Presupposti per il funzionamento gestione termica - Generalità
Morsetto 87M ON (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
Il comando della gestione termica dipende dai seguenti segnali:
Sensore di massa d'aria a film caldo (B2/5), carico del motore
Sensore della temperatura dell'aria aspirata (B2/5b1)
Sensore della pressione di sovralimentazione (B5/1), carico del motore
Sensore della pressione di sovralimentazione turbocompressore a bassa pressione (B5/4), 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) (con codice 474 (Filtro particolato diesel))
Sensore della differenza di pressione DPF (B28/8) (con codice 474 (Filtro particolato diesel))
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
Sensore di temperatura nella centralina di comando CDI
Centralina di comando climatizzatore (N22/1), temperatura esterna tramite CAN abitacolo (CAN B), centralina di comando SAM lato anteriore (N10/6), CAN abitacolo, centralina di comando blocchetto di accensione elettronico (N73), FlexRay autotelaio (Flex E) collegata alla centralina di comando organi della trasmissione (N127) e tramite CAN trasmissione (CAN C1) alla centralina di comando CDI
Centralina di comando climatizzatore, stato climatizzatore tramite CAN abitacolo, centralina di comando SAM lato anteriore, CAN abitacolo, centralina di comando blocchetto di accensione elettronico, FlexRay autotelaio collegata alla centralina di comando organi della trasmissione e tramite CAN trasmissione alla centralina di comando CDI
Centralina di comando Programma Elettronico di Stabilità (N30/4), n. di giri ruota (velocità del veicolo) tramite FlexRay autotelaio collegata alla centralina di comando organi della trasmissione e tramite CAN trasmissione collegata alla centralina di comando CDI. La centralina di comando organi della trasmissione riceve dallo strumento combinato (A1) tramite il CAN interfaccia utente (CAN HMI), la centralina di comando blocchetto di accensione elettronico e il FlexRay autotelaio anche il segnale di velocità del veicolo.
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
La centralina di comando organi della trasmissione e la centralina di comando gestione del cambio ad integrazione completa (con CODICE 427 (7G-TRONIC) o con CODICE 421 (9G-TRONIC)) ricevono dalla centralina di comando CDI tramite il CAN motore (CAN C) e tramite il CAN trasmissione l'informazione ''motore in moto'''.
Gestione termica - Svolgimento della funzione
La gestione termica è descritta nei seguenti punti:
Svolgimento della funzione fase di post-avviamento
Svolgimento della funzione riscaldamento del 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 sportelli della griglia del radiatore (con CODICE 5U3 (AIRPANEL))
Svolgimento della funzione protezione contro il surriscaldamento
Svolgimento della funzione dell'intercooler
Svolgimento della funzione fase di post-avviamento
Nella fase post-avviamento con l'interruzione del raffreddamento pistone attraverso il disinserimento dell'alimentazione di olio motore degli spruzzatori olio tramite la valvola di intercettazione spruzzatori olio (Y131) si ottiene un più rapido riscaldamento del motore. Inoltre l'interruzione della circolazione liquido di raffreddamento avviene attraverso il disinserimento della pompa liquido di raffreddamento con l'ausilio della valvola di commutazione pompa liquido di raffreddamento (Y133). 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 500 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 nonché alla quantità complessiva di carburante iniettato non sono stati ancora raggiunti.
Dalla centralina di comando climatizzatore non è stato 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 500 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 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.
Con temperature olio motore elevate, in funzione del n. di giri motore è possibile che venga interrotto l'inserimento degli spruzzatori olio.
Il disinserimento degli spruzzatori olio nella fase di post-avviamento ha luogo se risulta soddisfatta una delle seguenti condizioni:
Temperatura olio motore > -10 °C
La durata massima di disinserimento (in funzione della potenza motore, della temperatura dell'aria aspirata e dell'olio motore) non è stata ancora raggiunta.
Il n. di giri motore o la quantità iniettata non hanno ancora raggiunto il valore limite stabilito.
Svolgimento della funzione riscaldamento del termostato del liquido di raffreddamento
In funzione delle condizioni di funzionamento (sulla base di una mappatura) la centralina di comando CDI attiva l'elemento termico del termostato del liquido di raffreddamento (R48) (tranne codice 494 (Versione per gli USA)) con un segnale di massa. L'alimentazione di tensione avviene dalla centralina di comando CDI tramite il morsetto 87.
Il riscaldamento determina l'apertura del termostato a due piattelli integrato nel termostato del liquido di raffreddamento con conseguente riduzione della temperatura del liquido di raffreddamento.
La sezione di apertura del termostato a due piattelli viene determinata tramite la durata di inserimento della corrente elettrica. L'elemento termico del termostato del liquido di raffreddamento (tranne codice 494 (Versione per gli USA)) regola la temperatura del liquido di raffreddamento all'incirca nella fascia compresa tra ca. 55 °C e 106 °C. Il funzionamento di emergenza garantisce che il termostato a due piattelli a partire da circa 106 °C venga aperto completamente indipendentemente dall'attivazione.
