Renault 1.5dci

MotopropulsioneSistemaCommon Rail Delphi

Motori K9K 700/702/7041.5 dCi (65 CV - 82 CV)Renault: Clio II - Kangoo - Megane II

05/0

4 09

9990

0010

86 -

Copy

right

RG

Z M

agne

ti M

arel

li Afte

r Mar

ket S

.p.A

. 200

4 - S

tam

pa: G

rafic

he V

entu

rati

srl

Corsi diformazione per

Autoriparatori

Invito allacompetenza

RGZ MAGNETI MARELLI AFTER MARKET S.p.A.Formazione

Viale Aldo Borletti, 61/63 - 20011 Corbetta (Milano) ItaliaTel. 02/97227111 - Fax 02/97227500

[email protected]

aftermarket

RGZ Magneti Marelli 2004 3

COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE

Indice pag.

1. Sistema iniezione diesel Common Rail Delphi 4Caratteristiche generali - Schema del sistema Common Rail Delphi -Schema informazioni in entrata/uscita dalla centralina -Principali componenti del sistema Delphi (motore K9K)

2. Iniezione Common Rail DCR Delphi 7Funzioni principali del sistema - Principali vantaggi del Common Rail -Maggiori prestazioni

3. Circuito idraulico sistema Common Rail Delphi 12Introduzione - Pompa di alta pressione - Il circuito idraulico nel dettaglio -Elettroiniettori

4. Circuito elettronico sensori e attuatori 26Centralina Common Rail Delphi - Sensore di giri/PMS - Sensore di fase cilindro 1 -Sensore di posizione acceleratore - Sensore di pressione aria collettore - Sensore di temperatura motore - Sensore di temperatura aria aspirata - Sensore di temperatura aria compressa - Sensore di temperatura gasolio - Interruttore del pedale freno - Sensore di pressione gasolio - Sensore di detonazione - Antifurto centralina di carrozzeria e Rete Multiplex - Sensore di velocit veicolo - EGR (ricircolo gas di scarico) - Modulo di preriscaldamento - Modulo di riscaldamento ausiliario

5. Strategie di funzionamento 33Le strategie delliniezione - Strategia di funzionamento delle spie gestite dal calcolatore -Le strategie per la regolazione del minimo - Le strategie per il funzionamento del climatizzatore - Strategia della funzione di pre-post riscaldamento delle candelette - Strategia di attivazione dellelettroventola radiatore motore e spia sovratemperatura - Strategia di attivazione delle sonde per il riscaldamento del liquido di raffreddamento -Il ricircolo dei gas di scarico

6. Ubicazione componenti, pin-out e schemi cablaggio 43Ubicazione componenti Clio II - Pin-Out centralina (K9K 700) e schema cablaggio - Pin-out centralina (K9K 702/704) e schema cablaggio - Pin-out centralina (K9K 722)e schema cablaggio

4 RGZ Magneti Marelli 2004

MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi

1. Sistema iniezione diesel Com-mon Rail Delphi

1.1 Caratteristiche generali

Il sistema di iniezione Delphi Common Rail,molto simile a quello dei sistemi di iniezione elet-tronica dei motori a ciclo Otto basato sul con-

trollo elettronico della pressione del carburantee del tempo di iniezione, fattori che incidonosulla quantit di carburante fornita al motore adogni ciclo di funzionamento.

Fig.1 - Schema figurativo sistema alimentazione Common Rail Delphi

Il sistema Common Rail (nella figura il sistemaDCR della Delphi utilizzato su diversi motori Die-sel di piccola cilindrata, tra i quali il K9K dellaRenaul Clio) ha una gestione completamenteelettronica e dunque molto flessibile. Infattipermette di applicare strategie che fanno otte-nere la migliore resa del propulsore, in tutte lecondizioni di funzionamento.

Il motore Diesel siglato K9K utilizzato sullaRenault Clio II (modelli XB07, XB08, XB09), -Kangoo- Megane II ha una cilindrata di 1461cm3, ottenuti con un alesaggio di 76 mm e una

corsa di 80.5 mm. Le versioni di questo motoresono: 700, 702, 704, 710, e sono tutte turbo-compresse. Le versioni 700, 704, 710 hannouna potenza di 48 kW a 4000 giri/min. e nonhanno lintercooler, mentre quella 702 ha unapotenza di 60 kW a 4000 giri/min. ed ha linter-cooler. Il regime del minimo di 800 giri/min. 50 giri/min., mentre il massimo regime a vuoto(veicolo fermo) di 4500 giri/min. 150giri/min., che sale a 5000 giri/min. 150 giri/min.in condizioni di pieno carico. Lopacit dei fumideve essere non superiore a 2.26 m-1 (60%).

MotopropulsioneSistemaCommon Rail Delphi

Motori K9K 700/702/7041.5 dCi (65 CV - 82 CV)Renault: Clio II - Kangoo - Megane II

05/0

4 09

9990

0010

86 -

Copy

right

RG

Z M

agne

ti M

arel

li Afte

r Mar

ket S

.p.A

. 200

4 - S

tam

pa: G

rafic

he V

entu

rati

srl

Corsi diformazione per

Autoriparatori

Invito allacompetenza

RGZ MAGNETI MARELLI AFTER MARKET S.p.A.Formazione

Viale Aldo Borletti, 61/63 - 20011 Corbetta (Milano) ItaliaTel. 02/97227111 - Fax 02/97227500

[email protected]

aftermarket



1.2 Schema del sistema Common Rail Delphi

Fig. 2 - Composizione sistema Common Rail Delphi

Legenda

1 Modulo controllo elettronico Delphi 2 Rel alimentazione 3 Iniettori a comando elettrico4 Rel (n2) elettroventola raffreddamento 5 Rel motore pompa e/o ECU servosterzo6 Modulo riscaldamento candelette 7 Sensore giri/PMS 8 Sensore di fase cilindro 1 9 Sensore posizione pedale acceleratore

10 Sensore pressione sovralimentazione turbo 11 Sensore temperatura liquido motore12 Sensore temperatura aria aspirata13 Sensore temperatura aria compressa14 Sensore pressione carburante15 Sensore temperatura carburante16 Sensore detonazione17 Segnale velocit veicolo da tachimetro e/o CAN18 Elettrovalvola EGR con sensore di posizione

19 Elettrovalvola regolazione pressione carburante20 Spia avaria iniezione21 Spia candelette preriscaldamento22 Contagiri su quadro strumenti23 Collegamento impianto A/C.24 Collegamento centralina carrozzeria (antifurto)25 Presa diagnosi EOBD26 Candelette preriscaldamento 27 Accumulatore alimentazione iniettori (rail) 28 Catalizzatore ossidante 29 Filtro aria 30 Filtro/distributore carburante31 Rel (n 2) riscaldatori ausiliari32 Scambiatore aria-aria (intercooler per K9K 82 CV)33 Pompa di alta pressione 34 Serbatoio 35 Turbo compressore36 Interruttore pedale freno



1.4 Principali componenti del sistemaDelphi (motore K9K)

Calcolatore a 112 vie, prodotto dalla Delphi(tipo LVCR) dotato di una flash EPROM checontiene i dati per le strategie di controllo.

Pompa manuale di innesco posizionata sulcircuito di bassa pressione, da utilizzare perriempire il circuito stesso dopo aver fatto inter-venti di riparazione.

Filtro gasolio. Pompa ad alta pressione che integra anche

quella meccanica di innesco (non esiste lapompa elettrica nel serbatoio).

Regolatore di portata montato sul corpo dellapompa alta pressione (detto anche regolatoredi pressione).

Rampa iniezione con sensore di pressione. Quattro iniettori elettromagnetici.

1.3 Schema informazioni in entrata/uscita dalla centralina

Fig.3 - Schema funzionale sistema iniezione diesel DELPHI

NotaPer le versioni K9K 702/704, i comandi sul quadro strumenti vengono gestiti attraverso la rete Multi-plex (CAN).



Sensore temperatura combustibile (montatosul corpo della pompa ad alta pressione).

Sensore temperatura liquido di raffreddamen-to motore.

Due sensori di temperatura aria (uno sulla-spirazione del compressore e laltro sullamandata del compressore).

Sensore di fase (identificazione cilindro 1). Sensore regime motore e riferimento P.M.S. Sensore della pressione di sovralimentazione. Sensore detonazione (accelerometro montato

sul monoblocco motore). Elettrovalvola EGR. Potenziometro pedale acceleratore. Sensore pressione atmosferica. Sensore rilevazione acqua nel gasolio (collo-

cato vicino al filtro e non presente su tutti imodelli).

Le funzioni principali svolte dal calcolatore sono:

Comando regolatore di pressione alloggiatosulla pompa ad alta pressione.

Regolazione del minimo. Regolazione dellEGR. Gestione delliniezione (portata, fase, pressione). Attivazione della elettroventola radiatore e

della spia di sovratemperatura. Regolazione termica del circuito di raffredda-

mento tramite elementi di riscaldamento. Gestione del circuito frigorigeno del climatizzatore. Gestione del pre-post riscaldamento avvia-

mento motore. Gestione della portata del gasolio erogata da

ciascun iniettore in funzione:del tempo di iniezione, del tempo impiegatodalliniettore per aprirsi e chiudersi, delle carat-teristiche intrinseche delliniettore (diverse perciascun componente), del valore dellalta pres-sione (regolata dal calcolatore stesso).

La centralina ha un collegamento multiplex conaltre unit elettroniche presenti sulla vettura.Nello specifico, attraverso la connessione di reteCAN, sono disponibili dei segnali ed possibilela gestione di alcuni comandi come: Accensione delle spie di anomalia sul cruscotto Funzione contattore inerziale svolta non pi da

un dispositivo specifico, ma dalla centralinaAIR BAG, che abilita il calcolatore controllomotore ad attivare gli specifici rel di esclusio-ne alimentazione.

2. Iniezione Common Rail DCRDelphi

2.1 Funzioni principali del sistema

Alimentazione carburante iniettori

Gli iniettori sono sempre sottoposti alla pressio-ne di esercizio, che in questo caso varia da 150a 1400 bar e vengono alimentati simultanea-mente da un accumulatore di pressione di formaradiale al quale sono collegati attraverso dei tubidi alta pressione in acciaio. Si ricorda che nei sistemi di iniezione diesel conpompa meccanica, gli iniettori sono normalmen-te a riposo e vengono pressurizzati solo al mo-mento delliniezione.

Pompa di alta pressione Per produrre Ielevatissima pressione di eserci-zio, necessaria alla efficace polverizzazione delcarburante, viene utilizzata una pompa mecca-nica a pistoni radiali fissi azionati da un rotorecon anello a camme interne trascinato dal cine-matismo della distribuzione.

