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La pompa aria secondaria è uno dei tanti stratagemmi che l’evoluzione motoristica ha adottato per contenere le emissioni auto. In questo approfondimento vedremo come funziona il sistema di aria secondaria e perché è così importante nelle auto più recenti.
Il funzionamento della pompa aria secondaria diventa rilevante nei sistemi con controllo “attivo” delle emissioni auto. In generale però cambia poco rispetto alle auto con sistema di aria secondaria “passivo”. In entrambi i casi, il flusso di gas di scarico viene arricchito per tenere sotto controllo le emissioni di HC e CO. Nella fase di post combustione infatti dallo scarico vengono emessi, tra gli altri, H2O e CO2, con una piccola quantità di idrocarburi incombusti e monossido di carbonio. Per far si che le emissioni siano dentro i limiti previsti dall’omologazione, è stato predisposto l’intervento del sistema aria secondaria. La pompa aria secondaria ha un ruolo chiave dall’avviamento a freddo del motore e finché il catalizzatore non è pienamente attivo.
Come spiega uno dei principali produttori di componenti automotive, nei motori a ciclo Otto, con l’ausilio di catalizzatori a 3 vie si ottiene un tasso di conversione che supera il 90%. Durante l’avviamento a freddo si producono però in media fino all’80% delle emissioni di un ciclo di guida. Il motivo è che il catalizzatore inizia ad essere efficiente solo da una temperatura di 300-350 °C. In questa finestra di funzionamento il motore ricorre al sistema dell’aria secondaria. Se nella fase di avviamento del motore a freddo, la miscela è troppo ricca, viene introdotta una quantità ulteriore di aria nel flusso dei gas di scarico. Nei veicoli dotati di un catalizzatore a tre vie e lambda il sistema dell’aria secondaria si disinserisce dopo circa 100 secondi.
Come accennato, il sistema di aria secondaria può essere alimentato in modo attivo o passivo. Nel sistema passivo il vuoto generato dalla velocità di flusso nel condotto dei gas di scarico, consente di aspirare l’aria supplementare con una valvola temporizzata. Nel sistema attivo, invece, l’aria secondaria viene soffiata da una pompa elettrica, ottenendo così un controllo migliore. Focalizzandoci sul sistema di aria secondaria attivo (immagine allegata), la pompa è azionata dalla centralina di gestione del motore secondo le seguenti modalità:
– Quando si avvia il motore, l’ECU inserisce la pompa elettrica mediante il relè di accensione.
– Quasi simultaneamente viene attivata la valvola di controllo pneumatica. Quando questa si apre, il vuoto proveniente dal condotto di aspirazione agisce sulla valvola combinata e l’aria supplementare viene spinta dalla pompa nel condotto dei gas di scarico.
– Non appena si attiva la sonda lambda, il sistema dell’aria secondaria si disinserisce. Quindi la centralina del motore disattiva la pompa elettrica e la valvola di controllo pneumatica. In questa fase anche la valvola combinata viene chiusa per impedire ai gas di scarico caldi di raggiungere la pompa elettrica rischiando di danneggiarla.
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