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.
Regolazione dell'albero a camme - Informazioni generali
Mediante la regolazione dell'albero a camme è possibile regolare gli alberi a camme in modo continuo fino a 40° KW (Kurbelwinkel - angolo albero motore) in direzione di "anticipo" e di "ritardo". In questo modo, durante la variazione di carico l'angolo di ricoprimento può variare entro ampi limiti.
In tal modo viene ottimizzato l'andamento della coppia del motore e viene migliorata la composizione dei gas di scarico.
Angolo di ricoprimento valvole
Le valvole di aspirazione si aprono prima che le valvole di scarico siano chiuse.
Per la regolazione degli alberi a camme, la centralina di comando ME valuta i seguenti segnali:
Posizione degli alberi a camme di aspirazione
Sensore di Hall albero a camme di aspirazione (B6&15)
Posizione degli alberi a camme di scarico
Sensore di Hall albero a camme di scarico (B6&16)
Temperatura del liquido di raffreddamento
Sensore temperatura liquido di raffreddamento (B11/4)
Carico del motore
Sensore di pressione e temperatura a valle del turbocompressore a gas di scarico (B28/17)
Regime di rotazione motore
Sensore di Hall albero motore
Livello olio motore
Sensore del livello di riempimento olio motore (B40/6)
Pressione e temperatura dell'olio
Sensore di pressione e temperatura olio motore (B149/1)
Lo svolgimento della funzione è descritto nei seguenti punti:
Approvazione regolazione dell'albero a camme
Pressione dell'olio
Regolazione
Intervallo di regolazione
Posizione di avviamento
Angolo di ricoprimento valvole
Sorveglianza delle posizioni dell'albero a camme
Diagnosi
Commutazione corsa valvola albero a camme di aspirazione
Approvazione regolazione dell'albero a camme
L'abilitazione della regolazione dell'albero a camme viene eseguita dalla centralina di comando ME in funzione del numero di giri del motore e della temperatura dell'olio del motore.
La temperatura dell'olio motore viene determinata dalla centralina di comando sistema iniezione benzina e accensione ME (elettronica del motore) in base ai diversi dati di esercizio (ad es. temperatura del liquido di raffreddamento, tempo, carico del motore) e da un modello di temperatura memorizzato.
La temperatura olio motore è importante anche per predisporre una pressione dell'olio adeguata (> 1,5 bar) per la regolazione degli alberi a camme nel caso in cui l'olio motore sia ad alta temperatura.
L'abilitazione della regolazione dell'albero a camme di scarico avviene solo a un n. di giri maggiore rispetto all'albero a camme di aspirazione. In questo modo, anche in presenza di un ridotto livello di pressione dell'olio, in fase di scarico si garantisce il raggiungimento della posizione di bloccaggio verso le coppie di reazione dell'albero a camme che agiscono in senso di "ritardo". Per supportare la regolazione in corrispondenza di ciascuno dei variatori di fase è collocata una molla di richiamo.
Se entrambi gli alberi a camme vengono regolati, la regolazione dell'albero a camme di scarico viene ritardata (ha luogo successivamente). In questo modo vengono evitati i problemi di alimentazione dell'olio garantendo al contempo la sicurezza di funzionamento del meccanismo di bloccaggio.
L'abilitazione della regolazione dell'albero a camme è in funzione del carico:
Con temperatura olio motore di 80 °C a partire da ca.600 g/min
Con temperatura olio motore (lato di immissione) 120 °C a partire da ca.800 g/min
Con temperatura olio motore (lato di scarico) 120 °C a partire da ca.1050 g/min
Pressione dell'olio
Per garantire un'adeguata alimentazione d'olio e, in caso di bisogno, per ridurre la pressione dell'olio (riduzione del consumo di carburante), la pressione dell'olio viene regolata tramite la valvola pompa olio motore (Y130).
Regolazione
L'elettromagnete attuatore albero a camme di aspirazione (Y49/1) e l'elettromagnete attuatore albero a camme di scarico (Y49/2) vengono attivati dalla centralina di comando ME con un segnale a modulazione dell'ampiezza degli impulsi. Attraverso il tasso di pulsazione controllato sulla base di una mappatura vengono regolati i pistoni di comando. In funzione della loro posizione viene regolata la quantità di rifornimento olio (olio idraulico) per il variatore di fase. In tal modo nei variatori di fase i pistoni collegati solidalmente agli alberi a camme vengono ruotati per effetto dell'olio idraulico.
Intervallo di regolazione
Albero a camme di aspirazione: da 4° KW prima del PMS (Oberer Totpunkt - punto morto di accensione) a 36° KW dopo il PMS (l'aspirazione si apre)
Alberi a camme di scarico: da 25° KW prima del PMS a 15° KW dopo il PMS (lo scarico si chiude)
Posizione di avviamento
Alberi a camme di aspirazione: 36° KW dopo il PMS (l'aspirazione si apre)
Alberi a camme di scarico: 25° KW prima del PMS (lo scarico si chiude)
Per l'avviamento gli alberi a camme vengono fissati mediante un perno di bloccaggio in una posizione definita (bloccati). Questa posizione di avviamento viene sbloccata idraulicamente alla prima attivazione degli elettromagneti attuatori albero a camme di aspirazione e di scarico.
