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Valvole a farfalla e valvole di regolazione del flusso elettroniche

Nel funzionamento dei moderni motori a combustione interna, la gestione della quantità dell’aria in aspirazione è oggi un aspetto tecnico fondamentale: a riguardo analizziamo quei componenti preposti alla gestione del flusso dell’aria, e cioè le farfalle motorizzate e quelle modificatrici del flusso. La valvola a farfalla è diventato un componente molto complesso, e non è più un semplice organo meccanico come accadeva nei motori più datati: la sua movimentazione era determinata dall’azione del driver sul pedale dell’acceleratore, a cui era collegata tramite un cavo in acciaio.

Ora si parla di una “farfalla motorizzata”, che è un modulo dotato di un attuatore (motorino elettrico) e di una propria elettronica integrata, comandato dalla centralina iniezione:

Farfalla motorizzata

Modulo elettronico integrato

Prendiamo ad esempio quella che equipaggia un motore diesel: la valvola viene utilizzata per ridurre lo scuotimento del motore in fase di spegnimento e per attuare le strategie di rigenerazione del DPF. La farfalla in condizioni di riposo è aperta, e tale rimane con il motore in moto e spento; si chiude immediatamente quando, in fase di spegnimento del propulsore, viene comandata dalla centralina riducendo così gli scuotimenti. Durante l’attuazione delle strategie del DPF, la farfalla viene invece comandata in maniera continua dalla centralina per gestire le temperature necessarie alla rigenerazione del filtro antiparticolato. Come detto, il componente è dotato al suo interno di un modulo elettronico che lo governa completamente a seconda dei comandi inviati dalla centralina, che sono di tipo PWM con un’ampiezza di 12 V. Il  modulo è inoltre provvisto di due sensori interni che lo informano della posizione della farfalla: questo dato viene utilizzato per l’elaborazione di un segnale di feed-back da inviare alla centralina motore che le comunica se il comando da essa impartito è stato eseguito in maniera corretta. Il segnale di feed-back viene generato dal modulo elettronico della farfalla modulando il segnale in tensione, di ampiezza 5 V, emesso direttamente dall’ECU, che in tal modo comprende immediatamente il tipo di responso ricevuto.

Le farfalle modificatrici di flusso invece intervengono sulle modalità di riempimento del cilindro; in realtà con questa definizione si indica un sistema più complesso, composto anche da un attuatore e da un leveraggio che movimentano proprio le farfalle  modificatrici,  a loro volta poste sul collettore d’aspirazione con doppio condotto per ogni cilindro del sistema “swirl variabile”: l’attuatore  agisce sulle farfalle aprendo e chiudendo uno dei due condotti simultaneamente per ogni singolo cilindro, al fine di ottimizzare il moto di riempimento della camera di combustione. Infatti a bassi e medi regime di rotazione, il sistema prevede l’apertura di una sola luce di aspirazione che è in grado di imprimere alla miscela aria – combustibile un elevata turbolenza, permettendole di riempire la camera di combustione in maniera ottimale anche quando il motore si trova ad un limitato numero di giri. Mentre quando si richiede potenza al propulsore, il numero di giri sale e la miscela in ingresso acquisce automaticamente la turbolenza necessaria: in questo caso non si ha più bisogno dell’effetto “swirl” e quindi il sistema apre anche il secondo passaggio, per soddisfare anche il maggiore fabbisogno di aria in seguito all’aumentata richiesta di potenza. Il sistema farfalle modificatrici è regolato dalla centralina tramite un segnale ad onda quadra di tipo PWM, che inoltre controlla il suo stato/posizione tramite un segnale di “feedback”, quindi alla stessa identica maniera di come viene gestita la farfalla motorizzata.

Sistema "swirl"

  1. Attuatore elettrico comando valvole swirl
  2. Valvole swirl
  3. Leveraggio di collegamento valvole swirl

Segnali generati

Le immagini seguenti illustrano sia il segnale di comando impartito dalla centralina, sia il segnale di ritorno (feed-back) emesso dai moduli elettronici:

Segnali di azionamento e feed - back: chiusura delle farfalle

Segnali di azionamento e feed - back: apertura delle farfalle

L’avaria del componente è segnalata alla centralina nel modo seguente.

