Funcţia supraalimentare

Generalități privind premisa de funcționare

 Motorul funcționează

 Calculatorul ME (N3/10) recunoaște funcționarea motorului prin evaluarea semnalelor senzorului Hall arbore cotit (B70). Calculatorul ME citește direct semnalele senzorului Hall arbore cotit.

Supraalimentare

Prin supraalimentare este îmbunătățit gradul de umplere al cilindrului. Prin aceasta se măresc cuplul motor și puterea motorului. Cantitatea de combustibil corespunzătoare masei de aer mărite este dozată de la calculatorul ME.

În cazul supraalimentării, pentru acționarea turbocompresorului de gaze arse va fi folosită energia fluxului de gaze arse. Turbocompresorul de arse aspiră aerul proaspăt prin filtrul de aer la admisia compresorului și îl conduce prin evacuarea compresorului la conducta aerului de supraalimentare. Aerul în conducta aer supraalimentare este comprimat și se încălzește datorită turației înalte a rotorului de compresor și datorită debitului mare ce rezultă din aceasta. Presiunea maximă de supraalimentare este în acest timp de cca. 2,2 bari.

Aerul de supraalimentare este pompat prin conducta aer supraalimentare spre intercooler, unde este răcit la temperaturi de cca. 30 °C. Aerul de supraalimentare este pompat ulterior spre distribuitorul aer supraalimentare, de unde este repartizat către cilindri în vederea combustiei.

P09.00-2157-76

Supraalimentarea este împărțită în următoarele puncte:

 Reglarea presiunii de supraalimentare

 Supraalimentarea electrică suplimentară

 Aer recirculare

Reglarea presiunii de supraalimentare

Reglarea presiunii de supraalimentare se realizează prin elementul de reglare clapetă de reglare a presiunii de supraalimentare (M16/7). Elementul reglare clapetă de reglare a presiunii de supraalimentare este comandat în funcție de diagrama de caracteristici și în funcție de sarcină de calculatorul ME în vederea reglării presiunii de supraalimentare. Pentru aceasta, prin calculatorul ME evaluează următoarele semnale și funcții ale managementului de motor:

 Presiunea de supraalimentare și temperatura aerului de supraalimentare

Senzor presiune și temperatură aer supraalimentare (B4/32)

Senzor presiune și temperatură în fața clapetei de accelerație (B28/26)

Senzor presiune și temperatură după turbocompresorul de gaze arse (B28/17)

 Presiune de aspiraţie

Senzor presiune după filtru de aer (B28/11)

 Solicitarea la sarcină de la șofer

Calculatorul grup motopropulsor (N127) citește direct semnalele senzorului pedalei de accelerație (B37) și transmite poziția pedalei de accelerație prin CAN antrenare (CAN C1) la calculatorul ME.

 Turaţie motor

Senzor Hall arbore cotit

 Reglarea detonației, protecția la supra-sarcină a cutiei de viteze, protecția la supra-încălzire

În regimul de sarcină maximă se generează presiunea maximă de supraalimentare condiționată mecanic. Fluxul de gaze arse pentru antrenarea roții de turbină este deviat printr-un Bypass, prin deschiderea clapetei de reglare a presiunii de supraalimentare, pentru reducerea presiunii de supraalimentare.

Elementul de reglare clapetă de reglare a presiunii de supraalimentare acționează printr-un sistem de tije clapeta de reglare a presiunii de supraalimentare, care închide bypass-ul. Prin bypass se dirijează o parte a fluxului de gaze arse pe lângă rotorul turbinei, reglându-se presiunea de supraalimentare și limitându-se astfel turația turbinei. Astfel poate fi adaptată presiunea de supraalimentare la solicitarea de sarcină momentană a motorului.

Calculatorul ME evaluează semnalele senzorilor de presiune și temperatură pentru monitorizarea condițiilor de presiune și temperatură actuale în traseul aerului de supraalimentare de la turbocompresorul de gaze arse spre distribuitorul aer supraalimentare. Presiunea de supraalimentare este adaptată la solicitările motrice.

