Il sistema EGR (Exhaust Gas Recirculation), o Ricircolo dei Gas di Scarico, gioca un ruolo fondamentale nel contenimento delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) nei motori diesel moderni, inclusi i Volvo D5. Questo sistema, pur contribuendo a un ambiente più pulito, può talvolta essere fonte di rumori anomali e richiedere interventi di manutenzione specifici. Questo articolo esplorerà in dettaglio il funzionamento della valvola EGR sui motori Volvo D5, fornendo una guida completa alla sua pulizia e affrontando i problemi di rumorosità che possono manifestarsi, basandosi sull'esperienza diretta e sulle conoscenze tecniche disponibili.
Il Sistema EGR: Un Alleato per l'Ambiente
Il principio di funzionamento del sistema EGR si basa sul reindirizzamento di una porzione dei gas di scarico, opportunamente raffreddati, nel collettore di aspirazione del motore. Questo processo ha un duplice obiettivo:
- Riduzione della Temperatura di Combustione: L'introduzione di gas di scarico, che contengono meno ossigeno rispetto all'aria fresca, abbassa la temperatura all'interno delle camere di combustione. Temperature più basse significano una minore formazione di ossidi di azoto (NOx), uno dei principali inquinanti atmosferici.
- Stabilizzazione della Combustione: In determinate condizioni di guida, come a carichi leggeri o durante la rigenerazione NOx (deNOx), possono essere utilizzati gas EGR non raffreddati. Questi contribuiscono a stabilizzare il processo di combustione, evitando fenomeni indesiderati.
È importante notare che il sistema EGR non è attivo in tutte le condizioni operative. Ad esempio, a temperature esterne molto basse, il suo utilizzo viene limitato per evitare il rischio di congelamento dell'acqua presente nei gas di scarico raffreddati.
Raffreddamento dei Gas di Scarico: Un Passaggio Cruciale
Nella maggior parte delle applicazioni, i gas di scarico destinati al ricircolo passano attraverso un radiatore EGR. Questo componente, simile a un piccolo scambiatore di calore, ha il compito di abbassarne significativamente la temperatura prima che vengano reimmessi nel collettore di aspirazione. Il raffreddamento è essenziale per massimizzare l'efficacia della riduzione della temperatura di combustione e, di conseguenza, delle emissioni di NOx. In queste circostanze, la valvola By-pass, che gestisce il flusso dei gas EGR, si trova solitamente nella sua posizione di default, permettendo il passaggio attraverso il radiatore.
Eccezioni al Raffreddamento: Quando i Gas EGR Rimangono Caldi
Esistono specifiche condizioni operative in cui i gas EGR non vengono raffreddati. Queste includono, ma non si limitano a, la fase di riscaldamento del motore, la rigenerazione deNOx e altre situazioni in cui la centralina motore (ECM) ritiene opportuno bypassare il radiatore. In questi casi, una valvola a farfalla, controllata da un sistema di depressione, chiude il passaggio verso il radiatore EGR. I gas di scarico vengono quindi convogliati direttamente nel collettore di aspirazione, senza subire un abbassamento di temperatura.
Comando e Controllo della Valvola EGR
Il controllo della posizione della valvola EGR è affidato a un motorino elettrico, che nei modelli più recenti (come il D4204T11 presente su XC90 16-) è un motore a corrente continua (CC) senza spazzole. Questa evoluzione tecnologica è stata motivata dalla necessità di una gestione più precisa e reattiva del flusso EGR, soprattutto in motori con pressioni di sovralimentazione più elevate che generano impulsi di pressione maggiori nel sistema. L'inerzia ridotta del motore elettrico e un meccanismo rivoltato rispetto alle versioni precedenti, uniti a una molla di ritorno più robusta, permettono una migliore gestione della valvola e una minimizzazione delle auto-oscillazioni. L'ECM gestisce questo motore CC tramite un segnale PWM (Pulse Width Modulation) da 12V, modulando la potenza inviata per ottenere l'apertura desiderata.
La valvola EGR svolge un ruolo anche durante la rigenerazione del filtro antiparticolato diesel (DPF), contribuendo a controllare la temperatura di combustione e a mantenere sotto controllo le emissioni di NOx.
La Valvola Bypass: Gestione del Flusso
La valvola Bypass (identificata come (1) in alcune documentazioni tecniche) è un componente di tipo "On/Off" che governa una valvola di depressione (2). Quest'ultima, a sua volta, aziona uno smorzatore che devia il flusso dei gas EGR: o attraverso il radiatore EGR (per il raffreddamento) o bypassandolo completamente.
La posizione della valvola Bypass è determinata dall'ECM tramite un segnale da 12V. In assenza di alimentazione elettrica, una molla interna riporta la farfalla in una posizione che consente ai gas di scarico di attraversare il radiatore EGR. Durante la fase di riscaldamento del motore, o in altre condizioni operative specifiche, i gas di scarico possono essere deviati per bypassare il radiatore. Tuttavia, a seconda del carico e della temperatura del motore, l'ECM può comandare il passaggio attraverso il radiatore anche prima che il motore raggiunga la sua normale temperatura operativa, al fine di abbassare le emissioni. Una volta che il motore è a regime, i gas EGR vengono quasi sempre convogliati attraverso il radiatore durante la normale regolazione del sistema.
