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La storia della centralina elettronica

La centralina elettronica oggi è una componente imprescindibile nelle auto moderne: non solo per la gestione elettronica-digitale della combustione, le più avanzate controllano anche il tempo di iniezione, l’accensione e le periferiche di sistema di controllo.
Il percorso per arrivare fin qui parte in tempi remoti, fin dalla rivoluzione industriale.

Dal primo motore a vapore alla centralina elettronica

Con la rivoluzione industriale furono introdotte nuove tecnologie atte a migliorare la produzione e a diminuire il lavoro manuale dell’uomo stesso.
Il primo esempio è senza dubbio lo sviluppo del primo motore a vapore. Questa nuova tecnologia venne adottata quasi ovunque, nelle fabbriche, nelle locomotive e nelle prime automobili.
Con la scoperta del petrolio e la sua raffinazione, il motore a vapore venne gradualmente sostituito da un propulsore molto più piccolo, più efficiente e più potente. I primi motori erano estremamente semplici e il loro funzionamento era gestito essenzialmente in maniera meccanica. Con il passare del tempo e lo sviluppo di nuove tecnologie, i motori a combustione interna furono notevolmente migliorati, grazie all’utilizzo di nuovi materiali, nuovi studi e nuovi combustibili impiegati.
L’evoluzione però solo a livello meccanico presentava indubbiamente un limite, che fu superato grazie all’avvento e lo sviluppo dell’elettronica.
Componente essenziale dei motori di nuova concezione, quindi più efficienti e prestazionali, è senza dubbio rappresentata dall’utilizzo di moduli elettronici in grado di analizzare e modificare il funzionamento del motore stesso.
Le prime centraline si avvalevano di un collegamento meccanico tra il pedale dell’acceleratore e l’ingresso di miscela nel motore, e controllavano soltanto la quantità di carburante iniettato in ogni cilindro per ciclo.
Negli anni ’70 le centraline erano dei semplici dispositivi di controllo costituiti da una coppia di elettrovalvole montate sul carburatore per renderlo più dinamico ed efficiente.
Sempre in quegli anni, alcune centraline iniziarono a controllare la miscela al regime minimo.
Intorno agli anni ’80 con l’introduzione dei sistemi di iniezione del carburante, alla centralina venne affidato un nuovo compito: il controllo dell’accensione nei motori a benzina.
Infatti, modificando e ottimizzando l’anticipo, vale a dire il momento in cui la candela a incandescenza scocca la scintilla durante la fase di combustione, si notò un notevole miglioramento nelle prestazioni, una riduzione significativa di guasti meccanici, e, non meno importante, un netto risparmio di carburante.
Successivamente venne anche adottato il controllo lambda, cioè l’utilizzo di particolari sonde capaci di analizzare la quantità di ossigeno presente nei gas combusti e di regolare quindi di conseguenza tramite l’unità di controllo motore, la quantità di carburante da iniettare, dando inizio ad una nuova era per quanto riguarda l’efficienza del motore stesso.
All’inizio degli anni ’90 iniziano a farsi strada anche le centraline per i motori diesel.
A differenza dei motori a benzina, i motori diesel hanno un funzionamento molto simile con una differenza sostanziale, la modalità di accensione del combustibile.
Nel motore benzina una candela collegata a un impianto elettrico di accensione innesca la combustione tramite una scintilla, mentre nel motore diesel, a causa della bassa infiammabilità da parte del gasolio, la combustione avviene grazie all’aumento elevato della pressione all’interno della camera di scoppio.
Da qui si evince che l’utilizzo di sistemi elettronici atti a migliorare, ottimizzare e regolare in maniera ottimale i vari processi hanno negli anni permesso uno sviluppo estremamente significativo dei motori a gasolio.
Con l’avvento del nuovo millennio, la ricerca di una maggior sicurezza dinamica attiva e passiva durante la guida hanno spianato la strada allo sviluppo di sistemi elettronici destinati a svolgere questo importante lavoro, sistemi a loro volta gestiti da centraline elettroniche.

I nuovi sistemi di controllo: il drive-by-wire

Negli ultimi anni si è sviluppato un nuovo sistema di controllo denominato “drive-by-wire”, concetto operativo di derivazione aeronautica, che interpone, tra conducente del veicolo e veicolo stesso, il software della centralina elettronica, il quale interviene nel caso in cui il conducente compia manovre errate, su comandi fondamentali come freni, acceleratore e negli ultimi periodi anche sullo sterzo.

Molte auto, infatti, indipendentemente dal costruttore utilizzano sistemi in grado di correggere la traiettoria nel caso in cui l’auto oltrepassi le linee di delimitazione laterale dalla carreggiata, intervenire sui freni tramite appositi strumenti radar, nel caso in cui si presenti all’improvviso un ostacolo, e mantenere la distanza di sicurezza dal veicolo che precede.

 

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