infotecnica69 ford focus tdci duratourq 1.8

8/13/2019 Infotecnica69 Ford Focus Tdci Duratourq 1.8

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INIEZIONE ELETTRONICA DIESELDELPHI COMMON RAIL

FORD FOCUS TDCiMotore Duratorq 1.8


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Descrizione generaleIl sistema di iniezione elettronica diesel Delphi Common Rail descritto in questo manuale equipaggiai nuovi motori Duratorq 1.8 da 115 CV installati sulle Ford Focus TD Ci. Si tratta di un nuovo siste-ma di alimentazione per motori diesel sovralimentati ad iniezione diretta basato sul controllo elet-tronico della pressione, della quantit di gasolio iniettato e dellistante di iniezione. Il sistema Delphiprevede anche il controllo della pressione di sovralimentazione fornita dal turbocompressore a geo-metria variabile. Il sistema Common Rail Diesel funziona secondo un principio di funzionamentomolto simile a quello dei sistemi di iniezione elettronica sequenziale dei motori a ciclo Otto.

Caratteristiche generali del sistema Delphi Common Rail: pressione di alimentazione iniettori fino a 1600 bar pompa di alta pressione meccanica a funzionamento continuo pompa di innesco incorporata nella pompa di alta pressione iniezione diretta nei cilindri comandata elettronicamente misurazione della massa aria aspirata dal motore misurazione della pressione aria nel collettore controllo del tempo di iniezione

controllo dellanticipo di iniezione controllo della pressione di iniezione controllo della temperatura gasolio controllo del regime del minimo e del regime massimo arresto delliniezione in decelerazione controllo della pressione di sovralimentazione aria controllo delle candelette di preriscaldamento limitazione delle emissioni inquinanti funzionamento in emergenza e autodiagnosi

collegamento con computer di bordo collegamento con sistema climatizzazione (CAN) collegamento con antifurto PATS (CAN) controllo delle spie attraverso rete (CAN)

Principio di funzionamentoIl sistema di iniezione elettronica Delphi Common Rail Diesel realizza il corretto rapporto aria-carburan-te (pressione gasolio e tempo di iniezione) e il calcolo dellistante di iniezione (anticipo) tenendo conto

SISTEMA DI INIEZIONE ELETTRONICA DIESELDELPHI COMMON RAIL


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principalmente della richiesta del guidatore (acceleratore) e del regime e del carico motore. A differen-za dei motori a ciclo Otto, dove il rapporto aria-carburante pressoch costante durante tutto larco difunzionamento, nei motori a ciclo Diesel questo rapporto varia ampiamente in base alle prestazionirichieste.

A parit di pressione nel collettore di aspirazione la quantit daria immessa nei cilindri ad ogni ciclo difunzionamento risulta relativamente costante a tutti i regimi del motore (ad eccezione dei bassi regimiprima dellinserimento del turbocompressore) mentre la quantit di gasolio iniettata varia sensibilmentein base alla richiesta di potenza da parte del guidatore attraverso lacceleratore. La potenza del motore

viene quindi regolata variando il rapporto aria-carburante (e il regime di rotazione) senza variare inmodo consistente la quantit daria immessa nei cilindri ad ogni ciclo di funzionamento come inveceavviene nei motori a ciclo Otto attraverso la valvola a farfalla. In particolare il sistema Delphi CommonRail dotato anche di una valvola a farfalla comandata da un attuatore a depressione controllato elet-tronicamente, ma questa farfalla normalmente aperta e non interviene sulla regolazione della potenzaerogata dal motore; essa svolge solo funzione antinquinamento in quanto serve solo a parzializzare len-trata dellaria in determinate circostanze allo scopo di limitare la formazione di ossidi di azoto.

Il sistema Delphi Common Rail gestito attraverso due moduli di controllo elettronico motore deno-minati rispettivamente PCM (Powertrain Control Module) e IDM (Injector Drive Module) che insiemedeterminano la quantit di gasolio da iniettare (pressione e tempo di iniezione) e il relativo istantedi iniezione (anticipo di iniezione) tenendo conto della posizione del pedale dellacceleratore, dellamassa daria aspirata e del regime motore. I due moduli dialogano tra loro attraverso unappositarete di comunicazione e gestiscono anche alcune funzioni ausiliarie del gruppo moto-propulsore.

La posizione del pedale dellacceleratore, che identifica le prestazioni richieste dal guidatore, viene rile-vata da un potenziometro collegato direttamente al pedale stesso (ricordiamo che non esiste il cavo

acceleratore), la quantit daria aspirata viene rilevata da un flussometro massa aria a filo caldo posi-zionato nel condotto di entrata aria tra il filtro e il turbocompressore, il regime del motore viene rileva-to dal sensore induttivo di giri/PMS posto nel basamento in prossimit del volano motore. Inoltre unsensore di fase motore a effetto Hall posizionato sul coperchio dellalbero a camme genera i segnali diriferimento del cilindro n.1 per determinare lordine di iniezione. La pressione di iniezione, il tempo diiniezione e lanticipo di iniezione vengono modificati in base ad altri segnali secondari o transitori (tem-peratura motore, temperatura aria, temperatura gasolio, detonazione pressione di sovralimentazione,inserimento A.C., inserimento carichi elettrici, comando EGR, etc.).


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Oltre a comandare gli iniettori i moduli elettronici PCM e IDM controllano e regolano la pressione diiniezione del gasolio, la pressione di sovralimentazione del turbocompressore, comandano la val-

vola EGR e la valvola di chiusura farfalla per le emissioni allo scarico, i rel delle candelette di pre-riscaldamento e controllano laccensione delle spie nel quadro strumenti.

Alimentazione iniettori dal condotto comuneAnalogamente ai motori a ciclo Otto ad iniezione elettronica gli iniettori sono sempre sottoposti allapressione di esercizio (che in questo caso varia da 150 a 1600 bar anzich 3-4 bar) e vengono ali-mentati simultaneamente da un accumulatore di pressione di forma radiale al quale sono collegatiattraverso dei corti tubi in acciaio. Ricordiamo che nei sistemi di iniezione diesel con pompa mec-canica a controllo elettronico gli iniettori sono normalmente a riposo e vengono pressurizzati solo almomento delliniezione.

Pompa di alta pressione meccanica a funzionamento continuoPer produrre lelevatissima pressione di esercizio viene utilizzata una pompa meccanica a pistoniradiali fissi azionati da un rotore con anello a camme trascinato dal cinematismo della distribuzio-ne. La pressione di esercizio viene regolata elettronicamente mediante unelettrovalvola apposita fis-

sata sul corpo della pompa e comandata dal modulo elettronico di controllo iniettori IDM. Il corpodella pompa di alta pressione incorpora anche la pompa di innesco che preleva gasolio dal serba-toio e lo trasferisce pressurizzato allo stadio di alta pressione della stessa pompa. Una valvola disicurezza limita meccanicamente la pressione di esercizio a 1800 bar in caso di guasto nel circuitodi controllo.

Iniezione diretta comandata elettronicamenteGli iniettori sono di tipo meccanico con comando elettrico. Sono fissati sulla testata ed iniettano gaso-lio direttamente nelle camere di combustione realizzate nel cielo del pistone. Liniezione di carbu-

rante di tipo sequenziale. Gli iniettori vengono comandati singolarmente secondo lordine di fasecon un intervallo di rotazione dellalbero motore di 180 (4 cilindri) tra uniniezione e laltra. Comein tutti i motori diesel liniezione determina automaticamente anche la combustione del gasolio.Liniezione inizia al termine della fase di compressione di ciascun cilindro ed composta da tre fasisuccessive: la pre-iniezione, liniezione principale e la post-iniezione. Listante di iniezione (anticipo)

varia rispetto al PMS in base alle condizioni di funzionamento del motore. In avviamento il tempo diiniezione viene incrementato rispetto al funzionamento al minimo.


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Controllo della quantit di gasolio iniettataLa quantit di gasolio iniettata dipende dalla pressione di iniezione e dal tempo di iniezione; questiparametri variano principalmente in base ai segnali del potenziometro dellacceleratore, del flusso-metro massa aria, del sensore di giri motore e del regolatore di pressione sulla pompa di alta pres-sione. Al momento dellavviamento viene determinato il corretto ordine di iniezione in base al segna-le del sensore di riferimento cilindro 1 sullalbero a camme. Dopo lavviamento la sequenza di inie-zione viene ripetuta tenendo conto solo del segnale del sensore di giri. Liniezione viene inibita quan-do la pressione del gasolio inferiore a 150 bar o superiore a 1800 bar, oppure se il regime delmotore supera accidentalmente i 6000 giri/min.

