La determinazione accurata della massa d'aria è fondamentale per il dosaggio del carburante, il calcolo della coppia e il controllo delle emissioni. La centralina utilizza più sensori e model per misurare e verificare il flusso d'aria di aspirazione.
Dettagli sul sensore MAF
Principio di funzionamento
I sensori MAF a filo caldo misurano la portata massica mantenendo un elemento riscaldato a una temperatura costante superiore a quella ambiente. Maggiore flusso d'aria = maggiore raffreddamento = maggiore corrente richiesta.
Tipi di segnale
- Tensione analogica - 0-5V proporzionale al flusso (sistemi più vecchi)
- Frequenza - Segnale Hz proporzionale al flusso (Bosch HFM)
- Digitale - Messaggio CAN/LIN con dati di flusso (sistemi modern)
Gamme tipiche
- Inattivo - 10-20 kg/h
- Carico parziale - 50-200 kg/h
- Carico completo - 400-1200+ kg/h (varia con la cilindrata)
Dettagli del sensore MAP
Principio di funzionamento
I sensori di pressione assoluta del manifold utilizzano elementi piezoresistivi che cambiano resistenza con la pressione.
Gamme tipiche
- Ad aspirazione naturale - 20-100 kPa (da vuoto ad atmosferico)
- Turbo - 20-300+ kPa (da vuoto a pressione boost)
Sensore IAT
- Tipo - termistore a coefficiente di temperatura negativo (NTC)
- Scopo - correzione della densità dell'aria
- Posizione - collettore di aspirazione o alloggiamento MAF
- Effetto - aria più fredda = più densa = più carburante richiesto per lo stoich
Calcolo della massa d'aria
Basato su MAF
Massa d'aria (mg/corsa) = MAF (g/s) × 1000 / (RPM/120 × Cilindri)
Velocità-Densità
Massa d'aria = (MAP × VE × cilindrata) / (R × IAT) Dove: MAP = Pressione di collettore (Pa) VE = efficienza volumetrica (0-1,1) R = Costante specifica del gas (287 J/kg-K) IAT = Temperatura (Kelvin)
Efficienza volumetrica
Il VE descrive la capacità di riempimento dei cilindri rispetto alla capacità teorica:
- Ad aspirazione naturale - Picco 75-95%
- Turbo - 100-180%+ (riempimento assistito da pressione)
La VE varia con il numero di giri a causa della messa a punto dei canali di aspirazione e della fasatura delle valvole.
Verifica della plausibilità
Le centraline effettuano un controllo incrociato dei calcoli della massa d'aria:
- Lettura MAF vs calcolo basato su MAP
- Massa d'aria e posizione dell'acceleratore
- Massa d'aria e consumo di carburante (feedback lambda)
Le grandi discrepanze innescano i guasti.
Adattamento
- Adattamento MAF - fattore di correzione appreso al minimo/parziale carico
- Apprendimento VE - regola l'efficienza volumetrica in base a lambda
- Adattamento all'altitudine - compensa le variazioni di pressione
Migliori pratiche
- Verificare l'accuratezza della MAF rispetto ai valori calcolati
- Pulire i sensori MAF solo con un detergente appropriato
- Le perdite di aspirazione causano aria non misurata: un grave problema di calibrazione
- Registrare la massa d'aria durante le tirate a WOT per verificare i calcoli.