Presupposti per il funzionamento sovralimentazione - Generalità
Morsetto 87 ON (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 e un incremento di potenza del motore.
Nella sovralimentazione l'energia fluidodinamica dei gas di scarico viene sfruttata per azionare i due turbocompressori.
La sovralimentazione viene effettuata da 2 turbocompressori con waste-gate di differente dimensione disposti in linea, che a seconda della fascia di esercizio interagiscono in modo differenziato.
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La pressione di sovralimentazione viene regolata dalla centralina di comando CDI (N3/9) in funzione dei seguenti valori e dei relativi componenti:
- Sonda termica aria di sovralimentazione (B17/8)
- Sonda termica a monte del turbocompressore a gas di scarico (B19/11) (con codice (474) Filtro per il particolato)
- Quantità di iniezione, tramite la durata di iniezione degli iniettori di carburante (Y76) e la pressione del carburante nel rail, pressione del carburante nel rail tramite il sensore di pressione del rail (B4/6)
- Valvola di commutazione valvola dei gas di scarico (Y93)
- Convertitore pressione regolazione pressione sovralimentazione (Y31/5)
- Sensore della pressione atmosferica, per il rilevamento della pressione dell'aria ambiente
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La centralina di comando CDI aziona con un segnale a modulazione dell'ampiezza degli impulsi (segnale PWM) il convertitore di pressione in funzione dei segnali provenienti dai seguenti sensori:
- Sonda termica del liquido di raffreddamento (B11/4)
- Pressione aria circostante, attraverso il sensore della pressione atmosferica nella centralina di comando CDI
- Trasduttore di pressione a valle del filtro aria (B28/5)
- Trasduttore di Hall albero motore (B70), per il n. di giri motore
- Pressione di sovralimentazione, attraverso il sensore della pressione di sovralimentazione del turbocompressore a bassa pressione (B5/4) e il trasduttore della pressione di sovralimentazione (B5/1)
- Trasduttore contropressione allo scarico (B60), per la contropressione allo scarico nell'impianto di scarico
- Massa d'aria aspirata, attraverso il misuratore della massa d'aria a film caldo (B2/5)
- Trasduttore della differenza di pressione (DPF) (B28/8) con codice (474) Filtro per il particolato, tasso di particolato del filtro antiparticolato diesel (DPF)
Svolgimento della funzione sovralimentazione
Lo svolgimento della funzione è descritto nei seguenti punti:
Svolgimento della funzione Pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico fino a 1200 g/min
Svolgimento della funzione Pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico a partire da 1200 g/min
Svolgimento della funzione Pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico a partire da 2800 g/min
Svolgimento della funzione Regolazione della pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico fino a 1200 g/min
Fino a un numero di giri del motore di 1200 g/min nell'esercizio a pieno carico la farfalla di scarico rimane chiusa e l'intero flusso dei gas di scarico passa attraverso la girante della turbina del turbocompressore ad alta pressione per raggiungere la girante della turbina del turbocompressore a bassa pressione e, quindi, l'impianto di scarico. La maggior parte dell'energia dei gas di scarico agisce sulla girante turbina del turbocompressore a gas di scarico ad alta pressione che pertanto genera la maggior parte della pressione di sovralimentazione necessaria. L'energia residua dei gas di scarico agisce sulla girante turbina del turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione che tramite l'albero turbina aziona la girante del compressore. Il turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione non viene pertanto utilizzato come freno idrodinamico. La waste-gate azionata dal convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione e il bypass del compressore sono chiusi.
P09.40-2323-76
Descrizione schematica della regolazione della pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico fino a 1200 g/min
1 Turbocompressore ad alta pressione
2 Turbocompressore a bassa pressione
3 Farfalla gas di scarico
4 Waste-gate
5 Bypass del compressore
6 Filtro aria
7 Intercooler
8 Collettore di aspirazione
9 Collettore dei gas di scarico
10 Preradiatore ricircolo gas di scarico (AGR)
11 Radiatore ricircolo gas di scarico
12 Valvola bypass AGR
M16/6 Attuatore farfalla
Y27/9 Attuatore del ricircolo dei gas di scarico, lato sinistro
A Aria aspirata
B Flusso dei gas di scarico
Svolgimento della funzione Regolazione della pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico a partire da
1200 g/min
A partire da un numero di giri del motore di 1200 g/min nell'esercizio a pieno carico la farfalla di scarico viene aperta in funzione della pressione di sovralimentazione richiesta.