Controllo dellanticipo di iniezioneLanticipo di iniezione viene determinato principalmente in base alla quantit di gasolio da iniettare(tempo e pressione di iniezione) e viene quindi corretto in base alla temperatura, al regime motoree al segnale di detonazione.

Controllo della pressione di iniezioneLa pressione di iniezione influisce sulla quantit di gasolio iniettato, sulla nebulizzazione del gasolio

iniettato, sulla forma del getto e sul tempo effettivo di iniezione, cio sul ritardo tra il comando elet-trico e leffettiva apertura e chiusura dellago polverizzatore. Questi parametri influiscono sullapotenza sviluppata dal motore, sulla rumorosit, sulle emissioni allo scarico e sul consumo. La pres-sione di iniezione viene regolata dal modulo di controllo IDM attraverso unapposita elettrovalvoladi dosaggio gasolio posizionata direttamente sulla pompa di alta pressione; la regolazione tieneconto del carico e della temperatura del motore e del gasolio.

Controllo della temperatura motore e della temperatura gasolioLa temperatura del gasolio viene costantemente controllata attraverso un apposito sensore posizio-

nato sulla pompa di alta pressione; quando viene superato il valore di 110C viene ridotta la pres-sione di iniezione. La temperatura del motore viene controllata attraverso un termistore posizionatosulla testata; in base ai valori di esercizio raggiunti vengono adeguati il tempo e la pressione di inie-zione.

Controllo del regime del minimo e del regime massimoIl regime del minimo viene regolato in base alla temperatura del motore attraverso il controllo dellapressione e dei tempi di iniezione. Il regime massimo del motore viene limitato ai valori prestabiliti


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riducendo progressivamente il tempo di iniezione man mano che il motore si approssima al regimemassimo previsto oppure inibendo completamente liniezione se il motore accidentalmente supera ilregime di 6000 giri/min.

Arresto delliniezione in fase di rilascioQuando si rilascia lacceleratore il modulo di controllo PCM annulla il comando degli iniettori in baseal segnale del potenziometro dellacceleratore. Il comando degli iniettori viene poi ripristinato quan-do il motore si approssima al regime del minimo.

Controllo delle candelette di preriscaldamentoLe candelette di preriscaldamento vengono alimentate da appositi rel comandati dal modulo di con-trollo PCM. Le candelette diventano incandescenti e facilitano lautoaccensione del gasolio a motorefreddo. Dopo lavviamento le candelette continuano ancora ad essere alimentate per migliorare lamarcia a motore freddo. Laccensione delle candelette viene segnalata da unapposita spia nel qua-dro strumenti. I tempi di pre e post-riscaldamento variano in funzione della temperatura del motoree dellaria.

Controllo delle emissioni inquinantiLe emissioni inquinanti allo scarico vengono limitate sia attraverso un accurato controllo della pres-sione, del tempo e dellanticipo di iniezione, sia attraverso il controllo della valvola EGR di riciclo deigas di scarico e della valvola di comando della farfalla di interdizione aria che intervengono perridurre la formazione di ossidi di azoto.

Funzionamento in emergenza e autodiagnosi dei guastiIl modulo di controllo elettronico PCM riconosce e memorizza eventuali guasti presenti nellimpiantoe li trasmette allapposito strumento diagnostico Ford WDS attraverso la presa diagnosi. In caso di

anomalia viene adottata una procedura di emergenza, segnalata con laccensione della spia di ava-ria impianto sul quadro strumenti, che permette di guidare il veicolo in modo accettabile fino al primocentro di assistenza.

Immobilizzazione motore PATSAnalogamente ad altri sistemi di gestione motore il sistema di iniezione elettronica diesel DelphiCommon Rail collegato con il modulo antifurto PATS inserito nel quadro strumenti attraverso la reteCAN.


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Collegamento con il sistema di climatizzazioneIl sistema di iniezione elettronica diesel Delphi Common Rail collegato con il sistema di climatiz-zazione attraverso la rete CAN.

Vano motore Ford Focus TDCi


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SCHEMA DI PRINCIPIO

Posizione acceleratore

Rel alimentazione

Rel iniezione

Rel motore in moto

Valvola pressione turbo

Massa aria aspirata Valvolachiusura farfalla

Temperatura ari aspirata Valvola EGR

Temperaturaaria compressa Rel candelette

Temperatura motore Spia iniezione (CAN)

Pressione aria collettore Spia candelette (CAN)

Interruttorifreno e frizione

Contagiri (CAN)

Velocit veicolo Presa diagnosi

Computer di bordo (CAN) Tester WDS

MODULO

PCM

Giri motore/PMS

Riferimento cilindro 1

Temperatura gasolio

Elettroiniettori

Pressione gasolio

Valvola dosaggiogasolio (pressione)

Detonazione motore

MODULO

IDM

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Componenti del sistemaC1 SerbatoioC2 Filtro carburanteC3 Pompa carburante ad alta pressioneC4 Accumulatore alimentazione iniettori (rail)C5 Iniettori a comando elettrico1 Rel alimentazione2 Rel iniezione

3 Rel motore in moto4 Rel candelette5 Modulo preriscaldamento6 Sensore posizione acceleratore7 Sensore massa aria (flussometro)8 Sensore temperatura aria compressa9 Sensore pressione gasolio10 Sensore pressione aria collettore11 Sensore temperatura gasolio12 Sensore temperatura motore13 Sensore giri motore/PMS

14 Sensore riferimento cilindro 115 Elettrovalvola regolazione pressione gasolio16 Elettrovalvola regolazione depressione EGR17 Elettrovalvola comando farfalla aria18 Elettrovalvola regolazione pressione turbo19 Presa diagnosi20 Collegamento computer di bordo21 Collegamento sistema A.C. (CAN)

22 Collegamento antifurto PATS (CAN)23 Spia avaria sistema iniezione (CAN)24 Spia alimentazione candelette (CAN)25 Candelette di preriscaldamento26 Sensore di detonazioneS1 Attuatore comando EGRS2 TurbocompressoreS3 Catalizzatore ossidanteA1 Filtro ariaA2 Scambiatore aria-aria (intercooler)A3 Circuito pneumatico a depressione

CONFIGURAZIONE DEL SISTEMA

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Circuito alimentazione carburante1. Serbatoio carburante2. Filtro3. Entrata gasolio4. Pompa di alta pressione5. Uscita gasolio ad alta pressione

6. Sensore temperatura gasolio7. Elettrovalvola regolazione pressione8. Sensore pressione gasolio9. Condotto sferico di alimentazione iniettori10. Modulo di controllo elettronico11. Iniettori12. Ritorno gasolio al serbatoio.

CIRCUITO DI ALIMENTAZIONE CARBURANTE

Il circuito del carburante comprende due sezioni:

circuito di bassa pressione circuito di alta pressione

Il circuito di bassa pressione comprende il ser-batoio, la tubazione di alimentazione, il filtro, lapompa di alimentazione primaria (pompa ditrasferta) allinterno del corpo pompa, le tuba-zioni di collegamento, la tubazione di ritorno alserbatoio, le tubazioni di ritorno dagli iniettori.

Il circuito di alta pressione comprende la pompa

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FIltro gasolio con relative tubazioni

di alta pressione con lelettrovalvola di regolazio-ne pressione e il sensore di temperatura gasolio,la tubazione di alta pressione, laccumulatore dialimentazione iniettori con il sensore di pressionegasolio e gli elettroiniettori.

Il gasolio prelevato dal serbatoio attraverso ilfiltro viene pressurizzato a bassa pressione (6bar) dalla pompa di trasferta allinterno delcorpo pompa. Il carburante in eccesso non uti-lizzato dalla pompa di alta pressione vieneinviato al serbatoio attraverso la tubazione diritorno. La pompa di alta pressione viene ali-mentata dal gasolio pressurizzato allinternodel corpo pompa e genera lalta pressione perlaccumulatore di alimentazione iniettori. Lapompa azionata dalla cinghia della distribu-

zione. Il corpo pompa dotato di unelettroval-vola di dosaggio gasolio e di un sensore ditemperatura gasolio collegati al modulo IDM.Laccumulatore mantiene in pressione una certaquantit di gasolio e alimenta gli iniettori.

