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Ford Ecoboost 1.0 e Pompa di Bassa Pressione

Il Motore Ford Ecoboost di più piccola cilindrata su cui ci soffermeremo in questo approfondimento ha rappresentato una notevole svolta per quanto riguarda il concetto consolidato di motore benzina:

  • 3 cilindri
  • Iniezione diretta
  • Sovralimentazione con turbocompressore
  • Doppio variatore di fase
  • Doppia pompa di alimentazione carburante

Prima di iniziare la nostra analisi, però, è il caso di distinguere ed evidenziare tutte le componenti coinvolte.

Tutte le componenti Ecoboost

Ecco di seguito elencate tutte le componenti di interesse del Motore Ford Ecoboost:

  • Gruppo pompa di bassa: pompa + filtro + sensore livello
  • Modulo FPDM – Fuel Pump Driver Module
  • Sensore bassa pressione
  • Smorzatore di pulsazioni
  • Pompa di alta, con elettrovalvola dosatrice
  • Sensore alta pressione rail
  • Iniettori
  • Variatori di fase: aspirazione + scarico
  • Elettrovalvola EVAP: recupero vapori benzina

La nostra attenzione si concentrerà sulla bassa pressione del carburante.

Motore Ford Ecoboost Focus 1.0

Innanzitutto, va detto che il sistema adottato è di tipo returnless, quindi non è previsto un circuito di ritorno per la benzina di rifiuto sul ramo di bassa. Soluzione ormai largamente diffusa sulla maggior parte dei veicoli di recente produzione.

La gestione della pompa di bassa è affidata a un apposito modulo, denominato da Ford con la sigla FPDM. Tale modulo regola la bassa pressione a seconda delle esigenze del motore e delle richieste del guidatore. La vettura presa in esame è una Ford Focus 1.0 Ecoboost “Codice motore M1DA”

All’interno dell’auto, la pompa benzina si trova nella parte superiore del serbatoio e ingloba nello stesso gruppo anche sensore di livello, filtro e regolatore di pressione.

Ubicazione Centralina FPDM

Per quanto riguarda la centralina di controllo della pompa, si trova fissata alla carrozzeria, all’interno del vano abitacolo. Proprio al di sotto del posto passeggero posteriore destro.

spacer.png

Modulo FPDM, dettaglio a connettore scollegato

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Motore Ford Ecoboost:
Scopri la logica di funzionamento

La pressione generata dalla pompa di bassa si attesta attorno ai 4 bar, ma c’è da notare che in fase di precarico questo valore aumenta di oltre il 50%, arrivando a 6,5 bar.

A motore spento e quadro acceso, quindi: pompa meccanica di alta pressione ferma e pompa elettrica di bassa pressione attiva. La pompa elettrica provvede a mantenere un valore minimo di pressione, sia sul ramo di bassa che su quello di alta. Questo accade perché le due zone sono comunicanti a motore spento. Pertanto la pressione dei due rami si equilibra.

Il valore minimo consente l’avviamento del motore, ed è di circa 4 bar.

Se la pressione del circuito scendesse al di sotto dei 3 bar, la pompa elettrica si avvierebbe per ripristinare le corrette condizioni di funzionamento.

Tale prova è utile per identificare la presenza di una perdita, tramite manometro o parametri in tempo reale dell’autodiagnosi:

Sensore bassa P o sensore alta P, indifferentemente

Si vedrebbe il valore della pressione calare fino a circa 3 bar, per poi ritornare a salire. E questo in maniera ciclica finché non si provveda alla messa in moto. Quanto appena enunciato è meglio chiarificato nello schema riportato di seguito.

Strategia mantenimento pressione pompa

spacer.png

Il regime di lavoro della pompa è affidato alla centralina FPDM tramite le informazioni che a esso giungono dalla centralina di gestione motore tramite collegamento elettrico:

 

FPDM (centralina pompa      pin 7
PCM (centralina motore)        pin A27

 

Controlli Motore Ford Ecoboost

Ecco tutti i controlli elettrici e di buon funzionamento che possono essere effettuati sul modulo FPDM e sulla pompa carburante:

  • Tensione di alimentazione modulo FPDM
  • Massa modulo FPDM
  • Resistenza avvolgimento motorino pompa carburante
  • Assorbimento pompa carburante
  • Comando pompa carburante
  • Verifica comunicazione tra modulo FPDM e centralina motore

Misura 1: Resistenza di avvolgimento della pompa carburante

Quadro Off
Motore Off
Connettore Scollegato
Multimetro Ohm
Filo rosso Pin 5 modulo FPDM
Filo nero Pin 8 moduli FPDM

spacer.png

 

Misura 2: Assorbimento pompa carburante

Quadro On
Motore Off, On
Connettore Collegato
Pinza amperometrica 10m V/A
Oscilloscopio V c.c.
Collegamento Pin 5moduli FPDM

spacer.png

In realtà, l’assorbimento appena mostrato non è costante, perché la pompa riceve un comando in duty cycle negativo.  Tuttavia, l’alta frequenza di questo comando ci consente di vedere il risultato della prova come un assorbimento medio e quindi altamente indicativo del funzionamento della pompa.

Misura 3: alimentazione pompa carburante

Quadro On
Motore On, minimo
Connettore Collegato
Oscilloscopio Volt c.c.
Sonda Pin 5 modulo FPDM
Rif. negativo sonda Negativo batteria

spacer.png

L’alimentazione della pompa avviene tramite un comando in duty cycle negativo, pari al 48%, a una frequenza di 13 kHz.

Quadro On
Motore On, minimo
Connettore Collegato
Oscilloscopio Volt c.c.
Sonda Pin 7 modulo FPDM
Rif. negativo sonda Negativo batteria

spacer.png

Se si tenta l’avviamento con il connettore del modulo FPDM scollegato, la vettura parte ugualmente, ma si spegne dopo circa trenta secondi per mancato afflusso di benzina alla pompa di alta pressione.

spacer.png

Se invece si causa un guasto alla linea di comunicazione tra modulo FPDM e centralina motore (pin 7), immediatamente appaiono in diagnosi un gran numero di codici guasto relativi alla comunicazione di tutti i sistemi (ABS/ESP, servosterzo, motore, eccetera).

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