La pressione di esercizio viene regolata elettro-nicamente mediante unelettrovalvola, fissatasul corpo pompa, comandata dalla centralina. Il complessivo della pompa incorpora anche la

Velocit veicolo che arriva dal quadro stru-mentazione.

NotaQuando viene sostituito un iniettore indispen-sabile inserire nel calcolatore di controllo, il suocodice identificativo (C2I) tramite diagnosi.

Se viene sostituito il calcolatore possibile,prima di smontarlo, memorizzare nella diagnositutti i dati che lo caratterizzano (tra i quali anchequelli di configurazione del veicolo e delle carat-teristiche degli iniettori). Questi dati possonoessere poi inviati dalla diagnosi al calcolatorenuovo. Se questo procedimento non possibile, necessario effettuare lautoapprendimento delcalcolatore facendo funzionare la vettura edinserendo anche i codici C2I. Questi codici sonoriportati sul corpo di ciascun iniettore.



pompa di innesco che preleva gasolio dal ser-batoio e lo trasferisce pressurizzato alla pompadi alta pressione. Una valvola di sicurezza limitameccanicamente la pressione di esercizio a1800 bar in caso di blocco o di guasto nel cir-cuito di controllo elettronico.

Comando elettronico delliniezioneGli iniettori sono di tipo meccanico a pressionedifferenziale comandati dalla centralina elettro-nica. Sono fissati sulla testata e iniettano gaso-lio direttamente nelle camere di combustionerealizzate nel cielo del pistone. Liniezione dicarburante di tipo sequenziale.

Gli iniettori vengono comandati singolarmentesecondo Iordine di fase con un intervallo di rota-zione dellalbero motore di 180 (4 cilindri) trauniniezione e laltra.

Come in tutti i motori diesel, liniezione determi-na automaticamente anche la combustione delgasolio per via dellelevatissima temperaturadovuta alla compressione dellaria allinterno delcilindro. Liniezione inizia alla fine della fase dicompressione di ciascun cilindro ed suddivisain tre fasi consecutive:

la pre-iniezione, liniezione principale, la post-iniezione.

Listante di iniezione (anticipo) varia rispetto alPMS in base alle condizioni di funzionamentodel motore cos come la durata (tempo) e lapressione di iniezione del gasolio.

Nella fase di avviamento il tempo di iniezioneviene incrementato, rispetto al funzionamento alminimo, per facilitare lavviamento del motore.

Controllo della quantit di gasolioLa quantit di gasolio iniettata dipende dallapressione di iniezione e dal tempo di iniezione. La centralina elettronica adegua questi parame-tri principalmente in base ai segnali del poten-ziometro dellacceleratore, del sensore di pres-sione assoluta e del sensore di giri motoreagendo sul regolatore di pressione nella pompadi alta pressione e sul comando degli iniettori.

Il corretto ordine di iniezione viene determinatodurante la fase di avviamento in base al segnaledel sensore (di fase) di riferimento del cilindro 1.

Dopo Iavviamento la sequenza di iniezioneviene ripetuta tenendo conto solo del segnale

del sensore di giri. Liniezione viene inibita quan-do la pressione del gasolio inferiore a 150 baro superiore a 1800 bar, oppure se il regime delmotore supera circa 5000 giri/min.

Controllo dellanticipo di iniezioneLanticipo di iniezione viene determinato princi-palmente in base alla quantit di gasolio dainiettare (tempo e pressione di iniezione) e vienequindi corretto in base alla temperatura delmotore e del gasolio, al regime motore e alsegnale di detonazione.

Controllo della pressione di iniezioneLa pressione di iniezione influisce sulla quantitdi gasolio iniettato, sulla nebulizzazione delgasolio iniettato, sulla forma del getto e sultempo effettivo di iniezione, cio sul ritardo tra ilcomando elettrico e leffettiva apertura e chiusu-ra del polverizzatore.

Questi parametri influiscono sulla potenza svi-luppata dal motore, sulla rumorosit, sulle emis-sioni allo scarico e sul consumo.

La pressione di iniezione viene regolata dallacentralina elettronica attraverso una elettroval-vola di regolazione pressione posizionata diret-tamente sulla pompa di alta pressione; la rego-lazione tiene conto del carico motore e dellatemperatura del motore e del gasolio.

Controllo della temperatura motore e della tem-peratura gasolioLa temperatura del gasolio viene costantementecontrollata attraverso un apposito sensore posi-zionato sulla pompa di alta pressione; quandoviene superato il valore di 110C viene ridotta lapressione di iniezione per prevenirne ulterioriinnalzamenti.

La temperatura del motore viene controllataattraverso un termistore posizionato sul corpodel termostato; in base ai valori di esercizio rag-giunti la centralina elettronica adegua il tempo ela pressione di iniezione.

Controllo del regime del minimo e del regimemassimoIl regime del minimo viene regolato in base allatemperatura del motore attraverso il controllodella pressione e dei tempi di iniezione.

Il regime massimo del motore viene limitato aivalori prestabiliti riducendo progressivamente il



tempo di iniezione man mano che il motore siapprossima al regime massimo previsto oppureinibendo completamente liniezione se il motoresupera il regime di circa 5000 giri/min.

Arresto delliniezione in rilascioQuando si rilascia lacceleratore la centralina elet-tronica annulla il comando degli iniettori in base alsegnale del potenziometro dellacceleratore.

Il comando degli iniettori viene poi ripristinatoquando il motore si approssima al regime delminimo.

Candelette di preriscaldamento e riscaldamentoausiliarioLe candelette vengono alimentate dallappositomodulo di preriscaldamento comandato dalla cen-tralina elettronica, diventano incandescenti e faci-litano laccensione del gasolio a motore freddo.Dopo Iavviamento le candelette continuano an-cora ad essere alimentate per migliorare la mar-cia a motore freddo (post-riscaldamento).

Laccensione delle candelette cos come un loroeventuale malfunzionamento vengono segnalatidallapposita spia sul quadro strumenti. I tempidi pre e post-riscaldamento variano in funzionedella temperatura del motore e dellaria aspirata.

In alcuni mercati con climi particolarmente fred-di prevista la presenza di un riscaldamentoausiliario costituito da una o pi sonde di riscal-damento elettriche immerse nel liquido di raf-freddamento del motore ed alimentate da relcomandati dalla centralina elettronica.

Questo sistema riduce il tempo necessario almotore per raggiungere la temperatura di eserci-zio e limitare le emissioni inquinanti allo scarico.

Controllo delle emissioni inquinanti Le emissioni inquinanti allo scarico vengonolimitate attraverso un accurato controllo dellapressione, del tempo e dellanticipo di iniezionee attraverso lutilizzo di una valvola EGR di rici-clo dei gas di scarico comandata dalla centrali-na elettronica finalizzata a ridurre la formazionedi ossidi di azoto.

Autodiagnosi dei guastiLa centralina elettronica riconosce e memorizzaeventuali guasti presenti nellimpianto che posso-no essere visualizzati dallo strumento di diagnosi.In caso di anomalia viene adottata una procedura

di emergenza, segnalata con laccensione dellaspia di avaria impianto sul quadro strumenti.

Immobilizzazione motoreIl sistema di iniezione elettronica diesel DelphiCommon Rail collegato allunit di controlloabitacolo che gestisce Iantifurto e il sistema diimmobilizzazione del veicolo.

Collegamento con il sistema di climatizzazioneIl sistema di iniezione elettronica diesel DelphiCommon Rail ha dei collegamenti con il sistemadi climatizzazione (sensore pressione circuitofrigorigeno, rel attivazione compressore, richie-sta inserimento compressore,...), o collegamen-ti con la centralina clima (K9K 700).

Collegamento in rete MultiplexLa centralina elettronica inserita in una reteMultiplex e comunica con altri sistemi (Air-Bag,ABS, unit abitacolo, quadro strumentazione,..).

2.2 Principali vantaggi del Common Rail

Con il sistema di alimentazione Common Rail(collettore comune), si hanno in sintesi i seguen-ti vantaggi:

Riduzione sensibile della rumorosit di funzio-namento del motore, generata dal processo dicombustione.

Minori emissioni inquinanti.

Minor consumo di combustibile.

Prestazioni elevate, con un consistenteaumento della coppia motrice ai bassi e mediregimi motore in condizioni di pieno carico.

Riduzione rumorositIl rumore generato dalla combustione causatodallaumento rapido della pressione allinternodel cilindro. Inoltre la combustione non si inne-sca nel momento in cui il gasolio viene iniettato.Infatti devono prima vaporizzarsi le goccioline eper esse devono svilupparsi specifiche trasfor-mazioni chimiche. Solo quando questi processisi sono realizzati si innesca la combustione, che dunque in ritardo rispetto linizio delliniezione.In questo intervallo di tempo aumenta la caricadi gasolio introdotta nel cilindro, che provocadunque un aumento violento della pressione nelcilindro quando si brucia. Effettuando delle pic-cole iniezioni dette pilota, prima di quella princi-



pale, possibile innalzare la temperatura nelcilindro in modo da diminuire il ritardo di accen-sione della quantit pi importante di gasolioiniettata immediatamente dopo (iniezione princi-pale). In questo modo possibile limitare lagenerazione del rumore, poich si evita laccu-mulo di gasolio in camera, controllando dunquelaumento della pressione che risulta essere pigraduale. Si noti che liniezione pilota, serveanche per recuperare il ritardo che c tra ilcomando elettrico di iniezione e linizio effettivodellerogazione del combustibile. Tale ritardo intrinseco alla struttura delliniettore.

Minori emissioni inquinantiLe emissioni inquinanti pi importanti in unmotore Diesel sono gli ossidi di azoto (NOx),ridotti con il ricircolo dei gas di scarico in came-ra di combustione (in questo modo, in particola-ri condizioni di funzionamento del motore, pos-sibile limitare la portata daria, ottenendo unacombustione meno vigorosa e dunque generan-do meno calore, che rappresenta la causa digenerazione degli NOx). Il particolato (polveri difuliggine) invece generato da una nebulizza-zione del combustibile con goccioline troppogrosse. Queste non riescono a vaporizzarecompletamente quando entrano in contatto conlaria incandescente presente nel cilindro e subi-scono un processo di craking che produce com-posti di carbonio (la fuliggine). Con il sistemaCommon Rail possibile aumentare la pressio-ne, in modo da utilizzare polverizzatori che rie-scono a generare goccioline del combustile condiametro molto piccolo, favorendo la loro vapo-rizzazione e dunque limitando la generazione difuliggine. Gli idrocarburi incombusti si formanoinvece in quelle zone della camera di combu-stione pi fredde, dove giunge con difficolt ilfronte di fiamma della miscela aria - gasolio chesta bruciando. Per limitare questo fenomeno indispensabile generare particolari turbolenzeallinterno del cilindro (ottenute grazie alla formatoroidale della testa del pistone che provocamoti di swirl), distribuire in modo perfetto il com-bustibile iniettato (operazione possibile utilizzan-do elevate pressioni e particolari polverizzatori),progettare camere di combustione compatte(rapporto superficie/volume ottimizzato) in modoche la superficie delle loro pareti rimanga sem-pre molto calda.

