BMW Serie 5 F10/F11/F07 Riparazione della cremagliera dello sterzo presso STS

BMW F10 è l'indice interno della serie 5 di BMW, prodotta dal 2009 al 2016. Convenzionalmente, questa famiglia comprende anche:

• F11 - station wagon (Touring);
• F07 - Gran Turismo (liftback con passo allungato).

Tutte queste auto sono costruite su una piattaforma comune con un ampio uso di sistemi elettronici, in particolare il servosterzo elettrico (EPS), che ha sostituito i sistemi idraulici.

Tra le caratteristiche principali: sospensioni anteriori interamente in alluminio, presenza di sistemi adattivi (Variable Sport Steering, Dynamic Drive), elettronica modulare (FlexRay) e ampio volume di comunicazioni CAN.

Tipi di meccanismi di sterzo sulla BMW F10

Tutte le versioni della BMW F10, F11 e F07 erano dotate di cremagliere dello sterzo elettriche (EPS) con trasmissione a cinghia. Per BMW si trattava in sostanza della seconda generazione di EPS, la prima delle quali era costituita dai servosterzi elettrici installati sulle auto con carrozzeria il cui codice iniziava con E: serie 1 (E81/E82/E87/E88), serie 3 (E90/E91/E92), serie X x1 (E84) e altre. Prima di allora, il gruppo utilizzava sistemi idraulici, in particolare quelli controllati elettronicamente.

Esistono tre tipi principali di cremagliere F10:

1. EPS standard. Cremagliera di base con servosterzo elettrico, installata sulla maggior parte dei modelli senza pacchetto sportivo. Ha un rapporto di trasmissione fisso, un blocco di azionamento elettrico con motore, riduttore e encoder.
2. EPS sportivo (SA2VL). Cremagliera modificata con rapporto di trasmissione variabile (variable ratio). Utilizza un profilo non standard dei denti nella zona centrale della cremagliera, che garantisce una risposta diversa alla rotazione del volante a seconda dell'angolo di sterzata.
3. EPS attivo (P2VH). Sistema con meccanismo di sterzo attivo. È presente un motore elettrico aggiuntivo in grado di modificare la posizione della cremagliera indipendentemente dalla rotazione del volante da parte del conducente, ad esempio durante le manovre di stabilizzazione o di sterzata nei sistemi adattivi.

Tutte le cremagliere hanno una trasmissione a cinghia che collega il motore elettrico al riduttore a vite senza fine. La cinghia è l'elemento più vulnerabile che determina la precisione di funzionamento e l'affidabilità del gruppo.

Produttori di meccanismi di sterzo

Sulla BMW F10 sono state installate cremagliere di due fornitori:

1. ZF LS GmbH
   • Uno dei maggiori fornitori di EPS per BMW.
   • Utilizza un riduttore più massiccio.
   • Spesso le cremagliere hanno un numero maggiore di punti di regolazione interni.
   • Più frequente nelle versioni diesel e AWD.
2. ThyssenKrupp Presta
   • Caratterizzato da una struttura più leggera.
   • Profilo della cinghia e posizione degli encoder leggermente diversi.
   • Si tratta per lo più di cremagliere attive P2VH.

La cremagliera non è sempre intercambiabile tra i produttori, anche se il numero di telaio dell'auto è simile. La differenza sta nella calibrazione, nella logica di funzionamento e nei parametri degli encoder.

Caratteristiche della riparazione delle cremagliere EPS BMW

A differenza dei sistemi idraulici, la cremagliera elettrica BMW F10 comprende:

• motore elettrico a corrente continua;
• riduttore (prevalentemente a vite senza fine);
• encoder (ottici o magnetici);
• modulo di controllo (ECU);
• sensori di coppia;
• trasmissione a cinghia.

La riparazione richiede:

• strumenti specializzati per lo smontaggio;
• software di verifica;
• misurazione precisa della tensione della cinghia e dell'ingranaggio degli ingranaggi.
• banco di carico EPS (ad esempio, come l'MS521 utilizzato dalla società STS);

Senza accesso ai parametri diagnostici e alle tabelle di calibrazione, è quasi impossibile eseguire una riparazione di qualità.

Problemi tipici

In realtà, le cremagliere F10 hanno ereditato tutti i problemi e i guasti tipici della serie E, ovvero:

• guasti ai sensori di coppia;
• guasti alla centralina EPS;
• rumori, fruscii o rumori durante la rotazione del volante.

A questi si aggiungono le rotture delle cinghie di trasmissione degli ingranaggi, che, come già detto, sono gli elementi più inaffidabili della struttura. È proprio una cinghia allentata o danneggiata a causare il ticchettio durante la rotazione del volante. I rumori sulle irregolarità indicano l'usura dei manicotti o delle guide, errori di coppia o di forza torcente causati da malfunzionamenti degli encoder o dei sensori.

Come si riparano le cremagliere: soluzioni OEM contro alternative

I centri di assistenza ufficiali BMW, così come la maggior parte dei costruttori automobilistici, considerano la cremagliera dello sterzo elettrico un componente non riparabile, quindi in caso di guasto di singoli componenti spesso ne propongono la sostituzione completa. Il prezzo di un nuovo gruppo varia in media da 2500 a 5000 euro a seconda della configurazione. Per molti proprietari di auto usate di una certa età, ciò non ha senso. L'alternativa è un restauro professionale, che consente di risparmiare fino al 70% del costo.

