1 - | Descrizione impianto

Informazioni generali sul sistema iniezione - accensione
L'accensione e l'iniezione con controllo elettronico integrato (una sola centralina), permettono di ottimizzare le prestazioni e l'erogazione del motore a ciclo otto, riducendo il consumo specifico e le sostanze inquinanti presenti nei gas di scarico. Con questi sistemi viene infatti garantita una accurata regolazione del rapporto aria-carburante e la gestione ottimale dell'anticipo dell'accensione.
Questo impianto è costituito da tre circuiti distinti:
Circuito carburante
Circuito aria aspirata
Circuito elettrico (con centralina, sensori e attuatori).
Influenza del rapporto aria-carburante e dell’anticipo accensione
La corretta gestione del rapporto aria-carburante e dell’anticipo di accensione è alla base del funzionamento ottimale del motore.
Il rapporto aria-carburante è dato dal rapporto, in peso, di aria e di benzina aspirati dal motore: il rapporto ideale o stechiometrico, è quello che determina la combustione completa. Aria in eccesso o aria in difetto danno luogo rispettivamente a miscela povera o miscela ricca, che influiscono sulla potenza e sul consumo, oltre che sulle emissioni dei gas di scarico.
Il controllo elettronico dell’anticipo dell’accensione permette di ottimizzare le prestazioni del motore, la potenza massima, i consumi e le concentrazioni dei gas inquinanti allo scarico.
Il controllo elettronico dell’anticipo, integrato con quello dell’alimentazione, permette di realizzare il miglior funzionamento del motore in tutte le condizioni di utilizzo (avviamenti a bassa temperatura, fase di riscaldamento, fasi transitorie di accelerazione e decelerazione, motore in condizioni di carico parzializzato, pieno carico, regime del minimo).
Sistema iniezione-accensione Siemens M3C
Il sistema di iniezione-accensione Marelli è del tipo “alfa/N”, nel quale il regime del motore e la posizione farfalla vengono utilizzati come parametri principali per misurare la quantità di aria aspirata; nota la quantità di aria si dosa la quantità di carburante in funzione del titolo voluto. Altri sensori presenti nel sistema (sensore motore, pressione aria aspirata, temperatura aria, temperatura motore e sonda lambda per il controllo del CO) permettono di correggere la strategia di base, in particolari condizioni di funzionamento. Il regime motore e l’angolo farfalla permettono inoltre di calcolare l’anticipo di accensione ottimale per qualsiasi condizione di funzionamento. La quantità di aria aspirata da ogni cilindro, per ogni ciclo, dipende dalla densità dell’aria nel collettore di aspirazione, dalla cilindrata unitaria e dall’efficienza volumetrica.
Per quanto riguarda l'efficienza volumetrica, essa viene determinata sperimentalmente sul propulsore in tutto il campo di funzionamento (giri e carico motore). Coi valori cosí ottenuti si costruisce una mappa memorizzata nella Flash Eprom della centralina Siemens M3C, per la gestione dell'iniezione. La Flash Eprom è programmabile tramite linea CAN. Il comando degli iniettori è del tipo “sequenziale fasato”, cioè non vengono azionati parallelamente. L'erogazione del carburante può cominciare per ogni cilindro dalla fase di espansione e protrarsi fino alla fase di aspirazione già iniziata. La fasatura di fine erogazione (istante di chiusura degli iniettori) è contenuta in una mappa specifica, memorizzata sempre nella Flash Eprom della centralina elettronica. L'accensione è statica a scarica induttiva con controllo del “dwell” per assicurare la carica ad energia costante delle bobine. I moduli di potenza per l'alimentazione delle bobine sono incorporati nell'hardware della centralina e le curve di anticipo sono memorizzate sempre nella Flash Eprom. Le bobine e i moduli di potenza vengono controllati dalla centralina, che elabora l'anticipo di accensione.
Note
Per il controllo dei componenti e dei relativi cablaggi dell'impianto iniezione-accensione utilizzare lo strumento di diagnosi “DDS” seguendo le indicazioni riportate al paragrafo “Diagnosi guidata” (Sez. D 5).
Legenda schema posizionamento sensori

1 | Centralina iniezione

2 | Relè iniezione

3 | Pompa carburante

4 | Sonda lambda (cilindro orizzontale)

