venerdì 25 gennaio 2019

Valvola VAE nei motori a iniezione elettronica, questa sconosciuta (che crea problemi). Studio e spiegazione.

Valvola VAE, questa sconosciuta (che crea problemi). Studio e spiegazione.

Installazioni: 1756 cc bialbero Lampredi 8 e 16 valvole --> Fiat Tipo, Fiat Tempra, Lancia Dedra, Lancia Delta (1993), 1995 cc bialbero Lampredi 8 e 16 valvole --> Fiat Croma, Fiat Tipo, Fiat Tempra, Fiat Coupé, Lancia Delta, Lancia Prisma, Lancia Thema, Lancia Dedra, Lancia Delta (1993), Lancia K 4.16 turbo (non verificato), Alfa romeo 155 2.0 Turbo16vQ4 (non verificato), Alfa Romeo 164 Turbo 2.0 8v (non verificato)

Premessa: la valvola VAE svolge la funzione che nei sistemi più recenti viene svolta dal motorino passo-passo. Crea sostanzialmente un afflusso aggiuntivo di aria in ingresso per compensare l'aumento di carico motore per l'utilizzo di accessori
(clima, fari, lunotto termico, ecc.) facendo da ponte tra la parte a monte e a valle della farfalla. La sua composizione è data da un pistoncino con due guarnizioni, ingranaggio dentellato di scorrimento

Buongiorno a tutti,
chi mi conosce sa che, sin dall'acquisto della Tempra da parte di mio Padre nel 1995, abbiamo sempre avuto un piccolo effetto collaterale collegato agli utilizzatori del veicolo. Nello specifico, in caso di inserimento climatizzatore il minimo calava da 850 a circa 700 giri, provocando vibrazioni al motore e all'attacco del compressore in marcia avveniva una molto percepibile perdita di potenza, tanto da rendere quasi fastidioso l'utilizzo del clima. Peraltro una volta premuta la frizione il propulsore tornava al minimo alla velocità di una macchina da formula 1 e quasi si spegneva, tornando di colpo a 700 giri.
Nel 2016 notai che il minimo era leggermente calato anche senza l'utilizzo del climatizzatore, ma non ci diedi molto peso fino a quando notai addirittura l'accendersi della spia iniezione (sensore di battito letto da diagnosi) stando molto tempo al minimo. Da li pulii il corpo farfallato (che giustamente dopo 22 anni di servizio era un po' lercio) e il minimo tornò regolare sugli 850 giri.

Quindi feci 2+2 e mi dissi: se il corpo farfallato è sporco e il minimo cala, vuol dire che il sistema di bypass dell'aria (la VAE appunto) non lavora come dovrebbe. Ma sembrava comunque strana come problematica perché l'auto era stata acquistata che già aveva quel difetto, quindi mi studiai il sistema di gestione aria del corpo farfallato e scoprii una vite di bypass meccanico, posta superiormente alla farfalla, adibita alla taratura del minimo e che la Fiat scrive in alcuni opuscoli di non toccarla, in altri spiega come effettuare una regolazione corretta e non a caso.

Studiai quindi a tavolino i vari casi. A motore in temperatura il funzionamento non varia in base alla taratura di quella valvola perché il recupero attuato dalla VAE in base al segnale di stechiometrico inviato dalla lambda compensa una eventuale apertura/chiusura della valvola Bypass.

A motore freddo o in fase di accensione senza lambda invece, il valore stechiometrico non viene compensato. Un eventuale afflusso aggiuntivo o inferiore di aria comporterebbe una tendenza del motore a girare più magro o grasso, con il risultato che tecnicamente avrà una tendenza a perdere o prendere giri.

