mercoledì 11 gennaio 2012
Sensore TPS e mappe 3D
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
Pulizia del carburatore 2T
La frequenza con la quale eseguire una pulizia del carburatore e' variabile e dipende da come e quanto usiamo la moto.
Io solitamente colgo l'occasione nel cambio di stagione, quando magari devo gia' aprire il carburatore per correggere la carburazione smontando completamente il carburatore ed iniziando con una bella pulizia, come sotto descritta.
Si prepara un'area con alcuni stracci, un contenitore con un po' di benzina, un pennellino ed uno spray per carburatori con la relativa cannuccia in plastica.
Tutto deve essere perfettamente pulito e senza l'ombra di un granello di polvere.
Il pennellino non deve perdere le setole.
Si prende nota delle regolazioni (vite minimo e vite aria) in modo da poterle ripristinare al rimontaggio.
La moto deve essee pulita onde evitare che al rimontaggio sabbia o sporco possano cadere nel carburatore.
Dopo aver rimosso il carburatore dalla moto si lascia fuoriuscire il carburante dalla vaschetta, poi con il pennellino ed un po' di benzina si pulisce tutto il corpo esterno, i tubetti di sfiato e gli accessori montati sul carburatore (power jet, TPS, ecc.).Alcune incrostazioni resistenti o lacche si possono rimuovere con lo spray per carburatori.
Bisogna poi rimuovere la parte superiore con la valvola del gas, spillo e molla dal cavo del gas e lavare anche quelle parti singloarmente.
E' importante che tutte le parti siano perfettamente lavate, non ci devono essere granelli o morchie in nessun punto del carburatore perche' durante le operazioni successive queste particelle possono infilarsi all'interno rendendo piu' difficile la pulizia.
Non e' necessario usare l'aria compressa per asciugare il carburatore, anzi, per sicurezza onde evitare di sparare via o rovinare qualche componente e' meglio agire piu' delicatamente limitandosi ad asciugare sommariamente il carburatore con uno straccio di cotone o meglio di microfibra perfettamente pulito.
Dopo aver pulito la valvola gas e lo spillo si puo' controllare che questi componenti non siano usurati, in particolare che la valvola gas non abbia crepe e che la cromatura non si stia staccando dal supporto.
Lo spillo invece va osservato attentamente con una lente d'ingrandimento per verificare che non vi siano segni di usura sulle sue superfici, nel caso o nel dubbio e' meglio sostituirlo.
Ora e' il momento di smontare la vaschetta, verificare che all'interno non vi siano sedimenti o sabbia, si controlla che il tubetto di sfiato in ottone non sia rotto e sia perfettamente piantato nella conchiglia di alluminio (si', e' capitato anche questo) e si passa a lavare la vaschetta, le viti, i tubetti di sfiato e le mollette.
Se i tubetti di sfiato sono cotti e' ora di sostituirli.
Con la massima delicatezza si sfila il perno e si smonta poi il galleggiante e lo spillo di immissione del carburante.
Si controlla che la punta conica in gomma dello spillo non sia usurata e che la punta retrattile in acciaio non sia grippata.
Si verifica che il galleggiante non sia bucato, immergendolo completamente nella benzina per una ventina di secondi e dopo averlo estratto, scuotendolo non si deve sentire presenza di liquido al suo interno.
Si smonta l'attuatore power-jet, la vite del minimo e la vite dell'aria con le relative molle ed i piccoli o-ring che solitamente restano incastrati nel corpo carburatore.
Bisogna fare attenzione ad estrarli per non rovinarli o perderli.
mercoledì 19 dicembre 2007
Carburazione 2T
Ci sono tanti che per vari motivi non toccano mai la carburazione e si trovano poi con moto che funzionano male, bruciano candele e magari grippano anche.
Altri chiedono suggerimenti a tavolino pensando di carburare la moto per similitudini o per sentito dire o che pensano di sistemare la carburazione semlicemente agendo sulla clip dello spillo (quella che io chiamo la carburazione dei poveri). ...ed altri che cercano di risolvere problemi di carburazione azzardando interventi su altri componenti.
In tutta questa confusione un po' di chiarezza spesso aiuta.
La carburazione se affrontata nel modo giusto non è poi così terribile come può sembrare ed una volta imparato il meccanismo e fatta un po' di pratica ci si può destreggiare decentemente mantenendo la propria moto in efficienza e con un buon grado di affidabilità.
UN PO' DI TEORIA
Non voglio dilungarmi in noiosi concetti teorici, ma un paio di cose bisogna saperle perchè affrontare la carburazione significa soprattutto ragionare.
Il motore a scoppio per funzionare ha bisogno di aspirare una miscela aria-carburante in un rapporto ben preciso detto rapporto stechiometrico.
