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Con questo articolo voglio condividere un sistema originale per poter controllare il corretto funzionamento di un debimetro e che, all'occorrenza, può essere utilizzato anche per la ricalibratura. "Premessa: quanto riportato in questo articolo è frutto di un progetto sperimentale e pertanto tutti i dati qui riportati ed i risultati ottenuti sono relativi ad uno specifico modello di debimetro Bosch a filo caldo del tipo analogico, codice 0 280 212 016. I principi alla base però sono di carattere generale e possono pertanto essere applicati anche ad altri modelli di debimetro, sia analogici che digitali (PWM)." Diego A. @apollokid Il debimetro è molto probabilmente il sensore più ostico che si può trovare in un'automobile in quanto il suo malfunzionamento può causare problemi al motore più o meno fastidiosi e non sempre facili da diagnosticare. In genere questo sensore è raro che si possa guastare completamente e che non produca più alcun segnale (oppure che ne produca uno visibilmente errato), molto spesso tende a fare delle misurazioni più o meno errate ed è proprio questo che rende così difficile farne la diagnosi al punto che uno dei metodi più diffusi per capire se sta funzionando correttamente è proprio quella di provare a sostituirlo con uno nuovo e vedere se i problemi scompaiono. Questo metodo è sicuramente valido ma presenta anche qualche inconveniente: un debimetro nuovo ed originale può essere molto costoso ed inoltre se l'auto ha già un po' di anni alle spalle potrebbe anche essere difficile da reperire un “clone” aftermarket sebbene sia una alternativa economica non è sempre in grado di assicurare un buon funzionamento del motore tant'è che non è raro leggere le testimonianze di chi ne sconsiglia l'uso preferendo piuttosto un usato purchè originale un ricambio usato può essere un'altra valida alternativa ma non sempre si può essere certi che sia perfettamente funzionante L'inconveniente più grosso che io vedo però è un altro: come ci si dovrebbe comportare se dopo aver sostituito il debimetro il motore dovesse continuare a funzionare male? Può essere che anche il nuovo debimetro sia difettoso? E' possibile che il motore avesse anche un altro problema o che il debimetro vecchio andasse bene? E se non era il debimetro, come faccio a capire se quello nuovo funziona bene? Si potrebbe obiettare che esistono altri modi per cercare di capire se un debimetro funziona come guardare con il multimetro se la tensione del segnale aumenta con l'aumentare dei giri, provare a scollegare il connettore così da mandare la centralina in recovery e vedere se la situazione migliora oppure analizzare la curva del segnale con l'oscilloscopio ma per quella che è la mia esperienza nessuno di questi metodi è realmente in grado di dare una risposta certa alla domanda “questo debimetro è buono o no?”. Prendiamo per esempio questo oscillogramma che rappresenta la forma tipica del segnale di un debimetro mentre si da una forte sgasata in un'auto a benzina: la tensione del segnale rimane piuttosto stabile e con poche oscillazioni fintanto che il motore è al minimo, non appena si apre la farfalla si ha una prima grande oscillazione seguita da una serie di oscillazioni di ampiezza inferiore in corrispondenza delle aspirazioni dei singoli cilindri, oscillazioni che tendono progressivamente a diminuire ed a ravvicinarsi l'una all'altra man mano che il motore sale di giri finchè, una volta rilasciato il pedale del gas, la tensione scende bruscamente. Prima però di ritornare al valore iniziale occorre attendere che il motore rallenti fino a tornare al regime del minimo. Fonte: https://www.picoauto.com/library/automotive-guided-tests/hot-wire-petrol Nonostante i valori della tensione siano specifici per ciascun motore e per ciascun debimetro è abbastanza logico dedurre che se la forma del segnale è diversa da questa è perchè il debimetro è guasto. Quando però un debimetro sta misurando male la forma del segnale non subisce sostanziali variazioni. Vogliamo vedere un caso reale? Questo è il test fatto su un debimetro perfettamente funzionante: ~ 2,4V al minimo ~ 3,8V picco massimo appena si apre di colpo la farfalla ~ 4,5V con motore prossimo al massimo di giri Questo invece è il test effettuato sempre sulla stessa auto ma con un debimetro difettoso (era stato sostituito perchè il motore girava male e non passava nemmeno più la revisione): ~ 2,3V al minimo ~ 3,6V picco massimo appena si apre di colpo la farfalla ~ 4,0V con motore prossimo al massimo di giri Si potrebbe credere che conoscendo anche i valori esatti di tensione di un debimetro perfettamente funzionante non dovrebbe essere complicato riconoscere un debimetro difettoso da uno buono, purtroppo non è così e vedremo anche perché, prima però di proseguire è bene fare anche qualche considerazione: è vero che con il debimetro difettoso il motore ha impiegato più tempo a prendere giri (3 secondi contro 1,5) ma nulla vieta che avrebbe potuto salire