Il filtro d'aria vw: come funziona e i diversi modelli

Guida

 

Una delle caratteristiche che da sempre contraddistinse la VW fu certamente la continua ricerca tecnica che impiegò nello sviluppo dei suoi motori e della sua produzione in generale. Il filtro dell'aria è uno degli elementi che venne costantemente sviluppato nel corso degli anni, facendone via via un dispositivo raffinato e funzionale, portarondo alla creazione di modelli di varie fogge e caratteristiche.

All'inizio il filtro era un elemento semplice che non presentava accorgimenti o regolazioni particolari, la cui evoluzione si espresse principalmente nella forma, tesa a migliorare la capacità filtrante. Fu dai primi anni '60 in poi che si attuarono diverse soluzioni per consentire la miscelazione dell’aria esterna con quella proveniente dal riscaldamento del motore, l fine da favorire la carburazione e regolarla a seconda delle temperature esterne e nella fase delicata dell’avviamento.



Possiamo quindi distinguere i seguenti modelli qui ordinati cronologicamente:

1) Filtro a bagno d’olio semplice

2) Filtro a bagno d’olio con posizione ESTATE - INVERNO a comando manuale

3) Filtro a bagno d’olio con miscelazione aria comandata dal termostato motore

4) Filtro a bagno d’olio o con elemento in carta e con miscelazione aria mediante valvola termostatica



Gli esempi usati di seguito prendono in considerazione principalmente i vari filtri aria che si trovavano sui Maggiolini, ma le stesse descrizioni possono essere applicate anche agli altri modelli di casa VW, come Bus, Karmann Ghia, Pescacce, etc. etc. in quanto i filtri di questi altri veicoli differiscono nella foggia e dimensioni, ma non nei principi di funzionamento. Un avvertimento si rende necessario comunque per quanto riguarda la datazione dei modelli riportata, in quanto, essendo tutte informazioni reperite in rete, da broshure o da manuali di uso e manutenzione, o mediante osservazione diretta, può essere che, un volta riferite al nostro paese contengano delle inesattezze. Poteva accadere infatti che la VW equipaggiasse i vari mercati o le varie cilindrate in momenti differenti e con articoli diversi.


FILTRO A BAGNO D’OLIO SEMPLICE

Furono i primi filtri aria che equipaggiarono le VW con la caratteristica (presente fin dai primi prototipi) di avere come elemento filtrante una superficie d’olio che, lambita dal turbinio dell’aria, ne tratteneva le impurità. Una ricercatezza tecnica questa, che al tempo veniva solitamente concessa a vetture molto più prestigiose. Come già ricordato, con il passare degli anni si sentì la necessità di aumentare la superficie filtrante e di conseguenza le forme dei filtri variarono. Furono questi filtri installati fino al 1960.

Ecco qui di seguito alcuni dei primi filtri aria a bagno d'olio:



VARI TIPI DI FILTRI A BAGNO D'OLIO



FILTRO A BAGNO D’OLIO CON POSIZIONE ESTATE - INVERNO A COMANDO MANUALE

Con l'introduzione di questo modello si volle ricercare una soluzione ai problemi di carburazione, presenti soprattutto al minimo e ai bassi regimi. In questo tipo di filtro installato tra il 1961 e il 1971 é presente una la paratia all’imboccatura del filtro, che ha lo scopo di indirizzare e miscelare l’aria calda proveniente dal motore con quella fresca proveniente dall’esterno. Questa paratia è collegata ad un pesetto che la bilancia, ed ha due posizioni di funzionamento ESTATE e INVERNO.

Nella foto sotto (che ritrae un filtro aria di un Bus) vediamo bene le parti costituenti il meccanismo.



FILTRO A BAGNO D'OLIO CON POSIZIONE ESTATE - INVERNO

- Nella posizione ESTATE la leva di posizionamento viene bloccata in una tacca predisposta, in modo da far rimanere sempre abbassata la paratia, così da chiudere il passaggio dell’aria calda e permettere solo l’ingresso di quella fresca.

