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Motopropulsione
Sistema
Common Rail Delphi
Motori K9K 700/702/704
1.5 dCi (65 CV - 82 CV)
Renault: Clio II - Kangoo - Megane II
05/04099990001086-CopyrightRGZMagnetiMarelliAfterMarketS.p.A.2004-Stampa:GraficheVenturatisrl
Corsi di
formazione per
Autoriparatori
Invito alla
competenza
RGZ MAGNETI MARELLI AFTER MARKET S.p.A.
Formazione
Viale Aldo Borletti, 61/63 - 20011 Corbetta (Milano) Italia
Tel. 02/97227111 - Fax 02/97227500
assistenza.tecnica@marelli.rgzgroup.com
www.magnetimarelli.net
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RGZ Magneti Marelli 2004 3
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Indice pag.
1. Sistema iniezione diesel “Common Rail Delphi” 4
Caratteristiche 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 7
Funzioni principali del sistema - Principali vantaggi del Common Rail -
Maggiori prestazioni
3. Circuito idraulico sistema Common Rail Delphi 12
Introduzione - Pompa di alta pressione - Il circuito idraulico nel dettaglio -
Elettroiniettori
4. Circuito elettronico sensori e attuatori 26
Centralina 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 velocità veicolo -
EGR (ricircolo gas di scarico) - Modulo di preriscaldamento -
Modulo di riscaldamento ausiliario
5. Strategie di funzionamento 33
Le strategie dell’iniezione - 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 dell’elettroventola 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 43
Ubicazione 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
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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 è basato sul con-
trollo elettronico della pressione del carburante
e del tempo di iniezione, fattori che incidono
sulla quantità di carburante fornita al motore ad
ogni ciclo di funzionamento.
Fig.1 - Schema figurativo sistema alimentazione Common Rail Delphi
Il sistema Common Rail (nella figura il sistema
DCR della Delphi utilizzato su diversi motori Die-
sel di piccola cilindrata, tra i quali il K9K della
Renaul Clio) ha una gestione completamente
elettronica e dunque è molto flessibile. Infatti
permette di applicare strategie che fanno otte-
nere la migliore resa del propulsore, in tutte le
condizioni di funzionamento.
Il motore Diesel siglato K9K utilizzato sulla
Renault Clio II (modelli XB07, XB08, XB09), -
Kangoo- Megane II ha una cilindrata di 1461
cm3
, ottenuti con un alesaggio di 76 mm e una
corsa di 80.5 mm. Le versioni di questo motore
sono: 700, 702, 704, 710, e sono tutte turbo-
compresse. Le versioni 700, 704, 710 hanno
una potenza di 48 kW a 4000 giri/min. e non
hanno l’intercooler, mentre quella 702 ha una
potenza di 60 kW a 4000 giri/min. ed ha l’inter-
cooler. Il regime del minimo è di 800 giri/min. ±
50 giri/min., mentre il massimo regime a vuoto
(veicolo fermo) è di 4500 giri/min. ± 150
giri/min., che sale a 5000 giri/min. ± 150 giri/min.
in condizioni di pieno carico. L’opacità dei fumi
deve essere non superiore a 2.26 m-1
(60%).
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Sistema
Common Rail Delphi
Motori K9K 700/702/704
1.5 dCi (65 CV - 82 CV)
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COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
1.2 Schema del sistema Common Rail Delphi
Fig. 2 - Composizione sistema Common Rail Delphi
Legenda
1 Modulo controllo elettronico Delphi
2 Relè alimentazione
3 Iniettori a comando elettrico
4 Relè (n°2) elettroventola raffreddamento
5 Relè motore pompa e/o ECU servosterzo
6 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 motore
12 Sensore temperatura aria aspirata
13 Sensore temperatura aria compressa
14 Sensore pressione carburante
15 Sensore temperatura carburante
16 Sensore detonazione
17 Segnale velocità veicolo da tachimetro e/o CAN
18 Elettrovalvola EGR con sensore di posizione
19 Elettrovalvola regolazione pressione carburante
20 Spia avaria iniezione
21 Spia candelette preriscaldamento
22 Contagiri su quadro strumenti
23 Collegamento impianto A/C.
24 Collegamento centralina carrozzeria (antifurto)
25 Presa diagnosi EOBD
26 Candelette preriscaldamento
27 Accumulatore alimentazione iniettori (rail)
28 Catalizzatore ossidante
29 Filtro aria
30 Filtro/distributore carburante
31 Relè (n° 2) riscaldatori ausiliari
32 Scambiatore aria-aria (intercooler per K9K 82 CV)
33 Pompa di alta pressione
34 Serbatoio
35 Turbo compressore
36 Interruttore pedale freno
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6 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
1.4 Principali componenti del sistema
Delphi (motore K9K)
– Calcolatore a 112 vie, prodotto dalla Delphi
(tipo LVCR) dotato di una flash EPROM che
contiene i dati per le strategie di controllo.
– Pompa manuale di innesco posizionata sul
circuito di bassa pressione, da utilizzare per
riempire 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 la
pompa elettrica nel serbatoio).
– Regolatore di portata montato sul corpo della
pompa alta pressione (detto anche regolatore
di 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
Nota
Per le versioni K9K 702/704, i comandi sul quadro strumenti vengono gestiti attraverso la rete Multi-
plex (CAN).
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COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
– Sensore temperatura combustibile (montato
sul corpo della pompa ad alta pressione).
– Sensore temperatura liquido di raffreddamen-
to motore.
– Due sensori di temperatura aria (uno sull’a-
spirazione del compressore e l’altro sulla
mandata 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 i
modelli).
Le funzioni principali svolte dal calcolatore sono:
• Comando regolatore di pressione alloggiato
sulla pompa ad alta pressione.
• Regolazione del minimo.
• Regolazione dell’EGR.
• Gestione dell’iniezione (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 impiegato
dall’iniettore per aprirsi e chiudersi, delle carat-
teristiche intrinseche dell’iniettore (diverse per
ciascun componente), del valore dell’alta pres-
sione (regolata dal calcolatore stesso).
La centralina ha un collegamento multiplex con
altre unità elettroniche presenti sulla vettura.
Nello specifico, attraverso la connessione di rete
CAN, sono disponibili dei segnali ed è possibile
la gestione di alcuni comandi come:
• Accensione delle spie di anomalia sul cruscotto
• Funzione contattore inerziale svolta non più da
un dispositivo specifico, ma dalla centralina
AIR BAG, che abilita il calcolatore controllo
motore ad attivare gli specifici relè di esclusio-
ne alimentazione.
2. Iniezione Common Rail DCR
Delphi
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 150
a 1400 bar e vengono alimentati simultanea-
mente da un accumulatore di pressione di forma
radiale al quale sono collegati attraverso dei tubi
di alta pressione in acciaio.
Si ricorda che nei sistemi di iniezione diesel con
pompa meccanica, gli iniettori sono normalmen-
te a riposo e vengono pressurizzati solo al mo-
mento dell’iniezione.
Pompa di alta pressione
Per produrre I’elevatissima pressione di eserci-
zio, necessaria alla efficace polverizzazione del
carburante, viene utilizzata una pompa mecca-
nica a pistoni radiali fissi azionati da un rotore
con anello a camme interne trascinato dal cine-
matismo della distribuzione.
La pressione di esercizio viene regolata elettro-
nicamente mediante un’elettrovalvola, fissata
sul corpo pompa, comandata dalla centralina.
Il complessivo della pompa incorpora anche la
• Velocità veicolo che arriva dal quadro stru-
mentazione.
Nota
Quando viene sostituito un iniettore è indispen-
sabile inserire nel calcolatore di controllo, il suo
codice identificativo (C2I) tramite diagnosi.
Se viene sostituito il calcolatore è possibile,
prima di smontarlo, memorizzare nella diagnosi
tutti i dati che lo caratterizzano (tra i quali anche
quelli di configurazione del veicolo e delle carat-
teristiche degli iniettori). Questi dati possono
essere poi inviati dalla diagnosi al calcolatore
nuovo. Se questo procedimento non è possibile,
è necessario effettuare l’autoapprendimento del
calcolatore facendo funzionare la vettura ed
inserendo anche i codici C2I. Questi codici sono
riportati sul corpo di ciascun iniettore.
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8 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
pompa di innesco che preleva gasolio dal ser-
batoio e lo trasferisce pressurizzato alla pompa
di alta pressione. Una valvola di sicurezza limita
meccanicamente la pressione di esercizio a
1800 bar in caso di blocco o di guasto nel cir-
cuito di controllo elettronico.
Comando elettronico dell’iniezione
Gli iniettori sono di tipo meccanico a pressione
differenziale comandati dalla centralina elettro-
nica. Sono fissati sulla testata e iniettano gaso-
lio direttamente nelle camere di combustione
realizzate nel cielo del pistone. L’iniezione di
carburante è di tipo sequenziale.
Gli iniettori vengono comandati singolarmente
secondo I’ordine di fase con un intervallo di rota-
zione dell’albero motore di 180° (4 cilindri) tra
un’iniezione e l’altra.
Come in tutti i motori diesel, l’iniezione determi-
na automaticamente anche la combustione del
gasolio per via dell’elevatissima temperatura
dovuta alla compressione dell’aria all’interno del
cilindro. L’iniezione inizia alla fine della fase di
compressione di ciascun cilindro ed è suddivisa
in tre fasi consecutive:
• la pre-iniezione,
• l’iniezione principale,
• la post-iniezione.
L’istante di iniezione (anticipo) varia rispetto al
PMS in base alle condizioni di funzionamento
del motore così come la durata (tempo) e la
pressione di iniezione del gasolio.
Nella fase di avviamento il tempo di iniezione
viene incrementato, rispetto al funzionamento al
minimo, per facilitare l’avviamento del motore.
Controllo della quantità di gasolio
La quantità di gasolio iniettata dipende dalla
pressione di iniezione e dal tempo di iniezione.
La centralina elettronica adegua questi parame-
tri principalmente in base ai segnali del poten-
ziometro dell’acceleratore, del sensore di pres-
sione assoluta e del sensore di giri motore
agendo sul regolatore di pressione nella pompa
di alta pressione e sul comando degli iniettori.
Il corretto ordine di iniezione viene determinato
durante la fase di avviamento in base al segnale
del sensore (di fase) di riferimento del cilindro 1.
Dopo I’avviamento la sequenza di iniezione
viene ripetuta tenendo conto solo del segnale
del sensore di giri. L’iniezione viene inibita quan-
do la pressione del gasolio è inferiore a 150 bar
o superiore a 1800 bar, oppure se il regime del
motore supera circa 5000 giri/min.
Controllo dell’anticipo di iniezione
L’anticipo di iniezione viene determinato princi-
palmente in base alla quantità di gasolio da
iniettare (tempo e pressione di iniezione) e viene
quindi corretto in base alla temperatura del
motore e del gasolio, al regime motore e al
segnale di detonazione.
Controllo della pressione di iniezione
La pressione di iniezione influisce sulla quantità
di gasolio iniettato, sulla nebulizzazione del
gasolio iniettato, sulla forma del getto e sul
tempo effettivo di iniezione, cioè sul ritardo tra il
comando elettrico e l’effettiva apertura e chiusu-
ra del polverizzatore.
Questi parametri influiscono sulla potenza svi-
luppata dal motore, sulla rumorosità, sulle emis-
sioni allo scarico e sul consumo.
La pressione di iniezione viene regolata dalla
centralina 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 della
temperatura del motore e del gasolio.
Controllo della temperatura motore e della tem-
peratura gasolio
La temperatura del gasolio viene costantemente
controllata attraverso un apposito sensore posi-
zionato sulla pompa di alta pressione; quando
viene superato il valore di 110°C viene ridotta la
pressione di iniezione per prevenirne ulteriori
innalzamenti.
La temperatura del motore viene controllata
attraverso un termistore posizionato sul corpo
del termostato; in base ai valori di esercizio rag-
giunti la centralina elettronica adegua il tempo e
la pressione di iniezione.
Controllo del regime del minimo e del regime
massimo
Il regime del minimo viene regolato in base alla
temperatura del motore attraverso il controllo
della pressione e dei tempi di iniezione.
Il regime massimo del motore viene limitato ai
valori prestabiliti riducendo progressivamente il
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RGZ Magneti Marelli 2004 9
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
tempo di iniezione man mano che il motore si
approssima al regime massimo previsto oppure
inibendo completamente l’iniezione se il motore
supera il regime di circa 5000 giri/min.
Arresto dell’iniezione in rilascio
Quando si rilascia l’acceleratore la centralina elet-
tronica annulla il comando degli iniettori in base al
segnale del potenziometro dell’acceleratore.
Il comando degli iniettori viene poi ripristinato
quando il motore si approssima al regime del
minimo.
Candelette di preriscaldamento e riscaldamento
ausiliario
Le candelette vengono alimentate dall’apposito
modulo di preriscaldamento comandato dalla cen-
tralina elettronica, diventano incandescenti e faci-
litano l’accensione del gasolio a motore freddo.
Dopo I’avviamento le candelette continuano an-
cora ad essere alimentate per migliorare la mar-
cia a motore freddo (post-riscaldamento).
L’accensione delle candelette così come un loro
eventuale malfunzionamento vengono segnalati
dall’apposita spia sul quadro strumenti. I tempi
di pre e post-riscaldamento variano in funzione
della temperatura del motore e dell’aria aspirata.
In alcuni mercati con climi particolarmente fred-
di è prevista la presenza di un riscaldamento
ausiliario costituito da una o più sonde di riscal-
damento elettriche immerse nel liquido di raf-
freddamento del motore ed alimentate da relè
comandati dalla centralina elettronica.
Questo sistema riduce il tempo necessario al
motore per raggiungere la temperatura di eserci-
zio e limitare le emissioni inquinanti allo scarico.
Controllo delle emissioni inquinanti
Le emissioni inquinanti allo scarico vengono
limitate attraverso un accurato controllo della
pressione, del tempo e dell’anticipo di iniezione
e attraverso l’utilizzo di una valvola EGR di rici-
clo dei gas di scarico comandata dalla centrali-
na elettronica finalizzata a ridurre la formazione
di ossidi di azoto.
Autodiagnosi dei guasti
La centralina elettronica riconosce e memorizza
eventuali guasti presenti nell’impianto che posso-
no essere visualizzati dallo strumento di diagnosi.
In caso di anomalia viene adottata una procedura
di emergenza, segnalata con l’accensione della
“spia” di avaria impianto sul quadro strumenti.
Immobilizzazione motore
Il sistema di iniezione elettronica diesel Delphi
Common Rail è collegato all’unità di controllo
abitacolo che gestisce I’antifurto e il sistema di
immobilizzazione del veicolo.
Collegamento con il sistema di climatizzazione
Il sistema di iniezione elettronica diesel Delphi
Common Rail ha dei collegamenti con il sistema
di climatizzazione (sensore pressione circuito
frigorigeno, relè attivazione compressore, richie-
sta inserimento compressore,...), o collegamen-
ti con la centralina clima (K9K 700).
Collegamento in rete Multiplex
La centralina elettronica è inserita in una rete
Multiplex e comunica con altri sistemi (Air-Bag,
ABS, unità 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 rumorosità di funzio-
namento del motore, generata dal processo di
combustione.
• Minori emissioni inquinanti.
• Minor consumo di combustibile.
• Prestazioni elevate, con un consistente
aumento della coppia motrice ai bassi e medi
regimi motore in condizioni di pieno carico.
Riduzione rumorosità
Il rumore generato dalla combustione è causato
dall’aumento rapido della pressione all’interno
del cilindro. Inoltre la combustione non si inne-
sca nel momento in cui il gasolio viene iniettato.
Infatti devono prima vaporizzarsi le goccioline e
per esse devono svilupparsi specifiche trasfor-
mazioni chimiche. Solo quando questi processi
si sono realizzati si innesca la combustione, che
è dunque in ritardo rispetto l’inizio dell’iniezione.
In questo intervallo di tempo aumenta la carica
di gasolio introdotta nel cilindro, che provoca
dunque un aumento violento della pressione nel
cilindro quando si brucia. Effettuando delle pic-
cole iniezioni dette pilota, prima di quella princi-
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10 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
pale, è possibile innalzare la temperatura nel
cilindro in modo da diminuire il ritardo di accen-
sione della quantità più importante di gasolio
iniettata immediatamente dopo (iniezione princi-
pale). In questo modo è possibile limitare la
generazione del rumore, poiché si evita l’accu-
mulo di gasolio in camera, controllando dunque
l’aumento della pressione che risulta essere più
graduale. Si noti che l’iniezione pilota, serve
anche per recuperare il ritardo che c’è tra il
comando elettrico di iniezione e l’inizio effettivo
dell’erogazione del combustibile. Tale ritardo è
intrinseco alla struttura dell’iniettore.
Minori emissioni inquinanti
Le emissioni inquinanti più importanti in un
motore 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, è pos-
sibile limitare la portata d’aria, ottenendo una
combustione meno vigorosa e dunque generan-
do meno calore, che rappresenta la causa di
generazione degli NOx). Il particolato (polveri di
fuliggine) è invece generato da una nebulizza-
zione del combustibile con goccioline troppo
grosse. Queste non riescono a vaporizzare
completamente quando entrano in contatto con
l’aria incandescente presente nel cilindro e subi-
scono un processo di craking che produce com-
posti di carbonio (la fuliggine). Con il sistema
Common Rail è possibile aumentare la pressio-
ne, in modo da utilizzare polverizzatori che rie-
scono a generare goccioline del combustile con
diametro molto piccolo, favorendo la loro vapo-
rizzazione e dunque limitando la generazione di
fuliggine. Gli idrocarburi incombusti si formano
invece in quelle zone della camera di combu-
stione più fredde, dove giunge con difficoltà il
fronte di fiamma della miscela aria - gasolio che
sta bruciando. Per limitare questo fenomeno è
indispensabile generare particolari turbolenze
all’interno del cilindro (ottenute grazie alla forma
toroidale della testa del pistone che provoca
moti 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 modo
che la superficie delle loro pareti rimanga sem-
pre molto calda.
Minore consumo di combustibile
Il risparmio di combustibile viene ottenuto, cali-
brando in modo opportuno la quantità di combu-
stibile iniettata e gli anticipi dell’iniezione. In que-
sto senso il sistema Common Rail si rivela molto
flessibile, permettendo la scelta di specifiche
strategie.
2.3 Maggiori prestazioni
L’aumento delle prestazioni deriva da un elevato
rendimento termodinamico del motore, ottenuto
anche grazie ad un sistema di iniezione diretta
Common Rail. Inoltre per ottenere molta coppia
ai bassi regimi è importante iniettare una ade-
guata quantità di combustibile. Poiché il tempo di
iniezione è fisicamente limitato dal periodo di
durata della fase di compressione ed espansio-
ne, per aumentare il combustile erogato è neces-
sario innalzare la pressione di iniezione (la por-
tata è proporzionale alla radice quadrata della
pressione). Il Common Rail permette un gestione
specifica della pressione dell’iniezione.
Fig. 4 - Confronto prestazioni iniezione diretta /indiretta
Le due curve in alto mostrano il guadagno di cop-
pia motrice a parità di regime e la riduzione del
regime a parità di coppia. Il confronto viene fatto
tra un impianto ad iniezione diretta (DI curva con-
tinua) ed uno ad iniezione indiretta (IDI curva
tratteggiata). Le due curve in basso mostrano
invece la riduzione del particolato, sempre con-
frontando un motore alimentato con un impianto
DI ed uno alimentato con un impianto IDI.
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RGZ Magneti Marelli 2004 11
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Questo schema confronta la flessibilità delle
strategie di iniezione di diversi impianti di ali-
mentazione. Come si nota il sistema Common
Rail permette un controllo globale elettronico
dell’anticipo di iniezione, della portata, con la
possibilità di generare iniezioni pilota e post inie-
zioni. (DPC = pompa rotativa iniezione indiretta
Delphi, DPC-N = Pompa rotativa iniezione indi-
retta Delphi con gestione elettronica dell’anticipo
e di altre funzioni ausiliarie, EPIC = pompa rota-
tiva per iniezione diretta o indiretta con controllo
elettronico totale).
Fig. 5 - Confronto riduzione particolato iniezione diretta /indiretta
Fig. 6 - Confronto lay-out camera combustione iniezione
indiretta/diretta
A sinistra è visualizzato un sistema di iniezione
Diesel indiretta con precamera, a destra è inve-
ce rappresentato il lay-out di una iniezione diret-
ta Diesel con camera di combustione toroidale,
ricavata nel centro del pistone per generare la
corretta turbolenza. Nel caso del sistema indi-
retto la turbolenza è invece generata dalla pre-
camera stessa.
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12 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Fig. 7 - Posizione iniettore in camera di combustione
In questa immagine è rappresentata la posizio-
ne di un iniettore Common Rail all’interno della
camera di combustione. Come sul suo lato arri-
va il condotto che porta il gasolio con alta pres-
sione, sopra c’è la connessione elettrica e sulla
testa dell’iniettore c’è il tubo che conduce il
gasolio di scarico verso il circuito di ritorno al
serbatoio.
3. Circuito idraulico sistema Com-
mon Rail Delphi
3.1 Introduzione
L’immagine mostra i componenti base del circui-
to idraulico del sistema Common Rail della
Delphi: filtro (filter), pompa ad alta pressione con
integrata quella di trasferta (high pressure pump
with integrated transfer pump), rail tubolare
(tubolar rail), condotti ad alta pressione metallici
(high pressure pipes), iniettori con controllo elet-
tronico (electronically controled injectors). Si
vedono poi il sensore di pressione (pressure
sensor) 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 dal
serbatoio per innescare la sezione di pressuriz-
zazione. Un filtro ferma le impurità contenute nel
combustibile. La pompa ad alta pressione invia
il combustibile al Rail (che può essere tubolare
o a “ragno”) e da qui agli iniettori.
Fig.8 - Componenti del circuito alimentazione carburante
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RGZ Magneti Marelli 2004 13
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Legenda
1 Centralina elettronica
2 Pompa di alta pressione con integrata quella di
trasferta
3 Rail tubolare
4 Sensore di pressione
5 Condotti ad alta pressione metallici
6 Elettroiniettori con controllo elettronico
7 Filtro combustibile
8 Tubazione ritorno combustibile
Funzionamento circuito alimentazione
Il circuito di alimentazione carburante è suddivi-
so in due sezioni:
Il circuito di bassa pressione comprende il ser-
batoio, la tubazione di alimentazione, il filtro, la
pompetta manuale di innesco, la pompa di ali-
mentazione primaria (pompa di trasferta) all’in-
terno del corpo pompa, le tubazioni di collega-
mento, la tubazione di ritorno al serbatoio, le
tubazioni di ritorno dagli iniettori.