Illustrazione riferita ai flussi dell'olio nel variatore di fase albero a camme di aspirazione |
1/2 | Pistone di comando |
A | Vano riserva olio per il ritardo di accensione |
B | Vano riserva olio per l'anticipo di accensione |
C | Olio idraulico proveniente dall'albero a camme di aspirazione |
D | Senso di rotazione |
P07.10-2011-75
Angolo di ricoprimento valvole
Con basso n. di giri motore e basso carico la centralina di comando ME imposta un grande angolo di ricoprimento, per ottenere un ricircolo interno gas di scarico. In queste condizioni viene aspirata una quantità inferiore di gas freschi in quanto all'interno dei cilindri rimane ancora una certa quantità di gas di scarico poveri di ossigeno. Viene così ridotta la temperatura di combustione e la formazione di ossidi di azoto (NOx).
La massa d'aria aspirata si riduce in misura pari alla quantità di gas di scarico rimasti. La durata dell'iniezione viene ridotta in misura corrispondente dalla centralina di comando ME.
Il più esiguo angolo d'incrocio delle valvole nel ricambio della carica si ottiene quando l'albero a camme di scarico vengono portati nel punto max prima del PMS (anticipo) e l'albero a camme di aspirazione nel punto max dopo il PMS (ritardo). In virtù della maggiore quantità di gas freschi, si ottengono una coppia e una potenza del motore maggiori.
Sorveglianza delle posizioni dell'albero a camme
Le posizioni degli alberi a camme vengono rilevate dal sensore di Hall albero a camme di aspirazione e dal sensore di Hall albero a camme di scarico e comunicate alla centralina di comando ME. La registrazione delle posizioni avviene mediante riconoscimento delle posizioni delle ruote foniche che si trovano anteriormente agli alberi a camme.
illustrazione riferita alla regolazione dell'albero a camme di aspirazione |
1 | Valvola di comando |
1/1 | Corpo valvola |
1/2 | Pistone di comando |
1/3 | Molla di richiamo |
2 | Variatore di fase |
3 | Albero a camme di aspirazione |
Y49/1 | Elettromagnete attuatore albero a camme di immissione |
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Illustrazione riferita al variatore di fase albero a camme di aspirazione |
2/1 | Perno di bloccaggio |
2/2 | Listello di tenuta con molle a lamina |
2/3 | Molla di compressione |
2/4 | Pistone ad alette |
2/5 | Ruota conduttrice |
2/6 | Coperchio |
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Diagnosi
Durante la diagnosi della regolazione degli alberi a camme, la centralina di comando ME controlla se all'avviamento del motore gli alberi a camme si trovano nella posizione di avviamento e se, dopo un breve periodo di funzionamento del motore, la regolazione richiesta viene raggiunta. Inoltre vengono riconosciuti errori negli stadi finali (nella centralina di comando ME) degli elettromagneti attuatori albero a camme e sensori di Hall albero a camme guasti.
Commutazione corsa valvola albero a camme di aspirazione
Con la commutazione corsa valvola ha luogo una commutazione a due stadi sulla base di una mappatura delle camme sull'albero a camme di aspirazione.
Tramite la commutazione dell'albero a camme su una corsa più piccola le valvole di aspirazione chiudono in anticipo. Ne consegue un'ottimizzazione del ricambio della carica nel carico parziale. La commutazione corsa valvola su una corsa della camma più piccola viene eseguita in una fascia di giri che va da 1000 a 4000/min.
Per la commutazione della corsa valvola, la centralina di comando ME attiva i seguenti componenti con un segnale di modulazione dell'ampiezza degli impulsi:
Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 1 e 2 (Y49/19)
Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 3 e 4 (Y49/20)
Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 5 e 6 (Y49/21)
Durante questa operazione viene alimentata con corrente elettrica una bobina nel corrispondente attuatore e una punteria si porta in una corrispondente pista sull'albero a camme. Per effetto della rotazione dell'albero a camme e della geometria della pista, l'albero a camme viene spostato in direzione assiale e la camma più piccola agisce sulle valvole di aspirazione.
Una protuberanza nella pista determina il ritorno della punteria nella posizione originaria.
Per riportare l'albero a camme alla corsa grande, una seconda punteria si porta in una corrispondente pista. Il riposizionamento avviene in modo analogo.
La posizione della punteria viene determinata per mezzo di un sensore di Hall integrato nell'attuatore, il quale trasmette un segnale alla centralina di comando ME per la commutazione corsa valvola.
P05.20-2453-07
Vista da sinistra dell'albero a camme di aspirazione |
Y49/19 | Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 1 e 2 | N2 | Camme cilindro 2 | |
Y49/20 | Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 3 e 4 | N3 | Camme cilindro 3 | |
Y49/21 | Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 5 e 6 | N4 | Camme cilindro 4 | |
Hf | Camme con curva di carico piatta | N5 | Camme cilindro 5 | |
Hs | Camme con curva di carico ripida | N6 | Camme cilindro 6 | |
K | Piste | S | Punteria | |
N1 | Camme cilindro 1 |
Documenti citati
- gf0770p9998mrt Panoramica componenti del sistema d'iniezione di benzina e accensione con iniezione diretta