Il sistema di iniezione della Fiat Punto 188/pannello didattico TAT-2A

Il sistema di iniezione della Fiat Punto 188/pannello didattico TAT-2A

a cura di

Roberto Lino

INTRODUZIONE

Il pannello didattico TAT-2A simula il funzionamento del sistema di alimentazione ed iniezione a benzina della Fiat Punto 1.2 cc 16v serie 188. Tutto l'impianto è gestito dalla centralina elettronica.

I vantaggi sono i seguenti:

• aumento delle prestazioni motoristiche
• miglioramento del comfort guida
• riduzione delle emissioni inquinanti

Tramite l'utilizzo della strumentazione di diagnosi (computer di diagnostica (TEXA), oscilloscopio, multimetro e telecomando di inserimento/disinserimento guasto) l'allievo può sperimentare una completa simulazione dei guasti possibili sull'autovettura. Tutte le parti del sistema di iniezione sono visibili e accompagnate da vari spinotti da dove è possibile rilevare misure elettriche e verificare il giusto funzionamento delle parti e degli organi collegati. La centralina generale è collegata all' OBD ( on board diagnostic) che tramite la rete CAN (control area network) dialoga con il quadro di bordo e con tutti i sensori e gli organi dell'autovettura. La rete CAN consente una riduzione del cablaggio dell'autovettura e un elevata affidabilità nella comunicazione tra la centralina e le periferiche dell'autovettura.

DESCRIZIONE DEI VARI COMPONENTI:

CENTRALINA

Nel trainer TAT-2A la centralina elettronica (ECU) ha le seguenti funzioni:

• controllo circuito alimentazione aria (corpo farfallato elettronico tramite potenziometri e misura della pressione e temperatura dell'aria nel collettore dì ingresso.
• Controllo circuito alimentazione benzina (pompa del serbatoio e iniettori)
• controllo circuito accensione (bobina elettronica alta tensione e candele)
• controllo emissioni inquinanti (sonde lambda e ricircolo vapori benzina)
• collegamento rete CAN ( diagnosi motore, accensione spia avaria e immobilizzazione motore CODE
• Altri componenti: sensore di fase; sensore numero di giri; sensore temperatura motore; sensore di battito in testa;

Il sistema di iniezione – accensione realizza il corretto rapporto stechiometrico della miscela aria – benzina ed il calcolo dell'istante di accensione del motore. I parametri che concorrono al corretto funzionamento del motore sono il regime che è dato dal sensore di giri, la corretta fase dei cilindri data dal sensore di fase, la densità dell'aria rilevata dal sensore di pressione e temperatura dell'aria, da questi parametri la centralina calcola il tempo di iniezione e l'anticipo di accensione delle candele. Oltre ai suddetti parametri, ci sono altri segnali secondari che influiscono sul sistema di iniezione – accensione: la temperatura motore rilevata dal bulbo o sensore temperatura olio motore, temperatura dell'aria, le due sonde lambda quella a monte e quella a valle, posizione dell'acceleratore, posizione della farfalla, sensore anti – detonazione, inserimento del compressore dell'aria condizionata.

La centralina (ECU) effettua il primo check di controllo al primo giro di chiave, verifica il keycode della chiave, grazie al suo microprocessore (CPU) la cui frequenza di clock è tra i 16MHz ai 25Mhz, quindi in un secondo la Centralina (ECU) ha effettuato e completato il controllo delle periferiche.