La pompa di alimentazione carburante, deno-minata pompa di trasferta, alloggiata allin-terno del corpo pompa e ha la funzione di pre-

Pompa di trasferta - sezione1. Albero di trascinamento2. Corpo pompa3. Rotore4. Paletta5. Molla6. Condotto con camera di aspirazione7. Condotto con camera di mandata8. Cilindretto con feritoie9. Pistoncino di regolazione10. Molla tarata11. Entrata gasolio

POMPA DI ALIMENTAZIONE CARBURANTE(pompa di trasferta)

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levare il gasolio dal serbatoio e pressurizzarloa bassa pressione allinterno dello stesso corpopompa per alimentare la pompa di alta pres-sione a pressione costante. La pompa di tipo

volumetrico con girante a palette azionata dal-lalbero della pompa trascinato dalla cinghiadella distribuzione. La sua portata varia da 90litri/ora a 300 giri/min a 650 litri/ora a 2500giri/min (giri pompa) ed superiore alla quan-tit di gasolio erogato dagli iniettori alla mas-sima potenza allo scopo di garantire sempreuna corretta alimentazione alla pompa di altapressione. La pressione della pompa di trasfer-ta viene mantenuta al valore di circa 6 bar dauna valvola di regolazione meccanica internaal corpo pompa.

POMPA DI ALTA PRESSIONE

La pompa di alta pressione serve ad alimenta-re con gasolio pressurizzato laccumulatore

sferico di alimentazione iniettori. E una pompameccanica costituita da 2 o 4 pistoni radialicontrapposti posizionati allinterno della testaidraulica (statore) e da un anello a cammerotante (rotore) trascinato dallalberino delcomplessivo pompa. La pompa non necessitadi una particolare posizione di fasatura per lamandata del gasolio agli iniettori poich que-sto viene pressurizzato in modo continuo e

immagazzinato nellaccumulatore sferico men-tre gli iniettori vengono comandati elettronica-mente in modo sequenziale secondo lordine diiniezione indipendentemente dalla posizionedella pompa di alta pressione. Tuttavia, perottimizzare lequilibrio dinamico del complessi-

vo, ridurre le vibrazioni e aumentare la duratadella cinghia della distribuzione opportuno

Complessivo pompa di alta pressione

Particolare della pompa di trasferta1. Albero di trascinamento2. Corpo pompa3. Palette4. Rotore5. Aspirazione gasolio6. Mandata gasolio (verso pompa alta pressione)

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effettuare la messa in fase della pompa seguen-do i riferimenti presenti sulla ruota dentatadella distribuzione. La pressione del gasolio

viene regolata elettronicamente dal modulo dicontrollo elettronico IDM attraverso una valvoladi regolazione a solenoide (valvola di dosag-gio) inserita nel corpo pompa che determina laquantit di gasolio da pressurizzare in entratanella camera di alta pressione e quindi la pres-sione stessa di alimentazione iniettori. In casodi sovrappressione accidentale (es. inceppa-mento della elettrovalvola di dosaggio gasolio)una valvola di sicurezza meccanica limita lapressione di esercizio a 1800 bar.

Funzionamento (vedere figure seguenti)Il gasolio pressurizzato a 6 bar dalla pompa di

trasferta allinterno dello stesso corpo pompaviene canalizzato nella camera di alta pressio-ne dello statore attraverso il condotto di ali-mentazione (10) e la valvola di ingresso (12).La quantit di gasolio in ingresso viene regola-ta dallelettrovalvola di dosaggio gasolio (16)comandata elettronicamente dal modulo IDM.In base alla quantit di gasolio dosata dalle-lettrovalvola (16) i pistoncini di alta pressione

(9) si spostano verso lesterno mettendo in con-tatto i rulli (8) con le protuberanze dellanello acamme rotante (3) solidale con lalbero di tra-scinamento pompa (2) a sua volta mosso dalcinematismo della distribuzione. A causa delcontrasto con il profilo interno dellanello acamme (3) i rulli (8) e i pistoncini (9) vengonospinti verso linterno con conseguente compres-

sione del gasolio verso il condotto di uscita (14)attraverso la valvola di alta pressione (11).

Pompa di alta pressione - sezione trasversale1. Entrata gasolio2. Corpo pompa3. Anello a camme rotante4. Testa idraulica (statore)5. Pattino con rullo di contatto6. Pistoncino pompante7. Camera di alta pressione8. Valvola di entrata9. Valvola di alta pressione10. Ritorno al serbatoio

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Pompa di alta pressione - sezione longitudinale1. Corpo pompa2. Albero di trascinamento3. Anello a camme rotante4. Cuscinetto anteriore5. Cuscinetto posteriore6. Entrata gasolio dal filtro7. Pompa di trasferta8. Rulli con pattini9. Pistoncini pompanti alta pressione10. Condotto di alimentazione11. Valvola di alta pressione12. Valvola di ingresso13. Testa idraulica (statore)14. Uscita gasolio ad alta pressione15. Valvola regolatrice pressione di trasferta16. Elettrovalvola di regolazione pressione17. Guarnizione di tenuta

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ELETTROVALVOLA DOSAGGIO GASOLIO(regolatore pressione iniezione)

Lelettrovalvola di dosaggio gasolio fissata sulcorpo della pompa di alta pressione ed ha lafunzione di regolare la pressione del gasolio ai

valori ottimali previsti mediante il dosaggiodella quantit di gasolio da inviare alla came-ra di alta pressione e ai pistoncini pompanti. La

valvola contraddistinta da un connettore dicolore marrone. I valori ottimali della pressionedi iniezione variano in base al regime motore,al carico motore, alla temperatura di esercizio,alla richiesta di potenza da parte del condu-cente etc., e sono memorizzati nel modulo di

controllo elettronico IDM. La valvola di dosag-gio comprende unelettrovalvola a solenoidecomandata elettronicamente dallo stesso modu-lo IDM con un segnale ad onda quadra a fre-quenza fissa modulato negativamente a rap-porto ciclico variabile che determina lintensitdella corrente di comando della valvola. Inbase al segnale di comando varia il dosaggio

del gasolio in ingresso nella camera di com-pressione e conseguentemente anche la pres-sione di iniezione. La pressione di esercizio delcircuito di alta pressione varia da un minimo di150 bar fino a un massimo di 1600 bar. Il con-trollo della pressione effettiva del gasolio vieneeffettuato mediante un sensore di pressione fis-sato sullaccumulatore sferico di alimentazioneiniettori. In caso di malfunzionamento della val-

vola di dosaggio la pressione del gasolio vienelimitata a 1800 bar da unapposita valvola disicurezza meccanica.

Elettrovalvola dosaggio gasolio - sezione1. Uscita gasolio a bassa pressone verso testa idraulica2. Guarnizione di tenuta3. Entrata gasolio a bassa pressione dalla pompa di

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

Elettrovalvola dosaggio gasolio sulla pompa alta pressione

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Caratteristiche e controlliResistenza avvolgimento: 5-6 OhmTensione di alimentazione: +12 Volt dal termi-nale 5 del rel iniezioneSegnale di comando: negativo ad onda qua-dra dal terminale M4 (C417) del modulo IDM

Con un multimetro in Ohm misurare la resisten-za dellelettrovalvola. Con un multimetro in Voltcorrente continua misurare la tensione di ali-mentazione dellelettrovalvola sul terminale 1.Per verificare il segnale di comando utilizzare unoscilloscopio collegato sul terminale 2.