Minore consumo di combustibileIl risparmio di combustibile viene ottenuto, cali-brando in modo opportuno la quantit di combu-stibile iniettata e gli anticipi delliniezione. In que-sto senso il sistema Common Rail si rivela moltoflessibile, permettendo la scelta di specifichestrategie.

2.3 Maggiori prestazioni

Laumento delle prestazioni deriva da un elevatorendimento termodinamico del motore, ottenutoanche grazie ad un sistema di iniezione direttaCommon Rail. Inoltre per ottenere molta coppiaai bassi regimi importante iniettare una ade-guata quantit di combustibile. Poich il tempo diiniezione fisicamente limitato dal periodo didurata della fase di compressione ed espansio-ne, per aumentare il combustile erogato neces-sario innalzare la pressione di iniezione (la por-tata proporzionale alla radice quadrata dellapressione). Il Common Rail permette un gestionespecifica della pressione delliniezione.

Fig. 4 - Confronto prestazioni iniezione diretta /indiretta

Le due curve in alto mostrano il guadagno di cop-pia motrice a parit di regime e la riduzione delregime a parit di coppia. Il confronto viene fattotra un impianto ad iniezione diretta (DI curva con-tinua) ed uno ad iniezione indiretta (IDI curvatratteggiata). Le due curve in basso mostranoinvece la riduzione del particolato, sempre con-frontando un motore alimentato con un impiantoDI ed uno alimentato con un impianto IDI.



Questo schema confronta la flessibilit dellestrategie di iniezione di diversi impianti di ali-mentazione. Come si nota il sistema CommonRail permette un controllo globale elettronicodellanticipo di iniezione, della portata, con lapossibilit di generare iniezioni pilota e post inie-

zioni. (DPC = pompa rotativa iniezione indirettaDelphi, DPC-N = Pompa rotativa iniezione indi-retta Delphi con gestione elettronica dellanticipoe di altre funzioni ausiliarie, EPIC = pompa rota-tiva per iniezione diretta o indiretta con controlloelettronico totale).

Fig. 5 - Confronto riduzione particolato iniezione diretta /indiretta

Fig. 6 - Confronto lay-out camera combustione iniezioneindiretta/diretta

A sinistra visualizzato un sistema di iniezioneDiesel indiretta con precamera, a destra inve-ce rappresentato il lay-out di una iniezione diret-ta Diesel con camera di combustione toroidale,ricavata nel centro del pistone per generare lacorretta turbolenza. Nel caso del sistema indi-retto la turbolenza invece generata dalla pre-camera stessa.



Fig. 7 - Posizione iniettore in camera di combustione

In questa immagine rappresentata la posizio-ne di un iniettore Common Rail allinterno dellacamera di combustione. Come sul suo lato arri-va il condotto che porta il gasolio con alta pres-sione, sopra c la connessione elettrica e sullatesta delliniettore c il tubo che conduce ilgasolio di scarico verso il circuito di ritorno alserbatoio.

3. Circuito idraulico sistema Com-mon Rail Delphi

3.1 Introduzione

Limmagine mostra i componenti base del circui-to idraulico del sistema Common Rail dellaDelphi: filtro (filter), pompa ad alta pressione conintegrata quella di trasferta (high pressure pumpwith integrated transfer pump), rail tubolare(tubolar rail), condotti ad alta pressione metallici(high pressure pipes), iniettori con controllo elet-tronico (electronically controled injectors). Sivedono poi il sensore di pressione (pressuresensor) e la centralina elettronica (ECU Electro-nic Control Unit).La pompa ad alta pressione integra anche quel-la di trasferta, che deve pescare il gasolio dalserbatoio per innescare la sezione di pressuriz-zazione. Un filtro ferma le impurit contenute nelcombustibile. La pompa ad alta pressione inviail combustibile al Rail (che pu essere tubolareo a ragno) e da qui agli iniettori.

Fig.8 - Componenti del circuito alimentazione carburante



Legenda

1 Centralina elettronica 2 Pompa di alta pressione con integrata quella di

trasferta3 Rail tubolare4 Sensore di pressione5 Condotti ad alta pressione metallici 6 Elettroiniettori con controllo elettronico 7 Filtro combustibile8 Tubazione ritorno combustibile

Funzionamento circuito alimentazione

Il circuito di alimentazione carburante suddivi-so in due sezioni:

Il circuito di bassa pressione comprende il ser-batoio, la tubazione di alimentazione, il filtro, lapompetta manuale di innesco, la pompa di ali-mentazione primaria (pompa di trasferta) allin-terno del corpo pompa, le tubazioni di collega-mento, la tubazione di ritorno al serbatoio, letubazioni di ritorno dagli iniettori.

Il circuito di alta pressione comprende la pompadi alta pressione con il regolatore di pressione eil sensore di temperatura gasolio, il raccordo dialta pressione, Iaccumulatore di alimentazioneiniettori con il sensore di pressione gasolio e gliiniettori a comando elettrico.

Il gasolio prelevato dal serbatoio attraverso il fil-tro viene pressurizzato a bassa pressione (6bar) dalla pompa di trasferta allinterno del corpopompa.Il carburante in eccesso ritorna al serbatoioattraverso lapposita tubazione.La pompa di alta pressione, alimentata dalgasolio pressurizzato a bassa pressione ruotan-do genera lalta pressione per laccumulatore dialimentazione iniettori.

Entrambe le pompe sono azionate dal cinemati-smo della distribuzione. Il corpo pompa dotatodi unelettrovalvola di regolazione pressionecomandata dalla centralina iniezione e di unsensore di temperatura gasolio. Laccumulatore, che contiene il gasolio pressu-rizzato per lalimentazione degli iniettori com-prende anche un sensore che ne rileva la pres-sione di esercizio.

Per depressurizzare limpianto (ad esempio nelcaso in cui debbano essere fatti degli interventi),vengono pilotati gli iniettori in modo specifico, tra-mite comando impartito con la diagnosi. Questi siaprono per un tempo sufficientemente lungo checonsente il ricircolo del combustibile verso il lorocircuito di ritorno. Tale tempo non per suffi-ciente per far alzare lo spillo e dunque nebuliz-zare il combustibile nel cilindro del motore.

3.2 Pompa di alta pressione

La pompa ad alta pressione, che contieneanche quella di trasferta, alimenta il collettore(ragno) al quale sono collegati gli iniettori tra-mite tubi metallici. Sul ragno installato ancheil sensore di pressione. Allo stadio di pressuriz-zazione (pompanti) viene inviata solo la portatadi gasolio necessaria per raggiungere la pres-sione stabilita dalle strategie di controllo. Questaregolazione avviene tramite un specifica elettro-valvola montata sul corpo pompa e pilotata dallacentralina.

Fig. 9 - Complessivo pompa di alta pressione

La pompa di alta pressione costituita da dueunit:

la pompa di alimentazione, denominatapompa di trasferta, che aspira gasolio dal ser-batoio e alimenta a bassa pressione la pompadi alta pressione;



la pompa di alta pressione vera e propria chefornisce gasolio pressurizzato al condotto dialimentazione iniettori.

Entrambe le unit sono azionate dallo stessoalberino trascinato dallingranaggio della distri-buzione.E composta sostanzialmente da un anello conquattro camme interne e da due sezioni pom-panti disposte radialmente, azionate dallacamma stessa. La testa idraulica con i pompanti fissa, mentre lanello con le quattro cammeviene fatto ruotare dallalbero. Poich nel siste-ma Common Rail le iniezioni non dipendonodalla forma delle camme, questultime sono stateprogettate in modo da generare un aumento gra-duale delle pressione nel pompante, limitandonotevolmente le conseguenti vibrazioni e perci

Legenda

1 Corpo pompa2 Albero di trascinamento3 Anello a camme rotante4 Cuscinetto anteriore5 Cuscinetto posteriore6 Entrata gasolio dal filtro7 Pompa di trasferta8 Rulli con pattini 9 Pistoncini pompanti alta pressione

la rumorosit. La pompa di trasferta genera unaportata di combustibile con pressione pratica-mente costante, grazie allazione di una partico-lare valvola di regolazione. Una elettrovalvolacontrollata dalla centralina, regola la portata dicombustibile diretta ai pompanti. Le strategie diregolazione determinano perci la quantit digasolio che deve essere pressurizzata ed inviataagli iniettori. Lo spillamento del combustibile nonavviene perci sul Rail, in questo modo si evita diinnalzare la pressione di una frazione di gasolio,che viene poi scaricato verso il serbatoio, dun-que si limita lenergia meccanica necessaria perfar funzionare la pompa ad alta pressione. Inoltrenon spillando combustibile ad elevata pressionedal Rail, si evita di far entrare nel serbatoio ilgasolio caldo (si ricordi che il processo di com-pressione innalza la temperatura del fluido).

10 Condotto di alimentazione11 Valvola di alta pressione12 Valvola di ingresso13 Testa idraulica (statore)14 Uscita gasolio ad alta pressione15 Valvola regolatrice pressione di trasferta16 Elettrovalvola di regolazione pressione17 Guarnizione di tenuta

Fig. 10 - Sezione longitudinale pompa di alta pressione



Fig. 11 - Sezione trasversale pompa di alta pressione

Legenda

1 Corpo pompa3 Anello a camme rotante6 Entrata gasolio8 Valvola di alta pressione9 Pistoncino pompante

18 Testa idraulica (statore)19 Pattino con rullo di contatto20 Camera di alta pressione21 Valvola di entrata22 Ritorno al serbatoio

Fig. 12 - Dettaglio fase di aspirazione

Fase di aspirazione della sezione ad alta pres-sione

I rulli dei pompanti sono mantenuti aderenti alla-nello con camme, grazie allazione di una molla.Il combustibile che si trova alla pressione impo-sta dalla pompa di trasferta, apre la valvola diingresso ed entra nel pompante. In questa fasela valvola di mandata chiusa poich esterna-

mente sottoposta alla elevata pressione pre-sente nel Rail.

A sinistra si osserva la fase di aspirazione, adestra la struttura della valvola di aspirazione. Ilgasolio con la pressione di trasferta, entra neidue pompanti attraversando la valvola di aspira-zione.



Fig. 13 - Dettaglio fase di mandata

Fase di pressurizzazione della sezione ad altapressione

I rulli dei pompanti iniziano a percorrere la rampadi salita delle camme nellanello. La pressione delcombustibile aumenta e quando supera quellaimposta dalla pompa di trasferta, chiude la valvo-la di ingresso. Quando a causa dellazione delpompante, viene raggiunta la pressione che de-termina lapertura della valvola di mandata, ciola pressione che supera quella presente nel Rail(la forza della molla sulla sfera della valvola ininfluente), il combustibile viene inviato nel Railstesso.

