Corpo farfallato: dove si trova, come funziona, quali guasti può causare

Il corpo farfallato ha un ruolo fondamentale nel sistema di controllo delle emissioni di un’ auto. La sua funzione è infatti quella di regolare il flusso d’aria all’interno del motore, garantendo una combustione ottimale e, di conseguenza, aumentando l’efficienza del motore e riducendo il consumo di carburante e le emissioni di C02. Il corpo farfallato continuerà ad essere anche nei prossimi anni un ricambio richiesto, visto che i veicoli a benzina e diesel continueranno a costituire la stragrande maggioranza del parco circolante, considerando anche il forte rallentamento della transizione verso l’elettrico. Sebbene il corpo farfallato sia progettato per durare per tutta la vita del veicolo, i guasti sono piuttosto frequenti e possono riguardare la valvola a farfalla – che può essere imbrattata da depositi – ma anche il motorino di comando.

Il corpo farfallato potrebbe inoltre rompersi, richiedendo di essere immediatamente sostituito. Nel comparto dei corpi farfallati è attualmente predominante, anche a livello di aftermaket, la presenza degli OE. Diversi produttori IAM stanno tuttavia iniziando ad inserire nelle loro gamme anche i corpi farfallati (di qualità equivalente all’originale), chiaro segnale che la richiesta di questo ricambio è in aumento ed è inoltre funzionale a coprire l’offerta in ambito efficienza motore/ gestione emissioni in affiancamento a prodotti quali scambiatori di calore, intercooler e turbocompressori. Vediamo più nel dettaglio a cosa serve il corpo farfallato, dove si trova e cosa succede se non funziona.

Cos’è il corpo farfallato auto e a cosa serve

Nelle auto con motore endotermico, il corpo farfallato è un componente fondamentale del sistema di aspirazione dell’aria e serve a regolare il flusso d’aria che entra nei cilindri del motore, ottenendo il corretto rapporto stechiometrico della miscela aria-carburante. Il corpo farfallato ha dunque un ruolo fondamentale nell’iniezione, regolando la quantità d’aria che deve essere presente nella miscela aria-carburante per avere la coppia desiderata e la potenza erogata dal motore. E’ formato dalle seguenti parti:

• Valvola a farfalla: è una valvola rotante, azionata da un attuatore elettrico, situata nel condotto cilindrico del corpo farfallato. Questa valvola si apre o si chiude in base all’input dato dal pedale dell’acceleratore. La variazione dell’angolo di apertura della valvola modifica la quantità di aria presente nella miscela carburante-aria, mentre in contemporanea l’ iniettore  immette l’esatto quantitativo di benzina rendendo efficiente la gestione del motore.
• Sensore di posizione: misura l’angolo di apertura della valvola a farfalla e invia i dati alla centralina elettronica del motore (ECU). La centralina comando elabora costantemente i segnali ricevuti ed elabora la posizione ottimale di apertura / chiusura della valvola.
• Attuatore elettronico (nei sistemi drive-by-wire): in diversi veicoli di nuova generazione, l’apertura della valvola a farfalla non è più comandata direttamente da un cavo collegato al pedale, ma da un attuatore elettronico, che riceve un segnale dalla centralina in base alla pressione sul pedale.

Corpi farfallati meccanici o elettronici

I corpi farfallati montati attualmente sui veicoli possono essere suddivisi in due tipologie principali. Il corpo farfallato meccanico, in cui l’apertura/chiusura della valvola a farfalla avviene meccanicamente tramite un cavo che collega l’acceleratore alla valvola, o il corpo farfallato elettronico (Drive-by-Wire), in cui un sensore presente sul pedale dell’acceleratore invia un segnale alla centralina che, tramite un apposito attuatore elettronico, comanda l’apertura o chiusura della valvola a farfalla. In questo caso l’elettronica offre una maggiore controllo – visto che la centralina è in grado di ottimizzare con la massima precisione il rapporto aria-carburante – consentendo una significativa riduzione delle emissioni.

Dove si trova il corpo farfallato

Il corpo farfallato è parte integrante del sistema di aspirazione dell’aria ed è normalmente montato tra il collettore di aspirazione e il filtro dell’aria, nella parte anteriore del motore.

Il corpo farfallato è collegato direttamente al collettore di aspirazione, che distribuisce l’aria nei cilindri del motore, ed è posizionato dopo il filtro dell’aria: prima di entrare nel motore, l’aria passa infatti attraverso il filtro dell’aria, in modo da eliminare impurità e residui. L’aria filtrata raggiunge successivamente il corpo farfallato, posizionato a monte del collettore di aspirazione. In caso di motori turbo, il questo componente può trovarsi dopo l’intercooler – che serve a raffreddare l’aria compressa dal turbo – e in tal questo caso la posizione può essere leggermente differente, pur rimanendo tra il filtro dell’aria e il collettore di aspirazione. Generalmente il corpo farfallato è comunque ben visibile e facilmente accessibile, collocato sopra o accanto al collettore di aspirazione.