Circuito dellelettrovalvola dosaggio gasolio -schema elettrico

Segnale di comando dellelettrovalvola dosaggio gasolio

Rel iniezione (5)

Elettrovalvoladosaggio gasolio

Modulo IDM

2

1

M4 (C417)

G1 (C418)

G2 (C419)

H2 (C419)

SENSORE PRESSIONE GASOLIO

Sensore di pressione gasolio sullaccumulatore di ali-mentazione iniettori

Il sensore di pressione gasolio fissato sullaccu-mulatore sferico di alimentazione iniettori ed hala funzione di rilevare la pressione di iniezione

del gasolio. E un sensore di pressione di tipopiezoresistivo alimentato a tensione costante dalmodulo di controllo elettronico IDM. La resisten-za interna e la tensione in uscita variano in fun-zione della deformazione causata dalla pressio-ne alla quale viene sottoposto lelemento sensibi-le allinterno del sensore. Il modulo IDM rilevacostantemente la pressione del gasolio e lamodifica, se necessario, agendo sulla valvola di

dosaggio gasolio in modo da mantenerla aivalori ottimali secondo le condizioni di funzio-namento del motore. La pressione del gasolio

viene modificata in base ai segnali di giri moto-re, carico motore, posizione acceleratore, massadaria aspirata, pressione aria nel collettore,temperatura motore, temperatura gasolio edaltri segnali secondari.

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Caratteristiche e controlliIl sensore di pressione gasolio ha 3 terminali: Negativo, 0V - 0.1V, terminale D2 (C417)

del modulo IDM Segnale pressione (0-5V), terminale D3

(C417) del modulo IDM Alimentazione +5V, terminale D1 (C417)

del modulo IDMIl segnale di pressione presenta una tensione

variabile da 0.5V (bassa pressione) fino a4.5V (alta pressione). Esempio 0.5V a 100 bar,1.3V a 300 bar, etc.

t

2

1 G3 (C417)

Sensoretemperatura gasolio

Modulo IDM

G2 (C417)

Circuito del sensore di temperatura gasolio -schema elettrico

D2 (C417)

P1

2

3

Sensorepressione gasolio

1

2

3

Modulo IDM

D3 (C417)

D1 (C417)

Circuito del sensore di pressione gasolio -schema elettrico

SENSORE TEMPERATURA GASOLIO

Sensore temperatura gasolio sul corpo pompa altapressione

Il sensore di temperatura gasolio un termisto-re, un elemento semiconduttore la cui resisten-za varia con la temperatura alla quale vienesottoposto. E alloggiato nella parte posterioredel corpo della pompa di alta pressione ed contraddistinto da un connettore di colore

verde. Il sensore trasmette al modulo di control-lo elettronico IDM una tensione variabile con latemperatura. Il termistore utilizzato in questoimpianto di tipo NTC, cio a coefficiente ditemperatura negativo. La resistenza interna delsensore e la tensione nel circuito diminuisconoallaumentare della temperatura.

Caratteristiche e controlliIl sensore di temperatura ha 2 terminali: Negativo di riferimento 0-0.1V - terminale

G3 (C417) del modulo IDM Alimentazione +5V e segnale temperatura -terminale G2 (C417) del modulo IDM

Il segnale di temperatura presenta una tensionevariabile da 4.5 (a freddo) a 0.5V (a caldo) inbase alla temperatura raggiunta dal gasolio.

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ELETTROINIETTORI Gli elettroiniettori del sistema Common Rail sonodi tipo elettromeccanico e comprendono dueparti: la parte superiore con la valvola pilota (val-

vola di comando iniezione) e lattuatore elettro-magnetico e la parte inferiore comprendente ildispositivo meccanico di iniezione e il corpo pol-

verizzatore. Il polverizzatore posto allestremitinferiore molto simile a quella di un classicoiniettore diesel multifori per motori ad iniezionediretta. Gli elettroniettori sono comandati dalmodulo elettronico IDM. Negli elettroiniettoricommon rail, a causa delle elevatissime pressionidi esercizio (da 150 a 1600 bar), non possibi-le utilizzare un attuatore elettromagnetico direttoa solenoide simile a quello degli iniettori a bassapressione per motori a benzina poich questo,oltre a richiedere una notevole potenza, risulte-

rebbe insufficiente per garantire una perfettaapertura e chiusura delliniettore. Per tale ragio-ne viene utilizzato un sistema di comando idrau-lico a pressione differenziata a comando elettro-magnetico. Liniettore costantemente alimentatoad alta pressione dal condotto comune attraver-so il raccordo e la tubazione di collegamento.Ricordiamo che la combustione avviene quandoil gasolio ad alta pressione proveniente dal con-

dotto comune fuoriesce dai fori del polverizzato-re fissato nella testata del motore e raggiunge lacamera di combustione ricavata nel cielo delpistone. La particolare conformazione interna e icomponenti delliniettore permettono allaltapressione di esercitare sullago del polverizzato-re due differenti forze contrastanti tra loro dovu-te alle differenti superfici ove viene applicata la

Elettroiniettore sulla testata del motore

Accumulatore pressione di alimentazione iniettori


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Elettroiniettore - sezione1. Entrata gasolio alta pressione2. Filtro3. Corpo porta iniettore4. Ritorno gasolio

5. Connessione elettrica6. Solenoide comando iniezione7. Attuatore elettromagnetico8. Molla smorzatrice9. Valvola comando iniezione10. Distanziale adattatore11. Molla di chiusura ago polverizzatore12. Corpo polverizzatore13. Fondello di chiusura14. Ago polverizzatore

stessa pressione di esercizio. In assenza dicomando elettrico la pressione di comando eser-citata sulla parte superiore dellago di iniezione(nel distanziale) genera una forza maggiore diquella prodotta dalla pressione nella parte infe-riore del corpo del polverizzatore; questa diffe-renza tra le due forze mantiene liniettore chiuso.Il comando elettrico fornito dal modulo IDMcausa lo spostamento dellattuatore elettroma-gnetico e della valvola di comando iniezione conriduzione della pressione di comando e il conse-guente sbilanciamento delle due forze. A causadi ci la pressione esercitata sulla parte inferioredellago di iniezione ha il sopravvento sulla pres-sione di comando e provoca il sollevamento del-lago e lapertura dei fori di polverizzazione.Quando termina il comando elettrico la valvola

di comando iniezione si richiude e la pressioneesercitata sulla parte alta e la parte bassa della-go di iniezione si riequalizza. Questo provoca ladifferenziazione delle forze contrapposte di chiu-sura e apertura dellago con prevalenza dellaforza di chiusura e spostamento in basso della-go di iniezione e conseguente chiusura dei fori dipolverizzazione.

NOTA: importante evidenziare che nel sistema DelphiCommon Rail il gasolio non viene polverizzato in una solafase ma in due o tre fasi. E sempre presente una brevissi-ma pre-iniezione avente la funzione di iniettare una picco-lissima quantit iniziale di gasolio per facilitare laccensio-ne del gasolio polverizzato nella fase successiva (iniezioneprincipale) al fine di ridurre la rumorosit (battito) tipico deimotori diesel. In alcune particolari condizioni di funziona-mento viene effettuata anche una brevissima post-iniezione

allo scopo di ridurre le emissioni di ossidi di azoto NOx.

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Elettroiniettore, particolare del polverizzatore - sezione1. Gasolio ad alta pressione2. Attuatore elettromagnetico3. Valvola comando iniezione4. Distanziale5. Molla di chiusura ago polverizzatore6. Corpo polverizzatore7. Fondello di chiusura iniettore8. Ago polverizzatore9. Foro polverizzazione gasolio

Valvola comando iniezione - sezioneA. Sede di tenuta conica

Il sistema Common Rail Delphi dispone di unelettroiniettore per cilindro. Gli iniettori sonofissati sulla testata e si affacciano direttamentesulle camere di combustione ricavate nel cielodei pistoni. Il collegamento con il condottocomune di alimentazione carburante realiz-zato mediante dei tubicini in acciaio con rac-cordi a vite. Il modulo di controllo elettronicoIDM comanda gli iniettori mediante impulsielettrici della durata massima di 1.5 ms (3 msmax in avviamento). Il gasolio pressurizzato adalta pressione viene iniettato direttamente nellecamere di combustione. Un filtro laminareposto nel raccordo di entrata del carburantepreviene lingresso di impurit allinterno delli-niettore. Il comando di iniezione avviene singo-larmente secondo lordine di fase del motore.

