Ogni campagna di prove è stata piani cata come mostrato nella seguente tabella:
5.2. PIANO DELLE PROVE 59 Piano delle prove
Carico [%] regime [rpm] A/F #ant [Deg]
100 1500 6000 da centralina da centralina 1500 100 3000 0; 9 variabili 4500 1500 70 3000 1 variabili 4500 1500 50 3000 1 variabili 4500
Ogni prova ha inizio con un breve riscaldamento del motore utilizzando una normale benzina commerciale. La determinazione delle migliori con- dizioni di funzionamento del motore è stata stabilita monitorando le temper- ature no a che non esse non hanno raggiunto i valori ottimali. Si provvede successivamente allinserimento nel circuito di alimentazione della benzina in analisi stimando un intervallo di tempo per il quale si è certi che tutta la benzina per il riscaldamento che ancora si trova nei condotti sia stata consumata.
La prima prova si svolge a motore in condizioni di normale funzionamento. La centralina è settata in modo che funzioni seguendo la normale mappa di funzionamento stabilita dal costruttore. Si costruisce la curva di coppia del motore a pieno carico variando gradualmente il regime da 1500 a 6000 rpm. ed acquisendo i cicli di pressione corrispondenti.
Si procede dunque con le prove di detonazione.a pieno carico. La deton- azione è rilevata sia mediante il sensore accelerometrico proprio del motore, sia individuando il rumore metallico tipico del fenomeno. A valle delle prove, inoltre, la detonazione è immediatamente individuabile dalle irregolarità delle curve di pressione in prossimità del picco di pressione dei cicli. Tale fenom- eno, quando è alla sua massima espressione, appare chiaramente su tutti i cicli acquisiti. Esso diviene anche più evidente quando si osservano gli anda- menti della MFB e del @Qco
@# .
La prova di detonazione si svolge mantenendo regime, carico e A/F costanti e variando lanticipo di accensione da valori molto bassi (anche oltre il PMS) a
valori abbastanza alti da garantire una detonazione presente nella quasi total- ità dei cicli e tornando poi nuovamente ad anticipi bassi. La prova è ripetuta nei tre regimi mostrati in tabella e per i carichi 100% e 70%. La prova si completa acquisendo anche dei cicli a carico 50% impostando lanticipo al valore standard.
Una considerazione va fatta a proposito dei rapporti aria combustibile (A/F) scelti per le prove di detonazione. Poichè il proposito della prova è di indagare il comportamento del motore in condizioni di funzionamento plau- sibili, è chiaro che testare un motore a pieno carico, quando infatti lobiettivo è ottenere potenze elevate, con A/F diversi da quello ricco sarebbe senzaltro possibile ma di limitato interesse pratico. Pertanto si comprende per quale motivo non si sia ritenuto necessario ripetere le prove di detonazione al 100% per altri valori di dosatura. Allo stesso modo si è scelto un A/F stechiomet- rico nel caso del funzionamento al carico parziale.
Figura 5.1: Esempio dei valori di tensione rilevati dal sensore di detonazione proprio del motore.
Per avere un quadro completo delle condizioni di detonazione dei com- bustibili studiati ci si è riferiti anche ai dati registrati direttamente dalla centralina. Poichè tali dati sono stati acquisiti ed elaborati da un consulente
5.2. PIANO DELLE PROVE 61 esterno, e non sono argomento del presente lavoro, ci si limiterà a mostrarne un esempio e ad illustrare il criterio utilizzato per distinguere le condizioni di innesco della detonazione.
Come si osserva in Figura 5.1, il sensore di vibrazione presenta un rumore di fondo anche se chiaramente non si è ancora in condizioni di detonazione (in gura è anche evidenziato lanticipo standard del motore per il quale si è certi dellassenza di ogni fenomeno detonante). Si assume con buona approssimazione che linizio di una detonazione udibile si veri ca quando lintensità registrata dal sensore è pari al doppio del rumore di fondo.
Utilizzando tale criterio si sono analizzati i gra ci della centralina per tutte le condizioni di funzionamento illustrate e si sono tabellati gli anticipi per cui la detonazione diventa udibile.
Anticipi base 100% 70% 1500 3000 4500 1500 3000 4500 Motore 7,5 18 18 13 19 24 Detonazione udibile A 98/88 16 no det. 25 20 no det. 26 B 100/88 18 no det. 22,5 22 no det. 27
C 100/88 20 no det. 24,5 no det. no det. no det.
D 99/87 15 24 19 20 no det. 25
E 95/85 14 22 19,5 18 27 23
Si può osservare come sia possibile che per alcune benzine in alcune con- dizioni di funzionamento non si veri chino condizioni prossime alla deton- azione. Questo comportamento è stato confermato dallanalisi delle curve di pressione che in alcune condizioni di funzionamento mostrano lassenza di fenomeni detonanti di intensità apprezzabile, come ad esempio la presenza di detonazione solo in pochi cicli fra tutti quelli acquisiti.
Unulteriore annotazione sullanticipo è necessaria per comprendere cor- rettamente lo studio condotto. Mentre i dati registrati dalla centralina tengono conto del valore di anticipo ssato dal costruttore o da terminale mediante centralina aperta, lanticipo acquisito in LabVIEW è ottenuto in corrispondenza delle¤ettiva scarica della candela ed ha pertanto un valore di¤erente dal primo. Non essendo stato possibile, per ragioni di tempo, con- durre uno studio esteso sul rapporto fra lanticipo letto e quello impostato, e non essendovi evidenze che la di¤erenza fra i due valori sia in qualche modo
costante (sebbene esista una corrispondenza ben evidente di come le vari- azioni di anticipo impostate si riettano su quello letto in acquisizione) è bene tenere a mente che i dati prima tabellati e i dati che in seguito verranno mostrati sono soggetti a tale di¤erenza. Si è però scelto di mostrare anche i primi per dare unindicazione di massima su quali siano state le e¤ettive impostazioni della centralina durante le prove.