Sovralimentazione - Funzionamento

Presupposti per il funzionamento sovralimentazione - Generalità

 Morsetto 87 M (gestione del motore ON)

 Il motore gira

Sovralimentazione - Generalità

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 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 verso l'intercooler.

Grazie all'elevato n. di giri delle giranti del compressore e dell'elevata portata che ne deriva, l'aria di aspirazione viene compressa nei tubi aria di sovralimentazione.

L'aria di sovralimentazione compressa fluisce attraverso i tubi aria di sovralimentazione verso l'intercooler. Successivamente questo raffredda l'aria di sovralimentazione riscaldata in seguito alla compressione e la convoglia verso il ripartitore dell'aria di sovralimentazione.

Sovralimentazione - Svolgimento della funzione

Lo svolgimento della funzione è suddiviso nelle seguenti funzioni parziali:

 Svolgimento della funzione regolazione della pressione di sovralimentazione

 Svolgimento della funzione aria di ricircolo in fase di rilascio

 Svolgimento della funzione dell'intercooler

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). La depressione viene generata dalla pompa 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 valuta i seguenti segnali e le seguenti funzioni della gestione del motore:

 Sensore di temperatura aria di sovralimentazione (B17/8), temperatura dell'aria di sovralimentazione

 Sensore di pressione a valle del filtro aria, bancata di cilindri lato sinistro (B28/4), pressione dell'aria di aspirazione

 Sensore di pressione a valle del filtro aria, bancata di cilindri lato destro (B28/5), pressione dell'aria di aspirazione

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

 Sensore di pressione a valle della valvola a farfalla (B28/7), pressione di sovralimentazione a valle della valvola a farfalla

 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'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.

A tal fine il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione attiva le capsule valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione con la depressione alimentata dalla pompa di depressione. Di conseguenza la capsula a pressione chiude le valvole di regolazione della pressione di sovralimentazione tramite una tiranteria, le quali chiudono i bypass. Se sulle capsule a pressione non è presente depressione, le valvole di regolazione della pressione di alimentazione e quindi i bypass vengono aperti. Le valvole di regolazione della pressione di sovralimentazione consentono ai flussi dei gas di scarico di bypassare le giranti della turbina, regolando così la pressione di sovralimentazione e limitando il numero di giri della turbina. In tal modo la pressione di sovralimentazione può essere adattata al carico momentaneamente richiesto del motore.

In caso di una perdita della tubazione tra la pompa di depressione e le capsule non è possibile sviluppare la pressione di sovralimentazione.

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

I sensori di pressione a valle del filtro aria servono alla centralina di comando ME per sorvegliare la carica.

La temperatura dell'aria di sovralimentazione viene rilevata nell'intercooler dal sensore di temperatura aria di sovralimentazione e comunicata alla centralina di comando ME in forma di segnale di tensione.

 Il funzionamento della regolazione pressione di sovralimentazione può essere valutato solo se con Xentry Diagnostics 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, occorre effettuare un percorso di marcia prolungato con determinate condizioni di funzionamento affinché questo adattamento possa essere eseguito dalla 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 l'attuatore della valvola a farfalla (M16/6).

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Svolgimento della funzione aria di ricircolo in fase di rilascio

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

In caso di rapida chiusura della valvola a farfalla un'onda di pressione di sovralimentazione torna 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 corrispondente valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio impedisce ciò riducendo rapidamente la pressione tramite un bypass nel lato aspirazione del turbocompressore a gas di scarico.

Quando il motore è sotto carico, il bypass viene tenuto chiuso da una membrana alimentata con la pressione di sovralimentazione.

Quando il motore è spento, la membrana viene spinta nella sede di tenuta mediante una molla integrata nella valvola di commutazione.

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Se la centralina di comando ME tramite il potenziometro valore effettivo 1 e 2 (M16/6r1, M16/6r2) riconosce la chiusura della valvola a farfalla e quindi la fase di rilascio, la relativa valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio lato sinistro o destro viene attivata. In questo caso la membrana viene caricata in antagonismo alla forza elastica e alla pressione di sovralimentazione aprendo il bypass collegato al lato aspirazione. La pressione di sovralimentazione in eccesso viene così eliminata.

Se il motore passa dalla fase di rilascio alla fase di carico, la valvola di commutazione non viene più attivata. La molla spinge la membrana in direzione della sede di tenuta. Qui la membrana viene trattenuta nella sede di tenuta dalla pressione di sovralimentazione chiudendo così nuovamente il bypass.

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Svolgimento della funzione dell'intercooler

Grazie all'intercooler la temperatura dell'aria di sovralimentazione viene mantenuta su un valore pari a <60°C in caso di temperatura ambiente di 20°C.

L'aria 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, grazie a temperature dei gas di scarico più basse, anche la formazione di ossidi di azoto (NOx).

Le due bancate di cilindri dispongono di un intercooler raffreddato con liquido di raffreddamento. L'intercooler è collegato ad un circuito a bassa temperatura con radiatore a bassa temperatura e pompa di circolazione intercooler (M44).

Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione è >35°C, la centralina di comando ME attiva la pompa di circolazione intercooler tramite il relè pompa di circolazione intercooler (K61). Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione scende al di sotto di 25°C, la pompa di circolazione intercooler viene nuovamente disinserita.

La temperatura dell'aria di sovralimentazione viene registrata nell'intercooler dal sensore di temperatura aria di sovralimentazione e trasmessa alla centralina di comando ME con un segnale di tensione.

 Aprire il coperchio di chiusura del circuito solo con elevata temperatura dell'aria di sovralimentazione (riduzione di potenza) o a motore freddo. Il liquido di raffreddamento deve arrivare fino al livello del coperchio di chiusura.

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