Regolazione dell'albero a camme - Funzionamento

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1 Fasatore albero a camme di scarico, lato sinistro

B2/5 Misuratore massa d'aria a film caldo

B6/4 Trasduttore di Hall albero a camme di aspirazione, lato sinistro

B6/5 Trasduttore di Hall albero a camme di aspirazione, lato destro

B6/6 Trasduttore di Hall albero a camme di scarico, lato sinistro

B6/7 Trasduttore di Hall albero a camme di scarico, lato destro

B11/4 Sonda termica del liquido di raffreddamento

B70 Trasduttore di Hall albero motore

N3/10 Centralina di comando ME

Y49/4 Elettromagnete attuatore albero a camme di aspirazione, lato sinistro

Y49/5 Elettromagnete attuatore albero a camme di aspirazione, lato destro

Y49/6 Elettromagnete attuatore albero a camme di scarico, lato sinistro

Y49/7 Elettromagnete attuatore albero a camme di scarico, lato destro

Con la fasatura degli alberi a camme tutti i quattro alberi a camme possono essere regolati continuativamente fino a 40° AM. In questo modo, durante la variazione di carico l'angolo di ricoprimento può variare entro ampi limiti. Con angolo di ricoprimento, le valvole di aspirazione si aprono già prima che la valvola di scarico sia completamente chiusa.

Intervallo di regolazione degli alberi a camme in °AM:

Albero a camme di aspirazione da 4° prima del PMS fino a 36° dopo il PMS

Albero a camme di scarico da 25° prima del PMS fino a 15° dopo il PMS

Posizione di avviamento bloccata in °AM:

Albero a camme di aspirazione 36° dopo il PMS

Albero a camme di scarico 25° prima del PMS.

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Con basso n. di giri motore e basso carico viene regolato un grande angolo di ricoprimento, per ottenere un ricircolo interno dei gas di scarico. Durante tale operazione viene aspirato meno gas fresco, perché nel cilindro rimane ancora una leggera quantità di gas di scarico poveri di ossigeno. La temperatura di combustione scende e la formazione di NOX viene ridotta. La massa d'aria aspirata viene ridotta della quantità dei gas di scarico rimasti. Conseguentemente la centralina di comando ME dosa una quantità inferiore di carburante.

Durante la variazione di carico, il più picciolo angolo di ricoprimento si ottiene quando gli alberi a camme di scarico vengono spostati nella massima posizione in direzione "anticipo" e gli alberi a camme di aspirazione vengono spostati nella massima posizione in direzione "ritardo". La maggiore percentuale di gas freschi genera una maggiore coppia e potenza.

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L'abilitazione della fasatura degli alberi a camme dipende dal n. di giri motore e dalla temperatura dell'olio motore, per garantire una sufficiente pressione dell'olio con olio motore caldo (pressione olio per la regolazione ca. 1,5 bar). Se la pressione dell'olio è insufficiente, la fasatura degli alberi a camme di scarico è insicura in quanto questi in caso di riduzione del regime motore e dunque di ridotta pressione dell'olio devono essere regolati nella direzione opposta a quella di rotazione del motore. Per supportare la regolazione in corrispondenza di ciascuno dei fasatori con pompa a palette è collocata una molla di richiamo.

La temperatura olio motore viene determinata dalla centralina di comando ME da diversi dati d'esercizio (ad es. carico, temperatura del liquido di raffreddamento, tempo) e sulla base di un modello termico memorizzato al suo interno.

L'abilitazione alla fasatura degli alberi a camme in funzione del carico e del n. di giri avviene:

 a partire da ca. 600 g/min con temperatura olio motore di
80 °C

 a partire da ca. 800 g/min con temperatura olio motore di 120 °C (lato aspirazione)

 a partire da ca. 1050 g/min con temperatura olio motore di 120 °C (lato scarico).

Gli elettromagneti attuatori a monte degli alberi a camme vengono azionati dalla centralina di comando ME sul lato massa. Attraverso il tasso di pulsazione controllato da diagrammi caratteristici vengono attivati i pistoni di comando dei fasatori. In funzione della sua posizione viene controllata la quantità di olio nei fasatori.

La fasatura degli alberi a camme avviene in forma ritardata, se contemporaneamente devono essere spostati tutti gli alberi a camme per evitare problemi nell'alimentazione di olio. Durante tale operazione viene data priorità alla fasatura degli alberi a camme di aspirazione.

Ogni posizione degli alberi a camme viene rilevata con un trasduttore Hall albero a camme. Questi sono disposti a monte dei variatori di fase dell'albero a camme e rilevano la posizione della finestra nelle ruote foniche. Durante la diagnosi viene controllato se gli alberi a camme si trovano nella posizione di avviamento bloccata e se dopo un breve tempo di attesa la regolazione richiesta viene anche raggiunta. Inoltre vengono rilevati eventuali guasti degli stadi finali per gli elettromagneti attuatori ed eventuali guasti dei trasduttori Hall dell'albero a camme.

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Disposizione valvola di comando, illustrazione riferita al lato aspirazione

1 Ruota fonica

2 Valvola di comando

2/1 Anello di sicurezza

2/2 Elemento di spinta

2/3 Pistone di comando

2/4 Molla di richiamo

2/5 Corpo della valvola con filettatura destrorsa (freccia, lato scarico con filettatura sinistrorsa)

3 Fasatore a palette

4 Albero a camme lato aspirazione

Y49/4 Elettromagnete attuatore albero a camme di aspirazione, lato sinistro

Y49/5 Elettromagnete attuatore albero a camme di aspirazione, lato destro

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Flussi di olio nel fasatore, illustrazione riferita al lato aspirazione

2/3 Pistone di comando

A Camere olio per regolazione su ritardo

B Camere olio per regolazione su anticipo

c Olio in pressione dal lato aspirazione albero a camme

d Ritorno dell'olio

e Senso di rotazione

La metà superiore della figura mostra:

Riempimento delle camere olio A, camere olio B aperte.

La metà inferiore della figura mostra:

Riempimento delle camere olio B, camere olio A aperte.

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Struttura fasatore a palette, illustrazione riferita al lato aspirazione

3/1 Ingranaggio di comando

3/2 Scatola

3/3 Perno di bloccaggio

3/4 Molla di compressione

3/5 Spina

3/6 Pistone ad alette

3/7 Listello di tenuta con molle a lamina

3/8 Coperchio

3/9 O-ring