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Variatore di fase Fiat 500

Analizziamo oggi il funzionamento del variatore di fase della Fiat 500.
Installato direttamente sull’albero a camme, questa novità tecnica ha permesso di ottenere migliorie sia sotto l’aspetto dell’erogazione della potenza, sia sotto l’aspetto delle emissioni inquinanti. Il variatore funziona con la pressione idraulica dell’olio motore, ed è gestito dalla centralina controllo motore attraverso un’apposita elettrovalvola.
Questo dispositivo permette di variare la posizione dell’albero a camme rispetto all’albero motore, mentre l’alzata e l’incrocio valvole restano fissi.

Figura 1

  1. Puleggia dentata albero a camme
  2. Tamburo
  3. Vano di anticipo
  4. Vano di ritardo
  5. Rotore
  6. Segmenti di tenuta
  7. Elettrovalvola a cassetto
  8. Ritorno olio
  9. Entrata olio

Il tamburo (2) è solidale con la puleggia della distribuzione, mentre il rotore (5) è solidale con l’albero a camme; l’accoppiamento tra rotore e tamburo dà origine a due vani (3 e 4), uno per l’anticipo (3) ed uno per il ritardo (4) dell’albero a camme rispetto all’albero motore. L’albero a camme può muoversi in entrambi i versi, in anticipo e in ritardo, per effetto della differenza di pressione idraulica agente sulle facce delle pale del rotore (5), ottenuta caricando e scaricando i due vani prima citati di olio motore in pressione. Invece il bilanciamento delle pressioni permette di bloccare il movimento dell’albero a camme. L’afflusso di olio nei vani viene gestito dalla centralina motore attraverso il comando dell’apposita elettrovalvola a cassetto (7).

Figura 2

Figura 3

L’elettrovalvola viene alimentata con 12 V, e comandata dalla centralina tramite segnale in duty cycle.

Come anticipato il segnale di comando è un d.c. PWM, ossia con modulazione della massa; il grafico è stato ottenuto a motore freddo e al regime minimo, il duty cycle ammonta a 39,5 %, e ciò indica che il variatore è entrato in funzione.

Comando PWM variatore di fase, regime minimo e motore freddo

Comando PWM variatore di fase, regime minimo e motore caldo

Evidentemente con una bassa temperatura del motore, la centralina, tramite il variatore, va a regolare gli anticipi affinché si raggiungano le temperature ideali in tempi più rapidi.

La percentuale di massa data cambia notevolmente quando invece il motore ha raggiunto le temperature di esercizio: infatti si ha appena un duty cycle di 11,4 %, e questo vuol dire che l’elettrovalvola non è stata attivata.

Comando PWM variatore di fase, regime minimo e motore caldo

 

In questo caso il motore era termicamente regimato, e per cui l’ECU non è andata più a comandare il variatore, riportando la fasatura all’impostazione ordinaria.

Il variatore è entrato di nuovo in funzione quando si sono raggiunti i 3000 g/min: la centralina lo comanda per adeguare al meglio gli anticipi e i ritardi ai diversi regimi di rotazione, a vantaggio delle prestazioni, dei consumi, e soprattutto del controllo dei gas di scarico. Tutte le misurazioni sono state fatte a vettura ferma.

La percentuale di duty cycle raggiunta è stata del 43,4 %.

Comando PWM variatore di fase, 3000 g/min

Se il variatore di fase si blocca in una posizione, che sia essa di anticipo, di ritardo, o una posizione intermedia a causa di un guasto meccanico o per un corto circuito all’elettrovalvola di pilotaggio, la centralina non comanda più il componente.

Se invece il variatore risultasse lento nel raggiungere le posizioni richieste, la centralina comanda l’elettrovalvola in modo da tenerlo nella configurazione di massimo anticipo (posizione di riposo).

14 commenti
  1. dfanix
    dfanix dice:

    Un dispositivo che fece scalpore sui motori alfa romeo e del quale ricordo, in verità, che potesse variare proprio l’angolo d’incrocio oltre che l’inizio e la fine della apertura delle valvole ma lasciando invariate l’alzata e la durata complessiva della fase di aspirazione.
    Nel testo si parla invece di “alzata e incrocio fissi”.
    Forse mi sfugge qualcosa?

