Compressore elettrico supplementare (M60/1)
Il convenzionale turbocompressore a gas di scarico viene integrato con un compressore supplementare elettrico (M60/1), il che consente di migliorare sia la coppia a pieno carico stazionaria sia le caratteristiche di funzionamento non stazionarie del motore.
È così possibile migliorare in misura significativa l'alimentazione aria in modo indipendente dalla portata di massa e dalle grandezze di stato termiche del gas di scarico. L'alimentazione è quindi garantita indipendentemente dallo stato di esercizio del motore.
Già a regimi bassi del motore può essere messa a disposizione una pressione di sovralimentazione sufficientemente alta tramite il compressore supplementare elettrico. Viene quindi ridotto notevolmente il "turbo lag" a numeri di giri bassi.
Il compressore supplementare elettrico è costituito da un motore elettrico con una potenza massima di 5 kW, il quale aziona un albero del compressore alloggiato su cuscinetti volventi e munito alla sua estremità di 14 palette.
Per poter disporre sull'intero spettro di regime di una pressione di sovralimentazione uniformemente alta, la pressione di sovralimentazione nella gamma di regime inferiore/nel settore di carico parziale viene generata tramite il compressore supplementare elettrico.
In base al carico richiesto, allo stato di esercizio del motore e alle condizioni ambientali, la gestione del motore calcola la pressione di sovralimentazione nominale per ogni regime del motore. Poiché il turbocompressore a gas di scarico nella gamma di regime inferiore non è in grado di generare la pressione di sovralimentazione nominale, la differenza di pressione tra la pressione di sovralimentazione effettiva e la pressione di sovralimentazione nominale viene compensata tramite l'azionamento del compressore supplementare elettrico.
A tal fine la gestione del motore calcola il numero di giri del compressore supplementare elettrico corrispondente alla pressione di sovralimentazione necessaria.
Un rapporto di pressione massimo pari a 1,45 significa che in presenza di una pressione ambiente di 1 bar può essere generata al massimo una pressione di sovralimentazione aggiuntiva di 450 mbar, meno le perdite di pressione fino al motore.
La massima pressione di sovralimentazione arriva a 450 mbar.
Entro uno spettro di regime fino a 3000/min il compressore supplementare elettrico viene attivato direttamente attraverso un bus CAN interno nella centralina di comando ME (N3/10).
Durante l'azionamento del compressore supplementare elettrico vengono rilevati i segnali del sensore di pressione e temperatura a valle della valvola a farfalla (B28/27) per la sorveglianza della pressione di sovralimentazione.
Quando è il solo turbocompressore a gas di scarico a funzionare, la misurazione della pressione avviene invece tramite il sensore di pressione e temperatura a monte della valvola a farfalla (B28/26).
Il compressore supplementare elettrico viene alimentato con tensione tramite la rete di bordo a 48 V.
Eventuali anomalie che si verificano vengono inviate alla centralina di comando ME dove vengono registrate come guasti. Tramite XENTRY Diagnosis è possibile immettere manualmente un regime nominale per il compressore supplementare elettrico.
I dati prestazionali del compressore supplementare elettrico sono riportati nella tabella a fine documento.
Andamento del flusso gas di scarico/aria di aspirazione/aria di sovralimentazione |
9 | Intercooler |
50 | Turbocompressore a gas di scarico (turbocompressore a gas di scarico twin scroll) |
M16/6 | Attuatore della valvola a farfalla |
M60/1 | Compressore elettrico supplementare |
Y101 | Valvola di commutazione ricircolo dell'aria in fase di rilascio |
A | Gas di scarico |
B | Aria di aspirazione/aria di sovralimentazione (raffreddata) |
C | Aria di sovralimentazione (non raffreddata) |
P09.00-2157-76
Turbocompressore a gas di scarico twin scroll con compressore supplementare elettrico |
50 | Turbocompressore a gas di scarico (turbocompressore a gas di scarico twin scroll) |
62 | Motorino elettrico |
63 | Elettronica di potenza |
64 | Scatola della girante del compressore |
65 | Filtro EMC integrato |
M60/1 | Compressore elettrico supplementare |
P09.00-2164-05
Specifica di prodotto del compressore supplementare elettrico |
Specifica | Compressore elettrico supplementare |
Corrente massima | 104 A continuativa, 130 A di picco (in fase di accelerazione per portarsi a regime) |
Accelerazione fino al 90 % del regime nominale | < 300 ms |
Numero di giri nominale | 70.000/min |
Rapporto di pressione | 1,45 |
Portata di massa aria | al massimo 500 kg/h |
Tempo d'inserimento sul ciclo di vita | 1360 h, al massimo 1,2 milioni di boost |
Massima durata di boost | 21 s |
Massimo tempo d'inserimento | al massimo 35 % per minuto |
Consumo di energia/assorbimento di potenza compressore supplementare |
Stato di esercizio | Consumo nominale a 48 V | Nota |
Ruota libera | 0,2 W | - |
Mantenimento | 36 W | - |
Regime minimo | 2,8 W | - |
Pieno carico | fino a 5000 W | 6250 W di picco |