Gestione della pressione di sovralimentazione sui turbo VNT

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Questa vuole essere una piccola "pillola tecnica" (che spero sia utile) per comprendere al 100% (e in maniera sintetica) come viene gestita da parte dell'ECU Motore la gestione della pressione di sovralimentazione in un turbocompressore a geometria variabile.

Un turbocompressore con turbina a geometria variabile è un turbocompressore senza una wastegate deputata al controllo della pressione di sovralimentazione.

turbocompressore-a-geometria-variabile-vnt.jpg

La pressione di sovralimentazione è governata dalla variazione dell'incidenza del flusso dei gas di scarico che investe la turbina (geometria variabile).
La regolazione della geometria variabile avviene per il tramite di una asta di comando collegata ad un attuatore pneumatico (capsula manometrica).
La corsa dell'asta di comando determinerà il grado di incidenza delle palette deflettrici della geometria variabile e, di conseguenza, la pressione massima di sovralimentazione del turbocompressore.
Un turbocompressore a geometria variabile ha un ridotto turbo-lag e ottimizza la pressione di sovralimentazione al variare del carico e dei giri motore.
I Turbocompressori a geometria variabile vengono impiegati da tempo sui moderni motori turbodiesel.

Componenti

- Turbocompressore con turbina a geometria variabile
- Unità di vuoto con asta di comando (capsula manometrica)
- Convertitore di pressione (elettrovalvola comandata in PWM)

Funzione del convertitore di pressione (elettrovalvola EPDW comando geometria variabile)

Il convertitore di pressione (elettrovalvola EPDW comandata in PWM) collega la capsula manometrica di comando asta variazione incidenza geometria variabile con la sorgente di vuoto per mezzo di tubi flessibili; a seconda dello stato di attivazione dell'elettrovalvola (% PWM) comandata dall'ECU Motore, si crea un vuoto variabile che agisce sulla capsula manometrica del turbocompressore.
Per approfondire i concetti sui comandi PWM a duty cycle variabile: formazione-f34/miniguida-duty-cycle-pwm-t118.html
In questo modo, l'asta di comando varia la sua corsa a secondo della posizione richiesta dalla centralina motore per ottenere un determinato valore di sovrappressione.
Il convertitore di pressione è attivato da un segnale a onda quadra (PWM) con impulso di larghezza variabile (duty-cycle) tra il 5 e il 95%.

Verifica del comando della geometria variabile:

- Corsa massima del asta di comando: 10 mm
- L'asta di comando deve essere completamente retratta (quindi pressione di sovralimentazione = massima) con 650 mbar applicati alla capsula manometrica di comando
- L'asta di comando deve essere completamente estesa (equivalente a pressione di sovralimentazione minima) a 0 mbar applicati alla capsula manometrica di comando (aria libera = tubo di depressione scollegato)

Problemi ricorrenti:

Codice di errore "controllo turbo": è memorizzato in caso di deviazione sul comando PWM dell'elettrovalvola EPDW (corto circuito / circuito aperto durante l'attivazione del convertitore di pressione EPDW).

A volte il problema è generato da fenomeni di isteresi magnetica del convertitore di pressione (elettrovalvola EPDW) o da presenza di olio/vapori d'olio e occorre sostituire l'elettrovalvola, pulire le tubazioni di depressione e eliminare la causa che determina l'imbrattamento d'olio.

Conseguenze in caso di anomalia:

- Il comando della geometria variabile è disattivato
- Il ricircolo dei gas di scarico è disattivato
- Il volume di iniezione è limitato a circa 25 mg /colpo in caso di scostamento in negativo del controllo della pressione di sovralimentazione.

Il controllo della pressione di sovralimentazione viene inoltre disattivato se si verificano le seguenti anomalie:

- Codice Errore: "ricircolo dei gas di scarico (deviazione/scostamento controllo positivo)"
- Codice Errore: "sensore di pressione sovralimentazione"
- Codice Errore: "scostamento della pressione di sovralimentazione"

Consigli
- NON variare mai la corsa dell'asta di comando attraverso il registro filettato rispetto alla regolazione di fabbrica
- Verificare che la corsa di comando dell'asta sia fluida ed esente da impuntamenti di origine meccanica
- Verificare la perfetta tenuta e integrità delle tubazioni di depressione
- Verificare sempre la perfetta tenuta della capsula manometrica
- Verificare la resistenza dell'elettrovalvola a componente freddo e verificare sempre che il comando PWM sia esente da spurie elettriche/disturbi

Video sulla logica di attivazione/variazione della geometria variabile:


Capsula Manometrica con asta di comando variazione geometria variabile:

capsula-manometrica-variazione-geometria-variabile.JPG

Elettrovalvole EPDW (convertitori di pressione):

elettrvalvola-epdw-turbina.png

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