Negli ultimi anni si è assistito ad una massiccia introduzione , sulle supersportive di serie , di sistemi di accensione-iniezione elettronica integrati . Le competizioni , ed in particolar modo la superbike , ha avuto un ruolo determinante in questo sviluppo , ed a riprova di quanto affermato basta notare che costantemente le moto che lottano per la vittoria sono sempre equipaggiate con sistemi ad iniezione elettronica .

Iniezione elettronica

Questo sistema offre innumerevoli vantaggi , che se adeguatamente sfruttati , permettono una messa a punto perfetta sotto ogni punto di vista , ma sprattutto senza compromessi .

L’utilizzo dei sistemi di alimentazione a carburatori , sta diventando negli ultimi tempi sempre piu’ complessa anche su motori relativamente semplici ( come per esempio i monocilindrici utilizzati nel cross ) , si pensi per esempio all’introduzione di powerjet prima e della cosidetta “pompetta di ripresa” poi ( presente anche su monocilindrici ) .

Pur con questa complessita’ vi sono problemi insormontabili , che possono invece essere facilmente gestiti con sistemi digitali .

Si pensi solamente a come sia difficoltoso ( per non dire praticamente irrealizzabile ) tener conto della temperatura del motore o dell’aria , della marcia inserita , della velocita’ del veicolo nella determinazione e realizzazione della giusta carburazione in ogni condizione . Questo rende necessario riadattare la carburazione non appena cambiano le condizioni meteorologiche .

Per quanto riguarda poi l’ambito agonistico , con sessioni di prove sempre più limitate in durata , non si ha certo il tempo di provare diverse soluzioni di carburazione , se non utilizzando sistemi di iniezione specifici per uso agonistico . Anche con sistemi di accensione-iniezione integrati ( riporto come esempio i sistemi Magneti Marelli P8 e 16M montati su Ducati di serie ) si ha un problema analogo . Mi spiego meglio , questi sistemi necessitato la sostituzione della EPROM che , anche se notevolmente piu’ rapido della sostituzione di getti e spilli sui carburatori , comporta sempre un certo dispendio di tempo .

I moderni sistemi sistemi di accensione-iniezione integrati , dedicati ad uso agonistico , permettono invece la modifica della mappatura tramite PC direttamente collegato alla centralina ( d’ora in poi ECU ) tramite un cavo , senza sostituire alcune parte “fisica” , in pochi secondi si può pertanto "caricare" una nuova versione delle mappature di iniezione ed anticipi di accensione .

Se per un utilizzo prettamente stradale può sembrare superfluo o eccessivo , nell'ambito agonistico è di fondamentale importanza , ed oggi si può ritenere un passaggio abbligato che ogni team deve affrontare . Oltre a quanto appena discusso , vi sono altre motivazioni che portano alla scelta di utilizzare un sistema di accensione-iniezione integrati in ambito agonistico , e nel corso di questa illustrazione avrem

o modo di parlarne 

Funzionamento

La ECU e’ il cuore di tutto l’impianto di cui andremo a parlare , questa si definisce digitale in quanto e’ costituita da un microprocessore che analizza ed elabora i dati utilizzando il “linguaggio digitale” del microprocessore stesso , al contrario dei sistemi analogici ( i primi sistemi di accensione ed iniezione erano di tale tipo ) che , semplificando al massimo , basano il loro funzionamento sulla legge di ohm . Tutto il processo si svolge in tre passaggi fondamentali :

  1. Acquisizione dei parametri motoristici e di funzionamento richiesto ( per esempio temperatura motore e posizione dell’acceleratore )

  2. Elaborazione dei dati ( attuato dal programma residente nella centralina , che prende in nome di FirmWare )

  3. Attuazione dei “risultati” ( apertura iniettori , carica bobine , comando di altri attuatori in genere ) .

Tutto deve funzionare a dovere ( a parte casi particolari che portano ad un funzionamento parziale detto di “recovery” ) , in caso contrario il funzionamento non e’ ottimale , ed in alcuni casi questo e’ del tutto pregiudicato .

L’acquisizione dei parametri e’ realizzata dalla centralina che si occupa della lettura di ciascun sensore , in particolare un sistema minimo di sensori e’ composto da :

  • Sensore di “Crank” , lettura posizione albero motore

  • Sensore di temperatura motore

  • Sensore di temperatura aria aspirazione

  • Sensore di pressione ambiente

  • Sensore di posizione acceleratore

Sistemi leggermente più complessi possono anche tener conto di parametri aggiuntivi , acquisisti tramite :

  • Sensore di pressione air box

  • Sensore di depressione collettori

  • Sensore di velocità veicolo

  • Sensore di marcia inserita

Tali parametri sono presenti normalmente anche su veicoli di serie , mentre per uso competizioni , spesso si tiene conto anche di altri parametri quali :

  • Sensore di ossigeno ( sonda Lambda ) per la determinazione del rapporto stecchiometrico

  • Sensore di temperatura dei gas di scarico ( Termocoppia )

  • Sensore di detonazione

  • Sensore di inclinazione veicolo

  • Sensore di cambio marcia , per attuare una strategia che permetta il cambio marcia con acceleratore aperto e frizione rilasciata .

