Valvola a Farfalla V157
In questa pagina discutiamo del corpo farfallato V157, noto anche come ASV (Anti Shudder Valve). Questa valvola e' posta sul collettore di aspirazione del nostro motore BKD, subito sotto la valvola EGR. Il suo compito e' duplice:
Purtroppo questa componente e' soggetta a malfunzionamenti (insieme anche alla valvola EGR), specialmente su questo motore, abbastanza noto per i trasudi e la presenza di olio, proprio nel circuito di aspirazione. L'olio, insieme ad altri gas (quelli di scarico provenienti dall'EGR), tendono a rimanere incrostati sui corpi farfallati e ad entrare anche al loro interno, (raggiungendo l'elettronica) causando malfunzionamenti. Appena si presentano problemi, veniamo subito informati dalla macchina, infatti sul quadro strumenti si accendera' la spia motore e sul display LCD solitamente viene indicato: "Gas di Scarico, recarsi subito in officina" (nonostante che il problema, oltre alla valvola EGR, possa essere appunto la valvola ASV). Facendo una diagnosi, potrebbero uscire i seguenti codici di errore:
Le possibili cause sono:
Nel mio caso, la valvola funzionava ad intermittenza, infatti la spia motore rimaneva spenta, anche per diversi giorni. In maniera casuale, il corpo farfallato smetteva di funzionare, causando appunto, l'accensione della spia motore. Ovviamente, con opportune modifiche alla mappa, possiamo escludere tutti gli errori (esattamente come avviene nel processo di rimozione dell'EGR e del filtro DPF), tuttavia e' sconsigliato rimuovere/bypassare la valvola (sia elettronicamente che meccanicamente), per via della funzione utile che svolge in fase di spegnimento del motore (bypassando la valvola, ogni volta che spegnete il motore, lo smorzamento sara' poco delicato, con il rischio di danneggiare componenti come il volano). Per la risoluzione del problema, iniziamo controllando il fusibile prima citato (il fusibile potrebbe rompersi per un assorbimento anomalo della corrente, dovuto all'elettronica del corpo farfallato, alla meccanica malfunzionante oppure alla farfalla bloccata dai depositi di sporco accumulato sulla stessa). Assicuriamoci anche che sul connettore, direttamente sul corpo farfallato, siano presenti i 12V. Se il fusibile e' ok, possiamo continuare con la diagnosi. |
Smontiamo il corpo farfallato e procediamo prima di tutto con un'accurata pulizia. Successivamente, procediamo con l'apertura del coperchio posteriore (dovrebbe essere alluminio, le due parti sono tenute insieme con un collante apposito).
Nel mio caso (ma sicuramente anche in molti altri casi, date le problematiche del BKD), all'interno del corpo farfallato era pieno di olio (trasudi che passano in aspirazione, come ho detto in precedenza). accumulato con il tempo (l'elettronica era letteralmente a bagno nell'olio: nelle foto era gia' defluito abbastanza. Appena aperto il coperchio e' uscito in notevoli quantita'). Sull'ingranaggio secondario possiamo notare una piccola staffa che funziona da inizio/fine corsa della rotazione. Uno dei due fine corsa e' regolabile mediante una vite che si affaccia sulla scocca esterna del corpo farfallato (protetta da un piccolo tappo in plastica. |
Procedo quindi con lo smontaggio della PCB (per smontarla bisogna dissaldare i 4 pin del connettore e i 2 pin del motore DC). Una volta rimossa la pulisco utilizzando il disossidante per contatti a secco. Rimuovendo la PCB inoltre, abbiamo accesso anche alla parte sottostante del corpo farfallato, che e' per lo piu' meccanica.