Il segnale della centralina presenta periodi in cui ha un ampiezza di 4 V circa e periodi con ampiezza di 0 V: le inversioni sono le prove continue dell’ECU per verificare la presenza e la funzionalità del componente. Le continue interrogazioni della centralina sono dovute al fatto che essa non riceve alcun feed-back dal modulo, come si può vedere dall’assenza del segnale PWM (grafico blu): essendo in avaria, il modulo non è in grado di elaborare il segnale in tensione di 5 V inviato dalla centralina, che lo interpreta come un guasto del modulo stesso.

Segnale avaria del modulo

Ad un’indagine con una strumentazione diagnostica, questi sono i codici errore che si potrebbero riscontrare:

  • P2015: POSIZIONE FARFALLE COLLETTORE
  • P2013: ATTUATORE DI COMANDO ARIA COLLETTORE DI ASPIRAZIONE BANCATA 1 CIRCUITO ALTO
  • P2108: CONTROLLO ATTUATORE VALVOLA A FARFALLA
  • P2111: SISTEMA DI CONTROLLO DELLA VALVOLA A FARFALLA BLOCCATO APERTO
28 commenti
  1. Marco
    Marco dice:

    Benvenuto nel blog pept, e grazie del giudizio. Continua a seguirci, e sei hai domande, curiosità o approfondimenti da fare ne saremo ben felici!

    Rispondi
  2. mauaoTDI
    mauaoTDI dice:

    Ciao Marco
    premetto che io ho una golf serie 6 Tdi 110 cv.
    dopo aver fatto il tagliando dei 90000 km ho notato che la macchina aveva dei piccoli vuoti ( sopratutto in discesa) e con marce alte intorno ai 2000 e 3000 giri/min.
    Dopo aver portato la macchina in concessionaria per una verifica ( premetto che non avevo nessuna spia accesa sul quadro strumenti), i tecnici hanno riscontrato un errore sul corpo Farfallato . Ora dopo aver controllato il cablaggio i tecnici si sono accorti che la parte elettrica della valvola era ricoperta d’olio..causando cosi un segnale errato in centralina.
    In realtà secondo i tecnici una pulizia non basta a risolvere il problema e devo sostituire tutta la valvola…
    la mia domanda è come è possibile che la valvola si sia ricoperta d’olio? secondo te è un problema della valvola oppure la mia macchina ho un altro problema che ha causato il danno sulla farfalla ???
    ti ringrazio in anticipo
    voto 10 e lode a questo blog.

    Matteo

    Rispondi
  3. Eugenio
    Eugenio dice:

    Buon giorno , ho una freemont, ho preso un dosso dopo circa 6/8km mi si è accesa la spia motore e dopo poco la spia delle valvole a farfalla, mi sono fermato un po, sono ripartito la spia motore è rimasta accesa e dopo pochi km la spia delle valvole si è riaccesa. In entrambi gli episodi la macchina ha perso potenza. Dopo l’ennesima sosta presso un distributore sono ripartito e e le due spie si erano spente e tutto sembrava funzionasse bene. Che potrebbe essere successo?

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve e grazie per averci scritto. Rispetto a quanto da lei segnalato non è possibile individuare una causa specifica. Secondo i nostri tecnici è probabile, però, che il dosso possa aver provocato una disconnessione temporanea di un connettore elettrico sull’aspirazione. Per questo la invitiamo a effettuare una diagnosi con apposita strumentazione, in maniera tale da poter leggere gli errori memorizzati in centralina motore. Ci tenga aggiornati. Un cordiale saluto dalla Redazione 🙂

      Rispondi
  4. Giovanni
    Giovanni dice:

    Buongiorno, potrei avere per cortesia un informazione sul cod errore P2013 e P2004 cosa indica con precisione? L ringrazio tanto, Giovanni

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Giovanni, per quanto riguarda l’errore P2013 trova la descrizione in coda all’articolo, mentre per il P2004 le possiamo dare solo indicazioni generiche in quanto non conosciamo la tipologia di vettura e motore, e riguarda problemi
      sulla farfalla dell’aspirazione. Un saluto