Il circuito di alta pressione comprende la pompa
di alta pressione con il regolatore di pressione e
il sensore di temperatura gasolio, il raccordo di
alta pressione, I’accumulatore di alimentazione
iniettori con il sensore di pressione gasolio e gli
iniettori a comando elettrico.
Il gasolio prelevato dal serbatoio attraverso il fil-
tro viene pressurizzato a bassa pressione (6
bar) dalla pompa di trasferta all’interno del corpo
pompa.
Il carburante in eccesso ritorna al serbatoio
attraverso l’apposita tubazione.
La pompa di alta pressione, alimentata dal
gasolio pressurizzato a bassa pressione ruotan-
do genera l’alta pressione per l’accumulatore di
alimentazione iniettori.
Entrambe le pompe sono azionate dal cinemati-
smo della distribuzione. Il corpo pompa è dotato
di un’elettrovalvola di regolazione pressione
comandata dalla centralina iniezione e di un
sensore di temperatura gasolio.
L’accumulatore, che contiene il gasolio pressu-
rizzato per l’alimentazione degli iniettori com-
prende anche un sensore che ne rileva la pres-
sione di esercizio.
Per depressurizzare l’impianto (ad esempio nel
caso in cui debbano essere fatti degli interventi),
vengono pilotati gli iniettori in modo specifico, tra-
mite comando impartito con la diagnosi. Questi si
aprono per un tempo sufficientemente lungo che
consente il ricircolo del combustibile verso il loro
circuito di ritorno. Tale tempo non è però 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 contiene
anche quella di trasferta, alimenta il collettore
(“ragno”) al quale sono collegati gli iniettori tra-
mite tubi metallici. Sul “ragno” è installato anche
il sensore di pressione. Allo stadio di pressuriz-
zazione (pompanti) viene inviata solo la portata
di gasolio necessaria per raggiungere la pres-
sione stabilita dalle strategie di controllo. Questa
regolazione avviene tramite un specifica elettro-
valvola montata sul corpo pompa e pilotata dalla
centralina.
Fig. 9 - Complessivo pompa di alta pressione
La pompa di alta pressione è costituita da due
unità:
• la pompa di alimentazione, denominata
pompa di trasferta, che aspira gasolio dal ser-
batoio e alimenta a bassa pressione la pompa
di alta pressione;
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14 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
• la pompa di alta pressione vera e propria che
fornisce gasolio pressurizzato al condotto di
alimentazione iniettori.
Entrambe le unità sono azionate dallo stesso
alberino trascinato dall’ingranaggio della distri-
buzione.
E’ composta sostanzialmente da un anello con
quattro camme interne e da due sezioni pom-
panti disposte radialmente, azionate dalla
camma stessa. La testa idraulica con i pompanti
è fissa, mentre l’anello con le quattro camme
viene fatto ruotare dall’albero. Poiché nel siste-
ma Common Rail le iniezioni non dipendono
dalla forma delle camme, quest’ultime sono state
progettate in modo da generare un aumento gra-
duale delle pressione nel pompante, limitando
notevolmente le conseguenti vibrazioni e perciò
Legenda
1 Corpo pompa
2 Albero di trascinamento
3 Anello a camme rotante
4 Cuscinetto anteriore
5 Cuscinetto posteriore
6 Entrata gasolio dal filtro
7 Pompa di trasferta
8 Rulli con pattini
9 Pistoncini pompanti alta pressione
la rumorosità. La pompa di trasferta genera una
portata di combustibile con pressione pratica-
mente costante, grazie all’azione di una partico-
lare valvola di regolazione. Una elettrovalvola
controllata dalla centralina, regola la portata di
combustibile diretta ai pompanti. Le strategie di
regolazione determinano perciò la quantità di
gasolio che deve essere pressurizzata ed inviata
agli iniettori. Lo spillamento del combustibile non
avviene perciò sul Rail, in questo modo si evita di
innalzare la pressione di una frazione di gasolio,
che viene poi scaricato verso il serbatoio, dun-
que si limita l’energia meccanica necessaria per
far funzionare la pompa ad alta pressione. Inoltre
non spillando combustibile ad elevata pressione
dal Rail, si evita di far entrare nel serbatoio il
gasolio caldo (si ricordi che il processo di com-
pressione innalza la temperatura del fluido).
10 Condotto di alimentazione
11 Valvola di alta pressione
12 Valvola di ingresso
13 Testa idraulica (statore)
14 Uscita gasolio ad alta pressione
15 Valvola regolatrice pressione di trasferta
16 Elettrovalvola di regolazione pressione
17 Guarnizione di tenuta
Fig. 10 - Sezione longitudinale pompa di alta pressione
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COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Fig. 11 - Sezione trasversale pompa di alta pressione
Legenda
1 Corpo pompa
3 Anello a camme rotante
6 Entrata gasolio
8 Valvola di alta pressione
9 Pistoncino pompante
18 Testa idraulica (statore)
19 Pattino con rullo di contatto
20 Camera di alta pressione
21 Valvola di entrata
22 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 all’a-
nello con camme, grazie all’azione di una molla.
Il combustibile che si trova alla pressione impo-
sta dalla pompa di trasferta, apre la valvola di
ingresso ed entra nel pompante. In questa fase
la valvola di mandata è chiusa poiché esterna-
mente è sottoposta alla elevata pressione pre-
sente nel Rail.
A sinistra si osserva la fase di aspirazione, a
destra la struttura della valvola di aspirazione. Il
gasolio con la pressione di trasferta, entra nei
due pompanti attraversando la valvola di aspira-
zione.
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MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Fig. 13 - Dettaglio fase di mandata
Fase di pressurizzazione della sezione ad alta
pressione
I rulli dei pompanti iniziano a percorrere la rampa
di salita delle camme nell’anello. La pressione del
combustibile aumenta e quando supera quella
imposta dalla pompa di trasferta, chiude la valvo-
la di ingresso. Quando a causa dell’azione del
pompante, viene raggiunta la pressione che de-
termina l’apertura della valvola di mandata, cioè
la pressione che supera quella presente nel Rail
(la forza della molla sulla sfera della valvola è
ininfluente), il combustibile viene inviato nel Rail
stesso.
Il pompante torna poi nella zona di aspirazione
e poiché il suo volume è vuoto, permette l’in-
gresso del gasolio come già descritto.
A sinistra si osserva la fase di mandata, mentre
a destra la struttura della valvola di mandata.
Quando il gasolio supera la pressione presente
nel Rail, apre la valvola di scarico e fluisce verso
il Rail stesso.
Poiché la pompa ad alta pressione non deve più
distribuire il combustibile, ma unicamente pres-
surizzarlo, non è teoricamente necessario che
sia in fase con il funzionamento del motore. In
realtà essa è posizionata sul sistema della distri-
buzione in modo da sincronizzare le variazioni di
coppia dell’albero a camme delle valvole con Fig. 14 - Diagramma pressione rail / rpm
quelle presenti sul suo albero (dovute alle fasi di
aspirazione e pressurizzazione), in modo da sol-
lecitare nel minor modo possibile la cinghia della
distribuzione. Inoltre è indispensabile una fasa-
tura della pompa ad alta pressione, anche per
evitare dinamiche troppo veloci delle variazioni
della pressione nel Rail (la mandata della
pompa 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 l’andamento che deve avere
la pressione nel Rail in funzione del regime di
rotazione del propulsore. Come si nota all’avvia-
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), per
permettere l’accensione del propulsore.
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COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
La pompa di trasferta
E’ integrata nel corpo della pompa ad alta pres-
sione. E’ volumetrica ed è composta da alette
che si muovono all’interno di un volume variabi-
le, trascinate dall’albero della pompa. In questo
modo viene aspirato il combustibile e compres-
so verso la mandata.
Fig. 15 - Sezione pompa di trasferta
Legenda
1 Albero di trascinamento
2 Corpo pompa
3 Rotore
4 Paletta
5 Molla
6 Condotto con camera di aIta pressione
7 Condotto con camera di mandata
8 Cilindretto “con feritoie”
9 Pistoncino di regolazione
10 Molla tarata
11 Entrata gasolio
Fig. 16 - Ciclo di lavoro pompa trasferta
La pompa di trasferta ha un rotore (che si muove
nel disegno in senso orario), nel quale sono
inserite le alette che spazzolano un volume cir-
colare eccentrico. L’aumento del volume nella
posizione 2 genera depressione sufficiente a
richiamare il combustibile dal serbatoio. Con il
volume in 3 e in 4, si genera la pressurizzazione
e poi la mandata.
Una valvola di regolazione (con sfera e molla),
permette di mantenere la pressione del fluido
sulla mandata della pompa di trasferta, ad un
valore praticamente costante (6 bar detta pres-
sione di trasferta). In questo modo vi è la cer-
tezza che la portata di gasolio allo stadio di alta
pressione, non può variare in funzione della
pressione di trasferta, ma dipende solo dalla
attuazione della elettrovalvola regolatrice. La
valvola di regolazione della pressione di trasfer-
ta, si apre quando la pressione del gasolio in
mandata supera il valore della forza della molla
sulla sfera. Il gasolio scaricato, viene ricircolato
all’ingresso della pompa di trasferta che è in
depressione.
Fig 17 - Diagramma pressione/rpm
Andamento della pressione di trasferta in fun-
zione del regime della pompa. Come si nota
superato un regime iniziale, la pressione di tra-
sferta rimane pressoché costante al valore di 6
bar.
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MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
3.3 Il circuito idraulico nel dettaglio
La seguente immagine mostra tutti gli elementi del circuito idraulico del sistema di iniezione Common
Rail DCR della Delphi.
Fig 18 - Circuito idraulico
Questa immagine descrive in dettaglio il circuito
idraulico del sistema di iniezione DCR della
Delphi. In cima al corpo della pompa ad alta
pressione è visibile l’elettrovalvola che regola la
portata di combustibile all’interno dei pompanti.
A sinistra è posizionata la valvola che regola la
pressione di trasferta mantenendola costante ad
un valore di circa 6 bar. A destra quella che limi-
ta il valore massimo dell’alta pressione, man-
dando il gasolio verso il ritorno al serbatoio. Il
combustibile in pressione arriva al condotto sfe-
rico (“ragno”), dal quale partono i tubi metallici
che alimentano gli iniettori. Su questo condotto
sferico è montato il sensore di pressione del
gasolio, utilizzato dalla centralina per comanda-
re la elettrovalvola che regola la portata di com-
bustibile all’ingresso dei due pompanti. Il gasolio
spillato dall’iniettore, è diretto verso il Venturi dal
quale parte il tubo di ritorno diretto al filtro e poi
al serbatoio. Questo Venturi serve per generare
una 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 corpo
del filtro, poiché il gasolio che circola in esso può
essere utilizzato per riscaldare il combustibile
aspirato dal serbatoio (una valvola all’interno del
supporto filtro permette questo tipo di funzione).
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COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Fig 19 - Complessivo filtro gasolio
Al filtro del gasolio giungono quattro tubazioni
(tre sopra uno sul lato sinistro): una del ritorno
combustibile dagli iniettori e dalla pompa ad alta
pressione, uno del ritorno combustibile verso il
serbatoio, uno del pescaggio combustibile dal
serbatoio (con pompetta manuale per l’innesco
del circuito visibile a destra), uno per portare il
combustibile 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 spilla
dal “ragno” il combustibile in eccesso, per avere
al suo interno la pressione desiderata. Questo
modo di operare porta a due evidenti vantaggi:
• Non si spreca lavoro meccanico con la
pompa, per innalzare la pressione di una fra-
zione di combustibile che deve poi essere
scaricata.
• Non si scarica nel serbatoio una quantità di
combustibile precedentemente pressurizzata
e dunque con elevata temperatura. Questo
evita di utilizzare scambiatori di calore sulla
linea di ritorno del circuito idraulico.
L’elettrovalvola di regolazione del flusso di com-
bustibile verso lo stadio di alta pressione, (detta
IVM), è montata sulla pompa. E’ alimentata dal
gasolio che arriva dalla pompa di trasferta attra-
verso due fori radiali e invia la quantità di gaso-
lio regolata attraverso un foro assiale.
Un suo filtro deve intrappolare eventuali impurità
presenti nel combustibile. Sulle due estremità
dell’otturatore della elettrovalvola, agiscono due
molle con diversa costante elastica. Una bobina
muove l’otturatore in modo proporzionale alla
corrente con cui è alimentata. La portata di gaso-
lio che deve essere inviata ad ogni pompante,
deve essere pari alla somma della portata che
deve essere iniettata, con quella che inviata all’i-
niettore viene spillata (mandata al ritorno) e con
quella utilizzata per far aprire l’iniettore (presente
nel volume di controllo e nelle canalizzazioni
interne). La IVM è normalmente aperta quando
non viene alimentata con corrente, dunque non
può essere utilizzata per spegnere il motore
interrompendo il flusso di combustibile.
Legenda
1 Uscita gasolio a bassa pressione
verso testa idraulica
2 Guarnizione di tenuta
3 Entrata gasolio a bassa pressione
dalla pompa di trasferta
4 Pistoncino di regolazione
5 Corpo valvola
6 Nucleo mobile di regolazione
7 Avvolgimento elettrico
8 Alloggiamento complessivo valvola
9 Molla di bilanciamento
Fig.20 - Sezione regolatore di pressione gasolio
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MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Il gasolio in uscita dalla pompa di trasferta, arriva
alla IVM in direzione radiale, la portata regolata
esce in direzione assiale verso i pompanti. Un fil-
tro ferma eventuali impurità. La molla di destra
serve per mantenere in posizione l’elemento
mobile, che agisce sull’otturatore il cui movimen-
to è contrastato dalla molla (con costante più 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, nel
quale si innesta quello in gomma che arriva
dagli iniettori. Non è visibile quello metallico che
porta il combustibile in pressione al “ragno”. La
connessione verde (3) è del sensore della tem-
peratura del gasolio, la connessione marrone (4)
è dell’elettrovalvola che regola la portata di
gasolio verso i pompanti
I parametri base che la centralina utilizza per
determinare l’entità del controllo della IVM sono:
• il regime del motore,
• la portata di combustibile da erogare al motore,
• la pressione che deve essere raggiunta all’in-
terno del “ragno” (domanda della pressione),
• la pressione effettivamente presente all’inter-
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, poiché la turbolenza dell’aria aspirata
all’interno dei cilindri è massima, è possibile
bruciare perfettamente una elevata quantità di
gasolio, raggiungendo dunque delle ottime
prestazioni. Poiché però in queste condizioni i
tempi di iniezione non possono essere troppo
lunghi poiché la fase di espansione è breve,
occorre aumentare la pressione per ottenere
una sufficiente portata di combustibile erogato.
• In condizioni di basso regime o basso carico,
la turbolenza dell’aria aspirata all’interno del
cilindro è bassa e dunque deve essere limita-
ta anche la portata di combustibile necessaria
per l’alimentazione. In questo caso viene
ridotta anche la pressione per far si che lo
spray del combustibile non raggiunga parti
della camera dove la sua combustione non è
perfetta, evitando di provocare inquinamento.
La domanda di pressione nel “ragno” tiene poi
conto della temperatura dell’aria, della tempera-
tura del liquido di raffreddamento e della pres-
sione atmosferica (correzione altimetrica). Un
particolare valore di tale domanda viene elabo-
rato durante l’avviamento per permettere l’ac-
censione immediata del motore. Inoltre si tiene
conto anche della temperatura del combustibile,
per non ricircolare nel serbatoio un flusso di
gasolio troppo caldo.
Fig. 22 - Ragno alimentazione iniettori
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RGZ Magneti Marelli 2004 21
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
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 viene
determinata la corrente di attuazione in base al
regime motore e alla portata di combustibile che
deve essere assicurata. Un controllo in anello
chiuso, che monitorizza la pressione presente
nel ragno confrontandola con quella obiettivo
che deve essere raggiunta, permettere di cor-
reggere la corrente. (Il regolatore in anello chiu-
so è del tipo proporzionale - integrativo - deriva-
tivo).
Caratteristiche elettriche
L’elettrovalvola di regolazione pressione viene
alimentata a 12 V e comandata con un negativo
ad onda quadra frequenza 2 KHz.
Attenzione:
Non alimentare mai la IVM direttamente con
la tensione della batteria.
3.4 Elettroiniettori
Gli elettroiniettori del sistema Common Rail
sono costituiti da due parti:
• la parte superiore con la valvola pilota (valvo-
la di comando iniezione) e I’attuatore elettro-
magnetico,
• la parte inferiore con il dispositivo meccanico
di iniezione e il corpo polverizzatore.
Gli elettroniettori sono comandati dalla centrali-
na elettronica e consentono iniezioni multiple.
Sono pilotati in corrente e hanno dimensioni
molto contenute per poter essere montati sulle
teste dei motori Diesel di piccola cilindrata
Fig. 24 - Iniettore su motore
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22 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
L’orifizio di scarico comunica con la camera di
controllo sopra la testa dello spillo. Il volume
attorno all’otturatore si trova alla stessa pressio-
ne di quello di controllo.
Fig. 26 - Camera di controllo
Legenda
6 Orifizio di riempimento
7 Orifizio di scarico
8 Camera di controllo
9 Orifizio alimentazione iniettore
Fig. 25 - Otturatore elettrovalvola
Legenda
1 Contatto che assicura la tenuta
2 Volume in depressione
3 Orifizio di scarico
4 Valvola
5 Volume in alta pressione
Sulla testa dell’iniettore arriva il tubo metallico
con il gasolio in pressione, subito sotto c’è quel-
lo in gomma per il ritorno del combustibile spilla-
to. In basso il cablaggio elettrico dell’alimenta-
zione. A destra dell’iniettore è visibile la connes-
sione elettrica della candeletta.
A causa delle alte pressioni presenti nel circuito
idraulico (circa 1600 bar), è impossibile sposta-
re velocemente lo spillo del polverizzatore, tra-
mite la generazione di un campo magnetico. Per
ottenere movimenti rapidi dello spillo, sarebbe
infatti necessario avere elevate correnti di pilo-
taggio ed una elettronica adeguatamente
dimensionata per generare tali correnti. Lo spil-
lo viene perciò mosso facendo variare con una
elettrovalvola, la pressione presente nella came-
ra (o volume) di controllo posta sopra la sua
testa. Inoltre utilizzando basse correnti si limita
l’effetto Joule (dissipazione termica della poten-
za elettrica).
Quando lo spillo deve sollevarsi, la centralina
pilota l’elettrovalvola presente nell’iniettore in
modo da scaricare la pressione del gasolio pre-
sente nel volume di controllo. Il combustibile che
arriva anche sulla punta dello spillo, solleva lo
spillo stesso e viene nebulizzato dai fori del pol-
verizzatore.
Quando lo spillo deve chiudersi, la centralina
smette di pilotare l’elettrovalvola presente nell’i-
niettore, in modo da ristabilire la pressione nel
volume di controllo. Questa pressione sommata
al carico di una molla che spinge lo spillo, fa in
modo che lo spillo stesso si chiuda terminando
l’erogazione del carburante attraverso i fori del
polverizzatore.
Per poter comandare l’elettrovalvola presente
all’interno dell’iniettore con dinamiche brevi, è
necessario che il corpo mobile sia leggero e
compia corse brevi. Inoltre la forza necessaria
che deve essere vinta è piccola poiché l’elettro-
valvola si trova in equilibrio idraulico e cioè le
pressioni che agiscono su di essa si equivalgo-
no. Dunque deve essere generata solo una
forza debole e contraria alla molla che mantiene
in posizione chiusa l’otturatore della elettroval-
vola.
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RGZ Magneti Marelli 2004 23
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
L’orifizio di riempimento è quello che alimenta il
volume di controllo, l’orifizio di alimentazione
dell’iniettore porta il gasolio in pressione sulla
base dello spillo.
Funzionamento
La centralina elettronica comanda gli iniettori
mediante impulsi elettrici della durata massima
di 1,5 ms (3 ms max in avviamento). Il gasolio
pressurizzato ad alta pressione viene iniettato
direttamente nelle camere di combustione. Un
filtro laminare posto nel raccordo di entrata del
carburante previene l’ingresso di impurità all’in-
terno dell’iniettore. Il comando di iniezione
avviene singolarmente secondo I’ordine di fase
del motore.
Fig. 27 - Particolare del polverizzatore in sezione
Legenda
1 Gasolio ad alta pressione
2 Attuatore elettromagnetico
3 Valvola comando iniezione
4 Distanziale
5 Molla di chiusura ago polverizzatore
6 Corpo polverizzatore
7 Fondello di chiusura iniettore
8 Ago polverizzatore
9 Foro polverizzazione gasolio
Le fasi di funzionamento dell’iniettore sono le
seguenti.
Prima fase: l’elettrovalvola è chiusa, nel volume
di controllo e sulla base dello spillo agisce il
gasolio con la medesima pressione, lo spillo è
perciò mantenuto in posizione chiusa dall’azione
della molla presente nel volume di controllo.
Seconda e terza fase: si apre l’elettrovalvola e il
gasolio nel volume di controllo comincia a fluire
verso il volume di depressione, per essere poi
inviato verso il circuito di ritorno (scarico) dell’i-
niettore. Scende la pressione nella camera di
controllo e il gasolio sulla base dello spillo lo
alza per poi uscire attraverso i fori del polveriz-
zatore.
Quarta e quinta fase: l’elettrovalvola si chiude,
aumenta la pressione nel volume di controllo e
sommandosi all’azione della molla, lo spillo si
chiude.
Fig.28 - Diagramma corrente di comando iniettori
Il diagramma mostra la corrente di comando del-
l’iniettore, che ha sempre valori contenuti.
Il primo livello di corrente è detto di richiamo (la
bobina viene energizzata per provocare il solle-
vamento dell’otturatore). Il secondo livello della
corrente è detto di tenuta e mantiene in posizio-
ne l’otturatore. Con questo particolare pilotaggio
viene limitato il consumo di energia e la potenza
dissipata in calore negli avvolgimenti elettrici.
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24 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Fig. 29 - Elettroiniettore con codice di identificazione a 16
caratteri alfanumerici
Legenda
1 Entrata gasolio alta pressione
2 Canale di ritorno
3 Connettore
4 Perno di taratura
5 Molla valvola
6 Dado
7 Rondella
8 Molla iniettore
9 Polverizzatore
10 Valvola
11 Bobina
12 Etichetta C2I
La calibrazione individuale dell’iniettore (C2I)
Anche se gli iniettori sono realizzati con lavora-
zioni meccaniche estremamente precise (del-
l’ordine di pochi milionesimi di millimetro), è
impossibile eliminare le tolleranze di funziona-
mento tra le diverse unità. 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 dell’iniettore nominale e una
diversa apertura dell’iniettore reale. Per questo
motivo è necessario calibrare via software cia-
scun iniettore reale, al fine di ottenere la giusta
quantità di combustibile iniettata. Si noti che
rispetto l’impulso di comando, l’apertura dell’at-
tuatore avviene con un ritardo. Così accade
anche per la chiusura. Questo fatto è intrinseco
alla struttura dell’iniettore.