Prendiamo i due casi estremi: forte tendenza a girare magro. Alla messa in moto la quantità d'aria in ingresso è superiore a quella necessaria per girare al minimo, con il risultato che il motore tenderà per un attimo a girare magro. Il sensore MAP rileverà però una pressione (nel collettore di aspirazione) superiore a quella necessaria per stare al minimo, quindi pareggerà dando più benzina e avremo un minimo più alto. Questo ovviamente porterà la centralina a diminuire l'afflusso di aria con la valvola VAE per andare a diminuire il minimo fino alla registrazione in mappa del numero di giri obiettivo della mappa. Se la VAE arriva al fine corsa negativo si avrà semplicemente un pareggiamento benzina (la centralina non prevede il girare magro del motore), con il risultato di avere il minimo più alto di giri.

Forte tendenza a girare grasso. Alla messa in moto la quantità di benzina in ingresso è superiore a quella necessaria per girare al minimo, il motore tenderà a girare grasso. Sfruttando la valvola VAE e tramite il sensore MAP, la centralina però pareggerà aumentando l'afflusso di aria dalla VAE quindi ripristinando il minimo.

E qui viene il bello. La valvola VAE è composta da un pistoncino, una molla, uno spessore e un'altra molla. Un ingresso aria in alto e una uscita aria laterale. Il pistoncino quindi si muove in base a un motorino interno alla valvola che muove il pistoncino in alto o in basso in base alla tensione data dalla centralina. Se però il condotto interno si sporca o la centralina "svariona" (cosa abbastanza comune sulle IAW) si potrebbe avere un minimo un po' "a casaccio".

Nel mio caso il minimo stava basso solo a caldo e non c'era un recupero in inserimento degli utilizzatori. Svitando quindi la vite di bypass meccanico ho provocato maggiore aria in ingresso, inducendo la centralina a chiudere ulteriormente la valvola VAE (che non era comunque al suo limite massimo di apertura, poiché a freddo il motore mi stava sui 1000 giri, quindi se la centralina avesse voluto la valvola avrebbe correttamente recuperato).
Svitando la vite di regolazione ho notato che la centralina è come se "sbloccasse" la funzione di recupero aria della VAE, recuperando correttamente il minimo all'accensione degli utilizzatori (ora con il clima il minimo rimane stabile) e inducendo la centralina a recuperare anche la funzione di recupero della VAE in marcia: ora quando si attacca il compressore clima non si sente più il tiraggio all'indietro del carico motore per mancanza di aria ma la VAE recupera e l'effetto "frenata" di prima si è quasi annullato. Il motore peraltro non scende più di giri velocissimamente ma in modo più naturale. Ridotti anche piccoli vuoti di potenza a piccoli gradi di apertura farfalla (cosa peraltro spiegabile fisicamente dal fatto che l'aria in ingresso, a parità di angolo farfalla, è superiore).

Su altra Tempra invece ho notato subito che alla messa in moto il minimo stava alto, sui 1600 giri, calando a volte al minimo senza una logica ben precisa. Dopo essere stato in officina per sostituzione termostatica e pulizia corpo farfallato (per escludere problemi non derivanti da bypass meccanico o VAE), ho notato che ancora stava alta di giri. Confrontando la posizione vite di regolazione bypass meccanico ho notato che era posta sensibilmente più in alto rispetto alla mia auto, quindi ipotizzando un Corpo Farfallato identico e con vite di regolazione della stessa lunghezza, che fosse fatta girare apposta molto magra con condotto aperto. Ho provato così una regolazione tramite la vite di bypass meccanico riportando il minimo correttamente a 850 giri, ma ho notato come questo comportava comunque che in mancanza di stacco netto di acceleratore (quindi di un chiaro segnale di depressione al sensore MAP), il minimo si imballava sui 1600 giri, a volte tornando correttamente a 850 giri e a volte richiedendo un piccolo colpo di gas per tornare a 850 giri.
Da questo si può dedurre un malfunzionamento della valvola VAE ma anche una regolazione sbagliata del bypass meccanico per cui sarà necessaria una ispezione accurata di entrambi i componenti.

Tutte queste info sul funzionamento insieme alla regolazione sono disponibili sul mio manuale Sistema di gestione iniezione aria disponibile al link https://drive.google.com/open?id=1BiUP6O3OXID-5W8WVSQrwkg25O4EHetR

Spero di non avervi annoiato ma non volevo tralasciare nulla.
Whity