Il pompante torna poi nella zona di aspirazionee poich il suo volume vuoto, permette lin-gresso del gasolio come gi descritto.

A sinistra si osserva la fase di mandata, mentrea destra la struttura della valvola di mandata.Quando il gasolio supera la pressione presentenel Rail, apre la valvola di scarico e fluisce versoil Rail stesso.

Poich la pompa ad alta pressione non deve pidistribuire il combustibile, ma unicamente pres-surizzarlo, non teoricamente necessario chesia in fase con il funzionamento del motore. Inrealt essa posizionata sul sistema della distri-buzione in modo da sincronizzare le variazioni dicoppia dellalbero a camme delle valvole con Fig. 14 - Diagramma pressione rail / rpm

quelle presenti sul suo albero (dovute alle fasi diaspirazione e pressurizzazione), in modo da sol-lecitare nel minor modo possibile la cinghia delladistribuzione. Inoltre indispensabile una fasa-tura della pompa ad alta pressione, anche perevitare dinamiche troppo veloci delle variazionidella pressione nel Rail (la mandata dellapompa deve coincidere con le cadute di pres-sione nel Rail). La lubrificazione e il raffredda-mento della pompa ad alta pressione viene rea-lizzato tramite la circolazione del combustibile.

Il diagramma mostra landamento che deve averela pressione nel Rail in funzione del regime dirotazione del propulsore. Come si nota allavvia-mento la pompa deve essere in grado di genera-re una pressione di almeno 200 bar (questo valo-re viene raggiunto dopo pochi giri del motore), perpermettere laccensione del propulsore.



La pompa di trasferta

E integrata nel corpo della pompa ad alta pres-sione. E volumetrica ed composta da aletteche si muovono allinterno di un volume variabi-le, trascinate dallalbero della pompa. In questomodo viene aspirato il combustibile e compres-so verso la mandata.

Fig. 15 - Sezione pompa di trasferta

Legenda

1 Albero di trascinamento2 Corpo pompa 3 Rotore4 Paletta5 Molla6 Condotto con camera di aIta pressione7 Condotto con camera di mandata8 Cilindretto con feritoie9 Pistoncino di regolazione

10 Molla tarata11 Entrata gasolio

Fig. 16 - Ciclo di lavoro pompa trasferta

La pompa di trasferta ha un rotore (che si muovenel disegno in senso orario), nel quale sonoinserite le alette che spazzolano un volume cir-colare eccentrico. Laumento del volume nellaposizione 2 genera depressione sufficiente arichiamare il combustibile dal serbatoio. Con il

volume in 3 e in 4, si genera la pressurizzazionee poi la mandata.Una valvola di regolazione (con sfera e molla),permette di mantenere la pressione del fluidosulla mandata della pompa di trasferta, ad unvalore praticamente costante (6 bar detta pres-sione di trasferta). In questo modo vi la cer-tezza che la portata di gasolio allo stadio di altapressione, non pu variare in funzione dellapressione di trasferta, ma dipende solo dallaattuazione della elettrovalvola regolatrice. Lavalvola di regolazione della pressione di trasfer-ta, si apre quando la pressione del gasolio inmandata supera il valore della forza della mollasulla sfera. Il gasolio scaricato, viene ricircolatoallingresso della pompa di trasferta che indepressione.

Fig 17 - Diagramma pressione/rpm

Andamento della pressione di trasferta in fun-zione del regime della pompa. Come si notasuperato un regime iniziale, la pressione di tra-sferta rimane pressoch costante al valore di 6bar.



3.3 Il circuito idraulico nel dettaglio

La seguente immagine mostra tutti gli elementi del circuito idraulico del sistema di iniezione CommonRail DCR della Delphi.

Fig 18 - Circuito idraulico

Questa immagine descrive in dettaglio il circuitoidraulico del sistema di iniezione DCR dellaDelphi. In cima al corpo della pompa ad altapressione visibile lelettrovalvola che regola laportata di combustibile allinterno dei pompanti.A sinistra posizionata la valvola che regola lapressione di trasferta mantenendola costante adun valore di circa 6 bar. A destra quella che limi-ta il valore massimo dellalta pressione, man-dando il gasolio verso il ritorno al serbatoio. Ilcombustibile in pressione arriva al condotto sfe-rico (ragno), dal quale partono i tubi metalliciche alimentano gli iniettori. Su questo condottosferico montato il sensore di pressione del

gasolio, utilizzato dalla centralina per comanda-re la elettrovalvola che regola la portata di com-bustibile allingresso dei due pompanti. Il gasoliospillato dalliniettore, diretto verso il Venturi dalquale parte il tubo di ritorno diretto al filtro e poial serbatoio. Questo Venturi serve per generareuna depressione in grado di richiamare il gaso-lio in uscita dagli iniettori stessi. Il tubo di scari-co della pompa di alta pressione entra nel corpodel filtro, poich il gasolio che circola in esso puessere utilizzato per riscaldare il combustibileaspirato dal serbatoio (una valvola allinterno delsupporto filtro permette questo tipo di funzione).



Fig 19 - Complessivo filtro gasolio

Al filtro del gasolio giungono quattro tubazioni(tre sopra uno sul lato sinistro): una del ritornocombustibile dagli iniettori e dalla pompa ad altapressione, uno del ritorno combustibile verso ilserbatoio, uno del pescaggio combustibile dalserbatoio (con pompetta manuale per linnescodel circuito visibile a destra), uno per portare ilcombustibile alla pompa ad alta pressione.

3.3.1 Elettrovalvola di regolazione flusso com-bustibile

La pressione nel ragno viene regolata control-lando la portata di combustibile diretta ai pom-panti della pompa ad alta pressione (meno por-tata meno pressione e viceversa). Non si spilladal ragno il combustibile in eccesso, per avere

al suo interno la pressione desiderata. Questomodo di operare porta a due evidenti vantaggi:

Non si spreca lavoro meccanico con lapompa, per innalzare la pressione di una fra-zione di combustibile che deve poi esserescaricata.

Non si scarica nel serbatoio una quantit dicombustibile precedentemente pressurizzatae dunque con elevata temperatura. Questoevita di utilizzare scambiatori di calore sullalinea di ritorno del circuito idraulico.

Lelettrovalvola di regolazione del flusso di com-bustibile verso lo stadio di alta pressione, (dettaIVM), montata sulla pompa. E alimentata dalgasolio che arriva dalla pompa di trasferta attra-verso due fori radiali e invia la quantit di gaso-lio regolata attraverso un foro assiale. Un suo filtro deve intrappolare eventuali impuritpresenti nel combustibile. Sulle due estremitdellotturatore della elettrovalvola, agiscono duemolle con diversa costante elastica. Una bobinamuove lotturatore in modo proporzionale allacorrente con cui alimentata. La portata di gaso-lio che deve essere inviata ad ogni pompante,deve essere pari alla somma della portata chedeve essere iniettata, con quella che inviata alli-niettore viene spillata (mandata al ritorno) e conquella utilizzata per far aprire liniettore (presentenel volume di controllo e nelle canalizzazioniinterne). La IVM normalmente aperta quandonon viene alimentata con corrente, dunque nonpu essere utilizzata per spegnere il motoreinterrompendo il flusso di combustibile.

Legenda

1 Uscita gasolio a bassa pressioneverso testa idraulica

2 Guarnizione di tenuta3 Entrata gasolio a bassa pressione

dalla pompa di trasferta4 Pistoncino di regolazione5 Corpo valvola6 Nucleo mobile di regolazione7 Avvolgimento elettrico8 Alloggiamento complessivo valvola9 Molla di bilanciamento

Fig.20 - Sezione regolatore di pressione gasolio



Il gasolio in uscita dalla pompa di trasferta, arrivaalla IVM in direzione radiale, la portata regolataesce in direzione assiale verso i pompanti. Un fil-tro ferma eventuali impurit. La molla di destraserve per mantenere in posizione lelementomobile, che agisce sullotturatore il cui movimen-to contrastato dalla molla (con costante pi ele-vata della precedente) di sinistra.

Fig. 21 - Ubicazione valvola di regolazione pressione gasolio

Sotto si nota il tubo (1) che porta il gasolio dal fli-tro, sopra quello di ritorno (2) con il venturi, nelquale si innesta quello in gomma che arrivadagli iniettori. Non visibile quello metallico cheporta il combustibile in pressione al ragno. Laconnessione verde (3) del sensore della tem-peratura del gasolio, la connessione marrone (4) dellelettrovalvola che regola la portata digasolio verso i pompanti

I parametri base che la centralina utilizza perdeterminare lentit del controllo della IVM sono:

il regime del motore, la portata di combustibile da erogare al motore, la pressione che deve essere raggiunta allin-

terno del ragno (domanda della pressione), la pressione effettivamente presente allinter-

no del ragno.

La pressione che deve essere raggiunta dipen-de dal regime motore e dal carico motore.

Quando il regime e il carico motore sono ele-vati, poich la turbolenza dellaria aspirataallinterno dei cilindri massima, possibilebruciare perfettamente una elevata quantit digasolio, raggiungendo dunque delle ottimeprestazioni. Poich per in queste condizioni itempi di iniezione non possono essere troppolunghi poich la fase di espansione breve,occorre aumentare la pressione per ottenereuna sufficiente portata di combustibile erogato.

In condizioni di basso regime o basso carico,la turbolenza dellaria aspirata allinterno delcilindro bassa e dunque deve essere limita-ta anche la portata di combustibile necessariaper lalimentazione. In questo caso vieneridotta anche la pressione per far si che lospray del combustibile non raggiunga partidella camera dove la sua combustione non perfetta, evitando di provocare inquinamento.

La domanda di pressione nel ragno tiene poiconto della temperatura dellaria, della tempera-tura del liquido di raffreddamento e della pres-sione atmosferica (correzione altimetrica). Unparticolare valore di tale domanda viene elabo-rato durante lavviamento per permettere lac-censione immediata del motore. Inoltre si tieneconto anche della temperatura del combustibile,per non ricircolare nel serbatoio un flusso digasolio troppo caldo.

Fig. 22 - Ragno alimentazione iniettori



Fig. 23 - Diagramma a blocchi

Questo diagramma a blocchi riassume le strate-gie di controllo della IVM, da parte della centra-lina controllo motore.

Con una regolazione ad anello aperto vienedeterminata la corrente di attuazione in base alregime motore e alla portata di combustibile chedeve essere assicurata. Un controllo in anellochiuso, che monitorizza la pressione presentenel ragno confrontandola con quella obiettivoche deve essere raggiunta, permettere di cor-reggere la corrente. (Il regolatore in anello chiu-so del tipo proporzionale - integrativo - deriva-tivo).

