Da questo mese performancemag apre una nuova finestra sulla tecnica, quella vera, raccontata da un tecnico vero. Nome in codice (per ora…) EtaBeta, che ci porterà, in modo diverso ed originale nel mondo della tecnologia motoristica e non. Tanti gli argomenti che tratteremo, anche di attualità tecnica. Un modo diverso per spiegare, con grande competenza la tecnica…da un nuovo punto di vista..
Testo a cura di EtaBeta
La rivoluzione non sempre è rumorosa, ma spesso accade che ci si risvegli in un mondo nuovo senza accorgersene… Dicono che sia già accaduto alla fine del 2012 ed a volte mi sorprendo a pensarlo davvero quando mi rendo conto di quanto sia già lontano nel tempo quel mondo di ieri, sommersi come siamo in questa realtà tragicomica del 2013.
Sicuramente sta accadendo in queste settimane nel Mondo della Vespa, nel Continente della sua versione più venduta ed apprezzata al mondo: la serie LX, progenie della ET4 di 17 anni fa. Ma cosa c’è di nuovo e rivoluzionario, dato che nessuna grancassa suona e nessun blog si lancia in post cliccatissimi?
La Rivoluzione, questa volta, è nella pancia; anzi nel cervello e nel sistema nervoso stesso della Vespa. Sono già disponibili dai Concessionari Vespe 125 e 150 LX identiche alle loro sorelle ed assolutamente indistinguibili fino al momento in cui si solleva l’ampio e praticissimo vano portacasco (che meraviglia alzare una vasca che contiene tutto quello che vogliamo ed avere a disposizione l’intero motore dall’alto, lasciando al loro posto cacciavite, brugole, torx e amenità varie !).
Piaggio ha svoltato, portando in Serie un sistema di iniezione assolutamente nuovo, pronto a funzionare in ogni mercato anche senza batteria. Il sistema di controllo Motore Piaggio PGN è stato sviluppato per affiancare e sostituire in tutto il mondo, per tutte le versioni dei suoi motori fino a 150 cc, il sistema di iniezione Magneti Marelli MIU nato e cresciuto in esclusiva collaborazione tra Marelli e Piaggio circa dieci anni fa.
Anche in questo caso c’è tanto ingegno Italiano alla base di questa novità, targate Piaggio, Magneti Marelli ed EFI Technology. Descriviamo quindi e brevemente il sistema nella sua interezza. Esso è così composto: Sistema di iniezione indiretta (port injection), Singolo iniettore doppio foro con bending Magneti Marelli IWP, Accensione a scarica capacitiva, Quadro segnali tipo “24-2” direttamente sul volano generatore, Sensore di temperatura motore, inserito sulla testa in alluminio, Sensore di temperatura aria ambiente, inserita nella centralina di controllo motore, Corpo farfallato con singola traccia TPS per il riconoscimento della posizione farfalla, diametro 28 mm, Valvola iniettore aria supplementare Bosch, per la gestione dell’avviamento, del minimo e del rientro al minimo, sonda lambda miniaturizzata Deplhi, per la gestione del titolo di miscela in loop chiuso.
La foto sopra affianca il corpo farfallato Marelli MIUG3 al nuovissimo Marelli PGN; è evidente come avere spostato la elettronica di controllo motore in una centralina separata consenta di incrementare in modo sensibile il volume occupato dal motore nel sottosella, a tutto vantaggio della capienza utile per l’utente.
Entriamo nel sistema: analisi dettagliata e visiva…
Centralina EFI Technology, ospitata nel vano anteriore dello scudo del veicolo.
Corpo farfallato Magneti Marelli diametro 28 mm e valvola iniezione aria Bosch integrata.
Sonda Lambda Delphi miniaturizzata
Cosa c’è di nuovo ed unico in questo nuovissimo sistema?
Innanzitutto la possibilità di funzionare senza batteria a bordo; ciò permette di equipaggiare in futuro veicoli a bassissimo costo, per aggredire i mercati più fruttuosi del mondo: dall’India all’Indonesia, miliardi di persone che utilizzano quotidianamente mezzi a due ruote.
Dal momento in cui si inizia a dare un bel calcio al kick starter ci sono mediamente tre o al massimo quattro giri del motore, utili a farlo scoppiare ed avviare. Poi il motore ferma la sua corsa ed il suo proprietario inizia ad andare in un rapido fuorigiri di incazzatura!
In questo lasso di tempo infinitesimo la centralina deve risvegliarsi grazie alla flebile corrente erogata dal volano (che arriva dopo l’inizio del movimento del motore …..,e non prima!), attivare tutte le sue strategie, rendersi conto di quello che deve fare (innanzitutto pilotare l’erogazione della benzina e della scintilla, ma non solo perché deve anche sovraintendere alle sicurezze del veicolo come run.stop, stampella laterale) e….farlo! Il tutto, magari, a quindi gradi sotto zero!