Abbiamo infatti il motore DC (AUZONE SQ2846-065-W-5), il connettore a 4 pin e gli ingranaggi. Purtroppo non si trova il datasheet di questo motore in particolare, tuttavia quelli in foto sono abbastanza simili. Per essere sicuro, l'ho testato a banco con 12V e funziona perfettamente. Un altro dettaglio a cui prestare particolare attenzione, sono gli ingranaggi. Questi infatti potrebbero rompersi (per lo piu' a causa dei depositi carboniosi sul corpo farfallato, facendolo sforzare troppo). Solitamente si spezzano i primi dentini (l'ideale sarebbe stato un ingranaggio in metallo/alluminio). Questo pero' tende a presentarsi di piu' sulle versioni piu' vecchie del corpo farfallato (come quella in figura qui a destra).
Quando questi denti sono spezzati, la farfalla non avra' modo di chiudersi, di conseguenza la meccanica "sgrana" oppure gira a vuoto. Se i dentini spezzati hanno incastrato la rotazione, puo' verificarsi un assorbimento eccessivo da parte del motore e di conseguenza puo' saltare il fusibile numero 10, da 10A nel vano motore. Quando si spezza l'ingranaggio, purtroppo non c'e' molto da fare. Volendo, se avete modo, potete ricostruire i dentini mancanti con un po' di manualita' e pazienza. |
Passiamo ora alla parte elettronica. Dopo aver pulito accuratamente la PCB, procediamo con l'ispezione, controllando lo stato dei componenti e delle piste. La PCB riporta la sigla "PB221C0001_V10". Il circuito sembra abbastanza semplice, le componenti sono poche. Sicuramente, il componente che da piu' nell'occhio e' IC3, microcontrollore PIC18F13K22 (se si guasta questo, purtroppo c'e' poco da fare), nei dintorni ci sono i testpoint 1,2,3,4 e 5 (oltre alle piazzole J2). Poi abbiamo IC4 e IC5 che sono due MOSFET, probabilmente uno a canale P e uno a canale N, per la rotazione oraria e antioraria del motore. Uno porta la sigla 7272 e l'altro 7997 (controlliamo che non stiano in corto). Poi abbiamo diversi resistori SMD, IC1 che dovrebbe essere un piccolo regolatore di tensione, qualche condensatore SMD, diodi ed infine dei transistor (Q1, Q2 e Q3).
Dall'altro lato della PCB troviamo IC2, un NXP KMA221; si tratta di un sensore magnetico programmabile, per la rilevazione dell'angolo di apertura della farfalla (dovrebbe funzionare da TPS - Throttle Position Sensor; anche questo potrebbe guastarsi). Questo sensore "legge" la posizione del magnete presente all'interno dell'albero dell'ingranaggio secondario e la invia al microcontrollore, che di conseguenza provvedera' ad azionare il motore DC. Un altro piccolo ma importante dettaglio si trova proprio vicino alle piazzole del connettore a 4 pin che ho dissaldato per rimuovere la PCB. Proprio sotto al diodo zener D1, troviamo un fusibile stampato direttamente sulla PCB; e' bene controllarlo, perche' potrebbe essere tranquillamente interrotto.
Dall'altro lato della PCB troviamo IC2, un NXP KMA221; si tratta di un sensore magnetico programmabile, per la rilevazione dell'angolo di apertura della farfalla (dovrebbe funzionare da TPS - Throttle Position Sensor; anche questo potrebbe guastarsi). Questo sensore "legge" la posizione del magnete presente all'interno dell'albero dell'ingranaggio secondario e la invia al microcontrollore, che di conseguenza provvedera' ad azionare il motore DC. Un altro piccolo ma importante dettaglio si trova proprio vicino alle piazzole del connettore a 4 pin che ho dissaldato per rimuovere la PCB. Proprio sotto al diodo zener D1, troviamo un fusibile stampato direttamente sulla PCB; e' bene controllarlo, perche' potrebbe essere tranquillamente interrotto.
Per quanto riguarda il connettore a 4pin:
Dopo aver dato una bella pulita, ed aver ispezionato per bene la PCB, applico una resina protettiva apposita per circuiti stampati (in modo da proteggere la PCB nel caso in cui l'olio entri nuovamente nel coperchio). Nella fase di rimontaggio, prestate attenzione alla guarnizione del connettore a 4 pin. Per chiudere il coperchio posteriore, potete utilizzare la colla nera/sigillante. |
Per testare il funzionamento della valvola, vi bastera' collegarla "volante" al connettore, ed accendere il quadro dell'auto (non il motore). Successivamente, appena spegnerete il quadro, se tutto funziona, la valvola dovra' chiudersi completamente e poi riaprirsi.
