Come funziona l'iniezione di carburante EFI Harley-Davidson

I sistemi di iniezione elettronica fanno già parte della nostra vita su due ruote. Sono più efficienti poiché producono più potenza con la stessa quantità di carburante, inquinano meno e permettono al motore di lavorare con maggiore precisione.
Spiegheremo nel modo più semplice possibile il funzionamento di base di questi sistemi sempre più avanzati.

Iniezione di carburante
Iniezione elettronica o EFI (Electronic Fuel Injection) sostituisce il carburatore nel suo ruolo di fornire al motore il carburante necessario al suo funzionamento (in linea di principio il motore rimane lo stesso e svilupperà la stessa potenza lorda, cambia solo il modo di alimentarlo) .
In un sistema EFI si distinguono 3 parti fondamentali: la centralina, i sensori e gli attuatori.

Il centralino
Chiamato anche ECM o ECU (Electronic Control Unit) è il cervello del sistema. Si tratta di un piccolo computer che comunica con gli altri componenti in modo analogico (tramite voltaggio) e anche in modo digitale, attraverso una sorta di "internet" che la moto possiede (per maggiori dettagli si può leggere questo altro articolo).

La funzione della centralina è quella di determinare la quantità di carburante e in quale preciso momento deve essere iniettato in ogni cilindro. Per fare ciò, analizza le informazioni che provengono dai diversi sensori (temperatura, RPM, apertura farfalla ...) e le confronta con tabelle o mappe scritte nella sua memoria. Dopo aver calcolato la quantità e il momento esatto, dà l'ordine di aprire gli iniettori, consentendo il passaggio della benzina alle bombole. È anche responsabile di decidere quando le candele devono accendersi, controllando l'accensione. Tutto questo diverse centinaia di volte al secondo.

Sensori o ingressi
I sensori sono responsabili di fornire tutte le informazioni di cui l'ECU ha bisogno per conoscere le condizioni in cui il veicolo (e il suo motore) sta rotolando. I principali sono:

• CKP (posizione albero motore) o sensore posizione albero motore:

Situato nel basamento del motore, il sensore distingue le scanalature lavorate sull'albero motore e ne determina la velocità di rotazione, indicando alla centralina la velocità del motore o RPM.

• CMP (Camshaft Position) o sensore di posizione albero a camme.

Indica in quale fase si trova il motore (aspirazione, compressione, esplosione o scarico) leggendo alcuni segni sull'albero a camme.

• MAP (Manifold Air Pressure) o sensore del vuoto di aspirazione.

Misura la depressione nel collettore di aspirazione, indicando all'ECM il carico sul motore e l'aria in entrata nei cilindri.

• ET (Engine Temperature) o sensore di temperatura del motore.

Situato sulla testata o sul cilindro, questo sensore segnala i gradi in cui il motore sta funzionando, quindi l'ECM sa se il motore è freddo o alla temperatura di esercizio.

• TPS (Throttle Position Sensor) o sensore di posizione della valvola a farfalla.

Attraverso questo ingresso la centralina sa quanto è aperta la manopola dell'acceleratore del guidatore. Di solito si trova vicino alla farfalla di aspirazione.

• IAT (Intake Air Temperature) o sensore di temperatura dell'aria aspirata.

Segnala la temperatura ambiente dell'aria esterna tramite il contatore posto in ingresso aria.

• Sensore O2 o sonda Lambda.

Situato nello scarico, questo sensore fornisce informazioni sulla qualità della combustione, permettendo all'ECM di sapere se la miscela è leggermente "ricca" o "magra" in tempo reale.

• Sensore di detonazione o sensore di "detonazione" del motore.

Si tratta di un minuscolo "microfono" attaccato al blocco motore che offre alla centralina la possibilità di distinguere in tempo reale le vibrazioni generate da un anticipo mal regolato, evitando conseguenze catastrofiche per i componenti interni di questa motocicletta.

• Sensore barometrico o sensore barometrico

Indica la pressione atmosferica e le variazioni di altitudine, non è più necessario regolare il carburatore se ci spostiamo dal livello del mare all'altopiano, o se cambiano le condizioni atmosferiche.

Questo sensore tende a scomparire negli ultimi anni in quanto il sensore MAP svolge anche questa funzione, appena prima di avviare la moto.