Attenzione
Quando viene sostituito un iniettore in assi-
stenza, è necessario inserire il codice del
nuovo iniettore nella memoria della centrali-
na. Se viene sostituita la centralina è 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 più precise, vengono elimi-
nate “via software”. La centralina deve infatti
ricevere in fase di montaggio di un nuovo iniet-
tore, un codice a barre presente sull’iniettore
stesso, che indica la sua precisa caratteristica di
funzionamento. La centralina provvederà poi a
recuperare le differenze tra i diversi elementi,
pilotandoli in modo opportuno.
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RGZ Magneti Marelli 2004 25
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Fig. 31 - Diagramma erogazione quantità combustibile
Questo diagramma mostra la quantità di combu-
stibile erogata per un iniettore nominale e un
iniettore reale, in funzione dell’impulso elettrico
di comando. Come si nota esistono degli sco-
stamenti (Offset) recuperati con la calibrazione
via software.
Funzionamento
Il comando degli iniettori è costituito da un nega-
tivo intermittente fornito separatamente dalla
centralina elettronica a ciascun iniettore.
Questo negativo di comando degli iniettori viene
sempre fornito in due tempi: una brevissima pre-
iniezione di durata fissa e I’iniezione vera e pro-
pria di durata variabile in base alla quantità di
gasolio richiesta ed alla pressione di esercizio.
La suddivisione dell’iniezione in due tempi ha lo
scopo di ridurre la rumorosità e la fumosità tipi-
ca dei motori diesel. Il tempo di iniezione totale
dipende principalmente dai segnali in ingresso
provenienti dai sensori di posizione accelerato-
re, di massa aria, di giri motore e di pressione
gasolio.
In determinate condizioni di funzionamento
viene anche fornita una post-iniezione per ridur-
re la formazione di ossidi di azoto.
Caratteristiche elettriche
Gli iniettori vengono alimentati a 12 V e coman-
dati singolarmente con un negativo.
Nota
Gli iniettori sono classificati singolarmente
durante il processo di fabbricazione mediante un
codice a sedici caratteri alfanumerici che ne
identifica le caratteristiche specifiche dovute alle
tolleranze di fabbricazione.
In caso di sostituzione di uno o più iniettori, il
codice deve essere immesso nello strumento di
diagnosi per adattare la mappatura della centra-
lina elettronica alle specifiche degli iniettori mon-
tati sul veicolo oggetto di diagnosi e controlli.
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MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
4. Circuito elettronico, sensori e
attuatori
4.1 Centralina Common Rail Delphi
Il calcolatore utilizzato su questa vettura ha 112
vie, è prodotto dalla Delphi (tipo LVCR) ed ha
una flash EPROM che contiene i dati per le stra-
tegie di controllo. La centralina elettronica gesti-
sce l’alimentazione del sistema di iniezione
Common Rail. Il comando della spia di iniezione
sul quadro strumenti avviene attraverso un
negativo per il K9K 700, mentre viene gestito da
rete CAN per le versioni successive K9K 702-
704-710.
Il comando negativo del relè di alimentazione
non viene interrotto al momento del disinseri-
mento dell’accensione ma viene temporizzato
per altri 10 secondi; pertanto il relè di alimenta-
zione rimane attivo per tale periodo mantenendo
I’alimentazione a tutti i componenti del sistema.
Negli ultimi modelli l’interruttore inerziale è stato
eliminato; pertanto il comando positivo del relè
di alimentazione è permanente mentre quello
negativo viene fornito dalla centralina elettronica
sulla base del segnale di collisione proveniente
dal sistema “Air Bag” su rete Multiplex attraver-
so la centralina di carrozzeria.
Fig. 32 - Ubicazione centralina elettronica
Attenzione
Quando viene sostituito un iniettore è 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 è 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 punti
morti 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 alternata
con frequenza e ampiezza variabili con la velo-
cità dell’ albero motore.
In base a questi segnali la centralina elettronica
determina il regime del motore e la posizione del
PMS ed elabora il segnale di comando degli
iniettori (anticipo di iniezione).
La resistenza dell’avvolgimento e l’isolamento
dalla massa devono essere misurati con un mul-
timetro in Ohm.
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COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
4.3 Sensore di fase cilindro 1
Il sensore di fase motore (di riferimento cilindro
1), è un sensore a effetto Hall che genera dei
segnali a onda quadra. Il sensore è collegato
alla centralina elettronica ed è fissato sul coper-
chio della distribuzione in corrispondenza dell’al-
bero a camme.
Fig. 34 - 34 bis - Ubicazione sensore di riferimento cilindro
1 e segnale
Il segnale di riferimento per la fase del motore
viene generato al passaggio dell’incavo pre-
sente su una ruota ricavata sullo stesso albero
a camme. Il segnale viene utilizzato dalla cen-
tralina elettronica solo durante l’avviamento del
motore al fine di riconoscere la posizione del
cilindro 1 e attivare Ia corretta sequenza di
comando degli iniettori secondo I’ordine di inie-
zione del motore. Un’avaria in questo sensore
si manifesta sotto forma di mancato avviamen-
to.
Il sincronismo dei segnali giri motore e fase cilin-
dro 1, può essere verificato a motore in moto
mediante un oscilloscopio.
Fig. 35 -Sincronismo segnali rilevati sui sensori giri/PMS -
Fase
4.4 Sensore di posizione acceleratore
Il sensore di posizione acceleratore è montato
sul pedale dell’acceleratore.
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 dell’acceleratore in tensioni variabili che per-
mettono alla centralina elettronica di riconoscere
la posizione del pedale (carico motore) e le
modalità di accelerazione (richiesta di potenza).
Fig. 36 - Sensore pedale dell’acceleratore
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L’utilizzo di due potenziometri permette la verifi-
ca della coerenza dei segnali garantendo una
maggior precisione della Iettura. Inoltre in caso
di avaria di uno dei due potenziometri è garanti-
to il funzionamento anche se in modo limitato
(funzionamento in Recovery per permettere il
raggiungimento dell’officina).
Questo segnale è di fondamentale importanza
per la centralina elettronica al fine di adeguare il
tempo e la pressione di iniezione (e quindi il rap-
porto aria- carburante) alle esigenze di guida del
conducente e alle condizioni di funzionamento
del motore.
Esistono due tipi di potenziometro pedale acce-
leratore. Uno con un punto di resistenza nella
condizione di pieno carico, l’altro senza. Il primo
è utilizzato per le vetture con il regolatore di
velocità 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 è visibile il sensore della pressione di
sovralimentazione (di colore nero), sotto (di
colore grigio) quello della temperatura dell’aria a
valle (mandata compressore).
Questo sensore ubicato sul collettore di aspira-
zione a valle del turbocompressore è provvisto
internamente di una capsula sigillata da una
membrana piezoresistiva deformabile (estensi-
metro) la cui resistenza varia in funzione della
deformazione subita.
Un lato della membrana è sottoposto al vuoto
assoluto di riferimento, mentre I’altro lato comu-
nica attraverso un tubicino con il collettore di
aspirazione. I valori rilevati possono variare da 1
bar a livello del mare fino a 2.2 bar con il turbo-
compressore alla massima pressione di sovrali-
mentazione.
La deformazione della membrana dovuta all’a-
zione della pressione causa una variazione della
sua resistenza e di conseguenza della tensione
in uscita dal sensore. In funzione del valore della
tensione la centralina elettronica adegua la
quantità di gasolio da iniettare e l’anticipo di inie-
zione.
Il sensore viene alimentato a 5V, mentre la ten-
sione in uscita deve variare in modo continuo
senza 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 è un termistore,
un elemento semiconduttore la cui resistenza
varia con la temperatura. E’ alloggiato nel termo-
stato ed è collegato alla centralina elettronica.
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Fig. 38 - Ubicazione sensore di temperatura motore
La temperatura del motore viene rilevata dal
sensore di temperatura motore a doppia uscita
(posizionato sul termostato del circuito di raf-
freddamento sotto la pompa del vuoto mossa
dall’albero a camme.) attraverso il contatto con il
liquido di raffreddamento. Il segnale trasmesso
alla centralina elettronica è una tensione varia-
bile con la temperatura. Il termistore utilizzato in
questo impianto è di tipo NTC, a coefficienza di
temperatura negativo.
La resistenza interna del sensore e la tensione
nel circuito sono inversamente proporzionali alla
temperatura. All’aumentare della temperatura
del liquido diminuisce la resistenza interna del
sensore e diminuisce anche la tensione .
Il segnale di temperatura motore viene utilizzato
dalla centralina elettronica per adeguare il regi-
me del minimo la pressione di iniezione e la
pressione di iniezione del gasolio alle condizioni
termiche del motore.
Sui primi modelli un elemento del sensore era
collegato direttamente con il quadro strumenti;
nei modelli successivi (K9K 702-704) la trasmis-
sione del segnale di temperatura e il comando di
accensione 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 è allog-
giato nel condotto di aspirazione aria dopo il fil-
tro ed è collegato alla centralina elettronica.
E’ un termistore di tipo NCT, cioè a coefficiente
di temperatura negativo per il quale valgono le
stesse considerazioni del sensore di temperatu-
ra motore tenendo conto della diversa escursio-
ne di temperatura alla quale viene sottoposto e
del differente collegamento elettrico.
Fig. 39 - Ubicazione sensore di temperatura aria aspirata
Sopra (con connessione grigia) è visibile il sen-
sore della temperatura dell’aria a monte (aspira-
ta dal compressore), sotto il sensore della pres-
sione di sovralimentazione (di colore nero).
Il segnale di temperatura dell’aria aspirata per-
mette alla centralina elettronica di adeguare
I’anticipo di iniezione per ottimizzare la combu-
stione.
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4.8 Sensore di temperatura aria compressa
E’ alloggiato sul manicotto di entrata aria tra il
turbocompressore (o lo scambiatore di calore
sui motori da 80 CV) e il collettore di aspirazio-
ne. E’ un termistore di tipo NCT, cioè a coeffi-
ciente di temperatura negativo per il quale
valgono le stesse considerazioni del sensore di
temperatura aria aspirata tenendo conto della
diversa escursione di temperatura alla quale
viene sottoposto e del differente collegamento
elettrico.
Fig. 40 - Ubicazione sensore temperatura aria compressa
Il segnale di temperatura dell’aria compressa
(normalmente più alta dell’aria aspirata) permet-
te alla centralina elettronica di adeguare I’antici-
po di iniezione per ottimizzare la combustione in
base alla temperatura dell’ aria in uscita dal tur-
bocompressore.
4.9 Sensore di temperatura gasolio
Il sensore di temperatura del gasolio (ubicato sul
corpo pompa alta pressione) è una resistenza
NTC cioè a coefficiente temperatura negativo.
La resistenza del sensore diminuisce all’
aumentare della temperatura e provoca una
diminuzione della tensione sul circuito dello
stesso sensore.
Il suo valore di resistenza è di circa 2.2 kOhm a
25°C. (Valore misurabile con accensione disin-
serita, tra i due terminali del sensore, quando la
sua connessione è stata scollegata).
Il segnale trasmesso alla centralina elettronica è
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 I’anticipo di inie-
zione in base al grado di viscosità, e quindi alla
volatilità, del gasolio.
Il segnale di temperatura presenta una tensione
variabile da 4,5V (a freddo) a 0,5V (a caldo) in
base alla temperatura raggiunta dal gasolio.
4.10 Interruttore del pedale freno
Il segnale dell’interruttore del freno serve alla
centralina elettronica per adeguare il tempo e la
pressione di iniezione e migliorare l’effetto fre-
nante del motore.
4.11 Sensore di pressione gasolio
Il sensore di pressione gasolio è fissato sull’
accumulatore di alimentazione iniettori e serve a
rilevare la pressione di iniezione del gasolio. E’
un sensore di pressione di tipo piezoresistivo ali-
mentato a tensione costante dalla centralina
elettronica.
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La resistenza interna e la tensione in uscita
variano in funzione della deformazione dell’ ele-
mento sensibile posto all’interno del sensore
sottoposto 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 pressione
gasolio in modo da mantenerla ai valori ottimali
secondo Ie condizioni di funzionamento del
motore.
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 d’aria aspirata, pres-
sione aria nel collettore, temperatura motore,
temperatura gasolio ed altri segnali secondari.
Il segnale di pressione presenta una tensione
variabile da 0,5V (bassa pressione) fino a 4,5V
(alta pressione).
4.12 Sensore di detonazione
Il sensore di detonazione è fissato sul mono-
blocco sotto la testata ed è costituito da un cri-
stallo piezoelettrico sensibile alle vibrazioni. Per-
mette di rilevare le brusche variazioni di pressio-
ne nelle camere di combustione dovute all’ac-
censione non graduale del combustibile e di
convertirle in segnali elettrici.
In base alla tensione in uscita la centralina elet-
tronica interviene modificando l’anticipo di inie-
zione, la durata delle pre-iniezioni pilota e l’inter-
vallo di tempo tra pre-iniezione e I’iniezione prin-
cipale.
Fig. 43 - Ubicazione sensore di detonazione
Con un multimetro in milliVolt corrente alternata
misurare la tensione sul sensore motore in
moto e in accelerazione; la tensione aumenta
con la rumorosità del motore. Per verificare il
segnale collegare un oscilloscopio ai terminali
del sensore.
Fig. 44 - Segnale detonazione in accelerazione
4.13 Antifurto - centralina di carrozzeria e
Rete Multiplex
La centralina elettronica comunica con l’unità di
controllo abitacolo della vettura per scambiare i
dati relativi alla velocità del veicolo, al consumo
di carburante, alla temperatura, il codice antifur-
to per I’immobilizzazione del motore, etc. Le
comunicazioni sono codificate secondo un de-
terminato protocollo del costruttore ed immesse
in rete Multiplex.
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4.14 Sensore di velocità veicolo
Il sensore di velocità, presente sul K9K 700, è
posizionato sul cambio ed è collegato alla cen-
tralina elettronica e al quadro strumenti.
E’ un sensore ad effetto Hall che genera dei
segnali a onda quadra con frequenza proporzio-
nale alla velocità del veicolo.
Il segnale di velocità serve per modificare la
pressione del gasolio, il tempo di iniezione e l’an-
ticipo di iniezione allo scopo di garantire un fun-
zionamento regolare ed omogeneo del motore
nella marcia a bassa velocità e a basso regime.
Nota
Negli ultimi modelli il segnale di velocità veicolo
non viene più generato dal sensore di velocità
ma dai sensori del sistema ABS e trasmesso al
sistema di iniezione sotto forma di segnale digi-
tale codificato attraverso la rete Multiplex.
4.15 EGR (ricircolo dei gas di scarico)
L’elettrovalvola dell’EGR integra il potenziome-
tro di posizione, che permette alla centralina di
effettuare un controllo in anello chiuso.
Funzionamento
La elettrovalvola dell’EGR è attivata quando:
– la temperatura dell’aria è superiore a 15°C e
quella del liquido di raffreddamento è superio-
re a 70°C oppure la temperatura dell’aria è
superiore a 50°C e quella dell’acqua è supe-
riore a 40°C;
– il regime motore è compreso tra 850 giri/min e
1000 giri/min.;
– la portata gasolio iniettato supera un soglia
prestabilita;
– la pressione atmosferica è compresa tra 980
mbar e 1000 mbar.
L’elettrovalvola dell’EGR viene chiusa, quando:
– la tensione di alimentazione è inferiore a 9V;
– il regime motore al minimo è 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 sensore
della pressione di sovralimentazione, la elettro-
valvola stessa non viene più alimentata.
4.16 Modulo di pre-riscaldamento
Il modulo di pre-riscaldamento alimenta le can-
delette prima e dopo I’avviamento del motore.
I tempi di accensione delle candelette vengono
determinati dalla centralina elettronica in base
alla temperatura del motore e alla temperatura
ambiente e vengono segnalati attraverso I’ac-
censione delI’apposita spia sul quadro stru-
menti.
Dopo lo spegnimento della spia le candelette
continuano ad essere alimentate, anche dopo
l’avviamento del motore, per un tempo variabile
in base alla temperatura al fine di ridurre la
fumosità e le emissioni inquinanti allo scarico.
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Fig. 46 - Ubicazione Modulo di pre-riscaldamento candelette
4.17 Modulo di riscaldamento ausiliario
Nei paesi con climi molto freddi è previsto un
riscaldamento addizionale del motore realizzato
mediante uno o più elementi riscaldanti immersi
nel liquido di raffreddamento alimentati elettrica-
mente da due relè comandati dalla centralina
elettronica in base alle condizioni ambientali. Lo
scopo del sistema è di abbreviare il tempo
necessario al motore per raggiungere la tempe-
ratura di esercizio e ridurre le emissioni inqui-
nanti. In figura sono rappresentati gli elementi di
riscaldamento (A), immersi nel circuito di raf-
freddamento del motore.
Fig.47 - Modulo riscaldamento ausiliario liquido
5 Strategie di funzionamento
5.1 Le strategie dell’iniezione
La determinazione della fase dell’iniezione prin-
cipale
Il valore base della fase dell’iniezione principale
viene determinato dalla centralina in funzione
del regime motore e della portata di combustibi-
le, che deve essere iniettato (legata ovviamente
al carico motore).
Le correzioni effettuate su questi valori sono:
• In funzione della temperatura dell’aria e del
liquido di raffreddamento (è perciò possibile
adattare l’anticipo di iniezione alla temperatura
di funzionamento del motore e a quella dell’a-
ria utilizzata poi come comburente in camera
di combustione). Quando il motore è freddo la
fase deve essere anticipata per permettere un
corretto inizio della iniezione, mentre quando il
motore è caldo questo anticipo deve essere
diminuito per mantenere basse le temperature
e 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 l’avviamento. Se
infatti il motore è freddo, per i primi trenta
secondi di funzionamento viene aumentato
l’anticipo dell’iniezione principale per permet-
tere un suo funzionamento regolare. Si noti
che durante la fase dell’avviamento (cranking)
l’anticipo dell’iniezione principale è pratica-
mente annullato. In questo modo l’iniezione ha
inizio in corrispondenza del PMS quando la
temperatura dell’aria compressa è maggiore.
Si facilita dunque l’accensione del combustibi-
le (queste condizioni vengono ottenute con
una specifica mappatura della fase dell’iniezio-
ne principale).
• In funzione dell’errore di pressione dovuto alla
maggiore pressione presente nel “ragno”
rispetto quella obiettivo che deve essere rag-
giunta. In queste condizioni infatti con la fase
nominale dell’iniezione principale, la rumoro-
sità della combustione è elevata.
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MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
• In funzione della portata di gas ricircolati con
l’elettrovalvola EGR. Infatti se la temperatura
diminuisce troppo rapidamente è necessario
aumentare l’anticipo dell’iniezione principale
per sostenerla.
La determinazione della fase dell’iniezione pilo-
ta
Il valore base della fase dell’iniezione pilota,
viene determinato dalla centralina in funzione
del regime motore e della portata iniettata.
Le correzioni effettuate su questi valori sono:
• In funzione della temperatura dell’aria e del
liquido di raffreddamento. In questo modo è
possibile adattare la fase dell’iniezione pilota
alla temperatura del motore e dell’aria aspira-
ta ed usata come comburente.
• In funzione della pressione atmosferica (corre-
zione altimetrica).
La determinazione della portata principale da
iniettare
In condizioni di minimo viene determinata la por-
tata principale in modo da evitare lo spegnimen-
to del motore (questa condizione viene gestita
anche durante la funzione di rilascio). Quando
invece il conducente accelera, è la posizione del
pedale acceleratore (rilevata da un potenziome-
tro che genera un conseguente segnale elettri-
co) ad essere considerata per determinare il
valore della portata principale di combustibile da
iniettare. Vengono poi fatte le correzioni relative
alla condizione di funzionamento del motore ed
anche in funzione di dispositivi esterni come ad
esempio il cruise control, il sistema antislitta-
mento ASR. Il minimo può essere accelerato per
mantenere il motore acceso quando è freddo,
nel caso in cui vengano attivati diversi carichi
elettrici o ad esempio se l’utilizzatore accende il
climatizzatore.
In condizioni di carico parziale viene attivata una
strategia di anti oscillazione con la quale viene
regolarizzato il funzionamento del motore. Per
svolgere questa funzione, la centralina analizza
la dinamica del regime di rotazione del motore e
corregge la portata di combustibile iniettato in
ogni cilindro, rendendo l’erogazione del motore
più 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 l’iniezio-
ne pilota, viene determinata in funzione del regi-
me motore e della portata totale (o complessiva)
che deve essere iniettata (quella pilota più quel-
la principale). Le correzioni vengono fatte in fun-
zione della temperatura del liquido di raffredda-
mento, della temperatura dell’aria aspirata e
della pressione atmosferica.
Se viene rilevata una anomalia sul sistema di
alimentazione che compromette il controllo del
tempo di iniezione e della pressione del combu-
stibile, viene limitata la portata complessiva
iniettata secondo tre diverse strategie, scelte in
funzione della gravità del guasto: la prima
garantisce il 75% delle prestazioni, la seconda
garantisce il 50% delle prestazioni con regime
massimo limitato a 3000 giri/min., la terza limita
il regime minimo a 2000 giri/min..
Per facilitare l’avviamento del motore, durante
tale fase viene aumentata la portata complessi-
va del combustibile (in funzione della tempera-
tura del liquido di raffreddamento).
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Fig 48 - Diagramma comando iniettore
Il sistema Common Rail DCR della Delphi, può
effettuare fino a due iniezioni pilota (Pilot 1 e
Pilot 2), una principale (Main) ed una post inie-
zione (Post) utilizzata sempre per controllare
meglio l’andamento della pressione in camera di
combustione. Nella immagine è possibile vede-
re in rosso la corrente di comando (Injection
current) dell’iniettore e in verde la quantità di
gasolio erogata (Injection rate) in corrisponden-
za di ogni comando. Si noti che il comando
avviene con un sensibile anticipo.