più lentamente per altri motivi la differenza di 0,5V misurata al massimo potrebbe essere almeno in parte dovuta al non essere riusciti a portare il motore allo stesso numero di giri la misure della tensione al minimo è facile da confrontare ma rimane il fatto che 0,1V di differenza è un valore molto piccolo la differenza di tensione del primo picco è anche lei modesta (solo 0,2V) Molti mesi più tardi stavo cercando di risolvere un problema di carburazione grassa sempre sulla stessa auto e trovai un trafilamento di benzina in aspirazione dovuto alla membrana del regolatore di pressione che si era crepata. Nonostante la sua sostituzione il problema di carburazione rimaneva ed ipotizzai perciò un malfunzionamento del debimetro. Feci così una nuova misurazione che mi diede questi risultati: ~ 2,3V al minimo ~ 3,6V picco massimo appena si apre di colpo la farfalla ~ 4,6V con motore prossimo al massimo di giri Alla luce di questi valori come poteva considerarsi il debimetro? Buono oppure no? Stando ai primi due valori no, stando al terzo forse si. In quell'occasione ebbi l'opportunità di poter ripetere lo stesso test su un'altra auto identica, l'oscillogramma fu sostanzialmente uguale ed anche i valori di tensione erano simili: ~ 2,3V al minimo ~ 3,5V picco massimo appena si apre di colpo la farfalla ~ 4,6V con motore verso il numero massimo di giri Visto che i due debimetri si comportavano esattamente allo stesso modo e considerando che l'altra auto era priva di problemi ne conseguiva che se un debimetro era perfettamente funzionante lo doveva essere anche l'altro. Alla fine il problema di carburazione era causato dalla sonda lambda difettosa mentre il debimetro era perfettamente funzionante. Perchè però i valori di tensione non erano stati utili per testare quel debimetro? Senza la pretesa di avere in tasca la verità assoluta, le conclusioni a cui sono giunto sono che: le misure dei primi test erano state prese a fine Agosto 2020 quando faceva ancora molto caldo mentre il problema di carburazione era stato affrontato ad inizio Aprile 2022 cercare di raggiungere esattamente il numero massimo di giri senza andare in fuori giri non è una operazione facilmente ripetibile, così come non lo è aprire rapidamente la valvola a farfalla 1 o 2 decimi di volts sono oggettivamente dei valori troppo piccoli Perchè un test del debimetro sia veramente affidabile è necessaria solo una cosa: che venga verificata la correttezza della misurazione al variare della massa d'aria. Dato però che misurare la quantità di massa d'aria che scorre in un tubo non è un compito banale e dato che le curve di taratura dei vari modelli di debimetro non sono certo di pubblico dominio si potrebbe provare a collegare in serie al debimetro da controllare un altro debimetro (di cui si è certi del corretto funzionamento) in modo da potersi limitare al confronto di due segnali elettrici mentre viene variata la quantità di aria che li attraversa grazie ad un aspiratore ed ad una valvola con cui far variare la quantità d'aria che viene aspirata. Grazie infine ad un oscilloscopio digitale a 2 canali è possibile con poca spesa tracciare sullo schermo entrambi i segnali e confrontarli graficamente. Di seguito voglio riportare alcuni grafici dai quali si può vedere la comparazione dei segnali prodotti sia da debimetri funzionanti che difettosi a testimonianza della validità che può avere questa tecnica alternativa di diagnosi. NOTA: in blu ed in rosso i segnali prodotti dai 2 debimetri ed in verde la differenza % tra i due segnali CASO 1 blu = debimetro Bosch funzionante rosso = segnale di riferimento Δ % circa 0,5%, sintomi: nessuno, il motore funziona regolarmente con entrambi i debimetri CASO 2 blu = segnale di riferimento rosso = debimetro Bosch difettoso Δ % circa 8%, sintomi: motore non tiene il minimo, puzza allo scarico, accelerazione difficoltosa e zoppicante CASO 3 blu = segnale di riferimento rosso = debimetro Bosch difettoso Δ % circa 3%, sintomi: motore tiene male il minimo, avviamento difficoltoso, erogazione non ottimale. CASO 4 blu = segnale di riferimento rosso = debimetro aftermarket probabilmente difettoso Δ % variabile tra 1% e 3% circa in modo irregolare sintomi: motore che ogni tanto va bene, ogni tanto tiene male il minimo ed ha una erogazione non ottimale. Se si esclude il caso 4 nel quale la differenza tra i due segnali risulta inspiegabilmente anomala, si può osservare che nei casi 2 e 3 la differenza % rimane sostanzialmente costante indipendentemente dalla massa d'aria misurata, salvo giusto i brevi transitori. Proprio quest'ultima caratteristica verrà sviluppata in un prossimo articolo nel quale verrà ricalibrato il debimetro del caso 2 permettendogli di tornare a funzionare. Non solo, pre-calibrando opportunamente il segnale prodotto dal debimetro di riferimento e disponendo di adeguati raccordi diventa possibile estendere questo principio di funzionamento a qualsiasi debimetro, sia analogico che con segnale digitale in PWM. Fine prima parte.