Pompa dell'Acqua Elettrica: Un Supporto Essenziale
La pompa dell'acqua elettrica è un componente che entra in funzione specificamente quando i gas di scarico EGR vengono convogliati attraverso il radiatore EGR. Il suo scopo è aumentare il flusso del liquido di raffreddamento attraverso il radiatore, facilitando così una maggiore dissipazione di calore. Questo permette di abbassare ulteriormente la temperatura dei gas di scarico, garantendo il raggiungimento della temperatura di combustione desiderata per ottimizzare le prestazioni e ridurre le emissioni. L'ECM controlla l'attivazione e la disattivazione di questa pompa tramite un segnale da 12V.
Pulizia Approfondita della Valvola EGR Volvo D5: Un'Operazione Necessaria
La pulizia della sola raccordo a "T" dell'EGR, come suggerito da alcune guide, è solo un intervento superficiale e non risolutivo. Per una pulizia efficace, è indispensabile smontare fisicamente la valvola EGR. Di seguito, una procedura dettagliata, basata sull'esperienza, per eseguire questa operazione sui motori Volvo D5:
- Rimozione dell'Airbox: Iniziare rimuovendo il filtro dell'aria e il suo contenitore (airbox) per accedere ai componenti sottostanti.
- Scollegamento dei Tubi: Staccare i tubi flessibili che si collegano al raccordo a "T" dell'EGR: quello proveniente dall'intercooler e quello diretto al collettore di aspirazione. A questo punto, è possibile rimuovere anche il raccordo a "T" stesso, che è solitamente fissato da due viti da 10 mm nella parte superiore e una nella parte inferiore.
- Scollegamento dei Tubi del Raffreddamento: Scollegare i tubi del circuito di raffreddamento che alimentano il corpo della valvola EGR. Prestare attenzione alle fascette di montaggio, che spesso non sono riutilizzabili. Procurarsi e utilizzare nuove fascette per il rimontaggio.
- Sblocco della Valvola EGR: Osservando la valvola EGR dal lato dell'airbox verso il motore, si noterà un dado da 10 mm che la fissa. Utilizzare una chiave a tubo sufficientemente lunga per svitarlo.
- Disconnessione dello Spinotto Elettrico: Sul retro della valvola EGR, individuare e scollegare lo spinotto di collegamento elettrico. Successivamente, localizzare e svitare i due dadi da 14 mm che la collegano al collettore di scarico.
- Smontaggio in Tre Parti: Una volta rimossa dal motore, la valvola EGR può essere smontata in tre componenti principali:
- Il corpo valvola vero e proprio.
- Il collettore "raffreddato" (la parte che riceve il liquido refrigerante).
- La parte elettrica (il motorino di attuazione).Fare molta attenzione alle guarnizioni metalliche presenti tra i componenti.
- Pulizia del Corpo Valvola: Per pulire il corpo della valvola, utilizzare un prodotto sgrassatore specifico. Riempire tutte le cavità accessibili e lasciare agire per circa un minuto. Successivamente, risciacquare abbondantemente sotto acqua corrente. È fondamentale prestare attenzione all'alberino che muove la valvola (tra la posizione aperta e chiusa), situato in corrispondenza del raccordo più grande. Premendo quest'alberino, le cavità interne della valvola diventeranno comunicanti. È quindi necessario introdurre lo sgrassatore anche in questa zona, risciacquare e asciugare perfettamente per evitare ristagni d'acqua. L'uso di un phon può essere utile per questa operazione.
- Pulizia del Collettore Raffreddato: Per pulire il collettore raffreddato, si consiglia di chiudere ermeticamente i due tubi del circuito di raffreddamento con del nastro americano, per evitare l'ingresso di acqua. Successivamente, tappare una delle due estremità del collettore con lo stesso nastro. Posizionare il componente in verticale all'interno di una vasca o di un contenitore adeguato e riempirlo di sgrassatore. Lasciare agire per diverse ore o anche tutta la notte. Al termine, rimuovere il nastro e verificare la fuoriuscita di depositi. Risciacquare abbondantemente e, se necessario, ripetere il trattamento.
- Pulizia del Raccordo a "T" e dei Tubi: Non dimenticare di pulire accuratamente il raccordo a "T" dell'EGR e i tubi in gomma dell'intercooler e dell'aspirazione. Per questi componenti, è consigliabile utilizzare gasolio, acetone o una notevole quantità di carta assorbente, evitando l'uso di acqua e sgrassatore che potrebbero danneggiare la gomma.
- Preparazione al Rimontaggio: Prima di procedere al rimontaggio, assicurarsi che tutti i componenti siano perfettamente asciutti. Applicare un leggero velo di un lubrificante (come lo Svitol o un prodotto simile) su tutte le parti meccaniche in movimento della valvola EGR. Questo aiuterà a eliminare eventuali residui di umidità e garantirà un funzionamento più fluido.
