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Discussione: Spippolamenti in corso: Mappa TTP e sonda IAT modificata, oppure solo mappa TTP?

  1. #21
    TCP Rider L'avatar di Lisander
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    Citazione Originariamente Scritto da messi@ Visualizza Messaggio
    Le lambda devi disattivarle e(meglio) toglierle per evitare che si rovinino
    Perché le vuoi lasciare?
    Tratto da:

    Chi siamo - www.belinassu.it
    Sonda lambda e sue modifiche, funzionano? La verità una volta per tutte



    relazione tra carburazione e prestazioni-consumi in un motore a benzina


    Una tema ricorrente tra gli appasionati è la opportunità o meno di agire sulla sonda lambda per modificare o escludere il suo segnale dalla gestione elettrica. Il dibattito è tanto acceso che ho deciso di scrivere un articolo di chiarimento per tutti quelli che si pongono questo dubbio.
    Quando ho deciso di intervenire sull'iniezione della mia moto per risolvere i difetti di erogazione e migliorarne le prestazioni ho iniziato a studiare diversi sensori e componenti della gestione motore per capire dove potevo agire per ottenere i miglioramenti desiderati.
    I due dispositivi più interessanti in tal senso erano 1) il sensore IAT sul sistema di aspirazione, 2) la sonda lambda sul sistema di scarico.
    Due sensori con funzioni apparentemente opposte, che collaborano nella gestione ottimale del motore e il cui segnale fornisce importanti informazioni alla centralina per ottenere l'iniezione desiderata nel nostro gruppo termico.
    Ciò che ho sviluppato sul sensore IAT e relativi risultati è stato ampiamente descritto nell'articolo dedicato alla SMART IAT® . A questo punto ho voluto capire le funzioni della sonda lambda e se ci fossero vantaggi a modificare anche questo componente come fatto sulla IAT.
    L'obiettivo finale e' sempre quello di ottenere una carburazione ottimale per avere la migliore guidabilità e rendimento del motore, come indicato dal grafico sopra. Poteva la modifica del segnale lambda aiutare a ottenere questo effetto o bastava la modifica della IAT?






    differenze e valutazioni


    Ho notato che alcune persone confondono i due tipi di sensore, quindi elencherò le caratteristiche di sensore IAT e sonda lambda perchè sono diverse e fondamentali.

    • sensore IAT


    1. si trova sulla aspirazione o in aria libera
    2. misura la temperatura dell'aria aspirata dal motore (prima che avvenga la combustione)
    3. restituisce una curva logaritmica in resistenza (kOHM)
    4. la gestione motore usa sempre questo segnale (transitori e parzializzati costanti)


    • sonda lambda


    1. si trova sempre sul condotto di scarico
    2. misura l'ossigeno presente nel gas di scarico (dopo che è avvenuta la combustione)
    3. restituisce una curva sigmoide in tensione (da 0 a 1V) [esistono altri tipi ma questo è il più comune]
    4. la gestione motore usa questo segnale solo in alcuni momenti precisi (regimi prossimi al minimo e a gas parzializzato costante)


    Curve a confronto, la sonda lambda produce una uscita in tensione, il sensore IAT una resistenza









    livelli lambda entro i quali è consentita la carburazione per un funzionamento corretto del motore


    Abbiamo già visto che la IAT aumenta la sua resistenza al diminuire della temperatura, e che con un clima più freddo l'aria è più densa di ossigeno per cui la ECU compensa iniettando più carburante.
    Quindi aumentando il valore di resistenza del segnale IAT si ottiene un arricchimento, e se questo valore è ben calcolato si ottiene una carburazione più vicina a quella desiderabile rispetto a quella imposta di fabbrica.
    Nel caso della sonda Lambda le cose si complicano perchè abbiamo a che fare con un segnale in tensione, di basso valore e in un campo molto ristretto, tra 0 e 1V. Inoltre l'andamento sigmoide non è più assimilabile ad una retta ma ad una "S", con la flessione proprio nel punto stechiometrico, ossia quando la carburazione rispetta la condizione ideale in cui tutto il carburante è completamente bruciato (questo punto è rilevato intorno ai 500mV).
    Dal grafico lambda si capisce anche che questo livello di tensione deve rimanere entro limiti ben precisi perchè il motore funzioni bene perchè se esce da questo range la carburazione sarà troppo ricca o troppo magra, causando una cattiva combustione fino a non farlo neanche stare acceso e mettendo a repentaglio la salute del motore. Si vede anche che c'è un certo range di variazione di tensione (cerchiato in rosso) in cui la carburazione resta vicina al rapposto ideale anche per variazioni più ampie di tensione, per poi allontanarsi più rapidamente per piccole variazioni. Quindi il segnale sarà sempre più instabile e meno affidabile man mano che ci si allontana dal valore di riferimento della sonda ( λ=1) che corrisponde alla combustione stechiometrica.
    Sappiamo che il rapporto stechiometrico corretto è 14,7:1 (lambda=1) ma che quello in cui il motore esprime meglio le sue prestazioni è leggermentie più ricco, vicino a 13,5:1 (quindi lambda = circa 0,9). Il nostro scopo è trovare il modo di farlo stare su un valore di circa 850mV, anche se appare già evidente che è una condizione instabile per questo sensore, in cui non riesce ad essere affidabile e preciso nella rilevazione.






