Sovralimentazione - Funzionamento

Presupposti per il funzionamento sovralimentazione - Generalità

 Morsetto 87 M (gestione del motore ON)

 Il motore gira

 Il relè dispositivo di serraggio 87M (F58kN) viene inserito con morsetto 15 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 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 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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Sovralimentazione - Svolgimento della funzione

Lo svolgimento della funzione Sovralimentazione comprende le 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 (Y77/1). La depressione viene generata dalla pompa di depressione montata nel motore. Il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione 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:

 Sensori di temperatura aria di sovralimentazione lati sinistro e destro, temperatura dell'aria di sovralimentazione

 Sensore di pressione a monte della valvola a farfalla lati sinistro e destro, pressione di sovralimentazione

 Sensore di pressione a valle della valvola a farfalla lati sinistro e destro, carico del motore

 Sensore di pressione a valle del filtro dell'aria, bancata cilindri lati sinistro e destro, pressione dell'aria di aspirazione

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

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

 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. 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 le capsula valvola a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione chiudono tramite una tiranteria le valvole a farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione, 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 farfalle 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 i sensori di pressione a monte della valvola a farfalla lati sinistro e destro inviano 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 centralina di comando ME rileva l'attuale carico del motore sulla base dei segnali dei sensori di pressione a valle della valvola a farfalla.

La temperatura dell'aria di sovralimentazione negli intercooler viene rilevata dai sensori di temperatura aria di sovralimentazione lati sinistro e destro e trasmessa alla centralina di comando ME con un 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 gli attuatori della valvola a farfalla.

Svolgimento della funzione 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).

Se la centralina di comando ME tramite il potenziometro valore effettivo 1 lato sinistro (M16/60r1), il potenziometro valore effettivo 1 lato destro (M16/61r1), il potenziometro valore effettivo 2 lato sinistro (M16/60r2) e il potenziometro valore effettivo 2 lato destro (M16/61r2) riconosce la chiusura delle valvole a farfalla e quindi la fase di rilascio, le valvole di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio lati sinistro e destro vengono attivate.

Tali valvole si trovano in corrispondenza degli intercooler e aprono ciascuna un bypass dal lato della pressione di sovralimentazione a valle dei turbocompressori a gas di scarico collegato al lato aspirazione a valle dei 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 e i bypass vengono chiusi.

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 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 con il radiatore per basse temperature, il radiatore per basse temperature nel passaruota e la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura (M43/6) e la pompa di circolazione 2 circuito a bassa temperatura (M43/7).

Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione è > 35 °C, la centralina di comando ME invia la richiesta di inserimento della pompa di circolazione 1 e 2 circuito a bassa temperatura tramite il CAN della trasmissione (CAN C) alla centralina di comando catena cinematica (N127). La centralina di comando organi della trasmissione aziona le pompe di circolazione 1 e 2 circuito a bassa temperatura tramite il LIN organi della trasmissione (LIN C3).

La centralina di comando ME registra l'attuale temperatura dell'aria di sovralimentazione negli intercooler tramite i sensori di temperatura aria di sovralimentazione lati sinistro e destro (segnale di tensione).

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