Il controllo delle iniezioni pilota
E’ già stato accennato che l’iniezione principale
è preceduta da iniezioni pilota, che recuperano
in parte il ritardo inevitabile di quella principale
stessa, garantendo dunque che il processo di
combustione venga innescato nell’istante corret-
to. Questo particolare processo di alimentazione
del motore, permette di limitare il suo rumore di
funzionamento e le emissioni inquinanti. Natu-
ralmente poiché il comportamento del motore
non è mai simile ad ogni ciclo di funzionamento
e poiché le parti meccaniche invecchiano modi-
ficando inevitabilmente le loro caratteristiche,
sul sistema Common Rail DCR della Delphi, tale
processo è di tipo retroazionato, ovvero viene
realizzato in base al reale stato di funzionamen-
to del propulsore. Infatti tramite una tecnica
chiamata APC (Accelerometer Pilot Control),
che sfrutta il segnale di un accelerometro pie-
zoelettrico montato sul monoblocco motore, il
sistema è in grado di monitorare le vibrazioni del
propulsore (processando unicamente quelle
dovute al fenomeno della combustione), modifi-
cando opportunamente le iniezioni pilota in
modo da ridurre drasticamente la rumorosità e
l’inquinamento.
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MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Fig. 49 - Diagramma controllo detonazione
I diagrammi mostrano come varia il segnale
generato dall’accelerometro (B e D) opportuna-
mente filtrato modificando l’iniezione pilota da
200 microsecondi (E) a 260 microsecondi (C) il
comando dell’iniettore (C) comprende sia quello
dell’iniezione pilota sia quello dell’iniezione prin-
cipale. Con una iniezione pilota breve la vibra-
zione dovuta al processo di combustione dimi-
nuisce. Le curve (A) indicano l’andamento della
pressione nel cilindro, in basso senza iniezione
pilota, quella al centro con l’iniezione pilota da
200 microsecondi, quella superiore con l’iniezio-
ne pilota da 260 microsecondi.
La determinazione del corretto istante in cui atti-
vare l’impulso elettrico di apertura dell’iniettore
Una volta che la centralina ha stabilito il tempo
di apertura dell’iniettore (Ton), deve determinare
quando attivare l’impulso elettrico per il coman-
do. L’apertura dell’iniettore avviene infatti con un
ritardo che è in funzione: delle caratteristiche
intrinseche dell’iniettore (corrette tramite la loro
memorizzazione e gestione all’interno del
software della centralina con la lettura del codi-
ce C2I), della tensione di alimentazione imposta
e della durata dell’iniezione pilota (nel caso in
cui si sta analizzando il tempo relativo all’iniezione
principale), il cui compito è anche quello di recu-
perare in parte questo ritardo (diminuendo le emis-
sioni inquinanti e la rumorosità del motore). I
segnali che utilizza la centralina sono:
• quello dell’albero a camme, che indica se il PMS
del cilindro è relativo a una fine fase di scarico o
di compressione;
• quello dell’albero motore, che fornisce oltre al
regime di rotazione del motore, anche un segna-
le di riferimento. Questo segnale di riferimento
non deve essere obbligatoriamente in corrispon-
denza del PMS (il sensore può infatti essere tra-
slato rispetto il PMS stesso). E’ sufficiente
comunque conoscere quanti denti separano il
segno di riferimento dal PMS, per determinare la
posizione di quest’ultimo.
In base a questi riferimenti la centralina determina
il “Tdisattivato” (o Toff), che trascorre tra il segnale
di riferimento e l’inizio dell’impulso di comando del-
l’iniezione, in modo da ottenere l’apertura dell’i-
niettore con il corretto anticipo. Il tempo Ton che è
la durata dell’impulso di comando è determinato
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COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
dalla centralina in base alla portata di gasolio
che deve essere attuata e alla pressione pre-
sente nel “ragno”. Il tempo Ton subisce una
serie di correzioni, tra le quali quelle relative alla
caratteristica di funzionamento dell’iniettore
(C2I) e alla tensione di alimentazione.
Fig 50 - Diagramma strategia comando iniettori
In questa immagine è possibile analizzare i rife-
rimenti rispetto il “Tdisattivato”. Il segnale di rife-
rimento viene generato in funzione del dente di
riferimento e della posizione del sensore, da
questo è possibile risalire al punto morto supe-
riore, rispetto il quale deve essere effettuata l’i-
niezione con il corretto anticipo. L’istante nel
quale deve essere attivato l’impulso di coman-
do, per avere l’apertura dell’iniettore con il giusto
anticipo rispetto il PMS, è determinato in funzio-
ne delle caratteristiche intrinseche dell’iniettore,
della tensione di alimentazione e dell’azione che
ha avuto l’iniezione pilota sull’innesco della com-
bustione.
5.2 Strategia di funzionamento delle spie
gestite dal calcolatore
Il calcolatore controllo motore gestisce tre spie
attraverso la rete multiplex:
• La spia arancione che segnala l’attivazione
delle candelette e le anomalie del controllo
motore.
• La spia rossa di sovratemperatura del liquido
di raffreddamento.
• La spia arancione che indica il superamento
massimo dei livelli di inquinamento (spia OBD).
La prima spia (candelette) si accende all’atto
dell’inserimento del quadro e rimane in questo
stato fin tanto che le candelette devono essere
alimentate in funzione pre-riscaldamento. Se
dopo questo periodo la spia inizia a lampeggia-
re significa che è stato rilevato un guasto. In
questo caso il sistema di alimentazione viene
limitato nelle sue funzioni e messo in sicurezza.
Il lampeggio della spia avviene per segnalare le
seguenti anomalie:
• Antiavviamento
• Errore di decodifica del codice iniettore (C2I)
• Iniettore e suo comando
• Alimentazione gasolio (perdita pressione)
• Anomalia sensore regime motore
• Relè iniezione
• Elettrovalvola EGR (circuito aperto o cortocir-
cuito)
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• Segnale generato dal potenziometro pedale
acceleratore
• 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 di
raffreddamento) si accende per tre secondi
all’atto dell’inserimento del quadro e poi si spe-
gne. Se è presente una anomalia sul sistema di
alimentazione o di raffreddamento, tale spia
rimane accesa fissa. In questo caso il motore
viene spento (in funzione del guasto immediata-
mente o dopo 1 minuto e 30 secondi).
Le anomalie che provocano l’accensione fissa
della spia sono:
• Elettrovalvola di regolazione portata gasolio
dalla 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 all’atto della atti-
vazione del quadro e poi si spegne. Per ora non
è previsto il pilotaggio di questa spia, in caso di
superamento dei limiti di inquinamento.
5.3 Le strategie per la regolazione del mini-
mo
Il calcolatore utilizza i seguenti parametri per
regolare il regime di minimo del propulsore: tem-
peratura acqua, tensione di alimentazione del
circuito elettrico, marcia innestata, utilizzatori
elettrici attivati, eventuali anomalie rilevate.
Fig. 51 - Controllo minimo
Nel caso in cui sia rilevata una anomalia sul
potenziometro pedale acceleratore, il regime del
minimo può essere portato a 1300 giri/min. o a
1100 giri/min. a seconda del tipo di guasto. In
ogni caso le prestazioni del motore vengono
limitate e lampeggia la spia arancione delle can-
delette. Se invece è 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 è presente il calcolatore dell’aria condizio-
nata, perciò è quello del controllo motore che
attiva il compressore in funzione della pressione
presente nel circuito frigorifero e della potenza
erogata dal motore (che deve essere sufficiente
ad azionare il compressore, senza provocare
scompensi nel funzionamento del propulsore
stesso). Una via del calcolatore controllo motore
(quella E3 connettore C), riceve l’informazione
di accensione impianto clima da parte dell’uten-
te, una seconda via (E2 connettore A) abilita l’in-
serimento del compressore. L’alimentazione del
sensore di pressione presente sul circuito idrau-
http://vnx.su/
RGZ Magneti Marelli 2004 39
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
lico frigorifero, è generata dal calcolatore (vie C4
e G3 connettore C), mentre il segnale del sen-
sore stesso è inviato alla centralina controllo
motore (via C3 connettore C). Quando viene
richiesta l’attivazione del climatizzatore, viene
aumentato il regime del minimo da 850 giri/min.
a 900 giri/min. (funzione minimo accelerato).
L’attivazione del compressore viene inibita nei
seguenti casi:
• Per 4 secondi dopo l’avviamento del motore.
• Se la temperatura del liquido di raffreddamento
supera il valore di 110°C per più di 3 secondi.
• Se viene premuto a fondo il pedale dell’acce-
leratore e si è oltre al 70% del carico motore
(in questo caso l’inibizione dura 5 sec.).
• Durante le riprese o partenze quando il peda-
le acceleratore è stato premuto per più del
35% e il regime motore è inferiore a 1250
giri/min.
• Se il regime motore è 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 pilotare
le ventole in modo da raffreddare il gas all’inter-
no del condensatore. Le ventole possono esse-
re azionate con due velocità (bassa o alta), in
funzione della pressione del gas nel circuito fri-
gorifero e della velocità vettura.
5.5 Strategia della funzione di pre-post
riscaldamento delle candelette
Il preriscaldamento viene attivato nell’istante in
cui viene acceso il quadro. Il tempo di accen-
sione della spia delle candelette e dell’alimen-
tazione delle candelette stesse, dipende dalla
temperatura del liquido di raffreddamento e
dalla tensione della batteria. Quando la spia di
indicazione del pre-riscaldamento si è spenta,
le candelette vengono alimentate ancora per 5
secondi. Il tempo massimo di alimentazione
delle candele è comunque limitato al valore di
15 secondi.
Fig. 52 - Diagramma comando preriscaldo candelette
Il diagramma mostra la variazione del tempo di
attivazione delle candelette nella funzione di
pre-riscaldamento (asse X = secondi), a secon-
da della temperatura del liquido di raffredda-
mento (asse Y = °C).
Dopo l’accensione del motore se è al regime del
minimo, le candelette vengono ancora alimenta-
te per un tempo in funzione della temperatura
del liquido di raffreddamento. Questa funzione si
chiama di post-riscaldamento.
Fig. 53 - Diagramma comando post-riscaldo candelette
http://vnx.su/
40 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Il diagramma mostra la variazione del tempo di
attivazione della candelette nella funzione di
post-riscaldamento (asse X = secondi), a secon-
da della temperatura del liquido di raffredda-
mento (asse Y = °C).
La resistenza delle candelette è di 0.6 Ohm.
Deve essere verificata con accensione disinseri-
ta e connessione scollegata, tra il suo terminale
elettrico centrale e il suo corpo metallico con la
radice filettata.
5.6 Strategia di attivazione dell’elettroven-
tola radiatore motore e spia sovratem-
peratura
La ventola viene attivata in velocità lenta, quan-
do il liquido di raffreddamento raggiunge la tem-
peratura di 99°C. Viene disattivata quando tale
temperatura raggiunge i 96°C. La velocità ele-
vata di funzionamento viene inserita quando la
temperatura del liquido di raffreddamento rag-
giunge il valore di 102°C, viene disattivata quan-
do la temperatura raggiunge il valore di 99°C. In
caso di guasto del sensore temperatura liquido
di raffreddamento, la ventola viene attivata alla
velocità bassa. Se non funziona la velocità lenta
(relè guasto) viene attivata la velocità alta al
posto di quella lenta.
Se viene richiesta l’accensione dell’impianto del
clima, viene attivata la ventola in modalità velo-
cità lenta o elevata, in funzione della pressione
del gas nel circuito idraulico frigorifero e della
velocità vettura.
La spia di sovratemperatura del liquido di raf-
freddamento si accende fissa se la temperatura
raggiunge il valore di 114°C, si spegne quando
la temperatura raggiunge il valore di 111°C.
5.7 Strategia di attivazione delle sonde per il
riscaldamento del liquido di raffredda-
mento
Poiché il motore Diesel K9K ha un elevato ren-
dimento termodinamico, la temperatura dell’ac-
qua sale molto lentamente e può rimanere
anche a valori bassi. Dunque deve essere
riscaldata con delle sonde specifiche, per otte-
nere una buona prestazione dell’impianto di
riscaldamento.
Le sonde sono immerse nel liquido di raffredda-
mento e sono alimentate a 12V attraverso due o
tre relè. Se sono presenti due relè, uno coman-
da una sonda e l’altro le altre due. In questo
modo è possibile attivare una sonda o tre sonde.
Se sono presenti tre relè, due di questi coman-
do una sola sonda, il terzo ne comanda due.
Dunque è possibile attivare una, due, o quattro
sonde.
La resistenza delle sonde è di 0.6 Ohm rilevati a
20°C. La misura della resistenza deve essere
effettuata tra il terminale elettrico della sonda e il
corpo metallico della stessa, con accensione
disinserita e connessione della sonda scollegata.
Quando vengono attivate le sonde immerse nel
liquido di raffreddamento, a causa dell’elevato
assorbimento di energia elettrica, viene soste-
nuto il regime del minimo a 900 giri/min. Il fun-
zionamento delle sonde è inibito quando è attivo
il pre-post riscaldamento con le candelette, o se
il regime motore è inferiore a 700 giri/min.
Fig. 54 - Diagramma comando sonde riscaldamento liquido
Le sonde di riscaldamento del liquido motore,
vengono alimentate quando l’intersezione tra la
temperatura aria (asse ascisse) e quella liquido
di raffreddamento (asse ordinate) è all’interno
della zona ombreggiata.
http://vnx.su/
RGZ Magneti Marelli 2004 41
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Fig. 55 - Strategia di comando sonde immerse
http://vnx.su/
42 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
re a 50°C e quella dell’acqua è superiore a
40°C;
• il regime motore è compreso tra 850 giri/min e
1000 giri/min.;
• la portata gasolio iniettato supera un soglia
prestabilita;
• la pressione atmosferica è compresa tra 980
mbar e 1000 mbar.
L’elettrovalvola dell’EGR viene chiusa, quando:
• la tensione di alimentazione è inferiore a 9V;
• il regime motore al minimo è inferiore di 850
giri/min.;
• viene superato uno specifico valore del regime
e del carico motore;
• viene attivato il compressore del clima;
• non sono verificate le condizioni di temperatu-
ra aria e liquido di raffreddamento.
Se si guasta la elettrovalvola EGR o il sensore
della pressione di sovralimentazione, la elettro-
valvola stessa non viene più alimentata.
5.8 Il ricircolo dei gas di scarico
Viene realizzato con una elettrovalvola specifica
che integra anche il potenziometro di retroazio-
ne, che fornisce al calcolatore la posizione della
elettrovalvola stessa, comandata con un segna-
le in Duty Cycle. La posizione della elettrovalvo-
la è necessaria anche per determinare indiretta-
mente la quantità di aria aspirata, quando è atti-
vata la funzione EGR. La quantità di aria aspira-
ta in condizioni di non sovralimentazione, viene
determinata indirettamente in funzione del regi-
me di rotazione del motore (con la correzione
della temperatura). Se si è in condizioni di
sovralimentazione questa grandezza viene
determinata in funzione della pressione di sovra-
limentazione.
La elettrovalvola dell’EGR è attivata quando:
• la temperatura dell’aria è superiore a 15°C e
quella del liquido di raffreddamento è superio-
re a 70°C o la temperatura dell’aria è superio-
http://vnx.su/
RGZ Magneti Marelli 2004 43
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Legenda
1 Sensore di fase (riferimento cil.1)
2 Filtro del carburante
3 Iniettore
4 Filtro dell’aria
5 Sensore della temperatura dell’aria a monte
6 Accelerometro
7 Sensore della temperatura dell’acqua
8 Sensore della pressione di sovralimentazione
9 Attuatore di erogazione del carburante
10 Sensore della temperatura del gasolio
11 Pompa alta pressione
12 Centralina elettronica
13 Modulo di pre-post riscaldamento
14 Tubo Venturi
15 Sensore pressione rampa
16 Peretta di innesco
6. Ubicazione componenti, Pin - out e schemi cablaggio
6.1 Ubicazione componenti
Fig. 56 - Ubicazione componenti motore K9K 700 Renault Clio II
http://vnx.su/
44 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Fig. 57 - Centralina elettronica Delphi
Connettore A (nero)
Fig. 58
H 1 - H4 Non connessi
H 2 Segnale potenziometro acceleratore pista 1
H 3 Massa potenziometro acceleratore pista 1
G 1 +12V centralina da relè principale
G 2 +5V potenziometro acceleratore pista 1
G 3 - G 4 Non connessi
F 1 Comando spia diagnosi EOBD
F 2 +5V potenziometro acceleratore pista 2
F 3 Segnale potenziometro acceleratore pista 2
F 4 Massa potenziometro acceleratore pista 2
E 1 Comando spia temperatura acqua motore
E 2 Comando interruzione aria condizionata
E 3 Non connesso
E 4 Segnale interruttore pedale freno (luci stop)
D 1 + 12V commutatore accensione (15)
D 2 - D 3 Non connessi
D 4 Segnale consumo carburante
C 1 - C 2 - C 3 - C 4 Non connessi
B 1 Non connesso
B 2 Segnale giri motore
B 3 Segnale antifurto sistema antiavviamento
B 4 Diagnosi seriale (linea K)
A 1 Comando spia preriscaldamento
A 2 - A 3 - A 4 Non connessi
Connettore B (marrone)
Fig. 59
M 1 - M 2 - M 3 Non connessi
M 4 Comando valvola pressione carburante
L 1 - L 2 - L4 Non connessi
L 3 Comando valvola EGR ( -)
K 1 - K4 Non connessi
K 2 Segnale sensore temperatura aria aspirata
K 3 Massa sensore temperatura aria aspirata
J 1 - J4 Non connessi
J 2 Segnale sensore temperatura aria com-
pressa
J 3 Massa sensore temperatura aria compres-
sa
6.2 Pin-out e schemi cablaggio (K9K 700)
http://vnx.su/
RGZ Magneti Marelli 2004 45
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
Connettore C (grigio)
Fig. 60
A 1 - A 2 - A 3 - A 4 Non connessi
B 1 Comando relè elettroventola 1° velocità
B 2 Comando relè elettroventola 2° velocità
B 3 - B 4 Non connessi
C 1 Comando relè motore pompa servosterzo
(ove presente)
C 2 Comando relè riscaldatore ausiliario 1
C 3 - C 4 Non connessi
D 1 Non connesso
D 2 Comando relè riscaldatore ausiliario 2
D 3 Segnale diagnosi modulo preriscaldamen-
to candelette
D 4 Segnale interruttore pedale freno
E 1 Segnale sensore velocità veicolo
E 2 Non connesso
E 3 Segnale inserimento compressore (super-
minimo)
E 4 Segnale potenza assorbita A/C
F 1 Comando relè principale iniezione
F 2 Comando modulo pre / post-riscaldamento
F 3 - F 4 Non connessi
G 1 Massa potenza (motore)
G 2 + l2V alimentazione centralina (relè)
G 3 - G 4 Non connessi
H 1 Massa potenza (motore)
H 2 + l2V alimentazione centralina (relè)
H 3 - H 4 Non connessi
H 1 Non connesso
H 2 Segnale sensore temperatura acqua moto-
re
H 3 Massa sensore temperatura acqua motore
H 4 Comando iniettore 2 (-)
G 1 Massa sensore detonazione
G 2 Segnale sensore temperatura carburante
G 3 Massa sensore temperatura carburante
G 4 Iniettore 2 (+)
F 1 Segnale sensore detonazione
F 2 Segnale sensore giri/PMS
F 3 Massa segnale giri/PMS
F 4 Comando iniettore 4 (-)
E 1 Non connesso
E 2 Segnale sensore riferimento cilindro 1
E 3 Massa sensore riferimento cilindro 1
E 4 Iniettore 4 (+)
D 1 +5V sensore pressione carburante
D 2 Segnale sensore pressione carburante
D 3 Massa sensore pressione carburante
D 4 Comando iniettore 3 (-)
C 1 +5V sensore pressione sovralimentazione
aria collettore
C 2 Segnale sensore pressione sovralimenta-
zione aria collettore
C 3 Massa sensore pressione sovralimentazio-
ne aria collettore
C 4 Iniettore 3 (+)
B 1 + 5V potenziometro valvola EGR
B 2 Segnale potenziometro valvola EGR
B 3 Massa potenziometro valvola EGR
B 4 Comando iniettore 1 (-)
A 1 - A 2 - A 3 Non connessi
A 4 Iniettore 1 (+)
http://vnx.su/
46 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
Fig.61-SchemaIniezionedCiDelphi1/2-Mot.K9K700:RenaultClioII-Kangoo
1Iniettori
23ElettrovalvolaEGR
39SensoreGiri/Pms
40SensoredifaseCil.1
43Sensoretemp.ariacompressa
45Sensoredetonazione
49Tachimetro
56Interruttorepedalefreno
60Sensoretemperaturaacqua
74Sensorepressionecarburante
82Sensorevelocitàveicolo
84Indicatoretemperaturaacqua
90Relèalimentazione
92Relèelettroventola1ªvelocità
93Relèelettroventola2ªvelocità
100Modulodicontrolloiniezione
Delphi
104Moduloriscald.candelette
159Interruttoreinerziale
188Elettrovalvolaregol.pressione
carburante
223Candelettepreriscaldamento
227Sensoretemperaturacarburante
284Candelariscaldamentoaddi-
zionale1
285Candelariscaldamentoaddi-
zionale2
286Candelariscaldamentoaddi-
zionale3
287Relèriscaldatoreaddizionale1
288Relèriscaldatoreaddizionale2
289Sensorepressionesovralimen-
tazione
292Relèmotorepompaservosterzo
632Sensoretemp.ariaaspirata
671Unitàcontrolloclimatizzatore
http://vnx.su/
RGZ Magneti Marelli 2004 47
COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE
58Sensoreposizionepedaleacceleratore
81Contagiri
83Connettoredidiagnosi16Vie
100ModulodicontrolloiniezioneDelphio
Fig.62-SchemaIniezionedCiDelphi2/2-Mot.K9K700:RenaultClioII-Kangoo
127Spiacontrollocandelette
259Spiamassimatemperaturaliquidoraffredda-
mento
282Spiaavariainiezione
290Unitàcontrolloabitacolo
291Indicatoreconsumo
http://vnx.su/
48 RGZ Magneti Marelli 2004
MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi
6.3 Pin-out centralina (K9K 702/704)
Fig. 64
H 1 Non connesso
H 2 Segnale potenziometro acceleratore pista 1
H 3 Massa potenziometro acceleratore pista 1
H 4 Massa
G 1 +12V centralina da relè principale
G 2 +5V potenziometro acceleratore pista 1
G 3 Non connesso
G 4 Massa
F 1 Non connesso
F 2 +5V potenziometro acceleratore pista 2
F 3 Segnale potenziometro acceleratore pista 2
F 4 Massa potenziometro acceleratore pista 2
E 1 Non connesso
E 2 Comando interruzione aria condizionata
E 3 Non connesso
E 4 Segnale interruttore pedale freno (luci
stop)
D 1 + 12V commutatore accensione (15)
D 2 Segnale di comando on-off regolatore limi-
tatore velocità
D 3 Massa regolatore limitatore velocità
D 4 Non connesso
C 1 - C2 Non connessi
C 3 Comando regolatore limitatore velocità
C 4 On-Off frizione (ove presente)
B 1 - B3 Non connessi
B 2 Segnale giri (ECU servosterzo)
B 4 Diagnosi seriale (linea K)
A 1 Non connesso
A 2 Comando regolatore di velocità
A 3 Linea multiplexing abitacolo “CAN LOW”
A 4 Collegamento multiplexing abitacolo “CAN
HIGH”
Connettore B (marrone)
Fig. 65
M 1 - M 2 - M 3 Non connessi
M 4 Comando valvola pressione carburante
L 1 - L 2 - L 4 Non connessi
L3 Comando valvola EGR (-)
K 1 Schermo sensore detonazione
K 2 Segnale sensore temperatura aria aspirata
K 3 Massa sensore temperatura aria aspirata
K 4 Non connesso
J 1 - J4 Non connessi
J 2 Segnale sensore temperatura aria com-
pressa
J 3 Massa sensore temperatura aria compressa
Fig. 63 - Centralina elettronica Delphi
Connettore A (nero)
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  • 1. Motopropulsione Sistema Common Rail Delphi Motori K9K 700/702/704 1.5 dCi (65 CV - 82 CV) Renault: Clio II - Kangoo - Megane II 05/04099990001086-CopyrightRGZMagnetiMarelliAfterMarketS.p.A.2004-Stampa:GraficheVenturatisrl Corsi di formazione per Autoriparatori Invito alla competenza RGZ MAGNETI MARELLI AFTER MARKET S.p.A. Formazione Viale Aldo Borletti, 61/63 - 20011 Corbetta (Milano) Italia Tel. 02/97227111 - Fax 02/97227500 assistenza.tecnica@marelli.rgzgroup.com www.magnetimarelli.net aftermarket
