Sovralimentazione - Funzionamento

Presupposto per il funzionamento - Generalità

 Motore in moto (morsetto 87M ON)

Sovralimentazione - Generalità

La sovralimentazione consente di migliorare il grado di riempimento dei cilindri. Ne consegue un aumento della coppia e un incremento di potenza del motore. La quantità di carburante corrispondente alla maggiore massa d'aria viene dosata dalla centralina di comando ME (N3/10).

Nella sovralimentazione l'energia fluidodinamica dei gas di scarico viene sfruttata per azionare il turbocompressore. I turbocompressori a gas di scarico aspirano l'aria fresca tramite il filtro aria in corrispondenza dei punti di ingresso del compressore convogliandola attraverso le uscite del compressore nei tubi aria di sovralimentazione collegati agli intercooler.

Grazie all'elevato numero di giri del girante del compressore e delle elevate portate risultanti, l'aria di aspirazione viene compressa nei tubi aria di sovralimentazione. L'aria di sovralimentazione compressa fluisce attraverso i tubi aria di sovralimentazione verso gli intercooler. Successivamente questi raffreddano l'aria di sovralimentazione riscaldata in seguito alla compressione e la convoglia nei cilindri attraverso il ripartitore dell'aria di sovralimentazione.

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La sovralimentazione si suddivide nelle seguenti fasi parziali:

 Regolazione della pressione di sovralimentazione

 Aria di ricircolo in fase di rilascio

 Intercooler

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 (Y77/1). La depressione viene generata dalla pompa meccanica di depressione montata nel motore. Il convertitore di pressione viene attivato in funzione del diagramma caratteristico e del carico dalla centralina di comando ME per la regolazione della pressione di sovralimentazione.

A tal fine la centralina di comando ME analizza i segnali provenienti dai seguenti componenti:

 Sensore di temperatura aria di sovralimentazione lato sinistro

 Sensore di temperatura aria di sovralimentazione lato destro

 Sensore di pressione a monte della farfalla lato sinistro

 Sensore di pressione a monte della farfalla lato destro

 Sensore di pressione a valle della farfalla lato sinistro

 Sensore di pressione a valle della farfalla lato destro

 Sensore di pressione a valle del filtro dell'aria lato sinistro

 Sensore di pressione a valle del filtro dell'aria lato destro

 Sensore pedale acceleratore (B37)

 Sensore di Hall albero motore (B70)

Inoltre la centralina di comando ME valuta le attività che si svolgono durante le seguenti funzioni:

 Regolazione battito in testa

 Protezione sovraccarico cambio

 Protezione contro il surriscaldamento

Nell'esercizio a pieno carico viene sviluppata la pressione di sovralimentazione massima. Per ridurre la pressione di sovralimentazione i flussi dei gas di scarico per l'azionamento del turbocompressore a gas di scarico vengono intercettati aprendo le valvole di regolazione della pressione di alimentazione rispettivamente mediante un bypass. Il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione attiva a tal fine le capsule valvola a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione mediante depressione. Di conseguenza le capsule valvola a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione chiudono le valvole a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione tramite una tiranteria, le quali chiudono i bypass. Se nelle capsule valvola a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione non è presente depressione, le valvole a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione e, quindi, i bypass, vengono aperti. Le valvole a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione convogliano i flussi dei gas di scarico alle giranti turbina del turbocompressore a gas di scarico. In questo modo la pressione di sovralimentazione può essere adattata al rispettivo carico richiesto. In caso di una perdita della tubazione tra la pompa di depressione e le capsule non è possibile sviluppare la pressione di sovralimentazione. I sensori di pressione a monte della valvola a farfalla rilevano la pressione di sovralimentazione. I sensori di pressione a valle del filtro aria rilevano la carica. La temperatura dell'aria di sovralimentazione viene rilevata negli intercooler dai sensori di temperatura aria di sovralimentazione.