Caratteristiche elettricheLelettrovalvola di regolazione pressione vienealimentata a 12 V e comandata con un negativoad onda quadra frequenza 2 KHz.

Attenzione:Non alimentare mai la IVM direttamente conla tensione della batteria.

3.4 Elettroiniettori

Gli elettroiniettori del sistema Common Railsono costituiti da due parti:

la parte superiore con la valvola pilota (valvo-la di comando iniezione) e Iattuatore elettro-magnetico,

la parte inferiore con il dispositivo meccanicodi iniezione e il corpo polverizzatore.

Gli elettroniettori sono comandati dalla centrali-na elettronica e consentono iniezioni multiple.Sono pilotati in corrente e hanno dimensionimolto contenute per poter essere montati sulleteste dei motori Diesel di piccola cilindrata

Fig. 24 - Iniettore su motore



Lorifizio di scarico comunica con la camera dicontrollo sopra la testa dello spillo. Il volumeattorno allotturatore si trova alla stessa pressio-ne di quello di controllo.

Fig. 26 - Camera di controllo

Legenda

6 Orifizio di riempimento7 Orifizio di scarico8 Camera di controllo9 Orifizio alimentazione iniettore

Fig. 25 - Otturatore elettrovalvola

Legenda

1 Contatto che assicura la tenuta2 Volume in depressione3 Orifizio di scarico4 Valvola5 Volume in alta pressione

Sulla testa delliniettore arriva il tubo metallicocon il gasolio in pressione, subito sotto c quel-lo in gomma per il ritorno del combustibile spilla-to. In basso il cablaggio elettrico dellalimenta-zione. A destra delliniettore visibile la connes-sione elettrica della candeletta.

A causa delle alte pressioni presenti nel circuitoidraulico (circa 1600 bar), impossibile sposta-re velocemente lo spillo del polverizzatore, tra-mite la generazione di un campo magnetico. Perottenere movimenti rapidi dello spillo, sarebbeinfatti necessario avere elevate correnti di pilo-taggio ed una elettronica adeguatamentedimensionata per generare tali correnti. Lo spil-lo viene perci mosso facendo variare con unaelettrovalvola, la pressione presente nella came-ra (o volume) di controllo posta sopra la suatesta. Inoltre utilizzando basse correnti si limitaleffetto Joule (dissipazione termica della poten-za elettrica).

Quando lo spillo deve sollevarsi, la centralinapilota lelettrovalvola presente nelliniettore inmodo da scaricare la pressione del gasolio pre-sente nel volume di controllo. Il combustibile chearriva anche sulla punta dello spillo, solleva lospillo stesso e viene nebulizzato dai fori del pol-verizzatore.

Quando lo spillo deve chiudersi, la centralinasmette di pilotare lelettrovalvola presente nelli-niettore, in modo da ristabilire la pressione nelvolume di controllo. Questa pressione sommataal carico di una molla che spinge lo spillo, fa inmodo che lo spillo stesso si chiuda terminandolerogazione del carburante attraverso i fori delpolverizzatore.

Per poter comandare lelettrovalvola presenteallinterno delliniettore con dinamiche brevi, necessario che il corpo mobile sia leggero ecompia corse brevi. Inoltre la forza necessariache deve essere vinta piccola poich lelettro-valvola si trova in equilibrio idraulico e cio lepressioni che agiscono su di essa si equivalgo-no. Dunque deve essere generata solo unaforza debole e contraria alla molla che mantienein posizione chiusa lotturatore della elettroval-vola.



Lorifizio di riempimento quello che alimenta ilvolume di controllo, lorifizio di alimentazionedelliniettore porta il gasolio in pressione sullabase dello spillo.

FunzionamentoLa centralina elettronica comanda gli iniettorimediante impulsi elettrici della durata massimadi 1,5 ms (3 ms max in avviamento). Il gasoliopressurizzato ad alta pressione viene iniettatodirettamente nelle camere di combustione. Unfiltro laminare posto nel raccordo di entrata delcarburante previene lingresso di impurit allin-terno delliniettore. Il comando di iniezioneavviene singolarmente secondo Iordine di fasedel motore.

Fig. 27 - Particolare del polverizzatore in sezione

Legenda

1 Gasolio ad alta pressione2 Attuatore elettromagnetico3 Valvola comando iniezione4 Distanziale5 Molla di chiusura ago polverizzatore6 Corpo polverizzatore7 Fondello di chiusura iniettore8 Ago polverizzatore9 Foro polverizzazione gasolio

Le fasi di funzionamento delliniettore sono leseguenti.

Prima fase: lelettrovalvola chiusa, nel volumedi controllo e sulla base dello spillo agisce ilgasolio con la medesima pressione, lo spillo perci mantenuto in posizione chiusa dallazionedella molla presente nel volume di controllo.

Seconda e terza fase: si apre lelettrovalvola e ilgasolio nel volume di controllo comincia a fluireverso il volume di depressione, per essere poiinviato verso il circuito di ritorno (scarico) delli-niettore. Scende la pressione nella camera dicontrollo e il gasolio sulla base dello spillo loalza per poi uscire attraverso i fori del polveriz-zatore.

Quarta e quinta fase: lelettrovalvola si chiude,aumenta la pressione nel volume di controllo esommandosi allazione della molla, lo spillo sichiude.

Fig.28 - Diagramma corrente di comando iniettori

Il diagramma mostra la corrente di comando del-liniettore, che ha sempre valori contenuti.Il primo livello di corrente detto di richiamo (labobina viene energizzata per provocare il solle-vamento dellotturatore). Il secondo livello dellacorrente detto di tenuta e mantiene in posizio-ne lotturatore. Con questo particolare pilotaggioviene limitato il consumo di energia e la potenzadissipata in calore negli avvolgimenti elettrici.



Fig. 29 - Elettroiniettore con codice di identificazione a 16caratteri alfanumerici

Legenda

1 Entrata gasolio alta pressione2 Canale di ritorno3 Connettore4 Perno di taratura5 Molla valvola6 Dado7 Rondella8 Molla iniettore9 Polverizzatore

10 Valvola11 Bobina12 Etichetta C2I

La calibrazione individuale delliniettore (C2I)Anche se gli iniettori sono realizzati con lavora-zioni meccaniche estremamente precise (del-lordine di pochi milionesimi di millimetro), impossibile eliminare le tolleranze di funziona-mento tra le diverse unit. Per questo motivo,tali tolleranze non recuperabili con lavorazioni

Fig. 30 - Grafico iniezione combustibile

Dato un preciso impulso elettrico, si ha una spe-cifica apertura delliniettore nominale e unadiversa apertura delliniettore reale. Per questomotivo necessario calibrare via software cia-scun iniettore reale, al fine di ottenere la giustaquantit di combustibile iniettata. Si noti cherispetto limpulso di comando, lapertura dellat-tuatore avviene con un ritardo. Cos accadeanche per la chiusura. Questo fatto intrinsecoalla struttura delliniettore.

AttenzioneQuando viene sostituito un iniettore in assi-stenza, necessario inserire il codice delnuovo iniettore nella memoria della centrali-na. Se viene sostituita la centralina neces-sario inserire in essa tutti codici degli iniet-tori, programmare la configurazione del vei-colo (ABS, cambio automatico, climatizzato-re, ecc., ecc,. ecc.) e far ricalibrare i parame-tri autoadattativi, utilizzando la vettura.

meccaniche ancora pi precise, vengono elimi-nate via software. La centralina deve infattiricevere in fase di montaggio di un nuovo iniet-tore, un codice a barre presente sulliniettorestesso, che indica la sua precisa caratteristica difunzionamento. La centralina provveder poi arecuperare le differenze tra i diversi elementi,pilotandoli in modo opportuno.



Fig. 31 - Diagramma erogazione quantit combustibile

Questo diagramma mostra la quantit di combu-stibile erogata per un iniettore nominale e uniniettore reale, in funzione dellimpulso elettricodi comando. Come si nota esistono degli sco-stamenti (Offset) recuperati con la calibrazionevia software.

FunzionamentoIl comando degli iniettori costituito da un nega-tivo intermittente fornito separatamente dallacentralina elettronica a ciascun iniettore. Questo negativo di comando degli iniettori vienesempre fornito in due tempi: una brevissima pre-

iniezione di durata fissa e Iiniezione vera e pro-pria di durata variabile in base alla quantit digasolio richiesta ed alla pressione di esercizio.La suddivisione delliniezione in due tempi ha loscopo di ridurre la rumorosit e la fumosit tipi-ca dei motori diesel. Il tempo di iniezione totaledipende principalmente dai segnali in ingressoprovenienti dai sensori di posizione accelerato-re, di massa aria, di giri motore e di pressionegasolio. In determinate condizioni di funzionamentoviene anche fornita una post-iniezione per ridur-re la formazione di ossidi di azoto.

Caratteristiche elettricheGli iniettori vengono alimentati a 12 V e coman-dati singolarmente con un negativo.

Nota

Gli iniettori sono classificati singolarmentedurante il processo di fabbricazione mediante uncodice a sedici caratteri alfanumerici che neidentifica le caratteristiche specifiche dovute alletolleranze di fabbricazione. In caso di sostituzione di uno o pi iniettori, ilcodice deve essere immesso nello strumento didiagnosi per adattare la mappatura della centra-lina elettronica alle specifiche degli iniettori mon-tati sul veicolo oggetto di diagnosi e controlli.



4. Circuito elettronico, sensori eattuatori

4.1 Centralina Common Rail Delphi

Il calcolatore utilizzato su questa vettura ha 112vie, prodotto dalla Delphi (tipo LVCR) ed hauna flash EPROM che contiene i dati per le stra-tegie di controllo. La centralina elettronica gesti-sce lalimentazione del sistema di iniezioneCommon Rail. Il comando della spia di iniezionesul quadro strumenti avviene attraverso unnegativo per il K9K 700, mentre viene gestito darete CAN per le versioni successive K9K 702-704-710. Il comando negativo del rel di alimentazionenon viene interrotto al momento del disinseri-mento dellaccensione ma viene temporizzatoper altri 10 secondi; pertanto il rel di alimenta-zione rimane attivo per tale periodo mantenendoIalimentazione a tutti i componenti del sistema.Negli ultimi modelli linterruttore inerziale statoeliminato; pertanto il comando positivo del reldi alimentazione permanente mentre quellonegativo viene fornito dalla centralina elettronicasulla base del segnale di collisione provenientedal sistema Air Bag su rete Multiplex attraver-so la centralina di carrozzeria.

Fig. 32 - Ubicazione centralina elettronica

AttenzioneQuando viene sostituito un iniettore indi-spensabile inserire nella centralina di con-trollo, il suo codice identificativo (C2I) trami-te diagnosi.