In un motore a 2 tempi viene aspirata aria e miscela di olio-benzina, però al rapporto stechiometrico contribuisce solo l'ossigeno contenuto nell'aria e la benzina.
L'olio miscelato alla benzina serve solo per la lubrificazione ed ha un tempo di accensione troppo lungo, quindi non influisce sulla combustione.
Idealmente il rapporto stechiometrico dovrebbe rimanere quello ottimale in tutte le condizioni di carico e di regime di giri, quindi il carburatore è progettato per cercare di mantenere questo rapporto.
Il carburatore è basato sull'effetto Venturi, sfrutta cioè la deperessione creata dall'aspirazione nel cilindro per far passare il carburante e l'aria di aspirazione nei circuiti dei quali è provvisto regolandone i flussi.
Per questo motivo se il motore perde parzialmente la capacità di aspirare (ad esempio per usura delle fasce elastiche) o se cambia la pressione barometrica anche la carburazione cambierà in relazione a questi fenomeni.
Inoltre l'aria viene aspirata in volume (in base alla cilindrata) e nello stesso volume di aria aspirata la % di ossigeno non è costante perchè magari viene aspirata anche dell'umidità o altri tipi di impurità quindi la carburazione può variare, in particolare la presenza di umidità riduce la quantità di ossigeno tendendo ad ingrassare la carburazione.
Similarmente il carburante aspirato contiene una certa % di olio necessario alla lubrificazione degli organi in movimento, il quale come già detto non contribuisce al rapporto stechiometrico quindi variando la % di olio anche la carburazione tenderà a variare.
Infatti un trucchetto che si usa per variare leggermente la carburazione su tutto l'arco è quello di variare la % di olio nella miscela.
FUNZIONAMENTO DEL CARBURATORE
Nell'animazione si vede il funzionamento di un carburatore KEIHIN PWK che è provvisto di tre circuiti separati.
- circuito del minimo
- circuito principale
- bypass per l'avviamento a freddo
Altri carburatori come ad esempio il PJ hanno il circuito del minimo derivato da quello principale e quindi sono composti in sostanza solo da due circuiti.
Il carburante raccolto nella vaschetta tramite l'effetto Venturi viene aspirato e se la valvola gas è chiusa passa nel circuito del minimo attraversando il getto del minimo (pilot jet) che ne regola la quantità e viene immesso nel condotto di aspirazione insieme all'aria che viene aspirata da una piccola presa nel cono di aspirazione e passa attraverso la vite dell'aria (air screw) che ne regola il flusso.
Azionando l'acceleratore la valvola gas (throttle slide) si apre e muovendo lo spillo conico (jet needle) installato su di essa apre il passaggio del circuito principale.
In questo modo il carburante aspirato dalla vaschetta passa attraverso il getto del massimo (main jet), il polverizzatore (needle jet) ed il passaggio lasciato libero dallo spillo conico e viene immesso nel condotto di aspirazione insieme all'aria che viene aspirata dal cono di aspirazione.
Il circuito di bypass (che non si vede nell'animazione) è in pratica un arricchitore e viene utilizzato per l'avviamento a freddo.
E' composto solitamente da una levetta che azionata apre un passaggio supplementare provvisto di un apposito getto ed immette una quantità supplementare di carburante nel condotto di aspirazione.
I carburatori moderni spesso sono dotati anche del circuito Power Jet che è un arricchitore comandato dalla centralina che interviene in un certo range di n° di giri.
Questo circuito è dotato di uno spillo a comando elettromagnetico che viene azionato dalal centralina elettronica ed apre un passaggio supplementare del circuito principale e mediante un getto supplementare aspira carburante dalla vaschetta e lo immette nel condotto di aspirazione.
Solitamente a questo circuito è assocciato anche il T.P.S. (Throttle Position Sensor)(trad.: sensore di posizione dell'acceleratore) che unitamente al rilevamento dei giri motore serve alla centralina per azionare il Power Jet al momento opportuno.
Le regolazioni possibili sul carburatore sono parecchie ed intervengono in modo diverso in relazione alla posizione di apertura della valvola gas.
E' per questo che è necessario valutare la carburazione riferendosi a quest'ultima e non al regime di giri motore.
Queste sono le regolazioni possibili intervenendo sul carburatore:
livello vaschetta: Variando il livello, il carburante viene aspirato in quantità leggermente differente. Un livello più basso comporta una difficoltà maggiore all'aspirazione e conseguentemente una carburazione più magra.- vite del minimo: regola la posizione della valvola a gas chiuso e quindi anche il regime minimo di giri. Spesso si tende a lasciare questa vite troppo aperta ed a gas chiuso il motore tende a "svuotarsi" troppo. Meglio tenerla sempre in modo che la moto tenda a tenere il minimo.