È importante sottolineare che, sebbene lo smontaggio di una valvola EGR montata su un motore sia un'operazione fattibile, può risultare leggermente più complessa rispetto a quella su un motore già smontato. L'esperienza di chi ha già eseguito l'operazione su motore installato può essere preziosa.
Rumorosità del Motore D5: Cause e Soluzioni
Un proprietario di un Volvo D5 da 185 CV con circa 210.000 km ha notato un cambiamento nella sonorità del motore. A freddo, il motore risulta eccezionalmente silenzioso, come da tradizione Volvo. Tuttavia, una volta raggiunta la temperatura operativa, emerge una "rombosità ciclica" o una risonanza di tonalità bassa, che rende meno piacevole il caratteristico suono del motore a 5 cilindri.
Ipotesi sulla Romboistà:
Una delle ipotesi avanzate riguarda il funzionamento della valvola EGR a motore caldo. L'accumulo di incrostazioni nel tempo potrebbe alterare il flusso dei gas EGR, creando una risonanza tra il sistema di aspirazione e quello di scarico.
Altre Possibili Cause di Rumore:
Oltre alla valvola EGR, un altro rumore avvertito è un "ticchettio" che sembra provenire dalla pompa del depressore (o pompa del vuoto). Sebbene possa sembrare un problema isolato, è fondamentale indagare a fondo, poiché potrebbe essere sintomo di problematiche più serie. Le punterie o gli iniettori sono stati esclusi come cause primarie, dato che il ticchettio non scompare durante il cut-off e non è udibile con la stessa intensità dal lato della distribuzione.
Interventi e Risultati:
- Supporti Motore: In un chilometraggio elevato come 210.000 km, è possibile che i supporti motore (in particolare quelli pneumatici) abbiano perso la loro efficacia. La sostituzione dei supporti motore pneumatici e di quello superiore ha portato a un netto miglioramento delle vibrazioni su volante, pedaliera e sedile. Tuttavia, la rombosità ciclica non è stata attribuita ai supporti motore. Si ipotizza che la rombosità si inneschi quando la centralina comanda determinate azioni, come l'apertura della valvola EGR o la variazione della posizione delle valvole a turbolenza, e che possa scomparire o ripresentarsi in modo intermittente.
- Corpo Farfallato e Aspirazione: Una pulizia accurata del corpo farfallato e del tratto di tubazione fino al collettore di aspirazione (noto per accumulare incrostazioni) non ha modificato significativamente la rombosità, sebbene possa aver leggermente migliorato le prestazioni.
- Rimozione della Farfalla: Un esperimento interessante è stato la rimozione del disco metallico dal corpo farfallato. Dopo questa modifica, la rombosità è diventata costante, manifestandosi anche a motore freddo. Questo suggerisce che il rumore è strettamente legato alla gestione della farfalla quando è completamente o quasi completamente aperta.
Gestione della Farfalla da Parte dell'ECM:
La domanda cruciale rimane: come viene gestita questa farfalla dalla centralina? Nei motori diesel, la farfalla dell'aspirazione ha tipicamente due stati: completamente aperta o completamente chiusa. Quando non è alimentata elettricamente, la farfalla tende a rimanere aperta grazie a una molla di richiamo. La centralina la chiude durante lo spegnimento del motore per ridurre gli scuotimenti e mitigare il transitorio. Si ipotizza che la farfalla possa essere modulata in funzione del carico motore, dell'apertura della valvola EGR e di altri parametri. Se la rombosità è assente a motore freddo, ciò potrebbe indicare che la farfalla è parzialmente chiusa in quelle condizioni operative.
Diagnosi del Ticchettio dalla Pompa del Vuoto
Per quanto riguarda il ticchettio sospetto proveniente dalla pompa del vuoto, è fondamentale prestare la massima attenzione. Alcuni proprietari di Volvo D5 hanno riscontrato un ticchettio udibile a freddo, che, se non affrontato tempestivamente, può indicare problemi non banali. In alcuni casi, è stato suggerito che un ticchettio udibile a motore caldo, quando l'olio è più fluido, potrebbe essere imputabile a una punteria. Tuttavia, è stato anche riportato che alcuni motori D5 presentavano questo difetto, attribuito al tipo di olio utilizzato, senza però comportare danni significativi oltre al fastidio sonoro. L'uso costante dell'olio raccomandato dalla casa e i tagliandi eseguiti presso la rete ufficiale Volvo sono fattori che depongono a favore di una minore probabilità di problemi legati alla lubrificazione o ai fluidi.
I RUMORI CHE TI COSTANO IL MOTORE
In conclusione, la gestione della valvola EGR e dei componenti correlati, come la farfalla dell'aspirazione, è complessa e influisce direttamente sulle prestazioni, le emissioni e la rumorosità del motore Volvo D5. Una pulizia accurata e una diagnosi attenta dei rumori anomali sono passaggi cruciali per mantenere il proprio veicolo in condizioni ottimali e godere appieno del caratteristico piacere di guida offerto da questi motori.