Função da sobrealimentação

Condição funcional geral

 Motor funcionando

 O módulo de comando ME (N3/10) reconhece o funcionamento do motor através da análise dos sinais do sensor Hall da árvore de manivelas (B70). O módulo de comando ME lê diretamente os sinais do sensor Hall da árvore de manivelas.

Sobrealimentação

Através da sobrealimentação é melhorado o grau de abastecimento do cilindro. Com isto se elevam o torque do motor e a potência do motor. A quantidade de combustível correspondente à massa de ar aumentada é medida pelo módulo de comando ME.

Na sobrealimentação a energia de fluxo dos gases de escape é aproveitada para o acionamento do turboalimentador. O turboalimentador aspira o ar externo através do filtro de ar na entrada do compressor e conduz este ar através da saída do compressor para dentro do tubo do ar de sobrealimentação. Através da elevada rotação do rotor do compressor e do elevado fluxo volumétrico resultante disto, o ar é comprimido e aquecido no tubo do ar de sobrealimentação. Nesse caso, a pressão máxima de admissão é de aprox. 2,2 bar.

O ar de sobrealimentação flui através do tubo do ar de sobrealimentação para o radiador do ar de sobrealimentação, onde ele é refrigerado até temperaturas de aprox. 30 °C. Em seguida, o ar de sobrealimentação é conduzido para o distribuidor do ar de sobrealimentação, onde ele é alimentado aos cilindros para a combustão.

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A sobrealimentação está dividida nos seguintes pontos:

 Regulagem da pressão de sobrealimentação

 Sobrealimentação adicional elétrica

 Recirculação de ar em regime de retenção

Regulagem da pressão de sobrealimentação

A regulagem da pressão de sobrealimentação é realizada pelo atuador da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação (M16/7). Para a regulagem da pressão de sobrealimentação, o atuador da aba da regulagem da pressão de sobrealimentação é ativada pelo módulo de comando ME em função da carga e de um mapa de desempenho. Para isto, o módulo de comando ME avalia os seguintes sinais e funções da unidade de gerenciamento do motor:

 Pressão de sobrealimentação e temperatura do ar de sobrealimentação

Sensor de pressão e temperatura do ar de sobrealimentação (B4/32)

Sensor de pressão e temperatura antes da borboleta (B28/26)

Sensor de pressão e temperatura após turboalimentador (B28/17)

 Pressão de admissão

Sensor de pressão depois do filtro de ar (B28/11)

 Solicitação de carga do motorista

O módulo de comando do trem de força (N127) lê diretamente os sinais do sensor do pedal do acelerador (B37) e envia a posição do pedal do acelerador através do CAN de acionamento (CAN C1) para o módulo de comando ME.

 Rotação do motor

Sensor Hall da árvore de manivelas

 Regulagem de pré-ignição, proteção contra sobrecarga da transmissão, proteção contra superaquecimento

Na operação a plena carga é gerada a máxima pressão de sobrealimentação condicionada mecanicamente. Para diminuir a pressão de sobrealimentação, o fluxo de gases de escape para o acionamento da roda de turbina é desviado por um bypass, através da abertura da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação.

Por um tirante, o atuador da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação aciona a portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação que fecha o bypass. Através do bypass, uma parte do fluxo dos gases de escape passa pela roda de turbina, onde é regulada a pressão de sobrealimentação e é limitada a rotação da turbina. Assim, a pressão de sobrealimentação pode ser adaptada à solicitação momentânea de carga do motor.

Para o monitoramento da relação atual de pressão e temperatura no trecho do ar de sobrealimentação do turboalimentador para o distribuidor do ar de sobrealimentação, o módulo de comando ME avalia os sinais dos sensores de temperatura e pressão. A pressão de sobrealimentação é ajustada às exigências do motor.

Sobrealimentação adicional elétrica

A pressão de sobrealimentação é diretamente dependente da rotação do turboalimentador, que é acionado pelo fluxo dos gases de escape. Portanto, a pressão de sobrealimentação gerada pelo turboalimentador na faixa da rotação/carga parcial é menor e cresce somente com o aumento da rotação do motor. No caso de uma demanda de desempenho maior e mais rápida por parte do motorista, demora um tempo determinado até que a pressão de sobrealimentação possa ser obtida e o desempenho total do motor seja disponibilizado. Tal comportamento em motores carregados é chamado de "turbo lag".

Para combater o turbo lag e para obter uma pressão de sobrealimentação alta e uniforme por todo o espectro de rotação, uma parte da pressão de sobrealimentação na faixa da rotação/carga parcial é gerada pelo compressor elétrico adicional. A então disponibilizada pressão de sobrealimentação é de no máximo 400 .

Dependendo da necessidade de carga, do estado operacional do motor e das condições adjacentes, a unidade de gerenciamento do motor alcança a pressão de sobrealimentação nominal para cada rotação do motor. Como o turboalimentador não é capaz de gerar a pressão de sobrealimentação nominal na faixa de rotação, a diferença de pressão entre a pressão de sobrealimentação real e a pressão de sobrealimentação nominal é equiparada pela ativação do compressor elétrico adicional. Para isso, a unidade de gerenciamento do motor calcula a pressão de sobrealimentação necessária da rotação medida no compressor adicional.

O módulo de comando ME solicita o comando do compressor adicional com números de rotação de até 3000/min pelo CAN do sensor de acionamento (CAN I).

Durante a ativação do compressor adicional, os sinais do sensor de pressão e temperatura anterior à borboleta serão registrados para o monitoramento da pressão de sobrealimentação. Se o turboalimentador funcionar sozinho, a medição da pressão pelo sensor de pressão e temperatura é realizada após o turboalimentador.

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Recirculação de ar em regime de retenção

Pela inércia de massa do eixo, do rotor do compressor e da roda de turbina, o turboalimentador continua girar após o início do regime de desaceleração. Em caso de um fechamento rápido da borboleta retorna, por causa disso, uma onda de pressão de sobrealimentação ao rotor do compressor. Essa onda de pressão do turbo causaria nela uma condição com baixo volume de alimentação e altas valores de pressão, o que causa o bombeamento do turbocompressor (som estridente curto e carga mecânica). A abertura da válvula de inversão de recirculação de ar em regime de retenção, impede isso através da rápida redução da pressão, através de um bypass, no lado de aspiração do turboalimentador.

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Na operação com carga do motor, o bypass é mantido fechado por um diafragma submetido à pressão de sobrealimentação.

Com o motor desligado, um diafragma é pressionado para dentro da base de vedação por uma mola integrada na válvula de inversão da recirculação de ar em regime de retenção. Caso o módulo de comando ME reconheça, no Posicionador da borboleta (M16/6), o fechamento da borboleta através do potenciômetro de valor atual 1 (M16/6r1) e 2 (M16 /6r2) e, consequentemente, o regime de desaceleração, este controlará a válvula de inversão da recirculação de ar em regime de retenção. Nisto, o diafragma é aberto contra a força da mola e a pressão de sobrealimentação e abre o bypass para o lado de aspiração. Com isso, a pressão de sobrealimentação em excesso é reduzida.

Com o motor mudando da marcha por regime de desaceleração para a operação com carga, a válvula de inversão de recirculação de ar em regime de retenção não será mais ativada. A mola pressiona o diafragma em direção à base de vedação. Lá, o diafragma é puxado pela pressão de sobrealimentação para dentro da base de vedação e, assim, fecha de novo o bypass.

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