  • 2. RGZ Magneti Marelli 2004 3 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Indice pag. 1. Sistema iniezione diesel “Common Rail Delphi” 4 Caratteristiche 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 7 Funzioni principali del sistema - Principali vantaggi del Common Rail - Maggiori prestazioni 3. Circuito idraulico sistema Common Rail Delphi 12 Introduzione - Pompa di alta pressione - Il circuito idraulico nel dettaglio - Elettroiniettori 4. Circuito elettronico sensori e attuatori 26 Centralina 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 velocità veicolo - EGR (ricircolo gas di scarico) - Modulo di preriscaldamento - Modulo di riscaldamento ausiliario 5. Strategie di funzionamento 33 Le strategie dell’iniezione - 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 dell’elettroventola 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 43 Ubicazione 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 http://vnx.su/
  • 3. 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 è basato sul con- trollo elettronico della pressione del carburante e del tempo di iniezione, fattori che incidono sulla quantità di carburante fornita al motore ad ogni ciclo di funzionamento. Fig.1 - Schema figurativo sistema alimentazione Common Rail Delphi Il sistema Common Rail (nella figura il sistema DCR della Delphi utilizzato su diversi motori Die- sel di piccola cilindrata, tra i quali il K9K della Renaul Clio) ha una gestione completamente elettronica e dunque è molto flessibile. Infatti permette di applicare strategie che fanno otte- nere la migliore resa del propulsore, in tutte le condizioni di funzionamento. Il motore Diesel siglato K9K utilizzato sulla Renault Clio II (modelli XB07, XB08, XB09), - Kangoo- Megane II ha una cilindrata di 1461 cm3 , ottenuti con un alesaggio di 76 mm e una corsa di 80.5 mm. Le versioni di questo motore sono: 700, 702, 704, 710, e sono tutte turbo- compresse. Le versioni 700, 704, 710 hanno una potenza di 48 kW a 4000 giri/min. e non hanno l’intercooler, mentre quella 702 ha una potenza di 60 kW a 4000 giri/min. ed ha l’inter- cooler. Il regime del minimo è di 800 giri/min. ± 50 giri/min., mentre il massimo regime a vuoto (veicolo fermo) è di 4500 giri/min. ± 150 giri/min., che sale a 5000 giri/min. ± 150 giri/min. in condizioni di pieno carico. L’opacità dei fumi deve essere non superiore a 2.26 m-1 (60%). http://vnx.su/
  • 4. Motopropulsione Sistema Common Rail Delphi Motori K9K 700/702/704 1.5 dCi (65 CV - 82 CV) Renault: Clio II - Kangoo - Megane II 05/04099990001086-CopyrightRGZMagnetiMarelliAfterMarketS.p.A.2004-Stampa:GraficheVenturatisrl Corsi di formazione per Autoriparatori Invito alla competenza RGZ MAGNETI MARELLI AFTER MARKET S.p.A. Formazione Viale Aldo Borletti, 61/63 - 20011 Corbetta (Milano) Italia Tel. 02/97227111 - Fax 02/97227500 assistenza.tecnica@marelli.rgzgroup.com www.magnetimarelli.net aftermarket http://vnx.su/
  • 5. RGZ Magneti Marelli 2004 5 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE 1.2 Schema del sistema Common Rail Delphi Fig. 2 - Composizione sistema Common Rail Delphi Legenda 1 Modulo controllo elettronico Delphi 2 Relè alimentazione 3 Iniettori a comando elettrico 4 Relè (n°2) elettroventola raffreddamento 5 Relè motore pompa e/o ECU servosterzo 6 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 motore 12 Sensore temperatura aria aspirata 13 Sensore temperatura aria compressa 14 Sensore pressione carburante 15 Sensore temperatura carburante 16 Sensore detonazione 17 Segnale velocità veicolo da tachimetro e/o CAN 18 Elettrovalvola EGR con sensore di posizione 19 Elettrovalvola regolazione pressione carburante 20 Spia avaria iniezione 21 Spia candelette preriscaldamento 22 Contagiri su quadro strumenti 23 Collegamento impianto A/C. 24 Collegamento centralina carrozzeria (antifurto) 25 Presa diagnosi EOBD 26 Candelette preriscaldamento 27 Accumulatore alimentazione iniettori (rail) 28 Catalizzatore ossidante 29 Filtro aria 30 Filtro/distributore carburante 31 Relè (n° 2) riscaldatori ausiliari 32 Scambiatore aria-aria (intercooler per K9K 82 CV) 33 Pompa di alta pressione 34 Serbatoio 35 Turbo compressore 36 Interruttore pedale freno http://vnx.su/
  • 6. 6 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi 1.4 Principali componenti del sistema Delphi (motore K9K) – Calcolatore a 112 vie, prodotto dalla Delphi (tipo LVCR) dotato di una flash EPROM che contiene i dati per le strategie di controllo. – Pompa manuale di innesco posizionata sul circuito di bassa pressione, da utilizzare per riempire 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 la pompa elettrica nel serbatoio). – Regolatore di portata montato sul corpo della pompa alta pressione (detto anche regolatore di 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 Nota Per le versioni K9K 702/704, i comandi sul quadro strumenti vengono gestiti attraverso la rete Multi- plex (CAN). http://vnx.su/
  • 7. RGZ Magneti Marelli 2004 7 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE – Sensore temperatura combustibile (montato sul corpo della pompa ad alta pressione). – Sensore temperatura liquido di raffreddamen- to motore. – Due sensori di temperatura aria (uno sull’a- spirazione del compressore e l’altro sulla mandata 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 i modelli). Le funzioni principali svolte dal calcolatore sono: • Comando regolatore di pressione alloggiato sulla pompa ad alta pressione. • Regolazione del minimo. • Regolazione dell’EGR. • Gestione dell’iniezione (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 impiegato dall’iniettore per aprirsi e chiudersi, delle carat- teristiche intrinseche dell’iniettore (diverse per ciascun componente), del valore dell’alta pres- sione (regolata dal calcolatore stesso). La centralina ha un collegamento multiplex con altre unità elettroniche presenti sulla vettura. Nello specifico, attraverso la connessione di rete CAN, sono disponibili dei segnali ed è possibile la gestione di alcuni comandi come: • Accensione delle spie di anomalia sul cruscotto • Funzione contattore inerziale svolta non più da un dispositivo specifico, ma dalla centralina AIR BAG, che abilita il calcolatore controllo motore ad attivare gli specifici relè di esclusio- ne alimentazione. 2. Iniezione Common Rail DCR Delphi 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 150 a 1400 bar e vengono alimentati simultanea- mente da un accumulatore di pressione di forma radiale al quale sono collegati attraverso dei tubi di alta pressione in acciaio. Si ricorda che nei sistemi di iniezione diesel con pompa meccanica, gli iniettori sono normalmen- te a riposo e vengono pressurizzati solo al mo- mento dell’iniezione. Pompa di alta pressione Per produrre I’elevatissima pressione di eserci- zio, necessaria alla efficace polverizzazione del carburante, viene utilizzata una pompa mecca- nica a pistoni radiali fissi azionati da un rotore con anello a camme interne trascinato dal cine- matismo della distribuzione. La pressione di esercizio viene regolata elettro- nicamente mediante un’elettrovalvola, fissata sul corpo pompa, comandata dalla centralina. Il complessivo della pompa incorpora anche la • Velocità veicolo che arriva dal quadro stru- mentazione. Nota Quando viene sostituito un iniettore è indispen- sabile inserire nel calcolatore di controllo, il suo codice identificativo (C2I) tramite diagnosi. Se viene sostituito il calcolatore è possibile, prima di smontarlo, memorizzare nella diagnosi tutti i dati che lo caratterizzano (tra i quali anche quelli di configurazione del veicolo e delle carat- teristiche degli iniettori). Questi dati possono essere poi inviati dalla diagnosi al calcolatore nuovo. Se questo procedimento non è possibile, è necessario effettuare l’autoapprendimento del calcolatore facendo funzionare la vettura ed inserendo anche i codici C2I. Questi codici sono riportati sul corpo di ciascun iniettore. http://vnx.su/
  • 8. 8 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi pompa di innesco che preleva gasolio dal ser- batoio e lo trasferisce pressurizzato alla pompa di alta pressione. Una valvola di sicurezza limita meccanicamente la pressione di esercizio a 1800 bar in caso di blocco o di guasto nel cir- cuito di controllo elettronico. Comando elettronico dell’iniezione Gli iniettori sono di tipo meccanico a pressione differenziale comandati dalla centralina elettro- nica. Sono fissati sulla testata e iniettano gaso- lio direttamente nelle camere di combustione realizzate nel cielo del pistone. L’iniezione di carburante è di tipo sequenziale. Gli iniettori vengono comandati singolarmente secondo I’ordine di fase con un intervallo di rota- zione dell’albero motore di 180° (4 cilindri) tra un’iniezione e l’altra. Come in tutti i motori diesel, l’iniezione determi- na automaticamente anche la combustione del gasolio per via dell’elevatissima temperatura dovuta alla compressione dell’aria all’interno del cilindro. L’iniezione inizia alla fine della fase di compressione di ciascun cilindro ed è suddivisa in tre fasi consecutive: • la pre-iniezione, • l’iniezione principale, • la post-iniezione. L’istante di iniezione (anticipo) varia rispetto al PMS in base alle condizioni di funzionamento del motore così come la durata (tempo) e la pressione di iniezione del gasolio. Nella fase di avviamento il tempo di iniezione viene incrementato, rispetto al funzionamento al minimo, per facilitare l’avviamento del motore. Controllo della quantità di gasolio La quantità di gasolio iniettata dipende dalla pressione di iniezione e dal tempo di iniezione. La centralina elettronica adegua questi parame- tri principalmente in base ai segnali del poten- ziometro dell’acceleratore, del sensore di pres- sione assoluta e del sensore di giri motore agendo sul regolatore di pressione nella pompa di alta pressione e sul comando degli iniettori. Il corretto ordine di iniezione viene determinato durante la fase di avviamento in base al segnale del sensore (di fase) di riferimento del cilindro 1. Dopo I’avviamento la sequenza di iniezione viene ripetuta tenendo conto solo del segnale del sensore di giri. L’iniezione viene inibita quan- do la pressione del gasolio è inferiore a 150 bar o superiore a 1800 bar, oppure se il regime del motore supera circa 5000 giri/min. Controllo dell’anticipo di iniezione L’anticipo di iniezione viene determinato princi- palmente in base alla quantità di gasolio da iniettare (tempo e pressione di iniezione) e viene quindi corretto in base alla temperatura del motore e del gasolio, al regime motore e al segnale di detonazione. Controllo della pressione di iniezione La pressione di iniezione influisce sulla quantità di gasolio iniettato, sulla nebulizzazione del gasolio iniettato, sulla forma del getto e sul tempo effettivo di iniezione, cioè sul ritardo tra il comando elettrico e l’effettiva apertura e chiusu- ra del polverizzatore. Questi parametri influiscono sulla potenza svi- luppata dal motore, sulla rumorosità, sulle emis- sioni allo scarico e sul consumo. La pressione di iniezione viene regolata dalla centralina 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 della temperatura del motore e del gasolio. Controllo della temperatura motore e della tem- peratura gasolio La temperatura del gasolio viene costantemente controllata attraverso un apposito sensore posi- zionato sulla pompa di alta pressione; quando viene superato il valore di 110°C viene ridotta la pressione di iniezione per prevenirne ulteriori innalzamenti. La temperatura del motore viene controllata attraverso un termistore posizionato sul corpo del termostato; in base ai valori di esercizio rag- giunti la centralina elettronica adegua il tempo e la pressione di iniezione. Controllo del regime del minimo e del regime massimo Il regime del minimo viene regolato in base alla temperatura del motore attraverso il controllo della pressione e dei tempi di iniezione. Il regime massimo del motore viene limitato ai valori prestabiliti riducendo progressivamente il http://vnx.su/
  • 9. RGZ Magneti Marelli 2004 9 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE tempo di iniezione man mano che il motore si approssima al regime massimo previsto oppure inibendo completamente l’iniezione se il motore supera il regime di circa 5000 giri/min. Arresto dell’iniezione in rilascio Quando si rilascia l’acceleratore la centralina elet- tronica annulla il comando degli iniettori in base al segnale del potenziometro dell’acceleratore. Il comando degli iniettori viene poi ripristinato quando il motore si approssima al regime del minimo. Candelette di preriscaldamento e riscaldamento ausiliario Le candelette vengono alimentate dall’apposito modulo di preriscaldamento comandato dalla cen- tralina elettronica, diventano incandescenti e faci- litano l’accensione del gasolio a motore freddo. Dopo I’avviamento le candelette continuano an- cora ad essere alimentate per migliorare la mar- cia a motore freddo (post-riscaldamento). L’accensione delle candelette così come un loro eventuale malfunzionamento vengono segnalati dall’apposita spia sul quadro strumenti. I tempi di pre e post-riscaldamento variano in funzione della temperatura del motore e dell’aria aspirata. In alcuni mercati con climi particolarmente fred- di è prevista la presenza di un riscaldamento ausiliario costituito da una o più sonde di riscal- damento elettriche immerse nel liquido di raf- freddamento del motore ed alimentate da relè comandati dalla centralina elettronica. Questo sistema riduce il tempo necessario al motore per raggiungere la temperatura di eserci- zio e limitare le emissioni inquinanti allo scarico. Controllo delle emissioni inquinanti Le emissioni inquinanti allo scarico vengono limitate attraverso un accurato controllo della pressione, del tempo e dell’anticipo di iniezione e attraverso l’utilizzo di una valvola EGR di rici- clo dei gas di scarico comandata dalla centrali- na elettronica finalizzata a ridurre la formazione di ossidi di azoto. Autodiagnosi dei guasti La centralina elettronica riconosce e memorizza eventuali guasti presenti nell’impianto che posso- no essere visualizzati dallo strumento di diagnosi. In caso di anomalia viene adottata una procedura di emergenza, segnalata con l’accensione della “spia” di avaria impianto sul quadro strumenti. Immobilizzazione motore Il sistema di iniezione elettronica diesel Delphi Common Rail è collegato all’unità di controllo abitacolo che gestisce I’antifurto e il sistema di immobilizzazione del veicolo. Collegamento con il sistema di climatizzazione Il sistema di iniezione elettronica diesel Delphi Common Rail ha dei collegamenti con il sistema di climatizzazione (sensore pressione circuito frigorigeno, relè attivazione compressore, richie- sta inserimento compressore,...), o collegamen- ti con la centralina clima (K9K 700). Collegamento in rete Multiplex La centralina elettronica è inserita in una rete Multiplex e comunica con altri sistemi (Air-Bag, ABS, unità 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 rumorosità di funzio- namento del motore, generata dal processo di combustione. • Minori emissioni inquinanti. • Minor consumo di combustibile. • Prestazioni elevate, con un consistente aumento della coppia motrice ai bassi e medi regimi motore in condizioni di pieno carico. Riduzione rumorosità Il rumore generato dalla combustione è causato dall’aumento rapido della pressione all’interno del cilindro. Inoltre la combustione non si inne- sca nel momento in cui il gasolio viene iniettato. Infatti devono prima vaporizzarsi le goccioline e per esse devono svilupparsi specifiche trasfor- mazioni chimiche. Solo quando questi processi si sono realizzati si innesca la combustione, che è dunque in ritardo rispetto l’inizio dell’iniezione. In questo intervallo di tempo aumenta la carica di gasolio introdotta nel cilindro, che provoca dunque un aumento violento della pressione nel cilindro quando si brucia. Effettuando delle pic- cole iniezioni dette pilota, prima di quella princi- http://vnx.su/
  • 10. 10 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi pale, è possibile innalzare la temperatura nel cilindro in modo da diminuire il ritardo di accen- sione della quantità più importante di gasolio iniettata immediatamente dopo (iniezione princi- pale). In questo modo è possibile limitare la generazione del rumore, poiché si evita l’accu- mulo di gasolio in camera, controllando dunque l’aumento della pressione che risulta essere più graduale. Si noti che l’iniezione pilota, serve anche per recuperare il ritardo che c’è tra il comando elettrico di iniezione e l’inizio effettivo dell’erogazione del combustibile. Tale ritardo è intrinseco alla struttura dell’iniettore. Minori emissioni inquinanti Le emissioni inquinanti più importanti in un motore 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, è pos- sibile limitare la portata d’aria, ottenendo una combustione meno vigorosa e dunque generan- do meno calore, che rappresenta la causa di generazione degli NOx). Il particolato (polveri di fuliggine) è invece generato da una nebulizza- zione del combustibile con goccioline troppo grosse. Queste non riescono a vaporizzare completamente quando entrano in contatto con l’aria incandescente presente nel cilindro e subi- scono un processo di craking che produce com- posti di carbonio (la fuliggine). Con il sistema Common Rail è possibile aumentare la pressio- ne, in modo da utilizzare polverizzatori che rie- scono a generare goccioline del combustile con diametro molto piccolo, favorendo la loro vapo- rizzazione e dunque limitando la generazione di fuliggine. Gli idrocarburi incombusti si formano invece in quelle zone della camera di combu- stione più fredde, dove giunge con difficoltà il fronte di fiamma della miscela aria - gasolio che sta bruciando. Per limitare questo fenomeno è indispensabile generare particolari turbolenze all’interno del cilindro (ottenute grazie alla forma toroidale della testa del pistone che provoca moti 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 modo che la superficie delle loro pareti rimanga sem- pre molto calda. Minore consumo di combustibile Il risparmio di combustibile viene ottenuto, cali- brando in modo opportuno la quantità di combu- stibile iniettata e gli anticipi dell’iniezione. In que- sto senso il sistema Common Rail si rivela molto flessibile, permettendo la scelta di specifiche strategie. 2.3 Maggiori prestazioni L’aumento delle prestazioni deriva da un elevato rendimento termodinamico del motore, ottenuto anche grazie ad un sistema di iniezione diretta Common Rail. Inoltre per ottenere molta coppia ai bassi regimi è importante iniettare una ade- guata quantità di combustibile. Poiché il tempo di iniezione è fisicamente limitato dal periodo di durata della fase di compressione ed espansio- ne, per aumentare il combustile erogato è neces- sario innalzare la pressione di iniezione (la por- tata è proporzionale alla radice quadrata della pressione). Il Common Rail permette un gestione specifica della pressione dell’iniezione. Fig. 4 - Confronto prestazioni iniezione diretta /indiretta Le due curve in alto mostrano il guadagno di cop- pia motrice a parità di regime e la riduzione del regime a parità di coppia. Il confronto viene fatto tra un impianto ad iniezione diretta (DI curva con- tinua) ed uno ad iniezione indiretta (IDI curva tratteggiata). Le due curve in basso mostrano invece la riduzione del particolato, sempre con- frontando un motore alimentato con un impianto DI ed uno alimentato con un impianto IDI. http://vnx.su/
  • 11. RGZ Magneti Marelli 2004 11 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Questo schema confronta la flessibilità delle strategie di iniezione di diversi impianti di ali- mentazione. Come si nota il sistema Common Rail permette un controllo globale elettronico dell’anticipo di iniezione, della portata, con la possibilità di generare iniezioni pilota e post inie- zioni. (DPC = pompa rotativa iniezione indiretta Delphi, DPC-N = Pompa rotativa iniezione indi- retta Delphi con gestione elettronica dell’anticipo e di altre funzioni ausiliarie, EPIC = pompa rota- tiva per iniezione diretta o indiretta con controllo elettronico totale). Fig. 5 - Confronto riduzione particolato iniezione diretta /indiretta Fig. 6 - Confronto lay-out camera combustione iniezione indiretta/diretta A sinistra è visualizzato un sistema di iniezione Diesel indiretta con precamera, a destra è inve- ce rappresentato il lay-out di una iniezione diret- ta Diesel con camera di combustione toroidale, ricavata nel centro del pistone per generare la corretta turbolenza. Nel caso del sistema indi- retto la turbolenza è invece generata dalla pre- camera stessa. http://vnx.su/
  • 12. 12 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Fig. 7 - Posizione iniettore in camera di combustione In questa immagine è rappresentata la posizio- ne di un iniettore Common Rail all’interno della camera di combustione. Come sul suo lato arri- va il condotto che porta il gasolio con alta pres- sione, sopra c’è la connessione elettrica e sulla testa dell’iniettore c’è il tubo che conduce il gasolio di scarico verso il circuito di ritorno al serbatoio. 3. Circuito idraulico sistema Com- mon Rail Delphi 3.1 Introduzione L’immagine mostra i componenti base del circui- to idraulico del sistema Common Rail della Delphi: filtro (filter), pompa ad alta pressione con integrata quella di trasferta (high pressure pump with integrated transfer pump), rail tubolare (tubolar rail), condotti ad alta pressione metallici (high pressure pipes), iniettori con controllo elet- tronico (electronically controled injectors). Si vedono poi il sensore di pressione (pressure sensor) 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 dal serbatoio per innescare la sezione di pressuriz- zazione. Un filtro ferma le impurità contenute nel combustibile. La pompa ad alta pressione invia il combustibile al Rail (che può essere tubolare o a “ragno”) e da qui agli iniettori. Fig.8 - Componenti del circuito alimentazione carburante http://vnx.su/
