I motori a fasatura variabile delle valvole (VVT) sono diventati piuttosto comuni nell'ultimo decennio. Esistono diverse versioni della tecnologia VVT, ma la versione su cui si concentrerà questo articolo utilizza un phaser per manipolare la posizione dell'albero a camme e, quindi, la fasatura delle valvole.
(Vedi Figura 1)
I phaser possono essere trovati solo sulla camma di scarico o su entrambe le camme di aspirazione e scarico. L'alterazione della posizione dell'albero a camme modifica l'asse delle camme e l'angolo di separazione dei lobi tra le camme di aspirazione e di scarico. Ciò consente agli ingegneri di migliorare il consumo di carburante e la potenza, pur continuando a soddisfare gli standard sulle emissioni.
VVT presenta ulteriori sfide diagnostiche e opportunità di riparazione al settore dei servizi, inclusi nuovi codici di errore, quindi se non hai familiarità con queste unità, è tempo di migliorare la tua prontezza diagnostica esaminando il sistema VVT, i suoi controlli e il funzionamento.
Poiché l'olio motore è il mezzo idraulico che fa funzionare il VVT, è imperativo che i motori siano riempiti al livello corretto con olio motore pulito della viscosità adeguata. Un livello dell'olio basso o una viscosità errata possono causare codici di risposta lenti del sistema come P000A o P000B e possibili reclami all'unità, incluso un MIL illuminato.
La pressione dell'olio è un altro fattore critico nel sistema VVT. Poiché i cuscinetti si usurano e sviluppano gioco, la pressione dell'olio ne risentirà. I motori VVT sono lavorati con cucine dell'olio aggiuntive e sono dotati di uno o più vagli a maglia fine per evitare che i detriti entrino nei componenti. Se è necessario sostituire questi schermi, potrebbe essere necessario smontare l'intero motore.
I motori VVT hanno comunemente sensori che monitorano la pressione dell'olio e la temperatura dell'olio e fanno parte della strategia di controllo del sistema. Il principale componente di controllo nella fasatura dell'albero a camme è la valvola di controllo dell'olio (OCV). L'OCV è un distributore, molto simile a quelli che si trovano nelle trasmissioni automatiche, che funge da dispositivo di controllo dell'olio.
(Vedi figure 2,3,4 e 5)
Determina quali porte ricevono olio pressurizzato e quali vengono scaricate. Il PCM (modulo di controllo powertrain) esegue il ciclo di lavoro di un solenoide che altera la posizione della valvola. L'olio pressurizzato viaggia attraverso l'OCV fino a uno dei perni dei cuscinetti dell'albero a camme.
(Vedi Figura 6)
Quindi scorre attraverso i passaggi all'interno e verso la parte anteriore dell'albero a camme. Una volta al naso dell'albero a camme, l'olio entra nel fasatore dell'albero a camme.
*Non è consigliabile smontare il phaser in quanto sono venduti solo come gruppo.*
Il phaser è un meccanismo in due pezzi composto dal rotore e dal corpo del phaser. Il corpo del phaser è fisicamente imbullonato alla ruota dentata dell'albero a camme e il rotore è collegato all'albero a camme mediante un perno di riferimento.
(Vedi Figura 7)
I due pezzi possono muoversi di circa 20° (40 gradi dell'albero motore) indipendentemente l'uno dall'altro. Le porte all'interno del phaser dirigono l'olio all'interno o all'esterno di otto camere. Le camere sono raggruppate in due lati, A e B. Quando un gruppo riceve olio pressurizzato, gli altri vengono ventilati, fornendo la forza necessaria per spostare o trattenere il rotore rispetto al corpo del phaser. I paraolio si inseriscono nelle scanalature lavorate del rotore per fornire una tenuta ermetica tra le camere.
L'olio sfiatato dalle porte del phaser torna indietro attraverso l'albero a camme, le luci dei cuscinetti delle camme, attraverso la valvola di controllo dell'olio e quindi defluisce nel coperchio della distribuzione anteriore. All'interno del phaser, il perno di bloccaggio a molla sul rotore si aggancia al corpo del phaser per bloccare insieme i due pezzi. Ciò previene il rumore e la potenziale usura all'avvio del motore. Per disinnestare il perno di bloccaggio è necessaria la pressione dell'olio.
(Vedi Figura 8)
Le posizioni bloccate del phaser sul motore Chrysler 2.4L smontato nelle foto sono full retard sull'aspirazione e pieno anticipo sullo scarico. A causa della rotazione in senso orario se visto dalla parte anteriore del motore, il rotore di scarico riceve ulteriore assistenza da una molla per raggiungere la posizione di avanzamento completo. Quando nella posizione di default non c'è sovrapposizione delle valvole.
Elettricamente, il solenoide OCV ha due terminali che si collegano al PCM che fornisce il controllo del ciclo di lavoro. La resistenza del solenoide e il lato su cui si trova il controllo varia a seconda del produttore. Come parte di una strategia di pulizia e diagnostica, i solenoidi OCV vengono in genere azionati in modalità di esecuzione dell'accensione. Indipendentemente dalle specifiche di controllo, il PCM monitora i circuiti del solenoide per rilevare eventuali guasti tra cui aperture, cortocircuiti verso massa o cortocircuiti verso la tensione.
(Vedi Figura 9)
I codici di errore del circuito del solenoide OCV includono P0010 e P0013. Oltre a recuperare i codici di errore, gli strumenti di scansione sono utili per monitorare la posizione dell'albero a camme desiderata rispetto a quella effettiva e possono anche essere dotati di utili test dell'attuatore e routine di pulizia. I sensori di posizione dell'albero motore (CKP) e i sensori di posizione dell'albero a camme (CMP) vengono utilizzati dal PCM per determinare l'albero a camme funzionalità di fasatura. Gli anelli di tono CMP o le ruote del grilletto sono solitamente collegati alla camma stessa piuttosto che al pignone. Quando il PCM comanda al solenoide OCV di avanzare o ritardare, i modelli CMP vengono confrontati con i modelli CKP per determinare se il comando viene eseguito. Viene calcolata una varianza o un valore di errore. Una volta che la varianza raggiunge un certo punto, viene dichiarato un errore. Questi includono i DTC P0011 e P0014, che sono errori di prestazione target. Ciò rende anche più importante che mai che la fasatura dell'albero a camme sia impostata correttamente durante la manutenzione della catena di distribuzione o della cinghia. Un errore del sensore CKP o CMP può anche causare la disattivazione o la limitazione del funzionamento del VVT da parte del PCM.
Con i produttori di veicoli che devono utilizzare ogni strumento a loro disposizione per soddisfare i requisiti CAFE (consumo medio di carburante aziendale) in forte aumento, è probabile che vedremo più motori dotati di VVT. Questi sistemi sono ben progettati e hanno dimostrato di essere affidabili. Detto questo, il calore, l'età, l'usura e la mancanza di manutenzione sono probabili ragioni per causare eventuali guasti. L'osservazione di questi componenti, compresi i vagli a maglia fine, offre un grande incentivo a mantenere l'olio cambiato regolarmente. Si spera che questo sguardo ai componenti del sistema, ai controlli e al funzionamento ti lasci pronto in tempo per riparare il numero crescente di veicoli dotati di VVT.
