido di raffreddamento raggiunge 106 °C, la saracinesca del radiatore viene aperta e quindi richiusa quando il valore torna a 94 °C.
Altre condizioni di apertura sono:
Richiesta di funzionamento ritardato del ventilatore
Richiesta di ventilazione di base del climatizzatore
Temperatura dell'aria di sovralimentazione sopra il valore soglia
Richiesta di abbassamento della temperatura del liquido di raffreddamento per la protezione dei componenti
Svolgimento della funzione dell'intercooler
L'intercooler con raffreddamento ad acqua è collegato ad un circuito a bassa temperatura con radiatore a bassa temperatura e alla pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura (M43/6).
Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione è > 35 °C, la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura viene attivata dalla centralina di comando CDI tramite il CAN motore (CAN C), la centralina di comando organi della trasmissione e il LIN organi della trasmissione.
Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione scende al di sotto di 25°C, la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura viene nuovamente disinserita.
La temperatura dell'aria di sovralimentazione viene registrata nel ripartitore dell'aria di sovralimentazione dal sensore di temperatura aria di sovralimentazione e trasmessa alla centralina di comando CDI con un segnale di tensione.
Aprire il coperchio di chiusura del circuito solo con elevata temperatura dell'aria di sovralimentazione (riduzione di potenza) o a motore freddo. Il liquido di raffreddamento deve arrivare fino al livello del coperchio di chiusura.
Svolgimento della funzione protezione contro il surriscaldamento
In caso di sovraccarico termico, la protezione contro il surriscaldamento evita danni al motore. Con una temperatura del liquido di raffreddamento superiore a 106°C la quantità di iniezione viene ridotta in base alle mappature memorizzate nella centralina di comando CDI. La riduzione avviene in funzione della temperatura del liquido di raffreddamento e della temperatura dell'olio. A tal fine la centralina di comando CDI legge i segnali del sensore temperatura del liquido di raffreddamento, del sensore temperatura olio motore e del sensore di temperatura a monte del turbocompressore a gas di scarico (B19/11) (protezione del turbocompressore a gas di scarico).
Dopo aver valutato i segnali in ingresso, la centralina di comando CDI regola tramite la valvola di regolazione della portata e la valvola di regolazione della pressione la pressione del carburante nei rail e la durata dell'iniezione tramite l'attivazione mirata degli iniettori di carburante.
In caso di temperatura dell'olio motore o del liquido di raffreddamento eccessiva, un messaggio di avvertimento viene visualizzato nello strumento combinato (A1). A tal fine la centralina di comando CDI invia un corrispondente segnale tramite il CAN trasmissione, la centralina di comando organi della trasmissione, il FlexRay autotelaio, la centralina di comando blocchetto di accensione elettronico e il CAN interfaccia utente (CAN HMI) allo strumento combinato.
Documenti citati
- gf0716p9997ogs Panoramica componenti del sistema Iniezione diesel Common Rail (CDI)