L'elaborazione elettronica

Diego® - 25/04/2001

L'appunto di CAV sugli olii sintetici mi è da spunto per scrivere alcuni
concetti fondamentali sul Tuning dell'elettronica di motori aspirati e
turbocompressi, benzina e diesel con alimentazione diretta o tradizionale
frutto dell'esperienza e del lavoro dei migliori tuners specializzati.
Visto il frenquete intervenire sull'argomento, dati alcuni appunti
ricorrenti, analizziamo insieme le fasi principali che precedono e quelle
che costituiscono lan elaborazione dei dati originali che governano (ormai)
la quasi totalità della vettura.

Dunque, la centralina di gestione del motore è responsabile dell'intera
gestione del motore e controlla, comanda e regola tutte le principali
funzioni del motore, prendendo in coonsiderazione il rispettivo stato di
carico relativamente ad ogni parametro d'ambiente come ad es. la temperatura
esterna e la densità atmosferica o la temperatura di motore, refrigerante ed
olio, ecc... . Ciò è possibile grazie all'acquisizione dei dati di
funzionamento e spostamento con l'ausilio di elementi sensibili e sensori i
quali rilevano con estrema precisione pressioni, temperature, numri di giri,
velocità e masse d'aria. La centralina rielabora così la banca dati,
memorizzata in uno speciale chip, insieme con i diagrammi caratteristici e
linee caratteristiche tutti preimpostati per iniezione, accensione,
pressione di alimentazione e lambda. In tal modo vengono ad esempio
calcolati di continuo e dipendentemente dallo stato di carico e dai
parametri d'ambiente il punto d'accensione ottimale ed il carburante
necessario in relazione alla fasatura d'iniezione corretta ed alla
rispettiva pressione d'alimentazione.

La banca dati viene ottimizzata nel processo di Tuning, vale a dire che
tutti i diagrammi caratteristici e tutte le linee caratteristiche rilevanti,
ad es. per il tempo e la quantità di iniezione, il punto di accensione e la
regolazione della pressione di alimentazione, la limitazione della coppia e
l'emissione di particelle, vengono misurati interdipendentemente per tutti i
regimi di coppia, nonché elaborati e modificati tramite una specifica
programmazione del computer tridimensionale. Tale modifica dipende dalla
carica e dal numero di giri nell'area di tolleranza ed avviene in modo tale
da ottenere un rapporto ottimale fra prestazione massima e coppia massima,
tenendo sempre conto di due fattori fondamentali: lunga durata del motore e
minimo consumo di carburante. Si ottiene così una maggior prestazione del
motore, ma soprattutto un sensibile incremento di coppia. Sono possibili
aumenti di potenza e coppia tra il 20% e il 40% per i turbo e tra l'8% e il
12% per gli aspirati, con l'effetto di un notevole miglioramento di
accelerazione, agilità e velocità massima dell'autoveicolo con interventi
specifici ove vi è il limitatore di vel. max. In generale il motore diviene
più grintoso e potente, pur senza pregiudicare minimamente, al pari
dellevetture di serie, durata ed idoneità alla quotidianeità del motore
stesso, naturalmente con la prerogativa di un tuning moderato, un uso
responsabile ed una manutenzione regolare. Non parliamo di competizioni:
vale la pena ricordarlo!!!
Per poter sfruttare al meglio il carburante risparmiando energia, è
necessario poter calcolare in qualsiasi momento il punto di accensione
giusto - nei motori diesel la fasatura d'iniezione ideale - in rapporto al
numero di giri, al carico, alla temperatura ed ad altri parametri di
controllo.
Nei motori moderni a basso consumo l'obiettivo è quello di realizzare un
rapporto di compressione elevato per poter conseguentemente ottenere una
coppia elevata e quindi un consumo specifico basso. Aumentando la
compressione aumenta tuttavia il pericolo dell'autoaccensione incontrollata
che provoca una combustione 'a battiti'. Tramite i segnali del sensore delle
oscillazioni situato sul blocco motore, la centralina di gestione del motore
comanda un'accensione leggermente ritardata.
La centralina di gestione del motore è un microprocessore ad alte
prestazioni che, sulla base dei valori di misurazione in entrata, calcola in
collegamento con la sua banca dati preimpstata tutte le funzioni di
regolazione e comando. Una delle funzioni principali nei motori a benzina
consiste nel calcolo della quantità massima possibile e necessaria da
iniettare di volta in volta. La quantità da iniettare dipende dall'aria
aspirata.
[qui ricordo che è sempre opportuno procedere alla elaborazione elettronica
SOLo dopo aver effettuato altre modifiche come quelle al filtro aria ed
eventualmente allo scarico:collettori e silenziatore]
Per il perfetto funzionamento del catalizzatore, il rapporto aria -
carburante deve essere assolutamente corretto in modo tale che il
catalizzatore possa lavorare alla perfezione. Nel caso di accelerazione a
pieno carico bisogna tuttavia ignorare i valori lambda così da rendere
possibile l'accelerazione massima. Oltre a ciò bisogna definire il momento
in cui far accendere la miscela compressa. Nel caso di ritardo
dell'accensione, aumentano i consumi, ad accensione anticipata, invece, il
motore inizia a 'battere'. La centralina di gestione del motore svolge molte
altre funzioni ancora come ad esempio il dissinnesto dell'impianto
d'iniezione mentre il motore gira al massimo, o una volta raggiunto il
limite di velocità massima preimpostato (ad es. negli M3, M5, E50, e altri).
È inoltre possibile integrare un regolatore della velocità che viene
comandato dalla centralina stessa.
Nei moderni motori diesel la quantità d'iniezione viene determinata in
rapporto alla massa d'aria aspirata, alla pressione dell'aria, alla
temperatura esterna ed al numero di giri. Ciò si rende necessario per
soddisfare i requisiti delle norme sulle emissioni. Nei veicoli
turboalimentati si devono inoltre definire esattamente e 'regolare'
pressione e volume di alimentazione del turbocompressore, in correlazione
con il numero di giri. Anche i dati necessari al comando sono memorizzati
nell'eprom. Sulla base di tali dati memorizzati in maniera tridimensionale
(diagrammi caratteristici), la centralina calcola la quantità d'iniezione
possibile o necessaria ad un determinato regime di giri.

