fiat punto gt - impianto di alimentazione e accensione bosch motronic m2.7

8/12/2019 Fiat Punto GT - Impianto Di Alimentazione E Accensione Bosch Motronic M2.7

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a sempre i costruttori di au-

tomobili, per sostenere lim-magine commerciale delleutilitarie e per soddisfare le esigen-ze della clientela pi giovane, pro-ducono vetture derivate da quelledel segmento medio basso, equipag-giate con motorizzazioni estrema-mente potenti e sospensioni adegua-te alle prestazioni. L a Fiat Punto

Analisi dellimpianto di alimentazione e accensione Bosch MOTRONIC tipo M2.7,per il controllo del motore di 1372 cm3 turbocompresso installato sulla potente due

volumi della Casa torinese

di Gianpaolo Riva. Foto di Alberto Cervetti

TECNICA IN OFFICINA

senza dubbio unauto che ha avuto

un enorme successo ed era dunquenormale che ne venisse prodottauna versione sportiva, come del re-sto era gi successo per la Uno conil modello turbocompresso. La Pun-to GT Turbo adotta un motore di1372 cm3 sovralimentato attraversouno scambiatore aria-aria, con unaturbina I.H.I. VL7. La pressione

massima raggiungibile nel collettore

di aspirazione di 1.3 bar. I l con-trollo motore affidato ad un im-pianto accensione-iniezione M O-

TRONIC M2.7 della Bosch. Laccen-sione di tipo statico a scintilla per-sa, la resistenza sul primario delledue bobine di circa 0.5 ohm, men-tre quella sul secondario di circa13000 ohm. Il modulo di potenza


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per lalimentazione del primario bo-bine di accensione esterno allacentralina di controllo. Un sensoredi detonazione di tipo piezoelettri-co, montato sulla parte anteriore delmonoblocco, capta le vibrazioni delmotore. Quando il segnale in tensio-ne generato dal sensore contiene

una componente con la frequenzatipica delle vibrazioni indotte da unfenomeno di detonazione ed ha unaampiezza considerevole, il calcolato-re di controllo inizia a ridurre lanti-cipo accensione di tre gradi alla vol-ta, fino ad un massimo di dodici.Correlando il segnale inviato dalsensore giri/PMS con quello di deto-

nazione, la centralina in grado diindividuare su quale cilindro si staverificando il pericoloso fenomeno edunque interviene di conseguenzasul suo anticipo accensione.Liniezione fasata, avviene cio incorrispondenza della fase di aspira-zione di ciascun cilindro. Per attuar-

la sono dunque necessari il sensorenumero giri motore/PMS e il senso-re di fase. Il primo di tipo indutti-vo ed affacciato ad una ruota foni-ca con 60 denti meno due, calettataallalbero motore lato pulegge. Hauna resistenza interna di circa 700ohm ed un traferro rispetto la ruotafonica di circa 1 mm. Il secondo

Fig. 1- Schema del circu ito di i niezione-accensione MOTRON IC M 2.7 della Bosch e dell imp ianto di sovralim entazione.1 - serbatoio carbu rant e; 2 - elettrop om pa carbur ante; 3 - fi l tr o carbur ante; 4 - collettore ini ettori ; 5 - regolatore pr essione car-bur ante; 6 - elettr oin iettor i; 7 - corpo far fal lato; 8 - m otor ino m ini m o; 9 - sensore temperatu ra m otor e; 10 - scambi atore aria-aria; 11 - tur bocom pr essore; 12 - elettrovalvola a tre vie per la fu nzion e over boost; 13 - calcolatore di cont rol l o; 14 - potenzio-m etro f arf alla; 15 - sensor e pr essione barom etri ca; 16 - presa diagnosi; 17 - m odu lo pot enza accension e; 18 - sensore fase; 19- sensore gir i/PM S; 20 - sensore di detonazion e; 21 - relim pi anto accensione-in iezion e; 22 - sensore temper atu ra ari a aspi ra-ta; 23 - m isur ator e quanti t ari a a filo cald o; 24 - sensore tachi m etri co (m ont ato sul cambi o velocit); 25 - bob in e accensio-ne; 26 - spia avaria i m piant o accensione-iniezione; 27 - sonda lam bda; 28 - valvola antideflu sso carbu rant e dal serbatoio. Sinoti i l t ubo ch e porta il segnale di pr essione dal collettor e di aspir azione all in terno d ella central in a verso il sensore.

