Sensore TPS e mappe 3D

In questo post vorrei dire due parole su quell'aggeggio spesso poco conosciuto che risponde al nome di TPS (Throttle Position Sensor) (trad. sensore di posizione dell'acceleratore).

La sua attuale presenza sulla maggior parte dei carburatori nasce dallo sviluppo delle centraline di accensione di recente generazione e per capirci meglio credo sia opportuno fare un po' di storia senza annoiarvi entrando troppo nel dettaglio.

Il circuito di accensione della candela di per se e' piuttosto semplice, ed e' composto da sempre da un volano nel quale sono inseriti dei magneti e che ruota su (o dentro) uno statore dotato di alcune bobine.
La rotazione dei magneti produce una tensione ai capi delle bobine che viene inviata alla bobina AT (Alta Tensione).
Al capo alta tensione e' collegata la candela che ha il compito di produrre una scintilla che innesca lo scoppio e quindi la combustione.
Il giochetto per avere la massima resa del motore sta nel gestire il momento nel quale deve avvenire lo scoppio.
Ai tempi che furono il circuito di accensione, per innescare la scintilla utilizzava le cosiddette "puntine" che erano dei contatti platinati azionati da una camme posta sull'albero motore.
Le "puntine" avevano pero' un sacco di limiti che non vi sto ad elencare e quindi a fine anni '70 iniziarono ad entrare in gioco le centraline elettroniche.
Queste centraline in pratica utilizzano un pickup posizionato di fronte al volano con un certo angolo radiale e ad ogni giro del volano il pickup produce un impulso che viene inviato alla centralina, la quale lo gestisce dando in uscita una tensione ad impulso che genera nella bobina AT l'impulso che fa scoccare la scintilla nella candela.
Variando la posizione angolare del pickup varia l'anticipo d'accensione.
Fin qui tutto bene, ma si e' visto che il motore a seconda del regime di rotazione e del carico avrebbe bisogno di un angolo di anticipo d'accensione (riferito al p.m.s.) differente e che quindi dover scegliere un angolo di anticipo fisso significa scendere ad un compromesso per non penalizzare troppo il rendimento agli alti ma neppure ai bassi regimi.
Nelle prime accensioni elettroniche che avevano solo dei circuiti analogici, l'angolo di accensione era infatti fisso e bisognava scegliere un valore di anticipo che potesse garantire un rendimento del motore accettabile per tutti i regimi di rotazione e per tutti i carichi.
Con la diffusione dei microprocessori e della miniaturizzazione dei componenti elettronici hannmo iniziato a circolare le centraline elettroniche regolate da microprocessore, nelel quali e' inserita una cosiddetta "mappa" che non e' altro che una tabella nella quale e' definita una griglia di valori di regimi di rotazione ai quali sono associati opportuni valori di anticipo d'accensione.
Sono le cosiddette mappe 2D, cioe' a due dimensioni.
Se infatti mettiamo questa tabella in grafico vediamo che l'angolo di anticipo varia con il variare del numero di giri seguendo una certa curva, chiamata curva di anticipo.

Bene.

Da fine anni '90 si e' visto pero', nell'ottica di un migliore sfruttamento del motore, che l'anticipo puo' essere ulteriormente ottimizzato tenendo in considerazione anche il carico del motore.
Viaggiare a gas chiuso in una discesa su un prato piuttosto che a gas spalancato in mezzo ad un fangone comporta infatti una situazione ben differente dal punto di vista della combustione e quindi anche dell'accensione.
Per fare cio' e' stato aggiunto un potenziometro conosciuto come TPS sul carburatore che da' alla centralina un segnale proporzionale alla posizione della valvola del gas.
Con questo segnale la tabella dei valori di accensione non associa l'angolo di accensione solamente al regime di giri, ma anche alla posizione dell'acceleratore.
Nasce cosi' la mappa 3D, cioe' tridimensionale.

La tabella messa in grafico infatti mostra angoli di anticipo che variano non solo in base al numero di giri, ma a parita' di numero di giri variano in funzione della posizione dell'acceleratore.
Da cio' si capisce l'importanza del TPS e della sua regolazione.
Un potenziometro TPS rotto o starato infatti provoca un funzionamento dell'accensione spostato o addirittura ridotto a due dimensioni, con le influenze del caso.

Thanks to: wikipedia