Centralina aggiuntiva o SMART IAT, QUALE scegliere ?!? Ve lo spiego qui sotto ;-)

Ottenere la carburazione perfetta su moto a iniezione sfruttando il segnale IAT

mappa di iniezione originale di moto BMW a gestione BOSCH: sono evidenti dei regimi e carichi in cui l'iniezione è minore e crea dei "vuoti"

Sarà capitato a molti sentir parlare di motore "magro" o "grasso" a seconda della messa a punto. Oppure imputare una serie di problemi di erogazione alla "carburazione magra".

Anche i meno esperti sanno che "magro vuol dire che manca benzina"; ma QUANTA ne manca? qualè il giusto livello di benzina per avere un motore che gira bene senza diventare "grasso"?

Per le leggi della chimica sappiamo che il corretto rapporto stechiometrico per una combustione completa della benzina è 14,7:1 (1 parte di benzina 14,7 di aria)

Anni di tecnica motoristica hanno insegnato che i motori rendono meglio a rapporti più bassi tipo 13,5:1 o anche meno durante le forti accelerazioni (o in motori molti spinti o turbocompressi)

L'avvento dell'inizezione ha però orientato questo parametro verso i bassi consumi e le basse emissioni, consentendo di far girare i motori "magrissimi" a volte anche intorno a rapporti di 16:1

E qui iniziano i nostri problemi, il motore gira bene, inquina poco ma eroga male e con dei vuoti e/o seghettamenti. Se anche tutto va bene, la combustione è spesso più "ruvida". 

Per ovviare a tutto ciò basterebbe riportare i valori stechiometrici a quelli ottimali , e si può fare, intervenendo sulla logica dell mappature centralina, o esternamente, ingannando alcuni sensori. 

Tipicamente si modifica il sensore della temperatura dell'aria aspirata (IAT).

I motivi sono tanti: corregge la carburazione ingrassandola (o smagrendola) al variare del clima, è facile da raggiungere, è facile da modificare (basta variarne il valore di resistenza).

La parte difficile è il COME modificarlo, va bene aumentare la resistenza del sensore, ma di QUANTO? e con quali MODALITA' ? Adesso ve lo spiego. 

Definiamo il giusto rapporto stechiometrico

Grafico di un rapporto tipico di una moto (linea blu) e di quello desiderabile per le migliori prestazioni (linea rossa).

Se misuriamo il rapporto stechiometrico su una recente moto a iniezione, vedremo che spesso è ben sopra il valore ottimale, risultando più magra, proprio in quei regimi in cui si avvertono vuoti di erogazione (tipicamente intorno ai 3-4000 giri)

la cosa migliore è portarlo dai valori intono ai 15:1 a valori più ricchi di benzina intorno ai 13,5:1

in parole povere un aumento percentuale misurato della benzina su tutto l'arco dei giri. (vedi immagine sotto)

Il tweaking del sensore della temperatura dell'aria aspirata (IAT) è utile perchè lavora proprio in modo percentuale.

Sapendo che l'aria è più densa di circa il 3% per ogni abbassamento di temperatura di 10°C (e che la centralina di iniezione arricchisce in modo corrispondente in base a questo valore),

con una simulazione di alcuni gradi °C in meno si avrà l'arricchimento percentuale desiderabile fino a valori limite definiti in via sperimentale (ogni motore e gestione elettronica è un caso a se stante).

 

Come lo ottengo con la modifica razionale del sensore IAT

curva non lineare della IAT: la resistenza aumenta molto di più a freddo che a caldo a parità di variazione in °C

Per avere un arricchimento dell' α % della miscela aria/benzina (AFR) in questo caso devo fare sempre credere alla centralina che l'aria aspirata sia più fredda di circa δ°C.

Dato che il comportamento del sensore IAT non è lineare, ma forma una curva, ci vorrà un sistema di regolazione non lineare. Ciò significa che se aumento la resistenza del sensore interponendo un resistore o potenziometro, avrò una correzione di iniezione che non sarà sempre della stessa percentuale, ma sarà maggiore con aria calda e minore con aria fredda.

Per citare un esempio, una resistenza aggiuntiva da 1Kohm darà più o meno benzina a seconda se è estate o inverno, anche se il suo valore è fisso.

Questo avviene perchè interviene su una curva, e quindi dovrebbe seguire a sua volta una curva decrescente in funzione della temperatura. In parole povere dovrebbe essere una NTC e non una resistenza. 

In prima approssimazione si può usare un potenziometro al posto delle resiestenze fisse, questo consente di agire manualmente sul valore di resistenza aggiuntivo, aumentandolo o diminuendolo a piacimento. E' bene però notare che una volta trovata la taratura giusta, sarà ottimale solo in range di temperatura ristretto di quel momento, e che bisognerà intervenire nuovamente quando l'aria sarà più o meno fredda in modo sensibile.

Questa cosa è più chiara se vista graficamente in un filmato:

Curva della IAT espressa in Ohm per gradi °C e sua manipolazione per ottenere un determinato arricchimento. Come si vede lo spostamento è sull'asse X (la temperatura) non sull'asse Y (gli ohm) come erroneamente fanno molti sistemi di tipo commerciale.

Differenze tra SMART IAT e Centraline Aggiuntive

Diverse curve di correzione di NTC e potenziometri a confronto: quale sarà quelle giusta? Solo un attenta analisi e sviluppo porta a risultati soddisfacenti

Come abbiamo visto, un modo rapido e diretto per ingrassare la carburazione senza tanti calcoli è mettere una resistenza in serie al sensore dell'aria, o un potenziometro per poter cambiare il valore a piacimento.