- getto del minimo: regola il carburante dal minimo fino a circa 1/4 di gas (vedi grafico)
- vite dell'aria: regola il flusso d'aria nel circuito del minimo (vedi grafico). La regolazione va da 1/2 giro (tutto chiuso) a 2 giri, 2 giri 1/2; se per correggere si deve andare oltre questo range significa che il getto del minimo non è adeguato. Aprendo si smagrisce la carburazione, quindi se si deve andare oltre i 2 giri significa che il getto del minimo è troppo grande; ragionamento inverso per ingrassare.
- taglio della valvola gas: è quell'arcuatura che si vede sulla valvola al lato aspirazione e viene scelta dal costruttore del motore in base a prove fatte al banco. Interviene regolando l'aria nel passaggio tra circuito del minimo e circuito principale (da 1/8 a 1/4 di gas) Normalmente non è necessario modificare il taglio della valvola.
- diametro dello spillo: regola il carburante nel passaggio tra circuito del minimo e circuito principale (da 1/8 a 1/4 di gas). Aumentando il diametro lo spazio per il passaggio del carburante si riduce, quindi la carburazione si smagrisce.
- conicità dello spillo: Determina la progressione di lavoro del circuito principale (da 3/8 a 5/8 di gas). Solitamente non è necessario modificarla
- lunghezza spillo (posiz. clip): regola il punto dove inizia a lavorare il circuito principale (da 3/8 a 5/8 di gas).
- polverizzatore: Solitamente è cianfrinato nel corpo carburatore e quindi non si può sostituire, come invece avviene su alcuni modelli di carburatore. Il polverizzatore determina la dimensione delle "goccioline" di carburante e quindi ha una notevolissima influenza sulla carburazione.
- getto del massimo: regola il carburante nel circuito principale da 3/4 a tutto aperto.
- power jet: Come già detto è un arricchitore che interviene ad un certo regime di giri in funzione della posizione della valvola gas ed il funzionamento è impostato nella centralina. Il diametro di questo getto viene definito dal costruttore durante le prove al banco e normalmente non è necessario modificarlo. Se necessario si deve far riferimento al manuale di uso e manutenzione della moto.
- T.P.S.: E' un potenziometro che mediante un rinvio meccanico si muove unitamente alla valvola gas. L'unica regolazione possibile è l'offset, che va fatto seguendo le prescrizioni citate nel manuale d'uso e manutenzione della moto.
Prima di iniziare a controllare la carburazione è opportuno che il carburatore sia pulito in tutte le sue parti interne, in particolare nei passaggi del circuito del minimo che per le ridotte dimensioni tendono ad ostruirsi molto facilmente.
Da ricordare sempre: se ci sono altri problemi può essere difficile o impossibile carburare correttamente la moto, quindi prima di iniziare è bene essere sicuri che non vi siano le seguenti situazioni:
- Falsa aria aspirata dalla tenuta di banco del volano
- Olio aspirato dalla tenuta di banco lato frizione
- Perdite acqua dalla testa
- Valvola di scarico bloccata
- Problemi di accensione o all'impianto elettrico
- Lamelle aspirazione rotte o con scarsa tenuta
- Carburatore sporco
- Presenza di acqua o sporco nel carburante
Verificare che il filtro aria sia perfettamente pulito e che il fonoassorbente nel silenziatore sia in buone condizioni.
Tutte le regolazioni vanno fatte a motore caldo e sempre una per volta anche se scoccia continuare ad aprire e chiudere il carburatore.
Per avere dei risultati confrontabili tra loro è necessario tenere traccia della temperatura, umidità, altitudine.
Ovviamente si dovrà usare sempre lo stesso tipo di candela, la stessa % di olio e filtro aria sempre pulito.
Per i neofiti della carburazione suggerisco di prendere un pezzo di nastro da carrozziere ed attaccarlo al bordo interno del comando gas, fare un riferimento sulla manopola e scrivere sul nastro le posizioni: CHIUSO, 1/4, 1/2, 3/4, FULL alle varie posizioni della manopola dell'acceleratore.In questo modo risulta molto più facile capire dove sta lavorando il nostro carburatore.
COME CARBURARE
Se non ci sono riferimenti o se la carburazione attuale è inaccettabile conviene partire dal setting di serie.
Mentre si apre il carburatore per effettuare la pulizia si controlla e si prende nota dei getti installati, del tipo di spillo, della posizione della clip, del taglio della valvola gas, ecc.
Prima di chiudere la vaschetta del carburatore si controlla e si annota il livello.
Per vedere come effettuare questa operazione si rimanda a questo post --> http://charlie-mix.blogspot.com/2007/05/livello-vaschetta-carburatore.html
Ora possiamo rimontare il carburatore, scaldare la moto ed iniziare la verifica della carburazione.
