Nivaforever ( Nivapedia)

di Alessandro Ancarani

A volte succede che l’utente medio senta parlare di canister.
O dal meccanico, o da amici che hanno avuto problemi con il canister.
Ovviamente quasi nessuno ha conoscenza del canister ne tantomeno della sua funzione e funzionamento.
Vediamo di cosa si tratta e partiamo dalle origini.
Le vetture a ciclo Otto, come la Niva, sono alimentate con benzina.
La benzina ha la caratteristica fisica di avere un alto indice di evaporazione, già a 40-50 gradi circa la benzina comincia ad evaporare in maniera consistente.
Ma anche a 20 gradi l’evaporazione spontanea non è un fenomeno marginale.
E’ esperienza comune che la vespina messa in garage all’inizio dell’inverno e ripresa a primavera presenta un calo vistoso del livello del serbatoio anche se non è mai stata messa in moto.
La benzina cala perchè evapora lentamente.
Ma questa evaporazione ha anche degli aspetti positivi.
Nelle vetture a carburatore se la benzina non fosse così volatile non sarebbe miscelabile con l’aria con facilità.
Nelle vetture ad iniezione la benzina si miscela con l’aria anche se non vaporizzata a 1200 bar come avviene con il gasolio nei motori diesel common rail.
Ma questa benzina che evapora spontaneamente dal serbatoio(nelle vecchie 500 degli anni 60 è stato calcolato che il 15% della benzina si perdesse per evaporazione)non giova ne ai consumi ne all’ambiente.
Per ridurre questo spreco/inquinamento si è pensato di chiudere ermeticamente il serbatoio del carburante.
Questa soluzione non è ottimale.
In primo luogo perchè quando la pompa della benzina aspira il carburante, se questa aspirazione supera la capacita di evaporazione della benzina, provoca una pressione negativa all’interno del serbatoio che ostacola il normale deflusso verso il motore e provocherebbe il collasso del serbatoio e delle tubazioni.
Secondo perchè se la temperatura crescesse molto, come avviene in estate, la pressione diventerebbe pericolosamente elevata ed il carburante verrebbe letteralmente sparato verso il motore.
Come viene risolto il problema?
Semplice.
Il tappo del serbatoio, in realtà, è una valvola unidirezionale che permette l’entrata dell’aria senza fare uscire i vapori di benzina. Per cui anche aspirando benzina ad una velocità superiore della sua capacità di evaporazione non si crea mai una pressione negativa nel serbatoio.
I vapori in eccesso prodotti nel serbatoio vengono assorbiti nel canister.
Il canister è un contenitore ripieno di carbone attivo che assorbe i vapori della benzina.
Nel serbatoio, dunque, si formano vapori di benzina. Questi vengono separati dalla benzina liquida grazie ad un separatore che non è altro che un contenitore a forma di parallelepipedo collocato sula fiancata destra posteriore sotto la modanatura interna in plastica. Il tubo di ingresso, collegato al serbatoio della benzina, arriva alla base del parallelepipedo, l’uscita si trova alla sommità del parallelepipedo ed è collegato al canister. Se benzina allo stato liquido arriva al separatore questa non può proseguire perchè si deposita nel separatore stesso. Solo quando il separatore è pieno la benzina può raggiungere il canister, evento dannoso e distruttivo per lo stesso. Fatto peraltro che non avviene mai neanche in situazioni particolari come il ribaltamento della vettura; in questo caso il flusso di benzina liquida verso il canister viene interrotto da una valvola gravitazionale che si chiude quando la vettura si ribalta.
Per schemi:
serbatoio-> separatore vapori benzina-> Valvola gravitazionale-> valvola antiritorno-> canister.
Vediamo come funziona.
Nel serbatoio si formano vapori di benzina che separati dalla fase liquida arrivano al canister.
Nel canister i vapori vengono immagazinati in attesa di utilizzo.
Durante il ciclo normale di funzionamento del motore la centralina apre la valvola del canister ed i vapori possono essere bruciati nel motore.
Per potere essere gestito elettronicamente il canister possiede una valvola a controllo elettronico che viene azionata dalla centralina controllo motore.
