EFI

In questa pagina voglio descrivere passo passo la realizzazione di una centralina per la gestione elettronica di un motore e vedere se poi la si può far diventare un shield per Arduino Mega...

  1. Realizziamo un circuito per un lettore di Fase
  2. Lettura dei Sensori Analogici
  3. Pilotaggio di un'iniettore
  4. Comunicazione con l'esterno
  5. Calcoli da fare
  6. Meccanica
  7. Impianto del carburante

Per creare un'iniezione elettronica dal nulla bisogna aver ben chiaro:

 

Cosa vuol dire la parola?

Iniettore: è come un rubinetto dell'acqua solo che la sua portata non varia di quanto apro ma per quanto tempo lo apro e il suo controllo anzichè essere manuale è contollato da un solenoide"Elettrocalamita" che sposta un ago aprendo il passaggio e facendo passare il carburante.

 

Portata statica dell'iniettore: è il quantitativo di carburante che passa all'interno dell'iniettore in un dato tempo con l'iniettore totalmente aperto Es: 167CC di benzina in un minuto e questa varia di iniettore in iniettore anche con la stessa sigla solo che con iniettori a bassa pressione la differenza è minima allora si segue la sigla ma con le alte pressioni il gioco cambia, Addirittura per motori con iniettori molto sofisticati tipo E-tec della BRP gli iniettori sono pezzi unici ed ognuno  è accompagnato da un floppy di installazione!!!

Sensore di giri:Il sensore di giri è il sensore che indica alla centralina la posizione dell'albero a gomiti a partire dal sincronismo dato dal seguente sensore... così facendo è possibile sapere grazie ad un semplice programmino sul micro di gestione la posizione dell'albero...

Sensore di sincronismo:è posizionato sull'albero a camme nei 4Tempi mentre sui 2 tempi o si usa in abbinamento al sensore di fase sempre sull'albero a gomiti per trovare il punto in cui iniziare a contare.

Sensore di giri e fase insieme su ruota fonica utilizzato principalmente sui 2 tempi in modo da usare un solo sensore in quanto non c'è il problema del giro perso...

Ruota Fonica: é un rotore collegato al motore tipo un 'ingranaggio i cui denti quasi toccano il sensore di Fase o di giri facendo generare ad essi un piccolo segnale al passaggio di ogni dente... nei motori in cui c'è un'unico sensore per fase e giri la ruota fonica perde un dente e grazie al dente mancante e ad un circuito abbinato al sensore è possibile rilevare il sincronismo o punto 0.

Esempio di segnale in uscita da un sensore di fase ad effetto hall. Ad ogni periodo completo di sinusoide corrisponde il passaggio di un dente della ruota fonica...
In quest'altra immagine si può vedere chiaramente il dente mancante della ruota fonica dove ho il sincronismo... infatti in quel punto ho un segnale di maggior durata e tensione...

Rapporto Stechiometrico: è il quantitativo di aria che serve per bruciare un dato quatitativo di benzina Es: per la benzina è circa 15 a 1. Cioè per bruciare 1Kg di benzina abbiamo bisogno di 15Kg di aria

Attenzione!! non litri ma kg!!

inquanto 1000 litri(1m³) di aria a 30° pesa 1.165Kg e 1m³ di aria e a 0° pesano 1.293Kg, ben 130grammi di differenza!!

Sensori Analogici:

MAP:MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE da non confondere con il sensore di pressione barometrica, questo infatti è montato nel collettore dopo la valvola a farfalla mentre quello barometrico è montato solitamente direttamente all'interno della centralina propio perchè legge la pressione atmosferica.

CLT:COOLANT TEMPERATURE SENSOR è la temperatura del liquido di raffreddamento.Fondamentale per la messa in moto.

Solitamente è una resistenza che varia la sua resistenza al variare della temperatura.

MAT: MANIFOLD AIR TEMPERATURE o sensore di temperatura assoluta ovvero "la temperatura dell'aria nel collettore" unito al sensore di pressione è fondamentale per calcolare il carico del motore ed il volume di aria che entra nel collettore

TPS:THROTTLE POSITION SENSOR è la posizione della valvola a farfalla e di solito non è altro che un potenziometro propio come quello del volume di una radio...

