Qui di seguito pubblico un elenco dei sensori utilizzati dalla gestione elettronica Motronic 1.1 ed 1.3 con una breve descrizione circa la loro funzione. Questo sistema e' quello in uso sui motori M40 delle e36 316i e 318i (e sulle piu' vecchie e30...). I sistemi piu' recenti (in uso gia' dalla Motronic 1.7 degli M42 usati su 318is e 318ti e36) sono delle ulteriori evoluzioni, sebbene alcuni dei sensori siano i medesimi e svolgano le stesse funzioni. Per coloro che desiderassero approfondire l'argomento: online si trova un po' di documentazione in inglese, ho quindi scelto di inserire anche il nome e l'acronimo anglofono nell'elenco dei sensori. Elenco Sensori: - Sensore Posizione Albero Motore o Sensore Giri (Crank Angle Sensor - CAS) - Sensore Massa Aria o Debimetro (Air Flow Meter - AFM) - Sensore Temperatura Aria (Air Temperature Sensor - ATS) - Sensore Temperatura Acqua (Coolant Temperature Sensor - CTS) - Sensore di Battito (Knock Sensor - KS) - Sensore Sequenza di Accensione (Cylinder IDentification - CID) - Sensore Posizione Farfalla (Throttle Position Sensor - TPS) o Interruttore Posizione Farfalla (Throttle Switch - TS) - Sonda Lambda (Oxygen Sensor - OS) Sensore Posizione Albero Motore o Sensore Giri Si tratta di un sensore elettromagnetico posto all'esterno della circonferenza di una ruota fonica, solitamente situata o in corrispondenza del volano o, come nel nostro caso, sul gruppo delle pulegge frontali dell'albero motore. Questo sensore svolge due diverse funzioni, la prima e' quella di "comunicare" alla centralina la velocita' di rotazione del motore, mentre la seconda e' quella di identificarne la posizione. La velocita' di rotazione viene individuata in base alla frequenza del segnale generato dal passaggio dei denti della ruota fonica davanti al sensore, mentre la posizione "assoluta" dell'albero motore viene individuata nel momento in cui il sensore rileva il passaggio della porzione di ruota fonica sprovvista di denti. Sensore Massa Aria o Debimetro Questo sensore serve a rilevare la quantita' di aria che viene aspirata dal motore, insieme al sensore giri serve anche per calcolare la percentuale di carico del motore nelle fasi di parzializzazione del gas. La tipologia in uso sui motori gestiti dalle Motronic 1.1 ed 1.3 e' quella detta "a patella", uno sportello precaricato a molla viene aperto dal passaggio dell'aria, la sua apertura va ad agire su un potenziometro che viene letto dalla centralina per determinare appunto l'entita' della massa d'aria che sta attraversando il sensore stesso. Sensore Temperatura Aria E' posizionato all'interno del sensore massa aria e viene principalmente utilizzato per determinare correzioni minori dei tempi di iniezione in base alla temperatura dell'aria aspirata. Correzioni basate sulla differente densita' dell'aria in rapporto con la sua temperatura. Sensore Temperatura Acqua Il suo compito e' quello di rilevare la temperatura di esercizio del motore, cosa che permette ad esempio di determinare se il motore sia o meno in fase di "avviamento a freddo". Sensore di Battito Solitamente posizionato sul fianco del blocco motore, si tratta di un sensore (o piu' di uno) che deve captare eventuali detonazioni anomale in camera di scoppio, come il pericoloso "battito in testa". La sua lettura permette alla centralina di intervenire andando a modificare l'anticipo di accensione (ritardandolo). Sensore Sequenza di Accensione Si tratta di un sensore che "legge" il passaggio di corrente elettrica nel cavo della prima candela. Viene utlizzato nei motori sprovvisti del sensore di posizione dell'albero a Cammes. Il suo scopo e' quello di individuare quale cilindro sia in fase di scoppio ad ogni giro del motore, al fine di ottimizzare la gestione dell'iniezione di carburante. Sensore Posizione Farfalla o Interruttore Nel caso dei motori presi in esame non si puo' parlare di sensore vero e proprio, visto che non e' presente un potenziometro atto a leggere l'esatta posizione della farfalla. Si tratta piuttosto di una coppia di interruttori, uno che segnala alla centralina che la farfalla e' completamente chiusa (l'acceleratore e' stato rilasciato del tutto) e l'altro che segnala invece la completa apertura (pedale del gas premuto a fondo). Quando nessuno dei due interruttori invia un segnale alla centralina, questa determina che l'acceleratore e' in una posizione parziale. Sono presenti quindi tre diverse fasi di gestione motore: - motore al minimo (Idle) - motore a carico parziale - motore a pieno carico (Wide Open Throttle - WOT) Sonda Lambda Si tratta di un sensore che determina la quantita' di ossigeno presente nei gas di scarico. Viene utilizzata per monitorare costantemente la qualita' della combustione ed ottimizzare quindi in modo molto piu' fine il corretto rapporto aria-carburante. La sua lettura viene totalmente ignorata nella condizione di "motore a pieno carico" (WOT), in quel frangente la centralina agisce con una diversa mappatura pensata per ottimizzare le prestazioni e che verrebbe penalizzata dalle correzioni normalmente apportate con la lettura della Lambda.