FunzionamentoIl comando degli iniettori costituito da unnegativo intermittente fornito separatamentedal modulo IDM a ciascun iniettore (vedereschemi). Questo negativo di comando degliiniettori viene sempre fornito in due tempi: unabrevissima pre-iniezione di durata fissa e li-niezione vera e propria di durata variabile in

base alla quantit di gasolio richiesta ed allapressione di esercizio. La suddivisione dellinie-zione in due tempi ha lo scopo di ridurre larumorosit e la fumosit tipica dei motori die-sel. Il tempo di iniezione totale dipende princi-palmente dai segnali in ingresso provenientidai sensori di posizione acceleratore, di massaaria, di giri motore e di pressione gasolio. In

Semantica,

2002

Semantica,

2002


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21

determinate condizioni di funzionamento vieneanche fornita anche una post-iniezione perridurre la formazione di ossidi di azoto.

Caratteristiche e controlliResistenza dellavvolgimento: 0.4-0.5 OhmTempo di iniezione: 0.5 1.5 (3 ms max)Pressione di iniezione: 150 - 1600 bar regola-ta dal modulo IDMSegnale di comando: direttamente dai termina-li del modulo IDM

Il segnale di comando iniettori pu essere

visualizzato mediante un oscilloscopio.

Circuito degli elettroiniettori - schema elettrico

Elettroiniettori

Modulo IDM

1A4 (C417)1

2 B4 (C417)

41

2

G4 (C417)

H4 (C417)

31

2

E4 (C417)

F4 (C417)

2 12

C4 (C417)D4 (C417)

Segnale di comando elettroiniettori

Particolare del segnale di comando elettroiniettori

Semantica,

2002

Semantica,

2002

Semantica,

2002


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22

Il modulo di controllo elettronico PCM posizionato in alto sulla paratia laterale davanti al montante dello sportelloanteriore destro.

Il modulo di controllo elettronico IDM posizionato sotto il ripiano di supporto della batteria nel vano motore.

MODULO PCM

MODULO IDM

MODULI DI CONTROLLO ELETTRONICO PCM E IDM

79 104

1 26

53

27

78

52

91 92

13 14

C415

C418

H A

1234

BCDEFG LKIHGFE MDCBA

1234

HA B C D E F G

1234

C417 C419

Semantica, 2002

Semantica, 2002


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23

ALIMENTAZIONE E COLLEGAMENTO MODULI PCM - IDM

Circuito alimentazione e collegamento moduli PCM e IDM

(31) massa

97 (C415)

Modulo

PCM

(30) +12Vbatteria

F 220A

+12V

13

5 2

1 3

52

F 1215A

1 3

52

F 2810A

Relalimentazione

Reliniezione

Relmotorein moto

F 2010A

SCATOLA FUSIBILI VANO MOTORE

Modulo

IDM

96 (C415)

103 (C415)

77 (C415)

76 (C415)

25 (C415)

G1 G24

55 (C415)

70 (C415)

G1

G1 (C418)

6 (C415)

G1 (C419)

H1 (C419)

H4 (C418)

G4 (C418)

G2 (C419)

H2 (C419)

49 (C415) A3 (C419)

50 (C415) A4 (C419)57 (C415) D4 (C418)

13 (C415) 13

15 (C415) 10

16 (C415) 2

Presa diagnosi

(15) +12Vcommutatoreaccensione

8 (C415)

3

Riscaldatoreausiliario

13

5

4

1

7

G37

F 2320A

Semantica,

2002


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24

Il modulo PCM gestisce lalimentazione di tuttoil sistema di iniezione Common Rail Delphi. Almomento dellinserimento dellaccensione (15)il segnale di comando a 12V passa attraversoil fusibile F28 e raggiunge il terminale 8 delmodulo PCM (connettore unico C 417 a 104

vie) provocando lattivazione del sistema. Ilmodulo PCM comanda il rel di alimentazione(o rel di mantenimento potenza) mediante unnegativo dal terminale 96 riceve alimentazio-ne di potenza dal rel (terminale 5) sul termi-nale 97. Lalimentazione permanente dalla bat-teria (30) sul terminale 55 passa attraverso ilfusibile F20 e serve per il mantenimento dellememorie del PCM ad accensione disinserita. Ilmodulo PCM (con un negativo dal terminale70) comanda anche il rel delliniezione che

alimenta il modulo IDM e comanda anche (conun negativo dal terminale 6) il rel motore inmoto che attiva il riscaldatore ausiliario delliquido di raffreddamento previsto per i climifreddi. Il collegamento a tre fili tra il moduloPCM e il modulo IDM permette il reciprocoscambio di dati operativi finalizzato al corret-to funzionamento del sistema. Infatti alcunisegnali in ingresso e in uscita vengono ricevuti

ed elaborati dal PCM, altri invece dallIDM(vedere schema di principio e schemi elettricisuccessivi). Lo scambio dei dati tra i due modu-li avviene in forma digitale codificata. Il modu-lo PCM trasmette i dati diagnostici, anche quel-li relativi al modulo IDM, alla presa diagnosialla quale collegato. Il collegamento con lapresa diagnosi prevede anche eventuali opera-

zioni di riprogrammazione della EEPROM delPCM attraverso lapposita porta seriale (Flash)mediante lo strumento diagnostico Ford WDS.

Alcuni dati di funzionamento importanti (anti-furto PATS, inserimento AC, comando spie,etc.) vengono inoltre scambiati in rete CANattraverso il computer di bordo.


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25

SENSORE GIRI MOTORE/P.M.S.

Il sensore di giri/P.M.S. un generatore disegnali di tipo induttivo collegato al moduloIDM e alloggiato nella parte posteriore delbasamento motore. Lalbero motore provvisto

di ruota dentata con 36 denti di cui 2 mancan-ti come riferimento per i punti morti del motore,langolo di rotazione compreso da ciascundente di 10. Il sensore genera dei segnalisinusoidali in corrente alternata con frequenzae ampiezza variabili con la velocit di rotazio-ne dellalbero motore. In base a questi segnaliil modulo IDM determina il regime del motore ela posizione del PMS ed elabora il segnale di

comando degli iniettori (anticipo di iniezione).

Caratteristiche e controlliResistenza dellavvolgimento:400 - 600 Ohm a20CDistanza da ruota dentata: non misurabileTensione in uscita: oltre 1.5 Volt C.A. in avvia-mento

La resistenza dellavvolgimento deve esseremisurata con un multimetro predisposto inOhm; per maggior sicurezza opportunomisurare in maniera analoga anche lisolamen-to dalla massa. La tensione in uscita pu esse-

re misurata con un multimetro predisposto inVolt in corrente alternata. In entrambi i casi lalettura deve essere effettuata direttamente suiterminali del sensore o sui corrispondenti termi-nali sul connettore C417 del modulo IDM (scol-legato). Il segnale sinusoidale in uscita puessere visualizzato in maniera analoga, sia inavviamento che a motore in moto, mediante unoscilloscopio.

ATTENZIONE: il segnale del sensore di girimotore/PMS di fondamentale importanzaper lavviamento del motore e per la sua conti-nuit di funzionamento.

Sensore giri motore/P.M.S. nel basamento

Circuito del sensore di giri motore/P.M.S. -schema elettrico

F3 (C417)

Sensore giri/P.M.S.

Ruota dentataModulo IDM

1

2 F2 (C417)

Sem

antica,

2002

Semantica,

2002


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26

SENSORE RIFERIMENTO CILINDRO 1

Il sensore di riferimento cilindro 1, denominatoanche sensore di fase motore, un sensore aeffetto Hall che genera dei segnali a onda qua-dra. Il sensore collegato al modulo IDM ed

fissato sul coperchio della testata in corrispon-denza dellalbero a camme. Il segnale di riferi-mento per la fase del motore, generato al pas-saggio di una ruota dentata ricavata nello stes-so albero a camme viene utilizzato dal moduloIDM solo durante lavviamento del motore alfine di riconoscere la posizione del cilindro 1 (edi conseguenza anche degli altri cilindri) e atti-

vare la corretta sequenza di comando degli

iniettori secondo lordine di accensione delmotore. Unavaria in questo sensore si manife-sta sotto forma di mancato avviamento.

Caratteristiche e controlliIl sensore di posizione cilindri ha 3 terminali: Alimentazione +5V, dal terminale E1

(C417) del modulo IDM

Segnale in uscita, onda quadra 0-5V versoil terminale E3 (C417) del modulo IDM

Negativo di riferimento, dal terminale E2(C417) del modulo IDM

Il segnale in uscita di 0-5V tra il terminale 2 ela massa pu essere verificato con un multime-tro predisposto in Volt corrente continua duran-te la rotazione dellalbero a camme. Sollevarela vettura da un lato e far girare la corrispetti-

va ruota motrice dopo aver innestato la 4a o5a marcia. Il segnale pu essere verificatoanche a motore in moto mediante un oscillo-scopio.