ad effetto Hall, viene mosso dallal-bero di comando degli organi ausi-liari ed fissato sulla parte anterio-re del monoblocco nellalloggiamen-to del distributore dellalta tensione,che veniva utilizzato sulle vecchievetture motorizzate con un propul-sore della stessa famiglia di quello

installato sulla Punto GT Turbo (ilFiat monoalbero a camme in testa).Come accade per tutti i sensori adeffetto Hall, anche in questo casoesso alimentato direttamente dallacentralina di controllo con una ten-sione di 5 V tra i suoi morsetti 1 e 3.Sul suo morsetto 2 si trova il segna-le di fase ad onda quadra con am-

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piezza di 5 V, diretto verso il calco-latore. Le procedure di montaggiodi questo sensore sono molto similia quelle che bisognava rispettareper la corretta messa in fase del di-stributore di alta tensione. Dopoaver portato i cilindri 1-4 al PMScon il cilindro 4 in fase di scoppio,

occorre verificare lallineamento trail riferimento sul sensore giri/PMS equello sulla ruota fonica. In questecondizioni i riferimenti sulla partefissa del sensore di fase e su quellain rotazione (centro del settore blu)devono essere allineati. Eventual-mente, allentare il fissaggio del sen-sore e farlo ruotare, in modo da ri-

pristinare il corretto posizionamen-to tra i segni. I l misuratore dellaquantit di aria a filo caldo. Il fila-mento inserito sul condotto di aspi-razione raffreddato dal flussodaria in ingresso e diretto allaspi-razione del motore. La corrente ne-cessaria per innalzare la sua tempe-

ratura proporzionale alla portatadaria che lo investe. Essa elabora-ta da un circuito elettronico in se-gnale di tensione, che inviato allacentralina elettronica di comando.Il motorino del minimo ha due av-volgimenti elettrici alimentati in co-mune a 12 V, sui quali la centralinad alternativamente le masse in mo-

do da far aumentare o diminuire lospostamento di un otturatore, cheostruisce il passaggio daria sul by-pass valvola farfalla acceleratore. I lvalore del minimo a temperaturamotore regimata di circa 850 gi-ri/min. I sensori della temperaturaaria e acqua raffreddamento motore

sono degli NTC. Allaumentare dellatemperatura diminuiscono la lororesistenza. I valori di controllo,uguali per i due sensori, sono: 3.8kohm a 10 C, 1.7 kohm a 30 C, 330ohm a 80 C. Limpianto di accen-sione-iniezione poi completato daiclassici sensori di posizione farfallaacceleratore e sensore pressione ba-

Fig. 2- Ubicazione dei componenti sulla vettur a. 1 - calcolatore di contr ol lo m otor e; 2 - pr esa diagnosi; 3 - sensore giri /PM S; 4- ruota fon ica giri /PMS; 5/6 - bobine daccensione; 7 - potenziom etro farf al la; 8 - motor ino m in im o; 9 - sensore temperatur am otor e; 10 - mi sur atore di p ort ata aria a fi l o caldo; 11 - sensore di detonazione; 12 - sonda lam bda; 13 - regolatore pr essionecarbu ran te; 14 - elettr oin iett or i; 15 - sensor e di f ase; 16 - sensore temperat ur a aria; 17 - sensore pr essione barom etri ca; 18 -m odu lo pot enza bobi ne accension e; 19 - elettr ovalvola a tr e vie per over boost; 20 - in terr ut tor e term ico (110 C) per att ivazio-ne elettroventi l atore raffr eddamento in iettor i; 21 - elettr ovalvola ri ciclo vapori benzina; 23 - relalim entazione elettroi niettor i,m otor ino m ini m o, elettrovalvola rici clo vapori benzin a, elettrovalvola a tre vie per over bo ost, m isurator e quantit aria; 24 -relelettr opom pa carbu rant e, ri scaldamento sonda lambda; 25 - fusibi le riscaldamento sonda lambd a; 26 - fusibi l e imp iantoaccensione-ini ezione; 29 - sensore tachim etrico sul cam bio; 32 - catal izzatore; 47 - elettr oventi latore r affr eddamento elettroi-niettori .