Nelle Spi questa valvola si trova direttamente sul canister, nelle Mpi la valvola si trova sul collettore di aspirazione grosso modo vicino al cavo dell’accelleratore.
Un tubo arriva dal canister alla valvola ed un tubo parte dalla valvola ed arriva al corpo farfallato lato inferiore.
Funzionamento nel dettaglio.
La centralina apre la valvola se sono rispettate alcune condizioni. Prima fra tutte che la centralina sia in close loop, ovvero la caburazione sia controllata dalla sonda lambda prima del catalizzatore. Perchè il motore sia in close loop bisogna che sia caldo, che non sia in cut-off, che non sia in kick-down. Il perchè è semplice. Se il motore è freddo la centralina non attua nessun controllo della carburazione attraverso la sonda lambda, arricchisce la miscela aria/benzina(come se avesse il vecchio starter in funzione) per cui ulteriore apporto di carburante non farebbe che ingrassare troppo la miscela. Durante il cut-off(ovvero il rilascio, ovvero la marcia con la farfalla chiusa) la centralina è in open loop, inoltre si crea una depressione molto elevata nei condotti di aspirazione per cui verrebbe aspirata una grande quantità di vapori senza un corrispettivo volume di aria e il motore girerebbe grassissimo. Nei kick-down, sempre condizione di open loop, non c’è controllo della sonda, inoltre essendo la farfalla aperta non c’è depressione nel collettore di aspirazione e non verrebbe aspirata nessuna quantità di vapori. Per cui la centralina apre la valvola del canister, in genere, al minimo e nella marcia normale a regime costante quando è in close loop e la prima sonda lambda lavora al meglio.
Se la valvola del canister non si apre il motore gira leggermente magro per cui la vettura può presentare lievi seghettamenti a medi regimi ed irregolarità al minimo.
Ovviamente quando la centralina apre la valvola controlla anche l’andamento della sonda lambda(la prima) e riduce i tempi di iniezione in proporzione alla quantità di vapori che il motore aspira dal canister per evitare di girare con la carburazione troppo ricca. Molte vetture hanno un controllo crociato ed approfondito di questo apporto supplementare di carburante, ma la Niva, per nostra fortuna, non è così delicata e non attua nessun controllo approfondito del flusso dal canister o perlomeno il controllo non è così vincolante.
Diagnosi.
La centralina controlla solo la valvola che collega il canister al corpo farfallato. In teoria dovrebbe controllare la coerenza dei valori della sonda lambda alla apertura del canister ma se trova valori sballati ne prende atto e basta. Non sono previsti, nella tabella degli errori della Niva, codici che contemplino valori anomali della sonda lambda in funzione della fase di spurgo del canister. Invece, se avverte che la valvola funziona male o restituisce valori di impedenza errati o circuito aperto o in corto, accende la spia MIL con il codice P0443. Niente altro. In caso di errore P0443 è prioritario guardare la valvola del canister. Tubi chiusi , canister rotto etc etc non accendono la spia se non in casi estremamente rari ovvero quando i parametri sono veramente sballati.
Come controllare l’elettrovalvola.
L’ottimale sarebbe avere lo strumento NTS originale Lada.
Lo strumento prevede il comando per l’apertura forzata della valvola spurgo canister, per cui si da il comando di apertura e si vede se la miscela si arricchisce ovvero la sonda lambda precat restituisce valori sopra i 0.6 Volts.
Alternativamente, ed in maniera più casalinga, si può vedere con un tester da elettronica se al minimo arriva corrente allo spinotto della valvola dello spurgo canister. Altra prova è controllare, sempre con il tester, che tra i terminali della valvola ci sia una resistenza sopra i 20 Ohm(se fosse meno vorrebbe dire che il solenoide della valvola sarebbe in corto) ma inferiore ad 1 MOhm(che vorrebbe dire che il circuito è interrotto).  In pratica, che è poi quello che si fa la maggioranza delle volte, si sostituire la valvola, che nelle Mpi richiede non più di 5 minuti (ad essere lenti), e vedere se la spia si accende di nuovo. In genere, se la valvola è rotta, in non più di pochi minuti(a motore caldo diciamo una decina di minuti) si accende la spia.