Circuito del sensore di fase motore schema elettrico

Segnale del sensore di riferimento cilindro 1

Sensore di riferimento cilindro 1 sul coperchio testata

E1 (C417)

23

1

Sensoreriferimentocilindro 1

Modulo IDMRiferimentoalbero a camme

E3 (C417)

E1 (C417)

Semantica,

200

2

Semantica,

2002


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27

SENSORE MASSA ARIA ASPIRATA(con sensore di temperatura aria)

Il sensore massa aria posizionato nel condottodi aspirazione tra il filtro aria e il turbocompres-sore ed collegato al modulo PCM; la sua fun-

zione di misurare la quantit daria aspiratadal motore durante il suo funzionamento al finedi determinare la quantit di gasolio da fornireattraverso gli elettroiniettori. Si tratta di un senso-re di flusso a film caldo a lettura diretta controlla-to da un circuito elettronico (amplificatore opera-zionale) integrato al suo interno. Il corpo del sen-sore contiene due condotti: quello principale dipassaggio aria e quello secondario di misurazio-

ne aria. Questultimo contiene due sonde condut-trici, una fredda e una calda, controllate dallam-plificatore operazionale per la misurazione dellaquantit daria aspirata durante il funzionamen-to del motore. La sonda fredda viene mantenutaalla temperatura dellaria ambiente mentre lasonda calda viene alimentata da una correnteche la mantiene a una temperatura di 120C

superiore a quella ambiente. Il flusso daria tendead raffreddare e quindi a diminuire la resistenzadella sonda calda mentre il circuito elettronico dicontrollo, per reazione, la aumenta incrementan-do la corrente passante allo scopo di mantenerecostante la differenza di temperatura tra la sondacalda e quella fredda. La corrente inviata dal cir-cuito di controllo alla sonda calda proporzio-nale al flusso daria che attraversa il condotto dimisurazione del flussometro e fornisce la misuraesatta della quantit daria che alimenta il moto-re permettendo cos ai moduli PCM e IDM dideterminare la quantit di gasolio da iniettare(pressione e tempo di iniezione).Oltre alle sonde di misurazione della massa ariail flussometro contiene anche un termistore NTC acoefficiente di temperatura negativo specifico per

la misurazione della temperatura dellaria aspi-rata separato dal circuito del sensore massa aria.

Circuito del sensore massa aria - schema elettrico

Sensore massa aria aspirata (flussometro a fil caldo)

Flussometro massa ariacon sensore temperatura aria

Modulo PCM

91 (C415) (-)

5 88 (C415) (+)

36 (C415) (-)

38 (C415) (+)

4

1

6

t

2

3

massa (31)

+12V relalimentazione (5)

Semantica, 2002


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28

Caratteristiche e controlliIl sensore della massa daria ha 6 terminali: Alimentazione +5V e segnale temperatura

aria: 2.2V a 20C circa - dal terminale 38(C415) del modulo PCM

Alimentazione +12V - dal terminale 5 delrel alimentazione

Negativo alimentazione - dalla massa Negativo di riferimento - dal terminale 36

(C415) del modulo PCM Segnale massa aria: da 0 a 5V - al termi-

nale 88 (C415) del modulo PCM Negativo sensore temperatura - dal termi-

nale 91 (C415) del modulo PCM

Dopo il controllo delle tensioni di alimentazio-ne misurare il segnale massa aria e il segnale

di temperatura aria con un multimetro in Voltcorrente continua.

SENSORE POSIZIONE PEDALE ACCELERATOREIl sensore di posizione acceleratore fissatoaccanto al pedale dellacceleratore al quale collegato meccanicamente. E costituito da trepotenziometri collegati elettricamente al moduloPCM. I potenziometri sono alimentati a tensionecostante di 5V e convertono il movimento delpedale dellacceleratore in tensioni variabili peril modulo PCM al fine di riconoscere la posizio-ne del pedale (carico motore) e le modalit diaccelerazione (richiesta di potenza). Lutilizzo ditre potenziometri al posto di uno solo assicurasia una maggior precisione della lettura sia unamaggior sicurezza in caso di avaria di uno deidue componenti. Ricordiamo che questo segna-le di fondamentale importanza per il moduloPCM e per il modulo IDM al fine di adeguare il

tempo e la pressione di iniezione (e quindi il rap-porto aria-carburante) alle esigenze di guida delconducente e alle condizioni di funzionamentodel motore.

Caratteristiche e controlliIl sensore di posizione acceleratore ha 10 ter-minali:1. Non utilizzato

2. Negativo riferimento potenziometro 1 - ter-minale 51 (C415) PCM3. Alimentazione +5V potenziometro 1 - ter-

minale 39 (C415) PCM4. Segnale posizione potenziometro 3 - da

1.38 a 3.9V - terminale 5 (C415) PCM5. Segnale posizione potenziometro 2 - da

0.76 a 3.3V - terminale 4 (C415) PCM

NOTA: i suddetti valori indicativi sono riferiti a veicolofermo e possono variare in base alla temperatura diesercizio del motore.

Valori caratteristici indicativi del segnalemassa aria misurato sul terminale 5

Regime motore Tensione in uscita(giri/min.) (Volt)

Minmo 1.8001000 1.500

1500 1.9002000 2.4002500 2.6003000 3.4003500 3.7004000 4.000


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29

6. Negativo riferimento potenziometro 3 - ter-minale 91 (C415) PCM

7. Segnale posizione potenziometro 1 - da0.77 a 3.3V - terminale 7 (C415) PCM

8. Alimentazione +5V potenziometro 3 - ter-minale 90 (C415) PCM

9. Negativo riferimento potenziometro 2 - ter-minale 91 (C415) PCM

10.Alimentazione +5V potenziometro 2 - ter-minale 90 (C415) PCM

Utilizzando un multimetro in Volt corrente conti-nua misurare le alimentazioni a 5V e i negativiforniti dal modulo PCM. Misurare le tensioni inuscita rispetto ai negativi dai terminali previstiper ciascun potenziometro verificando che le

variazioni di tensione avvengano in modo conti-

nuo senza interruzioni o sbalzi improvvisidurante tutta lescursione dellacceleratore.

SENSORE TEMPERATURA MOTOREIl sensore di temperatura motore un termistore,un elemento semiconduttore la cui resistenza

varia con la temperatura. E alloggiato nellatestata ed collegato al modulo PCM. La tempe-ratura del motore viene rilevata per contattodiretto sul metallo della testata. Questa soluzionepresenta il vantaggio di rilevare la effettiva tem-peratura del motore anche in caso di eventualeperdita del liquido di raffreddamento. Il segnaletrasmesso al modulo PCM una tensione varia-bile con la temperatura. Il termistore utilizzato inquesto impianto di tipo NTC, a coefficiente ditemperatura negativo. La resistenza interna delsensore e la tensione nel circuito sono inversa-mente proporzionali alla temperatura.

Allaumentare della temperatura della testata

diminuisce la resistenza interna del sensore ediminuisce anche la tensione sul terminale 1.

NOTA: il sensore di temperatura motore serve anche percomandare le elettroventole di raffreddamento motoreattraverso la rete CAN.

Caratteristiche e controlliIl sensore di temperatura ha 2 terminali: Alimentazione +5V e segnale temperatura -

terminale 14 (C415) PCM Negativo di riferimento - terminale 91

(C415) PCMCon un multimetro predisposto in Volt correntecontinua misurare la tensione di alimentazionecon il connettore scollegato e quindi la varia-zione di tensione in funzione della temperaturacon il connettore collegato.

