la mia prima centralina fatta in casa e la sua evoluzione definitiva: più efficace, autoregolante e integrata dentro il sensore IAT originale (modificato opportunamente).

Come risolvere i problemi di erogazione (es. effetto on/off) e migliorare le prestazioni con una centralina fai da te

Basta andare sul web o in un negozio di accessori per moto per vedere che esistono molte centraline aggiuntive che promettono aumenti di prestazioni e la soluzione di una serie di problemi di erogazione per le moto a iniezione.

Di solito sono dotate di manopole o switch per la regolazione del livello di  incremento desiderato. Alcune non hanno regolazioni. La cosa comune a tutte è che si connettono sul sensore di temperatura dell'airbox. Quindi usano tutte lo stesso principio di funzionamento: l'aumento della correzione della carburazione in base alla temperatura dell'aria aspirata.

In effetti funzionano, la moto va meglio, e costano circa 150-200€...ma cosa c'è dentro?

Qualcuno ha ceduto alla curiositrà e ha aperto la scatolina ..magia!

una centralina commerciale aperta: contiene solo un potenziometro

una truffa?

una basetta fai da te di alcuni smanettoni dei forum

comprare una centralina da 100-200€ e scoprire che c'è dentro un potenziometro da pochi centesimi può far urlare alla truffa...ma bisogna fare due considerazioni:

- è inutile usare dell'elettronica per falsare il segnale del sensore IAT dato che è esso stesso una NTC (una resistenza variabile in base alla temperatura), basta usare una resistenza per modificarlo, e l'uso del potenziometro allarga le possibilità di adattamento, niente di più.

- anche ammesso che sappiate che basta un potenziometro sareste tutti in grado di autocotruirvela, senza tra l'altro sapere quale valore di potenziometro o resistenza usare?

Quella della resistenza da applicare al sensore è tra l'altro una conoscenza molto diffusa in rete, anche se da alcuni ritenuta una "leggenda metropolitana" che non serve a nulla.

Basta sfogliare alcuni forum di appassionati e si vedrà che molti hanno provato a giocare con le resistenze, interruttori e potenziometri. I più smaliziati si sono fatte delle centraline curate e cablate e hanno iniziato poi a farle anche agli amici del loro gruppo. 

Così ho iniziato a giocare con le resistenze anche io. 

Però prima di iniziare a modificare bisogna capire cosa stiamo facendo e perchè, altrimenti i risultati saranno deludenti o non ottimali.

 

Vi spiego cosa è la IAT (sensore temperatura aria aspirata)

Piccola premessa (doverosa in seguito a osservazioni erronee da parte di alcuni lettori). In questo articolo si parla solo della IAT, il sensore della temperatura dell'aria aspirata. E' un sensore con funzione "opposta" alla sonda LAMBDA, che si trova sullo scarico invece che in aspirazione. Quando si parla di IAT, si intende la IAT, non la LAMBDA. Sono due cose diverse e io NON HO MAI MODIFICATO LA LAMBDA. La ritenengo una modifica concettualmente SBAGLIATA (anche se diffusa) che aggiunge benzina DOVE NON SERVEParla sottovoce...

Il principio di funzionamento è semplice, quando l'aria è più fredda aumenta la sua densità, ovvero contiene più molecole di ossigeno, quindi bisogna iniettare più benzina per mantenere corretto il rapporto aria/benzina (AFR).

La centralina utilizza l'informazione ottenuta da queso sensore per correggere l'iniezione di benzina in base alla temperatura dell'aria aspirata. Tra l'altro in molte ECU anche l'anticipo di accensione (importante per le prestazioni e la prontezza) viene adeguato tenendo conto di questo parametro.