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poich attraversata dalla portatadei gas di scarico che sta aumentan-do a causa di una accelerazione.Quando la centralina deve far dimi-nuire la pressione di alimentazione,pilota lelettrovalvola a tre vie inmodo da diminuire il segnale dipressione diretto allaspirazione del

compressore e dunque lo devia ver-so la waste gate. Questa viene co-mandata in apertura e scarica nellamarmitta parte dei gas combusti al-trimenti diretti alla turbina, che de-ve perci rallentare. Questo sistemadi over boost a controllo elettronicopermette di modulare la pressionedi sovralimentazione. Lelettrovalvo-la a tre vie infatti pilotata con unsegnale di massa in duty cycle e

dunque la sua apertura pu essereanche parzializzata. Un segnaleduty cycle unonda quadra con pe-riodo costante, ma il tempo di dura-ta della parte a 0 V varia. Collegan-dosi con un oscilloscopio sul co-mando in uscita alla centralina di-retto alla elettrovalvola a tre vie, si

vedr londa quadra con periodo co-stante, composta dalla parte a 12 Vcorrispondente allassenza di massae da quella a 0 V corrispondente allapresenza della massa. Ciascuna par-te ha una durata variabile in funzio-ne del comando applicato dalla cen-tralina.Il calcolatore controllo motore devedeterminare lazionamento dellat-tuatore in funzione del numero giri

rometrica (non collegato perci alcollettore aspirazione). Il circuito disovralimentazione controllato dalcalcolatore della accensione-iniezio-ne attraverso una elettrovalvola atre vie. Su un ingresso della elettro-valvola giunge il segnale di pressio-ne in uscita dal compressore; gli al-

tri due tubi sono diretti alla valvolawaste gate della turbina e allaspira-zione del compressore.Quando la centralina deve far au-mentare la pressione di alimenta-zione, pilota lelettrovalvola a tre viein modo da scaricare il segnale dipressione in uscita dal compressoreverso laspirazione dello stesso. Lawaste gate non si apre e la turbinaaumenta la velocit di rotazione,

Fig. 3- Im piant o elettr ico sistema accensione-iniezione. 1 - calcolator e di contr ol lo m otor e; 2 - segnale dal sensore tachim etri-co mon tato sul cambi o; 3 - lin ea di com un icazione con i l sistema anti avviam ento; 4 - blocchetto avviamento; 5 - candeladaccension e; 6 - bob in e daccension e; 7 - pr esa diagnosi; 8 - modu lo potenza accension e; 9 - quad ro di bor do; 10 - r el; 11 -rel; 12 - batter ia; 13 - pom pa carb ur ante; 14 - fusib il e; 15 - fusib ile; 16 - fusib il e; 17 - sensore giri /PMS; 18 - sensore di deto-nazio ne; 19 - sensore tem peratu ra ar ia; 20 - sensore temperatu ra m otor e; 21 - sensore di fase; 22 - sensore pr essione barom e-tr ica; 23 - potenziom etro farf al la; 24 - sonda lam bda ri scaldata; 25 - m otor ino m ini m o; 26 - elettrovalvola riciclo vapori ben-zina; 27 - elettrovalvola a tr e vie per over boost; 28 - mi suratore quant it aria a f i lo caldo; 29 - elettroi niettor i.

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motore e dellangolo apertura farfal-la. Una rilevazione fatta al bancoprova durante la calibrazione del si-stema permette di fissare nella me-moria della centralina le diverseaperture della elettrovalvola a trevie in funzione dei giri e dellangoloapertura farfalla acceleratore. I l

sensore che rileva la pressione nelcollettore di aspirazione alloggiatoin centralina. Un tubo porta la pres-sione dal collettore di aspirazione fi-no allinterno dellinvolucro del cal-colatore, dove si collega al sensore.Conoscendo in retroazione la pres-sione nel collettore di aspirazione,la strategia di controllo in grado dicorreggere lattuazione della elettro-valvola di over boost a tre vie, perottenere il valore di sovralimenta-zione impostato; inoltre viene effet-tuata anche una funzione di sicu-