Viene naturale chiedersi PERCHE' non provvedono direttamente gli stessi
Fabbricanti di automobili a ottimizzare (o far produrre eprom ottimizzate)
sistemi elettrinici per il montaggio in primo impianto?

Nella realizzazione delle centraline le case produttrici devono scendere a
parecchi compromessi. L'autoveicolo deve innanzitutto consumaremeno
carburante possibile ed essere conforme alle norme di legge sulle emissioni.
Non bisogna poi dimenticare altri fattori quali le differenze nella qualita
del carburante o combustibile tra i vari paesi nei quali vengono utilizzati
i veicoli, l'incremento delle emissioni nocive a causa di carburanti
scadenti, la mancata osservanza delle ispezioni e non da ultimo naturalmente
anche le motivazioni economiche come ad es. le classi d'assicurazione. Come
risultato di tali limitazioni presenti nella produzione dei veicoli in serie
si hanno programmi poco grintosi e conseguentemente poco efficienti.
L'esperienza insegna che _le centraline di gestione dei motori in serie
delle case produttrici non sono altro che il risultato di un compromesso_: i
diagrammi caratteristici, infatti, vengono di regola impostati in modo che
alle tolleranze nello scambio dati interno venga garantito un grado
d'efficienza "Good Enough". Tra l'altro ormai tutte le case produttrici
offrono motori identici, o quasi identici, a livello meccanico, con
prestazioni molto differenti. La variante prestazionale più potente e
solitamente anche più cara di motori altrimenti quasi identici a livello
meccanico, viene spesso ottenuta servendosi di un software modificato nella
centralina. In passato le varianti più potenti venivano offerte non prima di
un anno e mezzo o due dopo aver venduto il primo autoveicolo della serie,
cossì da stimolare i clienti già acquisiti all'acquisto di un nuovo
autoveicolo. I reparti di marketing sono determinanti in questo gioco.

