Buona parte dell’attuale parco circolante alimentato a gasolio con tecnologia common-rail è equipaggiata con una pompa di iniezione ad alta pressione a singolo o doppio pompante, con pompante azionato da un bicchierino a sezione circolare non guidato e rullo alla sua base, in rotolamento sulla camma dell’albero della pompa.
Tale design può presentare, in alcuni casi, una problematica tipica che risulta nella necessità di sostituire la quasi totalità dei componenti dell’iniezione, e di pulire/ripristinare i restanti componenti con spese di manodopera molto elevate.
Questo a seguito della circolazione in ogni singolo componente del sistema di iniezione di una fitta polvere metallica, sia nel ramo di bassa pressione (serbatoio, pescante, filtro, pompa elettrica, regolatore di flusso sulla pompa) che nel ramo di alta pressione (pompante, flauto, regolatore di pressione sul flauto, sensore di pressione sul flauto, iniettori), con una spesa spesso superiore ai 4.000€ con picchi di 8.000/10.000€ sui motori a 6/8 cilindri dei brand più blasonati.
Riguardo alla problematica in oggetto, ovvero a quella che volgarmente viene definita “rottura della pompa”, si sono spese migliaia di parole e formulate infinite ipotesi sulle ragioni che ne possano favorire l’insorgere. Dall’introduzione delle prime pompe con il suddetto design, in sostituzione già dal lontano 2007/2008 fino ad oggi delle precedenti pompe che non prevedevano bicchierini ad attrito volvente sulla camma ma ad attrito radente, il mercato ha proposto diversi additivi che avrebbero dovuto prevenire il cedimento, rivelatisi poi quasi inutili. Questo perché nessuno ha mai analizzato con attenzione le ragioni della “rottura della pompa”, imputandola semplicemente alla scarsa qualità del carburante, alla presenza di impurità nello stesso ed all’usura dovuta agli elevati chilometraggi.
È invece evidente, da un punto di vista tecnico, che lo spazio per una “rottura della pompa” si crei a seguito delle scelte progettuali. A supporto di tale affermazione occorre comprendere cosa accada all’interno di una pompa di iniezione ad alta pressione a singolo o doppio pompante, con pompante azionato da un bicchierino circolare non guidato e rullo alla sua base, in rotolamento sulla camma dell’albero della pompa. Per semplicità analizzeremo una unità a singolo pompante; per le unità a doppio pompante il funzionamento risulterà identico, a meno del solo numero di pompanti.
Cosa accade dentro una pompa?
Osservando esternamente la pompa, noteremo la presenza di 3 tubazioni, due in gomma posizionate direttamente sul corpo della pompa ed una metallica sul fianco del pompante, collegata al flauto. Osservando il regolatore sulla pompa, la prima tubazione in gomma che si incontri muovendosi in senso orario, porta il gasolio al carter della pompa e la chiameremo “mandata”; prevede nella quasi totalità dei casi un piccolo sensore di temperatura poco prima della pompa. La tubazione accanto, ovvero la prima che si incontri muovendosi in senso anti-orario partendo dal regolatore sulla pompa, recupera il gasolio in eccesso di cui la pompa non ha bisogno; la chiameremo “ritorno” e può essere diretta al serbatoio o al filtro gasolio, prima o dopo essersi unita al ritorno dal flauto ed al ritorno dagli iniettori.
La mandata porta gasolio al carter della pompa, dove questo viene inizialmente utilizzato solamente come lubrificante per il contatto tra la camma posizionata sull’albero della pompa ed un rullino, alla base di un bicchierino che muove il vero e proprio pompante, il cuore della pompa. Lubrificato il contatto tra la camma ed il rullino, il gasolio viene indirizzato in un condotto e qui si sdoppia: una parte del gasolio viene prelevata dal regolatore di flusso posizionato sulla pompa, una parte viene indirizzata al ritorno, ovvero il secondo tubo in gomma descritto poco sopra. Il gasolio prelevato dal regolatore raggiunge, attraverso un altro condotto interno alla pompa, il pompante; questo lo comprime a pressioni di 1.800/2.000/2.200bar (in base alla generazione della pompa) e lo invia attraverso il terzo condotto rigido al flauto, che lo distribuisce agli iniettori controllandone la pressione attraverso un sensore, e scaricandone l’eventuale sovrappressione in caso di emergenza attraverso un regolatore di pressione.
