Approfondimenti | 26 April 2024 | Autore: Approfondimento tecnico a cura di Tekné Consulting

​Toyota Yaris ibrida: problemi al motore termico

Il variatore di fase nel sistema ibrido di Toyota ricopre un ruolo fondamentale. Vediamo quali sono le possibili cause di guasto.


Se le vendite delle vetture ibride hanno avuto un costante incremento negli anni, nel mondo e in Europa (Italia compresa), è per buona parte merito della Toyota, che da sempre ha investito e creduto nell’elettrificazione dei veicoli.
 
Toyota ha perfezionato strada facendo il suo THS (Toyota Hybrid System), che via via ha trovato applicazione su tanti modelli della casa, a cominciare dalla prima versione della Prius, per passare a Corolla, ad Auris e Avensis e arrivare alla best seller del mercato e focus dell’articolo, la Toyota Yaris (con il modello P13). 

Il sistema ibrido della Toyota 

La Yaris utilizza il sistema ibrido Toyota THS di seconda generazione, secondo il concetto di "Hybrid Synergy Drive". 
Il veicolo impiega una combinazione di due tipi di alimentazione: un motore termico a benzina e una batteria HV nella configurazione serie / parallelo. Ciò equivale a dire che la vettura può essere trazionata solo in elettrico, solo con il motore a scoppio oppure da entrambi i sistemi contemporaneamente.
 
La trazione mista è possibile grazie al particolare cambio P510 (anche definito e-CVT, electronic CVT) montato sulla vettura. 
Trattasi di una trasmissione ibrida in quanto integra due motogeneratori elettrici MG1 ed MG2: l’MG1 è in grado di generare potenza elettrica per ricaricare la batteria HV e alimentare direttamente l’MG2, mentre l’MG2 fornisce trazione alle ruote motrici e genera elettricità ad alta tensione per ricaricare la batteria HV durante la frenata (controllo cooperativo della frenata rigenerativa) o quando non si preme il pedale acceleratore (rigenerazione dell'energia o fase di eCoasting).
 
La parte termica è invece costituita da un motore sviluppato appositamente per l'applicazione ibrida ed è un 1.5 a 16 valvole aspirato a benzina, codice 1NZ- FXE. Il motore utilizza un particolare ciclo termodinamico, quello Miller.
Il ciclo Miller realizza un ciclo Otto modificato, variando la fasatura delle valvole di aspirazione in modo da ritardare sensibilmente la chiusura di queste ultime, al punto tale da creare anche un movimento di riflusso della carica aspirata.

Queste strategie di gestione riescono a diminuire la compressione del cilindro e quindi a “simulare” una corsa di compressione più corta di quella di espansione, migliorando sensibilmente il rendimento meccanico, ma non quello termodinamico
Infatti, lo svantaggio è quello di esprimere una minore potenza rispetto a un motore a ciclo Otto di pari cilindrata.
 
Ciò però comporta che durante l’avviamento (il quale avviene tramite uno dei due motogeneratori, l’MG1) l’energia impiegata sia minore, a tutto vantaggio dell’autonomia della batteria HV. 
Per realizzare il funzionamento a ciclo Miller e ottimizzare il rendimento totale del motore termico, Toyota utilizza il suo ben noto sistema VVT-i, che si avvale di un variatore di fase operante sulla valvole di aspirazione. 
È palese quanto il sistema sia fondamentale per le sinergie di lavoro tra parte ibrida ed endotermica. 

Il guasto è al variatore di fase 

Se la vettura mostra grosse difficoltà in avviamento o di riavvio automatico nell’alternanza tra trazione elettrica e termica (ricordiamo che il sistema THS è in grado di spegnere e riavviare il motore anche in marcia), non si devono ipotizzare avarie nella gestione ibrida, ma piuttosto il variatore (foto 1 in Photogallery) che si blocca parzialmente o che si guasta. 
Anche la durata della batteria di alta tensione può essere seriamente modificata e in alcuni frangenti la vettura non passa in nessun caso alla trazione elettrica.
 
Presto detto, infatti la diagnosi in centralina motore rivela il codice errore: - P0011: compensazione albero a camme / valvola fasatura variabile (VVT), diagnosi posizione.
L’elettrovalvola può perdere la linearità di scorrimento a causa di un lubrificante usurato oppure per accumuli di morchia, sempre dovuti a ritardi nella manutenzione. Ma più che altro, questo può causare uno sforzo eccessivo all’elettrovalvola, che progressivamente si danneggia elettricamente: la valvola non si brucia ma riduce fortemente la sua corsa.
 
Allo scopo, è utile valutare la “salute” del componente misurandone la resistenza elettrica, la quale deve avere un normale valore di circa 8 Ohm (come mostrato in foto 2 in Photogallery). 
Inoltre, per via della sua conformazione, può capitare che il foro di sfiato del sistema di fasatura dell’albero a camme si intasi, impedendo il normale passaggio dell’olio e determinando di conseguenza il malfunzionamento del variatore.

Photogallery

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