rezza nel caso in cui la pressione su-peri un valore limite.Una valvola di bypass pneumaticacortocircuita luscita del compresso-re con la sua mandata durante leviolente decelerazioni. La sua came-ra superiore collegata con un tuboal coll ettore di aspirazione. Lamembrana della camera apre il con-dotto che mette in comunicazionela mandata con laspirazione delcompressore, quando la pressionenel collettore stesso diminuisce re-pentinamente. In questo modo lachiusura della farfalla acceleratorenon provoca un innalzamento anor-

male della pressione sul condotto dimandata del compressore, evitandoun eccessivo rallentamento del regi-me di rotazione della girante e il ti-pico rumore che ne deriverebbe.

Con lazione della valvola di bypass,in caso di immediata riaperturadellacceleratore, la risposta del tur-bocompressore sar immediata. LaPunto GT Turbo dotata di un cir-

Fig. 5- Valvola pn eum atica di bypass. 13 - pr esa collegata alcollett or e aspi razi one; 14 - presa collegata alla man data delcompressore; 15 - presa collegata alla aspir azione del com -pressore.Fig. 6- Trasparenza del tur bocom pr essore I.H .I. VL 2.

Fig. 4- Collegamenti alla elettrovalvola a tr e vie per over boost. A - condotto colle-gato alla waste gate; B - condott o collegato alla m andata com pr essore; C - condot-to collegato alla aspirazion e com pr essore; D - cil i nd retto; E - ingr esso dal fi l tr oaria; F - allo scambi atore aria-aria; G - all im piant o di scari co; 1/2/3 - mani cotti d i

collegamento; 4 - elettr ovalvola a tr e vie; 5 - calcolatore di contr ol lo m otor e; 6 -valvola waste gate; 7 - tur bocom pr essore; 8 - alim entazione 12 V.

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Fig. 7- Sezione trasversale del turb o -compressore I.H.I . VL 2.Foto 8 e 9- In queste due imm agini visibi le la scherm ata che lAM ICO 2000rapp r esenta do po esser stato coll egatoalla pr esa diagnosi della Punt o GT Tur-bo e selezion ato dal suo m en il calco-lator e dellauto col qual e bisogna dialo-

gare. Come si nota nella fin estr a in alt oa destr a, non evidenziato alcun error em emor izzato nella central i na di accen-sion e-ini ezion e. Tra i param etri rappr e-sentat i q uel l i p i signi f icat iv i sono: i lsegnale del la sond a lamb da, i l t i t o lodella miscela e il param etro in tegrator edellauto adatt ivi t, che ri sultan o deviatidal l or o valor e medio. D i i nt eresse an-che la por tata dellari a, espressa in m e-tr i cubi al l ora. I l carico m otore cioind icato dal segnale in uscita dal m isu-rat or e quant it ari a.

Foto 10- Con lAM ICO 2000 possibi leut i l i zzare una sonda di temperatura. Inquesta prova abbiamo m isurato la tem-peratur a del l iquido di r affreddam ento,per con f ron t a r l a con que l l a data da lsensore del la ini ezione-accensione vi -sualizzata nelle foto 8 e 9, nella moda-l i t d i f u n z i o n am en t o d i a gno si

del l AM ICO 2000. riconoscibi le l an -damento con asinto t o or i zzonta le delsegnale for nito dal sensore di t empera -tur a durante i l suo r iscaldamento.

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Foto 11- Con la funzi one ROAD TEST dell AM ICO 2000 sipu attivare un sistem a acqui sizion e dati.

Foto 12- Dop o aver selezion ato il ROAD TEST, si scelgono il im i t i dei gir i entr o i qual i effet tuare l acquisiz ione.

Foto 13- Durante i l ROAD TEST, l AM ICO 2000 mostra iparam etri acquisit i e, in basso a destr a, i l num ero di paginem emor izzate e in percentuale lo spazio di memor ia uti l izzatori spetto quello disponi bi le.