Il termostato a due piattelli assume le seguenti posizioni:
Posizione funzionamento in cortocircuito; t < 55 °C; flusso del liquido di raffreddamento solo nel motore, il riscaldamento dell'abitacolo può essere attraversato dal flusso.
Posizione funzionamento misto; 55 °C < T < 106 °C; il termostato liquido di raffreddamento si apre, il flusso attraverso il radiatore ha inizio.
Posizione funzionamento del radiatore; T > 106 °C; il termostato del liquido di raffreddamento 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
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 dell'acqua |
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 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 una temperatura carburante di 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 carburante dal surriscaldamento, la centralina di comando CDI legge il 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 del serbatoio viene disattivata dalla centralina di comando CDI.
Svolgimento della funzione comando ventilatore
La centralina di comando organi della trasmissione attiva il motorino del ventilatore (M4/7). La richiesta del n. di giri nominale del motore viene prescritta in modo continuo tramite il LIN organi della trasmissione (LIN C3) dalla centralina di comando organi della trasmissione.
Il tasso di pulsazione del segnale a modulazione dell'ampiezza degli impulsi varia dal 10 al 90 %.
In questo contesto significano ad es.:
10 %: motorino del ventilatore OFF
20 %: motorino del ventilatore ON, n. di giri minimo
90 %: motorino del ventilatore ON, n. di giri massimo
Un guasto nel motorino del ventilatore viene trasmesso alla centralina di comando organi della trasmissione tramite il LIN 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 invia il proprio stato tramite CAN abitacolo, centralina di comando SAM lato anteriore, CAN abitacolo, centralina di comando blocchetto di accensione elettronico, FlexRay autotelaio collegata alla centralina di comando organi della trasmissione e tramite CAN trasmissione alla centralina di comando CDI.
Disinserimento ritardato ventilatore
Con accensione OFF il motorino del ventilatore rimane in funzione per un tempo massimo di 5 minuti se la temperatura del liquido di raffreddamento o quella dell'olio motore (calcolo dal modello di temperatura) hanno superato i valori massimi predefiniti.
Il tasso di pulsazione del segnale a modulazione dell'ampiezza degli impulsi nella fase di disinserimento ritardato del ventilatore raggiunge al massimo il 40 %. Se la tensione della batteria scende troppo, la fase di disinserimento ritardato del ventilatore viene soppressa.
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. 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.
Svolgimento della funzione sportelli della griglia del radiatore (con CODICE 5U3 (AIRPANEL))
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 ventilatore > 30 %
Il servomotore sportello della griglia del radiatore (M2/37) viene attivato dalla centralina di comando organi della trasmissione tramite il LIN organi della trasmissione. Gli sportelli della griglia del radiatore vengono chiusi perché le condizioni preliminari non sono più soddisfatte o il motore è spento.
Grazie al precarico della molla del servomotore in caso di un funzionamento irregolare gli sportelli della griglia del radiatore vengono aperti di colpo con un rumore percettibile (funzionamento di emergenza).
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 secondi.
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 (B1) e del sensore di temperatura a monte del turbocompressore a gas di scarico (B19/11). Dopo aver valutato i segnali in ingresso, la centralina CDI regola, tramite la valvola di regolazione della portata e la valvola di regolazione pressione, la pressione del carburante nel rail e, tramite l'attivazione mirata degli iniettori di carburante, la durata dell'iniezione.
In caso di temperatura dell'olio motore o del liquido di raffreddamento eccessiva, un messaggio di avvertimento viene visualizzato nello strumento combinato. A tal fine la centralina di comando CDI invia un corrispondente segnale tramite il CAN trasmissione alla centralina di comando organi della trasmissione, tramite il FlexRay autotelaio, la centralina di comando blocchetto di accensione elettronico e tramite il CAN interfaccia utente allo strumento combinato. La centralina di comando organi della trasmissione legge la temperatura nel circuito a bassa temperatura tramite il sensore di temperatura circuito a bassa temperatura (B10/13). In questo modo viene rilevata la temperatura del liquido di raffreddamento nel circuito a bassa temperatura.
Vista circuito a bassa temperatura |
10 | Scambiatore di calore olio del cambio |
14 | Radiatore a bassa temperatura |
15 | Vaso di espansione |
110/2 | Intercooler |
B10/13 | Sensore di temperatura circuito a bassa temperatura |
M43/6 | Pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura |
P09.41-2670-76
Svolgimento della funzione dell'intercooler
L'intercooler raffreddato 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.
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 organi della trasmissione tramite 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.
Documenti citati
- gf0716p9997old Panoramica componenti del sistema Iniezione diesel Common Rail (CDI)