Articles

Capire male: Sbagliare la diagnosi di un problema al sistema di raffreddamento

Di recente ho aiutato un amico con un problema al sistema di raffreddamento della sua BMW 2002 del 1974. È stata una di quelle esperienze in cui tutto sembrava semplice, ma siamo arrivati esattamente alla conclusione sbagliata. Vale la pena capire perché.

Eravamo in viaggio verso un evento BMW a Greenville, South Carolina. L’auto del mio amico e il suo motore recentemente ricostruito si erano comportati in modo impeccabile durante il viaggio di mille miglia. Ma dopo che siamo arrivati a Greenville e ci siamo sistemati nei nostri hotel separati, mi ha mandato un messaggio riferendo che l’auto si stava surriscaldando, con l’indicatore della temperatura che saliva al rosso mentre si scaldava, stava fermo o guidava. Ha tastato il tubo inferiore del radiatore e l’ha trovato freddo, indicando che il termostato non si apriva. Si procurò un altro termostato, guidò l’auto con cautela fino a un negozio NAPA vicino, comprò del refrigerante e una bacinella di raccolta, e cambiò il termostato nel parcheggio, ma non risolse il problema.

We've all been taught that if the lower radiator hose is cold, the thermostat isn't opening, and it's true, but there can be more to it than that.
A tutti noi è stato insegnato che se il tubo inferiore del radiatore è freddo, il termostato non si sta aprendo, ed è vero, ma ci può essere più di questo. Rob Siegel

Prima di tutto, stabiliamo un po’ di terminologia. La parola “surriscaldamento” implica una delle due cose. Può significare che l’indicatore della temperatura è in rosso ma il sistema è ancora chiuso e pressurizzato, o che il proprietario ha ignorato i segnali di avvertimento e ha continuato a guidare l’auto, e il liquido di raffreddamento è uscito da sotto il tappo del radiatore, creando il classico vano motore fumante. Su qualsiasi auto con una testa in alluminio, si vuole davvero evitare quest’ultima situazione, in quanto è probabile che la testa si deformi o si incrini, quindi fermandosi quando la temperatura ha baciato la zona rossa, il mio amico ha fatto esattamente quello che avrebbe dovuto fare per prevenire il disastro.

Poi, lasciatemi spiegare la distinzione tra il surriscaldamento come descritto sopra, e il funzionamento a caldo. Se il sistema di raffreddamento è fondamentalmente funzionante (non perde antigelo, il termostato si apre, la pompa dell’acqua gira, la ventola soffia), e la temperatura corre circa a metà dell’indicatore quando l’auto è guidata a velocità sull’autostrada, ma si dirige verso il rosso quando l’auto è nel traffico, il problema è quasi sempre causato da un radiatore parzialmente intasato, una ventola di raffreddamento che è troppo piccola o troppo lenta, o entrambi.

Ma se un’auto si surriscalda in tutte le situazioni, è solitamente causato da una delle sei cose. Il termostato può essere bloccato. Il radiatore può essere gravemente intasato, il che spesso si maschera come se il termostato fosse bloccato. La girante sul retro della pompa dell’acqua può non muovere alcun refrigerante perché si è rotta o è massicciamente corrosa. Potrebbe esserci dell’aria che deve essere espulsa dal sistema di raffreddamento. Potrebbe esserci una restrizione in uno dei passaggi del refrigerante nel motore. O la guarnizione della testa potrebbe essere saltata.

An example of a water pump whose impeller is so corroded that its ability to move coolant is seriously compromised.
Un esempio di una pompa dell’acqua la cui girante è così corrosa che la sua capacità di spostare il refrigerante è seriamente compromessa. Rob Siegel