Procedure di "Fail Safe" o Funzionalita' Limitata Dopo aver compreso quali sono i sensori che vengono "letti" dalla centralina, vediamo quali sono i possibili scenarii in cui la lettura ne risulti difettosa. La centralina conta sui segnali di tutti i sensori per poter svolgere il suo lavoro nel miglior modo possibile (nei limiti del suo progetto). Ovviamente puo' pero' capitare che uno (o piu'...) di questi sensori si guasti, o che il deterioramento dell'impianto elettrico ne alteri in modo significativo la lettura. Questo puo' succedere per normale usura dei componenti (oddio... "normale"... diciamo la solita usura considerata necessaria per l'economia...), per l'ossidazione dei contatti, dei collegamenti di massa o del cablaggio, per la "cottura" delle parti plastiche (gli spinotti di collegamento, per esempio...), per interventi di manutenzione poco accurati che portano al danneggiamento involontario di alcune parti... o per un'infinita' di altri motivi. La centralina e' progettata per far fronte a queste evenienze ed intervenire permettendo comunque il funzionamento del motore, se possibile. Nel caso della Motronic 1.1 ed 1.3 alcuni di questi malfunzionamenti non vengono nemmeno segnalati dalla spia sul cruscotto, mentre restano salvati nella memoria interna; nello specifico la 1.1 memorizza solo gli ultimi cinque errori rilevati, mentre la 1.3 e' in grado di memorizzarli tutti. Solitamente vengono segnalati con l'accensione della spia anche tutti gli errori che portano ad un peggioramento delle emissioni inquinanti. Di seguito l'elenco dei sensori per i quali ho potuto trovare le informazioni sulla gestione dell'errore: Sensore Posizione Albero Motore o Sensore Giri Questo sensore e' uno dei principali e piu' importanti, nel caso in cui si dovesse guastare, la centralina non sarebbe in grado di gestire il motore in nessun modo. Solitamente i sintomi sono il mancato avviamento del motore, gli spegnimenti improvvisi oppure, in alcuni casi, il motore si avvia solo da freddo, mentre non vuole saperne di ripartire a caldo, magari dopo una brevissima sosta. Sensore Massa Aria o Debimetro Si tratta di un altro tra i sensori piu' importanti, senza la sua lettura la centralina non e' in grado di calcolare il corretto carico motore, in questo caso il calcolo dei tempi di inizione viene sostituito con un valore fisso di 6ms al momento dell'apertura della farfalla, iniettando quindi molta piu' benzina del necessario (scelta conservativa, in quanto e' indubbiamente piu' salutare avere una errata combustione per eccesso di carburante rispetto al rischio di generare detonazioni deleterie causate da una miscela troppo magra). Anche gli anticipi di accensione vengono calcolati in modo fisso e conservativo per le stesse ragioni. La spia sul cruscotto (ove presente) viene accesa. Sensore Temperatura Aria Le correzioni apportate dalla lettura di questo sensore sono minime, nel caso del suo malfunzionamento la centralina sostituisce la temperatura dell'aria con un valore fisso di 50°C. Tale procedura non viene effettuata se non dopo i primi tre minuti dall'avviamento ed almeno 30 secondi di motore al minimo. Si possono quindi riscontrare difficolta' di avviamento a freddo. Sensore Temperatura Acqua Se la temperatura rilevata dal Sensore Temperatura Aria e' superiore ai 20°C, allora la centralina sostituisce la lettura del Sensore Temperatura Acqua con un valore fisso di 80°C. Se invece la temperatura dell'aria e' inferiore ai 20°C, la centralina copia il valore del Sensore Temperatura Aria, questa seconda procedura viene effettuata solo per i primi tre minuti dall'avviamento e serve per permettere la partenza del motore a freddo, passati i tre minuti il valore viene sostituito con gli 80°C. Sensore Sequenza di Accensione La mancanza della lettura di questo sensore porta la centralina a gestire gli iniettori in "Full Group", in pratica, invece di gestire l'impianto di iniezione in modo semi-sequenziale (nei quattro cilindri gli iniettori iniettano in gruppi di due alla volta), gli iniettori vengono aperti sempre tutti insieme. Questa procedura porta ad un maggior consumo (e spreco...) di carburante. Solitamente l'errore di questo sensore non viene segnalato dalla spia sul cruscutto, tuttavia, visto che comporta un maggior consumo ed una meno precisa combustione, puo' alterare la lettura della sonda lambda e generare un secondo errore relativo alle emissioni inquinanti. Sensore Posizione Farfalla o Interruttore Il mancato funzionamento di questo interruttore impedisce alla centralina di determinare in modo corretto in quale delle tre possibili situazioni sia la valvola a farfalla, trattandosi di due diversi interruttori si potrebbero avere differenti scenari, come ad esempio un minimo instabile (nel caso di sensore di farfalla chiusa non rilevato) o comunque un funzionamento limitato ed impreciso del motore. Sonda Lambda Nel caso di guasto del sensore ossigeno la centralina ne sostituisce il valore con uno fisso e passa alla modalita' "Open Loop Control", la stessa che viene solitamente usata nel caso in cui l'acceleratore venga premuto a fondo, in pratica vengono ignorate le correzioni apportate dalla lettura del sensore.