    Analisi di come si può agire sulla sonda lambda



    Diagramma della sonda lambda e limiti di sensibilità in rapporto al livello ottimale di combustione.


    Ci sono alcune criticità da affrontare in questa modifica, come abbiamo accennato sopra.
    - Bisogna modulare il segnale in tensione affinchè la carburazione si porti sul valore desiderabile di circa 850Mv. Quindi non basta interporre una semplice resistenza (come si sarebbe potuto pensare di primo acchito) ma ci vuole un vero circuito elettronico che sia in grado di comparare il segnale reale con quello desiderato e inviare alla ECU quello modificato per far arricchire la carburazione fino e non oltre il livello ottimale. In soldoni la combustione ottimizzata deve avvenire con un rapporto di 13,5:1 ma la ECU deve credere che sia stechiometrica ricevendo un segnale lambda=1 (14,7:1)
    - Questo valore sarà utilizzato solo nei regimi del cosiddetto "closed loop" ossia quando il motore gira a un regime costante parzializzato, o al regime di minimo e dintorni. Nelle altre condizioni di guida viene ignorato. Questo sembra un grande limite rispetto a quello che si ottiene già solo con la modifica del sensore IAT, che è attiva sempre e efficace anche nei transitori (open loop), ovvero dove serve realmente la benzina quando si guida nel mondo reale.







    Cosa si può fare allora?



    primo approccio, si toglie la lambda e si mette un tappo.


    Sostanzialmente possiamo intervenire i 3 modi diversi: 1) rimuovere la lambda, 2) mettere un emulatore, 3) inserire un modulo aggiuntivo sulla lambda. Li ho analizzati attentamente.
    1) Rimozione del sensore lambda
    Questo è il sistema più semplice e fai-da-te, in cui il connettore del sensore lambda viene scollegato, si può anche rimuovere la sonda lambda ormai inattiva e tappare il foro con un tappo filettato.
    1) La centralina non riceverà alcun segnale dal sensore lambda = un segnale da 0 volt.
    2) Quindi l'ECU crederà che la carburazione sia troppo magra e aumenterà l'iniezione.
    3) Ma questo non cambierà il feedback (perché non c'è più alcun segnale) e l'ECU aggiungerà più carburante nel tentativo di correggere ancora la carburazione.
    4) Questo processo continuerà fino a quando la miscela non sarà ricca quanto il software ECU consente.
    Questo sistema in genere produce un arricchimento indiscriminato, sempre che la ecu non registri l'errore, accorgiendosi della mancanza fisica della sonda. Salgono i consumi e l'erogazione non trae un beneficio concreto.







    in questo caso oltre a rimuovere la lambda e tappare lo scarico si collega un emulatore per ingannare la centralina simulando la presenza della sonda.


    2) Emulatore lambda
    Si tratta di connettori senza fili che è sufficiente collegare al cavo lambda (lato centralina) dopo averlo scollegato dalla sonda lambda. A volte sono scatoline che sembrano moduli aggiuntivi, ma che in realtà hanno lo stesso contenuto e funzione del connettore terminato. Emula la presenza della sonda e non fa segnalare errori sul quadro.
    Sono disponibili online, commerciali o artigianali, venduti come miglioratori di prestazioni e/o dei consumi.
    1) Si tratta di un passo avanti alla semplice disconnessione del sensore lambda, ma il risultato pratico non cambia.
    2) E' solo una coppia di resistenze che fa in modo che la centralina non rilevi errori sul cruscotto.
    3) Il segnale del sensore lambda alla ECU è sempre disconnesso, oppure un resistore fissa la tensione del segnale lambda e in questo modo regola il segnale di uscita per far credere alla ECU che il rapporto stechiometrico sia sempre a un certo livello.
    Ma c'è sempre il limite del range di funzionamento effettivo del sensore lambda, quindi non è fisicamente possibile regolare la carburazione al livello ottimale usando l'emulatore perchè si perde il reale feedback sulla combustione.