Supraalimentarea electrică suplimentară

Presiunea de supraalimentare depinde direct de turația turbocompresorului de gaze arse, care este antrenat de fluxul de gaze arse. Presiunea de supraalimentare generabilă de turbocompresorul de gaze arse este de aceea mai degrabă redusă în domeniul inferior de turații/în domeniul de sarcini parțiale și crește abia odată cu creșterea turației motorului. La o solicitare rapidă și mare de putere de către șofer durează un anumit timp, până când poate fi generată presiunea maximă de supraalimentare, astfel încât să fie disponibilă întreaga putere a motorului. Acest comportament la motoarele supraalimentate se numește "Turboloch" (timp de reacție a turbosuflantei).

Pentru a contracara timpul de reacție a turbosuflantei și pentru a avea la dispoziție presiune de supraalimentare uniform de mare în cadrul întregului spectru de turații, se generează o parte din presiunea de supraalimentare în domeniul inferior de turații/domeniul de sarcini parțiale de către compresorul electric suplimentar. Presiunea de supraalimentare furnizată astfel este de maxim 400 mbari.

Managementul motorului calculează presiunea de supraalimentare prescrisă la fiecare turație a motorului în funcție de solicitarea de sarcină, de regimul de funcționare a motorului și de condițiile de mediu. Deoarece turbocompresorul de gaze arse nu poate genera presiunea prescrisă de supraalimentare în domeniul de turații reduse, se compensează diferența de presiune între presiunea reală de supraalimentare și presiunea prescrisă de supraalimentare prin acționarea compresorului electric suplimentar. Managementul motorului calculează pentru aceasta turația compresorului suplimentar, atribuită presiunii de supraalimentare necesare.

Calculatorul ME solicită activarea compresorului suplimentar cu turații până la 3000/min prin CAN senzor de acționare (CAN I).

Semnalele senzorului de presiune și temperatură înainte de clapeta de accelerație sunt sesizate în cadrul acționării compresorului suplimentar pentru monitorizarea presiunii de supraalimentare. Dacă turbocompresorul de gaze arse funcționează singur, atunci se realizează măsurarea presiunii prin senzorul de presiune și temperatură după turbocompresorul de gaze arse.

P09.00-2164-05

Aer recirculare

Turbocompresorul de gaze arse este antrenat ulterior de inerția arborelui, de roata compresorului și a turbinei în regim decelerare. La închiderea rapidă a clapetei de accelerație se deplasează pentru aceasta o undă de presiune de supraalimentare înapoi la rotorul compresorului. Această undă de presiune de supraalimentare ar provoca acolo o stare cu debit redus de pompare și raporturi mari de presiune, ceea ce duce la pomparea compresorului (vuiet scurt și solicitare mecanică). Deschiderea supapei de inversare pentru aerul de recirculare împiedică acest lucru prin reducerea rapidă a presiunii printr-un bypass în latura de aspirație a turbocompresorului de gaze arse.

P09.40-2654-82

În regimul de sarcină a motorului, Bypass-ul este menținut închis printr-o membrană supusă unei presiuni de supraalimentare.

Dacă este oprit motorul, este apăsată membrana în scaunul de etanșare de un arc integrat în supapa de inversare aer recirculare. Dacă calculatorul ME recunoaște închiderea clapetei de accelerație și prin urmare regimul de decelerare prin potențiometrul de valoare reală 1 (M16/6r1) și prin potențiometrul de valoare reală 2 (M16/6r2) în elementul reglare clapetă accelerație (M16/6), atunci activează supapa inversare aer recirculare. În acest timp, membrana este trasă contra forței arcului și a presiunii de supraalimentare și deschide Bypass-ul spre partea de aspirație. Presiunea excesivă de supraalimentare este redusă astfel.

Dacă motorul trece din regim de decelerare în regim de sarcină, atunci nu va mai fi comandată supapa de inversare aer recirculare. Arcul presează membrana în direcția scaunului de etanșare. Acolo este trasă membrana de presiunea de supraalimentare existentă în scaunului de etanșare și închide astfel din nou Bypass-ul.

P09.40-2655-76