CONTROLLO CIRCUITO ALIMENTAZIONE ARIA

Il sensore di temperatura e pressione, rileva i dati di temperatura e pressione nel collettore di aspirazione e fornisce i dati rilevati alla centralina che li utilizza per il corretto rapporto stechiometrico della miscela aria – benzina. (14,7:1) (Codice guasto K43)

La Valvola motorizzata o Corpo farfallato elettronico, è costituito da un motorino attuatore che tramite due potenziometri comanda l'apertura e la chiusura della farfalla, ha un sensore di posizione che rivela l'angolo di apertura della farfalla. (Codice guasto N75)

I potenziometri, comandati dal pedale dell'acceleratore regolano l'apertura del corpo farfallato elettronico. (Codice guasto K55)

Controllo circuito alimentazione benzina

La Pompa del serbatoio, mette in pressione a 3,5 bar il carburante nella tubatura dell'impianto di iniezione, il carburante viene pulito attraverso il filtro benzina detto “for life” cioè a vita, infatti non va cambiato ne pulito esso è integrato nella pompa e in caso di guasto si sostituisce interamente la pompa del serbatoio, la pressione viene regolata dalla Valvola regolatrice di pressione tarata a 3,5 bar, garantisce la pressione in maniera omogenea in tutti gli iniettori. (Codice guasto N40)

Valvola evaporativa (CANISTER), serve a recuperare i vapori della benzina facendoli defluire nel serbatoio, se la canister è attivata la macchina esegue il CUT-OFF a bassi giri. (Codice guasto L10)






La valvola di ricircolo vapori esausti (EGR), serve a rimettere in circolo una "piccola" parte dei gas di scarico facendoli passare dal collettore di scarico al collettore di aspirazione. Questa operazione ha un solo ed unico scopo, abbassare la temperatura di combustione della miscela. Abbassando tale temperatura si ottiene un notevole abbattimento delle emissioni di NOx (ossidi di Azoto), che è un gas piuttosto nocivo.

   
Gli iniettori: L'iniezione è un sistema di alimentazione che permette, ad esempio, di apportare il combustibile nei motori a combustione interna, tramite l'utilizzo d'un iniettore comandato da un'apposita centralina ECU che modifica la fasatura d'accensione. Gli iniettori vengono alimentati a +12v mediante una tensione negativa intermittente di durata che varia dai 3 a 12 millisecondi il tutto controllato e gestito dalla centralina (ECU). La quantità di miscela erogata ai cilindri è in funzione del tempo di iniezione direttamente proporzionale alla durante del segnale di comando. I tempi di iniezione si riducono e gli iniettori si disattivano nel momento in cui il motore raggiunge il regime massimo di rotazione (CUT OFF). (Codice guasto N70)






Controllo circuito accensione
La Bobina d'accensione è un autotrasformatore che permette la generazione della scarica elettrica sulla candela, con l'innalzamento della tensione, attinge la corrente a +12v dalla batteria e la eleva fino a oltre 25 kV, tensione che permette alle candele di scoccare la scintilla nella camera di combustione. Le candele dei cilindri 1-4 e 2-3 sono collegate alla bobina per mezzo del cavo AT (alta tensione), infine il cavo AT è collegato ai terminali del secondario della bobina.
(Codice guasto A30)






La candela d'accensione è il dispositivo elettrico inserito nella testa di ognuno dei cilindri atto a generare una scintilla che avvii la combustione della miscela aria-benzina. Le candele possono essere di tipo freddo o caldo. La lunghezza del becco dell'isolante determina il grado termico della candela di accensione:
• Becco dell'isolante lungo: La maggiore superficie del becco dell'isolante assorbe molto calore, pertanto ne cede poco agli organi di raffreddamento. La candela ha un valore termico elevato e si dice per questo candela calda.
• Becco dell'isolante corto: La piccola superficie del becco dell'isolante assorbe poco calore e pertanto ne cede tanto agli organi di raffreddamento. La candela ha un basso valore termico e si dice per questo candela fredda.



