Alimentazione carburante ad alta pressione, funzionamento

W07.15-1365-78

Illustrazione riferita al motore 541.9

1 Pompa ad immersione

2 Tubazione di alta pressione

3 Raccordo tubo di mandata

4 Unità portainiettori

A Mandata carburante
(lato aspirazione o depressione)

B Mandata carburante
(lato mandata)

C Alta pressione carburante

D Ritorno carburante

Y6 Pompa di iniezione individuale cilindro 1

Y7 Pompa di iniezione individuale cilindro 2

Y8 Pompa di iniezione individuale cilindro 3

Y9 Pompa di iniezione individuale cilindro 4

Y10 Pompa di iniezione individuale cilindro 5

Y11 Pompa di iniezione individuale cilindro 6

Generalità

L'alimentazione carburante ad alta pressione del sistema PLD avviene per mezzo di diverse pompe di iniezione individuali (1), ciascuna delle quali è associata ad un cilindro. Le pompe di iniezione individuale (1) sono azionate dall'albero a camme per mezzo di punterie a rullo e sono collegate agli iniettori nelle unità portainiettore (4) mediante brevi tubazioni ad alta pressione (2) e ai raccordi di mandata (3).

In ogni pompa di iniezione individuale (Y6 - Y11) si trova un'elettrovalvola a intervento rapido che regola l'inizio mandata e la portata. L'attivazione delle elettrovalvole è affidata alla centralina di comando MR/PLD, la quale calcola l'inizio mandata e la portata in base allo stato di esercizio del motore non appena viene avviato il motore e quando quest'ultimo è in funzione.

L'attivazione può tuttavia avere luogo soltanto se l'immobilizzatore (WSP) nella centralina di comando MR/PLD ha riconosciuto il corretto codice transponder (della chiave di accensione) e si è quindi disattivato. È inoltre necessario che l'interruttore a pressione Arresto motore non venga azionato se si avvia il motore con l'interruttore a pressione Avviamento motore, poiché anche in questo caso le elettrovalvole non vengono attivate.

Funzionamento

A seconda della posizione dell'albero a camme, le pompe di iniezione individuale (1) eseguono le seguenti corse:

 Corsa di aspirazione

 Corsa preliminare

 Corsa di alimentazione

 Corsa residua

L'insieme di queste corse utili rappresenta un ciclo di lavoro che si ripete nelle relative pompe (1) ad ogni ulteriore giro dell'albero a camme, sino a quando il motore viene spento.

Non appena si spegne il motore, la centralina di comando MR/PLD interrompe l'attivazione delle elettrovalvole. Le pompe di iniezione individuali (1) trasportano il carburante privo di pressione nel ritorno carburante del circuito a bassa pressione e il motore si spegne.

 La seguente descrizione del ciclo di lavoro sulla pompa di iniezione individuale del cilindro 4 è valida per tutte le altre pompe di iniezione individuale.

W07.15-1239-75

Corsa di aspirazione, illustrazione riferita alla pompa di iniezione individuale del cilindro 4 nel motore 541.9

1 Pompa ad immersione

2 Tubazione di alta pressione

3 Raccordo tubo di mandata

4 Unità portainiettori

5 Pompante

6 Canale di alimentazione

7 Elettrovalvola

8 Camera alta pressione

B Mandata carburante

C Alta pressione carburante

D Ritorno carburante

La corsa di aspirazione ha inizio quando, dopo il superamento del vertice della camma, il pompante (5) si sposta verso il basso per l'azione della molla di ritorno.

Grazie alla costante sovrappressione del carburante compresa tra circa 4 e 6 bar all'interno del circuito a bassa pressione, il vano ad alta pressione (8) viene rifornito di carburante attraverso il canale di alimentazione (6) e l'elettrovalvola aperta (7).

Nella camera ad alta pressione (8) piena di carburante è quindi presente la stessa pressione rilevabile nel circuito a bassa pressione.