I moderni motori adeguati alle normative Euro 1, 2 e 3 sono carburati magri per le norme anti-inquinamento, quindi ingrassando in modo misurato l'iniezione, attraverso la modifica del segnale di questo sensore, si possono ottenere una serie di benefici interessanti:

✔ viene eliminato o molto affievolito l'effetto ON-OFF all'apertura e chiusura dell'acceleratore.
✔ si acquisisce maggior prontezza di risposta all'acceleratore.
✔ l'erogazione diventa più corposa già ai bassi regimi, si tengono le marce alte a bassi regimi senza strappi.
✔ viene "riempito" il vuoto di erogazione presente generalmente sui 3-4000 giri.
✔ l'erogazione diventa più elastica e fruibile in tutto l'arco dei giri, il motore un ben carburato è meno scorbutico di quando gira magro.
✔migliorano sensibilmente anche gli alti regimi, si guadagna un po' di allungo.
✔ i consumi restano sostanzialmente invariati (aumentano lievemente solo 
se presi dal motore più invitante si tiene una guida più aggressiva).
✔ Tutti questi pregi divengono ovviamente ancor più graditi per chi monta uno scarico aperto e con la modifica recupera un po' lo smagrimento ai bassi regimi.
✔ Stesse considerazioni per chi monta un filtro più permeabile 
che lascia respirare meglio il motore, attenuando un freno dinamico all'aria aspirata.

 

Perchè i consumi non aumentano o possono anche diminuire

Nelle moderne gestioni elettroniche, è stata inserita la sonda lambda sullo scarico per tenere controllata la corretta carburazione.

Sono ammesse deviazioni solo nei transitori (apri e chiudi del gas), ossia quando serve più carburante, mentre a gas costante il ciclo lambda riporta tutto a valori stechiometrici. Questo spiega perchè, modificando il segnale della IAT, la benzina iniettata aumenta solo quando serve, nelle accelerazioni e non nella guida rilassata.

Potendo guidare usando una marcia più alta, grazie alla maggiore coppia disponibile, il surplus di iniezione viene compensato.

In alcuni casi si ha addirittura un aumento di rendimento, come hanno sperimentato i guidatori meno nervosi.

 

Roba da acquolina in bocca sia per gli smanettoni ma anche per chi vuole solo un po' più di brio.

Adesso vi spiego come fare.

la modifica

basetta della mia prima centralina home made

La IAT è una NTC ovvero una resistenza che aumenta di valore col diminuire della temperatura

Se vogliamo aumentare la benzina bisogna far credere che l'aria sia più fredda e quindi aumentare questa resistenza.

Basterà inserire una resistenza in serie al sensore (oppure un potenziometro se si vogliono provare diversi livelli di aumento).

Per non dover tagliare il cavo originale mi sono procurato due connetori bosch uguali a quelli del cablaggio di serie (maschio e femmina) in cui inserire la resistenza.

Non conoscendo la resistenza da usare, me ne sono procurato una dozzina di diverso valore, tra i 500 e i 5000 Ohm, per poter fare tutte le prove del caso.

Già dai valori più bassi si iniziavano a sentire i primi benefici (un po' di brio e diminuito on/off) e man mano che aumentavo i valori migliorava ancora.

Come facevo a sapere quale era il valore massimo e quel era il valore migliore? Non potevo neanche chiederlo sui forum perchè ogni moto ha un sensore diverso e una logica propria di interpretazione e quindi cambiano anche i valori di correzione opportuni.

Il modo migliore di agire era usare un potenziometro (e qui l'idea di centralina aggiuntiva diventava più concreta e attraente).

Per sapere il valore esatto che stavo applicando preferii usare un selettore a manopola a 12 scatti e 12 resistenze (come se fosse un potenziometro ma a incrementi discreti e identificati in modo preciso).

Quello che ne uscii fuori fu la centralina che si vede all'inzio di questa pagina. Una gran soddisfazione, se non altro per gli occhi e per l'ego.

schema di principio della modifica, applicabile su tutte le moto e auto a iniezione

limiti dei potenziometri

Tutto ok, questa è la centralina che fa in tutto e per tutto quello che farebbero quelle commerciali, va bene, e realizzarla costa poco.