Circuito sensore posizione acceleratore -schema elettrico

7

32

4

6

8

1

2

Sensore posizioneacceleratore

Modulo PCM

5

9103

7 (C415)

51 (C415)39 (C415)

5 (C415)

90 (C415)

91 (C415)

4 (C415)

Semantica,

2002


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30

SENSORE TEMPERATURA ARIA COMPRESSA

Sensore temperatura aria compressa

Il sensore di temperatura aria compressa alloggiato sul lato sinistro dello scambiatore dicalore aria-aria che raffredda laria compressaproveniente dal turbocompressore ed colle-gato al modulo PCM. E un termistore di tipoNCT, cio a coefficiente di temperatura negati-

vo per il quale valgono le stesse considerazio-ni del sensore di temperatura motore tenendoconto della diversa escursione di temperaturaalla quale viene sottoposto e del differente col-legamento elettrico. Il segnale di temperaturadellaria compressa (normalmente pi alta del-laria aspirata) permette al modulo IDM (incomunicazione con il modulo PCM) di adegua-re lanticipo di iniezione per ottimizzare lacombustione e di adeguare la pressione disovralimentazione per evitare eccessivi innal-zamenti della temperatura dellaria compressacon conseguenti cali di rendimento del motore.

Caratteristiche e controlliIl sensore di temperatura ha 2 terminali:1. Alimentazione +5V e segnale temperatura -

terminale 3(C415) del modulo PCM2. Negativo di riferimento - terminale 91(C415) del modulo PCM

La tensione sul terminale 1 varia in base allaresistenza del termistore: aumenta a bassa tem-peratura e diminuisce ad alta temperatura.

Circuito del sensore temperatura aria - schema elettrico

Circuito del sensore di temperatura motore -schema elettrico

t

2

1 14 (C415)

Sensoretemperatura testata

Modulo PCM

91 (C415)

t

2

1 3 (C415)

Sensoretemperatura aria

Modulo PCM

91 (C415)

Semantica,

2002

Semantica,

2002


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31

SENSORE PRESSIONE COLLETTORE ARIA(pressione di sovralimentazione)

Il sensore della pressione collettore fissato accan-to al duomo dellammortizzatore sinistro (lato

guida) ed collegato al collettore di aspirazionemediante un tubicino. Elettricamente collegato almodulo PCM al quale trasmette il segnale di pres-sione. La sua funzione quella di rilevare la pres-sione dellaria nel collettore di aspirazione che

varia da 1 bar a livello del mare fino a 2.2 bar conil turbocompressore alla massima pressione disovralimentazione. Internamente il sensore prov-

visto di una capsula sigillata con una membrana

piezoresistiva deformabile (estensimetro) la cui resi-stenza varia in funzione della deformazione subita.Un lato della membrana sottoposto al vuoto asso-luto di riferimento, mentre laltro lato comunican-te con il collettore di aspirazione attraverso un tubi-cino. Al variare della pressione varia la deforma-zione della membrana e per conseguenza anche latensione in uscita dal sensore. Questo permette la

modulo PCM di controllare la pressione di sovrali-mentazione e di adeguare la quantit di gasolio dainiettare e lanticipo di iniezione.

Caratteristiche e controlliIl sensore di pressione ha 3 terminali: Alimentazione +5V - terminale 90 (C415) PCM Segnale pressione: 1.5V a pressione atmo-

sferica - terminale 34 (C415) PCM Negativo di riferimento - terminale 91

(C415) PCM

Con un multimetro in Volt corrente continuamisurare la tensione di alimentazione a 5V,quindi misurare la tensione in uscita (segnalepressione) servendosi di una pompetta adepressione e pressione collegata al sensore.

La tensione base di 1.5V a pressione atmo-sferica a livello del mare. Applicando unadepressione la tensione diminuisce da 1.5V a0V; applicando una pressione la tensioneaumenta da 1.5V a 5V. La tensione in uscitadeve variare in modo continuo senza presenta-re interruzioni o sbalzi di tensione al variaredella pressione o della depressione.

Circuito del sensore di pressione collettore -schema elettrico

Sensore della pressione collettore

90 (C415)

P1

2

3

Sensore pressione

aria collettore

1

2

3

Modulo PCM

34 (C415)

91 (C415)

Semantica,

2002


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32

SENSORE VELOCITA VEICOLOIl sensore di velocit fissato sul cambio ed collegato al modulo PCM. Si tratta di un senso-re a effetto Hall che genera un segnale a ondaquadra con frequenza proporzionale alla velo-cit del veicolo. Il segnale di velocit viene uti-lizzato dal modulo PCM per apportare dellecorrezioni alla pressione del gasolio, al tempodi iniezione e al comando della valvola EGR alfine di garantire un funzionamento regolare edomogeneo del motore nella marcia a bassa

velocit e a basso regime.

Elettrovalvola regolazione depressione EGR (1) e attua-tore comando EGR (2)

ELETTROVALVOLA REGOLAZIONE EGR

Il sistema EGR (Exhaust Gas Recirculation ricircolo dei gas di scarico) serve a introdurre

una piccola quantit di gas combusti nel collet-tore di aspirazione al fine di ridurre le emissio-ni di ossidi di azoto NOx allo scarico. I motoridiesel sovralimentati sono particolarmente pre-disposti a produrre le suddette emissioni inqui-nanti. Il dispositivo composto da una valvoladi passaggio gas comandata a depressione fis-sata sul collettore di scarico e da unelettroval-

Caratteristiche e controlliIl sensore di velocit ha 3 terminali: Alimentazione +12V, dal terminale 5 del rel

alimentazione Segnale in uscita, onda quadra 0-5V verso il

terminale 58 (C415) PCM Negativo di riferimento, dalla massa veicolo

Con un multimetro predisposto in Volt correntecontinua misurare il segnale in uscita di 0-5Vtra il terminale 2 e la massa durante la rota-zione della trasmissione. Sollevare la vetturada un lato e far girare la corrispettiva ruotamotrice dopo aver innestato la 4a o 5a marcia.Il segnale pu essere verificato anche a motorein moto mediante un oscilloscopio.

Circuito del sensore di velocit veicolo -schema elettrico

2

3

1

Sensorevelocit veicolo

Modulo PCM

58 (C415)

massa (31)


11

22

Semantica, 2002


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33

vola regolatrice della depressione comandatadal modulo di controllo PCM. La valvola per-mette il passaggio di una piccola quantit digas combusti verso il collettore di aspirazioneattraverso un apposito condotto quando vieneazionata dal polmoncino a depressione.Lelettrovalvola comandata dal modulo PCMcontrolla la depressione nel polmoncino al finedi regolare lapertura della valvola ed il pas-saggio dei gas combusti verso il collettore diaspirazione. La depressione necessaria per la-zionamento del sistema viene prodotta da unapompa a depressione meccanica che alimentaanche il circuito del servofreno. La valvola EGR

viene comandata in base ai segnali di girimotore, massa aria, temperatura aria, tempe-ratura motore, carico motore.

Caratteristiche e controlliResistenza dellavvolgimento: 12 OhmTensione di alimentazione: 12 V dal terminale5 del rel di alimentazioneSegnale di comando: negativo ad onda qua-dra con rapporto ciclico variabile - dal termi-nale 83 (C415) PCM

Con un multimetro predisposto in Ohm misura-re la resistenza sui terminali dellelettrovalvola.Con un multimetro predisposto in Volt correntecontinua misurare la tensione di alimentazionedellelettrovalvola sul terminale 2. Per verificareil segnale di comando occorre utilizzare unoscilloscopio collegato sul terminale 1.

Circuito dellelettrovalvola di regolazione EGR

Elettrovalvolaregolazione EGR

Modulo PCM

2

1 83 (C415)

97 (C415)


Segnale di comando elettrovalvola regolazione EGR

Semantica,

2002

Semantica,

2002


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34

ELETTROVALVOLA REGOLAZIONE PRESSIONESOVRALIMENTAZIONE

Lelettrovalvola di controllo della pressione disovralimentazione serve a regolare elettronica-

mente la pressione dellaria fornita dal turbo-compressore al motore nelle varie condizioni difunzionamento. Lelettrovalvola interpostanella tubazione di collegamento tra il collettoredi aspirazione e lattuatore meccanico di con-trollo del turbocompressore (waste-gate) ed collegata al modulo PCM. Lelettrovalvola con-trolla il passaggio della pressione di comandosullattuatore. Il modulo PCM rileva la pressio-

ne dellaria nel collettore di aspirazione attra-verso il sensore della pressione assoluta ecomanda la lelettrovalvola di controllo alloscopo di mantenere la pressione di sovralimen-tazione entro i valori previsti. Il segnale dicomando costituito da un negativo a ondaquadra a frequenza costante e rapporto ciclico

variabile. Quando lelettrovalvola di controllo

pressione viene comandata dal modulo PCM lapressione di sovralimentazione si riduce poichla pressione generata dal turbocompressore

viene interamente trasmessa alla valvola waste-gate con conseguente apertura della stessa val-

vola e deviazione dei gas di scarico verso loscappamento anzich verso la turbina. Inoltre

viene anche modificato langolo delle palette diportata del flusso allinterno della turbina ageometria variabile per variare la velocit delturbocompressore. Quando lelettrovalvola disattivata la pressione di sovralimentazioneaumenta poich la pressione di comando vienescaricata esternamente attraverso un condottocalibrato anzich essere trasmessa alla valvola

waste-gate. In questo caso la chiusura dellavalvola fa aumentare il flusso dei gas di scari-

co verso la turbina con conseguente aumentodella velocit di rotazione del turbocompresso-re e del flusso daria che alimenta il motore.

