Centralina-ecu

In questo schema vediamo una parte – ce ne sono molti altri - dei componenti elettronici che sono collegati e gestiti dalla ECU, alla quale inviano segnali in tempo reale che vengono rielaborati dalla ECU per poter inviare a sua volta segnali per esempio agli iniettori,gestendo il momento ed il tempo di apertura.
Come detto, ECU si basano su un microprocessore che può elaborare gli input provenienti dai sensori del motore.
Come per tutti i computer è composta da un hardware, ossia la parte fisica, la scheda madre composta dai componenti elettronici e da un software, ossia il programma di gestione, chiamato anche “strategia” caricato dal costruttore auto.

Controllo del rapporto aria-carburante
Nei motori moderni non abbiamo più il carburatore, preposto alla corretta miscelazione aria/benzina, ma gli iniettori, dapprima azionati meccanicamente ed in seguito gestiti elettronicamente.
Gli iniettori sono comandati dalla ECU che determina la quantità di carburante da iniettare in base a una serie di letture dei sensori:
- Il sensore posizione farfalla situato sul corpo farfallato, dice alla ECU di quanto è aperta la farfalla e quindi quanta aria entra;
- Il sensore massa aria, la quantità di aria che fluisce nel motore
- La sonda lambda comunica alla ECU se la miscela è troppo “grassa” (troppo carburante rispetto all’aria aspirata) o troppo “magra” (troppa rispetto al carburante iniettato);
Con questi input, la ECU riesce a riparametrare la quantità di carburante iniettato, allo scopo di ottenere sempre la carburazione ottimale. Se c'è troppo poco ossigeno, non tutto il carburante brucia, causando una perdita di potenza, ma anche con un surplus di ossigeno, si verifica una perdita di potenza.
Come sappiamo, il rapporto di combustione ottimale per una combustione completa è pari a 14,7 parti di aria per ogni parte di benzina, ma questo rapporto non è adatto in ogni situazione. Ad esempio si raggiunge la potenza massina con un rapporto 12,5 a 1 ed in generale, ogni regime di giri e carico motore, abbisognerebbe di uno specifico rapporto stechiometrico. Spetta quindi alla ECU valutare per ogni singola situazione quale sia il rapporto stechiometrico migliore ed intervenire di conseguenza, ossia seguendo le strategie impostate dal costruttore.

Controllo di trazione e stabilità
Il controllo di stabilità è gestito dalla centralina motore, che interagisce con la centralina ABS in base ai segnali che arrivano dai seguenti sensori:
- sensori di velocità (uno per ruota), che comunica alla ECU la velocità istantanea di ogni singola ruota.
- Sensore angolo sterzo, che invia alla ECU la posizione e i movimenti del volante
- accelerometri, 3 in totale, uno per ogni asse spaziale, posizionati a centro vettura, indicano alla centralina le forze agenti sull'automobile.
- Il sensore posizione farfalla, che indica alla ECU quanta potenza è richiesta in quel momento al motore

In caso di perdita di aderenza, che la centralina percepisce elaborando i dati di velocità delle ruote e quelli degli accelerometri, la centralina interviene sia sull'alimentazione del motore, ad esempio riducendo l’apertura della farfalla riducendone così la coppia erogata, sia, tramite l’ABS, sulle singole pinze freno, correggendo la dinamica della vettura.
Esempio:
- sottosterzo – perdita di aderenza dell’anteriore - i freni intervengono frenando la ruota posteriore interna alla curva, creando un momento meccanico opposto alla sbandata;
- sovrasterzo – perdita di aderenza del posteriore - viene frenata la ruota anteriore esterna alla curva, generando sempre un movimento opposto.
Questo sistema è generalmente associato ai sistemi di controllo della trazione (TCS) e all'antibloccaggio delle ruote (ABS), essendo di fatto complementari nel mantenimento della stabilità del veicolo nelle varie condizioni di marcia, come nelle frenate più decise in curva, sul bagnato o fondo a bassa aderenza e in caso di frenata con aderenza diversa sulle ruote.

Fasatura variabile
La ECU gestisce anche la fasatura variabile delle valvole, ossia la variazione dei tempi di apertura delle valvole di immissione. Al variare del numero di giri, la ECU interviene sul sistema, variando il tempo di apertura modificando l’alzata valvole, ottimizzando il flusso d’aria in entrata aumentando la potenza ed il risparmio di carburante.

Motore Multiair
Il primo motore di serie di questo tipo è stato introdotto nel 2009 dal gruppo FCA.
In questo motore, la ECU controlla l’apertura, tramite elettrovalvole, delle valvole di immissione, gestendone alzata e tempi di apertura, rendendo superflua la presenza del corpo farfallato.
Le valvole possono aprirsi più volte per ogni fase di aspirazione, in base al carico del motore.
La ECU decide quindi la quantità di carburante da iniettare per ottimizzare la combustione.
In condizioni di carico costante, la valvola si apre, il carburante viene iniettato e la valvola si chiude.
In caso di richiesta di maggiore carico motore, l’ECU mantiene aperte più a lunghe le valvole di immissione, iniettando più carburante, consentendo un'accelerazione immediata.
L'apertura e la tempistica ottimali sono sempre raggiunte e la combustione è il più precisa possibile. Questo, ovviamente, è impossibile con un normale albero a camme, che apre la valvola per tutto il periodo di aspirazione, e sempre a piena alzata.
L'eliminazione di camme, sollevatori, bilancieri e fasatura riduce non solo il peso e l'ingombro, ma anche l'attrito, che in un motore normale significa potenza assorbita, quindi carburante buttato.
Tutto questo significa maggiore potenza a disposizione e minori emissioni