Sovralimentazione - Funzionamento

P09.00-2104-76

Struttura della sovralimentazione

12 Collettore di aspirazione

50 Turbocompressore a gas di scarico

50/1 Sportello di regolazione della pressione di sovralimentazione

50/2 Capsula valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione

50/3 Silenziatore

110/1 Scatola filtro aria

110/2 Condotto di aspirazione

110/3 Tubazione aria di sovralimentazione verso l'intercooler

110/4 Intercooler

110/5 Tubazione aria di sovralimentazione verso l'attuatore della valvola a farfalla

B17/8 Sensore temperatura aria di sovralimentazione

B28/6 Sensore di pressione a monte della valvola a farfalla

B28/7 Sensore di pressione a valle della valvola a farfalla

B28/15 Sensore di pressione a monte del girante del compressore

M16/6 Attuatore farfalla

Y31/5 Convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione

Y101 Valvola di commutazione ricircolo dell'aria in fase di rilascio

A Gas di scarico

B Aria di aspirazione

C Aria di sovralimentazione (non raffreddata)

D Aria di sovralimentazione (raffreddata)

Presupposti per il funzionamento sovralimentazione - Generalità

 Morsetto 87 M ON (gestione del motore ON)

 Il motore gira

Sovralimentazione - Aspetti generali

La sovralimentazione consente di migliorare il grado di riempimento dei cilindri. Ne consegue un aumento della coppia del motore e un incremento di potenza del motore.

La quantità maggiore di carburante corrispondente alla maggiore massa d'aria viene rilevata dalla centralina di comando ME (N3/10).

Nella sovralimentazione l'energia cinetica dei gas di scarico viene utilizzata per l'azionamento del turbocompressore a gas di scarico.

Il turbocompressore a gas di scarico aspira l'aria esterna attraverso il filtro aria in corrispondenza dell'ingresso del compressore e la convoglia nel tubo aria di sovralimentazione a monte dell'intercooler facendola passare attraverso l'uscita del compressore.

A causa dell'elevato numero di giri della girante del compressore e dell'elevata flusso risultante, l'aria viene compressa nel condotto aria di sovralimentazione. La pressione di sovralimentazione massima è di 0,7 bar.

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Il silenziatore sull'uscita del compressore attenua le oscillazioni della pressione di sovralimentazione e la rumorosità fluidodinamica ad esse connessa che si generano in caso di rapide variazioni del n. di giri.

L'aria di sovralimentazione compressa fluisce attraverso il tubo aria di sovralimentazione verso l'intercooler. Questo provvede quindi a raffreddare l'aria di sovralimentazione riscaldata dalla compressione convogliandola verso il collettore di aspirazione attraverso il tubo aria di sovralimentazione.

Sovralimentazione, svolgimento della funzione

Lo svolgimento della funzione è suddivido nelle seguenti funzioni parziali:

 Svolgimento della funzione regolazione della pressione di sovralimentazione

 Svolgimento della funzione aria di ricircolo in fase di rilascio

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Svolgimento della funzione regolazione della pressione di sovralimentazione

La regolazione della pressione di sovralimentazione è di tipo elettropneumatico e avviene mediante il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione (Y31/5).

Il convertitore di pressione viene attivato in funzione del diagramma caratteristico e del carico dalla centralina di comando ME al fine di regolare la pressione di sovralimentazione.

A tal fine la centralina di comando ME elabora i seguenti sensori e funzioni della gestione del motore:

- Sensore di temperatura aria di sovralimentazione (B17/8)

- Sensore di pressione a monte della valvola a farfalla (B28/6), pressione di sovralimentazione

- Sensore di pressione a valle della valvola a farfalla (B28/7), pressione del collettore di aspirazione

- Sensore di pressione a monte della girante del compressore (B28/15), pressione di aspirazione

- Sensore del pedale dell'acceleratore (B37), carico richiesto dal conducente

- Sensore di Hall albero motore (B70), n. di giri motore

- Regolazione del battito in testa, protezione da sovraccarico del cambio, protezione contro il surriscaldamento

Nell'intervallo a pieno carico si applica la pressione di sovralimentazione massima.

Per ridurre la pressione di sovralimentazione il flusso dei gas di scarico per l'azionamento della turbina del compressore viene deviato verso un bypass (waste-gate) aprendo la valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione.

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A tal fine il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione attiva la capsula valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione con la pressione di sovralimentazione proveniente dalla tubazione aria di sovralimentazione. Inoltre la capsula mediante una tiranteria apre la valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione che determina la chiusura del bypass.

La farfalla di regolazione consente al flusso dei gas di scarico di bypassare la girante turbina regolando così la pressione di sovralimentazione e limitando il numero di giri della turbina.

In tal modo la pressione di sovralimentazione di max 0,7 bar può essere adeguata momentaneamente al carico richiesto del motore.

Per controllare la pressione di sovralimentazione attuale il sensore di pressione inoltra a monte della valvola a farfalla invia un corrispondente segnale alla centralina ME.

Il sensore di pressione a monte della girante del compressore che si trova nella tubazione di aspirazione a monte del turbocompressore a gas di scarico serve alla centralina di comando ME per sorvegliare la sovralimentazione.

La temperatura dell'aria di sovralimentazione viene registrata nel collettore di aspirazione dal sensore di temperatura aria di sovralimentazione e comunicata alla centralina di comando ME in forma di segnale di tensione.

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Svolgimento della funzione aria di ricircolo in fase di rilascio

Dopo l'inizio della fase di rilascio il turbocompressore a gas di scarico continua a ruotare per effetto dell'inerzia della massa dell'albero, della girante del compressore e della turbina.

In caso di rapida chiusura dell'attuatore della valvola a farfalla (M16/6) un'onda di pressione di sovralimentazione ritorna verso il turbocompressore a gas di scarico. Questa onda determinerebbe in corrispondenza della girante del compressore una situazione di ridotta alimentazione e forte pressione con conseguente azione pompante del compressore (breve rumore e sollecitazione meccanica). L'apertura della valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio impedisce questo effetto riducendo rapidamente la pressione nel condotto di aspirazione.

Quando la centralina ME riconosce il passaggio dalla fase di carico alla fase di rilascio, si attiva la valvola di commutazione ricircolo aria in fase di rilascio.

Successivamente la valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio apre il bypass che passa in corrispondenza della girante del compressore e attraverso cui la pressione di sovralimentazione viene ridotta.

In condizione di carico la valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio si chiude per effetto di una molla integrata.