W07.15-1236-75

Corsa preliminare, illustrazione riferita alla pompa di iniezione individuale del cilindro 4 nel motore 541.9

1 Pompa ad immersione

2 Tubazione di alta pressione

3 Raccordo tubo di mandata

4 Unità portainiettori

5 Pompante

6 Canale di alimentazione

7 Elettrovalvola

8 Camera alta pressione

9 Canale di ritorno

B Mandata carburante

C Alta pressione carburante

D Ritorno carburante

Dopo la corsa di aspirazione il pompante (5) rimane inizialmente nella posizione di fine corsa inferiore e la punteria a rullo della pompa di iniezione individuale (1) scorre sul cerchio di base della camma della pompa di iniezione individuale. Solo quando l'albero a camme riprende la sua rotazione, e il pompante (5) si sposta verso l'alto per l'azione della camma della pompa di iniezione individuale, ha inizio la corsa preliminare.

Grazie al movimento ascendente del pompante (5) e all'elettrovalvola (7) ancora aperta (priva di corrente), il carburante all'interno del vano ad alta pressione (8) viene dapprima trasportato in un serbatoio distribuzione, poi nel canale di ritorno (9).

W07.15-1237-75

Corsa di alimentazione, illustrazione riferita alla pompa di iniezione individuale del cilindro 4 nel motore 541.9

1 Pompa ad immersione

2 Tubazione di alta pressione

3 Raccordo tubo di mandata

4 Unità portainiettori

5 Pompante

6 Canale di alimentazione

7 Elettrovalvola

8 Camera alta pressione

9 Canale di ritorno

10 Elettromagnete

11 Piastra di ancoraggio

12 Ago valvola

13 Iniettore

B Mandata carburante

C Alta pressione carburante

D Ritorno carburante

La corsa preliminare si conclude e ha inizio la corsa di alimentazione non appena la centralina di comando MR/PLD attiva l'elettromagnete (10) nella pompa di iniezione individuale (1). L'elettromagnete (10) attira la piastra dell'indotto (11) con l'ago della valvola (12), il quale di conseguenza chiude il collegamento tra la camera ad alta pressione (8) e il canale di ritorno (9).

Quando l'elettrovalvola (7) è chiusa, il movimento verso l'alto del pompante (5) sottopone a compressione (inizio mandata) il carburante che si trova nella camera ad alta pressione (8).

Con il proseguire del movimento ascensionale del pompante (5) aumenta ulteriormente la pressione nella camera ad alta pressione (8), e di conseguenza anche nella tubazione di alta pressione (2), nel raccordo tubo di mandata (3) e nell'iniettore (13).

Ad una pressione di circa 330 bar, l'iniettore (13) si apre e il carburante viene iniettato nella camera di combustione (inizio iniezione). Durante l'iniezione la pressione del carburante può arrivare fino a 1800 bar.

Finché il pompante (5) si trova in movimento ascendente e l'elettrovalvola (7) è chiusa, la pompa di iniezione individuale (1) si trova nella zona della corsa di alimentazione. Il tempo di mantenimento dell'elettrovalvola (7) determina la portata o quantità iniettata.

W07.15-1238-75

Corsa residua, illustrazione riferita alla pompa di iniezione individuale del cilindro 4 nel motore 541.9

1 Pompa ad immersione

2 Tubazione di alta pressione

3 Raccordo tubo di mandata

4 Unità portainiettori

5 Pompante

6 Canale di alimentazione

7 Elettrovalvola

8 Camera alta pressione

9 Canale di ritorno

10 Elettromagnete

11 Piastra di ancoraggio

12 Ago valvola

13 Iniettore

B Mandata carburante

C Alta pressione carburante

D Ritorno carburante

Quando viene interrotta l'attivazione dell'elettromagnete (10), l'ago della valvola (12) viene riportato nella sua posizione originaria contro l'arresto dalla molla dell'elettrovalvola. L'elettrovalvola (7) si apre, e con essa il collegamento tra la camera ad alta pressione (8) e il canale di ritorno (9). Ne consegue che la pressione del carburante nella camera ad alta pressione (8) e nell'iniettore (13) scende sensibilmente. L'iniettore (13) si chiude e il processo di iniezione si conclude (fine alimentazione).

Il carburante residuo alimentato dal pompante (5) fino al vertice della camma della pompa di iniezione individuale viene riconvogliato nel circuito a bassa pressione attraverso la camera di interruzione dell'alimentazione e il canale di ritorno (9).

La camera di comando è necessaria per l'espansione dei picchi di pressione della pompa ad immersione (1) durante la corsa residua. In tal modo si impedisce che le pompe di iniezione individuale limitrofe possano influire sulla pressione attraverso il canale di ritorno (9).