Freno motore - Funzionamento

Generalità

Il sistema di freno motore impiegato è un cosiddetto sistema frenante a decompressione. L'azione frenante è ottenuta in base al seguente principio: Poco dopo l'inizio della fase di compressione, quando il pistone si sposta verso l'alto in direzione del punto morto superiore (PMS), in corrispondenza del relativo cilindro vengono brevemente aperte le due valvole di scarico. In questo modo la pressione dinamica genera un flusso di gas di scarico che dal collettore dei gas di scarico torna al cilindro.

Di conseguenza la pressione di compressione viene incrementata e il pistone che si trova nella fase di compressione viene rallentato. Poco prima del termine della fase di compressione le due valvole di scarico vengono nuovamente aperte per un breve intervallo di tempo. La pressione di compressione viene così ridotta. In questo modo il pistone nella successiva fase di lavoro viene accelerato con minore intensità in direzione del punto morto inferiore (UT).

Condizioni funzionali

Il sistema del freno motore può essere attivato nelle seguenti condizioni:

 Veicolo in fase di rilascio, cioè pedale dell'acceleratore e pedale della frizione non azionati

 N di giri motore > 1000 giri/min

 Sistema antibloccaggio (ABS) non in modalità di regolazione

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Le camme del freno (1) possiedono due rilievi che tramite le unità idrauliche del freno motore (6) azionano i normali bilancieri di scarico (2) permettendo l'apertura delle valvole di scarico (7). Il rilievo (10) apre per un breve intervallo di tempo la valvola di scarico (7) poco prima dell'inizio della fase di compressione. Il rilievo (9) apre per un breve intervallo di tempo la valvola di scarico (7) poco prima della conclusione della fase di compressione.

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Durante la marcia, quando il freno motore non è attivato, l'elettrovalvola freno motore (Y637) non è attivata. In questo modo la pressione dell'olio non può essere alimentata dal circuito dell'olio motore per passare attraverso il canale olio e raggiungere le unità idrauliche del freno motore (6). Grazie all'assenza di pressione dell'olio i pistoni di comando (8) in esse contenute rimangono in sede. Tra la camma del freno (1) e il rullo del pistone di guida (8) non sussiste alcun collegamento. Le due valvole di scarico (7) vengono dunque aperte o chiuse normalmente in base alle fasi del ciclo di lavoro.

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Il freno motore può essere attivato utilizzando diversi comandi. Il principale è la leva multifunzione destra accanto al volante. Non appena il conducente attiva un livello di frenatura tramite la leva multifunzione, la centralina di comando gestione del motore (MCM) (A4) attiva l'elettrovalvola freno motore (Y637). A questo punto l'olio proveniente dal circuito dell'olio motore viene convogliato attraverso un canale olio per raggiungere le unità idrauliche del freno motore (6). Il cavo di comando (B) integrato nelle unità idrauliche del freno motore (6) attiva la valvola di comando (12) commutandola dapprima nel senso del flusso in modo da riempire i vani sotto il pistone di guida (8) e il pistone secondario (11). Il pistone di guida (8) fuoriesce. Tra il rullo del pistone di guida (8) e la camma del freno (1) non è più presente alcuna luce. La camma del freno (1) a questo punto può rotolare sul rullo. La contropressione viene trasmessa dal pistone di guida (8) al pistone secondario (11) in modo da far fuoriuscire quest'ultimo. Adesso tra pistone secondario (11) e bilanciere di scarico (2) sono collegati per accoppiamento di forza. La spinta trasmessa dal profilo della relativa camma del freno (1) determina l'apertura delle due valvole di scarico (7).

Freno motore disattivato

Disattivando il freno motore, l'elettrovalvola freno motore (Y637) non viene più attivata– la pressione dell'olio presente nelle unità idrauliche del freno motore (6) si riduce. Il pistone di guida (8) ritorna in sede a causa dell'assenza di pressione dell'olio. Il pistone secondario (11) viene sospinto nuovamente nella posizione di fine corsa inferiore per effetto della forza elastica. Poiché tra bilanciere di scarico (2) e pistone secondario (11) non sussiste più alcun accoppiamento di forza, il profilo delle camme del freno (1) non è in grado di trasmettere la spinta alle valvole di scarico (7).

Livelli di frenatura I - V

A seconda dell'equipaggiamento del veicolo sono disponibili fino a cinque livelli di frenatura.

I diversi livelli di frenatura sono ottenuti aumentando o riducendo la pressione di sovralimentazione. Non appena il conducente aziona il livello di frenatura desiderato tramite la leva multifunzione destra, vengono eseguite le operazioni descritte inizialmente. Oltre al freno a decompressione inserito, vengono attivati anche il waste-gate del turbocompressore a gas di scarico e l'attuatore del ricircolo dei gas di scarico. In questo modo la carica dei cilindri consente di ottenere la coppia frenante richiesta. Come grandezza di regolazione la centralina di comando gestione del motore (MCM) (A4) utilizza la pressione di sovralimentazione.

Funzioni supplementari del freno motore

Esercizio con Tempomat

Il freno motore viene attivato dalla centralina di comando regolazione di marcia (CPC) anche con il Tempomat azionato al fine di mantenere la velocità impostata. L'attivazione e il comando del freno motore sono automatici.

Supporto delle operazioni di innesto

Il freno motore viene attivato automaticamente in alcuni passaggi ai rapporti superiori senza alcun intervento da parte del conducente. Attivando il freno motore il n. di giri tra le singole operazioni di innesto si riduce più rapidamente ottenendo una sincronizzazione più rapida e, conseguentemente, una maggiore accelerazione del veicolo.

Come grandezze di regolazione la centralina di comando gestione del motore (MCM) (A4) utilizza:

 Temperatura dell'olio

 Numero di giri differenziale

 Pressione di sovralimentazione

Supporto in fase di arresto del motore

Se l'accensione è disinserita e la quantità di carburante iniettata è = 0, il freno motore viene attivato automaticamente senza richiedere l'intervento del conducente. Mediante l'apertura delle valvole di scarico la compressione viene sensibilmente ridotta in modo che il motore possa spegnersi lentamente senza oscillare per la compressione tra due PMS di accensione. Questa funzione è disponibile se la temperatura dell'olio è inferiore a ca. 80 °C. A motore caldo può pertanto accadere che il motore "salti" sensibilmente in fase di arresto.

Caratteristiche di rendimento del sistema standard e del sistema ad alte prestazioni

Il freno motore è disponibile in due diverse classi di potenza. Dal punto di vista dell'hardware i due sistemi non differiscono. Le differenze sono presenti nel software - entrambi i sistemi dispongono di un record di dati con codici di comando differenti.

Codice M5U (Freno motore, sistema standard):

 ca. 30 kW a 1000 giri/min fino a ca. 230 kW al massimo a 3000 giri/min

Codice M5V (freno motore, sistema ad alte prestazioni):

 ca. 30 kW a 1000 giri/min fino a ca. 300 kW al massimo a 3000 giri/min