Adeguando la taratura del potenziometro potete riutilizzarla più volte su moto diverse.

Se non avete voglia di costruirvela, troverrete sicuramente qualche smanettone in rete che ve la fa per poche decine di euro, risparmiando un bel po' di soldini rispetto a quelle retail.

Analizziamo però i risultati in modo più tecnico perchè ci sono 2 cose da tenere presenti per ottenere il massimo da questa modifica.

1) i motori a benzina danno il meglio se lavorano con un preciso rapporto stechiometrico, per cui dare troppa benzina o troppo poca non darà risultati eccellenti

2) misurando la curva di resistenza delle IAT (tutte, anche se cambiano i valori assoluti) ci si accorge che non hanno un andamento lineare, ma esponenziale, per cui, al diminuire della temperatura l'incremento di resistenza aggiuntiva deve essere via via maggiore.

Una resistenza fissa va bene a una certa temperatura e non va bene alle altre e anche con un potenziometro dovreste giocarci continuamente al variare del clima.

Se non si rispettano queste 2 considerazioni l'incremento percentuale di benzina varierà continuamente col clima (oggi 10% in più domani 5% tra un mese 2% ecc...) Sarà sempre qualcosa in più rispetto all'originale, sempre meglio di nulla, ma è un modo veramente rozzo di ottimizzare una cosa che grazie all'iniezione elettronica può essere molto precisa e dare sempre il 100% delle sue potenzialità.

Qui trovate un approfondimento tecnico su come modificare correttamente il segnale IAT.

andamento non lineare della resistenza della iat originale che limita l'efficacia delle modifiche con potenziometri

La soluzione

plug con NTC secondaria da mettere al posto della scatolina

Sembra una sfida ardua trovare una resistenza che aumenti e diminiusca da sola quando serve e invece è di una banalità disarmante.

Basta usare una seconda NTC al posto del potenziometro e farà tutto da sola, non servirà più neanche la manopolina di taratura (anche se averla sulla scatolina faceva tanto figo), l'unica premura sarà posizionarla più vicino possibile all'entrata dell'airbox per rilevare una temperatura simile a quella realmente aspirata (per avere una regolazione della massima coerenza)

A questo punto non serve neanche più la scatolina, basta una prolunga che porti la seconda NTC dove serve.

Naturalmente ho realizzato anche questa variante, con ottimi risultati e una erogazione ulteriormente migliorata e costante al variare del clima.

Niente di nuovo a dire il vero, perchè sono presenti in commercio anche queste varianti evolute di "centralina aggiuntiva" e sono acquistabili a prezzi simili alle scatoline.

Quindi anche in questo caso se non avete voglia di costruirvela potete tranquillamente comprarle griffate o dai soliti smanettoni a prezzi inferiori (io stesso ne ho fatte diverse a suo tempo per alcuni amici).

Perchè ci vuole la NTC giusta

ci sono un po' di considerazioni da fare a questo riguardo.

1) ci interessa ottenere un rapporto stechiometrico ottimale (questo dovrebbe interessarci sempre, anche usando un potenziometro)

2) una volta individuata la NTC col valore corretto bisogna che si comporti nel modo giusto in un arco ampio di temperature (altrimenti ritorniamo ai problemi delle resitenze fisse)

Per la prima condizione teniamo presente che il rapporto stechiometrico ideale è di 14,7 parti di aria per 1 di benzina, ma che quello a cui i motori erogano le massime prestazioni è un po' più grasso intorno ai 13,5.

Per cui, ammesso (ma non è sempre così) che la carburazione di serie sia quella ideale a tutti i regimi, dovremmo produrre in prima approssimazione un ingrassamento che arrivi anche al 7-8%.

Un altra informazione utile è che la densità dell'aria aumenta col diminuire della temperatura, di circa il 3% ogni 10°C. Volendo ottenere, ad esempio, un 6% di ingrassamento si dovrebbe simulare una temperatura più bassa fino a circa 20°C (il margine di incremento varia in base a diverse caratteristiche tecniche del motore in questione). Volendo andare coi piedi di piombo si può partire con valori più miti per arrivare a quello migliore a seconda del motore in esame.