Certo, c’è un’altra possibilità: l’auto non è effettivamente calda e il problema è nell’indicatore o nel sensore. Sentirete spesso dire: “Controllate con una pistola a infrarossi per la temperatura”, ma questo non è il risultato che molte persone pensano. La maggior parte dei termostati si aprono da qualche parte nell’intervallo 160-200°F, e la maggior parte dei motori sono riscaldati a circa 200°F, ma questo non significa che vedrete quei numeri sulla pistola a infrarossi. Ci sono alcune ragioni. In primo luogo, il sensore di temperatura dell’auto è immerso nel refrigerante del sistema chiuso, mentre si può puntare la pistola a infrarossi solo all’esterno di un tubo o di un componente metallico, quindi la pistola a infrarossi non vi dirà mai la temperatura reale del refrigerante. E si possono ottenere letture sostanzialmente diverse sui tubi di gomma, sui colli metallici del radiatore e sugli alloggiamenti dei termostati. In secondo luogo, l’indicatore della temperatura sul cruscotto non è calibrato in gradi, quindi a meno che non abbiate già curiosato con la pistola a infrarossi quando l’auto funzionava normalmente e non abbiate imparato che la metà del vostro indicatore è, diciamo, 200°F al radiatore, la lettura sulla pistola non è così significativa come si potrebbe pensare. Una volta che hai avuto a che fare con le auto per un po’, la metrica del “se sembra caldo, è caldo, e se non lo è, non lo è” può essere più significativa della pistola.

Ma anche se usi una pistola a infrarossi e determini che non c’è niente di veramente sbagliato e che il problema è nell’indicatore, hai mai provato a guidare una macchina per una lunga distanza con un indicatore di temperatura bloccato? È incredibilmente stressante. Tutto quello a cui si può pensare è “Cosa succede se qualcosa va davvero storto mentre è bloccato?”

Infrared temperature guns are popular, but you really need to use them before you have trouble in order to get a baseline on what the temperature should be. This is on the upper radiator tank of a barely warmed-up car.
Le pistole a infrarossi per la temperatura sono popolari, ma è davvero necessario usarle prima di avere problemi, al fine di ottenere una linea di base su ciò che la temperatura dovrebbe essere. Questo è sul serbatoio superiore del radiatore di un’auto appena riscaldata. Rob Siegel

Con questo, torniamo alla storia. Il mio amico ha zoppicato la sua auto bollente fino al mio hotel, fermandosi ogni volta che l’indicatore di temperatura si avvicinava al rosso e aspettando che si raffreddasse. Quando l’ho incontrato sul marciapiede, ho verificato le sue osservazioni. Ho guardato con i miei occhi mentre l’auto veniva avviata e riscaldata, e ho visto l’indicatore della temperatura salire costantemente dal blu al centro e poi al rosso. Ho toccato il tubo inferiore del radiatore ed era effettivamente freddo. Ho convenuto che questo sembrava dimostrare i sintomi da manuale di un’auto il cui termostato non si stava aprendo. Il fatto che avesse sostituito il termostato e non avesse risolto il problema era strano, ma in quest’epoca di globalizzazione e di pezzi di ricambio, conosco persone che hanno avuto diversi termostati difettosi di fila.

Ho controllato per assicurarmi che la pompa dell’acqua stesse effettivamente muovendo il refrigerante. Se il termostato è aperto, di solito si può vedere il refrigerante che si muove attraverso il serbatoio in cima al radiatore, ma con il termostato chiuso non funziona. Il motore del 2002 ha un “divisore d’acqua” imbullonato al lato della testa. Il sensore della temperatura del liquido di raffreddamento è avvitato in esso. È stato facile svitare il sensore e verificare che il refrigerante si muovesse effettivamente attraverso di esso. E sia il divisore dell’acqua che il termostato erano caldi al tatto. Ho raggiunto l’interno e ho acceso il riscaldamento, e l’aria calda si è riversata dalle bocchette del cruscotto. Mi sembrava proprio che il refrigerante si stesse muovendo.

The
Il “divisore d’acqua” con i sensori di temperatura. Svita uno dei due e puoi vedere il liquido di raffreddamento scorrere attraverso di esso. Rob Siegel

Ho testato la funzionalità lorda del sensore e dell’indicatore scollegando il sensore e verificando che l’indicatore scendesse a zero. Ho poi messo a terra il filo del sensore, e l’indicatore si è immediatamente impennato.