    diversi tipi di moduli lambda che, invece di escludere la sonda, modificano il suo segnale prima di inviarlo alla ECU


    3) Modulo aggiuntivo sulla Lambda
    Il modulo non elimina il segnale della sonda Lambda, ma si inserisce tra il sensore lambda e la ECU e regola il segnale lambda per fare in modo che la ECU cambi la carburazione per ottimizzare le prestazioni. Questo approccio sembra più sensato e ragionevole. Ho iniziato a ragionare se potevo adottarlo con soddisfazione come già fatto con la SMART IAT.
    1) Lo scopo di questa modifica è spingere il sensore lambda a lavorare sul rapporto stechiometrico al di fuori del suo raggio d'azione effettivo (guardate la curva a inizio paragrafo). Questa è una bella sfida perchè la sonda che non sarebbe mai in grado di ottenere un segnale stabile in quel piunto della curva per la sua sensibilità limitata.
    2) Il rapporto stechiometrico che ci serve per la migliore erogazione è intorno a 13,5: 1 e ossevando il diagramma dell'intervallo efficace del sensore lambda si trova in un'area in cui il segnale del sensore lambda sarà molto vicino alla sua tensione di picco e fuori della sua area di sensibilità di rilevazione stabile. Purtroppo la sonda lambda a banda stretta ha un "raggio d'azione" volutamente limitato per far funzionare il sensore entro dei limiti di sicurezza ristretti.
    3) Un segnale da 1,0 volt è un segnale a bassa tensione in un intervallo molto limitato. È molto sensibile e facile da disturbare, e anche una variazione di 0,05 volt cambierebbe molto il valore stechiometrico (un banale 5% è tantissimo in questo campo). Questo è un problema importante.
    4) La parte alta della curva di risposta del sensore lambda varia molto con la temperatura del sensore (vedi grafico sotto), quindi anche regolando il rapporto stechiometrico al livello desiderato in condizioni di laboratorio, si rischia un risultato completamente diverso nell'uso su strada con tutte la variabilità ambientali. Questo spiega perchè nelle competizioni non viene usato questo tipo di sonda.









    variabilità della tensione della sonda lambda in relazione alla temperatura dei gas di scarico. Un ulteriore punto di criticità nella possibilità di modulare il segnale per motivi prestazionali.








    Conclusioni



    mappa della lambda modificata in mappatura in modo appropriato per ottenere il rapporto ottimale di 13,3:1 su BMW R1200GS


    Il punto veramente critico è però fondamentale: anche riuscendo a eludere tutti i vincoli considerati nel paragrafo sopra e a far funzionare questo tipo di regolazione in modo impeccabile, si ottiene comunque l'arricchimento del carburante dove non serve, ossia nei cicli a gas costante e non quando si richiede coppia in "open loop". E si rinuncia all'unico feedback disponibile alla ECU sulla qualità della combustione nel gruppo termico. Fondamentale anche per preservarne la salute.
    Dopo questa analisi approfondita delle caratteristiche del segnale lambda e dei limiti a cui è vincolato, sono arrivato alla conclusione che NON è conveniente ne efficace modificare o rimuovere il sensore lambda.
    In sostanza gli effetti che si possono ottenere sono un arricchiento ingestibile e inaccurato quando quello ottenibile con una resistenza fissa al posto della IAT (ricordate questa leggenda metropolitana della resistenza da 4,7kOhm che avevo già citato nell'articolo sulla SMART IAT). E anche accontentandosi di questo arricchimento mediocre, lo si ottiene in momenti di funzionamento poco utili, come i regimi del minimo (dove di può solo a limitare l'effetto on-off) e regimi costanti, senza una efficacia sulla erogazione nell'apri e chiudi e nella progressione sotto carico.
    Ho così chiarito, spero in modo semplice e comprensibile, perché sconsiglio in ogni caso di agire sulla sonda Lambda.
    Lo step efficace successivo per chi vuole ottenere di più oltre alla modifica della IAT (SMART IAT) è la riprogrammazione della centralina.Quando si riprogramma la centralina si può intervenire in modo più redditizio sulla gestione del segnale lambda, escludendono le funzioni limitanti e regolando il livello di iniezione in modo molto più redditizio. Ho affrontato e descritto questo argomento QUI con grande soddisfazione.

    bipitiesse@ ed altri, se può essere utile.
    Ultima modifica di Lisander; 11/03/2020 alle 03:45
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    ​Nisi in obscura nocte sidera micant