      Rispondi
  5. andrea
    andrea dice:

    salve ho un problema su una fiat stilo del 2002 1600 cc 16 v benzina… a volte mi capita che il pedale acceleratore venga premuto senza la conseguente risposta del motore non accelera e il contagiri rimane pressoche’ fisso e questo scherzo me lo fa a motore caldo. mi hanno detto che e’ un sensore della centralina che comanda l’afflusso del carburante a seconda di quanto premi il pedale dell’acceleratore , come posso fare per risolvere il problema senza dover spendere un enormita’ grazie infinite

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Andrea, effettivamente il problema da te descritto potrebbe essere dovuto al sensore di pressione e temperatura aria o alla valvola a farfalla. Il consiglio dei nostri tecnici, innanzitutto, è quello di verificare lo stato dei connettori elettrici e dei cablaggi di questi componenti e, successivamente, di verificare lo stato di pulizia della farfalla. Un saluto

      Rispondi
  6. Emanuele
    Emanuele dice:

    Salve,
    sulla mia Alfa GT 1.9 jtdm,
    appare proprio questo errore p2015 valvola parzializzatrice di flusso (feedback).
    Il punto è che io le swirl le ho fatte togliere ormai 4 anni fa.
    Il problema è insorto dopo aver sostituito pompa HP e fatto la distribuzione anche se non credo che le due cose siano correlate.

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Emanuele e grazie per il commento. Le configurazioni meccaniche e sw delle vetture non andrebbero mai modificate, anche in virtù di quello che è successo a te. La modifica da te apportata al sistema di aspirazione del veicolo provoca un cambiamento a livello di gestione motore. La centralina motore deve essere quindi “riprogrammata”, modificando il software originale, per adeguarne il corretto funzionamento a questo impianto modificato. Probabilmente, l’intervento sulla pompa HP e sulla distribuzione è stato eseguito con la batteria staccata e la mancata alimentazione della ECU motore potrebbe aver provocato un “reset” della centralina alla configurazione originale, cosa che ha generato il codice guasto da te menzionato. Un saluto

      Rispondi
  7. vincenzo mungo
    vincenzo mungo dice:

    fiat bravo anno 2009, diesel , 1600 cc, 120 cv , dalla diagosi:
    P2111 Elettrovalvola farfalla errore bus;
    P0673 Candela di incandescenza cilindro 3, guasto interno;
    P0490 Regolazione pressione sovralim. turbocomprerssore gas scar

    che fare prima?

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Vincenzo, grazie per il tuo commento. Gli errori su EV turbo e EV farfalla potrebbero essere connessi tra loro, in quanto i due componenti hanno l’alimentazione in comune. Quindi verificare per prima cosa se le due elettrovalvole vengano alimentate correttamente, controllando l’integrità del corrispondente fusibile. Mentre l’errore P0673 non è collegato ai precedenti due ed è chiaramente dovuto alla corrispondente candeletta guasta o non più efficiente. Un cordiale saluto e continua a seguirci

      Rispondi
  8. Lello
    Lello dice:

    Salve,un classe B 180 W245,il mio meccanico ha eliminato l’EGR e FAP,poi e stata portata a cippare la centralina con ottimi risultati alle prime marcie,con le marcie alte non teneva la coppia e quando saliva di giri andava in recovery.
    Dopo è stato pulito corpo farfallato,sostituiti un sensore pressione turbo più un altro bulbo che riguarda l’insieme e niente.
    Alla fine e stato cambiato l’attuatore delle aperture farfalle compatibile all’originale ma la centralina non lo rivela.
    A questo punto mi ha consigliato di escluderlo e bloccare le farfalle e lasciarle sempre aperte.
    Cosa potrebbe comportare questa modifica?
    Nessuno mi ha saputo dare una risposta, sono disperato quasi 1 mese senza macchina,aiutatemi.
    Grazie a tutti.