Questo è il sistema usato nelle "centraline" o "moduli" aggiuntivi, che mettono uno o più potenziometri in una comoda scatolina, dando anche la sensazione di aver installato un apparato elettronico più sofisticato di una banale una resistenza o trimmer.

Questi dispositivi non si possono tarare in modo definitivo, perchè regolati sempre al clima specifico del momento. A causa della necessità di regolazione in base al clima, alla lunga lasciano insoddisfatti i più esigenti, che vogliono mantenere la correzione migliore.

Il motivo è semplice: Il loro range di rendimento ottimale è limitato a determinate temperature, al di fuori delle quali escono fuori scala perdendo efficacia (aria fredda) o ingrassando eccessivamente (aria calda). E bisogna quindi agire sulle rotelle di regolazione per aumentare o diminuire il loro livello di intervento a seconda della condizione climatica momentanea.

Questa differenza si può vedere in modo più chiaro guardando un grafico animato più in basso :

LINEA BLU: Curva di risposta del sensore originale della moto

LINEA ROSSA: Come deve essere la curva di questo sensore per dare le migliori prestazioni (fedelmente replicabile con una SMART IAT correttamente dimensionata)

LINEA GIALLA: Come varia il valore se invece si mette una centralina esterna e si modifica il suo incremento agendo sulle regolazioni con i potenziometri. 

Le due curve della IAT originale e della modifica ideale sono confrontate con la risposta di diverse resistenze fisse (o diverse posizioni di un potenziometro).

Senza un intervento di regolazione, che segua costantemente la temperatura esterna, la modifica diventa rapidamente troppo grassa o poco efficace al variare del clima.

Anche in questo caso una animazione grafica spiega il concetto meglio di tante parole.

 

Le centraline aggiuntive a resistenze e potenziometri (linea gialla) correggono la curva di risposta sull'asse sbagliato, funzionando coerentemente solo in ristretti range di utilizzo (cerchiati in rosso e indicati dalla freccia). Questo è il motivo per cui bisogna tararli più volte al variare del clima, se si vuole mantenere la giusta percentuale di arricchimento.

Conclusioni

Centraline a potenziometri e la jungla delle regolazioni per adeguarsi ad ogni modifica della moto (oltre ai cambiamenti di temperatura stagionali)

Questo articolo è un corollario a quello sulla SMART IAT, per approfondire gli aspetti tecnici della modifica. Saranno ora chiari i motivi per cui è preferibile usare una SMART IAT invece di un modulo aggiuntivo esterno a trimmer resistivi.

Il vantaggio nel passare ad una SMART IAT, che di fatto integra la funzione di centralina nel sensore stesso, è anche nella discrezione e invisibilità della modifica e la totale libertà dalla necessità di effettuare noiose regolazioni.

La SMART IAT inoltre, a differenza dei potenziometri, NON HA BISOGNO DI AGGIUSTAMENTI alla taratura quando si montano SCARICHI SPORTIVI o FILTRI LIBERI, perché progettata per adeguarsi a queste variazioni in modo automatico (rileva le differenze di temperarura in aspirazione, anche se causate dalle variazioni dei flussi). Inoltre queste variazioni sono generalmente rilevate, per quanto riguarda la carburazione, dal feedback lambda, che provvede a correggere il closed loop (vera criticità di queste modifiche).

Questo è uno dei punto più controversi sul fatto che la SMART IAT non ha regolazioni esterne mentre le centraline a rotelle si. La SMART IAT non si chiama "SMART" per nulla, fa tutto da sola in quanto studiata e dimensionata correttamente in sede di progetto e non empiricamente in un garage girando rotelle "a orecchio".

L'unico caso concreto in cui potrebbero rilevarsi utili i potenziometri è quando si vuole forzare la carburazione oltre un livello corretto, per compensare un problema tecnico (sonda lambda esausta, filtro benzina occluso/pompa inefficiente, dispersioni alle bobine ecc.), che rende la ECU "sorda" a un segnale plausibile. Questo spiega quei rari casi in cui un trimmer sembra più efficace andando oltre la curva ideale della IAT. In tal caso vi consiglierei però di diagnosticare e sistemare la moto correttamente invece di forzare irrazionalmente il sensore per tamponare un problema meccanico.

Questa scheda sarà utile anche a chi è affezionato all'idea delle regolazioni potenziometri, per sapere come deve agire (in base al clima del momento) sulla sua "centralina aggiuntiva" e avere sempre il miglior rendimento possibile.

In pratica si tratta solo di far corrispondere una temperatura ad ogni tacca del potenziometro (il valore va determinato sperimentalmente da moto a moto) e avere cura di impostarla correttamente al variare della temperatura esterna (se avete un termometro sul cruscotto sarete molto agevolati in questo).

Quando non avrete più voglia di giocare con le regolazioni, montate direttamente una SMART IAT e risolvererete il problema alla radice, perchè fa tutto da sola:

- sia il lavoro di arricchimento intelligente della carburazione in open loop,

- che quello di autoregolazione al variare del clima e del setup della moto,

e voi non dovrete più preoccuparvi di pensare alle regolazioni.

 

Per chi lo desidera adesso la SMART IAT è anche acquistabile tramite lo SHOP ONLINE

Buon divertimento Sorride