4.2 Sensore di giri/PMS

Il sensore di giri/PMS un generatore di segna-li di tipo induttivo alloggiato nella parte posterio-re del basamento motore sopra il volano provvi-sto di ruota dentata con riferimenti per i puntimorti del motore.

Fig. 33 - 33 bis - Ubicazione sensore giri/PMS e segnale

Il sensore di giri/PMS (ubicato sul volano) gene-ra dei segnali sinusoidali in corrente alternatacon frequenza e ampiezza variabili con la velo-cit dell albero motore. In base a questi segnali la centralina elettronicadetermina il regime del motore e la posizione delPMS ed elabora il segnale di comando degliiniettori (anticipo di iniezione).La resistenza dellavvolgimento e lisolamentodalla massa devono essere misurati con un mul-timetro in Ohm.



4.3 Sensore di fase cilindro 1

Il sensore di fase motore (di riferimento cilindro1), un sensore a effetto Hall che genera deisegnali a onda quadra. Il sensore collegatoalla centralina elettronica ed fissato sul coper-chio della distribuzione in corrispondenza dellal-bero a camme.

Fig. 34 - 34 bis - Ubicazione sensore di riferimento cilindro1 e segnale

Il segnale di riferimento per la fase del motoreviene generato al passaggio dellincavo pre-sente su una ruota ricavata sullo stesso alberoa camme. Il segnale viene utilizzato dalla cen-tralina elettronica solo durante lavviamento delmotore al fine di riconoscere la posizione delcilindro 1 e attivare Ia corretta sequenza dicomando degli iniettori secondo Iordine di inie-zione del motore. Unavaria in questo sensoresi manifesta sotto forma di mancato avviamen-to.

Il sincronismo dei segnali giri motore e fase cilin-dro 1, pu essere verificato a motore in motomediante un oscilloscopio.

Fig. 35 -Sincronismo segnali rilevati sui sensori giri/PMS -Fase

4.4 Sensore di posizione acceleratore

Il sensore di posizione acceleratore montatosul pedale dellacceleratore. E costituito da due potenziometri collegati elet-tricamente alla centralina elettronica.I potenziometri sono alimentati a tensione co-stante di 5V e convertono il movimento del peda-le dellacceleratore in tensioni variabili che per-mettono alla centralina elettronica di riconoscerela posizione del pedale (carico motore) e lemodalit di accelerazione (richiesta di potenza).

Fig. 36 - Sensore pedale dellacceleratore



Lutilizzo di due potenziometri permette la verifi-ca della coerenza dei segnali garantendo unamaggior precisione della Iettura. Inoltre in casodi avaria di uno dei due potenziometri garanti-to il funzionamento anche se in modo limitato(funzionamento in Recovery per permettere ilraggiungimento dellofficina).

Questo segnale di fondamentale importanzaper la centralina elettronica al fine di adeguare iltempo e la pressione di iniezione (e quindi il rap-porto aria- carburante) alle esigenze di guida delconducente e alle condizioni di funzionamentodel motore.Esistono due tipi di potenziometro pedale acce-leratore. Uno con un punto di resistenza nellacondizione di pieno carico, laltro senza. Il primo utilizzato per le vetture con il regolatore divelocit e il punto di resistenza serve per disatti-vare il regolatore stesso.

4.5 Sensore di pressione aria collettore

Fig. 37 - Ubicazione sensore di pressione di sovralimenta-zione

Sopra visibile il sensore della pressione disovralimentazione (di colore nero), sotto (dicolore grigio) quello della temperatura dellaria avalle (mandata compressore).

Questo sensore ubicato sul collettore di aspira-zione a valle del turbocompressore provvistointernamente di una capsula sigillata da unamembrana piezoresistiva deformabile (estensi-metro) la cui resistenza varia in funzione delladeformazione subita. Un lato della membrana sottoposto al vuotoassoluto di riferimento, mentre Ialtro lato comu-nica attraverso un tubicino con il collettore diaspirazione. I valori rilevati possono variare da 1bar a livello del mare fino a 2.2 bar con il turbo-compressore alla massima pressione di sovrali-mentazione.La deformazione della membrana dovuta alla-zione della pressione causa una variazione dellasua resistenza e di conseguenza della tensionein uscita dal sensore. In funzione del valore dellatensione la centralina elettronica adegua laquantit di gasolio da iniettare e lanticipo di inie-zione.

Il sensore viene alimentato a 5V, mentre la ten-sione in uscita deve variare in modo continuosenza presentare interruzioni o sbalzi di tensio-ne al variare della pressione o della depressio-ne.

4.6 Sensore di temperatura motore

Il sensore di temperatura motore un termistore,un elemento semiconduttore la cui resistenzavaria con la temperatura. E alloggiato nel termo-stato ed collegato alla centralina elettronica.



Fig. 38 - Ubicazione sensore di temperatura motore

La temperatura del motore viene rilevata dalsensore di temperatura motore a doppia uscita(posizionato sul termostato del circuito di raf-freddamento sotto la pompa del vuoto mossadallalbero a camme.) attraverso il contatto con illiquido di raffreddamento. Il segnale trasmessoalla centralina elettronica una tensione varia-bile con la temperatura. Il termistore utilizzato inquesto impianto di tipo NTC, a coefficienza ditemperatura negativo.

La resistenza interna del sensore e la tensionenel circuito sono inversamente proporzionali allatemperatura. Allaumentare della temperaturadel liquido diminuisce la resistenza interna delsensore e diminuisce anche la tensione .

Il segnale di temperatura motore viene utilizzatodalla centralina elettronica per adeguare il regi-me del minimo la pressione di iniezione e lapressione di iniezione del gasolio alle condizionitermiche del motore.

Sui primi modelli un elemento del sensore eracollegato direttamente con il quadro strumenti;nei modelli successivi (K9K 702-704) la trasmis-sione del segnale di temperatura e il comando diaccensione della relativa spia vengono trasmes-si dalla centralina elettronica al quadro strumen-ti attraverso la rete Multiplex.

4.7 Sensore di temperatura aria aspirata

Il sensore di temperatura aria aspirata allog-giato nel condotto di aspirazione aria dopo il fil-tro ed collegato alla centralina elettronica. E un termistore di tipo NCT, cio a coefficientedi temperatura negativo per il quale valgono lestesse considerazioni del sensore di temperatu-ra motore tenendo conto della diversa escursio-ne di temperatura alla quale viene sottoposto edel differente collegamento elettrico.

Fig. 39 - Ubicazione sensore di temperatura aria aspirata

Sopra (con connessione grigia) visibile il sen-sore della temperatura dellaria a monte (aspira-ta dal compressore), sotto il sensore della pres-sione di sovralimentazione (di colore nero).Il segnale di temperatura dellaria aspirata per-mette alla centralina elettronica di adeguareIanticipo di iniezione per ottimizzare la combu-stione.



4.8 Sensore di temperatura aria compressa

E alloggiato sul manicotto di entrata aria tra ilturbocompressore (o lo scambiatore di caloresui motori da 80 CV) e il collettore di aspirazio-ne. E un termistore di tipo NCT, cio a coeffi-ciente di temperatura negativo per il qualevalgono le stesse considerazioni del sensore ditemperatura aria aspirata tenendo conto delladiversa escursione di temperatura alla qualeviene sottoposto e del differente collegamentoelettrico.

Fig. 40 - Ubicazione sensore temperatura aria compressa

Il segnale di temperatura dellaria compressa(normalmente pi alta dellaria aspirata) permet-te alla centralina elettronica di adeguare Iantici-po di iniezione per ottimizzare la combustione inbase alla temperatura dell aria in uscita dal tur-bocompressore.

4.9 Sensore di temperatura gasolio

Il sensore di temperatura del gasolio (ubicato sulcorpo pompa alta pressione) una resistenzaNTC cio a coefficiente temperatura negativo.La resistenza del sensore diminuisce allaumentare della temperatura e provoca unadiminuzione della tensione sul circuito dellostesso sensore.

Il suo valore di resistenza di circa 2.2 kOhm a25C. (Valore misurabile con accensione disin-

serita, tra i due terminali del sensore, quando lasua connessione stata scollegata).

Il segnale trasmesso alla centralina elettronica una tensione variabile in base alla temperatura.

Fig. 41 - Ubicazione sensore temperatura gasolio

Il segnale di temperatura gasolio serve alla cen-tralina elettronica per adeguare Ianticipo di inie-zione in base al grado di viscosit, e quindi allavolatilit, del gasolio.Il segnale di temperatura presenta una tensionevariabile da 4,5V (a freddo) a 0,5V (a caldo) inbase alla temperatura raggiunta dal gasolio.

4.10 Interruttore del pedale freno

Il segnale dellinterruttore del freno serve allacentralina elettronica per adeguare il tempo e lapressione di iniezione e migliorare leffetto fre-nante del motore.

4.11 Sensore di pressione gasolio

Il sensore di pressione gasolio fissato sullaccumulatore di alimentazione iniettori e serve arilevare la pressione di iniezione del gasolio. Eun sensore di pressione di tipo piezoresistivo ali-mentato a tensione costante dalla centralinaelettronica.



La resistenza interna e la tensione in uscitavariano in funzione della deformazione dell ele-mento sensibile posto allinterno del sensoresottoposto alla pressione del gasolio. La centra-lina elettronica rileva costantemente la pressio-ne del gasolio e la modifica, se necessario,agendo sulla valvola di regolazione pressionegasolio in modo da mantenerla ai valori ottimalisecondo Ie condizioni di funzionamento delmotore.

Fig. 42 - Ubicazione sensore di pressione gasolio

La pressione del gasolio viene modificata in ba-se ai segnali di giri motore, carico motore, posi-zione acceleratore, massa daria aspirata, pres-sione aria nel collettore, temperatura motore,temperatura gasolio ed altri segnali secondari.Il segnale di pressione presenta una tensionevariabile da 0,5V (bassa pressione) fino a 4,5V(alta pressione).

4.12 Sensore di detonazione

Il sensore di detonazione fissato sul mono-blocco sotto la testata ed costituito da un cri-stallo piezoelettrico sensibile alle vibrazioni. Per-mette di rilevare le brusche variazioni di pressio-ne nelle camere di combustione dovute allac-censione non graduale del combustibile e diconvertirle in segnali elettrici. In base alla tensione in uscita la centralina elet-tronica interviene modificando lanticipo di inie-zione, la durata delle pre-iniezioni pilota e linter-vallo di tempo tra pre-iniezione e Iiniezione prin-cipale.

Fig. 43 - Ubicazione sensore di detonazione

Con un multimetro in milliVolt corrente alternatamisurare la tensione sul sensore motore inmoto e in accelerazione; la tensione aumentacon la rumorosit del motore. Per verificare ilsegnale collegare un oscilloscopio ai terminalidel sensore.

