Convertitore di pressione

Convertitori di pressione vengono utilizzati in gran numero per sistemi di ricircolo gas di scarico (EGR) e turbocompressori VTG (“Variable Turbo Geometrie”, turbocompressori con palette variabili). La loro funzione è simile a quella di un “dimmer” nel circuito elettrico: Da depressione e pressione atmosferica nel convertitore di pressione si crea una pressione mista (pressione di comando), per mezzo della quale è possibile la regolazione continua del regolatore pneumatico (“correttore a depressione”).

Per mezzo di un convertitore di pressione, insieme ad un regolatore pneumatico si possono esercitare forze decisamente maggiori rispetto ad un sistema elettrico con „dimmer“ e attuatore – e ciò con misure di costruzione inferiori. La depressione necessaria è disponibile in quasi tutti i veicoli (ad es. dal collettore di aspirazione o da una pompa per vuoto).

Il ricircolo dei gas di scarico rappresenta una misura per ridurre le sostanze inquinanti nei gas di scarico. A tal fine viene aggiunto del gas di scarico all’aria pura alimentata al motore. Di conseguenza si riduce la quantità di ossigeno nella camera di combustione e così anche la temperatura di combustione. Dalla minore temperatura di combustione risulta una ridotta emissione di ossidi di azoto (NOx).

Un ricircolo dei gas di scarico lavora in modo efficiente solo se viene esattamente regolato. Le valvole EGR, a seconda della versione, possono essere comandate in modo pneumatico oppure elettrico.

Con la regolazione pneumatica, la modulazione necessaria della depressione (pressione di comando) avviene per mezzo di un convertitore di pressione. L’convertitore di pressione viene comandato dalla centralina del motore tramite un relativo diagramma caratteristico. A seconda del rapporto pausa impulso del segnale viene regolata la pressione di comando, con la quale viene azionata la valvola EGR.

La coppia motrice raggiungibile di un veicolo dipende dalla quota di carica fresca nei cilindri.

Turbocompressori a gas di scarico utilizzano l’energia dei gas di scarico in una turbina per aumentare la carica dei cilindri tramite un compressore collegato. Turbocompressori VTG variano la pressione di sovralimentazione variando la posizione delle palette nella turbina. Tale variazione deve essere molto precisa.

L’convertitore di pressione viene comandato dalla centralina del motore tramite un relativo diagramma caratteristico. A seconda del rapporto pausa impulso del segnale viene regolata la pressione di comando, per mezzo della quale, con un correttore a depressione, viene variata la posizione delle palette nella turbina. Questa geometria variabile della turbina rende possibile una risposta molto rapida a bassi gir ed un alto rendimento a regimi di giri elevati.

CARATTERISTICHE TIPICHE

COSTRUZIONE PER PRINCIPIO

L’convertitore di pressione dalla depressione (ad es. da pompa per vuoto) e la pressione d’ambiente forma una pressione mista (“pressione di comando”).
Con questa pressione di comando si può

• comandare la valvola pneumatica EGR del ricircolo dei gas di scarico oppure
• variare l’angolo di incidenza delle palette nel turbocompressore VTG per mezzo di una scatola a depressione.

Per il comando dell’convertitore di pressione da parte della centralina motore è necessaria una corrente di comando. Questa però non è una corrente continua, bensì una corrente ad impulsi a frequenza costante (“modulazione di durata di impulsi”). Il durata di inserzione di un impulso viene definita “rapporto pausa impulso”. A seconda del fatto se funge da grandezza di comando per il circuito di regolazione l’intensità della corrente o il rapporto pausa impulso, si definisce un convertitore di pressione come “controllato in corrente” oppure “controllato da rapporto pausa impulso” (cioè “sincronizzato”).

La forza magnetica che aziona il regolatore diminuisce ad alte temperature, come vengono raggiunte durante il funzionamento di un veicolo. Negli convertitore di pressione a compensazione termica la forza magnetica indipendentemente dalla temperatura viene tenuta costante per un ampio range. Ciò permette di rinunciare alla regolazione di corrente impegnativa nella centralina. La regolazione in questo caso avviene solo per mezzo di un relativo rapporto pausa impulso. La maggior parte degli convertitore di pressione impiegati è del tipo a regolazione da rapporto pausa impulso.

MALFUNZIONAMENTI
Un convertitore di pressione guasto si fa notare da:

Sistem EGR

• Passaggio al funzionamento di emergenza
• Perdita di potenza del motore
• EGR non più garantito
• Andamento a strappo del veicolo
• Fumo nero

Turbocompressore VTG

• Perdita di potenza del motore
• Coppia bassa in accelerazione dai bassi giri (“risposta ritardata tipica per turbocompressori”)

VERIFICA
Convertitore di pressione ed EOBD
Gli convertitore di pressione nei veicoli con sistemi OBD sono sottoposti a monitoraggio elettrico.

Controllare il segnale di regolazione

Se necessario, inoltre si può controllare il segnale di regolazione dalla centralina del motore all’convertitore di pressione con un oscilloscopio. Si tratta di un segnale rettangolare comandato da massa. Si tratta di un segnale rettangolare comandato da massa.

• Dato che l’assegnazione dei pin nel connettore sull’ convertitore di pressione è variabile, bisogna prima accertare su quale contatto si trova l’alimentazione di corrente (vedi fig. 5).
• Dall’altro contatto viene preso il segnale di massa per l’ingresso dell’oscilloscopio.
• Far girare a minimo il motore portato a temperatura d’esercizio.
• Azionando l’acceleratore il segnale rettangolare deve variare nella larghezza.

Attrezzature necessarie

• Multimetro
• Manometro o pompa manuale a pressione / depressione Pierburg 12 00001 11 900
• ev. oscilloscopio