Motore “sfasato” ma con le giuste prestazioni: controlli su sensori ed attuatori

Guidare un veicolo che abbini ottime prestazioni ad un consumo non eccessivo di carburante è l’ambizione di tutti i proprietari di automobili e, di conseguenza, anche l’obiettivo delle case produttrici. Per aumentare il piacere di guida offerto ai propri clienti, le case automobilistiche cercano sempre di introdurre nuovi componenti e nuovi sistemi a bordo dei veicoli; andando a migliorare il rendimento del motore termico, si hanno benefici non solo in termini di prestazioni del veicolo, ma anche sul consumo di carburante: questo produce un risparmio economico per l’utente finale ed un maggior rispetto dell’ambiente, grazie all’abbassamento delle emissioni inquinanti.

Proprio per conseguire questo scopo, le case automobilistiche hanno elaborato diverse strategie, con le quali poter gestire le prestazioni ed i consumi del motore in base al regime di guida che si sta tenendo. Grazie ad alcune tecnologie, studiate principalmente per le motorizzazioni a benzina, è stato possibile variare l’alzata ed i tempi di apertura delle valvole, oppure gestire l’incrocio di quest’ultime.

Il componente che, in questa prospettiva, per primo ha fatto la sua comparsa sulle autovetture è stato il variatore di fase, introdotto su auto di serie da Alfa Romeo nel 1980, sulla Spider destinata al mercato americano. La sua funzione era quella di anticipare, per determinati regimi di rotazione, l’apertura delle valvole di aspirazione: in questo modo era possibile aumentare l’incrocio delle valvole e, quindi, migliorare le prestazioni del motore.

Sulla scia di Alfa, anche le altre case automobilistiche hanno iniziato ad installare il variatore di fase per aumentare l’efficienza dei loro motori; purtroppo, anche questo componente può essere soggetto a malfunzionamenti e provocare guasti al veicolo. Il caso riportato in questo articolo è quello della Volkswagen Golf VI 1.4 TSI, con codice motore CAVD; lo stesso componente viene montato anche dalla maggior parte degli altri modelli (Tiguan, Eos, Passat, Scirocco, Touran, Beetle) della casa tedesca prodotti dal 2008 con motore 1.4 a benzina, perciò la trattazione di questa problematica può essere largamente estesa.

Sulla vettura in questione, il variatore di fase è posto sulla puleggia dell’albero a camme di aspirazione e varia il tempo di apertura e chiusura delle valvole di aspirazione rispetto alla posizione dell’albero motore.

Figura 1: Golf VI 1.4 TSI – Vano motore

In seguito all’accensione della spia MIL, è stata rilevata la presenza di un codice guasto, il P0016: “incongruenza tra sensore di fase e sensore di giri”. Per trovare la causa che ha generato questa problematica, si va innanzitutto a controllare il corretto funzionamento dei sensori sopracitati, verificando che questi emettano un segnale; svolgendo questa prova con il variatore di fase scollegato, si può verificare anche che non ci siano problemi alla catena di distribuzione, visto che sui motori in questione spesso accade che questa subisca un allungamento.

A tal proposito si osservi l’oscillogramma sottostante, in cui si nota il sincronismo tra il segnale del sensore di giri motore (in rosso) e di quello di fase (in blu), corrispondente ad una vettura con la distribuzione perfettamente in fase: i due assi verticali individuano due giri completi di albero motore e un giro completo di asse a camme.

Figura 2: Sincronismo fase-giri con motore al minimo

Dopo aver quindi accertato contemporaneamente l’integrità dei sensori e il buono stato della catena (non allungata), si può concludere che il componente che ha causato l’anomalia è, con buona probabilità, l’elettrovalvola del variatore di fase.

Figura 3: Ubicazione elettrovalvola del variatore di fase

Figura 4: Elettrovalvola smontata

Bisogna ora stabilire se il malfunzionamento sia di tipo elettrico (comando da ecu motore) o di tipo meccanico (elettrovalvola che, meccanicamente, non opera correttamente); procedendo per esclusione, riscontrando che questa riceva il comando dalla centralina motore, si può dedurre che il guasto sia di tipo meccanico. Qui di seguito sono riportati alcuni esempi del comando che la centralina invia all’elettrovalvola del variatore di fase, con veicolo fermo:

Figura 5: Comando dell’elettrovalvola a motore spento – Duty Cycle: 7.3%

Figura 6: Comando dell’elettrovalvola con motore al minimo – Duty Cycle: 5.5%

Figura 7: Comando dell’elettrovalvola a 2500 giri – Duty Cycle: 34%

Avendo appurato che il malfunzionamento dell’elettrovalvola è di natura meccanica, l’unica cosa da fare per risolvere il problema è quella di sostituire il componente con uno nuovo.