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Lello, grazie della domanda che ci poni. Il suggerimento del tuo meccanico è corretto e non comporta nessun problema alla resa della vettura. Ma ricordiamo che questo significa alterare le condizioni di funzionamento del motore in termini di antinquinamento, quindi una vettura che non si troverebbe più nei parametri di omologazione. Un cordiale saluto

      Rispondi
  9. salvo
    salvo dice:

    salve.
    ho una fiat stilo 1.6 benzina con motore opel 105cv si accende la spia motore con errore p2015 , ma solo mentre mentre cammina dopo qualche centinaio di metri , mentre da fermo non va in errore anche tenendola accesa per parecchio tempo e accelerando molto, il flusso d’aria potrebbe essere la causa?
    grazie Salvo

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Ciao Salvo, grazie per il tuo commento. Il codice guasto si riferisce a un errore sulla posizione del corpo farfallato. Il fatto che il guasto non compaia accelerando con vettura ferma ma solo su strada – come da te osservato – può dipendere da un problema sul flusso di aria, quindi si ipotizzano eventuali anomalie sul circuito di aspirazione o al sensore di pressione nel collettore. un saluto

      Rispondi
  10. Giovanni
    Giovanni dice:

    Buongiorno, il mio meccanico, per problemi all’attuatore delle valvole a farfalla del collettore di aspirazione, le ha bloccate aperte. È regolare ? Auto Zaffira 1900 TD

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Ciao Giovanni, grazie del parere che ci chiedi. Il tecnico di tua fiducia ha fatto benissimo perché, in caso di guasto anziché sostituirle, bloccarle aperte non comporta grossi problemi al rendimento del motore. Un saluto

      Rispondi
  11. alex
    alex dice:

    premetto che nella mia alfa GT nei collettori ho visto parecchia melma oleosa,ora le ho smontato e pulito la farfalla e cambiato la pierburg antisquotimento.
    il problema avviene quando la spengo fa un piccolo scoppietto di aria sulla farfalla e si nota senza manicotto di aspirazione che mentre rimane chiuso propio un secondo prima si riapre generando questo sbuffo di aria il rumore si sente molto piano la macchina va bene ma essendo un pignolo vorrei sistemarlo premetto che il turbo e auto anno 250mila ma nn credo possa essere la turbina percio vi chiedo un consiglio grazie a tutti del attenzione

    Rispondi
  12. alex
    alex dice:

    preciso anche che non dovrebbe aver le swirl essendo e3 2006
    puo essere altro intasato dalla melma che mi genera questo ritorno d aria sulla farfalla come una contro pressione?

    Rispondi
  13. Vincenzo
    Vincenzo dice:

    Salve, ho una Renault Kadjar 1.5 dci 110 cv EDC anno 2016..ha 170.000 km. Solo in seconda marcia tra i 1200 e i 2200 giri a volte accelera a intermittenza..come se salisse di giri a scalini..con la diagnosi mi risulta errore P1517(11)
    Non so se sia correlato alla problematica

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Vincenzo, grazie per averci scritto. Dato il chilometraggio della vettura, quel seghettamento può dipendere da un fuori uso dell’EGR, che probabilmente rimane parzialmente aperta. Il codice guasto rilevato in diagnosi è sicuramente collegato alla problematica, perché si riferisce a un funzionamento irregolare della farfalla motorizzata. La farfalla funziona bene, ma la centralina la ritiene guasta a causa del valore misurato della quantità di aria che purtroppo viene falsato per via del trafilamento della valvola EGR. Un saluto

      Rispondi
  14. Alessandro
    Alessandro dice:

    Salve, su una jeep Patriot 2012 2.2 Diesel, da qualche giorno mi si accende la spia del “comando elettronico farfalla”, all’accensione l’auto perde potenza, poi dopo averla spenta e riaccesa la spia non c’è più e va tutto bene fino a quando (dopo un tempo indefinito) la spia ricompare e bisogna fare la stessa procedura…
    Al meccanico però non risulta questo problema in diagnosi…

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Alessandro, grazie del tuo commento. Anche se in diagnosi non risulta il guasto, una traccia dell’avaria ci deve essere. Per questo si ritiene utile effettuare una diagnosi in modalità EOBD, cioè quella specifica per i parametri antinquinamento del motore. Con buona probabilità, la farfalla potrebbe avere un movimento limitato a causa dello sporco. Spegnendo e riaccendendo (in questo frangente la farfalla viene comandata automaticamente dalla centralina), si fa sì che essa si sblocchi e riacquisti la normale escursione. Un cordiale saluto

      Rispondi

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