Approfondimenti | 25 Settembre 2019 | Autore: Approfondimento tecnico in collaborazione con Nissens automotive

Nissens: perdite d’aria nel sistema di sovralimentazione turbo

La scarsa tenuta dei condotti che convogliano l'aria all'interno del circuito del turbocompressore è uno dei principali problemi che influenzano la funzionalità del sistema di sovralimentazione; vediamo come comportarsi in caso di perdite.


 

Il turbocompressore è un componente altamente sofisticato e tecnologico. È un dispositivo azionato da una turbina che forza l’ingresso di aria supplementare nella camera di combustione del motore, aumentando così l'efficienza e la potenza di quest’ultimo. Il turbocompressore lavora in difficili e impegnative condizioni di aria compressa, alti regimi ed elevate temperature di scarico e la sua funzionalità si basa su diversi sistemi del veicolo.

La regolare manutenzione dei veicoli e il corretto stato dei sistemi, come la lubrificazione del motore, l’aspirazione dell’aria, la pressione dell'aria e gli impianti di scarico, sono di importanza cruciale per la vita del turbocompressore e il funzionamento del sistema di sovralimentazione.
 

Cosa succede in caso di perdite d’aria

La scarsa tenuta dei condotti che convogliano l'aria all'interno del circuito del turbocompressore è uno dei principali problemi che influenzano la funzionalità del sistema di sovralimentazione.

La porosità dei tubi in gomma vecchi, le crepe nei tubi flessibili, i danni meccanici, compresi attrito e impatto termico, così come le fascette allentate e le connessioni non a tenuta sono le cause più comuni delle perdite del sistema di sovralimentazione.
Le perdite d'aria possono verificarsi sia sul lato del vuoto, cioè dall’aspirazione dell'aria all'ingresso del turbo, sia sul lato della pressione dell'impianto, cioè dall'uscita del turbo al collettore di aspirazione del motore. In ogni caso, le perdite portano a uno scarso approvvigionamento d'aria nel sistema di sovralimentazione e genereranno vari problemi.

Quello principale è la condizione di “underboost”, in cui il sistema non è in grado di generare la pressione dell'aria di sovralimentazione necessaria. Ciò comporta una significativa riduzione delle prestazioni del motore.
In generale, le perdite d'aria nel sistema causano un maggiore carico sul turbocompressore, provocando velocità eccessiva e guasti prematuri e irreparabili.

Inoltre, può essere compromesso il corretto funzionamento del motore, in quanto un approvvigionamento d'aria difettoso altera il rapporto aria/carburante, causando una combustione errata o scarsa efficienza dei consumi.
Infine, vari sensori, come quello di contropressione/MAF/MAP, misureranno valori difettosi, causando ulteriori errori registrati dalla centralina elettronica e talvolta regolando il motore in modalità “limp”.
 

Test di tenuta e soluzione raccomandata

In caso di funzionamento anomalo, è necessario diagnosticare se il sistema eroga la corretta pressione di sovralimentazione e accertarsi che l’errore di underboost del sistema sia correlato a problemi di perdite.
Se si sospetta una perdita, è necessario ispezionare l'intero circuito dei condotti dell'aria all'interno del sistema del turbo.

Una delle procedure più efficienti e consigliate per individuare le perdite consiste in uno specifico test di tenuta eseguito con aria compressa.
Durante il test occorre controllare l'intero percorso, dalla scatola del filtro dell'aria fino ai tubi del turbo, all'intercooler e al collettore di aspirazione del motore, assicurandosi che tutte le tubazioni siano in buone condizioni e prive di crepe e strappi e che tutti i raccordi, serraggi compresi, siano ben saldi.

In caso di perdita d’aria gli elementi coinvolti vanno sostituiti o riparati.
 

Alcuni suggerimenti per la diagnostica

Controllare il livello di sovralimentazione del sistema
Misurare il livello di sovralimentazione generato durante il pieno carico del motore. Confrontare i dati con la documentazione del veicolo. La mancanza di una sovralimentazione adeguata può essere correlata a perdite. La pressione di sovralimentazione può essere misurata per mezzo di un manometro o, se possibile, tramite la diagnostica di bordo e i dati in tempo reale della sovralimentazione.

Eseguire una diagnosi olistica del sistema di sovralimentazione
Il corretto funzionamento del sistema di sovralimentazione si basa su diversi componenti. Gli errori di underboost possono avere cause diverse dalle perdite. Di seguito un breve elenco dei fattori potenziali legati agli errori di underboost:
  • restrizioni interne ai canali dell’aria;
  • guasti del turbocompressore (guasti alla valvola wastegate o alle palette);
  • dispositivi di misurazione difettosi - sensori IPC, pressione di sovralimentazione, MAP, MAF, contropressione;
  • guasti del dispositivo di comando del turbocompressore - attuatori, controllori sovralimentazione;
  • anomalie del sistema EGR
 

Prova di tenuta del sistema di sovralimentazione

La prova di pressione del sistema dell'aria di sovralimentazione è un metodo efficace ed economico per localizzare le perdite. È possibile crearsi il proprio kit di prova o scegliere un kit disponibile per il mercato automotive.
Il metodo di prova della pressione consiste nel tappare i condotti dell'aria e nel riempire con aria il sistema di sovralimentazione. Un lato del circuito da testare deve essere sigillato ermeticamente con un tappo. L’altro lato deve essere sigillato con un tappo che include una valvola per introdurre l'aria di prova. Una volta pressurizzato il sistema è molto facile individuare le perdite. Di seguito la procedura corretta.
  1. A seconda del modello di veicolo e della disposizione dell'impianto, è possibile testare l'intero sistema di condotti partendo dalla scatola del filtro dell'aria fino al turbo, all'intercooler e al collettore del motore oppure testare separatamente i lati di aspirazione dell'impianto (vuoto) e di pressione. Ricordarsi di scollegare e sigillare per la prova di altri possibili canali dell’aria che possono essere collegati ai lati pressione/aspirazione di sovralimentazione (ad esempio ventilazione del basamento motore, ecc.).
  2. Eseguendo il test, non pressurizzare il sistema con più di 2 bar/30 psi (che rispecchiano la maggior parte dei sistemi di sovralimentazione).
  3. Aumentare gradualmente la pressione a partire da 0,5 bar/7 psi.
  4. Prestare attenzione quando si lavora con aria compressa, tappi/morsetti allentati o connessioni pressurizzate dall'aria compressa, poiché ciò potrebbe causare gravi lesioni all’operatore o danni al veicolo.
  5. Verificare la presenza di eventuali sibili emessi dai tubi e dalle connessioni. È possibile utilizzare una soluzione di acqua saponata spruzzata sui potenziali punti di perdita per facilitarne l'individuazione.
  6. Se le perdite non possono essere individuate immediatamente, lasciare il circuito pieno d'aria e osservare eventuali perdite di pressione sul manometro dell'impianto di pressurizzazione.
  7. Alla fine del test, rilasciare lentamente la pressione per svuotare il sistema.
 

Sintomi comuni delle perdite d’aria nel sistema

  • Riduzione significativa della potenza del motore
  • Mancanza temporanea di risposta del motore - turbo lag più lungo del solito
  • Fumo nero allo scarico
  • Fischio proveniente dal vano motore
  • Rumori anomali provenienti dal motore
  • Aumento del consumo di carburante
  • Gravi guasti meccanici del turbocompressore, dovuti principalmente a eccessiva velocità (collasso della ruota del compressore, rottura dell'albero, ecc.)
  • Il motore si imposta sulla modalità limp, errori di underboost registrati, ad esempio P0299, P2263

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Tags: turbocompressore nissens

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