In ogni caso una controllata ai tubi male non fa perchè comunque anche se lo spurgo canister non influenza in maniera drammatica la guidabilità della vettura avere dei vapori di benzina liberi per il cofano non è una bella cosa. Oltre al fatto che si butta via della benzina per niente.
Con quello che costa.
Buon lavoro a tutti.

di Alessandro Ancarani

Il tappo del radiatore, questo sconosciuto.
Tutti, esperti o neofiti, prima o poi si trovano a confrontarsi con questo curioso aggeggio, se non altro perchè è comodamente accessibile anche per i più pigri che prima o poi lo aprono per vedere cosa c’è dentro.
Si trova sul radiatore e serve per mettere l’acqua nel sistema di raffreddamento.
SBAGLIATO.
E’ una cosa molto più complessa e cercheremo di capire perchè.
Il tappo del radiatore della NIVA non è un semplice tappo, come quello di una damigiana di vino, ma una valvola a due vie.
Partiamo dall’inizio.
Il sistema di raffreddamento della NIVA(come quello delle stragrande maggioranza delle altre vetture) deve avere al suo interno una pressione positiva.
Ovvero, detto in maniera semplice, deve essere in pressione.
Il perchè è semplice.
Il liquido di raffreddamento è una soluzione di acqua e antigelo che oltre una certa temperatura può iniziare a bollire e formare vapore che, abbiamo già visto, non raffredda più niente.
Come posso impedire che l’acqua bolla e faccia vapore?
Per prima cosa usare l’antigelo che inalza la temperatura di ebollizione.
Per secondo aumentare la pressione del sistema, ne più ne meno come una pentola a pressione.
E’ noto a tutte le massaie(ma anche ai massai maschi, non formalizziamoci) che la pentola a pressione permette di cuocere i cibi in tempi minori.
La spiegazione è semplice.
In una pentola normale al raggiungimento dei 100-110 gradi, se l’acqua è salata o ha altre sostanze in soluzione, l’acqua comincia ad evaporare producendo vapore. E la temperatura rimane costante su questi valori finchè tutto il liquido non è evaporato. In una pentola a pressione, essendo chiusa ermeticamente, la pressione provocata dall’evaporazione dell’acqua contrasta con il vapore che si sta formando. Il risultato è che la pressione aumenta, come la temperatura del liquido che può raggiungere i 130-140 gradi prima di iniziare a produrre di nuovo vapore. Il risultato è che i cibi a temperatura più elevata si cuociono prima. Altro fatto comunemente noto è che se vogliamo cuocere gli spaghetti in cima ad un monte, a 3000 metri, gli spaghetti non si cuociono mai.
Insomma la temperatura di ebollizione di un liquido è dipendente dalla pressione che viene esercitata sul liquido stesso.
Ma la pressione non può aumentare all’infinito pena l’esplosione del sistema(o della pentola che infatti ha dei sistemi preposti all’uopo per limitare l’eccesso di pressione)
Torniamo alla NIVA.
Il sistema di raffreddamento della NIVA(come la quasi totalità delle vetture) è un sistema in pressione.
Questo permette di raggiungere temperature di ebollizione più alte, specialmente se con la nostra NIVA affrontiamo un passo alpino a 2500 metri. Non solo ma la pressione influenza anche la capacità della pompa dell’acqua di cavitare ovvero(detto in maniera semplicistica) di formare bolle di gas, riducendo questo pericolo.
Ma la pressione del sistema non può crescere all’infinito pena lo scoppio dei manicotti e delle cartelle del radiatore.
Per cui aumentare la pressione ma non troppo.
Chi si occupa di questa mansione?
Il nostro amico tappo del radiatore.
Come è fatto il tappo del radiatore.
Il tappo del radiatore è, schematicamente, una porta che chiude lo scarico del sistema di raffreddamento.
Porta che è contrastata nella sua apertura da una molla, quella mollettina che si vede quando si ha il tappo fra le mani.
La pressione del sistema di raffreddamento dipende dal carico di questa molla. Quanto più la molla è dura quanto maggiore è la pressione del sistema.
Una volta che la pressione del sistema bilancia la compressione della molla questa fa passare il liquido nella vaschetta di espansione e la pressione rimane costante.
LA PRESSIONE DEL SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO DELLA NIVA È COMPRESO FRA GLI 0,5 ED I 0,8 BAR.