Per soddisfare il secondo requsito dobbiamo sapere che non tutte le NTC a parità di valore nominale hanno la stessa curva, a noi ne serve una con una curva molto alta a freddo e molto bassa a caldo, in modo che arricchisca coerentemente, altrimenti avremo dei decadimenti di prestazioni col cambio di stagione.

Il parametro che descrive questa curva è chiamato Beta e indicato in K, ed è identificativo delle caratteristiche del componente.

Questo parametro è poco noto, ma è fondamentale. Se mettene una NTC qualsiasi, anche con valore di resistenza adeguato, con Beta troppo basso, la carburazione non sarà più coerente con il clima. In questo caso ci saranno incrementi indiscriminati, che di solito si risolvono in una carburazione troppo grassa nella magior parte del campo di utilizzo. 

I primi segni evidenti di un Beta scorretto sono la tendenza ad avere bassi regimi corposi ma allungo scarso e consumi molto aumentati.

Quindi non sottovalutate la scelta della NTC giusta. Uomo avvisato......

Ci sono delle formule complicate per calcolarlo in base alla IAT da modificare e al range di temperatura utile. In questo caso specifico della mia moto serviva NTC con Beta superiore a 4200K, ma ci vorrebbe anche più alto per incrementi maggiori di simulazione.

Ultima avvertenza importante: le NTC devono essere smaltate o avere un involucro epossidico. quelle ceramiche nude sono sensibili all'effetto dell'umidità dell'aria, che le fa salire molto rapidamente di valore, rendendo ancora una volta troppo grassa la carburazione con tutti i problemi descritti sopra.

 

 

comparazione tra le risposte tra diversi tipi di NTC, come si vede a seconda del valore cambia completamente il rapporto tempertura/resistenza e quindi la corretta calibratiura della carburazione

Ok quale NTC uso?

alcuni "belinassu-plug" fatti in casa per gli amici del forum.

Ora sappiamo di quanto dobbiamo falsare la rilevazione. Quale NTC compro?

Il valore nominale delle NTC è riferito a 25°C quindi useremo questa temperatura come riferimento.

Il valore della NTC da aggiungere è quello che la sonda originale avrebbe alla temperatura che desideriamo simulare, meno quello nominale a 25°C.

Se la IAT è da 5 kOhm (a 25°C) e vogliamo simulare 20°C in meno, basta misurarla dopo averla portata a 5°C (25°meno 20°C). La mia misura a 5°C è circa 13 kOhm quindi devo aggiungere una NTC da 8 kOhm. Il Beta, come ho calcolato prima, deve essere adeguatamente alto (questo parametro è fondamentale o avrete bassi rendimenti a climi freddi e troppa benzina all'arrivo del caldo).

In questo modo ho costruito il mio primo "power-plug intelligente" che poi si è rivelato superiore a quelli commerciali, e ad un costo molto più sostenibile.

Ne ho fatti diversi per amici e conoscenti bikers, tutti molto soddisfatti, anche quelli che già avevano montato una centralina regolabile con manopoline o un plug commerciale (evidentemente non tutti sono correttamente studiati e sviluppati, ma sono solo frutto di operazioni di marketing).

 

L'evoluzione definitiva della modifica: tutto in uno (SMART IAT)

iat originale modificata con una serie di ntc aggiunte per ottenere il valore corretto stabilito.

Cercando di migliorare ulteriormente la modifica, ho razionalizzato che nel momento in cui mettiamo una seconda NTC all'esterno dell'airbox, la centralina riceverà un segnale di temperatura aria ibrido.

Questo avviene perchè, mentre la IAT originale legge la temperatura dell'aria che effettivamente viene aspirata dal motore, quella secondaria, che opera la correzione, fa una rilavazione approssimativa perchè è posizionata all'esterno e non sappiamo quali interferenze può ricevere.