Purtroppo nel mio caso, nonostante la cura posta nel processo di riparazione e pulizia, non ho avuto fortuna. La valvola si e' mossa in maniera anomala una sola volta, per poi smettere di funzionare in maniera definitiva. Aprendo nuovamente il coperchio, ho notato che il fusibile stampato sulla PCB si e' interrotto (nonostante il fusibile da 10A nel vano motore sia rimasto intatto!). Per ripristinarlo dobbiamo utilizzare un filo/segmento di materiale conduttore dello stesso diametro e spessore della pista originale (cosi', nel caso in cui dovesse rompersi di nuovo, evitiamo di danneggiare il circuito da proteggere). |
Una volta ripristinato il fusibile, ho collegato nuovamente il corpo farfallato, ma non ho ottenuto i risultati che speravo. Allo spegnimento del quadro strumenti, la valvola non si chiude, tuttavia, se forzo la chiusura manualmente con la mano, il motore si aziona e la riporta indietro, quindi la valvola e' in funzione e non e' del tutto guasta. Resta sempre il fatto che in fase di spegnimento non si chiude.
Arrivati a questo punto:
L'unico indiziato rimanente e' la PCB con le relative componenti.
Arrivati a questo punto:
- I fusibili sono buoni (sia quello nel vano motore, che quello sulla PCB)
- Il motore DC della valvola funziona (testato a banco a 12V)
- Montando un corpo farfallato buono, tutto funziona correttamente (quindi escludiamo problematiche di cablaggio o centralina)
- Gli ingranaggi sono buoni
- Le tensioni di lavoro sulla PCB sono tutte presenti
- Sul gate di uno dei due MOSFET, arriva correttamente il segnale di pilotaggio dal microcontrollore
L'unico indiziato rimanente e' la PCB con le relative componenti.
A volte sono le cose piu' piccole ed insignificanti a causare grandi problemi. Infatti, dopo aver ispezionato accuratamente la PCB, mi sono accorto che sulla parte posteriore c'era una piazzola che esteticamente non mi piaceva molto. Si tratta di una delle due piazzole dove e' saldato il motore DC, piu' precisamente, la piazzola che e' collegato a delle piste, su entrambe le facce della PCB (l'altra piazzola e' connessa ad una pista, solo su un lato della PCB). La piazzola incriminata quindi, connette entrambi i lati della PCB, ed in questo caso, risulta interrotta proprio a livello interno.
Per risolvere il problema, e' bastato saldare un filo (in questo caso doppio, per via della sezione originale della pista) da un lato all'altro della PCB. Dopo aver effettuato il collegamento, ho alimentato la valvola, e l'ho testata utilizzando un piccolo magnete, spostandolo verticalmente sul sensore magnetico NXP. In base all'altezza del magnete, il corpo farfallato veniva regolato di conseguenza dal microcontrollore. |
A questo punto, non resta che rimontare il tutto e provarla direttamente sulla macchina. Ma prima, consiglio di resinare di nuovo la PCB, per proteggerla da eventuali liquidi/trasudi di olio. Per chiudere il corpo farfallato, consiglio l'utilizzo della colla nera/sigillante; dopo averlo applicato sui bordi, montiamo il coperchio nella sua posizione originaria e ribattiamo i bordi che sono stati piegati in fase di apertura. Dopo che il collante si sara' seccato, la valvola sara' pronta per l'uso.
Dato che avevo gia' una valvola di riserva che ho montato al posto di questa, mi sono limitato soltanto a scollegare il connettore a 4 pin e a montarlo su questa riparata per testarne il funzionamento.
Dato che avevo gia' una valvola di riserva che ho montato al posto di questa, mi sono limitato soltanto a scollegare il connettore a 4 pin e a montarlo su questa riparata per testarne il funzionamento.