- Nella posizione INVERNO (da usare ovviamente in periodi freddi) la paratia viene lasciata libera di oscillare. In questo modo quando il motore è al minimo, e il “risucchio” del motore è lieve, il pesetto riesce a mantenere la paratia alzata, facendo pescare aria calda dal tubo in cartone che arriva da sotto. Si favorisce con l'apporto di aria riscaldata la carburazione ai bassi regimi e al minimo. Con l’aumentare dei giri, aumenta nel contempo l'aspirazione dalla bocca del filtro che riesce a vincere la resistenza del pesetto e abbassa la paratia facendo entrare aria fresca dall’esterno. A regimi elevati infatti il motore non ha bisogno di aria riscaldata per funzionare bene e anzi la cosa si tradurrebbe in una perdita di potenza dovuta ad una non corretta carburazione.

Vediamo brevemente le varie forme e configurazioni che vennero adottate nei dieci anni di adozione di questo tipo di filtro:

All’inizio l’aria riscaldata veniva prelevata da dietro alla cassa ventola e il tubo in cartone si inseriva in una apertura appositamente ricavata sullo scambiatore...



CON INGRESSO ARIA CALDA DA DIETRO

... successivamente venne creato sul davanti un attacco, per accorciare la lunghezza del tubo e avere minori dispersioni...



CON INGRESSO ARIA CALDA DAVANTI

...tubi che divennero due nel motore 1500 del 1967 per aumentare la portata di aria calda, inseriti in un peculiare filtro simmetrico.



CON DOPPIO INGRESSO ARIA CALDA



FILTRO A BAGNO D’OLIO CON MISCELAZIONE ARIA COMANDATA DAL TERMOSTATO MOTORE

Tra il 1968 e il 1972 la VW introdusse un nuovo accorgimento per migliorare il rendimento dei suoi filtri aria, specialmente nel delicato momento dell’avviamento. Con il nuovo modello si attuò il primo tentativo di coordinare la temperatura dell’aria immessa nel carburatore con la temperatura di esercizio del motore stesso. La cosa venne ottenuta collegando il movimento delle lamelle di modulazione dell’aria presenti all’interno della cassa ventola (lamelle mosse dal termostato motore) con la paratia di regolazione situata poco dopo l’imboccatura del filtro aria, mediante un cavo dotato di una molla compensatrice.


FILTRO CON COLLEGAMENTO AL TERMOSTATO MOTORE

Ecco un particolare del meccanismo e del cavo con la molla finale.

PARTICOLARE DEL CAVO DI COLLEGAMENTO

Questo il dettaglio del suo funzionamento:
Quando il motore è ancora freddo, con termostato contratto e lamelle chiuse, il cavo è posizionato in modo da lasciare aperta la paratia, facendo pescare solo aria riscaldata dal tubo sotto, collegato allo scambiatore. Man mano che il motore si scalda, il termostato motore si dilata, e trasferisce (sempre mediante il cavo) il suo movimento alla paratia che si chiude lasciando entrare solamente aria fresca dall’esterno.


POSIZIONI DELLA PARATIA INTERNA


Si ottiene così una migliore carburazione nei primi minuti di funzionamento (giusto il tempo che il termostato motore si dilati) grazie all’apporto dell’aria calda, cosa importante appunto quando il motore si sta ancora riscaldando. E’ utile ricordare che:
aria calda = minore presenza di ossigeno = miscela + ricca. Rispetto ai modelli precedenti venne anche aumentata la sezione dell'unico tubo per aria calda in modo da avere al contempo maggiore portata e minori dispersioni. In questa tipologia di filtri, inoltre, possiamo trovare dei modelli che presentano anche la paratia di modulazione dell'aria con il pesetto tipica di quelli precedenti, mentre altri ne sono sprovvisti (forse equipaggiavano cilindrate diverse?)



FILTRO A BAGNO D’OLIO O CON ELEMENTO IN CARTA E MISCELAZIONE ARIA MEDIANTE VALVOLA TERMOSTATICA

Dal 1973 in poi la VW introdusse una modifica sostanziale ai suoi filtri aria per ovviare definitivamente ai problemi di avviamento da freddo e in generale per calibrare la carburazione con le condizioni termiche dell’aria esterna. Questo fu possibile con l’introduzione del sistema di miscelazione tra aria fresca - riscaldata mediante l’utilizzo di una valvola termostatica. Nel 1973 i primi modelli furono ancora realizzati a bagno d’olio e con il corpo in lamiera, mentre successivamente, dal 1974 venne introdotto un ulteriore elemento migliorativo, il filtro in carta, mentre tutto l’elemento venne realizzato in plastica.