Circuito dellelettrovalvola di regolazione sovralimenta-zione schema elettrico

Elettrovalvola di controllo pressione sovralimentazione


Elettrovalvolaregolazione pressione

sovralimentazioneModulo PCM

2

1

52 (C415)

Semantica

,2002


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35

Caratteristiche e controlliResistenza dellavvolgimento: 12 OhmTensione di alimentazione: 12 V dal terminale5 del rel di alimentazioneSegnale di comando: negativo ad onda qua-dra con rapporto ciclico variabile - dal termi-nale 52 (C415) PCM

Con un multimetro predisposto in Ohm misura-re la resistenza sui terminali dellelettrovalvola.Con un multimetro predisposto in Volt correntecontinua misurare la tensione di alimentazionedellelettrovalvola sul terminale 1. Per verificareil segnale di comando occorre utilizzare unoscilloscopio collegato sul terminale 2.

ELETTROVALVOLA DI CHIUSURA FARFALLAINTERDIZIONE ARIA

Il sistema Common Rail Delphi prevede lutiliz-zo di una valvola a farfalla nel collettore diaspirazione per ridurre la quantit daria aspi-rata dal motore in determinate condizioni difunzionamento. La valvola a farfalla viene

azionata da un apposito attuatore a depressio-ne controllato elettronicamente attraverso une-lettrovalvola comandata dal modulo PCM. La

valvola a farfalla, che solitamente non pre-sente nei motori diesel, normalmente apertaper non ostacolare il flusso daria che alimentail motore e viene chiusa parzialmente per ridur-re la quantit daria aspirata dal motore solo in

Segnale di comando dellelettrovalvola di regolazionesovralimentazione

Elettrovalvola (1) di comando dellattuatore (2) di chiu-sura farfalla interdizione aria

11

22

Semantica,

2002


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36

determinate condizioni di funzionamento (adesempio al minimo dopo unaccelerata) alloscopo di ridurre le emissioni di ossidi di azotoNOx senza dover ricorrere ad un eccessivointervento della valvola EGR con conseguenteinstabilit del minimo.

Caratteristiche e controlli Resistenza dellavvolgimento: 40 Ohm Tensione di alimentazione: 12 V dal termi-

nale 5 del rel di alimentazione Segnale di comando: negativo ad onda

quadra con rapporto ciclico variabile - dalterminale 47 (C415) PCM

Con un multimetro predisposto in Ohm misura-re la resistenza sui terminali dellelettrovalvola.

Con un multimetro predisposto in Volt correntecontinua misurare la tensione di alimentazionedellelettrovalvola sul terminale 2. Per verificareil segnale di comando occorre utilizzare unoscilloscopio collegato sul terminale 1.

SENSORE DETONAZIONE

Il sensore di detonazione e fissato sul mono-blocco sotto la testata ed collegato elettrica-mente al modulo IDM. Esso rileva le vibrazioniprodotte dalla combustione allinterno motore

durante il funzionamento e le converte insegnali elettrici in corrente alternata. E costitui-to da un cristallo piezoelettrico sensibile alle

vibrazioni prodotte dalla combustione deto-nante (battito in testa) che nel motore dieselsono dovute soprattutto allaccensione repenti-na di una eccessiva quantit di gasolio . Incaso di detonazione allinterno della camera dicombustione il sensore genera dei segnali ben

identificabili dal modulo IDM che intervienevariando lanticipo di iniezione e la duratadelle pre-iniezioni pilota.

Caratteristiche e controlliImpedenza interna: 5 MOhm circaFrequenza di risonanza: 20 kHz.Segnale in uscita: 10-150 mV in C.A.

Sensore di detonazione sul monoblocco

Circuito dellelettrovalvola di comando farfalla interdi-zione aria - schema elettrico

Elettrovalvolacomando farfallainterdizione aria

Modulo PCM

2

1 47 (C415)


Semantica, 2002

Semantica,2

002


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37

Con un multimetro predisposto in Ohm misura-re la resistenza sui terminali del sensore. Conun multimetro predisposto in milliVolt correntealternata misurare la tensione generata dalsensore a motore in moto e sotto accelerazio-ne; la tensione aumenta allaumentare delrumore prodotto dal motore. Per verificare ilsegnale generato dal sensore collegare unoscilloscopio ai terminali del sensore.

COLLEGAMENTO CON ALTERNATORE

Il modulo PCM comunica con il regolatore elet-tronico dellalternatore per scambiare informa-zioni importanti sullo stato di carica della bat-teria e la richiesta di corrente dellimpianto

elettrico. Il regolatore elettronico dellalternato-re trasmette al modulo PCM il segnale relativoalla corrente di ricarica della batteria (segnaledi intensit di campo elettromagnetico) alloscopo di assicurare un regime di minimocostante indipendentemente dal carico elettro-meccanico imposto dallalternatore al motoreattraverso la cinghia di trascinamento per sop-perire alle richieste del circuito elettrico. Il

segnale di intensit di carica costituito daunonda quadra a rapporto ciclico variabile inbase allintensit della corrente di carica delcircuito. Il modulo PCM, a sua volta, trasmetteal regolatore elettronico dellalternatore unsegnale di comando per la tensione di carica inbase alle condizioni di funzionamento delmotore e alle condizioni ambientali. La carica

Connettore di collegamento tra alternatore e PCM

Circuito del sensore di detonazione - schema elettrico

G1 (C417)

Sensore detonazione

Modulo IDM

2

1

F1 (C417)

K1 (C417)

Semantica,

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della batteria pu essere effettuata a tensionenormale (13.5 - 14V) oppure a tensione alta(15V) in base alla temperatura ambiente eallinserimento di utilizzatori elettrici (fari,lunotto termico, riscaldatori, etc.) nonch allin-tervallo di tempo tra un avviamento e laltro,soprattutto in caso di avviamenti ripetuti abassa temperatura. In queste condizioni ilmodulo PCM comanda al regolatore dellalter-natore di effettuare la ricarica della batteria atensione alta di 15V allo scopo di ripristinarnela carica completa nel pi breve tempo possi-bile. La durata della carica a tensione alta determinata dal PCM e varia in base alle con-dizioni di esercizio della vettura e alle condi-zioni climatiche (generalmente dura pochiminuti). Alla scadenza del tempo previsto viene

ripristinata la carica normale alla tensione di13.5-14V. Per questo motivo possibile osser-vare una lieve diminuzione dellintensit delleluci dopo qualche minuto dallavviamento delmotore.

RELE RISCALDAMENTO CANDELETTE

Circuito dei rel di riscaldamento candelette -schema elettrico

I rel di riscaldamento alimentano le candelettedi preriscaldamento prima e dopo lavviamen-to del motore. I tempi di accensione delle can-delette vengono determinati dal modulo PCM inbase alla temperatura del motore e alla tempe-

Collegamento tra PCM e regolatore dellalternatore -schema elettrico

2

1

Regolatorealternatore

Modulo PCM

72 (C415)

32 (C415)

96 (C415)

+ 12V batteria (30)

F 340A

Rel 1preriscaldamento

Modulo PCM

F 2430A

massa (31)

2 1

35

F 220A

98 (C415)

75 (C415)

Rel 2preriscaldamento

Candelettepreriscaldamento

Relalimentazione

2 1

35

2 1

35

Semantica, 2002

Semantica

,2002


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