Cosa succede se il corpo farfallato non funziona?

E’ evidente che un guasto o un malfunzionamento del corpo farfallato impatta direttamente sulle prestazioni del motore, dal momento che la miscela aria-carburante non è quella ottimale. Vi sono in particolare dei sintomi che possono essere legati ad un corpo farfallato difettoso che può creare vari problemi.

Minimo irregolare: se il corpo farfallato non funziona correttamente – perché sporco o guasto – il flusso di aria è alterato e la centralina non è in grado di mantenere stabile il minimo, con il motore che potrebbe anche spegnersi quando il veicolo è fermo.

L’acceleratore non dà potenza: la risposta dell’acceleratore potrebbe risultare lenta in quanto la valvola a farfalla non si apre correttamente e resta in parte chiusa: l’aria necessaria alla combustione non è dunque sufficiente e il motore perde potenza.

Eccessivo consumo di carburante: se l’auto consuma troppo potrebbe essere colpa del corpo farfallato, che non regola correttamente il flusso d’aria. Un rapporto aria-carburante non correttamente proporzionato fa infatti aumentare sensibilmente i consumi, oltre a produrre maggiori emissioni.

Spia motore accesa: le sopracitate anomalie possono essere rilevate dalla centralina elettronica del motore (ECU), che riscontra un flusso d’aria anomalo o un segnale anomalo del sensore di posizione. A quel punto si accende la spia motore e nella memoria possono essere presenti codice di errore del sensore di posizione spesso associati ad un guasto al corpo farfallato.

Eccessivo fumo dallo scarico e aumento delle emissioni: una cattiva combustione, dovuta ad un rapporto aria-carburante scorretto, si traduce in un aumento delle emissioni rilevate dagli strumenti – facilmente riscontrabile nei test di revisione – e da un’eccessiva uscita di fumo inquinante (idrocarburi incombusti e ossido di carbonio) dallo scarico.

Si può inoltrare riscontrare che il motore “strappa” quando si frena e che a giri bassi il motore diventa irregolare o perde potenza. Possono inoltre verificarsi problemi di avviamento durante il riscaldamento o una diminuzione del numero dei giri in curva.

Corpo farfallato sporco

Come tutte le valvole, anche la valvola a farfalla può perdere con il tempo la piena funzionalità e creare dei problemi. In molti casi è l’accumulo di sporco e di residui carboniosi sulla valvola a farfalla o sui condotti a impedire la corretta apertura e chiusura della valvola stessa. In questo caso, se il meccanismo non è rotto o compromesso, potrebbe essere sufficiente una pulizia accurata del corpo farfallato per ripristinare la funzionalità della valvola.

La rottura della valvola farfallata potrebbe essere causata anche da una forte sollecitazione meccanica o da un allentamento degli elementi di fissaggio; in molti casi ad essere danneggiato, provocando il malfunzionamento del componente, è il resistore del sensore.

Guasto al corpo farfallato: cosa fare e quando sostituirlo

Se il malfunzionamento della valvola farfallata non è derivato da sporco o incrostazioni, potrebbe trattarsi di un guasto del sensore di posizione della valvola farfallata: se infatti il sensore invia letture errati alla ECU, anche il funzionamento della valvola ne risulterà compromesso. Il sensore deve essere pertanto sostituito.

Molto comune è anche la rottura del motorino elettrico (attuatore) che nei sistemi drive-by-wire comanda l’apertura e chiusura della valvola a farfalla. Se il motorino è guasto la valvola rimane sempre ferma nella stessa posizione.

Anche se non ci si trova di fronte ad una rottura del componente, in certi casi può essere utile per il meccanico sostituire l’intero corpo farfallato, in modo da evitare che dopo un’eventuale pulizia si ripresenti il problema. Il prezzo medio di un corpo farfallato oscilla intorno ai 150 euro (ma possono esserci significativa variazioni a seconda del modello di auto) e sul mercato sono disponibili anche ricambi aftermarket equivalenti all’originale.

Prima di rimuovere il corpo farfallato è necessario scollegare il cablaggio del sensore di posizione della farfalla (TPS) e degli altri sensori connessi (oltre ad altri tubi collegati al componente). Occorre poi procedere con attenzione alla rimozione dei bulloni che fissano il corpo farfallato al collettore di aspirazione. Dopo la sostituzione del componente e di eventuali guarnizioni, può essere utile resettare la centralina (ECU) per permettere al sistema di adattarsi ai parametri del nuovo corpo farfallato.