Controllo emissioni inquinanti
La sonda lambda è necessaria per conoscere se i gas di scarico presentano del combustibile incombusto, per mantenere il rapporto di miscela (kg aria/kg combustibile) entro l'intervallo di efficienza ottimale. La sonda lambda è in grado di rilevare la concentrazione di ossigeno all'interno dei gas di scarico; precisamente il valore di lambda, appunto, che sta ad indicare il rapporto tra l'aria e il combustibile, dove:
• Valore 1, quando la combustione è stechiometrica;
• < di 1, quando c'è un eccesso di combustibile;
• > di 1, quando c'è un eccesso d'aria.
La sonda trasmette poi come segnale elettrico alla centralina che regola l'immissione di carburante e aria all'interno della camera di combustione. Nell'autovettura abbiamo due sonde lambda, quella a "monte" e quella a "valle" entrambe comunicano con la centralina sul corretto rapporto stechiometrico della miscela e sulle emissioni del motore.(Codice guasto K15)(Codice guasto K16)






Collegamento rete CAN
La rete CAN (control area network) è una rete seriale di comunicazione multiplex che collega la centralina all'OBD e il quadro della strumentazione. La linea è codificata, ragione in termini binari e prende le informazioni da tutti gli organi elettronici dell'autoveicolo. La rete CAN è sdoppiata in due linee CAN-H (hight livello alto) e CAN-L (low livello basso).


Centralina elettronica gestione motore (Codice guasto M10)




OBD (on board diagnostic) (Codice guasto M1-B2)






Quadro di bordo (Codice guasto E50)



Altri componenti:
sensore di fase e sensore di giri: il segnale di fase motore, insieme al segnale del regime motore rilevato dal sensore di giri e del punto morto superiore PMS, permettono alla centralina di riconoscere la successione dei cilindri per attuare l'iniezione fasata.



Sensore di giri: (Codice guasto K46)




sensore di fase: (Codice guasto K47)


sensore temperatura motore:
il sensore è un bulbo che rileva la temperatura dell'olio motore. (Codice guasto K45)



sensore di battito in testa:
il sensore di battito in testa o sensore anti – detonazione rileva le vibrazioni del motore dovuti o a detonazioni in camera di scoppio o a false accensioni, in quelle condizioni il sensore invia un segnale alla centralina ECU, a sua volta la centralina anticipa l'angolo di accensione di 3° in 3° fino ad un massimo di nove. (Codice guasto K50)







SIMULAZIONE GUASTI


La ricerca guasti e l'inserimento simulato dei guasti sul pannello didattico TAT-2A, si effettua attraverso:
• il telecomando di inserimento/disinserimento guasto (per inserire e disinserire guasto)
• il multimetro (tester) per effettuare le misure elettriche sulle periferiche
• oscilloscopio per verificare le varie forme d'onda dei segnali elettrici delle periferiche
• con il computer di diagnostica (texa) per la ricerca guasto, il setup e l'azzeranto errori
Su questo breve opuscolo andremo a trattare alcuni degli errori che sono possibili inserire nel pannello didattico TAT-2A.
Simbologia guasto:
• + (manca collegamento positivo dalla batteria)
• – (manca il negativo della batteria)
• ] (componente in corto circuito)
• X (componente rotto)
  CODICE GUASTO (A30 -)

  TIPO GUASTO	Manca il controllo con il negativo elettronico sulla bobina elettronica A30
  CONSEGUENZA	Manca la scintilla nelle candele 1 e 4
  VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto visibile dal pannello le candele 1 e 4 sono disattivate

  DISINSERIMENTO GUASTO

  Una volta tolto il guasto con il telecomando, si può notare che tutte le candele scoccano la scintilla

CODICE GUASTO (E50C X)

TIPO GUASTO	Le linee CAN L e CAN H sono interrotte all'interno del quadro strumenti
CONSEGUENZA	Il quadro si accende in modalità notte e gli strumenti sono tutti in posizione zero e lampeggia la spia serbatoio
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto visibile dal pannello quadro acceso in modalità notte e strumentazione in posizione zero.

DISINSERIMENTO GUASTO

Una volta tolto il guasto con il telecomando, il quadro funziona correttamente.

