le vetture stradali sono soggette alle normative vigenti in materia di controllo delle emissioni inquinanti (CO, CO2, HC, NOx). Per questo, ai carichi PARZIALI, mantengono il rapporto Aria/Benzina (o Air to Fuel, A/F) oscillante intorno a valori stechiometrici (A/F = 14.7/1) controllando la carburazione tramite il sensore di ossigeno o sonda LAMBDA.

Tramite questa tecnica, nota come strategia CLOSED LOOP (ad anello di controllo chiuso), l'elettronica innesca alternativamente nel catalizzatore le reazioni chimiche di OSSIDAZIONE (in fase magra) e di RIDUZIONE (in fase ricca) degli inquinanti, per il rispetto dei limiti di legge.

Nelle vetture stradali, solo a pieno carico la carburazione viene arricchita (strategia OPEN LOOP, ovvero ad anello aperto) e solo dopo un certo tempo dalla richiesta di potenza del pilota.

La carburazione stechiometrica, e il continuo passaggio tra fasi CLOSED LOOP e OPEN LOOP non sono certo adatte ad un motore ad alte prestazioni, che richiede al contrario rapporti A/F sensibilmente ricchi in tutte le fasi di guida.

Un moderato eccesso di carburante, oltre a migliorare le prestazioni, rende più rapide le risposte e raffredda gli organi interni (camera di combustione, valvole, cielo del pistone ecc.), cosa molto utile alla protezione della meccanica specialmente per i motori turbocompressi.

Infatti la benzina iniettata in eccesso evapora in camera di scoppio, sottraendo calore e quindi raffreddando l'ambiente (lo stesso fenomeno che ghiaccia le bombole spray durante l'utilizzo), senza partecipare alla combustione, in quanto non trova in camera l'ossigeno per bruciare.

Un ulteriore vantaggio della carburazione ricca è che allontana il pericolo di detonazione (battito in testa). Si possono quindi adottare rapporti di compressione ed anticipi di accensione più alti, a tutto vantaggio delle prestazioni.

Nei motori esasperati quindi è necessario abbandonare la gestione iniezione di tipo stradale, ottima per le emissioni inquinanti, ma che rende il motore da corsa poco potente, lento nella risposta e più soggetto a guasti, e gli impianti iniezione-accensione racing permettono proprio il controllo "senza vincoli" della carburazione.

Approfondimento: il fenomeno del wall-wetting, il cut-off e la risposta ai transitori

Il problema del deposito di benzina sulle pareti dei collettori di aspirazione o wall wetting, con le sue ripercussioni sull'erogazione di potenza, riguarda tutti i moderni motori ad iniezione indiretta (Port Fuel Injection o PFI), mentre non coinvolge quelli ad iniezione diretta (ad esempio Mitsubishi GDI ed Audi FSI).

A valle della farfalla, il condotto di aspirazione risente delle variazioni di pressione dovute alle aperture e chiusure della valvola a farfalla stessa - infatti è proprio variando questa pressione in aspirazione che il pilota riesce a regolare la potenza tramite l'acceleratore.

La benzina, nebulizzata tramite iniettore nel tratto finale del condotto, risente quindi di queste variazioni di pressione: ad ogni apertura di gas (accelerazione):

    1.  la pressione nel condotto sale

    2.  la benzina condensa e si deposita sulle pareti invece di arrivare nel cilindro

    3.  la carburazione risultante è troppo magra al contrario, ad ogni chiusura del gas (rilascio):

    1.  la pressione nel condotto scende

    2.  la benzina depositata in precedenza sulle pareti evapora e giunge nel cilindro

    3.  la carburazione risultante è troppo ricca.

Strategia Alfa-N per i motori aspirati ad alte prestazioni

I motoristi che preparano un motore aspirato ad alte prestazioni, superata la soglia dei 110/120 CV/litro di potenza specifica, si trovano a fronteggiare immancabilmente lo stesso problema: l'elettronica originale non riesce a gestire l'iniezione, il motore è sempre troppo magro o troppo ricco, e non sembra accorgersi degli interventi apportati sulle mappature.

Il problema nasce dalla natura stessa del motore aspirato ad alta potenza specifica, che di norma presenta queste caratteristiche:

In queste condizioni, ai regimi bassi e medi, ovvero finchè non entra in gioco l'accordatura tra condotti e fasatura distribuzione, il motore presenta consistenti riflussi di misela aria-benzina che vengono risospinti lungo il collettore di aspirazione, creando un flusso di verso contrario rispetto a quello normale, che però non viene misurato in maniera distinta dai sensori in aspirazione (Sensore di Pressione Assoluta-APS o Misuratore Massa Aria-Flussometro).

Inoltre, a farfalla parzializzata, il motore crea poca depressione nel condotto di aspirazione, pur essendo l'alimentazione dei cilindri molto ridotta rispetto alle condizioni di pieno carico.

Il risultato è che i sensori comunicano alla centralina che la massa d'aria aspirata è grande, mentre di fatto il riempimento cilindri è scarso. La centralina comanda di iniettare benzina in proporzione, la carburazione è troppo ricca, il motore risulta ingestibile a questi regime e carichi. Se si prova a diminuire l'apporto di benzina, a carichi e regimi superiori la carburazione risulta magra.

Una strategia per fronteggiare il problema è quella di vincolare l'iniezione non più alla pressione o massa aria in aspirazione, ma semplicemente all'angolo di apertura farfalla (Alfa) che per questi motori rappresenta molto meglio il grado di riempimento effettivo dei cilindri. Il secondo parametro da portare in conto è, come sempre, il numero di giri (N) e ne risulta la strategia di gestione Alfa/N per l'iniezione, realizzabile solo con gli impianti elettronici da competizione.

Il motore raffigurato nella Photo Gallery (cliccare QUI) del sito è appunto dotato di una gestione elettronica di questo tipo.

Anti Lag (motori turbo) (working)