  • 13. RGZ Magneti Marelli 2004 13 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Legenda 1 Centralina elettronica 2 Pompa di alta pressione con integrata quella di trasferta 3 Rail tubolare 4 Sensore di pressione 5 Condotti ad alta pressione metallici 6 Elettroiniettori con controllo elettronico 7 Filtro combustibile 8 Tubazione ritorno combustibile Funzionamento circuito alimentazione Il circuito di alimentazione carburante è suddivi- so in due sezioni: Il circuito di bassa pressione comprende il ser- batoio, la tubazione di alimentazione, il filtro, la pompetta manuale di innesco, la pompa di ali- mentazione primaria (pompa di trasferta) all’in- terno del corpo pompa, le tubazioni di collega- mento, la tubazione di ritorno al serbatoio, le tubazioni di ritorno dagli iniettori. Il circuito di alta pressione comprende la pompa di alta pressione con il regolatore di pressione e il sensore di temperatura gasolio, il raccordo di alta pressione, I’accumulatore di alimentazione iniettori con il sensore di pressione gasolio e gli iniettori a comando elettrico. Il gasolio prelevato dal serbatoio attraverso il fil- tro viene pressurizzato a bassa pressione (6 bar) dalla pompa di trasferta all’interno del corpo pompa. Il carburante in eccesso ritorna al serbatoio attraverso l’apposita tubazione. La pompa di alta pressione, alimentata dal gasolio pressurizzato a bassa pressione ruotan- do genera l’alta pressione per l’accumulatore di alimentazione iniettori. Entrambe le pompe sono azionate dal cinemati- smo della distribuzione. Il corpo pompa è dotato di un’elettrovalvola di regolazione pressione comandata dalla centralina iniezione e di un sensore di temperatura gasolio. L’accumulatore, che contiene il gasolio pressu- rizzato per l’alimentazione degli iniettori com- prende anche un sensore che ne rileva la pres- sione di esercizio. Per depressurizzare l’impianto (ad esempio nel caso in cui debbano essere fatti degli interventi), vengono pilotati gli iniettori in modo specifico, tra- mite comando impartito con la diagnosi. Questi si aprono per un tempo sufficientemente lungo che consente il ricircolo del combustibile verso il loro circuito di ritorno. Tale tempo non è però 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 contiene anche quella di trasferta, alimenta il collettore (“ragno”) al quale sono collegati gli iniettori tra- mite tubi metallici. Sul “ragno” è installato anche il sensore di pressione. Allo stadio di pressuriz- zazione (pompanti) viene inviata solo la portata di gasolio necessaria per raggiungere la pres- sione stabilita dalle strategie di controllo. Questa regolazione avviene tramite un specifica elettro- valvola montata sul corpo pompa e pilotata dalla centralina. Fig. 9 - Complessivo pompa di alta pressione La pompa di alta pressione è costituita da due unità: • la pompa di alimentazione, denominata pompa di trasferta, che aspira gasolio dal ser- batoio e alimenta a bassa pressione la pompa di alta pressione; http://vnx.su/
  • 14. 14 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi • la pompa di alta pressione vera e propria che fornisce gasolio pressurizzato al condotto di alimentazione iniettori. Entrambe le unità sono azionate dallo stesso alberino trascinato dall’ingranaggio della distri- buzione. E’ composta sostanzialmente da un anello con quattro camme interne e da due sezioni pom- panti disposte radialmente, azionate dalla camma stessa. La testa idraulica con i pompanti è fissa, mentre l’anello con le quattro camme viene fatto ruotare dall’albero. Poiché nel siste- ma Common Rail le iniezioni non dipendono dalla forma delle camme, quest’ultime sono state progettate in modo da generare un aumento gra- duale delle pressione nel pompante, limitando notevolmente le conseguenti vibrazioni e perciò Legenda 1 Corpo pompa 2 Albero di trascinamento 3 Anello a camme rotante 4 Cuscinetto anteriore 5 Cuscinetto posteriore 6 Entrata gasolio dal filtro 7 Pompa di trasferta 8 Rulli con pattini 9 Pistoncini pompanti alta pressione la rumorosità. La pompa di trasferta genera una portata di combustibile con pressione pratica- mente costante, grazie all’azione di una partico- lare valvola di regolazione. Una elettrovalvola controllata dalla centralina, regola la portata di combustibile diretta ai pompanti. Le strategie di regolazione determinano perciò la quantità di gasolio che deve essere pressurizzata ed inviata agli iniettori. Lo spillamento del combustibile non avviene perciò sul Rail, in questo modo si evita di innalzare la pressione di una frazione di gasolio, che viene poi scaricato verso il serbatoio, dun- que si limita l’energia meccanica necessaria per far funzionare la pompa ad alta pressione. Inoltre non spillando combustibile ad elevata pressione dal Rail, si evita di far entrare nel serbatoio il gasolio caldo (si ricordi che il processo di com- pressione innalza la temperatura del fluido). 10 Condotto di alimentazione 11 Valvola di alta pressione 12 Valvola di ingresso 13 Testa idraulica (statore) 14 Uscita gasolio ad alta pressione 15 Valvola regolatrice pressione di trasferta 16 Elettrovalvola di regolazione pressione 17 Guarnizione di tenuta Fig. 10 - Sezione longitudinale pompa di alta pressione http://vnx.su/
  • 15. RGZ Magneti Marelli 2004 15 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Fig. 11 - Sezione trasversale pompa di alta pressione Legenda 1 Corpo pompa 3 Anello a camme rotante 6 Entrata gasolio 8 Valvola di alta pressione 9 Pistoncino pompante 18 Testa idraulica (statore) 19 Pattino con rullo di contatto 20 Camera di alta pressione 21 Valvola di entrata 22 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 all’a- nello con camme, grazie all’azione di una molla. Il combustibile che si trova alla pressione impo- sta dalla pompa di trasferta, apre la valvola di ingresso ed entra nel pompante. In questa fase la valvola di mandata è chiusa poiché esterna- mente è sottoposta alla elevata pressione pre- sente nel Rail. A sinistra si osserva la fase di aspirazione, a destra la struttura della valvola di aspirazione. Il gasolio con la pressione di trasferta, entra nei due pompanti attraversando la valvola di aspira- zione. http://vnx.su/
  • 16. 16 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Fig. 13 - Dettaglio fase di mandata Fase di pressurizzazione della sezione ad alta pressione I rulli dei pompanti iniziano a percorrere la rampa di salita delle camme nell’anello. La pressione del combustibile aumenta e quando supera quella imposta dalla pompa di trasferta, chiude la valvo- la di ingresso. Quando a causa dell’azione del pompante, viene raggiunta la pressione che de- termina l’apertura della valvola di mandata, cioè la pressione che supera quella presente nel Rail (la forza della molla sulla sfera della valvola è ininfluente), il combustibile viene inviato nel Rail stesso. Il pompante torna poi nella zona di aspirazione e poiché il suo volume è vuoto, permette l’in- gresso del gasolio come già descritto. A sinistra si osserva la fase di mandata, mentre a destra la struttura della valvola di mandata. Quando il gasolio supera la pressione presente nel Rail, apre la valvola di scarico e fluisce verso il Rail stesso. Poiché la pompa ad alta pressione non deve più distribuire il combustibile, ma unicamente pres- surizzarlo, non è teoricamente necessario che sia in fase con il funzionamento del motore. In realtà essa è posizionata sul sistema della distri- buzione in modo da sincronizzare le variazioni di coppia dell’albero a camme delle valvole con Fig. 14 - Diagramma pressione rail / rpm quelle presenti sul suo albero (dovute alle fasi di aspirazione e pressurizzazione), in modo da sol- lecitare nel minor modo possibile la cinghia della distribuzione. Inoltre è indispensabile una fasa- tura della pompa ad alta pressione, anche per evitare dinamiche troppo veloci delle variazioni della pressione nel Rail (la mandata della pompa 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 l’andamento che deve avere la pressione nel Rail in funzione del regime di rotazione del propulsore. Come si nota all’avvia- 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), per permettere l’accensione del propulsore. http://vnx.su/
  • 17. RGZ Magneti Marelli 2004 17 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE La pompa di trasferta E’ integrata nel corpo della pompa ad alta pres- sione. E’ volumetrica ed è composta da alette che si muovono all’interno di un volume variabi- le, trascinate dall’albero della pompa. In questo modo viene aspirato il combustibile e compres- so verso la mandata. Fig. 15 - Sezione pompa di trasferta Legenda 1 Albero di trascinamento 2 Corpo pompa 3 Rotore 4 Paletta 5 Molla 6 Condotto con camera di aIta pressione 7 Condotto con camera di mandata 8 Cilindretto “con feritoie” 9 Pistoncino di regolazione 10 Molla tarata 11 Entrata gasolio Fig. 16 - Ciclo di lavoro pompa trasferta La pompa di trasferta ha un rotore (che si muove nel disegno in senso orario), nel quale sono inserite le alette che spazzolano un volume cir- colare eccentrico. L’aumento del volume nella posizione 2 genera depressione sufficiente a richiamare il combustibile dal serbatoio. Con il volume in 3 e in 4, si genera la pressurizzazione e poi la mandata. Una valvola di regolazione (con sfera e molla), permette di mantenere la pressione del fluido sulla mandata della pompa di trasferta, ad un valore praticamente costante (6 bar detta pres- sione di trasferta). In questo modo vi è la cer- tezza che la portata di gasolio allo stadio di alta pressione, non può variare in funzione della pressione di trasferta, ma dipende solo dalla attuazione della elettrovalvola regolatrice. La valvola di regolazione della pressione di trasfer- ta, si apre quando la pressione del gasolio in mandata supera il valore della forza della molla sulla sfera. Il gasolio scaricato, viene ricircolato all’ingresso della pompa di trasferta che è in depressione. Fig 17 - Diagramma pressione/rpm Andamento della pressione di trasferta in fun- zione del regime della pompa. Come si nota superato un regime iniziale, la pressione di tra- sferta rimane pressoché costante al valore di 6 bar. http://vnx.su/
  • 18. 18 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi 3.3 Il circuito idraulico nel dettaglio La seguente immagine mostra tutti gli elementi del circuito idraulico del sistema di iniezione Common Rail DCR della Delphi. Fig 18 - Circuito idraulico Questa immagine descrive in dettaglio il circuito idraulico del sistema di iniezione DCR della Delphi. In cima al corpo della pompa ad alta pressione è visibile l’elettrovalvola che regola la portata di combustibile all’interno dei pompanti. A sinistra è posizionata la valvola che regola la pressione di trasferta mantenendola costante ad un valore di circa 6 bar. A destra quella che limi- ta il valore massimo dell’alta pressione, man- dando il gasolio verso il ritorno al serbatoio. Il combustibile in pressione arriva al condotto sfe- rico (“ragno”), dal quale partono i tubi metallici che alimentano gli iniettori. Su questo condotto sferico è montato il sensore di pressione del gasolio, utilizzato dalla centralina per comanda- re la elettrovalvola che regola la portata di com- bustibile all’ingresso dei due pompanti. Il gasolio spillato dall’iniettore, è diretto verso il Venturi dal quale parte il tubo di ritorno diretto al filtro e poi al serbatoio. Questo Venturi serve per generare una 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 corpo del filtro, poiché il gasolio che circola in esso può essere utilizzato per riscaldare il combustibile aspirato dal serbatoio (una valvola all’interno del supporto filtro permette questo tipo di funzione). http://vnx.su/
  • 19. RGZ Magneti Marelli 2004 19 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Fig 19 - Complessivo filtro gasolio Al filtro del gasolio giungono quattro tubazioni (tre sopra uno sul lato sinistro): una del ritorno combustibile dagli iniettori e dalla pompa ad alta pressione, uno del ritorno combustibile verso il serbatoio, uno del pescaggio combustibile dal serbatoio (con pompetta manuale per l’innesco del circuito visibile a destra), uno per portare il combustibile 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 spilla dal “ragno” il combustibile in eccesso, per avere al suo interno la pressione desiderata. Questo modo di operare porta a due evidenti vantaggi: • Non si spreca lavoro meccanico con la pompa, per innalzare la pressione di una fra- zione di combustibile che deve poi essere scaricata. • Non si scarica nel serbatoio una quantità di combustibile precedentemente pressurizzata e dunque con elevata temperatura. Questo evita di utilizzare scambiatori di calore sulla linea di ritorno del circuito idraulico. L’elettrovalvola di regolazione del flusso di com- bustibile verso lo stadio di alta pressione, (detta IVM), è montata sulla pompa. E’ alimentata dal gasolio che arriva dalla pompa di trasferta attra- verso due fori radiali e invia la quantità di gaso- lio regolata attraverso un foro assiale. Un suo filtro deve intrappolare eventuali impurità presenti nel combustibile. Sulle due estremità dell’otturatore della elettrovalvola, agiscono due molle con diversa costante elastica. Una bobina muove l’otturatore in modo proporzionale alla corrente con cui è alimentata. La portata di gaso- lio che deve essere inviata ad ogni pompante, deve essere pari alla somma della portata che deve essere iniettata, con quella che inviata all’i- niettore viene spillata (mandata al ritorno) e con quella utilizzata per far aprire l’iniettore (presente nel volume di controllo e nelle canalizzazioni interne). La IVM è normalmente aperta quando non viene alimentata con corrente, dunque non può essere utilizzata per spegnere il motore interrompendo il flusso di combustibile. Legenda 1 Uscita gasolio a bassa pressione verso testa idraulica 2 Guarnizione di tenuta 3 Entrata gasolio a bassa pressione dalla pompa di trasferta 4 Pistoncino di regolazione 5 Corpo valvola 6 Nucleo mobile di regolazione 7 Avvolgimento elettrico 8 Alloggiamento complessivo valvola 9 Molla di bilanciamento Fig.20 - Sezione regolatore di pressione gasolio http://vnx.su/
  • 20. 20 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Il gasolio in uscita dalla pompa di trasferta, arriva alla IVM in direzione radiale, la portata regolata esce in direzione assiale verso i pompanti. Un fil- tro ferma eventuali impurità. La molla di destra serve per mantenere in posizione l’elemento mobile, che agisce sull’otturatore il cui movimen- to è contrastato dalla molla (con costante più 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, nel quale si innesta quello in gomma che arriva dagli iniettori. Non è visibile quello metallico che porta il combustibile in pressione al “ragno”. La connessione verde (3) è del sensore della tem- peratura del gasolio, la connessione marrone (4) è dell’elettrovalvola che regola la portata di gasolio verso i pompanti I parametri base che la centralina utilizza per determinare l’entità del controllo della IVM sono: • il regime del motore, • la portata di combustibile da erogare al motore, • la pressione che deve essere raggiunta all’in- terno del “ragno” (domanda della pressione), • la pressione effettivamente presente all’inter- 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, poiché la turbolenza dell’aria aspirata all’interno dei cilindri è massima, è possibile bruciare perfettamente una elevata quantità di gasolio, raggiungendo dunque delle ottime prestazioni. Poiché però in queste condizioni i tempi di iniezione non possono essere troppo lunghi poiché la fase di espansione è breve, occorre aumentare la pressione per ottenere una sufficiente portata di combustibile erogato. • In condizioni di basso regime o basso carico, la turbolenza dell’aria aspirata all’interno del cilindro è bassa e dunque deve essere limita- ta anche la portata di combustibile necessaria per l’alimentazione. In questo caso viene ridotta anche la pressione per far si che lo spray del combustibile non raggiunga parti della camera dove la sua combustione non è perfetta, evitando di provocare inquinamento. La domanda di pressione nel “ragno” tiene poi conto della temperatura dell’aria, della tempera- tura del liquido di raffreddamento e della pres- sione atmosferica (correzione altimetrica). Un particolare valore di tale domanda viene elabo- rato durante l’avviamento per permettere l’ac- censione immediata del motore. Inoltre si tiene conto anche della temperatura del combustibile, per non ricircolare nel serbatoio un flusso di gasolio troppo caldo. Fig. 22 - Ragno alimentazione iniettori http://vnx.su/
  • 21. RGZ Magneti Marelli 2004 21 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE 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 viene determinata la corrente di attuazione in base al regime motore e alla portata di combustibile che deve essere assicurata. Un controllo in anello chiuso, che monitorizza la pressione presente nel ragno confrontandola con quella obiettivo che deve essere raggiunta, permettere di cor- reggere la corrente. (Il regolatore in anello chiu- so è del tipo proporzionale - integrativo - deriva- tivo). Caratteristiche elettriche L’elettrovalvola di regolazione pressione viene alimentata a 12 V e comandata con un negativo ad onda quadra frequenza 2 KHz. Attenzione: Non alimentare mai la IVM direttamente con la tensione della batteria. 3.4 Elettroiniettori Gli elettroiniettori del sistema Common Rail sono costituiti da due parti: • la parte superiore con la valvola pilota (valvo- la di comando iniezione) e I’attuatore elettro- magnetico, • la parte inferiore con il dispositivo meccanico di iniezione e il corpo polverizzatore. Gli elettroniettori sono comandati dalla centrali- na elettronica e consentono iniezioni multiple. Sono pilotati in corrente e hanno dimensioni molto contenute per poter essere montati sulle teste dei motori Diesel di piccola cilindrata Fig. 24 - Iniettore su motore http://vnx.su/
  • 22. 22 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi L’orifizio di scarico comunica con la camera di controllo sopra la testa dello spillo. Il volume attorno all’otturatore si trova alla stessa pressio- ne di quello di controllo. Fig. 26 - Camera di controllo Legenda 6 Orifizio di riempimento 7 Orifizio di scarico 8 Camera di controllo 9 Orifizio alimentazione iniettore Fig. 25 - Otturatore elettrovalvola Legenda 1 Contatto che assicura la tenuta 2 Volume in depressione 3 Orifizio di scarico 4 Valvola 5 Volume in alta pressione Sulla testa dell’iniettore arriva il tubo metallico con il gasolio in pressione, subito sotto c’è quel- lo in gomma per il ritorno del combustibile spilla- to. In basso il cablaggio elettrico dell’alimenta- zione. A destra dell’iniettore è visibile la connes- sione elettrica della candeletta. A causa delle alte pressioni presenti nel circuito idraulico (circa 1600 bar), è impossibile sposta- re velocemente lo spillo del polverizzatore, tra- mite la generazione di un campo magnetico. Per ottenere movimenti rapidi dello spillo, sarebbe infatti necessario avere elevate correnti di pilo- taggio ed una elettronica adeguatamente dimensionata per generare tali correnti. Lo spil- lo viene perciò mosso facendo variare con una elettrovalvola, la pressione presente nella came- ra (o volume) di controllo posta sopra la sua testa. Inoltre utilizzando basse correnti si limita l’effetto Joule (dissipazione termica della poten- za elettrica). Quando lo spillo deve sollevarsi, la centralina pilota l’elettrovalvola presente nell’iniettore in modo da scaricare la pressione del gasolio pre- sente nel volume di controllo. Il combustibile che arriva anche sulla punta dello spillo, solleva lo spillo stesso e viene nebulizzato dai fori del pol- verizzatore. Quando lo spillo deve chiudersi, la centralina smette di pilotare l’elettrovalvola presente nell’i- niettore, in modo da ristabilire la pressione nel volume di controllo. Questa pressione sommata al carico di una molla che spinge lo spillo, fa in modo che lo spillo stesso si chiuda terminando l’erogazione del carburante attraverso i fori del polverizzatore. Per poter comandare l’elettrovalvola presente all’interno dell’iniettore con dinamiche brevi, è necessario che il corpo mobile sia leggero e compia corse brevi. Inoltre la forza necessaria che deve essere vinta è piccola poiché l’elettro- valvola si trova in equilibrio idraulico e cioè le pressioni che agiscono su di essa si equivalgo- no. Dunque deve essere generata solo una forza debole e contraria alla molla che mantiene in posizione chiusa l’otturatore della elettroval- vola. http://vnx.su/
  • 23. RGZ Magneti Marelli 2004 23 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE L’orifizio di riempimento è quello che alimenta il volume di controllo, l’orifizio di alimentazione dell’iniettore porta il gasolio in pressione sulla base dello spillo. Funzionamento La centralina elettronica comanda gli iniettori mediante impulsi elettrici della durata massima di 1,5 ms (3 ms max in avviamento). Il gasolio pressurizzato ad alta pressione viene iniettato direttamente nelle camere di combustione. Un filtro laminare posto nel raccordo di entrata del carburante previene l’ingresso di impurità all’in- terno dell’iniettore. Il comando di iniezione avviene singolarmente secondo I’ordine di fase del motore. Fig. 27 - Particolare del polverizzatore in sezione Legenda 1 Gasolio ad alta pressione 2 Attuatore elettromagnetico 3 Valvola comando iniezione 4 Distanziale 5 Molla di chiusura ago polverizzatore 6 Corpo polverizzatore 7 Fondello di chiusura iniettore 8 Ago polverizzatore 9 Foro polverizzazione gasolio Le fasi di funzionamento dell’iniettore sono le seguenti. Prima fase: l’elettrovalvola è chiusa, nel volume di controllo e sulla base dello spillo agisce il gasolio con la medesima pressione, lo spillo è perciò mantenuto in posizione chiusa dall’azione della molla presente nel volume di controllo. Seconda e terza fase: si apre l’elettrovalvola e il gasolio nel volume di controllo comincia a fluire verso il volume di depressione, per essere poi inviato verso il circuito di ritorno (scarico) dell’i- niettore. Scende la pressione nella camera di controllo e il gasolio sulla base dello spillo lo alza per poi uscire attraverso i fori del polveriz- zatore. Quarta e quinta fase: l’elettrovalvola si chiude, aumenta la pressione nel volume di controllo e sommandosi all’azione della molla, lo spillo si chiude. Fig.28 - Diagramma corrente di comando iniettori Il diagramma mostra la corrente di comando del- l’iniettore, che ha sempre valori contenuti. Il primo livello di corrente è detto di richiamo (la bobina viene energizzata per provocare il solle- vamento dell’otturatore). Il secondo livello della corrente è detto di tenuta e mantiene in posizio- ne l’otturatore. Con questo particolare pilotaggio viene limitato il consumo di energia e la potenza dissipata in calore negli avvolgimenti elettrici. http://vnx.su/