 

Sonda Lambda:OXYGEN (O2) SENSOR misura la percentuale di ossigeno nello scarico del motore solitamente è posizionata all'uscita del collettore di scarico ed ha un uscita analogica dandoci di solito 1V a combustione perfetta... dopo metterò un piccolo grafico per capire meglio...

Cosa fà un'iniezione elettronica?

Un motore ad iniezione elettronica è un motore che ha un sistema che dosa il carburante che entra al suo interno basandosi sulla lettura di sensori  inserita in formule matematiche e sulla base di tabelle apre l'iniettore in un tempo tale da dare la benzina calcolata...

Esistono vari tipi di iniezioni ma in tutte il principio è sempre lo stesso! 

Le cose che cambiano sono il tipo di iniettore , la sua posizione,la pressione del carburante,ecc ecc...

ma bene o male il principio è questo...

Qual'è la differenza fra un carburatore ed un'iniezione?

La differenza fra un'iniezione ed un carburatore è sopratutto che per quanto un carburatore possa essere evoluto non potrà mai adattarsi ai cambiamenti dell'aria e dello stato del motore...

Un carburatore basa la propia miscela aria benzina su degli orifizi tarati sia per l'aria che per la benzina"Cicler" che permettono un'unica carburazione...

Un'iniezione si adatta alle condizione atmosferiche,alla temperatura del motore.

al carico che il guidatore gli chiede,ecc. ecc.

Così facendo ho " un cicler diverso per ogni condizione possibile immaginabile" e se non è calcolabile gli si mette una condizione speciale all'interno del software... ottengo a questo punto un motore pressochè perfetto...

in più grazie a sistemi tipo sonda Lambda posso regolare anche le emissioni adattando il tempo di apertura dell'iniettore anche in base alla quantità di ossigeno presente nelo scarico avendo sempre combustioni perfette...

Posso ad esempio:

disattivare l'alimentazione con carico negativo cioè quando ad esempio sono in discesa ed è l'auto che porta il motore...

Posso gestire la potenza del motore a mio piacimento...

insomma Come dico sempre L'UNICO LIMITE E' LA FANTASIA!!!!!

 

In cosa consiste una centralina per la gestione di un'iniezione?

Chiedo scusa per la scarsa qualità grafica del disegno ma l'importante è che faccia capire ciò che deve!

Comunque ho voluto farvi vedere con qualche blocchetto in cosa consiste una centralina prima di vedere dove sono e come funzionano ogni componente collegato al motore...

Infatti per chi ha un pò di dimestichezza con i processori si renderà conto che a livello hardware la nostra centralina non ha nulla di così complesso... anzi forse un lettore mp3 lo è di più...

Ciò che voglio vi rendiate conto che tutta la sua forza sta nel processore:nella sua velocità e nella nostra bravura nella scrittura del software...

Vi faccio un'esempio quando feci la vespa ad iniezione usai i dentini del volano per l'avviamento come ruota fonica e ne tolsi due per creare il sincronismo... siccome il volano ha circa un centinaio di dentini già a minimo avevo un una frequenza di passaggio di circa 1kHz metti che inoltre devi eseguire contemporaneamente calcoli e capire quando aprire l'iniettore o quando dare la scintilla metti pure che deve comunicare con l'esterno... capirete subito che la velocità ed il software sarà tutto...

Più avanti spiegherò qualche trucco per semplificare il software!

 

Ma tutte queste cose dove stanno montate vicino al mio motore?

1 : Centralina

3 : Bobina

4 : Spinterogeno

5 : Valvola di regolazione della pressione Carburante

6 : Sensore di detonazione

7 : iniettore

8 : CLT

9 : Sensore di Fase

10 : Sonda Lambda

11 : MAT

12 : Valvola a Farfalla

13 : TPS

14 : Motore passo passo per regolare il minimo

15 : MAP

17 : Pompa della Benzina

18 : filtro benzina

Link Per chi volesse saperne di più:

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