 La regolazione della pressione di sovralimentazione può essere valutata con il tester di diagnosi solo se sul display viene visualizzato il messaggio "Regolazione della pressione di sovralimentazione adattata". Dopo la sostituzione della centralina di comando ME o di un turbocompressore a gas di scarico, è necessario percorrere un tratto più lungo in determinate condizioni di esercizio. Soltanto a questo punto è possibile effettuare l'adeguamento della centralina di comando ME. In caso di perdite dai flessibili tra le capsule, il convertitore di pressione della regolazione pressione di sovralimentazione e l'intercooler, nella centralina di comando ME viene memorizzato il guasto "Pressione di sovralimentazione troppo alta". Le rapide richieste di carico al di sotto della pressione di sovralimentazione di base vengono regolate tramite gli attuatori della valvola a farfalla.

Aria di ricircolo in fase di rilascio

Dopo l'inizio della fase di rilascio i turbocompressore a gas di scarico continuano a ruotare per effetto dell'inerzia della massa dell'albero, della girante del compressore e quella della turbina. Mediante la rapida chiusura delle valvole a farfalla viene generata una pressione dinamica e oscillazioni sfavorevoli nella colonna d'aria a valle dei turbocompressori a gas di scarico. Tali oscillazioni potrebbero causare ridotti volumi di portata ed elevati rapporti di pressione in corrispondenza delle giranti del compressore con conseguente azione pompante del compressore (breve rumore e sollecitazione meccanica).

La centralina di comando ME rileva la chiusura delle valvole a farfalla e quindi l'inserimento della fase di rilascio mediante la valutazione dei segnali provenienti dai seguenti componenti:

 Potenziometro valore effettivo 1 lato sinistro (M16/60r1)

 Potenziometro valore effettivo 2 lato sinistro (M16/60r2)

 Potenziometro valore effettivo 1 lato destro (M16/61r1)

 Potenziometro valore effettivo 2 lato destro (M16/61r2)

Successivamente la centralina di comando ME attiva le valvole di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio. Tali valvole si trovano in corrispondenza degli intercooler e aprono ciascuna un bypass dal lato della pressione di sovralimentazione dietro i turbocompressori a gas di scarico collegati al lato aspirazione dietro i filtri aria. La pressione di sovralimentazione in eccesso e il corrispondente volume di aria vengono rapidamente ridotti impedendo così la decelerazione delle giranti del turbocompressore a gas di scarico. Se il motore passa dalla fase di rilascio alla fase di carico, le valvole di commutazione non vengono più attivate. I bypass vengono chiusi.

Intercooler

Grazie al raffreddamento dell'aria di sovralimentazione la temperatura dell'aria di sovralimentazione viene mantenuta su un valore inferiore a 60 °C (in caso di temperatura ambiente di 20 °C). L'aria di sovralimentazione raffreddata a valle degli intercooler ha una densità superiore. In tal modo aumenta il livello di riempimento del cilindro e quindi la potenza del motore.

Inoltre si riduce la tendenza a battere in testa e la formazione di ossidi di azoto (NOx) grazie a temperature dei gas di scarico più basse. Le due bancate di cilindri dispongono di un intercooler raffreddato con liquido di raffreddamento comune. Gli intercooler sono collegati al circuito a bassa temperatura.

La centralina di comando ME registra l'attuale temperatura dell'aria di sovralimentazione negli intercooler tramite i sensori di temperatura aria di sovralimentazione.

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Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione è > 35 °C, la centralina di comando ME invia la richiesta di inserimento delle pompe di circolazione circuito a bassa temperatura tramite CAN motore (CAN C1) alla centralina di comando catena cinematica (N127). La centralina di comando catena cinematica aziona le pompe di circolazione circuito a bassa temperatura tramite LIN catena cinematica (LIN C3). Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione scende sotto i 25 °C, le pompe di circolazione circuito a bassa temperatura vengono di nuovo disinserite.