Regolazione della pressione di sovralimentazione - Funzionamento

Requisiti funzionali regolazione della pressione di sovralimentazione - aspetti generali

 Mors. 87M ON (gestione del motore ON)

 Il motore gira

Regolazione della pressione di sovralimentazione - aspetti generali

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 (soluzione biturbo) raffreddato con liquido di raffreddamento. Essendo disposti direttamente in corrispondenza del collettore 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 valvola a farfalla (M16/6) verso il collettore di aspirazione.

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 2000 g/min.

La pressione di sovralimentazione massima per il motore 275.954 è di circa 0,9 bar,

per il motore 275.981 (AMG) è di circa 1,5 bar e per il motore 275.983 con codice (P99) Modello speciale "AMG Black Series" è di circa 2,4 bar.

P09.40-2063-06

Vista del percorso dell'aria di carica

5/1 Intercooler bancata cilindri sinistra

5/2 Intercooler bancata cilindri destra

12 Collettore di aspirazione

110/1 Tubazione di aspirazione turbocompressore a gas di scarico

110/6 Condotto aria di sovralimentazione

110/7 Flessibile con fascette

110/8 Tubo di collegamento a Y

110a Turbocompressore sinistro

110 B Turbocompressore destro

121/1 Filtro aria bancata cilindri sinistra

121/2 Filtro aria bancata cilindri destra

M16/6 Attuatore valvola a farfalla

B Gas di scarico

D Aria di aspirazione (a valle del filtro aria)

E Aria di sovralimentazione

Per la regolazione della pressione di sovralimentazione la centralina di comando ME (N3/10) analizza i dati dei seguenti sensori e segnali:

- Sonda termica del liquido di raffreddamento (B11/4)

- Sonda termica aria di sovralimentazione (B17/8)

- Trasduttore di pressione a valle del filtro aria, bancata cilindri sinistra e destra (B28/4, B28/5), pressione dell'aria di aspirazione

- Trasduttore di pressione a monte dell'attuatore valvola a farfalla (B28/6), pressione di sovralimentazione

- Trasduttore di pressione a valle dell'attuatore valvola a farfalla (B28/7), carico del motore

- Trasduttore pedale dell'acceleratore (B37), carico richiesto dal conducente

- Sensore olio (livello dell'olio, temperatura e qualità) (B40), temperatura olio motore

- Trasduttore di posizione dell'albero motore (L5), n. di giri motore

- Centralina di comando EGS (N15/3), posizione del cambio tramite il CAN vano motore (CAN C)

- Trasduttore 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 sono con RON 98 (Research - Oktanzahl))

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Inoltre la regolazione della pressione di sovralimentazione dipende dalle funzioni di sicurezza del sistema di gestione del motore (quali ad es. la regolazione del battito in testa e la protezione contro il surriscaldamento e il ticchettio).

Regolazione della pressione di sovralimentazione - svolgimento della funzione

La regolazione della pressione di sovralimentazione è di tipo elettropneumatico e avviene tramite il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione (Y31/5), attivato dalla centralina di comando ME.

La centralina di comando ME, in funzione del diagramma caratteristico e del carico, attiva il convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione tramite un segnale PWM con una tasso di pulsazione compreso tra 5 e 95 %.

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.

Gli sportelli di regolazione della pressione di sovralimentazione consentono al flusso dei gas di scarico di bypassare le giranti turbina regolando così la pressione di sovralimentazione e limitando il numero di giri della turbina.

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Per controllare la pressione di sovralimentazione attuale il trasduttore di pressione inoltra a monte dell'attuatore valvola a farfalla invia un corrispondente segnale alla centralina ME.

I trasduttori di pressione a valle del filtro aria, bancata cilindri sinistra e destra, che si trovano nelle tubazioni 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 collettore di aspirazione dalla sonda termica aria di sovralimentazione e comunicata alla centralina di comando ME in forma di 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 trasduttore di pressione posizionato a valle dell'attuatore valvola a farfalla.

Diagnosi

Il funzionamento della regolazione pressione di sovralimentazione può essere valutato solo se con il DAS viene visualizzato il messaggio "Regolazione 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.

Diagnosi

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 valvola a farfalla.

P07.61-2741-11

Illustrazione riferita alla regolazione della pressione di sovralimentazione con tasso di pulsazione (ti) <5 %

5/2 Intercooler bancata cilindri destra

110/3 Capsula

110/3a Sportello di regolazione della pressione di sovralimentazione

110c Girante della turbina

110d Girante del compressore

Y31/5 Convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione

a Pressione atmosferica

B Gas di scarico

D Aria di aspirazione (a valle del filtro aria)

E Aria di sovralimentazione

t Tempo

ti Tasso di pulsazione

Senza attivazione, nella capsula agisce l'intera pressione di sovralimentazione. La capsula apre la farfalla di regolazione pressione di sovralimentazione già a partire da circa 300 mbar (pressione di sovralimentazione meccanica di base). La pressione di sovralimentazione non continua a salire con conseguente perdita di potenza.

P07.61-2742-11

Illustrazione riferita alla regolazione della pressione di sovralimentazione con tasso di pulsazione (ti) >5 %

5/2 Intercooler bancata cilindri destra

110/3 Capsula

110/3a Sportello di regolazione della pressione di sovralimentazione

110c Girante della turbina

110d Girante del compressore

Y31/5 Convertitore di pressione regolazione della pressione di sovralimentazione

a Pressione atmosferica

B Gas di scarico

D Aria di aspirazione (a valle del filtro aria)

E Aria di sovralimentazione

t Tempo

ti Tasso di pulsazione

La capsula viene aperta all'aria atmosferica, in modo che al suo interno non agisca più la pressione di sovralimentazione. In assenza di pressione, una molla integrata nella capsula tiene chiuso la farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione. L'intero volume dei gas di scarico va così ad azionare la girante turbina, generando così la pressione di sovralimentazione massima.