Inoltre la maggior parte dei gas di scarico passa dalla girante turbina del turbocompressore a gas di scarico ad alta pressione per raggiungere la girante turbina del turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione e, quindi, l'impianto di scarico.
La maggior parte della pressione di sovralimentazione generata viene messa a disposizione dal turbocompressore a gas di scarico ad alta pressione.
Il turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione viene inserito costantemente e consente di effettuare la precompressione dell'aria pulita aspirata.
A partire da un numero di giri del motore di circa 2800 g/min la farfalla di scarico viene aperta completamente.
La waste-gate azionata dal convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione e il bypass del compressore rimangono chiusi.
P09.40-2324-76
Descrizione schematica della regolazione della pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico a partire da 1200 g/min
1 Turbocompressore ad alta pressione
2 Turbocompressore a bassa pressione
3 Farfalla gas di scarico
4 Waste-gate
5 Bypass del compressore
6 Filtro aria
7 Intercooler
8 Collettore di aspirazione
9 Collettore dei gas di scarico
10 Preradiatore ricircolo gas di scarico (AGR)
11 Radiatore ricircolo gas di scarico
12 Valvola bypass AGR
M16/6 Attuatore farfalla
Y27/9 Attuatore del ricircolo dei gas di scarico, lato sinistro
A Aria aspirata
B Flusso dei gas di scarico
Svolgimento della funzione Regolazione della pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico a partire da
2800 g/min
A partire da un numero di giri del motore di 2800 g/min il bypass del compressore e la farfalla di scarico vengono aperti. L'aria di sovralimentazione emessa dal turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione viene convogliata per la maggior parte nel settore a monte del corpo del compressore del turbocompressore a gas di scarico ad alta pressione attraverso i tubi aria di sovralimentazione per raggiungere l'intercooler e il ripartitore dell'aria di sovralimentazione. Il turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione emette pertanto la pressione di sovralimentazione richiesta. Una parte dei gas di scarico continua ad azionare la girante turbina del turbocompressore a gas di scarico ad alta pressione. Tramite la waste-gate azionata dal convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione viene regolata la pressione di sovralimentazione generata.
La centralina di comando CDI sorveglia tramite il trasduttore della pressione di sovralimentazione la pressione di sovralimentazione effettivamente generata.
Tramite il sensore della pressione di sovralimentazione del turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione viene rilevata la pressione di sovralimentazione a valle del turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione. Attraverso il confronto della pressione di sovralimentazione effettivamente emessa con la pressione di sovralimentazione memorizzata nel diagramma caratteristico e con la pressione di sovralimentazione a valle del turbocompressore a gas di scarico a bassa pressione è possibile rilevare i guasti presenti nel turbocompressore a gas di scarico ad alta e a bassa pressione.
Il bypass del compressore si regola automaticamente in funzione della pressione, mentre la valvola di non ritorno caricata da molla fa fuoriuscire il turbocompressore ad alta pressione dal flusso di mandata in presenza di carichi pesanti.
P09.40-2325-76
Descrizione schematica della regolazione della pressione di sovralimentazione nell'esercizio a pieno carico a partire da 2800 g/min
1 Turbocompressore ad alta pressione
2 Turbocompressore a bassa pressione
3 Farfalla gas di scarico
4 Waste-gate
5 Bypass del compressore
6 Filtro aria
7 Intercooler
8 Collettore di aspirazione
9 Collettore dei gas di scarico
10 Preradiatore ricircolo gas di scarico (AGR)
11 Radiatore ricircolo gas di scarico
12 Valvola bypass AGR
M16/6 Attuatore farfalla
Y27/9 Attuatore del ricircolo dei gas di scarico, lato sinistro
A Aria aspirata
B Flusso dei gas di scarico
P09.40-2381-12
Illustrazione riferita al turbocompressore a gas di scarico con bypass del compressore chiuso
1 Valvola di non ritorno
2 Molla di richiamo
P09.40-2380-12
Illustrazione riferita al turbocompressore a gas di scarico con bypass del compressore aperto
1 Valvola di non ritorno
Documenti citati
- gf0716p9997ols Panoramica componenti del sistema Iniezione diesel Common Rail (CDI)
- pe0900p205097saf Schema di funzionamento impianto elettrico sovralimentazione