Perchè vi sono differenze tra una vettura ed un'altra con le stesse
identiche carattersistiche? Qui su IDA sono frequenti i casi di discussione
sulle prestazioni di auto "identiche" ed originali.
Una casa automobilistica produce ad esempio 1000 motori in serie con una
potenza nominale di 90 CV. In seguito al montaggio finale questi motori
marciano di regola sul banco di collaudo fino a 20 minuti, da una parte per
controllarne la funzionalità meccanica e dall'altra per registrarne la
potenza nominale e la coppia massima. La produzione dei motori subisce
tuttavia la cosiddetta dispersione di serie, che sta ad indicare che, a
causa delle tolleranze meccaniche divergenti dei singoli componenti
(pistoni, blocco motore, testa dei cilindri, etc.), di questi 1000 motori
solamente 330 vantano esattamente i 90 CV da raggiungere. Per il secondo
terzo di questi motori la potenza oscilla tra i 90 ed i 100 CV, mentre per
il rimanente terzo tra gli 80 e i 90 CV. Ora, per equilibrare tali
oscillazioni, i produttori realizzano singoli software per ogni differente
potenza registrata ideati su misura per il motore. Ciò significa che, per
mezzo del software della centralina di gestione del motore, viene equiparata
la potenza dei singoli motori. Allo stesso modo nel software della
centralina di gestione si tiene conto anche delle differenze e delle
caratteristiche di resistenza dei singoli componenti al momento della
produzione, diverse a seconda dei vari fornitori. Per motivi di costi,
qualità e logistica si collabora infatti spesso con diversi fornitori per un
unico componente.
Il carburante ha una importanza notevole: oggi ci sono principalmente due
differenti interpretazioni circa le norme sulle emissioni nocive e la
qualità della benzina degli autoveicoli. Per noi è comunque interessante
solamente la cosiddetta Norma UE per tutti gli autoveicoli europei. Gli
autoveicoli USA, che diregola non circolano in Europa, vengono comunque da
noi rimappati per il mercato asiatico ed americano. Con il solo passaggio al
NO 98 (superplus) la maggior parte dei motori a ciclo otto acquista
sensibilmente in briosità ed agilità. Sono le case produttrici stesse a
suggerire di rifornirsi già in determinate macchine di serie con carburante
NO 98, in special modo per i motori ad elevata potenza (ad es. M3, M5,
Porsche 996, E55 - CL55, e così via)(basta comunque guardare con attenzione
i libretti di uso e manutenzione o i depliants di molte auto per verificare
quale carburante èconsigliato dal costruttore). Quindi l'autoveicolo di
serie, almeno da noi, non sfrutta l'NO 98 del carburante superplus con cui
fa rifornimento. Indicativa in questo senso è la consegna in Italia di
autoveicoli con dati potenziali invariati nonostante non vi sia in vendita
il carburante superplus NO 98 ma solamente l'eurosuper NO 95. Se allora in
tutto il paese non c'è a disposizione benzina necessaria per la potenza
nominale indicata, l'autoveicolo dovrebbe essere consegnato in Italia con
una potenza di serie inferiore!!!?? Simile si ripresenta la situazione per
tutti i motori turbodiesel relativamente al contenuto di zolfo ed al numero
di cetano del combustibile diesel disponibile...

Per concludere possiamo asserire che un tuning della eprom che ottimizzi le
performance generali della vettura è sempre consigliabile non solo per
"correre" di più ma proprio per tutte le cose dette: maggior affidabilità,
minor consumo a parità di utilizzo dato dalla maggior coppia disponibile,
maggior sfruttabilità con minore affaticamento del motore ma ... attenzione
ai moduli esterni!!!! I preparatori o Tuners Ufficiali e specializzati
tendonoa sconsigliare tassativamnte l'utilizzo di centraline aggiuntive
esterne, ovvero delle cosiddette soluzioni ad innesto per i motori
turbodiesel, poiché le stesse una volta inserite a monte della centralina di
gestione originale, paralizzano l'intera diagnostica interna
dell'autoveicolo quando entrano in esercizio. Le funzioni di supervisione e
protezione del motore vengono messe completamente fuori uso a causa dei
valori di misurazione falsi generati artificialmente. In questo modo vengono
disturbati o non funzionano tutti i programmi di emergenza per il
riconoscimento di difetti e condizioni di marcia dannose, la diagnostica
degli errori e il sistema per la memorizzazione degli errori (vi ricordo a
tale proposito le esclusioni di sistemi come l'ESP che talvolta pregiudicano
la tenuta di strada di auto -prendete ad esempio la piccola Smart tunizzata
con moduli aggiuntivi- potenti e meno potenti). Inoltre tali centraline
esterne aggiuntive economiche consistono in genere solamente di un semplice
potenziometro il quale alimenta il motore in maniera quasi incontrollata con
diesel, cosa che spiega anche l'andamento disarmonico di coppia e potenza,
in aggiunta alla formazione esagerata di "particolato" o "morchia" (TM
Dadeejay).
Buone performances a tutti in totale sicurezza!!!!!
;-)
Diego® 40,204 & 83 MI
ICQ: 54219120
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