Gestione termica - Funzionamento

S07.10-A025-79

Presupposti per il funzionamento gestione termica - Generalità

 Morsetto 87M ON (gestione del motore ON)

 Il motore gira.

Gestione termica - Generalità

Con la gestione termica comandata dalla centralina di comando CDI (N3/40) 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 a ca.4 %)

 Migliore comfort del riscaldamento

Il comando della gestione termica dipende dai seguenti sensori e segnali:

 Misuratore della massa d'aria a film caldo (B2/5), carico del motore

 Sensore della pressione di sovralimentazione (B5/2), carico del motore

 Sensore della pressione di sovralimentazione turbocompressore a bassa pressione (B5/4), carico del motore

 Sensore della temperatura del liquido di raffreddamento (B11/16)

 Sensore di temperatura a valle dell'intercooler (B17/8)

 Sensore di temperatura a monte del catalizzatore (B16/22)

 Sensore di temperatura a monte del filtro antiparticolato per motori diesel (B16/23)

 Sensore di differenza di pressione filtro antiparticolato per motori diesel (B28/26)

 Modulo del pedale dell'acceleratore (B37/4), azionamento pedale dell'acceleratore (velocità ed entità dell'azionamento, ossia conducente tranquillo o sportivo)

 Sensore di Hall albero motore (B70), regime del motore

 Sensore della temperatura del carburante (B94/16)

 Sensore della temperatura dell'olio motore (B94/18)

 Sensore di temperatura nella centralina di comando CDI

 Dispositivo di controllo e di comando climatizzatore (KLA-V&KLA-H) (con codiceS98 HH4 (Climatizzatore automatico COMFORTMATIC) o con codice HH9 (Climatizzatore a regolazione semiautomatica, TEMPMATIC)), temperatura esterna e stato climatizzatore

 Centralina di comando Electronic Stability Program (ESP) (N30/4), velocità di rotazione della ruota (velocità del veicolo)

 Centralina di comando strumentazione (KI) (A1/1), segnale velocità del veicolo

 Unità di comando elettrica gestione del cambio completamente integrata (VGS) (N15/15) (con codice G43 (9G-TRONIC)), posizione di marcia del cambio automatico

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 ventola

 Svolgimento della funzione protezione da surriscaldamento

Svolgimento della funzione fase di post-avviamento

Nella fase post-avviamento con l'interruzione del raffreddamento del pistone attraverso il disinserimento dell'alimentazione di olio motore degli iniettori dell'olio tramite la valvola di intercettazione iniettori dell'olio (Y135) si ottiene un riscaldamento più rapido 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 (Y19). La valvola di commutazione pompa liquido di raffreddamento in questo caso viene attivata mediante la commutazione sul morsetto di terra 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.

La pompa del liquido di raffreddamento viene disinserita durante l'avviamento a freddo per max. 500 s se le seguenti condizioni risultano soddisfatte:

 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.

 Dal dispositivo di controllo e di comando climatizzatore (KLA­V&KLA­H) non è stato richiesto nessun "riscaldamento".

 Il regime del motore o la quantità iniettata non hanno ancora superato il valore limite stabilito.

Se le condizioni di disinserimento della pompa del liquido di raffreddamento non sono più soddisfatte o se è stato raggiunto il tempo di disinserimento massimo di 500 s, la centralina di comando CDI termina l'azionamento della valvola di commutazione della pompa del 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.

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 dell'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) mediante un segnale di massa. L'alimentazione di tensione avviene dalla centralina di comando CDI tramite il "morsetto 87".

Il riscaldamento fa aprire il termostato a due piattelli integrato nell'elemento termico del 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 regola la temperatura del liquido di raffreddamento in una fascia compresa tra circa 55 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'azionamento.

S20.10-4534-04

Il termostato a due piattelli assume le seguenti posizioni:

 Posizione funzionamento in cortocircuito (A), T < 55 °C; flusso del liquido di raffreddamento solo nel motore, il riscaldamento del vano passeggeri può essere attraversato dal flusso.

 Posizione funzionamento misto (B), 55 °C < T < 106 °C; il termostato del liquido di raffreddamento si apre, il flusso attraverso il radiatore ha inizio.

 Posizione funzionamento del radiatore (C), 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

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.

I seguenti presupposti del funzionamento devono essere soddisfatti contemporaneamente:

 Posizione dell'acceleratore proveniente dal modulo del pedale dell'acceleratore inferiore all'80% (carico parziale).

 Nessuna rigenerazione del filtro antiparticolato diesel (DPF)

 Il dispositivo di controllo e di comando climatizzatore (KLA­V&KLA­H) richiede minimo il 90% di potenza calorifica.

 Temperatura esterna inferiore ai 7 °C (nuovo inserimento a 4 °C da parte della centralina di comando blocchetto di accensione elettronico (EZS))

 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.

 La centralina di comando CDI regola, stabilizza e incrementa il numero 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 mediante la valvola di regolazione pressione

 2-Regolazione mediante il principio del doppio regolatore

 Regolazione mediante la valvola di regolazione della portata

Regolazione mediante la valvola di regolazione pressione

La pressione del carburante viene regolata dalla valvola di regolazione della pressione (Y74) durante la procedura di avviamento e di preriscaldamento carburante. Quando attivata, la valvola di regolazione della portata (Y94) 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 ad una temperatura del 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.

2-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 mediante valvola di regolazione della portata (Y94) avviene in presenza di una delle seguenti condizioni:

 Trascorsi 30 s dall'avviamento del motore

 A partire da una temperatura del carburante di 20 °C

 Durante la regolazione a due elementi e mediante valvola di regolazione della portata il carburante viene riscaldato meno di quanto avviene nel caso della regolazione tramite valvola di regolazione della 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 segnali del sensore della temperatura del carburante (B94/16) 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 supera i 90 °C, la centralina di comando CDI riduce la quantità di iniezione e la pressione del carburante tramite la valvola di regolazione della 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 dei 90  °C, la funzione protezione di serbatoio del carburante viene disattivata dalla centralina di comando CDI.

Svolgimento della funzione comando ventola

La centralina di comando CDI attiva il ventilatore elettrico (M91). La richiesta del numero di giri nominale della ventola è prescritta dalla centralina di comando CDI.

Il tasso di pulsazione del segnale di modulazione dell'ampiezza degli impulsi varia dal 10 al 90 %. In questo contesto significano ad es.:

 10%: ventola elettrica "OFF"

 20%: ventola elettrica "ON", numero di giri minimo

 90%: ventola elettrica "ON", numero di giri massimo

Un guasto nella ventola elettrica viene trasmesso alla centralina di comando CDI.

In caso di guasto nel cavo del segnale della centralina di comando CDI (mancanza della frequenza) la ventola elettrica passa automaticamente al numero di giri massimo (funzionamento di emergenza della ventola). Il dispositivo di controllo e di comando climatizzatore (KLA­V&KLA­H) invia il suo stato alla centralina di comando CDI.

Disinserimento ritardato ventilatore

Con "accensione OFF" la ventola elettrica 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 della ventola viene soppressa.

Svolgimento della funzione protezione da 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 valori del sensore della temperatura del liquido di raffreddamento, del sensore della temperatura dell'olio motore e del sensore di temperatura a monte del catalizzatore (protezione del turbocompressore a gas di scarico). 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 nella centralina di comando strumento combinato (KI). A tal fine la centralina di comando CDI invia un segnale corrispondente alla centralina di comando dello strumentazione (KI).