5 | Sensore temperatura motore

6 | Sensore temperatura aria

7 | Bobina (cilindro orizzontale)

8 | Sensore pressione

9 | Sensore giri motore

10 | Bobina (cilindro verticale)

11 | Candela

12 | Potenziometro farfalla

13 | Iniettori

14 | Sonda lambda (cilindro verticale)

Circuito carburante
Il carburante presente nel serbatoio viene spinto nella tubazione di mandata (OUT) e quindi verso gli iniettori da una pompa posizionata all'interno di una flangia montata sulla parte bassa del serbatoio. Nella flangia è integrato anche il regolatore di pressione che controlla la pressione di alimentazione e la mantiene costante ad un valore più alto della depressione generata dal motore. Il carburante che non viene iniettato nei condotti di aspirazione, ritorna alla flangia e quindi nel serbatoio attraverso una tubazione di ritorno (IN).
Circuito aria aspirata
Il circuito aria è composto da due condotti di aspirazione (A), da un corpo farfallato (B) e da una scatola di aspirazione (C) (airbox) posta sopra al corpo farfallato.
Il sistema controllo motore (accensione-iniezione) ha una serie di sensori necessari per fare le correzioni sulla carburazione in funzione della pressione e temperatura dell'aria e del carico motore. Un sensore di temperatura aria (6) posizionato sul manicotto di aspirazione del cilindro verticale e sensore di pressione aria (5) posizionato tra la “V” del blocco motore collegato ai condotti di aspirazione, misura la pressione barometrica ed invia questa informazione alla centralina, in modo che possano essere fatte le indispensabili variazioni sulla quantità di benzina iniettata, quando vengono effettuati percorsi con andamenti altimetrici variabili (ad esempio un tragitto che inizia al livello del mare e termina in quota); inoltre permette alla centralina di effettuare le correzioni della miscela in funzione della densità dell'aria. (Considerando un volume costante di aria, quando la temperatura è alta nel volume c'è meno aria e perciò meno ossigeno, mentre quando la temperatura è bassa nel volume c'è più aria e perciò più ossigeno.
Nel primo caso la miscela va smagrita, nel secondo va ingrassata per conservare il miglior rapporto aria-benzina).
Nei tubi di scarico cilindro orizzontale e cilindro verticale sono fissate due sonde lambda (4), (14), che pilotano il sistema di controllo della miscela aria-benzina.
Sull'alberino della farfalla acceleratore del cilindro posteriore è montato il potenziometro (12) posizione farfalla, che invia in centralina un segnale indice indiretto della quantità d'aria aspirata dal motore (misura indiretta carico motore).
Fasi di funzionamento
Fase di funzionamento normale
Quando il motore è termicamente regimato, la centralina calcola i tempi di iniezione e gli anticipi dell'accensione utilizzando i valori memorizzati nelle rispettive mappe, scelti in funzione del numero dei giri e dell'angolo di apertura dell'acceleratore. Tramite gli iniettori il carburante è erogato in modo sequenziale a ciascun cilindro, con un'unica mandata durante il ciclo utile.
Fase di avviamento
Quando la chiave di accensione viene posta sulla posizione ON, la centralina elettronica attiva la pompa carburante per pochi istanti al fine di pressurizzare l'impianto idraulico di alimentazione. Vengono elaborati i segnali relativi alla apertura dell'acceleratore e della temperatura del motore. Quando il motore viene fatto girare dal motorino d'avviamento la centralina riceve anche il segnale del regime di rotazione e della fase, attivando l'iniezione e l'accensione. Per facilitare la messa in moto del propulsore viene arricchita la miscela in funzione della temperatura motore. Durante l'avviamento, l'anticipo dell'accensione è mantenuto a 0° finché il motore non è acceso. La centralina comincia poi a gestire l'anticipo stesso secondo i valori della mappatura e le necessarie correzioni dovute alle temperature aria e motore.
Fase di accelerazione e decelerazione
Durante il transitorio dell'accelerazione la centralina ingrassa la miscela per migliorare l'erogazione del motore. Questa condizione è riconosciuta controllando la rapidità con la quale il pilota apre il gas. Per ridurre le emissioni inquinanti e contenere i consumi, viene anche attuata una strategia di impoverimento della miscela durante il transitorio di una forte decelerazione, riconosciuta dalla rapidità con la quale viene chiuso il gas.