Premetto che quanto segue è rivolto agli utenti del forum che abbiano dimestichezza con l'elettronica e che vogliano mettersi a fare qualche prova. Mi auguro che si possa sviluppare questo thread in modo da arrivare ad un progetto definitivo targato "AstraHClub".
Gestione della pressione nel Rail
I motori common rail - come il nome stesso dice - adottano una soluzione ingegnosa per gestire l'iniezione: in un condotto comune una pompa mantiene il gasolio in pressione e la centralina comanda opportunamente gli iniettori in modo che essi debbano semplicemente aprirsi e restare aperti per un tempo determinato in modo da lasciare passare il carburante nel momento di massima compressione. Il rail ovviamente non è mantenuto a pressione costante; quando il motore funziona in condizioni di basso carico è abbastanza intuitivo che sia necessaria una minore pressione per riuscire ad iniettare la giusta quantità di gasolio, mentre sotto sforzo la pressione raggiunta in camera è molto alta e si rende necessario contrastarla in modo efficace.
Per ottenere la pressione desiderata all'interno del condotto la centralina si affida ad un trasduttore che converte il valore di pressione in un segnale elettrico (in tensione), il quale viene costantemente monitorato e confrontato con le mappe di gestione del motore. Attraverso un attuatore idraulico la centralina aggiusta l'apporto di gasolio nel rail in modo che il valore fornito dal trasduttore coincida con il valore ricavato dalla mappa.
Come funziona un modulo aggiuntivo?
Chiariamo subito una cosa importante: un motore a gasolio non funziona come un benzina. Nel nostro caso non esiste un preciso rapporto stechiometrico da rispettare, perchè la combustione avviene sempre in eccesso d'aria. Detto in altre parole, un motore diesel tenta sempre di aspirare la massima quantità d'aria possibile per bruciare tutto il gasolio immesso in camera; dal momento che non ci sono problemi di carburazione, appare evidente che basta convincere la centralina ad iniettare più gasolio per ottenere un immediato incremento di coppia!
Noi ovviamente non siamo interessati a modificare le mappe della centralina (per quello esistono i professionisti del settore) ma piuttosto vogliamo trovare un modo economico e veloce per aumentare il quantitativo totale di gasolio iniettato in camera di combustione. Sono sicuro che a questo punto il punto del discorso sia abbastanza evidente: se il tempo di apertura dell'iniettore è fissato, per aumentarne il flusso totale bisogna incrementare la pressione del getto, e dunque la pressione nel condotto comune.
Come ho scritto prima, la centralina controlla di continuo la pressione nel condotto per adeguarla alle sue mappe preimpostate e per far questo si affida alla lettura dell'uscita di un semplice sensore. Per ottenere i risultati desiderati sarà sufficiente modificare questo output in modo che esso sia minore di quello realmente acquisito dal sensore, perchè in tal modo la centralina leggerà una pressione più bassa nel rail e cercherà di innalzarla per adeguarla al valore che si aspetta di trovare per ogni determinata condizione di utilizzo del motore.
Supponiamo che l'andamento temporale del segnale fornito dal sensore sia il seguente:
Il nostro circuito di modifica dovrebbe intervenire in questo modo:
Sono sicuro che qualcuno di voi si starà chiedendo per quale motivo ho scelto di modificare il segnale lasciando inalterato il suo valore iniziale, visto che sarebbe stato molto più semplice sottrarre semplicemente un offset prefissato su tutta la curva. La risposta è molto semplice: noi vogliamo che il motore sia più reattivo quando gli richiediamo potenza, cioè quando la pressione nel rail si alza. A nulla servirebbe, infatti, modificare la pressione al minimo o ad un regime di marcia costante, perchè in queste condizioni ci possiamo certamente affidare ai calcoli degli ingegneri che hanno progettato il motore.
Sembra ovvio? Già. Purtroppo però, tutto questo ragionamento si scontra con un grosso problema: i produttori tutelano la salute degli organi meccanici da una serie di potenziali problemi che potrebbero portare ad un indiscriminato aumento della coppia motrice, introducendo nella memoria della centralina tutta una serie di mappe specifiche: limitatore di coppia, limitatore di velocità, limitatore di fumi, limitatore pressione turbo ed altri controllini disseminati qua e là. Quando si rimappa, semplicemente si interviene anche su queste mappe per evitare problemi di recovery e di fumosità eccessiva ma purtroppo noi non possiamo modifcare queste soglie di protezione. Ne deriva, facendo ad esempio riferimento al grafico poco sopra, che la centralina potrebbe rilevare una eccessiva erogazione di coppia a basso carico, cosa che corrisponde al nostro intervento di elaborazione a bassi valori di tensione. Allora possiamo pensare di modificare leggermente la risposta del nostro circuito:
In questo modo stiamo intervenendo in modo più selettivo, a valori di pressione più alti e quindi a richieste di coppia maggiori. Ovviamente, più in là cominciamo a modificare, meno il nostro intervento sarà avvertibile: si tratta di trovare il giusto compromesso tra entità dell'alterazione e soglia di intervento. Vi ricorda qualcosa? A me ricorda tanto la presenza dei due trimmer su di un certo moduletto in commercio per il nostro 1.7 CDTi...
Per il momento è tutto, spero di leggere qualche commento da parte di chi di voi potrà proporre qualche progettino. Non voglio pubblicare il mio, al momento, perchè non è testato e mi preoccupa l'assorbimento stimato al simulatore. Non vorrei che la centralina trovasse eccessiva una improvvisa richiesta di 14mA da parte di un sensore che presumibilmente prima richiedeva qualcosa intorno ai 500uA.
Teniamoci aggiornati!