Fig. 44 - Segnale detonazione in accelerazione

4.13 Antifurto - centralina di carrozzeria eRete Multiplex

La centralina elettronica comunica con lunit dicontrollo abitacolo della vettura per scambiare idati relativi alla velocit del veicolo, al consumodi carburante, alla temperatura, il codice antifur-to per Iimmobilizzazione del motore, etc. Lecomunicazioni sono codificate secondo un de-terminato protocollo del costruttore ed immessein rete Multiplex.



4.14 Sensore di velocit veicolo

Il sensore di velocit, presente sul K9K 700, posizionato sul cambio ed collegato alla cen-tralina elettronica e al quadro strumenti. E un sensore ad effetto Hall che genera deisegnali a onda quadra con frequenza proporzio-nale alla velocit del veicolo.Il segnale di velocit serve per modificare lapressione del gasolio, il tempo di iniezione e lan-ticipo di iniezione allo scopo di garantire un fun-zionamento regolare ed omogeneo del motorenella marcia a bassa velocit e a basso regime.

Nota

Negli ultimi modelli il segnale di velocit veicolonon viene pi generato dal sensore di velocitma dai sensori del sistema ABS e trasmesso alsistema di iniezione sotto forma di segnale digi-tale codificato attraverso la rete Multiplex.

4.15 EGR (ricircolo dei gas di scarico)

Lelettrovalvola dellEGR integra il potenziome-tro di posizione, che permette alla centralina dieffettuare un controllo in anello chiuso.

Funzionamento

La elettrovalvola dellEGR attivata quando:

la temperatura dellaria superiore a 15C equella del liquido di raffreddamento superio-re a 70C oppure la temperatura dellaria superiore a 50C e quella dellacqua supe-riore a 40C;

il regime motore compreso tra 850 giri/min e1000 giri/min.;

la portata gasolio iniettato supera un sogliaprestabilita;

la pressione atmosferica compresa tra 980mbar e 1000 mbar.

Lelettrovalvola dellEGR viene chiusa, quando:

la tensione di alimentazione inferiore a 9V; il regime motore al minimo inferiore di 850

giri/min.;

viene superato uno specifico valore del regi-me e del carico motore;

viene attivato il compressore del clima; non sono verificate le condizioni di temperatu-

ra aria e liquido di raffreddamento.

Fig.45 - Ubicazione valvola EGR

Se si guasta la elettrovalvola EGR o il sensoredella pressione di sovralimentazione, la elettro-valvola stessa non viene pi alimentata.

4.16 Modulo di pre-riscaldamento

Il modulo di pre-riscaldamento alimenta le can-delette prima e dopo Iavviamento del motore. I tempi di accensione delle candelette vengonodeterminati dalla centralina elettronica in basealla temperatura del motore e alla temperaturaambiente e vengono segnalati attraverso Iac-censione delIapposita spia sul quadro stru-menti.Dopo lo spegnimento della spia le candelettecontinuano ad essere alimentate, anche dopolavviamento del motore, per un tempo variabilein base alla temperatura al fine di ridurre lafumosit e le emissioni inquinanti allo scarico.



Fig. 46 - Ubicazione Modulo di pre-riscaldamento candelette

4.17 Modulo di riscaldamento ausiliario

Nei paesi con climi molto freddi previsto unriscaldamento addizionale del motore realizzatomediante uno o pi elementi riscaldanti immersinel liquido di raffreddamento alimentati elettrica-mente da due rel comandati dalla centralinaelettronica in base alle condizioni ambientali. Loscopo del sistema di abbreviare il temponecessario al motore per raggiungere la tempe-ratura di esercizio e ridurre le emissioni inqui-nanti. In figura sono rappresentati gli elementi diriscaldamento (A), immersi nel circuito di raf-freddamento del motore.

Fig.47 - Modulo riscaldamento ausiliario liquido

5 Strategie di funzionamento

5.1 Le strategie delliniezione

La determinazione della fase delliniezione prin-cipale

Il valore base della fase delliniezione principaleviene determinato dalla centralina in funzionedel regime motore e della portata di combustibi-le, che deve essere iniettato (legata ovviamenteal carico motore).

Le correzioni effettuate su questi valori sono:

In funzione della temperatura dellaria e delliquido di raffreddamento ( perci possibileadattare lanticipo di iniezione alla temperaturadi funzionamento del motore e a quella della-ria utilizzata poi come comburente in cameradi combustione). Quando il motore freddo lafase deve essere anticipata per permettere uncorretto inizio della iniezione, mentre quando ilmotore caldo questo anticipo deve esserediminuito per mantenere basse le temperaturee dunque la formazione degli ossidi di azoto.

In funzione della pressione atmosferica (corre-zione altimetrica).

In funzione della temperatura del liquido di raf-freddamento subito dopo lavviamento. Seinfatti il motore freddo, per i primi trentasecondi di funzionamento viene aumentatolanticipo delliniezione principale per permet-tere un suo funzionamento regolare. Si notiche durante la fase dellavviamento (cranking)lanticipo delliniezione principale pratica-mente annullato. In questo modo liniezione hainizio in corrispondenza del PMS quando latemperatura dellaria compressa maggiore.Si facilita dunque laccensione del combustibi-le (queste condizioni vengono ottenute conuna specifica mappatura della fase delliniezio-ne principale).

In funzione dellerrore di pressione dovuto allamaggiore pressione presente nel ragnorispetto quella obiettivo che deve essere rag-giunta. In queste condizioni infatti con la fasenominale delliniezione principale, la rumoro-sit della combustione elevata.



In funzione della portata di gas ricircolati conlelettrovalvola EGR. Infatti se la temperaturadiminuisce troppo rapidamente necessarioaumentare lanticipo delliniezione principaleper sostenerla.

La determinazione della fase delliniezione pilo-ta

Il valore base della fase delliniezione pilota,viene determinato dalla centralina in funzionedel regime motore e della portata iniettata.

Le correzioni effettuate su questi valori sono:

In funzione della temperatura dellaria e delliquido di raffreddamento. In questo modo possibile adattare la fase delliniezione pilotaalla temperatura del motore e dellaria aspira-ta ed usata come comburente.

In funzione della pressione atmosferica (corre-zione altimetrica).

La determinazione della portata principale dainiettare

In condizioni di minimo viene determinata la por-tata principale in modo da evitare lo spegnimen-to del motore (questa condizione viene gestitaanche durante la funzione di rilascio). Quandoinvece il conducente accelera, la posizione delpedale acceleratore (rilevata da un potenziome-tro che genera un conseguente segnale elettri-co) ad essere considerata per determinare ilvalore della portata principale di combustibile dainiettare. Vengono poi fatte le correzioni relativealla condizione di funzionamento del motore edanche in funzione di dispositivi esterni come adesempio il cruise control, il sistema antislitta-mento ASR. Il minimo pu essere accelerato permantenere il motore acceso quando freddo,nel caso in cui vengano attivati diversi carichi

elettrici o ad esempio se lutilizzatore accende ilclimatizzatore.

In condizioni di carico parziale viene attivata unastrategia di anti oscillazione con la quale vieneregolarizzato il funzionamento del motore. Persvolgere questa funzione, la centralina analizzala dinamica del regime di rotazione del motore ecorregge la portata di combustibile iniettato inogni cilindro, rendendo lerogazione del motorepi fluida. In definitiva viene limitata la dispersio-ne ciclica su ciascun cilindro.

La determinazione della portata pilota da inietta-re (iniezione pilota)

La portata di combustibile erogata con liniezio-ne pilota, viene determinata in funzione del regi-me motore e della portata totale (o complessiva)che deve essere iniettata (quella pilota pi quel-la principale). Le correzioni vengono fatte in fun-zione della temperatura del liquido di raffredda-mento, della temperatura dellaria aspirata edella pressione atmosferica.

Se viene rilevata una anomalia sul sistema dialimentazione che compromette il controllo deltempo di iniezione e della pressione del combu-stibile, viene limitata la portata complessivainiettata secondo tre diverse strategie, scelte infunzione della gravit del guasto: la primagarantisce il 75% delle prestazioni, la secondagarantisce il 50% delle prestazioni con regimemassimo limitato a 3000 giri/min., la terza limitail regime minimo a 2000 giri/min..

Per facilitare lavviamento del motore, durantetale fase viene aumentata la portata complessi-va del combustibile (in funzione della tempera-tura del liquido di raffreddamento).



Fig 48 - Diagramma comando iniettore

Il sistema Common Rail DCR della Delphi, pueffettuare fino a due iniezioni pilota (Pilot 1 ePilot 2), una principale (Main) ed una post inie-zione (Post) utilizzata sempre per controllaremeglio landamento della pressione in camera dicombustione. Nella immagine possibile vede-re in rosso la corrente di comando (Injectioncurrent) delliniettore e in verde la quantit digasolio erogata (Injection rate) in corrisponden-za di ogni comando. Si noti che il comandoavviene con un sensibile anticipo.

Il controllo delle iniezioni pilota

E gi stato accennato che liniezione principale preceduta da iniezioni pilota, che recuperanoin parte il ritardo inevitabile di quella principalestessa, garantendo dunque che il processo dicombustione venga innescato nellistante corret-to. Questo particolare processo di alimentazione

del motore, permette di limitare il suo rumore difunzionamento e le emissioni inquinanti. Natu-ralmente poich il comportamento del motorenon mai simile ad ogni ciclo di funzionamentoe poich le parti meccaniche invecchiano modi-ficando inevitabilmente le loro caratteristiche,sul sistema Common Rail DCR della Delphi, taleprocesso di tipo retroazionato, ovvero vienerealizzato in base al reale stato di funzionamen-to del propulsore. Infatti tramite una tecnicachiamata APC (Accelerometer Pilot Control),che sfrutta il segnale di un accelerometro pie-zoelettrico montato sul monoblocco motore, ilsistema in grado di monitorare le vibrazioni delpropulsore (processando unicamente quelledovute al fenomeno della combustione), modifi-cando opportunamente le iniezioni pilota inmodo da ridurre drasticamente la rumorosit elinquinamento.



Fig. 49 - Diagramma controllo detonazione

I diagrammi mostrano come varia il segnalegenerato dallaccelerometro (B e D) opportuna-mente filtrato modificando liniezione pilota da200 microsecondi (E) a 260 microsecondi (C) ilcomando delliniettore (C) comprende sia quellodelliniezione pilota sia quello delliniezione prin-cipale. Con una iniezione pilota breve la vibra-zione dovuta al processo di combustione dimi-nuisce. Le curve (A) indicano landamento dellapressione nel cilindro, in basso senza iniezionepilota, quella al centro con liniezione pilota da200 microsecondi, quella superiore con liniezio-ne pilota da 260 microsecondi.