Le moto hanno tutte geometrie diverse, quindi ci può essere la vicinanza di un radiatore, del sistema di scarico o di aria il cui stato è influenzato da varie turbolenze.

Il "gradino evolutivo" successivo è non usare più un "plug esterno", ma modificare direttamente la IAT originale mettendo la seconda NTC al suo interno, per avere un punto di rilevazione unico ed efficace.

Quindi ho comprato una nuova sonda originale, l'ho aperta e ho scollegato la NTC originale contenuta in essa.

Invece di saldare la seconda NTC in serie alla originale, è più sensato ricalcolare il valore della NTC risultante dalla loro somma, e usarne direttamente una sola, con i parametri che ci servono, per ottenere esattamente la carburazione più redditizia ad ogni variazione di clima e temperatura.

Nella immagine in alto a destra si vede una IAT in fase di sviluppo, con diverse NTC combinate per ottenere un valore specifico.

Quando l'involucro esterno viene richiuso, la sonda ritorna identica all'originale e sulla moto non è visibile nessun cablaggio o dispositivo. La modifica non è visibile dall'esterno, neanche da un occhio esperto (questa cosa farà gola a chi ha una moto ancora in garanzia).

sensore originale della temperatura dell'aria aspirata (BMW Moto Serie F, K e R)

Risultati definitivi e rullata finale su banco inerziale

Come mi aspettavo con questa ulteriore evoluzione le prestazioni sono migliorate ulteriormente e anche l'erogazione, a tutti i regimi e aperture di gas.

La sensazione di guadagno di potenza e coppia era tale da non capacitarmi che si potesse ottenere con un intervento così economico e poco invasivo.

La curiosità di quantificare questo miglioramento mi ha portato a far rullare la moto sul banco inerziale e i risultati (potete vederli nel grafico di potenza e coppia qui sotto) sono stati per me sorprendenti.

Il motore ha guadagnato 1,5-2 CV e 5-10 Nm su tutto l'arco dei giri senza nessun altra modifica meccanica (moto originale).

Neanche il più blasonato e costoso impianto di scarico mi avrebbe reso tanto! 

grafici della rullata: curva rossa originale, curva blu con IAT modificata.

Come reagisce la sonda Lambda alla modifica SMART IAT (aggiornamento - Giugno 2017)

Una tipica FAQ è quanto una SMART IAT sia efficace, e come si comporta la sonda LAMBDA dopo aver modificato la carburazione in questo modo. L'obiezione comune è che la sonda Lambda "si accorga" della modifica annullando dopo un po' di tempo il beneficio avuto inizialmente.

Nello specifico molti mi hanno chiesto: "...ma dopo un po' il segnale Lambda non riporta la carburazione a quella di fabbrica vanificando l'ingrassamento ottenuto con la SMART IAT?"

La risposta ovviamente è "NO" altrimenti non avrebbe avuto senso tutta la disquisizione fino a qui prodotta. I motivi sono sostanziamente due:

1) Gli ambiti di funzionamento in cui lavorano queste due sonde (iat e lambda) sono diversi. La Lambda opera solo in certi regimi e soprattutto in "closed loop", quando il motore è a regimi costanti e ad aperture di gas costanti, mentre la IAT da il suo contributo maggiormente nell "open loop", negli "apri e chiudi". Vale a dire quando chiediamo o togliamo potenza ovvero chiediamo più benzina al sistema di iniezione (e il segnale lambda è temporaneamente ignorato dalla ECU). In parole povere calibrare un aumento di titolo benzina attraverso la IAT è una operazione razionale, farlo attraverso la modifica della lambda NO. Con questo punto vi ho anche chiarito perchè NON MODIFICO LA LAMBDA, né ritengo sensato farlo.

