Presupposti per il funzionamento sovralimentazione - Generalità
Morsetto 87M (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 di flusso 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'elevato flusso volumetrico risultante, l'aria viene compressa nel tubo aria di sovralimentazione. La pressione di sovralimentazione massima in questo caso è compresa tra 0,6 e 1,5 bar circa a seconda della variante di motore.
Il silenziatore sull'uscita del compressore attenua le oscillazioni della pressione di sovralimentazione e la rumorosità fluidodinamica ad esse connessa che si genera in caso di rapide variazioni del n. di giri.
L'aria di sovralimentazione compressa fluisce attraverso il tubo dell'aria di sovralimentazione verso l'intercooler. Questo provvede quindi a raffreddare l'aria di sovralimentazione riscaldata dalla compressione e la convoglia verso ripartitore dell'aria di sovralimentazione attraverso il tubo dell'aria di sovralimentazione.
Struttura della sovralimentazione |
12 | Tubo ripartitore dell'aria di sovralimentazione |
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 | Collettore di aspirazione |
110/2 | Tubazione aria di sovralimentazione verso l'intercooler |
110/3 | Intercooler |
110/4 | Tubazione aria di sovralimentazione collegata all'attuatore della valvola a farfalla |
B17/7 | Sensore di temperatura aria di sovralimentazione a monte della valvola a farfalla |
B17/9 | Sensore di temperatura aria di sovralimentazione a valle della valvola a farfalla |
B28/5 | Sensore di pressione a valle del filtro aria |
B28/6 | Sensore di pressione a monte della valvola a farfalla |
B28/7 | Sensore di pressione a valle della valvola a farfalla |
M16/6 | Attuatore farfalla |
Y77/1 | 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) |
P09.00-2118-76
Sovralimentazione - Svolgimento della funzione
Il 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 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.
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 a monte della valvola a farfalla
Sensore di temperatura aria di sovralimentazione a valle della valvola a farfalla
Sensore di pressione a monte della valvola a farfalla, pressione di sovralimentazione
Sensore di pressione a valle della valvola a farfalla, pressione di sovralimentazione
Sensore di pressione a valle del filtro aria, pressione di aspirazione
Sensore del pedale dell'acceleratore (B37), carico richiesto dal conducente
Sensore di Hall albero motore (B70) (con riconoscimento del senso di rotazione), numero di giri del motore
Regolazione battito in testa
Nell'esercizio a pieno carico viene sviluppata 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 attraverso un bypass tramite l'apertura della valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione.
A tal fine il convertitore di pressione della regolazione pressione di sovralimentazione attiva la capsula valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione con la depressione di sovralimentazione proveniente dall'accumulatore di depressione. Inoltre la capsula mediante una tiranteria apre la valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione che determina la chiusura del bypass.
La valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione 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 massima tra 0,6 e 1,5 bar, a seconda della variante del motore, può essere adeguata al carico attuale richiesto del motore.
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.
Il sensore di pressione a valle del filtro aria che si trova nel collettore 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 ripartitore dell'aria di sovralimentazione dal sensore di temperatura aria di sovralimentazione a valle della farfalla e comunicata alla centralina di comando ME in forma di segnale di tensione.
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 quella della turbina.
In caso di rapida chiusura della valvola a farfalla tramite l'attuatore della valvola a farfalla un'onda della pressione di sovralimentazione ritorna indietro 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 ciò riducendo rapidamente la pressione tramite un canale di bypass nel lato aspirazione del turbocompressore a gas di scarico.
Rappresentazione schematica del turbocompressore a gas di scarico con valvola bypass |
1 | Compressore |
2 | Turbina |
3 | Verso la valvola a farfalla |
4 | Dal collettore dei gas di scarico |
Y101 | Valvola di commutazione ricircolo dell'aria in fase di rilascio |
A | Aria fresca |
B | Gas di scarico |
P09.40-2418-82
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 aria di ricircolo in fase di rilascio.
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 valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio 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.
Vista in sezione della valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio |
50 | Turbocompressore a gas di scarico |
50/2 | Capsula a depressione sportello di regolazione pressione di sovralimentazione |
50/3 | Silenziatore |
Y101 | Valvola di commutazione ricircolo dell'aria in fase di rilascio |
A | Stato: chiuso |
B | Aperto |
P09.40-2421-76
Documenti citati
- gf0770p9998mt Panoramica componenti del sistema d'iniezione di benzina e accensione con iniezione diretta
- gf0770p9998mta Panoramica componenti del sistema d'iniezione di benzina e accensione con iniezione diretta
- gf0770p9998mtc Panoramica componenti del sistema d'iniezione di benzina e accensione con iniezione diretta