In caso di potenziamento delle prestazioni dei motori a iniezione diretta VAG (in particolare i motori 2.0 TFSI EA113 con pompa ad alta pressione azionata da cinghia dentata), l’impianto di alimentazione di serie raggiunge rapidamente i propri limiti meccanici di portata. Per soddisfare il maggiore fabbisogno di carburante derivante da aggiornamenti del software o del turbocompressore, è assolutamente necessario un pistone potenziato per la pompa benzina o un kit pistoni rinforzato per la pompa benzina ad alta pressione (HPFP). Questi componenti aumentano la cilindrata della pompa per ogni giro e garantiscono la pressione di sistema necessaria nel condotto del rail.
Se un motore TFSI modificato riceve una quantità insufficiente di carburante a pieno carico, la pressione nel rail ad alta pressione (valore nominale spesso superiore a 110-130 bar a seconda della configurazione) crolla. Ciò comporta un impoverimento della miscela di combustione (il valore lambda sale in un intervallo non consentito). Le conseguenze fisiche e meccaniche di un'alimentazione di carburante insufficiente sono gravi:
Aumento estremo della temperatura dei gas di scarico (EGT): la mancanza di carburante riduce il raffreddamento interno dei cilindri dovuto all’entalpia di evaporazione della benzina. Le temperature di combustione aumentano vertiginosamente.
Combustione con battito in testa (detonazione): la miscela troppo magra tende all’autocombustione incontrollata, che esercita picchi di pressione estremi su pistoni e bielle.
Danni termici al motore: le conseguenze a lungo termine o il risultato immediato della mancanza di carburante sono la fusione delle testate dei pistoni, la bruciatura delle valvole di scarico e le crepe nel corpo di scarico del turbocompressore.
I sintomi di una pressione del carburante insufficiente sono solitamente evidenti cali di potenza (fuel cuts) nella fascia di regime media, nonché relative registrazioni nella memoria errori relative alla pressione del rail.
Nei motori 2.0 TFSI (in particolare della serie EA113 con cinghia dentata, come nella Golf 5 GTI, Edition 30, Golf 6 R, Audi S3 8P) la necessità dell’aggiornamento può essere determinata con una certa precisione in base alla potenza desiderata e al livello del software:
Fino a circa 260–270 CV (di serie / livello 1): in caso di pura ottimizzazione dei componenti di serie, la portata della pompa ad alta pressione originale è di norma sufficiente, a condizione che i componenti meccanici siano integri.
A partire da circa 270–280 CV / > 380 Nm (dal livello 2 / modifiche al downpipe e al sistema di aspirazione): questo è il limite critico. In questo caso si raccomanda vivamente l’uso del kit di potenziamento. Per mantenere la maggiore pressione di sovralimentazione nella fascia di regime media, i tuner richiedono una maggiore quantità di carburante. Spesso la pompa di serie non è più in grado, dal punto di vista meccanico, di mantenere stabile la pressione nel rail (di solito a partire da 110 bar), il che porta ai tipici «fuel cuts» (cali di potenza).
A partire da 300+ CV (Livello 3 / turbocompressori potenziati come il K04 o superiori): a partire da questo livello, l’installazione del pistone potenziato è assolutamente necessaria. Senza il maggiore volume del pistone (come quello offerto da Autotech), il motore funziona immediatamente in miscela povera nella fascia di carico superiore, il che può causare i gravi danni al motore descritti.
Nota tecnica importante per la generazione EA888 (ad es. Golf 6 GTI con catena): la pompa ad alta pressione Bosch di nuova generazione installata su questi modelli è di serie leggermente più potente e spesso arriva fino a circa 330–340 CV. Nei motori EA113 più vecchi con cinghia dentata (riconoscibili dal coperchio del motore con filtro dell’aria integrato), tuttavia, la pompa rappresenta il vero e proprio collo di bottiglia e deve essere potenziata molto prima.
Nel settore dei componenti per pompe ad alta pressione, il produttore statunitense Autotech è considerato lo standard industriale indiscusso. Il kit pistoni di potenziamento « Autotech » si contraddistingue per tolleranze di produzione estremamente ridotte e un rivestimento al nitruro al plasma ad alta resistenza. Grazie all’aumento del diametro del pistone, il kit consente di incrementare il volume del carburante di oltre il 50% rispetto alla versione di serie, senza aumentare il carico meccanico sull’albero a camme a causa di una corsa eccessiva. La precisione di Autotech riduce inoltre al minimo il rischio di perdite interne di carburante, che potrebbero diluire l’olio motore.
L’installazione del pistone maggiorato richiede estrema pulizia, poiché anche le particelle di sporco più piccole possono danneggiare le tolleranze di fabbricazione minime della pompa ad alta pressione. La procedura di lavoro si articola nelle seguenti fasi:
Scaricare la pressione dal sistema: prima di aprire il sistema, si estrae il fusibile della pompa del carburante integrata nel serbatoio e si avvia il motore fino a quando non si spegne. In questo modo si riduce la pericolosa pressione residua nel rail ad alta pressione. Successivamente si scollega la batteria.
Smontaggio della pompa ad alta pressione: dopo aver scollegato i connettori elettrici e i tubi del carburante rigidi e flessibili, allentare le viti di fissaggio della pompa a croce. La pompa viene quindi estratta con cautela dalla sede nell’alloggiamento.
Sostituzione dei componenti in ambiente sterile: il vecchio seguicamma (cam follower) viene rimosso e la pista dell’albero a camme viene controllata per verificare l’eventuale usura. Dopo aver smontato la pompa OEM, viene rimosso il pistone di serie. Il kit di aggiornamento « Autotech » viene inserito con precisione nella guida utilizzando olio motore nuovo o pasta di montaggio (MoS2).
Completamento e riempimento dell’impianto: si inserisce un nuovo pistone a tazza, si monta la pompa modificata con nuovi anelli di tenuta e si serrano le viti con la coppia prescritta. Prima del primo avviamento del motore, l’accensione va attivata più volte per alcuni secondi, in modo da riempire completamente e spurgare il sistema tramite la pompa a bassa pressione.