2) La modifica della carburazione che si ottiene con la SMART IAT è cmq relegata ad un "range" preciso. Stiamo operando su un motore che lavora in condizioni stechiometriche. Non stiamo aumentando la benzina "a naso" come si farebbe con una resistenza fissa o con dei potenziometri, ma stiamo agendo in modo preciso per non andare oltre il livello ottimale del rapporto aria/benzina che restituisce le prestazioni migliori. E con questo punto è anche svelato come mai qualcuno sostiene a spada tratta che modificare la iat sia una stupidaggine o una leggenda metropolitana. Chi ha provato con resistenze, potenziometri o NTC scorrette, ha modificato l'alimentazione "ad minchiam" (come dicevano i latini) e prima o dopo è intervenuto il feedback lambda che ha spianato tutto quello si era operato in modo sconsiderato sul segnale IAT. Capito adesso perchè i moduli aggiuntivi richiedono la disabilitazione/modifica della Lambda (e qualcuno attua erroneamente solo quella)?

Con questo paragrafo spero di aver diradato definitivamente dubbi e scetticismi sul rapporto e funzioni di lambda/iat. Saluta

 

Conclusioni

Se non avete intenzione di stravolgere la moto (o di spendere grosse cifre) per migliorare il comportamento del motore, questa è sicuramente una delle modifiche più efficaci, intelligenti ed economiche che potete fare.

E' invisibile, reversibile, e massimizza le potenzialità di tuning sul sensore IAT senza aumentare i consumi.

Naturalmente si può ottenere ancora qualcosa, modificando anche il sistema di scarico (meglio lavorare sui collettori che sul terminale) e montando un filtro aria più permeabile.

Oppure se siete esigenti come me potete rimappare la centralina originale, qualora la vostra elettronica consenta questo intervento.

Ne parlerò in un articolo dedicato QUI

Se ti è piaciuta questa scheda, o ti è tornata utile, lascia un commento qui sotto!

Puoi anche contattarmi per informazioni su info@belinassu.it

Avvertimenti e Acquisti (aggiornamento - Febbraio 2017)

La pagina è stata scritta a scopo divulgativo e alcuni lettori intraprendenti hanno già provato a modificare la sonda della propria moto o mi hanno contattato per discuterne.

Da tempo sono disponibile anche a fornire una sonda modificata in modo mirato per la moto specifica a chi ne facesse richiesta.

Questa iniziativa è nata soprattutto dopo che terze persone a me estranee, hanno cominciato proditoriamente a produrre e vendere sonde IAT modificate, delle quali io non posso conoscere ne garantire la qualità costruttiva, ne tantomeno la bontà ed efficacia della taratura.

Diffidate delle imitazioni, le sonde "Smart IAT" che modifico io vengono fornite solo tramite richiesta diretta al sottoscritto (info@belinassu.it) e non tramite terze persone o altri siti web o social network. Sonde modificate reperibili su altri "canali distributivi" sono da considerarsi copie contraffatte del mio studio e sviluppo, e non garantiscono i risultati che ho testato personalmente sul banco prova, ne tantomeno l'affidabilità nel tempo del pezzo e del suo utilizzo sulla moto.

Diffidate soprattutto di chi, per promuovere il suo operato, getta discredito sul lavoro e sulle competenze degli altri, frutto di passione e di molto tempo dedicato allo studio.

Per agevolare eventuali richieste ho aperto una inserzione su subito.it: è l'unica autentica inserita da me.

http://www.subito.it/accessori-moto/centralina-iat-belinassu-smart-iat-sensor-savona-196463017.htm

Il prezzo riportato è solo indicativo, per informazioni precise contattatemi sempre. Grazie CoolSaluta

Sensori IAT modificati su diversi tipi di moto e quad

Potete vedere tutti i tipi di sonde modificate fino ad ora in QUESTA GALLERIA e confrontarle con quella della vostra moto, per capire se la cosa si può fare e come sarebbe il risultato finale sul piano estetico e funzionale.

Buona visione!

 

Ecco una piccola rassegna di alcune sonde modificate fino ad oggi (aggiornato Giugno 2017).