L’acceleratore è un elemento importante di un motore a benzina. Il pedale del gas regola semplicemente la posizione della valvola a farfalla, che ”misura” la quantità di aria che entra nel motore. Scopriamo dove si trova la valvola a farfalla, come è disposta e quali sono i sintomi di un suo malfunzionamento.
A cosa serve la piastra dell’acceleratore
Che cos’è l’acceleratore in un’automobile? Si tratta di uno sportello che regola la quantità di miscela carburante-aria quando il motore è in funzione, modificando la sezione di passaggio del canale dell’aria.
Strutturalmente, il gruppo dell’acceleratore è piuttosto semplice. Si tratta di un alloggiamento con un canale rotondo, che si sovrappone a un ”petalo” metallico. È controllato dal pedale del gas: quando è necessaria la massima potenza (il conducente preme il pedale del gas a fondo), l’aletta ruota attorno al suo asse e si apre completamente. Quando il motore funziona regolarmente o al minimo, è solo leggermente aperto. Quando la farfalla è aperta, la pressione nel collettore di aspirazione è pari alla pressione atmosferica o a quella generata dal turbocompressore. Se lo starter è chiuso, la pressione diminuisce e si crea un vuoto: il motore funziona come una pompa. Tra l’altro, questo frena efficacemente l’auto.
Oltre alla funzione principale – il dosaggio dell’aria per il corretto funzionamento del motore sotto carico – l’unità di accelerazione consente al motore di funzionare al minimo (con il pedale dell’acceleratore completamente rilasciato). Ciò avviene per mezzo di un sensore del minimo (regolatore) sull’acceleratore.
Inoltre, l’acceleratore è responsabile delle prestazioni del servofreno. Funziona secondo il principio del vuoto ed è collegato al collettore di aspirazione. Pertanto, quando il motore si ferma, il pedale del freno diventa ”di pietra”: il conducente è costretto a rallentare l’auto solo con la forza del proprio piede. La stessa proprietà dell’acceleratore viene utilizzata per soffiare fuori l’adsorbitore, che cattura i vapori di benzina. Infine, l’acceleratore può essere utilizzato per spegnere il motore in caso di emergenza, interrompendo completamente l’alimentazione dell’aria.
Qual è la responsabilità dell’acceleratore in un motore a benzina? Per il suo funzionamento stabile, la regolazione dei giri e, di conseguenza, della potenza erogata, per un livello adeguato di consumo di carburante, per l’efficacia dei freni e, in parte, per il soddisfacimento dei requisiti ambientali. Nei diesel, dove l’aria di combustione è liberamente disponibile, è presente anche l’acceleratore. Tuttavia, il suo ruolo è limitato a due funzioni: l’arresto del motore (regolare o di emergenza) e la limitazione del flusso d’aria per un funzionamento più efficiente del sistema EGR. Una situazione simile si verifica con i motori a benzina dotati di un sistema di variazione dell’altezza delle valvole, che regola a sua volta la quantità di aria che entra nel motore.
Progettazione e tipi di piastre di accelerazione
Analizziamo il design della valvola a farfalla nei motori a benzina. Le valvole a farfalla possono essere di tre tipi: con controllo meccanico, elettronico ed elettromeccanico. Consideriamo il funzionamento dei primi due tipi, poiché il terzo è una loro combinazione.
Attuatore meccanico dell’acceleratore
Le piastre dell’acceleratore ad azionamento meccanico sono in dotazione alla maggior parte delle auto più vecchie. Si tratta di un progetto più economico, ma non sempre semplice, che prevede un collegamento meccanico diretto tra il pedale del gas e la piastra dell’acceleratore, con l’aiuto di leve e aste o di un cavo metallico.
Come funziona una valvola a farfalla di tipo meccanico? Viene forzata a girare e, di conseguenza, ad aprirsi premendo il pedale dell’acceleratore – attraverso le stesse aste o il cavo. Quando il conducente rilascia il pedale, una speciale molla riporta lo starter in posizione di chiusura.
Quando lo starter è chiuso, il regolatore del minimo (COC) mantiene la velocità minima costante dell’albero motore. Si tratta essenzialmente di un motore elettrico passo-passo con una valvola che dosa l’aria che entra nel sistema di aspirazione per bypassare la valvola a farfalla chiusa. Nelle auto molto vecchie con carburatore, viene semplicemente realizzato un canale di bypass, che può anche essere bypassato da un solenoide o da una valvola a vuoto.
Attuatore elettronico dell’acceleratore
Una soluzione più moderna (e costosa) è l’attuatore elettronico dell’acceleratore. La differenza principale in questo progetto è l’assenza di un collegamento meccanico diretto tra il pedale del gas e lo starter. Al posto di un sistema di aste e cavi, viene utilizzata l’elettronica.
Il sistema elettronico ha molti componenti: attuatore elettrico dell’acceleratore, pedale dell’acceleratore e sensori di posizione dell’acceleratore, unità elettronica di controllo del motore (ECU).
