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.

Su ciascuna bancata cilindri è montato un turbocompressore a gas di scarico raffreddato con liquido di raffreddamento. Essendo disposti direttamente in corrispondenza del collettore dei gas di scarico , i turbocompressori si caratterizzano per la loro ottimale reattività e generano quindi un'elevata pressione di sovralimentazione già ai bassi regimi.

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 a monte degli 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 e quindi riscaldata passa attraverso i tubi aria di sovralimentazione per raggiungere gli intercooler. Questa raffreddano l'aria di sovralimentazione convogliandola attraverso il tubo di collegamento a Y e l'attuatore della valvola a farfalla (M16/6) verso il ripartitore dell'aria di sovralimentazione.

I turbocompressori a gas di scarico generano pressione di sovralimentazione a partire da circa 1500 g/min. La pressione di sovralimentazione massima si ottiene a circa 2300 g/min. La pressione di sovralimentazione massima è di ca. 1,5 bar.

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 (Y77/1). La centralina di comando ME (N3/10) in funzione del diagramma caratteristico e del carico attiva il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione tramite un segnale a modulazione dell'ampiezza degli impulsi con una tasso di pulsazione compreso tra 5 e 95 %. A tal fine la centralina di comando ME valuta i seguenti sensori e le seguenti funzioni della gestione del motore:

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

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

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

 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), carico del motore

 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 del cambio contro il sovraccarico, protezione contro il surriscaldamento

 Sensore di pressione atmosferica nella centralina di comando ME, adattamento altimetrico (ad alta quota la pressione di sovralimentazione massima viene limitata)

 Temperatura dei gas di scarico (dal modello di calcolo/mappatura)

 Qualità del carburante (pressione di sovralimentazione massima solo con RON 98 (numero di ottano Research))

In funzione del tasso di pulsazione la pressione di sovralimentazione proveniente dall'intercooler bancata cilindri destra viene convogliata per intero o parzialmente alle capsule. Tramite una tiranteria le capsule aprono le farfalle di regolazione della pressione di sovralimentazione che chiudono i bypass. Le farfalle di regolazione della pressione di sovralimentazione consentono al flusso dei gas di scarico di bypassare le giranti turbina potendo così regolare la pressione di sovralimentazione e limitando il numero di giri della turbina. 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, bancata cilindri sinistra e destra, che si trovano nei collettori di aspirazione a monte dei turbocompressori a gas di scarico, servono alla centralina di comando ME per sorvegliare la sovralimentazione (caduta di pressione tramite il filtro aria). La temperatura dell'aria di sovralimentazione viene registrata nel ripartitore dell'aria di sovralimentazione dal sensore di temperatura aria di sovralimentazione e trasmessa alla centralina di comando ME con un segnale di tensione. La pressione di sovralimentazione massima viene abilitata solo quando la temperatura dell'aria di sovralimentazione è <70 °C. Il riconoscimento del carico del motore (in funzione dell'angolo di apertura della valvola a farfalla) avviene mediante il segnale di tensione del sensore di pressione posizionato a valle dell'attuatore della valvola a farfalla.

 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 venga 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 della bancata cilindri destra, 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.

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Svolgimento della funzione aria di ricircolo in fase di rilascio

Dopo l'inizio della fase di rilascio i turbocompressori continuano ancora a girare leggermente per l'inerzia delle masse degli alberi, delle giranti del compressore e della turbina, generando ancora pressione in antagonismo alla valvola a farfalla chiusa.

Questi picchi di pressione nei turbocompressori a gas di scarico (breve sibilo) vengono evitati dalla valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio (Y101). Se la centralina di comando ME in base ai segnali provenienti dal sensore del pedale dell'acceleratore riconosce il passaggio dalla fase di carico alla fase di rilascio, la valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio viene attivata con un segnale di massa.

In tal modo, le due valvole bypass sui turbocompressori vengono sollecitate con depressione proveniente dall'accumulatore di depressione. Le valvole bypass aprono un bypass (in prossimità della girante del rispettivo compressore) attraverso cui la pressione di sovralimentazione si abbatte immediatamente.

In assenza di attivazione da parte della valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio (nella fase di carico) le camere membrane delle valvole bypass sono collegate con il ripartitore dell'aria di sovralimentazione. Le valvole bypass si chiudono per effetto delle molla integrate e della pressione di sovralimentazione presente nel ripartitore dell'aria di sovralimentazione. Se una valvola bypass non si chiude, si genera una pressione di sovralimentazione inferiore.

 Nell'accumulatore di depressione si genera depressione in fase di aspirazione del motore ed in fase di rilascio. A tal fine la valvola di non ritorno (in presenza di depressione) apre la tubazione tra ripartitore dell'aria di sovralimentazione e accumulatore di depressione.

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Svolgimento della funzione dell'intercooler

Mediante l'intercooler la temperatura dell'aria di sovralimentazione viene mantenuta su un livello pari a <70 °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).

Il raffreddamento dell'aria di sovralimentazione avviene indirettamente tramite l'intercooler con raffreddamento ad acqua collegato in un circuito a bassa temperatura separato con il radiatore per basse temperature (14) e la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura (M43/6).

Per ogni bancata di cilindri è montato un intercooler.

Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione è > 47 °C, la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura viene attivata dalla centralina di comando ME tramite il LIN organi della trasmissione (LIN C3).

Se la temperatura dell'aria di sovralimentazione scende al di sotto di 35 °C, la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura viene nuovamente disinserita.

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

Il sensore di temperatura circuito a bassa temperatura (B10/13) rileva la temperatura del liquido di raffreddamento nell'impianto di raffreddamento a bassa temperatura ed emette un segnale di tensione corrispondente alla centralina di comando trazione elettrica (N127).

 Il corretto funzionamento dell'intercooler dipende in modo decisivo dal rifornimento del circuito a bassa temperatura, che deve avvenire senza che si formino bolle d'aria al suo interno. Per il rifornimento è necessario un attrezzo speciale (pompa di depressione).

 È ammesso aprire il tappo del circuito a bassa temperatura solo quando il motore è freddo (temperatura ambiente).

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