Se la molla si rompe, si sfianca o la guarnizione che chiude il radiatore perde, la pressione del sistema cala ed aumenta il rischio di ebollizione specie in montagna o con poco antigelo nell’acqua, o tutte e due. A volte un motore che scalda o una guarnizione della testa bruciata dipende da un tappo del radiatore difettoso.
Se la molla, che all’interno ha una specie di tubetto telescopico che fa da guida, si blocca, la pressione aumenta in maniera incontrollata provocando lo scoppio dei manicotti in gomma e del radiatore(oltre a quello del riscaldamento interno). A volte i manicotti o le fascette dei medesimi che perdono vengono accusati ingiustamente di essere vecchi o crepati o stretti male, mentre è colpa del tappo del radiatore che è inchiodato.
Dopo che il motore viene fermato, però, il sistema si raffredda e la pressione di conseguenza cala ed anche di parecchio.
Se il tappo fosse semplicemente come quello descritto nel sistema si creerebbe una depressione che farebbe letteralmente collassare i tubi ed il radiatore.
E qui interviene ancora il tappo del radiatore che nella parte più interna ha una valvolina, concettualmente uguale alla guarnizione esterna del tappo ma rovesciata nel flusso, che si apre con la depressione e fa in modo che il liquido che è defluito nella vaschetta di espansione possa venire letteralmente risucchiato nel sistema di raffreddamento evitando che questi si collassi.
Quindi in sintesi:
il tappo del radiatore non è un semplice tappo ma è un valvola a due vie.
la parte esterna serve per mantenere costante la pressione del sistema di raffreddamento aprendosi attorno a valori compresi fra i 0.5 e 0.8 bar.
la parte interna serve a evitare fenomeni di depressione e richiamare il liquido finito nella vaschetta di espansione aprendosi a pressioni di 0.1-0.2 bar.
Diagnosi.
Modo superprofessionale.
Si applica un manometro, con scala da 0 a 1.6 bar, su un T montato su uno dei tubi che va al corpo farfallato(nelle Mpi e Spi)o su un tubo del riscaldamento nella 1600.
Si mette in moto il motore, si aspetta che partano le ventole e si legge la pressione.
Meno preciso, ma comunque indicativo, a motore caldo si aspetta che partano le ventole e indossando un guanto per non scottarsi si tasta il manicotto che dalla testa va alla parte superiore del radiatore. Al tatto deve risultare elastico e moderatamente comprimibile. Se risulta troppo morbido ed improntabile vuol dire che la guarnizione del tappo perde o la molla del tappo si è sfiancata o la valvolina interna di ritorno è rotta. Se il tubo risulta duro e poco improntabile vuol dire che la guida della molla è inchiodata ed il tappo non si apre bene. Se a motore freddo i tubi sono collassati, vuol dire che la valvolina interna di ritorno del tappo è inchiodata oppure otturata da ruggine o turafalle di pessima qualità.
Per la valvolina interna esiste anche un altro sistema empirico di diagnosi.
Mettere le labbra a O aperta(come davanti ad una emozione o uno stato di stupore manifesto).
Applicare le labbra alla corona esterna della guarnizione del tappo ed aspirare. Si dovrebbe, con poco sforzo, sentire entrare dell’aria in bocca.
Quali tappi usare.
Per la 1600 con radiatore in ottone il tappo standard è quello FIAT a molla corta da 0.5 BAR.
Per le 1700 con radiatore in alluminio e plastica il tappo standard è quello FIAT a molla lunga da 0.7 BAR.
Sono tappi facilmente reperibili dai ricambisti generici e (curiosità) anche presso i ricambisti agricoli essendo tappi in uso sui trattori FIAT e New-Holland.
Non è prevista nessuna sostituzione periodica.
Basta ogni tanto controllare la guarnizione in gomma che sia integra come la sua sede nel radiatore(specie se di ottone), tastare la molla che si comprima e scorra bene, aspirare con la bocca stupita come descritto sopra, controllare lo stato dei tubi come già detto.
Non lesinare sui ricambi e quindi che siano di certa provenienza.
Tappo del radiatore.
Ovvero “Sua Maestà Il Tappo Del Radiatore”.