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  3. #22
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    Interessante disamina, ma non risolve a mio parere il dubbio se, dopo aver caricato la mappa ttp, aggiungendo poi la iat modificata ci possano essere migliorie, peggioramenti o se è ininfluente. Ora non posso, come tutti, andare in giro, ma appena possibile e dopo aver usato per un po' la sonda originale per avere una statistica di consumi attendibile, proverò poi qualche pieno con la sonda modificata e ve faccio sapè :-)

    Intanto oggi ho approfittato della sosta forzata per continuare la cura dimagrante, togliendo peso qua e là (con il copripignone siamo sui 7 etti di differenza, ed anche con le pedane qualcosina si è tolto). Sarei curioso di pesarla, ma non saprei come. Avrei dovuto sin dall' inizio degli spippoli pesare ogni modifica o eliminazione :-(
    Però posso dire che "a sentimento" il serbatoio è una piuma in confronto all' originale, mettendo l' Arrow ho tolto un macigno, e poi con la somma di tante piccole cose (parafanghi alu, di cui l' anteriore bello corto, piastra e tachimetro minimal, eliminazione polpo sais e sonde lambda, ecc, ecc,), qualche chiletto lo abbiamo tirato giù :-)
    E prima o poi dovrò decidermi per i cerchi, ma quelli belli costano un rene cadauno, ed al momento non potrei acquistare due cerchi... :-(








    P.S.: gli ammo sono provvisoriamente le ciofeche originali, prima avevo i WME che ho venduto, ma presto arriverà qualcosina di più serio :-)
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  4. #23
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    La pausa forzata per questioni sanitarie ha effetti anche sulla spippolite: ordinata staffa per spostare il freno posteriore :-)

    Al di là della maggiore protezione della pinza, essendo il supporto in alluminio anzichè in ghisa, credo che anche qua ci sia un piccolo alleggerimento, in questo caso riguardante le masse non sospese, che valgono ancora di più :-)




    Next step già pianificato: manubrio in ergal (e un altro mezzo chiletto che va via )
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  5. #24
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    La pausa forzata per questioni sanitarie ha effetti anche sulla spippolite: ordinata staffa per spostare il freno posteriore :-)

    Al di là della maggiore protezione della pinza, essendo il supporto in alluminio anzichè in ghisa, credo che anche qua ci sia un piccolo alleggerimento, in questo caso riguardante le masse non sospese, che valgono ancora di più :-)




    Next step già pianificato: manubrio in ergal (e un altro mezzo chiletto che va via )
    Ce l’ho pure io e non vedo l’ora di farla montare


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  6. #25
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    Azz, 'sta storia del coronavirus mi sta massacrando: tutto questo tempo forzatamente a casa mi fa aumentare la spippolite compulsiva ed ho appena ordinato il manubrio in ergal, quando invece pensavo di aspettare almeno qualche giorno... :-(

    E intanto sto guardando per un paracatena in alluminio (niente male il MAS) e pure per la piastra di sterzo...

    Se questa emergenza non finisce presto, mi troverò a breve senza un rene o a dormire sotto i ponti (con a fianco la muturett', beninteso!!!).
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  7. #26
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    Oggi, via il vecchio manubrio: con quello in ergal sono stati tolti altri sette etti abbondanti











    E' un po' meno rialzato e più "piatto" rispetto all' originale, lo preferisco così, anche come aspetto e proporzioni rispetto alla moto, mentre la larghezza è identica. In questi giorni giocherò con il tornio per farmi i terminali in alluminio, e poi giù di brutto a lucidarli :-)
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    Ultima modifica di bipitiesse; 17/03/2020 alle 17:58
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  9. #28
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    Thanks

    Tra due giorni arriva il supporto del freno posteriore, che ovviamente verrà montato quasi all' istante :-)


    Next next step (ma prima, carter catena MAS e frizione Barnett): batteria al litio, e giù di qualche altro chiletto... :-)
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  11. #30
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    Ok, staffa montata :-)






    La differenza di peso è irrilevante, 30 grammi in meno, ma va bene lo stesso: non mi è mai piaciuta la pinza lì sotto, così esposta.

    Il problema è che per montarla ho dovuto staccare e svuotare l' impianto freno, ed in casa non ho più il liquido DOT4 :-(
    Non sarebbe stato grave, ma 'sto caxxo di coronavirus rende impossibile acquistarlo in un negozio, e sarebbe finita lì.
    Invece, si sa già cosa può succedere se si va su internet: "LI' " è pieno di cose belle...
    Quindi, il DOT4 l' ho preso, ma anche pastiglie freno (vabbè, quelle erano davvero da prendere), olio motore, batteria al litio, mantenitore, frizione Barnett...

    Lo so, la spippolite è una brutta bestia e qualche volta capisco che non posso continuare così, ma questa volta non è colpa mia, sono stati il coronavirus e il DOT4!!!
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