Vediamo nelle foto sotto i due filtri, che come funzionamento sono sostanzialmente identici, e le parti che li costituiscono:


FILTRO A BAGNO D'OLIO CON SISTEMA TERMOSTATICO



FILTRO IN CARTA CON SISTEMA TERMOSTATICO

Il loro funzionamento si basa sullo sfruttamento della depressione che viene creata dal motore stesso. La depressione viene prelevata su di un apposito ugello (sul carburatore o sul collettore) e trasferita mediante un tubetto al dispositivo di miscelazione tra l’aria fresca e quella riscaldata e al cui interno si muove la paratia di regolazione. Sulla linea della depressione è frapposta una valvola termostatica che, a seconda della temperatura rilevata all’interno del corpo del filtro aria, apre o chiude l’aspirazione dal tubetto, facendo + o - contrarre una membrana con una molla all'interno, che trasferisce questo suo movimento alla suddetta paratia.

In pratica:

- Non appena si avvia il motore, la valvola è aperta, l’aspirazione passa indisturbata attraverso i due tubetti che collegano la presa di depressione e il dispositivo di miscelazione e la paratia si alza lasciando passare solo aria riscaldata proveniente dallo scambiatore

- Quando la temperatura all’interno della scatola filtro si alza, la valvola gradualmente si chiude, l’aspirazione si interrompe e la paratia si richiude lasciando entrare aria fresca.

E’ da notare che il sistema ha un comportamento graduale per cui fino a che l’aria aspirata dall’esterno (che tende a riscaldarsi in quanto prelevata all’interno del vano motore) non è alla giusta temperatura, oscillante tra i 20 e i 28 gradi, questa viene anche miscelata con quella già riscaldata dallo scambiatore. Può quindi capitare che in periodi di freddo intenso la paratia non si abbassi per niente in quanto l’esterno rimane comunque troppo freddo, mentre in estate accada il contrario.

Ecco nelle immagini successive le due situazioni estreme:



È da notare che il filtro aria in plastica ha un segnale di controllo di apertura paratia, che è dato dalla ripetizione all’esterno della cerniera di rotazione della paratia stessa (foto sopra), mentre sul modello del 1972 in metallo è un forellino presente sulla parte alta dell’imboccatura del filtro che ne segnale l’apertura (foto sotto). In questa maniera si può verificare l’effettivo funzionamento del sistema e intervenire in caso di guasto.



Da queste due foto poi si può notare inoltre come nel modello a bagno d’olio sia ancora presente una seconda paratia collegata ad un pesetto. La VW mantenne questo sistema, che varia la sua apertura a seconda della potenza di aspirazione del motore, presumibilmente per far turbinare meglio la quantità di aria al minimo e ai bassi regimi e assicurarne la pulizia, per contatto col bagno d'olio. Questa venne eliminata perché inutile nei filtri successivi equipaggiati con l’elemento filtrante in carta. Da notare infine, come accennato precedentemente, la posizione della presa di depressione che a seconda delle cilindrate e del periodo di costruzione può trovarsi sul carburatore o direttamente sul collettore



PRESA DI DEPRESSIONE SUL CARBURATORE



PRESA DI DEPRESSIONE SUL COLLETTORE

L’ultima annotazione riguarda la comparsa verso la fine degli anni ’70 di un modello che presentava una doppia valvola termostatica per la regolazione della depressione, modello che da osservazioni fatte sembra equipaggiasse gli ultimi motori a doppia aspirazione montati sui Cabrio. Ecco in foto un esemplare (purtroppo incompleto nei collegamenti).



FILTRO CON DOPPIO SISTEMA TERMOSTATICO

Se doveste trovare delle inesattezze o delle aggiunte da fare in questo scritto vi chiediamo vivamente di segnalarcele ... nella speranza che questa guida possa servire alla comprensione e magari alla sistemazione dei vostri mezzi... Sorpreso)



Turi

Si ringrazia Turi per la realizzazione della guida. - www.maggiolinipatavini.it


Autore della guida: turi - Guida inserita Venerdì, 19/10/2007 - 19:38


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