Il processo di controllo dell’acceleratore nell’attuatore elettronico è il seguente. Il segnale proveniente dal sensore di posizione del pedale dell’acceleratore va all’ECU, dove viene calcolata la quantità di carburante e di aria necessaria. L’acceleratore viene quindi segnalato e l’attuatore elettrico apre o chiude lo starter.
L’attuatore elettronico è stato progettato principalmente per garantire le prestazioni ambientali desiderate del motore, motivo per cui è ampiamente utilizzato nei motori moderni. Anche quando il conducente preme con decisione il pedale del gas, lo starter si apre non completamente, ma esattamente nella misura in cui il motore riceve la porzione ottimale di aria e, di conseguenza, di carburante per i suoi giri.
A cos’altro serve una valvola a farfalla azionata elettricamente? Permette di modificare la coppia del motore senza dover premere il pedale. Il controllo della velocità di crociera, ad esempio, si basa su questa capacità. Il regime minimo del motore, come molte altre cose, viene regolato automaticamente. Dopo tutto, il sistema di controllo elettronico dell’acceleratore, oltre al sensore di posizione del pedale del gas, è guidato da segnali provenienti da molte fonti: dal cambio, dal sistema di climatizzazione, dal sensore di posizione del pedale del freno e così via.
In tutte le varianti del progetto, i componenti dell’acceleratore sono incorporati in un alloggiamento separato su cui sono montati il sensore di posizione dello starter e il controllo del minimo. Anche l’alloggiamento è incluso nel sistema di raffreddamento del motore. Il fatto è che quando la pressione dell’aria si abbassa, si forma una condensa sull’aletta – e con il freddo, senza riscaldare la valvola a farfalla con l’antigelo, questa si congela, bloccando il funzionamento del gruppo.
Malfunzionamento della valvola a farfalla, prevenzione e riparazione
Il malfunzionamento della piastra dell’acceleratore provoca sintomi evidenti. In caso di problemi, il motore gira in modo irregolare al minimo, accelera con interruzioni (guasti) e perde potenza. Il malfunzionamento dell’acceleratore dovrebbe essere dovuto alla difficoltà di avviare il motore, alla sua risposta inadeguata al pedale del gas e al fatto che il motore si blocca quando si rilascia il pedale dell’acceleratore.
Il più delle volte, i problemi dell’acceleratore sono causati dalla formazione di depositi di fuliggine e carbonio sulle sue superfici. La causa di questo fenomeno sono i gas del basamento con i vapori dell’olio del motore, che penetrano nell’acceleratore attraverso il collettore di aspirazione. E nelle vecchie auto con carburatore, dove la miscela pronta di carburante passa attraverso la valvola a farfalla – e le impurità della benzina, lasciando un caratteristico deposito di ”lacca”.
Con il tempo, i depositi si accumulano e la sezione trasversale dei canali dell’acceleratore si riduce. Parallelamente, i depositi modificano la geometria dell’aletta e del canale che copre, facendola chiudere in modo lasco. Il nodo inizia a funzionare male e il consumo di carburante aumenta.
Affinché l’aletta non ricordi i suoi problemi, ogni 50.000 chilometri circa dovrebbe essere pulita con un attrezzo speciale per le alette dell’acceleratore. A tal fine, è necessario rimuovere l’acceleratore, cosa che nella maggior parte dei casi non è così difficile.
Ci sono guasti che questa prevenzione non sempre evita. Possono guastarsi il regolatore del minimo, il sensore della posizione dell’aletta, l’ingranaggio del cambio. Infine, la valvola a farfalla con azionamento meccanico può sfilacciarsi e rompere il cavo. A volte scorrono tubi e prese, attraverso i quali passa l’antigelo.
Il costo della pulizia dello starter presso la stazione di servizio è basso, nell’ordine di 1500 rubli, se il design dell’auto non implica lo smontaggio del collettore di aspirazione (è raro). Affinché il motore possa funzionare correttamente dopo la riparazione o la sostituzione dell’acceleratore elettronico, è necessario adattare lo starter.
Prima della riparazione, per evitare sorprese in seguito, si consiglia di chiarire se l’adattamento è incluso nel costo totale. Capita infatti che nelle stazioni di servizio senza scrupoli la fattura per l’adattamento venga fatturata separatamente al termine della riparazione.
Senza l’adattamento, l’auto potrebbe non partire bene. Può anche accadere che la stessa centralina modifichi le impostazioni in modo tale che il motore funzioni in modo errato e inefficiente.
Totale
- L’acceleratore è un dispositivo dei motori a combustione interna che regola la quantità di aria da alimentare.
- L’acceleratore è responsabile del buon funzionamento del motore, dal quale dipende il livello di consumo di carburante, l’efficacia dei freni e in parte il rispetto dei requisiti ambientali.
- Ci sono due tipi principali di valvole a farfalla: con azionamento meccanico ed elettrico. Quest’ultima si distingue per l’assenza di un collegamento meccanico diretto tra il pedale del gas e lo starter.
- Per evitare guasti e malfunzionamenti nella valvola a farfalla, ogni 50.000 km di chilometraggio dovrebbe essere effettuata una pulizia preventiva del nodo con l’aiuto di uno speciale chimico per auto.