Equivalente ad essere svegliati con una secchiata d’acqua ed avere pochi millesimi di secondo per rispondere esattamente alla domanda di rito: “chi ha vinto il Campionato Italiano velocità 250 cc nel 1964?”. Forse anche il grande Ago avrebbe un attimo di esitazione! Ebbene, vi assicuro che essere riusciti ad ottenere questa funzionalità è un bel goal. Cercheremo di metterla presto alla prova.
Molto interessante, inoltre, la gestione dell’aria con un vero e proprio iniettore dedicato, in parallelo alla farfalla principale. La questione della gestione del passaggio effettivo dell’aria al motore è di una estrema importanza, anche se normalmente tendiamo a dimenticarcene, convinti che tutto si esaurisca aprendo o chiudendo la manetta del gas. In realtà ci sono almeno tre modi di funzionare del motore che sono affidati solo e soltanto al sistema in sé, il pilota tiene semplicemente chiuso il gas: avviamento, minimo e rientro al minimo. Si tratta di tre momenti che si ripetono indefinitamente mentre guidiamo e che si percepiscono bene solo quando non qualcosa non funziona come dovrebbe ed il motore sputacchia, tentenna, oscilla di giri o non parte!
In queste fasi il motore viene controllato agendo sull’anticipo di accensione e sulla quantità di aria che si lascia arrivare alle valvole di aspirazione. Niente di più e niente di meno. Mentre per l’anticipo di accensione è possibile fare ricorso a strategie di controllo che lo incrementano quando il motore tende a calare di giri e lo riducono quando accade il contrario (controllo in retroazione, con criterio proporzionale alla differenza tra i giri attuali ed i giri desiderati), nel caso dell’aria la cosa è più delicata.
Questo tipo di azione di controllo è molto veloce, è efficace rotazione dopo rotazione. Viene comunemente denominata “fast”, non per niente! Togliere o aggiungere aria, viceversa, è una azione che ha un effetto più lento, come è intuitivo pensare, dato che coinvolge fenomeni fisici di trasporto di massa e relative inerzie. Il controllo del motore con la modulazione dell’aria è comunemente denominato “slow”.
Approfondiamo brevemente a cosa serve e come si utilizza un controllo “slow”.
Come tutti sappiamo, da quando i corpi farfallati dei sistemi di iniezione elettronica hanno mandato in pensione le valvole dei carburatori, il comportamento dei motori al minimo è diventato sempre più stabile e, soprattutto, impossibile da regolare da parte dell’utente.
Il fondo corsa di battuta al minimo dei corpi farfallati viene regolato in fabbrica dal produttore del corpo, esemplare per esemplare, in modo da garantire una portata di aria ben definita, sempre nell’ambito di una tolleranza di produzione che solitamente si aggira nel +/- 2%. Il sistema di iniezione è tarato per funzionare con questa portata aria. Ma come si può pensare che tutti i motori abbiano la stessa “fame” d’aria al minimo?
Uno stesso singolo individuo cambia esigenze durante la sua vita; da nuovo è più “legato”, ha bisogno di più aria per girare tranquillo allo stesso regime. Con il carburatore era prassi inseguire la vita e le vicissitudini del motore regolando l’andatura ogni tanto. I sistemi di iniezione devono essere in grado di farlo da soli, senza poter modificare la posizione di zero della farfalla. In passato sono stati applicati due sistemi: Battuta della farfalla al minimo “mobile”, attuata con meccanismo elettrico e Circuito parallelo alla farfalla (fissa), realizzato con un canale ed una sorta di rubinetto parzializzatore mobile, mosso da motorino passo passo: il cosidetto “stepper motor di bypass”
La novità del sistema PGN consiste nel fatto che è stata posto in parallelo alla farfalla un canale di bypass aria che viene modulato ad alta frequenza da una valvola on-off (e non progressiva come gli stepper), alla stregua di un iniettore di aria supplementare. Pur non conoscendo le strategie che effettivamente vengono utilizzate in questa prima applicazione, possiamo dire che si aprono scenari molto interessanti, innanzitutto per la rapidità con la quale è possibile modificare l’aria aspirata dal motore ciclo per ciclo.
Ciò potrebbe fare avvicinare decisamente il classico controllo “slow” ad un controllo “fast”: molto importante! Vedremo come si comporterà sul campo tutto questo, possiamo solo rallegrarci che ancora si possano trovare tracce di voglia di innovare ed investire per il Futuro anche nel nostro Paese sempre più ammalato di malinconia. Quindi, ragazzi, occhio al sottosella delle vostre Vespa LX 125 e 150: potrebbe ospitare una Grande Sorpresa! Beh, per ora è tutto, alla prossima…