  • 24. 24 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Fig. 29 - Elettroiniettore con codice di identificazione a 16 caratteri alfanumerici Legenda 1 Entrata gasolio alta pressione 2 Canale di ritorno 3 Connettore 4 Perno di taratura 5 Molla valvola 6 Dado 7 Rondella 8 Molla iniettore 9 Polverizzatore 10 Valvola 11 Bobina 12 Etichetta C2I La calibrazione individuale dell’iniettore (C2I) Anche se gli iniettori sono realizzati con lavora- zioni meccaniche estremamente precise (del- l’ordine di pochi milionesimi di millimetro), è impossibile eliminare le tolleranze di funziona- mento tra le diverse unità. 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 dell’iniettore nominale e una diversa apertura dell’iniettore reale. Per questo motivo è necessario calibrare via software cia- scun iniettore reale, al fine di ottenere la giusta quantità di combustibile iniettata. Si noti che rispetto l’impulso di comando, l’apertura dell’at- tuatore avviene con un ritardo. Così accade anche per la chiusura. Questo fatto è intrinseco alla struttura dell’iniettore. Attenzione Quando viene sostituito un iniettore in assi- stenza, è necessario inserire il codice del nuovo iniettore nella memoria della centrali- na. Se viene sostituita la centralina è 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 più precise, vengono elimi- nate “via software”. La centralina deve infatti ricevere in fase di montaggio di un nuovo iniet- tore, un codice a barre presente sull’iniettore stesso, che indica la sua precisa caratteristica di funzionamento. La centralina provvederà poi a recuperare le differenze tra i diversi elementi, pilotandoli in modo opportuno. http://vnx.su/
  • 25. RGZ Magneti Marelli 2004 25 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Fig. 31 - Diagramma erogazione quantità combustibile Questo diagramma mostra la quantità di combu- stibile erogata per un iniettore nominale e un iniettore reale, in funzione dell’impulso elettrico di comando. Come si nota esistono degli sco- stamenti (Offset) recuperati con la calibrazione via software. Funzionamento Il comando degli iniettori è costituito da un nega- tivo intermittente fornito separatamente dalla centralina elettronica a ciascun iniettore. Questo negativo di comando degli iniettori viene sempre fornito in due tempi: una brevissima pre- iniezione di durata fissa e I’iniezione vera e pro- pria di durata variabile in base alla quantità di gasolio richiesta ed alla pressione di esercizio. La suddivisione dell’iniezione in due tempi ha lo scopo di ridurre la rumorosità e la fumosità tipi- ca dei motori diesel. Il tempo di iniezione totale dipende principalmente dai segnali in ingresso provenienti dai sensori di posizione accelerato- re, di massa aria, di giri motore e di pressione gasolio. In determinate condizioni di funzionamento viene anche fornita una post-iniezione per ridur- re la formazione di ossidi di azoto. Caratteristiche elettriche Gli iniettori vengono alimentati a 12 V e coman- dati singolarmente con un negativo. Nota Gli iniettori sono classificati singolarmente durante il processo di fabbricazione mediante un codice a sedici caratteri alfanumerici che ne identifica le caratteristiche specifiche dovute alle tolleranze di fabbricazione. In caso di sostituzione di uno o più iniettori, il codice deve essere immesso nello strumento di diagnosi per adattare la mappatura della centra- lina elettronica alle specifiche degli iniettori mon- tati sul veicolo oggetto di diagnosi e controlli. http://vnx.su/
  • 26. 26 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi 4. Circuito elettronico, sensori e attuatori 4.1 Centralina Common Rail Delphi Il calcolatore utilizzato su questa vettura ha 112 vie, è prodotto dalla Delphi (tipo LVCR) ed ha una flash EPROM che contiene i dati per le stra- tegie di controllo. La centralina elettronica gesti- sce l’alimentazione del sistema di iniezione Common Rail. Il comando della spia di iniezione sul quadro strumenti avviene attraverso un negativo per il K9K 700, mentre viene gestito da rete CAN per le versioni successive K9K 702- 704-710. Il comando negativo del relè di alimentazione non viene interrotto al momento del disinseri- mento dell’accensione ma viene temporizzato per altri 10 secondi; pertanto il relè di alimenta- zione rimane attivo per tale periodo mantenendo I’alimentazione a tutti i componenti del sistema. Negli ultimi modelli l’interruttore inerziale è stato eliminato; pertanto il comando positivo del relè di alimentazione è permanente mentre quello negativo viene fornito dalla centralina elettronica sulla base del segnale di collisione proveniente dal sistema “Air Bag” su rete Multiplex attraver- so la centralina di carrozzeria. Fig. 32 - Ubicazione centralina elettronica Attenzione Quando viene sostituito un iniettore è 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 è 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 punti morti 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 alternata con frequenza e ampiezza variabili con la velo- cità dell’ albero motore. In base a questi segnali la centralina elettronica determina il regime del motore e la posizione del PMS ed elabora il segnale di comando degli iniettori (anticipo di iniezione). La resistenza dell’avvolgimento e l’isolamento dalla massa devono essere misurati con un mul- timetro in Ohm. http://vnx.su/
  • 27. RGZ Magneti Marelli 2004 27 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE 4.3 Sensore di fase cilindro 1 Il sensore di fase motore (di riferimento cilindro 1), è un sensore a effetto Hall che genera dei segnali a onda quadra. Il sensore è collegato alla centralina elettronica ed è fissato sul coper- chio della distribuzione in corrispondenza dell’al- bero a camme. Fig. 34 - 34 bis - Ubicazione sensore di riferimento cilindro 1 e segnale Il segnale di riferimento per la fase del motore viene generato al passaggio dell’incavo pre- sente su una ruota ricavata sullo stesso albero a camme. Il segnale viene utilizzato dalla cen- tralina elettronica solo durante l’avviamento del motore al fine di riconoscere la posizione del cilindro 1 e attivare Ia corretta sequenza di comando degli iniettori secondo I’ordine di inie- zione del motore. Un’avaria in questo sensore si manifesta sotto forma di mancato avviamen- to. Il sincronismo dei segnali giri motore e fase cilin- dro 1, può essere verificato a motore in moto mediante un oscilloscopio. Fig. 35 -Sincronismo segnali rilevati sui sensori giri/PMS - Fase 4.4 Sensore di posizione acceleratore Il sensore di posizione acceleratore è montato sul pedale dell’acceleratore. 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 dell’acceleratore in tensioni variabili che per- mettono alla centralina elettronica di riconoscere la posizione del pedale (carico motore) e le modalità di accelerazione (richiesta di potenza). Fig. 36 - Sensore pedale dell’acceleratore http://vnx.su/
  • 28. 28 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi L’utilizzo di due potenziometri permette la verifi- ca della coerenza dei segnali garantendo una maggior precisione della Iettura. Inoltre in caso di avaria di uno dei due potenziometri è garanti- to il funzionamento anche se in modo limitato (funzionamento in Recovery per permettere il raggiungimento dell’officina). Questo segnale è di fondamentale importanza per la centralina elettronica al fine di adeguare il tempo e la pressione di iniezione (e quindi il rap- porto aria- carburante) alle esigenze di guida del conducente e alle condizioni di funzionamento del motore. Esistono due tipi di potenziometro pedale acce- leratore. Uno con un punto di resistenza nella condizione di pieno carico, l’altro senza. Il primo è utilizzato per le vetture con il regolatore di velocità 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 è visibile il sensore della pressione di sovralimentazione (di colore nero), sotto (di colore grigio) quello della temperatura dell’aria a valle (mandata compressore). Questo sensore ubicato sul collettore di aspira- zione a valle del turbocompressore è provvisto internamente di una capsula sigillata da una membrana piezoresistiva deformabile (estensi- metro) la cui resistenza varia in funzione della deformazione subita. Un lato della membrana è sottoposto al vuoto assoluto di riferimento, mentre I’altro lato comu- nica attraverso un tubicino con il collettore di aspirazione. I valori rilevati possono variare da 1 bar a livello del mare fino a 2.2 bar con il turbo- compressore alla massima pressione di sovrali- mentazione. La deformazione della membrana dovuta all’a- zione della pressione causa una variazione della sua resistenza e di conseguenza della tensione in uscita dal sensore. In funzione del valore della tensione la centralina elettronica adegua la quantità di gasolio da iniettare e l’anticipo di inie- zione. Il sensore viene alimentato a 5V, mentre la ten- sione in uscita deve variare in modo continuo senza 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 è un termistore, un elemento semiconduttore la cui resistenza varia con la temperatura. E’ alloggiato nel termo- stato ed è collegato alla centralina elettronica. http://vnx.su/
  • 29. RGZ Magneti Marelli 2004 29 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Fig. 38 - Ubicazione sensore di temperatura motore La temperatura del motore viene rilevata dal sensore di temperatura motore a doppia uscita (posizionato sul termostato del circuito di raf- freddamento sotto la pompa del vuoto mossa dall’albero a camme.) attraverso il contatto con il liquido di raffreddamento. Il segnale trasmesso alla centralina elettronica è una tensione varia- bile con la temperatura. Il termistore utilizzato in questo impianto è di tipo NTC, a coefficienza di temperatura negativo. La resistenza interna del sensore e la tensione nel circuito sono inversamente proporzionali alla temperatura. All’aumentare della temperatura del liquido diminuisce la resistenza interna del sensore e diminuisce anche la tensione . Il segnale di temperatura motore viene utilizzato dalla centralina elettronica per adeguare il regi- me del minimo la pressione di iniezione e la pressione di iniezione del gasolio alle condizioni termiche del motore. Sui primi modelli un elemento del sensore era collegato direttamente con il quadro strumenti; nei modelli successivi (K9K 702-704) la trasmis- sione del segnale di temperatura e il comando di accensione 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 è allog- giato nel condotto di aspirazione aria dopo il fil- tro ed è collegato alla centralina elettronica. E’ un termistore di tipo NCT, cioè a coefficiente di temperatura negativo per il quale valgono le stesse considerazioni del sensore di temperatu- ra motore tenendo conto della diversa escursio- ne di temperatura alla quale viene sottoposto e del differente collegamento elettrico. Fig. 39 - Ubicazione sensore di temperatura aria aspirata Sopra (con connessione grigia) è visibile il sen- sore della temperatura dell’aria a monte (aspira- ta dal compressore), sotto il sensore della pres- sione di sovralimentazione (di colore nero). Il segnale di temperatura dell’aria aspirata per- mette alla centralina elettronica di adeguare I’anticipo di iniezione per ottimizzare la combu- stione. http://vnx.su/
  • 30. 30 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi 4.8 Sensore di temperatura aria compressa E’ alloggiato sul manicotto di entrata aria tra il turbocompressore (o lo scambiatore di calore sui motori da 80 CV) e il collettore di aspirazio- ne. E’ un termistore di tipo NCT, cioè a coeffi- ciente di temperatura negativo per il quale valgono le stesse considerazioni del sensore di temperatura aria aspirata tenendo conto della diversa escursione di temperatura alla quale viene sottoposto e del differente collegamento elettrico. Fig. 40 - Ubicazione sensore temperatura aria compressa Il segnale di temperatura dell’aria compressa (normalmente più alta dell’aria aspirata) permet- te alla centralina elettronica di adeguare I’antici- po di iniezione per ottimizzare la combustione in base alla temperatura dell’ aria in uscita dal tur- bocompressore. 4.9 Sensore di temperatura gasolio Il sensore di temperatura del gasolio (ubicato sul corpo pompa alta pressione) è una resistenza NTC cioè a coefficiente temperatura negativo. La resistenza del sensore diminuisce all’ aumentare della temperatura e provoca una diminuzione della tensione sul circuito dello stesso sensore. Il suo valore di resistenza è di circa 2.2 kOhm a 25°C. (Valore misurabile con accensione disin- serita, tra i due terminali del sensore, quando la sua connessione è stata scollegata). Il segnale trasmesso alla centralina elettronica è 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 I’anticipo di inie- zione in base al grado di viscosità, e quindi alla volatilità, del gasolio. Il segnale di temperatura presenta una tensione variabile da 4,5V (a freddo) a 0,5V (a caldo) in base alla temperatura raggiunta dal gasolio. 4.10 Interruttore del pedale freno Il segnale dell’interruttore del freno serve alla centralina elettronica per adeguare il tempo e la pressione di iniezione e migliorare l’effetto fre- nante del motore. 4.11 Sensore di pressione gasolio Il sensore di pressione gasolio è fissato sull’ accumulatore di alimentazione iniettori e serve a rilevare la pressione di iniezione del gasolio. E’ un sensore di pressione di tipo piezoresistivo ali- mentato a tensione costante dalla centralina elettronica. http://vnx.su/
  • 31. RGZ Magneti Marelli 2004 31 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE La resistenza interna e la tensione in uscita variano in funzione della deformazione dell’ ele- mento sensibile posto all’interno del sensore sottoposto 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 pressione gasolio in modo da mantenerla ai valori ottimali secondo Ie condizioni di funzionamento del motore. 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 d’aria aspirata, pres- sione aria nel collettore, temperatura motore, temperatura gasolio ed altri segnali secondari. Il segnale di pressione presenta una tensione variabile da 0,5V (bassa pressione) fino a 4,5V (alta pressione). 4.12 Sensore di detonazione Il sensore di detonazione è fissato sul mono- blocco sotto la testata ed è costituito da un cri- stallo piezoelettrico sensibile alle vibrazioni. Per- mette di rilevare le brusche variazioni di pressio- ne nelle camere di combustione dovute all’ac- censione non graduale del combustibile e di convertirle in segnali elettrici. In base alla tensione in uscita la centralina elet- tronica interviene modificando l’anticipo di inie- zione, la durata delle pre-iniezioni pilota e l’inter- vallo di tempo tra pre-iniezione e I’iniezione prin- cipale. Fig. 43 - Ubicazione sensore di detonazione Con un multimetro in milliVolt corrente alternata misurare la tensione sul sensore motore in moto e in accelerazione; la tensione aumenta con la rumorosità del motore. Per verificare il segnale collegare un oscilloscopio ai terminali del sensore. Fig. 44 - Segnale detonazione in accelerazione 4.13 Antifurto - centralina di carrozzeria e Rete Multiplex La centralina elettronica comunica con l’unità di controllo abitacolo della vettura per scambiare i dati relativi alla velocità del veicolo, al consumo di carburante, alla temperatura, il codice antifur- to per I’immobilizzazione del motore, etc. Le comunicazioni sono codificate secondo un de- terminato protocollo del costruttore ed immesse in rete Multiplex. http://vnx.su/
  • 32. 32 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi 4.14 Sensore di velocità veicolo Il sensore di velocità, presente sul K9K 700, è posizionato sul cambio ed è collegato alla cen- tralina elettronica e al quadro strumenti. E’ un sensore ad effetto Hall che genera dei segnali a onda quadra con frequenza proporzio- nale alla velocità del veicolo. Il segnale di velocità serve per modificare la pressione del gasolio, il tempo di iniezione e l’an- ticipo di iniezione allo scopo di garantire un fun- zionamento regolare ed omogeneo del motore nella marcia a bassa velocità e a basso regime. Nota Negli ultimi modelli il segnale di velocità veicolo non viene più generato dal sensore di velocità ma dai sensori del sistema ABS e trasmesso al sistema di iniezione sotto forma di segnale digi- tale codificato attraverso la rete Multiplex. 4.15 EGR (ricircolo dei gas di scarico) L’elettrovalvola dell’EGR integra il potenziome- tro di posizione, che permette alla centralina di effettuare un controllo in anello chiuso. Funzionamento La elettrovalvola dell’EGR è attivata quando: – la temperatura dell’aria è superiore a 15°C e quella del liquido di raffreddamento è superio- re a 70°C oppure la temperatura dell’aria è superiore a 50°C e quella dell’acqua è supe- riore a 40°C; – il regime motore è compreso tra 850 giri/min e 1000 giri/min.; – la portata gasolio iniettato supera un soglia prestabilita; – la pressione atmosferica è compresa tra 980 mbar e 1000 mbar. L’elettrovalvola dell’EGR viene chiusa, quando: – la tensione di alimentazione è inferiore a 9V; – il regime motore al minimo è 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 sensore della pressione di sovralimentazione, la elettro- valvola stessa non viene più alimentata. 4.16 Modulo di pre-riscaldamento Il modulo di pre-riscaldamento alimenta le can- delette prima e dopo I’avviamento del motore. I tempi di accensione delle candelette vengono determinati dalla centralina elettronica in base alla temperatura del motore e alla temperatura ambiente e vengono segnalati attraverso I’ac- censione delI’apposita spia sul quadro stru- menti. Dopo lo spegnimento della spia le candelette continuano ad essere alimentate, anche dopo l’avviamento del motore, per un tempo variabile in base alla temperatura al fine di ridurre la fumosità e le emissioni inquinanti allo scarico. http://vnx.su/
  • 33. RGZ Magneti Marelli 2004 33 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Fig. 46 - Ubicazione Modulo di pre-riscaldamento candelette 4.17 Modulo di riscaldamento ausiliario Nei paesi con climi molto freddi è previsto un riscaldamento addizionale del motore realizzato mediante uno o più elementi riscaldanti immersi nel liquido di raffreddamento alimentati elettrica- mente da due relè comandati dalla centralina elettronica in base alle condizioni ambientali. Lo scopo del sistema è di abbreviare il tempo necessario al motore per raggiungere la tempe- ratura di esercizio e ridurre le emissioni inqui- nanti. In figura sono rappresentati gli elementi di riscaldamento (A), immersi nel circuito di raf- freddamento del motore. Fig.47 - Modulo riscaldamento ausiliario liquido 5 Strategie di funzionamento 5.1 Le strategie dell’iniezione La determinazione della fase dell’iniezione prin- cipale Il valore base della fase dell’iniezione principale viene determinato dalla centralina in funzione del regime motore e della portata di combustibi- le, che deve essere iniettato (legata ovviamente al carico motore). Le correzioni effettuate su questi valori sono: • In funzione della temperatura dell’aria e del liquido di raffreddamento (è perciò possibile adattare l’anticipo di iniezione alla temperatura di funzionamento del motore e a quella dell’a- ria utilizzata poi come comburente in camera di combustione). Quando il motore è freddo la fase deve essere anticipata per permettere un corretto inizio della iniezione, mentre quando il motore è caldo questo anticipo deve essere diminuito per mantenere basse le temperature e 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 l’avviamento. Se infatti il motore è freddo, per i primi trenta secondi di funzionamento viene aumentato l’anticipo dell’iniezione principale per permet- tere un suo funzionamento regolare. Si noti che durante la fase dell’avviamento (cranking) l’anticipo dell’iniezione principale è pratica- mente annullato. In questo modo l’iniezione ha inizio in corrispondenza del PMS quando la temperatura dell’aria compressa è maggiore. Si facilita dunque l’accensione del combustibi- le (queste condizioni vengono ottenute con una specifica mappatura della fase dell’iniezio- ne principale). • In funzione dell’errore di pressione dovuto alla maggiore pressione presente nel “ragno” rispetto quella obiettivo che deve essere rag- giunta. In queste condizioni infatti con la fase nominale dell’iniezione principale, la rumoro- sità della combustione è elevata. http://vnx.su/
  • 34. 34 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi • In funzione della portata di gas ricircolati con l’elettrovalvola EGR. Infatti se la temperatura diminuisce troppo rapidamente è necessario aumentare l’anticipo dell’iniezione principale per sostenerla. La determinazione della fase dell’iniezione pilo- ta Il valore base della fase dell’iniezione pilota, viene determinato dalla centralina in funzione del regime motore e della portata iniettata. Le correzioni effettuate su questi valori sono: • In funzione della temperatura dell’aria e del liquido di raffreddamento. In questo modo è possibile adattare la fase dell’iniezione pilota alla temperatura del motore e dell’aria aspira- ta ed usata come comburente. • In funzione della pressione atmosferica (corre- zione altimetrica). La determinazione della portata principale da iniettare In condizioni di minimo viene determinata la por- tata principale in modo da evitare lo spegnimen- to del motore (questa condizione viene gestita anche durante la funzione di rilascio). Quando invece il conducente accelera, è la posizione del pedale acceleratore (rilevata da un potenziome- tro che genera un conseguente segnale elettri- co) ad essere considerata per determinare il valore della portata principale di combustibile da iniettare. Vengono poi fatte le correzioni relative alla condizione di funzionamento del motore ed anche in funzione di dispositivi esterni come ad esempio il cruise control, il sistema antislitta- mento ASR. Il minimo può essere accelerato per mantenere il motore acceso quando è freddo, nel caso in cui vengano attivati diversi carichi elettrici o ad esempio se l’utilizzatore accende il climatizzatore. In condizioni di carico parziale viene attivata una strategia di anti oscillazione con la quale viene regolarizzato il funzionamento del motore. Per svolgere questa funzione, la centralina analizza la dinamica del regime di rotazione del motore e corregge la portata di combustibile iniettato in ogni cilindro, rendendo l’erogazione del motore più 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 l’iniezio- ne pilota, viene determinata in funzione del regi- me motore e della portata totale (o complessiva) che deve essere iniettata (quella pilota più quel- la principale). Le correzioni vengono fatte in fun- zione della temperatura del liquido di raffredda- mento, della temperatura dell’aria aspirata e della pressione atmosferica. Se viene rilevata una anomalia sul sistema di alimentazione che compromette il controllo del tempo di iniezione e della pressione del combu- stibile, viene limitata la portata complessiva iniettata secondo tre diverse strategie, scelte in funzione della gravità del guasto: la prima garantisce il 75% delle prestazioni, la seconda garantisce il 50% delle prestazioni con regime massimo limitato a 3000 giri/min., la terza limita il regime minimo a 2000 giri/min.. Per facilitare l’avviamento del motore, durante tale fase viene aumentata la portata complessi- va del combustibile (in funzione della tempera- tura del liquido di raffreddamento). http://vnx.su/