Quindi, che altro? Questo era un motore appena ricostruito. Guardando nel radiatore, non c’erano bolle o olio nel liquido di raffreddamento che indicavano una guarnizione della testa ovviamente saltata o una testa incrinata. Non riuscivo a capirlo, ma come si dice nel mondo medico, “Quando senti gli zoccoli, pensa ai cavalli, non alle zebre”. “Cavalli” sarebbe un termostato bloccato o un radiatore otturato. “Zebre” sarebbe qualche strana restrizione da qualche parte.

Si stava facendo tardi, così abbiamo portato l’auto del mio amico nel parcheggio del mio hotel e l’abbiamo parcheggiata accanto alla mia BMW 2002. L’ho riportato al suo hotel per la notte.

Al mattino, sono andato a prendere il mio amico e abbiamo preso altro liquido refrigerante. Ho verificato che la mia auto correva a metà dell’indicatore e che il suo tubo del radiatore inferiore era caldo, quindi chiaramente il termostato della mia auto si stava aprendo e il mio indicatore e sensore funzionavano correttamente. Dopo aver spurgato il suo sistema – che non ha fatto alcuna differenza – ho iniziato a scambiare le parti del sistema di raffreddamento con la mia auto.

Ho fatto prima la cosa più facile: il sensore della temperatura del liquido di raffreddamento. Ho dimenticato di allentare prima il tappo del radiatore, così quando ho svitato il sensore, il refrigerante è schizzato fuori, ma fortunatamente non era bollente. Ho scambiato i sensori e non ho trovato alcun cambiamento; la mia auto continuava a leggere nel mezzo dell’indicatore, ma la sua iniziava ancora bassa e fluttuava nel rosso mentre si riscaldava.

Poi, ho scambiato i termostati. Lo ‘stat’ montato esternamente del 2002 ha reso questo facile, anche se disordinato. Ma il mio noto buon termostato non ha avuto alcun effetto sulla sua auto; il tubo inferiore non si apriva ancora, e l’indicatore si dirigeva ancora verso il rosso.

The external thermostat on a BMW 2002 makes it easy to swap by undoing three hose clamps.
Il termostato esterno su una BMW 2002 rende facile lo scambio allentando tre fascette. Rob Siegel

Ho chiesto al mio amico del suo radiatore. Ha detto che era stato ri-coronato di recente. Tuttavia, sembrava probabile che il problema fosse il radiatore.

Stavo per cambiare i radiatori (è abbastanza facile; sono tenuti fermi solo da quattro bulloni da 10mm), ma mi sono fermato e ho pensato che avrei dovuto aspettare perché la cosa più facile da fare sarebbe stata quella di cambiare i quadri strumenti. Poiché la modalità di fallimento dell’indicatore di temperatura su un 2002 è di solito per essere saltellante o immediatamente peg alto (non ne ho mai visto uno iniziare a freddo, riscaldarsi, e poi stabilirsi su un valore alto non corretto), non avevo motivo di sospettare l’indicatore di temperatura, ma era qualcosa da cancellare. E più a lungo ci sono stato, più sono consapevole che ogni volta che penso “non credo che sia quello”, sto ammettendo di avere un punto cieco davanti a “quello”. Hanno chiesto cosa stavamo facendo, e ho dato loro il resoconto. C’è spesso un certo fastidio che può venire da persone ben intenzionate che si intromettono con consigli su qualcosa su cui hai già speso ore, ma dato che non sapevo quale fosse la causa del problema, ho cercato di essere di mentalità aperta.

Un amico, il più vecchio e più esperto del gruppo, ha messo le mani sul radiatore e ha subito detto: “Hai detto che si sta surriscaldando? Questa cosa è a malapena calda”

Ho fatto una pausa e ho detto con cautela: “Non si sta surriscaldando nel senso di soffiare liquido refrigerante, ma è in rosso, e non ho motivo di dubitare dell’indicatore”

“Se questo motore fosse davvero in rosso”, ha detto il mio amico più anziano, “sarebbe bollente. Non ci si potrebbe avvicinare. E quando hai tolto il tappo del radiatore, il refrigerante verrebbe soffiato ovunque e ti bruceresti.”

