Sensore MAP: a cosa serve il sensore di pressione di sovralimentazione e quando sostituirlo

Cali di potenza del motore, soprattutto nei turbo, ma anche strappi ai carichi parziali con motori a benzina aspirati. Dietro questi malfunzionamenti, che spesso gli automobilisti lamentano ai meccanici, potrebbe esserci un sensore MAP guasto o che comunque non funziona correttamente. Il sensore MAP, dall’inglese Manifold Absolute Pressure, è il sensore di pressione dei collettori d’aspirazione, e nei motori turbo (sia diesel che a benzina) serve principalmente per controllare il sistema di turbocompressione, ragione per cui viene spesso chiamato nel mondo della riparazione sensore di pressione di sovralimentazione.

Nei motori turbo a benzina vengono utilizzati sia sensori di pressione di sovralimentazione a monte della valvola a farfalla, sia sensori di pressione dei collettori di aspirazione a valle della valvola a farfalla.

Questi sensori possono creare non pochi problemi, ed è importante identificarne subito difetti e malfunzionamenti, valutando bene i sintomi di un sensore MAP difettoso per escludere altri guasti e procedere ad un’eventuale sostituzione.

A cosa serve il sensore MAP e come funziona

Il sensore MAP è utilizzato – in combinazione con i valori del potenziometro della valvola a farfalla – per calcolare la massa d’aria aspirata dei motori a benzina senza carico. Ad elevati

carichi del motore, è invece l’angolo della valvola a farfalla a determinare il valore della massa d’aria.

Elemento fondamentale del sensore MAP è il diaframma presente al suo interno, che si curva a seconda della pressione esercitata. Al diaframma sono fissati degli estensimetri, che a loro volta vengono si estendono o si comprimono in base alla curvatura, cambiando resistenza elettrica a seconda all’allungamento. Tale variazione della resistenza viene elaborata dall’elettronica del sensore e il segnale generato è inviato alla centralina elettronica. Il MAP dispone generalmente di 3 collegamenti elettrici. Il primo pin ha una tensione di alimentazione di 5 volt, mentre il secondo pin ha la tensione del segnale, che in genere oscilla tra 0,2 e 4,8 V; sul terzo pin si trova invece la massa del segnale. Può esserci anche un quarto pin, e ciò significa che c’è anche un resistore NTC a misurare la temperatura dell’aria aspirata. Tali sensori vengono a volte denominati sensori T-Map. L’assegnazione dei pin non è tuttavia standardizzata, e occorre consultare i dati del costruttore dell’auto o determinarla attraverso misurazioni.

Sensore di pressione aria difettoso: come accorgersene

In caso di problemi al MAP, il primo ad accorgersene è molto spesso chi è alla guida, che avverte cali di potenza o strappi a carichi parziali, che si accompagnano all’accensione della spia di avaria al motore. I messaggi di errore più comuni rilevati e memorizzati dalla centralina sono: “segnale di pressione di sovralimentazione o pressione del tubo di aspirazione non plausibile”, valore pressione aspirazione “troppo basso” o “troppo alto”. A questo punto subentra generalmente la modalità “recovery”: la centralina ricalcola i parametri di funzionamento e li sostituisce con quelli di emergenza.

Tra le cause di un guasto al sensore MAP potrebbe esserci una interruzione della tensione di alimentazione, rotture dei cavi, connettori difettosi o guasti del sistema elettronico del sensore. Prima di sostituire il sensore di pressione è importante controllare la tensione di alimentazione (set point 5 V) e la continuità e i guasti a terra nelle linee verso la centralina.

Assegnazione del sensore MAP al pin

Se non si sa a quale pin è assegnato il sensore occorre collegare un voltmetro alla massa della batteria e uno dei tre pin del sensore (con la spina inserita) ed accendere il

motore. Bisognerà poi misurare la tensione su tutti i pin del sensore uno dopo l’altro. Un valore di 5 volt equivale alla tensione di alimentazione del sensore. Se la tensione risulta inferiore a 0,1 volt, si tratta della massa del segnale. Misurare un valore compreso tra 0,2 e 4,8 volt sul pin della tensione del segnale. In un sensore map con misurazione di temperatura dell’aria aspirata aggiuntiva, è possibile distinguere i pin per la temperatura dai pin per la pressione cambiando la pressione e/o la temperatura.

Valori abituali del segnale del sensore di pressione

I sensori di pressione emettono generale un segnale di tensione uguale. Nei nuovi sensori la frequenza del segnale aumenta con la pressione (frequenza modulata) e per analizzare il segnale occorre un misuratore di frequenza o un oscilloscopio.