  • 35. RGZ Magneti Marelli 2004 35 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Fig 48 - Diagramma comando iniettore Il sistema Common Rail DCR della Delphi, può effettuare fino a due iniezioni pilota (Pilot 1 e Pilot 2), una principale (Main) ed una post inie- zione (Post) utilizzata sempre per controllare meglio l’andamento della pressione in camera di combustione. Nella immagine è possibile vede- re in rosso la corrente di comando (Injection current) dell’iniettore e in verde la quantità di gasolio erogata (Injection rate) in corrisponden- za di ogni comando. Si noti che il comando avviene con un sensibile anticipo. Il controllo delle iniezioni pilota E’ già stato accennato che l’iniezione principale è preceduta da iniezioni pilota, che recuperano in parte il ritardo inevitabile di quella principale stessa, garantendo dunque che il processo di combustione venga innescato nell’istante corret- to. Questo particolare processo di alimentazione del motore, permette di limitare il suo rumore di funzionamento e le emissioni inquinanti. Natu- ralmente poiché il comportamento del motore non è mai simile ad ogni ciclo di funzionamento e poiché le parti meccaniche invecchiano modi- ficando inevitabilmente le loro caratteristiche, sul sistema Common Rail DCR della Delphi, tale processo è di tipo retroazionato, ovvero viene realizzato in base al reale stato di funzionamen- to del propulsore. Infatti tramite una tecnica chiamata APC (Accelerometer Pilot Control), che sfrutta il segnale di un accelerometro pie- zoelettrico montato sul monoblocco motore, il sistema è in grado di monitorare le vibrazioni del propulsore (processando unicamente quelle dovute al fenomeno della combustione), modifi- cando opportunamente le iniezioni pilota in modo da ridurre drasticamente la rumorosità e l’inquinamento. http://vnx.su/
  • 36. 36 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Fig. 49 - Diagramma controllo detonazione I diagrammi mostrano come varia il segnale generato dall’accelerometro (B e D) opportuna- mente filtrato modificando l’iniezione pilota da 200 microsecondi (E) a 260 microsecondi (C) il comando dell’iniettore (C) comprende sia quello dell’iniezione pilota sia quello dell’iniezione prin- cipale. Con una iniezione pilota breve la vibra- zione dovuta al processo di combustione dimi- nuisce. Le curve (A) indicano l’andamento della pressione nel cilindro, in basso senza iniezione pilota, quella al centro con l’iniezione pilota da 200 microsecondi, quella superiore con l’iniezio- ne pilota da 260 microsecondi. La determinazione del corretto istante in cui atti- vare l’impulso elettrico di apertura dell’iniettore Una volta che la centralina ha stabilito il tempo di apertura dell’iniettore (Ton), deve determinare quando attivare l’impulso elettrico per il coman- do. L’apertura dell’iniettore avviene infatti con un ritardo che è in funzione: delle caratteristiche intrinseche dell’iniettore (corrette tramite la loro memorizzazione e gestione all’interno del software della centralina con la lettura del codi- ce C2I), della tensione di alimentazione imposta e della durata dell’iniezione pilota (nel caso in cui si sta analizzando il tempo relativo all’iniezione principale), il cui compito è anche quello di recu- perare in parte questo ritardo (diminuendo le emis- sioni inquinanti e la rumorosità del motore). I segnali che utilizza la centralina sono: • quello dell’albero a camme, che indica se il PMS del cilindro è relativo a una fine fase di scarico o di compressione; • quello dell’albero motore, che fornisce oltre al regime di rotazione del motore, anche un segna- le di riferimento. Questo segnale di riferimento non deve essere obbligatoriamente in corrispon- denza del PMS (il sensore può infatti essere tra- slato rispetto il PMS stesso). E’ sufficiente comunque conoscere quanti denti separano il segno di riferimento dal PMS, per determinare la posizione di quest’ultimo. In base a questi riferimenti la centralina determina il “Tdisattivato” (o Toff), che trascorre tra il segnale di riferimento e l’inizio dell’impulso di comando del- l’iniezione, in modo da ottenere l’apertura dell’i- niettore con il corretto anticipo. Il tempo Ton che è la durata dell’impulso di comando è determinato http://vnx.su/
  • 37. RGZ Magneti Marelli 2004 37 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE dalla centralina in base alla portata di gasolio che deve essere attuata e alla pressione pre- sente nel “ragno”. Il tempo Ton subisce una serie di correzioni, tra le quali quelle relative alla caratteristica di funzionamento dell’iniettore (C2I) e alla tensione di alimentazione. Fig 50 - Diagramma strategia comando iniettori In questa immagine è possibile analizzare i rife- rimenti rispetto il “Tdisattivato”. Il segnale di rife- rimento viene generato in funzione del dente di riferimento e della posizione del sensore, da questo è possibile risalire al punto morto supe- riore, rispetto il quale deve essere effettuata l’i- niezione con il corretto anticipo. L’istante nel quale deve essere attivato l’impulso di coman- do, per avere l’apertura dell’iniettore con il giusto anticipo rispetto il PMS, è determinato in funzio- ne delle caratteristiche intrinseche dell’iniettore, della tensione di alimentazione e dell’azione che ha avuto l’iniezione pilota sull’innesco della com- bustione. 5.2 Strategia di funzionamento delle spie gestite dal calcolatore Il calcolatore controllo motore gestisce tre spie attraverso la rete multiplex: • La spia arancione che segnala l’attivazione delle candelette e le anomalie del controllo motore. • La spia rossa di sovratemperatura del liquido di raffreddamento. • La spia arancione che indica il superamento massimo dei livelli di inquinamento (spia OBD). La prima spia (candelette) si accende all’atto dell’inserimento del quadro e rimane in questo stato fin tanto che le candelette devono essere alimentate in funzione pre-riscaldamento. Se dopo questo periodo la spia inizia a lampeggia- re significa che è stato rilevato un guasto. In questo caso il sistema di alimentazione viene limitato nelle sue funzioni e messo in sicurezza. Il lampeggio della spia avviene per segnalare le seguenti anomalie: • Antiavviamento • Errore di decodifica del codice iniettore (C2I) • Iniettore e suo comando • Alimentazione gasolio (perdita pressione) • Anomalia sensore regime motore • Relè iniezione • Elettrovalvola EGR (circuito aperto o cortocir- cuito) http://vnx.su/
  • 38. 38 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi • Segnale generato dal potenziometro pedale acceleratore • 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 di raffreddamento) si accende per tre secondi all’atto dell’inserimento del quadro e poi si spe- gne. Se è presente una anomalia sul sistema di alimentazione o di raffreddamento, tale spia rimane accesa fissa. In questo caso il motore viene spento (in funzione del guasto immediata- mente o dopo 1 minuto e 30 secondi). Le anomalie che provocano l’accensione fissa della spia sono: • Elettrovalvola di regolazione portata gasolio dalla 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 all’atto della atti- vazione del quadro e poi si spegne. Per ora non è previsto il pilotaggio di questa spia, in caso di superamento dei limiti di inquinamento. 5.3 Le strategie per la regolazione del mini- mo Il calcolatore utilizza i seguenti parametri per regolare il regime di minimo del propulsore: tem- peratura acqua, tensione di alimentazione del circuito elettrico, marcia innestata, utilizzatori elettrici attivati, eventuali anomalie rilevate. Fig. 51 - Controllo minimo Nel caso in cui sia rilevata una anomalia sul potenziometro pedale acceleratore, il regime del minimo può essere portato a 1300 giri/min. o a 1100 giri/min. a seconda del tipo di guasto. In ogni caso le prestazioni del motore vengono limitate e lampeggia la spia arancione delle can- delette. Se invece è 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 è presente il calcolatore dell’aria condizio- nata, perciò è quello del controllo motore che attiva il compressore in funzione della pressione presente nel circuito frigorifero e della potenza erogata dal motore (che deve essere sufficiente ad azionare il compressore, senza provocare scompensi nel funzionamento del propulsore stesso). Una via del calcolatore controllo motore (quella E3 connettore C), riceve l’informazione di accensione impianto clima da parte dell’uten- te, una seconda via (E2 connettore A) abilita l’in- serimento del compressore. L’alimentazione del sensore di pressione presente sul circuito idrau- http://vnx.su/
  • 39. RGZ Magneti Marelli 2004 39 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE lico frigorifero, è generata dal calcolatore (vie C4 e G3 connettore C), mentre il segnale del sen- sore stesso è inviato alla centralina controllo motore (via C3 connettore C). Quando viene richiesta l’attivazione del climatizzatore, viene aumentato il regime del minimo da 850 giri/min. a 900 giri/min. (funzione minimo accelerato). L’attivazione del compressore viene inibita nei seguenti casi: • Per 4 secondi dopo l’avviamento del motore. • Se la temperatura del liquido di raffreddamento supera il valore di 110°C per più di 3 secondi. • Se viene premuto a fondo il pedale dell’acce- leratore e si è oltre al 70% del carico motore (in questo caso l’inibizione dura 5 sec.). • Durante le riprese o partenze quando il peda- le acceleratore è stato premuto per più del 35% e il regime motore è inferiore a 1250 giri/min. • Se il regime motore è 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 pilotare le ventole in modo da raffreddare il gas all’inter- no del condensatore. Le ventole possono esse- re azionate con due velocità (bassa o alta), in funzione della pressione del gas nel circuito fri- gorifero e della velocità vettura. 5.5 Strategia della funzione di pre-post riscaldamento delle candelette Il preriscaldamento viene attivato nell’istante in cui viene acceso il quadro. Il tempo di accen- sione della spia delle candelette e dell’alimen- tazione delle candelette stesse, dipende dalla temperatura del liquido di raffreddamento e dalla tensione della batteria. Quando la spia di indicazione del pre-riscaldamento si è spenta, le candelette vengono alimentate ancora per 5 secondi. Il tempo massimo di alimentazione delle candele è comunque limitato al valore di 15 secondi. Fig. 52 - Diagramma comando preriscaldo candelette Il diagramma mostra la variazione del tempo di attivazione delle candelette nella funzione di pre-riscaldamento (asse X = secondi), a secon- da della temperatura del liquido di raffredda- mento (asse Y = °C). Dopo l’accensione del motore se è al regime del minimo, le candelette vengono ancora alimenta- te per un tempo in funzione della temperatura del liquido di raffreddamento. Questa funzione si chiama di post-riscaldamento. Fig. 53 - Diagramma comando post-riscaldo candelette http://vnx.su/
  • 40. 40 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Il diagramma mostra la variazione del tempo di attivazione della candelette nella funzione di post-riscaldamento (asse X = secondi), a secon- da della temperatura del liquido di raffredda- mento (asse Y = °C). La resistenza delle candelette è di 0.6 Ohm. Deve essere verificata con accensione disinseri- ta e connessione scollegata, tra il suo terminale elettrico centrale e il suo corpo metallico con la radice filettata. 5.6 Strategia di attivazione dell’elettroven- tola radiatore motore e spia sovratem- peratura La ventola viene attivata in velocità lenta, quan- do il liquido di raffreddamento raggiunge la tem- peratura di 99°C. Viene disattivata quando tale temperatura raggiunge i 96°C. La velocità ele- vata di funzionamento viene inserita quando la temperatura del liquido di raffreddamento rag- giunge il valore di 102°C, viene disattivata quan- do la temperatura raggiunge il valore di 99°C. In caso di guasto del sensore temperatura liquido di raffreddamento, la ventola viene attivata alla velocità bassa. Se non funziona la velocità lenta (relè guasto) viene attivata la velocità alta al posto di quella lenta. Se viene richiesta l’accensione dell’impianto del clima, viene attivata la ventola in modalità velo- cità lenta o elevata, in funzione della pressione del gas nel circuito idraulico frigorifero e della velocità vettura. La spia di sovratemperatura del liquido di raf- freddamento si accende fissa se la temperatura raggiunge il valore di 114°C, si spegne quando la temperatura raggiunge il valore di 111°C. 5.7 Strategia di attivazione delle sonde per il riscaldamento del liquido di raffredda- mento Poiché il motore Diesel K9K ha un elevato ren- dimento termodinamico, la temperatura dell’ac- qua sale molto lentamente e può rimanere anche a valori bassi. Dunque deve essere riscaldata con delle sonde specifiche, per otte- nere una buona prestazione dell’impianto di riscaldamento. Le sonde sono immerse nel liquido di raffredda- mento e sono alimentate a 12V attraverso due o tre relè. Se sono presenti due relè, uno coman- da una sonda e l’altro le altre due. In questo modo è possibile attivare una sonda o tre sonde. Se sono presenti tre relè, due di questi coman- do una sola sonda, il terzo ne comanda due. Dunque è possibile attivare una, due, o quattro sonde. La resistenza delle sonde è di 0.6 Ohm rilevati a 20°C. La misura della resistenza deve essere effettuata tra il terminale elettrico della sonda e il corpo metallico della stessa, con accensione disinserita e connessione della sonda scollegata. Quando vengono attivate le sonde immerse nel liquido di raffreddamento, a causa dell’elevato assorbimento di energia elettrica, viene soste- nuto il regime del minimo a 900 giri/min. Il fun- zionamento delle sonde è inibito quando è attivo il pre-post riscaldamento con le candelette, o se il regime motore è inferiore a 700 giri/min. Fig. 54 - Diagramma comando sonde riscaldamento liquido Le sonde di riscaldamento del liquido motore, vengono alimentate quando l’intersezione tra la temperatura aria (asse ascisse) e quella liquido di raffreddamento (asse ordinate) è all’interno della zona ombreggiata. http://vnx.su/
  • 41. RGZ Magneti Marelli 2004 41 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Fig. 55 - Strategia di comando sonde immerse http://vnx.su/
  • 42. 42 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi re a 50°C e quella dell’acqua è superiore a 40°C; • il regime motore è compreso tra 850 giri/min e 1000 giri/min.; • la portata gasolio iniettato supera un soglia prestabilita; • la pressione atmosferica è compresa tra 980 mbar e 1000 mbar. L’elettrovalvola dell’EGR viene chiusa, quando: • la tensione di alimentazione è inferiore a 9V; • il regime motore al minimo è inferiore di 850 giri/min.; • viene superato uno specifico valore del regime e del carico motore; • viene attivato il compressore del clima; • non sono verificate le condizioni di temperatu- ra aria e liquido di raffreddamento. Se si guasta la elettrovalvola EGR o il sensore della pressione di sovralimentazione, la elettro- valvola stessa non viene più alimentata. 5.8 Il ricircolo dei gas di scarico Viene realizzato con una elettrovalvola specifica che integra anche il potenziometro di retroazio- ne, che fornisce al calcolatore la posizione della elettrovalvola stessa, comandata con un segna- le in Duty Cycle. La posizione della elettrovalvo- la è necessaria anche per determinare indiretta- mente la quantità di aria aspirata, quando è atti- vata la funzione EGR. La quantità di aria aspira- ta in condizioni di non sovralimentazione, viene determinata indirettamente in funzione del regi- me di rotazione del motore (con la correzione della temperatura). Se si è in condizioni di sovralimentazione questa grandezza viene determinata in funzione della pressione di sovra- limentazione. La elettrovalvola dell’EGR è attivata quando: • la temperatura dell’aria è superiore a 15°C e quella del liquido di raffreddamento è superio- re a 70°C o la temperatura dell’aria è superio- http://vnx.su/
  • 43. RGZ Magneti Marelli 2004 43 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Legenda 1 Sensore di fase (riferimento cil.1) 2 Filtro del carburante 3 Iniettore 4 Filtro dell’aria 5 Sensore della temperatura dell’aria a monte 6 Accelerometro 7 Sensore della temperatura dell’acqua 8 Sensore della pressione di sovralimentazione 9 Attuatore di erogazione del carburante 10 Sensore della temperatura del gasolio 11 Pompa alta pressione 12 Centralina elettronica 13 Modulo di pre-post riscaldamento 14 Tubo Venturi 15 Sensore pressione rampa 16 Peretta di innesco 6. Ubicazione componenti, Pin - out e schemi cablaggio 6.1 Ubicazione componenti Fig. 56 - Ubicazione componenti motore K9K 700 Renault Clio II http://vnx.su/
  • 44. 44 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Fig. 57 - Centralina elettronica Delphi Connettore A (nero) Fig. 58 H 1 - H4 Non connessi H 2 Segnale potenziometro acceleratore pista 1 H 3 Massa potenziometro acceleratore pista 1 G 1 +12V centralina da relè principale G 2 +5V potenziometro acceleratore pista 1 G 3 - G 4 Non connessi F 1 Comando spia diagnosi EOBD F 2 +5V potenziometro acceleratore pista 2 F 3 Segnale potenziometro acceleratore pista 2 F 4 Massa potenziometro acceleratore pista 2 E 1 Comando spia temperatura acqua motore E 2 Comando interruzione aria condizionata E 3 Non connesso E 4 Segnale interruttore pedale freno (luci stop) D 1 + 12V commutatore accensione (15) D 2 - D 3 Non connessi D 4 Segnale consumo carburante C 1 - C 2 - C 3 - C 4 Non connessi B 1 Non connesso B 2 Segnale giri motore B 3 Segnale antifurto sistema antiavviamento B 4 Diagnosi seriale (linea K) A 1 Comando spia preriscaldamento A 2 - A 3 - A 4 Non connessi Connettore B (marrone) Fig. 59 M 1 - M 2 - M 3 Non connessi M 4 Comando valvola pressione carburante L 1 - L 2 - L4 Non connessi L 3 Comando valvola EGR ( -) K 1 - K4 Non connessi K 2 Segnale sensore temperatura aria aspirata K 3 Massa sensore temperatura aria aspirata J 1 - J4 Non connessi J 2 Segnale sensore temperatura aria com- pressa J 3 Massa sensore temperatura aria compres- sa 6.2 Pin-out e schemi cablaggio (K9K 700) http://vnx.su/
  • 45. RGZ Magneti Marelli 2004 45 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE Connettore C (grigio) Fig. 60 A 1 - A 2 - A 3 - A 4 Non connessi B 1 Comando relè elettroventola 1° velocità B 2 Comando relè elettroventola 2° velocità B 3 - B 4 Non connessi C 1 Comando relè motore pompa servosterzo (ove presente) C 2 Comando relè riscaldatore ausiliario 1 C 3 - C 4 Non connessi D 1 Non connesso D 2 Comando relè riscaldatore ausiliario 2 D 3 Segnale diagnosi modulo preriscaldamen- to candelette D 4 Segnale interruttore pedale freno E 1 Segnale sensore velocità veicolo E 2 Non connesso E 3 Segnale inserimento compressore (super- minimo) E 4 Segnale potenza assorbita A/C F 1 Comando relè principale iniezione F 2 Comando modulo pre / post-riscaldamento F 3 - F 4 Non connessi G 1 Massa potenza (motore) G 2 + l2V alimentazione centralina (relè) G 3 - G 4 Non connessi H 1 Massa potenza (motore) H 2 + l2V alimentazione centralina (relè) H 3 - H 4 Non connessi H 1 Non connesso H 2 Segnale sensore temperatura acqua moto- re H 3 Massa sensore temperatura acqua motore H 4 Comando iniettore 2 (-) G 1 Massa sensore detonazione G 2 Segnale sensore temperatura carburante G 3 Massa sensore temperatura carburante G 4 Iniettore 2 (+) F 1 Segnale sensore detonazione F 2 Segnale sensore giri/PMS F 3 Massa segnale giri/PMS F 4 Comando iniettore 4 (-) E 1 Non connesso E 2 Segnale sensore riferimento cilindro 1 E 3 Massa sensore riferimento cilindro 1 E 4 Iniettore 4 (+) D 1 +5V sensore pressione carburante D 2 Segnale sensore pressione carburante D 3 Massa sensore pressione carburante D 4 Comando iniettore 3 (-) C 1 +5V sensore pressione sovralimentazione aria collettore C 2 Segnale sensore pressione sovralimenta- zione aria collettore C 3 Massa sensore pressione sovralimentazio- ne aria collettore C 4 Iniettore 3 (+) B 1 + 5V potenziometro valvola EGR B 2 Segnale potenziometro valvola EGR B 3 Massa potenziometro valvola EGR B 4 Comando iniettore 1 (-) A 1 - A 2 - A 3 Non connessi A 4 Iniettore 1 (+) http://vnx.su/
  • 46. 46 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi Fig.61-SchemaIniezionedCiDelphi1/2-Mot.K9K700:RenaultClioII-Kangoo 1Iniettori 23ElettrovalvolaEGR 39SensoreGiri/Pms 40SensoredifaseCil.1 43Sensoretemp.ariacompressa 45Sensoredetonazione 49Tachimetro 56Interruttorepedalefreno 60Sensoretemperaturaacqua 74Sensorepressionecarburante 82Sensorevelocitàveicolo 84Indicatoretemperaturaacqua 90Relèalimentazione 92Relèelettroventola1ªvelocità 93Relèelettroventola2ªvelocità 100Modulodicontrolloiniezione Delphi 104Moduloriscald.candelette 159Interruttoreinerziale 188Elettrovalvolaregol.pressione carburante 223Candelettepreriscaldamento 227Sensoretemperaturacarburante 284Candelariscaldamentoaddi- zionale1 285Candelariscaldamentoaddi- zionale2 286Candelariscaldamentoaddi- zionale3 287Relèriscaldatoreaddizionale1 288Relèriscaldatoreaddizionale2 289Sensorepressionesovralimen- tazione 292Relèmotorepompaservosterzo 632Sensoretemp.ariaaspirata 671Unitàcontrolloclimatizzatore http://vnx.su/
  • 47. RGZ Magneti Marelli 2004 47 COMMON RAIL 1.5 dCi MOTOPROPULSIONE 58Sensoreposizionepedaleacceleratore 81Contagiri 83Connettoredidiagnosi16Vie 100ModulodicontrolloiniezioneDelphio Fig.62-SchemaIniezionedCiDelphi2/2-Mot.K9K700:RenaultClioII-Kangoo 127Spiacontrollocandelette 259Spiamassimatemperaturaliquidoraffredda- mento 282Spiaavariainiezione 290Unitàcontrolloabitacolo 291Indicatoreconsumo http://vnx.su/
  • 48. 48 RGZ Magneti Marelli 2004 MOTOPROPULSIONE COMMON RAIL 1.5 dCi 6.3 Pin-out centralina (K9K 702/704) Fig. 64 H 1 Non connesso H 2 Segnale potenziometro acceleratore pista 1 H 3 Massa potenziometro acceleratore pista 1 H 4 Massa G 1 +12V centralina da relè principale G 2 +5V potenziometro acceleratore pista 1 G 3 Non connesso G 4 Massa F 1 Non connesso F 2 +5V potenziometro acceleratore pista 2 F 3 Segnale potenziometro acceleratore pista 2 F 4 Massa potenziometro acceleratore pista 2 E 1 Non connesso E 2 Comando interruzione aria condizionata E 3 Non connesso E 4 Segnale interruttore pedale freno (luci stop) D 1 + 12V commutatore accensione (15) D 2 Segnale di comando on-off regolatore limi- tatore velocità D 3 Massa regolatore limitatore velocità D 4 Non connesso C 1 - C2 Non connessi C 3 Comando regolatore limitatore velocità C 4 On-Off frizione (ove presente) B 1 - B3 Non connessi B 2 Segnale giri (ECU servosterzo) B 4 Diagnosi seriale (linea K) A 1 Non connesso A 2 Comando regolatore di velocità A 3 Linea multiplexing abitacolo “CAN LOW” A 4 Collegamento multiplexing abitacolo “CAN HIGH” Connettore B (marrone) Fig. 65 M 1 - M 2 - M 3 Non connessi M 4 Comando valvola pressione carburante L 1 - L 2 - L 4 Non connessi L3 Comando valvola EGR (-) K 1 Schermo sensore detonazione K 2 Segnale sensore temperatura aria aspirata K 3 Massa sensore temperatura aria aspirata K 4 Non connesso J 1 - J4 Non connessi J 2 Segnale sensore temperatura aria com- pressa J 3 Massa sensore temperatura aria compressa Fig. 63 - Centralina elettronica Delphi Connettore A (nero) http://vnx.su/