04. GESTIONE DELLA COMBUSTIONE E REGOLAZIONE DELLA PERCENTUALE DI MONOSSIDO DI CARBONIO

Regolazione minimo e controllo del CO

Per questa operazione occorre l’ausilio di un analizzatore dei gas di scarico, con la possibilità di controllare il valore del CO2.

Durante la regolazione non deve esserci nessun carico motore inserito (elettroventola, sterzo fermo, luci, ecc.).

Procedura:

1. Attendere che l’analizzatore entri in funzione.
2. Avviare il motore e portarlo a temperatura del liquido di raffreddamento a circa 85°C.
3. Agire sulle vite di regolazione del minimo (1) fino a portare il regime di rotazione del motore a 1000 R.P.M.
4. Controlla, tramite lo strumento che il valore di CO sia all’interno del valore prescritto: 2-3 %.
5. Qualora il tasso di CO risultasse superiore o inferiore intervieni con il potenziometro posizionato sulla ECU, tra uno spostamento e l’altro attendere che il valore si stabilisca. Max movimento 270°.
6. La funzione del potenziometro è quella di adeguare la quantità del carburante alla quantità d’aria, alfine di ottenere una miscela al giusto titolo e conseguentemente emissione di gas di scarico con percentuale di CO contenuta nei limiti prescritti.
7. A regolazione carburante ultimata, controlla che il numero dei R.P.M. non sia variato. In caso contrario ripeti la regolazione.

Nel caso in cui non ottieni nessuna variazione del tasso di CO nel gas di scarico, occorrerà effettuare la regolazione della valvola a farfalla e la regolazione dell’interruttore sulla valvola a farfalla. Dopo questo intervento ripetere quanto sopra.

PARAMETRI DI GESTIONE del CO

In alcuni casi la percentuale consigliata (2-3 %) non ottimizza i valori allo scarico, questa condizione a volte è dovuta ad una problematica meccanica (scarsa compressione), il parametro che ti aiuta ad ottimizzare la combustione in questo caso è il valore più alto possibile di CO2.  

Il diagramma sottostante indica la curva più alta (verde) CO2 mentre le altre tre si incrociano nei loro valori più bassi, cioè il perfetto rapporto stechiometrico.
Questa situazione si ha in un motore perfetto, con una aspirazione corretta e un rapporto di compressione ideale.

Per capire correttamente questo schema supponiamo di spostare verso sinistra le linee tratteggiate (A/F), tra 10 e12 avremmo una riduzione del valore del CO2 e un aumento del CO con elevato valore degli HC e poco O2, motore senza ripresa.

Se invece lo spostamento avviene verso destra (tra 16 e18) si avrebbe comunque una riduzione del CO2 ma con inquinamento da cattiva combustione, avremo elevato valore degli HC e molto O2 con relativo surriscaldamento del motore e poca potenza.

Quindi quando fai questa registrazione segui il valore del CO2, ovviamente dopo aver messo a punto la valvola farfalla e il suo interruttore.

Gestione dei punti di lettura di accensione e iniezione sull’albero motore

FORMAZIONE DELLA MISCELA

Nei motori a ciclo Otto la formazione della miscela avviene per iniezione del combustibile nel condotto di aspirazione. La miscela che si forma nel condotto di aspirazione è tarata dal getto dell’iniettore in modo che il rapporto di miscela aria/benzina sia quello richiesto dalle condizioni di funzionamento del motore.

La formazione della miscela inizia con l’apporto del carburante all’aria aspirata; il riempimento dei cilindri è diverso per ogni regime di funzionamento del motore.
Il compito del dosaggio del carburante consiste nell’adattare di volta in volta la quantità di carburante alla quantità d’aria.
Pertanto la miscela del motore a ciclo Otto dovrebbe trovarsi fra 0,7,  > λ e < 1,25 indipendentemente dal fatto se il motore sia dotato di carburatore o d’impianto di iniezione.

Oltre λ >1,25 la miscela non è più infiammabile (limite d’infiammabilità).

Parametri per ottimizzare la combustione.

I parametri sono:

HC =     Idrocarburi (incombusti) componenti di base del post combustione [ppM] provenienti dalla benzina incombusta o parzialmente bruciata.
CO =     Monossido di carbonio
O2 =     Ossigeno
CO2 =  Anidride carbonica
COr =  CO corretto
NOx = Ossidi di azoto
λ =       Correzione lambda

Alti livelli di HC nel gas di scarico sono spesso dovuti a:

• Problemi di accensione.
• Cavi candele guasti.
• Anticipo errato.
• Angolo Dwell (apertura contatti) chiuso.
• Avaria nell’impianto di aspirazione.
• Scarsa compressione motore (tenuta fasce elastiche – tenuta valvole aspirazione/scarico).
• Distribuzione errata.

Valutazione rapporto stechiometrico:

λ = 1.00  CO =  basso
HC = alto  DIFETTO DI ACCENSIONE
CO2 = basso
O2   = alto

λ = 1.00  CO =  basso
HC =  basso  PERDITA NELLO SCARICO
CO2 = basso
O2   = alto

λ = 0.80  CO =  alto
HC = alto  MISCELA RICCA
CO2 = basso
O2   = basso

λ = 1.20  CO =  basso
HC = alto  MISCELA POVERA
CO2 = basso
O2   = alto

Specifiche:

Gli idrocarburi incombusti sono essenzialmente dovuti a combustibile che non prende parte alla combustione. Ciò si verifica ad esempio a causa del riempimento del combustibile di cavità interne alla camera di combustione (come il gioco cilindro-pistone), all’assorbimento del combustibile da parte dell’olio, a combustioni non avvenute o incomplete di un motore ad accensione comandata (AS).

HC ppm  (particelle per milione).

CO (%)

Valore di AFR non corretto (rapporto stechiometrico non corretto) CO %. Esso si forma quando non vi è una sufficiente quantità d’ossigeno durante la combustione.
In questo caso si avrà uno scostamento del rapporto stechiometrico (> λ).

CO2 (%)

Questo valore è un importante indizio per verificare l’efficienza del processo di combustione.
Se la presenza di CO è indice di una cattiva combustione per mancanza d’ossigeno, un’alta percentuale di CO2 è l’indicatore di un’efficiente combustione con conseguente diminuzione della percentuale di CO.
La lettura del valore di CO2 tra il 13% e 16% è da considerarsi ottima (combustione).

COr (%)

Il CO corretto visualizzato dallo strumento di analisi deve essere il più vicino possibile al valore di CO misurato, altrimenti indica un’anomalia (errore di misura).
Questo valore dipende da un calcolo matematico tra il CO e il CO2. Se il motore non ha seri problemi e tale valore non è rispettato, è indice che si hanno misure non corrette.
– COr > CO: presenza di aria fresca dovuta ad infiltrazione nello scarico;
– COr < CO: probabile anomalia dell’analizzatore (strumento fuori taratura).

O2 [%]

Il valore ideale per ottenere una corretta combustione è di 0,5%, limite corretto tra una carburazione ricca e povera (Lambda=1).

NOx [g x Km]

L’Azoto (N) è circa il 78% dell’aria mentre l’ossigeno (O2) è il 20%.
Nella combustione occorre solo l’ossigeno mentre l’azoto dovrebbe ritrovarsi inalterato allo scarico.
Alla presenza di temperature superiori ai 1000 °C, in camera di combustione, ovviamente raggiungibile con compressione corretta, l’ossigeno si combina con l’azoto formando gli ossidi di azoto (NOx).