La centralina elettronica , come gia detto , esegue la lettura di tutti questi parametri , e seguendo determinate strategie ( impostate sul FirmWare , cioè il programma eseguito costantemente dalla centralina anche migliaia di volte al secondo) , e tenendo conto sopratutto delle “Mappature” impostate dal preparatore , determina come comandare gli attuatori ( Iniettori , bobine di accensione , sistemi per gestire il regime di minimo ed altro ancora ) .

Una volta individuati i valori dei parametri in gioco ( cioè che intervengono nella termodinamica e nella fluidodinamica del motore ) la centralina elettronica individua un primo punto di funzionamento , ricavandolo dalle indicazioni sui giri motore e sul carico ( angolo di apertura valvola farfalla , portata di aria che costituisce il comburente ) . Da 2 mappe tridimensionali , cioè con 2 parametri di ingresso ( appunto giri e carico ) ed uno di uscita , ricava i tempi di base per l’apertura degli iniettori , e per gli anticipi di accensione .

Per poi migliore il funzionamento in tutte le diverse condizioni atmosferiche , e’ possibile impostare dei fattori di correzione ,che la centralina applicherà ai risultati appena ottenuti dalle mappe principali , e che tengono conto della pressione atmosferica , della temperatura del motore e dell’aria in aspirazione , del rapporto inserito , della velocità del veicolo e di molti altri parametri .

Per cui ad ogni sensore , o meglio ad ogni parametro di cui si voglia tener conto ( che puo’ derivare anche dall’elaborazione di segnali provenienti anche da più sensori ) , corrisponde una mappa di correzione .

Per i sistemi più evoluti ( ma anche in molti sistemi di serie , come le centraline montate su moto Ducati ) , e’ anche possibile eseguire una correzione ( sia di iniezione che di anticipo ) su ciascun cilindro , in quanto si possono presentare differenti condizioni nelle diverse camere di combustione ( spesso legate alla diversa temperatura di ciascun cilindro ) .

Una volta ottenuti i valori definitivi di tempi di iniezione e di gradi di anticipo , la centralina si occupa della loro attuazione . Si può pensare che il compito più gravoso della centralina possa esse concluso , in realtà l’attuazione dei parametri calcolati e’ una delle parti più importanti e che spesso e’ causa di problemi di affidabilità e di prestazioni non ottimali .

Per quanto riguarda l’accensione , esistono 2 diverse filosofie , la prima e’ quella basata sulla “scarica capacitiva” che e’ la più utilizzata dalle case giapponesi , sia sui monocilindrici che sui pluricilindrici , sia a sola accensione elettronica che con sistemi di accensione-iniezione integrati . I costruttori occidentali ( in particolare Magneti Marelli e Bosch ) sono orientati a sistemi a “carica statica” .

Entrambe questi sistemi presentano vantaggi e svantaggi , i primi in particolare permettono una carica molto rapida delle bobine ma uno scarso controllo della carica stessa , i secondi al contrario permettono una precisa determinazione dell’energia con cui le bobine vengono caricare , ma richiedono un tempo di carica maggiore , anche se ormai alcune bobine per carica statica che possono essere caricate in meno di 1 millisecondo , il che e’ più che sufficiente per i regimi di rotazione richiesti per la maggior parte delle applicazioni ( si pensi che un motore che gira a 15000 giri impiega 4 millisecondi per compiere un giro , e che per la carica di una bobina e’ possibile sfruttare poco meno di 2 giri motore cioè 720 gradi tolti i gradi di anticipo ) .

Per quanto riguarda gli iniettori vi sono anche qui diversi sistemi utilizzati , in linea di principio 1 iniettore per cilindro e’ più che sufficiente per l’approvvigionamento di carburante necessario ( esistono infatti iniettori con una portata molto elevata ) , in molte supersportive però si utilizzano 2 iniettori per cilindro ( la Yamaha R7 ad iniezione monta ben 8 iniettori ) . Uno dei motivi e’ che si preferisce montare un iniettore sotto la valvola a farfalla ed uno sopra la valvola a farfalla e nelle diverse fasi di funzionamento viene privilegiata la portata su uno o sull’altro iniettore a seconda dei vantaggi che questo può portare .

L’iniettore sotto farfalla viene privilegiato per bassi regimi di rotazione e con farfalla parzializzata . In queste particolari condizioni si ha un flusso di aria relativamente lento e persiste una certa depressione nel condotto di aspirazione , questo comporta una buona propensione alla vaporizzazione del carburante che ( vista la relativa lentezza del flusso di aria ) ha a disposizione un certo tempo prima di giungere in camera di combustione . Agli elevati regimi , il carburante iniettato da un iniettore sotto farfalla avrebbe a disposizione molto meno tempo per una buona miscelazione con l’aria comburente , per questo motivo ad alti regimi di rotazione e con farfalla completamente aperta risulta più conveniente privilegiare la portata sull’iniettore esterno .

Pur con questa complessità , tali sistemi sono relativamente semplice , se confrontati con quelli utilizzati sulle automobili (sia da competizione sia di serie ) . Si può concludere questa breve ma ( spero ) dettagliata introduzione ragionando sul fatto che il moderno preparatore debba conoscere questi nuovi sistemi per poterne sfruttare a pieno le potenzialità , sicuramente non e’ necessario essere esperti di elettronica , anche perchè il compito del preparatore non e’ certo quello progettare tali sistemi . E’ necessario invece cominciare a comprendere ed utilizzare tali sistemi , per evitare di rimanere spiazzati .

 
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