Il restauro prevede:

• la sostituzione di tutti gli elementi in gomma e metallo;
• l'installazione di una nuova cinghia;
• il controllo/riparazione degli encoder;
• la calibrazione della centralina elettronica per la configurazione specifica dell'auto.

Necessità di una regolazione precisa

Oltre all'assemblaggio meccanico, la cremagliera richiede tre regolazioni importanti:

1. Ingranaggio vite senza fine-cremagliera. Anche uno scarto di 0,01 mm nella pressione provoca un gioco eccessivo o un inceppamento.
2. Tensione della cinghia. Una tensione insufficiente provoca vibrazioni, mentre una tensione eccessiva provoca un'usura prematura.
3. Calibrazione della coppia in posizione zero È di fondamentale importanza per il funzionamento delle funzioni DSC, LKA e cruise control adattivo.

Problemi di riparazioni di scarsa qualità

La maggior parte dei modelli di cremagliere dello sterzo elettriche BMW ha una struttura piuttosto semplice a prima vista, che può dare l'impressione errata che la loro riparazione non sia complessa. In realtà, smontare questi componenti è piuttosto facile, ma il montaggio, al contrario, richiede non solo attenzione, ma anche grande abilità. Le cremagliere dello sterzo F10 devono essere assemblate secondo la tecnologia del produttore, utilizzando strumenti speciali e rispettando tutti i momenti di serraggio. Pertanto, il ripristino di questi componenti altamente tecnologici non deve in nessun caso essere affidato a meccanici alle prime armi che non hanno una qualifica e un'esperienza sufficienti.

Errori tipici nella riparazione delle barre dello sterzo BMW F10

• l'installazione di cinghie non originali (il più delle volte provenienti da utensili elettrici) provoca rumore durante il funzionamento e la loro rapida usura;
• la sostituzione dei sensori o dei componenti elettronici della centralina, così come qualsiasi intervento sull'elettronica del componente senza successiva calibrazione, causa errori e un funzionamento non corretto della cremagliera;
• l'uso di kit di guarnizioni non originali comporta il rischio di perdite già dopo 5-10 mila km di percorrenza.

Inoltre, sorgono ulteriori difficoltà dal momento che molti componenti (in particolare i sensori di coppia, gli encoder, l'ECU) non hanno numeri di catalogo, poiché sono destinati esclusivamente all'installazione presso lo stabilimento di produzione.

Procedura di riparazione passo dopo passo

1. Diagnostica della cremagliera dello sterzo tramite scanner tramite OBD/ISTA.
2. Rimozione della cremagliera dall'auto (possibile riparazione dell'unità già rimossa).
3. Smontaggio, individuazione dei difetti.
4. Pulizia di tutti i componenti (con l'uso di un'unità di sabbiatura).
5. Sostituzione degli elementi meccanici danneggiati: cinghia, boccole, cuscinetti.
6. Controllo dell'unità elettronica.
7. Sostituzione dei suoi componenti, se necessario.
8. Assemblaggio con regolazione.
9. Test sul banco.
10. Installazione sull'auto.
11. Calibrazione dell'angolo, della coppia e dell'allineamento dello sterzo.

Cosa viene solitamente sostituito

• Cinghia. Indipendentemente dalle condizioni di quella vecchia, viene installato un nuovo materiale di consumo.
• Guarnizioni. Come nel caso precedente, tutte le guarnizioni e le guarnizioni vengono sostituite con nuove, dal kit di riparazione.
• Boccole. Sostituiamo quelle usurate o quelle che sono più soggette a usura (anch'esse presenti nel kit di riparazione).
• Encoder. Vengono controllati, a volte riparati.
• ECU. La sostituzione del blocco non viene sempre eseguita, ma solo quando è necessario, quando non è possibile o non è opportuno ripararlo.

Come STS Varsavia esegue il ripristino delle cremagliere BMW F10

STS Varsavia è uno dei pochi servizi in Polonia specializzato nella riparazione e manutenzione di componenti automobilistici ad alta tecnologia, in particolare i meccanismi di sterzo elettrici BMW. I principali vantaggi dell'officina:

• Banchi di prova di produzione propria del marchio MSG Equipment. MS521: simula il carico e consente di verificare il funzionamento della barra “in dinamica” (a giri, sotto sforzo). Il tester MS561 PRO consente di testare i sensori di coppia, posizione, ECU, ingranaggi.
• Controllo qualità e accesso a ricambi unici, in particolare kit di riparazione di nostra produzione.
• Garanzia di 6 mesi su tutti i lavori eseguiti e sui componenti.
• Fondo di scambio. Un gran numero di componenti ricondizionati, sempre disponibili, consente la sostituzione immediata della cremagliera con una ricondizionata, che non ha quasi nulla da invidiare a un componente nuovo.

Perché STS Varsavia è la scelta giusta

• Molti anni di esperienza nel ripristino di EPS per auto.
• Attrezzature moderne.
• Regolazione e collaudo accurati.
• Componenti originali o ripristinati secondo la tecnologia di fabbrica.
• Garanzia e assistenza.