Ogni costruttore riporta i set point specifici del veicolo, e occorre prestare attenzione se i valori si riferiscono alla pressione assoluta o relativa, che hanno scale diverse. La scala di pressione assoluta inizia con il vuoto assoluto ed il valore di 0 bar. Con la pressione atmosferica, il valore è di 1,0 bar.

La pressione relativa con la pressione atmosferica è di 0 bar. Valori al di sotto della pressione atmosferica hanno un segno negativo, mentre il vuoto assoluto è -1,0 bar. Valori al di sopra della pressione atmosferica hanno un valore positivo.

La maggior parte dei produttori indicano la pressione come pressione assoluta in Pascal (Pa), Hectopascal (hPa) or Kilopascal (kPa).1hPa corrisponde a un millibar (mbar).Se si sposta la virgola decimale a sinistra di 2 cifre nel valore in kPa, si ottiene il valore in bar. 120,0 kPa corrisponde a 1,2 bar. I manometri standard mostrano la pressione come pressione relativa in bar.

Valori non correttamente misurati del sensore di pressione del collettore di aspirazione

Può accadere che se il sensore non misuri correttamente i valori della pressione ma che tali valori non producano un codice di errore nella memoria errori. E’ inoltre possibile che se l’errore di misurazione rientra nei limiti della fascia di tolleranza, la diagnosi rilevi errori riferiti ad un altro componente, come per esempio il potenziometro della valvola a farfalla o una miscela eccessivamente povera. Se si sospetta qualche problema nella misurazione da parte del sensore si può effettuare un controllo veloce usando l’elenco dati dell’unità di diagnosi e una pompa manuale a pressione. Ecco come fare: mostrare la pressione del collettore di aspirazione nell’elenco dati e collegare la pompa manuale al sensore di pressione; l’elenco dei dati dovrebbe corrispondere all’intero intervallo di misurazione del sensore alla pressione o al vuoto che è stato impostato sulla pompa manuale.

Va segnalato che alcune centraline monitorano la plausibilità dei valori misurati quando il motore è spento ed il quadro acceso. Se i valori misurati si scostano troppo dalla pressione atmosferica a motore spento (nel caso di un controllo realizzato con la pompa a pressione), si ha un errore e il display si blocca a causa dei parametri di funzionamento di emergenza. In tal caso, bisogna controllare i valori della pressione con una misurazione della tensione .

Errore pressione collettore di aspirazione con sensori di pressione funzionanti

Nei motori ad accensione comandata senza sovralimentazione, i valori della pressione assoluta e della pressione relativa sono i seguenti: vuoto al minimo compreso tra 400 e 500 mbar (pressione assoluta) o tra – 600 mbar e -500 mbar (pressione relativa). Premendo completamente l’acceleratore, il valore della pressione dovrebbe essere tra 900 e 1000 mbar (pressione assoluta) o -100 mbar (pressione relativa alla pressione atmosferica). Alcuni veicoli, tuttavia, potrebbe avere dei parametri diversi ed è quindi consigliabile consultare i dati del costruttore.

Il problema potrebbe riguardare una perdita dal collettore di aspirazione: in questo caso i valori di pressione risultano più alti, soprattutto con motore al minimo o con carico parziale e la miscela può diventare troppo povera o troppo ricca. Per controllare eventuali perdite dell’intero collettore di aspirazione si può spruzzare un liquido adatto all’interno del collettore. Se il liquido raggiunge la perdita, il motore risponde con un funzionamento instabile. Le cause più comuni sono la guarnizione del collettore di aspirazione, le linee a vuoto ed il servofreno.

Alcuni produttori forniscono uno smorzamento pneumatico per sensori di pressione collegati al collettore di aspirazione con un tubo, che può comprendere anche una valvola a farfalla (che può essere dotata a sua volta di un foro calibrato nel tubo di collegamento) ed il volume del tubo di collegamento. Se lo smorzamento viene cambiato, la centralina calcola valori medi non corretti per la pressione del tubo di aspirazione. È quindi opportuno controllare il funzionamento della valvola a farfalla ed utilizzare un tubo della stessa lunghezza e dello stesso diametro interno quando si sostituisce il tubo di collegamento.

E se il problema non riguarda il MAP?

Nei motori turbo, una pressione di sovralimentazione troppo bassa provoca una perdita di potenza.

Non tutti i problemi dipendono tuttavia dal sensore della pressione di sovralimentazione. Appurato che questo funzioni correttamente, per cercare il guasto potrebbe essere necessario seguire il percorso dell’aria aspirata attraverso il motore e controllare il filtro dell’aria, il turbocompressore, le linee e lo scambiatore dell’aria, la ricircolazione del gas di scarico e, se presente, il filtro antiparticolato.