    Rispondi
    • Mirko
      Mirko dice:

      Esatto.
      Il variatore di fase oggetto di tale articolo, infatti, rappresenta una naturale evoluzione (elettroidraulica) del variatore di fase Alfa Romeo meccanico, datato anni 80.
      Il variatore dei giorni nostri, a differenza dei primi variatori Alfa, agisce su di un solo albero a camme (motore 8 valvole), pertanto l’incrocio valvole in questo caso non può variare, così come l’alzata.

      Rispondi
        • Redazione
          Redazione dice:

          Salve Michele, grazie per il tuo commento, la tua analisi è corretta ma in questo caso siamo di fronte a un motore con un singolo albero a camme in testa. Un saluto dalla Redazione 🙂

          Rispondi
          • Andrea
            Andrea dice:

            Ma come ,tanto blaterare di cose tecniche e manco sapete come è fatto un fire 1.2 col variatore? 🤣

          • Redazione
            Redazione dice:

            Quella indicata è la procedura dichiarata dal costruttore, applicando la quale è possibile effettuare l’intervento in maniera corretta ed evitando inutili rischi. Qualsiasi intervento “fai da te” è ammissibile fin quando non si generano problematiche assenti prima dell’intervento stesso, cosa altamente probabile se non si scaricasse il variatore e non si portasse nella corretta posizione. Un cordiale saluto

  2. Zanelli Pietro
    Zanelli Pietro dice:

    Nella sostituzione cinghia di distribuzione, è possibile mettere in fase il motore fire con variatoe di fase senza togliere il coperchio dell’albero a camme, se prima di togliere la vecchia cinghia riesco in qualche modo a bloccare la puleggia dentata del variatore di fase? E’ forse sconsigliabile? Se è sconsigliabile sarei grato se qualcuno mi dicesse il perché, o a quale inconveniente si potrebbe andare in contro.
    Grazie Pietro

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve Pietro e grazie per averci scritto. Da procedura originale, per il bloccaggio è previsto il posizionamento di apposite dime di messa in fase per cui si rende necessario lo smontaggio del coperchio punterie. Inoltre il variatore dovrebbe essere scaricato e portato in posizione di bloccaggio (Reset). In ogni caso, secondo i nostri tecnici, bloccando in qualche modo le varie pulegge senza procedere come indicato dal costruttore, possono sopraggiungere errori legati al sensore di fase o al sincronismo fase/giri, con possibili condizioni di recovery o mancati avviamenti. Un saluto dalla Redazione

      Rispondi
  3. Francesco
    Francesco dice:

    Salve per puro caso ho trovato
    L articolo giusto… Ho un piccolo problema… Recentemente ho montato il 1.4 sulla 600 adattando il tutto.. L unico problema avendo la centralina mappata della 600 non so come far funzionare la fpt quella che mi va a regolare il variatore di fase….

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve, considerando che il componente viene comandato in PWM (duty cycle variabile), regolato in base a numero di giri e carico motore, si deve prevedere una mappa motore in grado di gestirlo oppure si può pensare di tenere il variatore di fase inattivo. In questo caso, la distribuzione lavorerà su una configurazione fissa, che coincide con quella meccanica propria del motore. In ogni caso – come può immaginare – si tratta di operazioni di modifica/manomissione dell’impianto originale, non consentite dalla legge. Un saluto dalla Redazione

      Rispondi
  4. Enrico
    Enrico dice:

    Salve potrei sapere se la procedura riportata nel manuale fiat riguardo la messa in fase motori 1.2/1.4 8v con variatore di fase è quella giusta cioè con bloccaggio puleggia con dima? O si rovina il variatore? Grazie.

    Rispondi
    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve e grazie per il suo commento. La procedura dichiarata dal costruttore del veicolo è sicuramente la più attendibile per quanto riguarda la messa in fase del motore, perciò le confermiamo che è necessario utilizzare delle apposite dime per il bloccaggio delle pulegge e che il variatore di fase deve essere scaricato e portato in posizione di reset. Un saluto dalla Redazione.

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