La determinazione del corretto istante in cui atti-vare limpulso elettrico di apertura delliniettoreUna volta che la centralina ha stabilito il tempodi apertura delliniettore (Ton), deve determinarequando attivare limpulso elettrico per il coman-do. Lapertura delliniettore avviene infatti con unritardo che in funzione: delle caratteristicheintrinseche delliniettore (corrette tramite la loromemorizzazione e gestione allinterno delsoftware della centralina con la lettura del codi-ce C2I), della tensione di alimentazione impostae della durata delliniezione pilota (nel caso in

cui si sta analizzando il tempo relativo alliniezioneprincipale), il cui compito anche quello di recu-perare in parte questo ritardo (diminuendo le emis-sioni inquinanti e la rumorosit del motore). Isegnali che utilizza la centralina sono:

quello dellalbero a camme, che indica se il PMSdel cilindro relativo a una fine fase di scarico odi compressione;

quello dellalbero motore, che fornisce oltre alregime di rotazione del motore, anche un segna-le di riferimento. Questo segnale di riferimentonon deve essere obbligatoriamente in corrispon-denza del PMS (il sensore pu infatti essere tra-slato rispetto il PMS stesso). E sufficientecomunque conoscere quanti denti separano ilsegno di riferimento dal PMS, per determinare laposizione di questultimo.

In base a questi riferimenti la centralina determinail Tdisattivato (o Toff), che trascorre tra il segnaledi riferimento e linizio dellimpulso di comando del-liniezione, in modo da ottenere lapertura delli-niettore con il corretto anticipo. Il tempo Ton che la durata dellimpulso di comando determinato



dalla centralina in base alla portata di gasolioche deve essere attuata e alla pressione pre-sente nel ragno. Il tempo Ton subisce una

serie di correzioni, tra le quali quelle relative allacaratteristica di funzionamento delliniettore(C2I) e alla tensione di alimentazione.

Fig 50 - Diagramma strategia comando iniettori

In questa immagine possibile analizzare i rife-rimenti rispetto il Tdisattivato. Il segnale di rife-rimento viene generato in funzione del dente diriferimento e della posizione del sensore, daquesto possibile risalire al punto morto supe-riore, rispetto il quale deve essere effettuata li-niezione con il corretto anticipo. Listante nelquale deve essere attivato limpulso di coman-do, per avere lapertura delliniettore con il giustoanticipo rispetto il PMS, determinato in funzio-ne delle caratteristiche intrinseche delliniettore,della tensione di alimentazione e dellazione cheha avuto liniezione pilota sullinnesco della com-bustione.

5.2 Strategia di funzionamento delle spiegestite dal calcolatore

Il calcolatore controllo motore gestisce tre spieattraverso la rete multiplex:

La spia arancione che segnala lattivazionedelle candelette e le anomalie del controllomotore.

La spia rossa di sovratemperatura del liquidodi raffreddamento.

La spia arancione che indica il superamentomassimo dei livelli di inquinamento (spia OBD).

La prima spia (candelette) si accende allattodellinserimento del quadro e rimane in questostato fin tanto che le candelette devono esserealimentate in funzione pre-riscaldamento. Sedopo questo periodo la spia inizia a lampeggia-re significa che stato rilevato un guasto. Inquesto caso il sistema di alimentazione vienelimitato nelle sue funzioni e messo in sicurezza.

Il lampeggio della spia avviene per segnalare leseguenti anomalie: Antiavviamento Errore di decodifica del codice iniettore (C2I) Iniettore e suo comando Alimentazione gasolio (perdita pressione) Anomalia sensore regime motore Rel iniezione Elettrovalvola EGR (circuito aperto o cortocir-

cuito)



Segnale generato dal potenziometro pedaleacceleratore

Alimentazione potenziometro pedale accelera-tore

Sensore pressione di sovralimentazione Presenza acqua nel gasolio o guasto del sen-

sore (se presente).

La seconda spia (sovratemperatura liquido diraffreddamento) si accende per tre secondiallatto dellinserimento del quadro e poi si spe-gne. Se presente una anomalia sul sistema dialimentazione o di raffreddamento, tale spiarimane accesa fissa. In questo caso il motoreviene spento (in funzione del guasto immediata-mente o dopo 1 minuto e 30 secondi).

Le anomalie che provocano laccensione fissadella spia sono:

Elettrovalvola di regolazione portata gasoliodalla pompa di trasferta verso i pompanti

Sensore numero giri motore Sensore di pressione sul distributore a ragno Alimentazione di tutti gli iniettori Alimentazione dei sensori Guasto del calcolatore

La terza spia (OBD) che rappresenta un motore,si accende per cinque secondi allatto della atti-vazione del quadro e poi si spegne. Per ora non previsto il pilotaggio di questa spia, in caso disuperamento dei limiti di inquinamento.

5.3 Le strategie per la regolazione del mini-mo

Il calcolatore utilizza i seguenti parametri perregolare il regime di minimo del propulsore: tem-peratura acqua, tensione di alimentazione delcircuito elettrico, marcia innestata, utilizzatorielettrici attivati, eventuali anomalie rilevate.

Fig. 51 - Controllo minimo

Nel caso in cui sia rilevata una anomalia sulpotenziometro pedale acceleratore, il regime delminimo pu essere portato a 1300 giri/min. o a1100 giri/min. a seconda del tipo di guasto. Inogni caso le prestazioni del motore vengonolimitate e lampeggia la spia arancione delle can-delette. Se invece rilevato un errore nel rico-noscimento del codice C2I di un iniettore, il regi-me del minimo viene portato a 1300 giri/min.,vengono ridotte le prestazioni del motore e lam-peggia la spia arancione delle candelette.

5.4 Le strategie per il funzionamento del cli-matizzatore

Non presente il calcolatore dellaria condizio-nata, perci quello del controllo motore cheattiva il compressore in funzione della pressionepresente nel circuito frigorifero e della potenzaerogata dal motore (che deve essere sufficientead azionare il compressore, senza provocarescompensi nel funzionamento del propulsorestesso). Una via del calcolatore controllo motore(quella E3 connettore C), riceve linformazionedi accensione impianto clima da parte delluten-te, una seconda via (E2 connettore A) abilita lin-serimento del compressore. Lalimentazione delsensore di pressione presente sul circuito idrau-



lico frigorifero, generata dal calcolatore (vie C4e G3 connettore C), mentre il segnale del sen-sore stesso inviato alla centralina controllomotore (via C3 connettore C). Quando vienerichiesta lattivazione del climatizzatore, vieneaumentato il regime del minimo da 850 giri/min.a 900 giri/min. (funzione minimo accelerato).

Lattivazione del compressore viene inibita neiseguenti casi: Per 4 secondi dopo lavviamento del motore. Se la temperatura del liquido di raffreddamento

supera il valore di 110C per pi di 3 secondi. Se viene premuto a fondo il pedale dellacce-

leratore e si oltre al 70% del carico motore(in questo caso linibizione dura 5 sec.).

Durante le riprese o partenze quando il peda-le acceleratore stato premuto per pi del35% e il regime motore inferiore a 1250giri/min.

Se il regime motore inferiore a 750 giri/min. Se per 3 secondi il regime motore supera il

valore di 4500 giri/min.

Con il sistema climatizzatore attivato, il calcola-tore controllo motore si occupa anche di pilotarele ventole in modo da raffreddare il gas allinter-no del condensatore. Le ventole possono esse-re azionate con due velocit (bassa o alta), infunzione della pressione del gas nel circuito fri-gorifero e della velocit vettura.

5.5 Strategia della funzione di pre-postriscaldamento delle candelette

Il preriscaldamento viene attivato nellistante incui viene acceso il quadro. Il tempo di accen-sione della spia delle candelette e dellalimen-tazione delle candelette stesse, dipende dallatemperatura del liquido di raffreddamento edalla tensione della batteria. Quando la spia diindicazione del pre-riscaldamento si spenta,le candelette vengono alimentate ancora per 5secondi. Il tempo massimo di alimentazionedelle candele comunque limitato al valore di15 secondi.

Fig. 52 - Diagramma comando preriscaldo candelette

Il diagramma mostra la variazione del tempo diattivazione delle candelette nella funzione dipre-riscaldamento (asse X = secondi), a secon-da della temperatura del liquido di raffredda-mento (asse Y = C).

Dopo laccensione del motore se al regime delminimo, le candelette vengono ancora alimenta-te per un tempo in funzione della temperaturadel liquido di raffreddamento. Questa funzione sichiama di post-riscaldamento.

Fig. 53 - Diagramma comando post-riscaldo candelette



Il diagramma mostra la variazione del tempo diattivazione della candelette nella funzione dipost-riscaldamento (asse X = secondi), a secon-da della temperatura del liquido di raffredda-mento (asse Y = C).

La resistenza delle candelette di 0.6 Ohm.Deve essere verificata con accensione disinseri-ta e connessione scollegata, tra il suo terminaleelettrico centrale e il suo corpo metallico con laradice filettata.

5.6 Strategia di attivazione dellelettroven-tola radiatore motore e spia sovratem-peratura

La ventola viene attivata in velocit lenta, quan-do il liquido di raffreddamento raggiunge la tem-peratura di 99C. Viene disattivata quando taletemperatura raggiunge i 96C. La velocit ele-vata di funzionamento viene inserita quando latemperatura del liquido di raffreddamento rag-giunge il valore di 102C, viene disattivata quan-do la temperatura raggiunge il valore di 99C. Incaso di guasto del sensore temperatura liquidodi raffreddamento, la ventola viene attivata allavelocit bassa. Se non funziona la velocit lenta(rel guasto) viene attivata la velocit alta alposto di quella lenta.

Se viene richiesta laccensione dellimpianto delclima, viene attivata la ventola in modalit velo-cit lenta o elevata, in funzione della pressionedel gas nel circuito idraulico frigorifero e dellavelocit vettura.

La spia di sovratemperatura del liquido di raf-freddamento si accende fissa se la temperaturaraggiunge il valore di 114C, si spegne quandola temperatura raggiunge il valore di 111C.

5.7 Strategia di attivazione delle sonde per ilriscaldamento del liquido di raffredda-mento

Poich il motore Diesel K9K ha un elevato ren-dimento termodinamico, la temperatura dellac-qua sale molto lentamente e pu rimanere

anche a valori bassi. Dunque deve essereriscaldata con delle sonde specifiche, per otte-nere una buona prestazione dellimpianto diriscaldamento.

Le sonde sono immerse nel liquido di raffredda-mento e sono alimentate a 12V attraverso due otre rel. Se son

Date post:	08-Sep-2015
Category:	Documents
Upload:	adrianramon
View:	237 times
Download:	25 times

Renault 1.5dci

Documents