Fot o 14- Term in ata lacquisizi one su strada, possib il e rive-dere le pagine mem or izzate. In basso a destr a sono segnalat ela pagin a visuali zzata e la percent uale di quell e gi viste ri-spetto al t otale registr ato.

Foto 15- Per megl io evidenzi are even -tuali anom alie sui segnali m emor izzatidurante i l ROAD TEST, l AM ICO 2000pu essere col legato ad u n per sonalcomp uter sul quale sia stato prevent i -vamente instal lato u n softw are dedica-to. Att raverso la lin ea seri ale, i dat i m e-m ori zzat i nel l AMI CO 2000, relat iv i altest su str ada effettu ato, vengono scari-cat i n el la m emoria del computer.

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trovalvola e una valvola pneumaticaa membrana aperta dal segnale dipressione, prelevato direttamentedal collettore di aspirazione. In que-sto caso i vapori di benzina sonoimmessi nelle camere di combustio-ne, attraverso laspirazione del tur-bocompressore. Il circuito dellabenzina utilizza una pompa conportata misurata sul tubo di ritornocarburante al serbatoio di 1 litro in30 secondi. La pressione del carbu-rante regolata varia tra 2.8 bar e 3.2bar in funzione della pressione pre-sente nel collettore di aspirazione. Il

propulsore utilizzato sulla Punto GTTurbo catalizzato e la carburazio-ne regolata tramite lutilizzo dellasonda lambda riscaldata, chiusa inretroazione col calcolatore di con-trollo. Le verifiche sullimpianto dialimentazione ed accensione dellaPunto GT Turbo, sono state effet-tuate presso la sede di Auto M otoTecnica Engineering, utilizzando ladiagnosi AMICO 2000 prodotta dal-la Tecnomotor (via A. B. Nobel19/A, Parma, tel. 0521/398211) elanalizzatore dei gas di scarico SUNDGA 1000 (filiale italiana: SUNElectric, via Bizet 44, Cinisello Bal-samo - Milano, tel. 02/66012405).(I disegni rappresentati sono trattida documentazione Fiat e MagnetiMarelli).

Foto 16- Sul lo scherm o del compu terpossono essere v isual izzate in for m ag r a f i c a t u t t e l e p a gi n e a c q u i s i t e dal l AM ICO 2000 durante i l ROAD TE-ST. In questo m odo lanalisi dei segnaliri sulta pi chi ara e semp li ce e percipossibi le ind ividu are con m aggior velo-c i t par t i co la r i m a l funz ionament i r i -

p roduc i b i l i u n i c amen te du ran t e unaprova su strada.Foto 17- Lanali si dei gas di scari co, ef-fe t tu a ta su l l a vet tu ra da no i testa tapr esso la sede di Au to M oto TecnicaEn gineeri ng, evidenzia elevati valori disos tanze in quin ant i , specia lm ente sem essi i n r elazione al fatto ch e la Punt oGT T ur bo un a vet t ur a cata l i zzata.Queste r il evazion i p ossono essere asso-ciate ai valori anom ali di t ension e dellasonda lambd a e del la miscela lett i d u -ran te la fase di d iagno si. In qu esto casoil catal izzatore obbli gato a funzion are

al l im it e delle sue possib i l i t e sicu ra -m en t e ha per s o d i e f f i c ac i a . Un a p - pr ofond ita anali si sul valore di pr essio-ne regolata del carbu ran te, sul la pol ve-r i zzaz ion e degl i in ie t to r i e sul l and am ento della din ami ca del segnale dellasonda lam bda p otr ebbe for se evidenzia-re m a l funz ionam ent i che causano leanalisi non confor m i dei gas di scari co.

cuito per la riaspirazione dei vaporidi benzina, provenienti dal serba-toio carburante e diretti nel cani-ster, diverso da quelli usualmenteutilizzati sulle vetture con motoreaspirato. Una elettrovalvola coman-data dalla centralina permette ilpassaggio dei vapori di benzina dalcanister al collettore di aspirazione,quando il motore funziona nel mo-do aspirato rilevato dal sensore dipressione interno al calcolatore. Seviene riconosciuto lo stato di fun-zionamento corrispondente alla so-vralimentazione, viene chiusa lelet-

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