Il ciclo di input
Per comprendere tutti questi dispositivi o input insieme, daremo un esempio:
Stiamo percorrendo un'autostrada a 90 KM all'ora. L'ECM sa che stiamo andando a 2060 RPM grazie al segnale del sensore dell'albero motore. Sa anche quando il pistone di ciascun cilindro si trova al punto morto superiore dell'aspirazione controllando il numero di giri rispetto al segnale dal sensore di posizione dell'albero a camme.
L'ECM sa anche che rotoliamo "a tutto gas" attraverso il sensore di posizione dell'acceleratore, e che saliamo una leggera salita controllando i dati dal sensore MAP, conoscendo così il carico del motore. Il motore è alla temperatura di esercizio, indicata dalla tensione della sonda di temperatura del motore.
Con questi dati la centralina verifica la pressione atmosferica e la temperatura dell'aria e confronta tutte le informazioni con le tabelle delle mappe, per determinare quanta benzina è necessario iniettare nel motore nello stesso momento e quando inviare la scintilla alla candela. Prima di calcolarlo, tiene conto delle informazioni della sonda Lambda per riadattare i suoi calcoli.
Ricorda, tutto questo accade sulla tua moto centinaia di volte al secondo mentre senti la leggera brezza sul viso e decidi di accelerare ancora un po '...

Uscite di sistema
Una volta ricevute le informazioni dai diversi sensori, la centralina o ECM confronta tutti questi dati con quelli memorizzati nelle sue tabelle o mappe e dopo aver elaborato le informazioni, impartisce ordini ai diversi dispositivi di controllo o uscite in modo che il motore funzioni come dovrebbe. desiderato.
Questi sono i principali output del sistema:

• IAC (Idle Air Control)

È il motore "passo-passo" per il controllo del minimo.

Apre o chiude un passaggio d'aria nell'aspirazione in modo che il motore rimanga al regime programmato. Pertanto, per abbassare i giri al minimo devi riprogrammare il tuo tavolo.

• Iniettori

Forniscono la quantità esatta di benzina a ciascun cilindro al momento giusto.

Questa quantità viene decisa dall'ECM e la controlla aumentando o diminuendo il tempo di apertura.

• Bobina di accensione

La bobina produce la scintilla individualmente per ogni cilindro nel momento esatto.

In questo modo possiamo vedere che l'ECM oltre a controllare l'iniezione si occupa anche dell'anticipo e della regolazione dell'accensione, in modo automatico, utilizzando le informazioni fornite dai sensori.

• Sistemi di aspirazione e scarico attivi

Queste valvole aprono e chiudono l'ingresso dell'aria nel filtro e l'uscita nello scarico, servono per rispettare le normative sulle emissioni.

Se sono disabilitati, devi "avvisare" l'ECM, in modo programmatico.

• TCA (Throttle Control Actuator)

Il motore di controllo dell'acceleratore è responsabile dell'apertura dell'acceleratore di aspirazione sui sistemi con acceleratore elettronico.

In questo caso l'acceleratore funziona come un comando “scalextric”, inviando un segnale all'ECM, ed è questo che ha il compito di aprire o chiudere la farfalla attraverso il motore di controllo.

Controllo totale
Anche se sembra complesso, la verità è che con l'adozione dei nuovi sistemi di controllo dell'iniezione è possibile avere accesso contemporaneamente alla gestione dell'accensione, delle emissioni, della frenata attiva e della sicurezza ... il tutto senza duplicazioni di componenti e in modo completamente trasparente durante l'esecuzione della diagnostica del sistema, semplificandone la manutenzione.

Ad esempio, con l'ausilio dei sensori di frenata ABS l'ECM (centralina) può rilevare se si verifica uno slittamento in fase di accelerazione e decidere di attivare un sistema di controllo della trazione semplicemente modificando le uscite TCA (farfalla) e Bobina (modifica dell'accensione). , senza la necessità di parti aggiuntive.
Un altro vantaggio di cui si può già godere con alcuni centralini è l'adozione di diverse mappe (Economica, Sportiva, Città, Bagnato ...) e modificare immediatamente il comportamento del veicolo con la semplice pressione di un pulsante, con il quale si ottiene un bici più maneggevole, meno inquinante e più divertente.

Frank burguera

#mecanicaharley