Sensore albero a camme: a cosa serve, cosa succede se non funziona, sostituzione

Il motore, si sa, è un “organo complesso” e per funzionare in maniera ottimale richiede un monitoraggio costante delle sue parti in movimento. A questo servono i vari sensori di cui è dotato il propulsore, e in particolare il sensore dell’albero a camme. La sua funzione è di monitorare con precisione l’esatta posizione dei cilindri, in sinergia con il sensore albero a gomiti (sensore albero motore), restituendo tale informazione alla centralina del motore, che può in tal modo calcolare con esattezza le fasi di accensione e di iniezione. Per questo è anche chiamato sensore di posizione albero a camme (in inglese: camshaft postion sensor )

L’ albero a camme serve ad aprire e chiudere le valvole di aspirazione e di scarico, ruotando in sincronia con l’albero motore. I segnali forniti dal sensore dell’albero a camme e del sensore albero motore (o albero a gomiti) consentono, combinati insieme, di rilevare quando il primo cilindro è nel punto morto superiore. Il punto morto superiore (PMS) è la posizione in cui pistone e testata sono più vicini, mentre il punto morto inferiore (PMI) è il punto in cui sono più lontani. Tali punti, in particolare il PMS, sono i principali riferimenti per la fasatura dei motori endotermici (essendo l’angolo 0 dell’albero motore rispetto al cilindro). I valori rilevati dai sensori consentono quindi alla centralina di calcolare la corsa, cioè la distanza che il pistone percorre per passare dal PMI al PMS, necessaria a stabilire l’iniezione del carburante e l’innesco della scintilla.

Come funziona il sensore albero a camme

I segnali inviati dal sensore dell’ albero a camme in combinazione con quelli del sensore albero a gomiti consentono alla centralina di stabilire quando il primo cilindro è nel punto morto superiore. È infatti in questo preciso istante che la centralina attiva la valvola elettromagnetica del sistema di iniezione. Tale informazione consente inoltre di regolare il battito dei vari cilindri.

Alla base del funzionamento del sensore albero a camme c’è il cosiddetto effetto Hall: la rotazione di una corona dentata fa variare la tensione dell’ IC Hall posizionato nel sensore e tale variazione viene elaborata dalla centralina per determinare vari parametri. Vediamo ora cosa succede se il sensore albero a camme non funziona.

Sensore albero a camme difettoso: i sintomi

Si è visto che il sensore albero a camme ha un ruolo fondamentale nell’ aiutare la centralina a definire la posizione esatta dei cilindri di un propulsore e consentire un’ottimale iniezione di carburante tramite gli iniettori. Un malfunzionamento di questo sensore può compromettere il corretto funzionamento del motore, con ripercussioni sulle prestazioni del motore e il consumo di carburante. Un motore fuori fase – sotto l’aspetto dell’alimentazione – è infatti un problema, ma è proprio grazie all’elettronica che è possibile “prevenire” ogni possibile danno. Per questo è importante individuare prontamente se è il sensore albero a camme ad essere difettoso e a “sfasare” l’apertura / chiusura delle valvole determinando perdite di pressione o di carico nei cilindri nel ciclo di lavoro del motore. Vediamo i principali sintomi di un sensore albero a camme guasto o che non funziona correttamente. Difficoltà di avviamento del motore sono il primo segnale di un possibile guasto al sensore albero a camme, accompagnato generalmente dall’accensione sul cruscotto della spia di avaria / controllo del motore. Il relativo codice guasto del sensore albero a camme dovrebbe inoltre essere memorizzato e subito rilevabile dal tester di diagnosi. La relativa centralina potrebbe essersi inoltre disposta in una modalità di emergenza.

Guasto al sensore albero a camme: le cause

Come per ogni altro sensore dell’auto è difficile determinare con esattezza quali possono essere state le cause di un guasto del sensore albero a camme. Escludendo una difettosità del componente, una delle cause potrebbe essere la rottura della ruota del trasduttore o, più banalmente, un cortocircuito interno. Anche l’interruzione del collegamento con la centralina rende ovviamente inoperativo il sensore albero a camme. Un danno al sensore può avvenire anche per ragioni puramente meccaniche.

Controllo sensore di posizione albero a camme: come procedere

Nel caso in cui il tester di diagnosi rilevi un problema al sensore o sia presente un avviso nella memoria dei guasti, è possibile controllare il cavo che collega il sensore con la centralina attraverso l’ohmetro. Per far questo occorre estrarre il connettore dal sensore e dalla centralina, controllando la continuità dei cavi. Per l’assegnazione pin va consultato lo schema elettrico.

Può essere anche opportuno verificare se vi sia stato un cortocircuito dei cavi di collegamento. In questo caso occorre effettuare la misurazione tra connettore del sensore e massa, scollegando il connettore della centralina.

Importante anche controllare la tensione di alimentazione della centralina del sensore. Per far questo bisogna scollegare il connettore della centralina e inserire l’accensione. Il controllo della tensione del segnale viene eseguito collegando il cavo di misurazione dell’oscilloscopio e avviando il motore: sull’oscilloscopio dovrebbe essere visualizzata un’onda quadra.

Per montare correttamente il sensore di ricambio albero a camme è importante verificare la corretta distanza della ruota del trasduttore e che la guarnizione sia correttamente posizionata.

A cosa serve il sensore albero motore?

Come si è visto sopra, il sensore dell’ albero a camme lavora in sinergia con il sensore dell’albero motore (detto anche sensore albero a gomiti), fornendo segnali che la centralina va a combinare per definire la posizione dei cilindri e attivare l’iniezione di carburante. Il sensore albero motore fornisce informazioni sulla velocità e la posizione dell’ albero motore, inviandole alla centralina attraverso segnali elettrici. Questo sensore viene generalmente installato in prossimità del volano (su una corona dentata). Le due tipologie di sensori albero motore sono i sensori induttivi e i sensori Hall.

Per controllare un sensore albero motore è opportuno conoscere esattamente il modello del sensore, verificando se è di tipo induttivo o Hall (le due tipologie non sempre sono distinguibili a prima vista). E’ possibile consultare le specifiche del costruttore o le informazioni del corrispondente sensore di ricambio. Va ricordato che il controllo non va eseguito con un ohmetro, perchè la tensione utilizzata dallo strumento per il controllo della resistenza potrebbe danneggiare un sensore Hall. Se il sensore è di tipo induttivo –  generalmente dotato di un connettore a 2 poli – è invece possibile misurare la resistenza e individuare un eventuale cortocircuito. Con un valore tra 200 e 1.000 Ohm (valore nominale), il sensore funziona correttamente. Un valore pari a 0 Ohm indica invece un cortocircuito mentre con M Ohm c’è un’interruzione.

Se si utilizza un oscilloscopio, la misurazione – se il sensore funziona correttamente – mostra un segnale sinusoidale di intensità sufficiente. In presenza di un sensore Hall è invece possibile controllare solo la tensione di segnale sotto forma di onda quadra e la tensione di alimentazione.