Ho capito che aveva ragione. Dopo tutto, quando prima ho stupidamente tolto il sensore di temperatura dalla mia auto, ha rilasciato la pressione e il refrigerante è schizzato fuori. Improvvisamente, scambiare i gruppi di indicatori non era più un esercizio accademico. Il mio amico ha rimosso il cluster dalla sua auto, e io ho strappato quello dalla mia. Abbiamo messo il mio nella sua, e con mia sorpresa, la temperatura si leggeva solo a circa un quarto della strada dell’indicatore. Quindi forse era l’indicatore.

“Ok, rimettiamo il tuo cluster”, ho detto. “Dovremmo vedere di nuovo la temperatura alta. Se è così, allora abbiamo fatto centro”. Il mio amico ha bilanciato il cluster sul piantone dello sterzo e ha inserito il cavo nella parte posteriore. Leggeva bene. Mi sono grattato la testa.

“Ora, installa il cluster per davvero”, ho detto. “

E fu allora che trovammo la causa principale del problema.

Perché le BMW d’epoca hanno spesso indicatori di temperatura e di gas che saltano, è comune far passare un filo di terra supplementare dal retro del cluster alla carrozzeria dell’auto. Alcune persone mettono a terra la piastra metallica sul retro del cluster, ma alcuni mettono a terra direttamente i dadi sul retro dei pali che fissano gli indicatori di temperatura e carburante. Questo è quello che aveva fatto il mio amico.

Ma i fili di terra non erano il problema. E’ stato quando è andato a collegare il terminale ad anello al retro dell’indicatore di temperatura che ha notato che semplicemente spostando il dado sul retro del palo cambiava la lettura dell’indicatore.

The nut on the threaded post holding in the temperature sensor.
Il dado sul palo filettato che tiene il sensore di temperatura. Rob Siegel

Ho giocherellato con il retro dell’indicatore. Sembrava che non fosse un problema di dado allentato, ma una qualche connessione elettromeccanica tra il perno e l’indicatore stesso. Ho scoperto che semplicemente inclinando il palo da un lato o dall’altro, potevo far leggere all’indicatore tre cose diverse: La lettura della temperatura bassa (e apparentemente corretta), una lettura artificialmente alta ma ragionevole, o una lettura alta. Attraverso tentativi ed errori, sono riuscito a stringere le cose generando ancora la lettura corretta.

E con questo, non solo abbiamo aggiustato l’auto ma abbiamo ricostruito la forense errata. È uno studio affascinante sull’errore. Per riassumere:

1) Il proprietario di un’auto, che aveva recentemente pagato un conto salato per l’installazione di un motore ricostruito, vede l’indicatore della temperatura andare verso il rosso. Il proprietario non vuole rompere la testa del motore appena ricostruito, quindi smette di guidare.

2) Il proprietario sente il tubo inferiore del radiatore e lo trova freddo. Conclude che il termostato non si apre, trova un altro termostato e lo installa. Nessun cambiamento.

3) Il proprietario guida l’auto fino al mio hotel, fermandosi ogni volta che l’indicatore si avvicina al rosso.

4) Verifico tutto questo sul marciapiede.

5) Il giorno dopo, cambio di nuovo il termostato con uno di mia proprietà, ancora nessun cambiamento.

Come abbiamo fatto a sbagliare così tanto? Perché l’auto non è mai stata guidata abbastanza a lungo per riscaldarsi. Ogni volta che l’indicatore della temperatura toccava il rosso, la spegnevamo. Ecco perché il termostato non si apriva.

Abbiamo seguito decenni di esperienza che indicatore caldo + tubo inferiore del radiatore freddo = termostato bloccato. La fredda temperatura di ottobre a Greenville e il fatto che il radiatore era stato recentemente ri-cerato hanno fatto sì che un non-problema si mascherasse da problema.

L’esborso è stato economico – diverse ore di tempo e il costo di un termostato, alcuni litri di antigelo e un bacino di raccolta. Il mio amico era un po’ imbarazzato, ma io avrei fatto la stessa cosa.

Vivere e imparare.