Chiarito il funzionamento della pompa risulterà alquanto bizzarro che il bicchierino ed il rullino alla sua base non siano guidati, ma bensì autocentranti sulla camma. È intuitivo a questo punto comprendere che in qualsiasi occasione il bicchierino non sia perfettamente orientato ed il rullino alla sua base non sia perfettamente allineato alla camma, il rullino possa “sfregare” sulla camma invece di “ruotare” sulla stessa, consumandosi e mandando in circolo la propria limatura attraverso il ritorno ed il regolatore sulla pompa. Attenzione, questo può accadere in qualsiasi momento, ed a qualsiasi chilometraggio! Potrebbe accadere su una pompa con all’attivo 30.000km come potrebbe NON accadere su una pompa con 300.000km.
Come è possibile evitare il problema?
È evidente che la limatura si generi nella parte dell’impianto di iniezione in bassa pressione, precisamente nel carter della pompa dove il gasolio deve solo lubrificare il contatto tra camma e rullino del bicchierino.
Da qui poi viene distribuita al serbatoio dal ritorno della pompa, ed all’alta pressione (pompante, flauto, iniettori, ecc ecc) dal regolatore; entrambi infatti ricevono gasolio direttamente dal carter della pompa. Isolando il carter
dal ritorno e dal regolatore flusso sulla pompa, la limatura non potrebbe andare in circolo.
La soluzione c’è!
Evitando che la limatura sia veicolata dal ritorno, con la semplice applicazione di un filtro a bassa pressione, avremo bloccato la limatura prima che si distribuisca nel ramo a bassa pressione dell’impianto (filtro principale e/o serbatoio, ecc ecc). Questo filtrino sarà ovviamente quasi eterno a meno di “rotture della pompa”, essendo posizionato a valle del filtro principale che avrà già filtrato efficacemente il carburante; se trasparente poi, permetterà di verificare periodicamente la presenza di limatura all’interno.
Evitando poi che la limatura alimenti il regolatore di bassa pressione, potremmo salvare l’intero impianto di alta pressione; ma come? La grande sfida è stata proprio questa, ed ha portato allo sviluppo di un componente che rimpiazzi l’alimentazione di bassa pressione proveniente dal carter della pompa e diretta al regolatore sulla pompa, con una alimentazione esterna che prelevi il gasolio prima che questo transiti nel carter della pompa e si carichi di limatura.
La pompa si romperà lo stesso?
Con quali differenze?
È evidente che la pompa di iniezione potrà “rompersi” allo stesso modo prima e dopo l’applicazione della modifica, con la stessa identica probabilità.
È altrettanto evidente però che:
In configurazione originale la “rottura della pompa” renda necessario sostituire la pompa stessa, il suo regolatore, il sensore sul flauto, il regolatore sul flauto, tutti gli iniettori insieme alla pompa elettrica ed alla pescante nel serbatoio, e che imponga lo smontaggio dell’intero serbatoio per un lavaggio molto profondo, di tutte le tubazioni morbide per applicarne di nuove e quelle rigide per lavarle agli ultrasuoni insieme al flauto.
In configurazione modificata, dopo l’applicazione del filtrino sul ritorno e del componente sul regolatore, la “rottura della pompa” renda necessario sostituire la sola pompa alta pressione con una nuova, del filtrino e della breve porzione di tubo di ritorno fino al filtrino; regolatore sulla pompa, flauto, regolatore sul flauto, sensore sul flauto, iniettori, pompa elettrica, filtro principale, serbatoio e pescante non avranno bisogno di alcun intervento di ripristino.
Stiamo parlando di una prima rottura imprevedibile la cui riparazione sarà potenzialmente compresa tra i 4.000€ e gli 8.000€, e di una seconda rottura prevedibile – mantenendo monitorata la presenza di limatura nel filtrino – la cui riparazione sarà facilmente compresa tra i 350€ ed i 500€.
Ora… vale davvero la pena rischiare? Ad ognuno le proprie valutazioni…
Per ulteriori chiarimenti inviate le Vs richieste a: