Non è certo un argomento facile da spiegare nel dettaglio perché è impossibile riassumere anni di studio ed esperienza al banco prova dei nostri ingegneri, ma proviamo a dare un idea di come si svolge passo passo la procedura di riprogrammazione di una centralina motore.
Perché rimappare la centralina?
Quando un produttore sviluppa un nuovo modello deve prendere in considerazione tutte le condizioni alle quali può essere sottoposto il veicolo in ogni Nazione in cui intende venderlo. Ciò significa che invece di ottimizzare al meglio il software della ECU (Elettronic Unit Control) per offrire le migliori prestazioni e la massima efficienza, deve sottostare a dei compromessi tenendo conto di molte variabili: combustibili con specifiche chimiche diverse, variabilità delle temperature e dell’altitudine, tolleranze imposte per legge sulle emissioni e sull’ inquinamento ecc..Rimappare la centralina permette quindi al motore di esprimere il suo pieno potenziale!
Come avviene una rimappatura della centralina
Dopo queste utili premesse iniziamo dunque a vedere nel dettaglio come avviene la rimappatura di un Software.
Le moderne automobili basano il loro funzionamento su componenti elettronici e programmi software più o meno sofisticati che controllano costantemente lo stato del motore intervenendo sul suo funzionamento. Questo avviene grazie alle centraline elettroniche che sono in grado di modificare una miriade di parametri: dall’iniezione del carburante nei cilindri fino alla corretta fase della scintilla nella camera di combustione, dal completo controllo dei sistemi antislittamento in frenata, al controllo istantaneo della trazione, all’ABS e molto altro ancora.
Si tratta di un vero e proprio micro-calcolatore che, in base ad una serie di istruzioni in esso memorizzate e in base alle informazioni ricevute da vari sensori, è in grado di controllare l’accensione e l’iniezione del carburante in prima cosa e di molteplici altri parametri come funzioni secondarie. L’insieme delle istruzioni memorizzate in una centralina viene definito “mappatura”.
Per fare un esempio, la mappatura dell’accensione contiene i valori dell’anticipo d’accensione (anticipo necessario per dare tempo alla miscela aria-benzina di bruciare completamente: la scintilla della candela viene fatta scoccare con alcuni istanti di anticipo rispetto al momento in cui il pistone raggiunge il punto morto superiore, cioè la sua posizione più alta nel cilindro) tali valori saranno corrispondenti a tutte le possibili situazioni di utilizzo del motore, in modo che, istante per istante, la centralina sia in grado di richiamare la soluzione ottimale in funzione del numero di giri, della posizione dell’acceleratore, della temperatura di funzionamento e di altri eventuali parametri.
Una centralina elettronica per funzionare bene ha bisogno di precisi segnali che vengono comunicati tramite i sensori, montati in punti precisi del motore, che sono in grado di trasmettere decine e decine di segnali tra i quali ad esempio:
1.Temperatura e volume dell’ aria immessa nei cilindri.
2.Temperatura del motore.
3.Numero di giri.
4.Sensore di battito.
5.Posizione della valvola a farfalla.
6.Quantità di ossigeno nei gas di scarico
La sonda lambda (anche detta “sensore ossigeno”) è un sensore che fornisce alla centralina di iniezione le informazioni relative alla quantità di ossigeno presente nei gas di scarico, allo scopo di mantenere un’ottimale composizione della miscela aria-benzina.
Il sensore ossigeno (indispensabile nelle auto dotate di marmitta catalitica a tre vie, perché essa raggiunge la massima efficienza solo quando la carburazione è il più possibile vicina al valore stechiometrico ideale: 14,7 Kg d’aria per ogni Kg di benzina) emetterà un segnale di tensione fortemente variabile in funzione del rapporto aria-carburante.
La centralina riceverà tale segnale di tensione e correggerà continuamente la composizione della miscela (arricchendola o smagrendola).
Tra i parametri che il preparatore generalmente modifica in base ai sensori (nei motori a benzina) possiamo avere:
1.limitatore di giri
2.breakpoints iniezione
3.breakpoints accensione
4.anticipo al minimo
5.anticipo parzializzato
6.anticipo a pieno carico
7.iniezione al minimo
8.iniezione parzializzato
9.iniezione a pieno carico
10.correzione iniezione in funzione della temperatura dell’aria
11.correzione anticipo in funzione temperatura aria
Per i motori turbo ci possono essere anche:
1.pressione di boost
2.tempo di boost
3.limitatore di boost nelle prime marce
4.limitatore massima pressione turbo
La rimappatura della centralina permette di ottenere un maggiore incremento di potenza, di coppia massima, una maggiore fluidità ed elasticità di guida. L’intervento di elaborazione di questi parametri, assicura quindi una migliore erogazione della potenza-motore lungo tutto il suo arco di funzionamento, in modo particolare viene incrementata la coppia motrice ai bassi regimi permettendo di eliminare incertezze o ritardi in fase di ripresa.
Come avviene la modifica al software?
Per interagire con il Software contenuto nella centralina ci sono fondamentalmente tre metodi.
La più vecchia modalità tradizionale, che prevede l’apertura della centralina con il relativo distacco dell’eprom;
La modalità BDM, che prevede anch’essa l’apertura della centralina senza però il distacco della eprom, in questo caso ci si collega alla centralina tramite 2 o più punti di contatto senza lasciare traccia visibile dell’intervento.
Il metodo seriale che permette di utilizzare la presa diagnosi OBDII che si trovano ormai in tutte le autovetture. Utilizzando la presa diagnosi è possibile riprogrammare la centralina elettronica senza necessità di rimuoverla.
Intervenire sulle centraline di gestione motore (ECU) è un’operazione che richiede tanta professionalità ed esperienza, un’operazione che non può essere assolutamente frutto di improvvisazione e che deve necessariamente essere fondata sulla consapevolezza che i parametri sui quali ci si deve basare nell’esecuzione del lavoro sono molteplici e vari. Le maggiori difficoltà derivavano dal fatto che un propulsore muta le proprie esigenze sulla base delle diverse condizioni in cui è chiamato a lavorare. Per fare un esempio, più cresce il numero di giri maggiore sarà l’anticipo con il quale dovrà scoccare la scintilla rispetto al punto morto superiore. Tralasciando altri parametri, per sfruttare fino in fondo le potenzialità del motore è importantissimo gestire in modo preciso sia la miscela aria-carburante sia l’istante in cui scocca la scintilla, tenendo sempre conto del carico del motore (cioè, della posizione della farfalla dell’acceleratore) e del suo numero di giri.
La mappa di gestione dell’iniezione è formata da un insieme di tabelle esadecimali messe a punto da colui che ha programmato la centralina stessa. È’ su tali tabelle che si deve intervenire quando si vuole “rimappare” la centralina, in pratica riscrivendo alcune delle informazioni che in essa sono contenute e arrivando così a modificare quei parametri che danno vita alle modalità di gestione del propulsore.
Come si può ben immaginare, il lavoro di chi interviene su una centralina elettronica è un lavoro “chirurgico” che cerca di ottimizzare ulteriormente qualcosa rispetto a quel margine che i costruttori sono soliti a preservare per varie motivazioni sopraelencate.
La rimappatura della centralina permette quindi di personalizzare l’erogazione del motore su specifiche esigenze e stili di guida del cliente, consentendo anche un minor consumo di carburante.Sui motori turbodiesel in particolare modo è dimostrato che un incremento della curva di coppia si accompagna sempre ad un notevole risparmio di carburante valutabile mediamente in circa il 10% (a parità di prestazioni). Questo miglioramento verrà apprezzato già al primo rifornimento di carburante.
Quali apparecchiature servono per rimappare la centralina?
1. Personal Computer. Al giorno d’oggi, è il principale strumento di lavoro per qualsiasi azienda. È necessario utilizzare un buon computer con processore e scheda madre di ultima generazione.
2. Software dedicato. È il programma che permette di tradurre le prestazioni di un auto e la resa del motore in “dati modificabili” sotto forma di codici esadecimali e grafici. Non si tratta certo di programmi che si possono comprare nel negozio di computer sotto casa, né tantomeno di programmi economici. Questi Software vengono acquistati direttamente da aziende specializzate che lavorano esclusivamente per il nostro settore, sono necessari una licenza e svariate migliaia di euro..
3. Programmatore BDM e OBD.Esistono diversi tipi di programmatori che ci permettono di collegarci all’elettronica di ogni auto presente sul mercato, leggere il Software originale e poi scrivere il nuovo Software modificato. Queste attrezzature contengono a loro volta un Hardware e un Software che viene costantemente aggiornato per permetterci di interagire con qualsiasi elettronica (Bosch, Siemens, Magneti Marelli ecc) presente su modelli nuovissimi.
4. Banco Prova.Strumento essenziale per lo sviluppo di un nuovo programma. Grazie al Banco Prova i nostri ingegneri sono in grado di verificare i risultati ottenuti grazie alla nuova rimappatura, e di mostrare in seguito ad una rullata i valori che noi tutti conosciamo (Kw/CV per la potenza e Nm per la coppia) raggiunti dal motore. Esistono varie tipologie di Banchi Prova, a seconda del loro principio di funzionamento possono essere più o meno precisi. I banchi prova inerziali ad esempio sono strumenti di vecchia concezione ormai inutili ed ampiamente sorpassati. Essi non effettuano una misurazione di coppia e potenza, ma eseguono un calcolo matematico e restituiscono un valore impreciso e variabile tra una prova e l’altra.
Il nostro Banco Prova è di tipo “frenato”. I Banchi prova frenati sono progettati nel minimo dettaglio per sfruttare un differente principio tecnologico. La potenza viene effettivamente misurata tramite cella di carico in modo da ottenere un dato estremamente preciso. L’incremento viene misurato in una accelerazione controllata che riproduce il reale comportamento del veicolo su strada con addirittura una simulazione dinamica delle condizioni atmosferiche. In questo modo il motore si comporta in maniera identica al suo utilizzo su strada ed il dato di potenza (all’albero motore) fornito dal banco è preciso ed affidabile.
Conclusione
Dopo anni di esperienza maturata al banco prova possiamo quindi affermare che una riprogrammazione della centralina (effettuata da personale competente) non ha controindicazioni tecniche di rilievo.
I benefici sono numerosi e moltissimi appassionati negli ultimi anni possono tranquillamente confermarlo.Intervenire su un Software di gestione motore è dunque un lavoro riservato a un personale d’elite! I nostri ingegneri sono specializzati nell’informatica e nell’elettronica applicata ai motori e da quasi vent’anni operano nel settore, con numerosi successi ottenuti anche in campo agonistico.
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