Prima di tutto conviene regolare convenientemente la vite del minimo avvitandola fino a quando la moto tende a tenere il minimo.
Se si lascia la vite troppo aperta la valvola gas si chiude completamente ed in rilascio il motore si "svuota" troppo ed all'apertura fa più fatica a riprendere i giri.
Ora si passa a regolare la vite dell'aria.
Si tiene la moto sul cavalletto, leggermente accelerata con la manopola del gas in una posizione fissa.
Partendo da tutta chiusa si apre la vite di 1/2 giro si aspetta 5-10 secondi, poi si apre di un altro mezzo giro, fino a quando il motore continua a salire di giri.
Ad un certo punto anche aprendo ulteriormente la vite il motore non salirà più di giri; trovato questo punto si torna indietro di mezzo giro.
Se la vite è regolata giusta dal minimo appena si apre il gas (fino a 1/4) il motore deve risultare pronto e non fiacco o affogato. Se per regolare si deve chiudere tutta la vite o aprirla oltre i 2 giri (da tutto chiuso) significa che il getto del minimo non va bene e va sostituito prima di proseguire il lavoro.
Aprendo la vite si smagrisce, quindi oltre i due giri bisogna mettere un getto più piccolo; viceversa per ingrassare.
A questo punto si fa qualche giro su terreno pianeggiante cercando di "sentire" la carburazione nelle posizioni da 1/4 a 3/4 di gas e si passa così alla regolazione dello spillo conico. . Come abbiamo potuto vedere lo spillo provvede a tre regolazioni distinte (diametro, conicità e lunghezza). La conicità solitamente non si cambia, quindi va bene quella prevista di serie a meno di non avere problemi nel passaggio tra il circuito del minimo e quello principale. Se a circa 1/4 di gas la carburazione non è a posto possiamo sostituire lo spillo con uno di diametro differente (più grande per smagrire e viceversa). Per regolare la carburazione da circa 3/8 fino a circa 3/4 si interviene invece sulla lunghezza spostando la clip sulle varie tacche dello spillo.Le tacche si contano per convenzione sempre partendo dall'alto.Scendendo di posizione lo spillo si accorcia e quindi la carburazione si ingrassa.Potrebbe capitare che la carburazione sia leggermente grassa su una tacca e leggermente magra sull'altra.In questo caso si cambia lo spillo con uno avente lunghezza differente, nel quale le tacche vanno a cadere esattamente a metà tra quelle dello spillo di prima.
Ora che abbiamo la carburazione ok fino a 3/4 di gas possiamo occuparci del getto del massimo.
Per verificare il lavoro fatto è sempre buona norma tenere sotto controllo il colore della candela che ci dà indicazioni utili anche sulla carburazione a gas parzializzato.
Durante la valutazione della carburazione si devono anche tenere in considerazione le variazioni atmosferiche (altitudine, temperatura, umidità).
Se ad esempio abbiamo la carburazione leggermente grassa ma stiamo andando verso la stagione fredda possiamo considerare che la diminuzione della temperatura tenderà a smagrire la carburazione riportandoci automaticamente in una condizione ottimale senza fare alcuna modifica.
Nel grafico vediamo come varia la carburazione al variare delle condizioni atmosferiche ed il relativo fattore di correzione.
Thanks to:
http://justkdx.dirtrider.net/carbtuning.html
mercoledì 2 maggio 2007
Livello vaschetta carburatore
Dopo aver smontato il carburatore ed aver tolto la vaschetta si gira il carburatore con il galleggiante verso l'alto.
Si tiene il corpo carburatore con la mano sinistra e con la destra si muove il galleggiante osservando la paletta che spinge lo spillo di immissione carburante.
Questo spillo termina con un perno retrattile caricato a molla; bisogna muovere il galleggiante e trovare la posizione nella quale la paletta tocca il perno ma senza spingerlo.
A questo punto con la mano sinistra oltre a tenere il carburatore si tiene bloccato il galleggiante in posizione, può essere utile a questo punto farsi dare una mano da un amico.
Con il galleggiante in posizione si prende la misura della distanza tra il piano d'appoggio della vaschetta sul corpo carburatore e l'estremità superiore del galleggiante.
Dopo aver modificato la posizione della paletta è necessario ripetere la procedura effettuando una nuova misurazione.
Più il livello è basso (distanza superiore allo standard) e più la carburazione risulterà magra, e viceversa.
In applicazioni particolari, come ad esempio su piste di SuperCross molto bucate, è conveniente tenere il livello vaschetta molto alto in modo da evitare eventuali vuoti dovuti a scuotimenti di carburante nella vaschetta.