CODICE GUASTO (N70 -)

TIPO GUASTO	Manca il negativo dalla centralina e l'iniettore 4, il suddetto iniettore 4 è interrotto.
CONSEGUENZA	L'iniettore 4 non eroga miscela
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto visualizzabile con il (TEXA) e visibile dal pannello didattico
DISINSERIMENTO GUASTO	Una volta tolto il guasto con il telecomando, l'iniettore funziona correttamente.



CODICE GUASTO (N75 X)

TIPO GUASTO	Nella valvola a farfalla motorizzata, uno dei due potenziometri è difettoso
CONSEGUENZA	Dal pannello è possibile vedere e sentire la chiusura della valvola a farfalla. La spia avaria nel quadro strumenti si accende. Il potenziometro non gestisce più la farfalla.
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto visualizzabile con il (TEXA) e visibile dal pannello didattico
DISINSERIMENTO GUASTO	Una volta tolto il guasto con il telecomando, la valvola a farfalla funziona correttamente.



CODICE GUASTO (K15 X)

TIPO GUASTO	Sonda Lambda a monte difettosa
CONSEGUENZA	La centralina non gestisce più il rapporto stechiometrico dell'iniezione
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto non visibile. Con il tester si misura la continuità del segnale tra il terminale 1 di K15 e il – della batteria A1. Il tester rivela la mancanza di segnale (assensa di bip acustico)
DISINSERIMENTO GUASTO	Una volta tolto il guasto con il telecomando, la sonda lamba tramite il tester collegato come sopra emette il segnale acustico della continuità, dunque funziona correttamente.



CODICE GUASTO (K16 X)

TIPO GUASTO	Sonda Lambda a valle difettosa
CONSEGUENZA	La centralina non gestisce più lefficenza del catalizzatore.
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto non visibile. Con il tester si misura la continuità del segnale tra il terminale 1 di K16 e il – della batteria A1. Il tester rivela la mancanza di segnale (assensa di bip acustico)
DISINSERIMENTO GUASTO	Una volta tolto il guasto con il telecomando, la sonda lamba tramite il tester collegato come sopra emette il segnale acustico della continuità, dunque funziona correttamente.



CODICE GUASTO (K46 X)

TIPO GUASTO	Sensore regime motore difettoso (sensore giri)
CONSEGUENZA	Nel quadro strumenti E50 l'indicatore del regime motore non funziona. La centralinaa blocca l'impianto di iniezione e la macchina si spegne o non si avvia.
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto non visibile. Sonda oscilloscopio su terminale 1 di K46 e sul – della batteria A1 visualizzare segnale di onda e confrontarlo con quello standard a 2000 RPM dal manuale TAT-2A pag66
DISINSERIMENTO GUASTO	Una volta tolto il guasto con il telecomando, il sensore di giri funziona correttamente. La macchina si avvia.



CODICE GUASTO (K47 +)

TIPO GUASTO	Sensore di fase motore difettoso, inserire guasto e avviare il motore
CONSEGUENZA	Misura elettrica: manca la tensione normale di 5volt sul terminale 3 di K47 e il – della batteria A1. Mentre la tensione sul terminale 2 di K47 e il - della batteria A1 non è corretta, in quanto risulta 5volt, normale è circaa la metà.
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Guasto non visibile. Con oscilloscopio prelevare il segnale (frequenza variabile) seguenti: 1° sonda tra il 2 (segnale) di K47 e il – della batteria A1. 2° sonda tra il termoinale 1 (segnale) di K47 e il – della batteria A1. La misura va effettuata a 1800 RPM. L'amplitudine del segnale prodotto dal sensore ad effetto Hall è di 5 volt. Pag 67 dal manuale TAT-2A
DISINSERIMENTO GUASTO	Una volta tolto il guasto con il telecomando, il sensore di fase funziona correttamente.



CODICE GUASTO (K55 +)

TIPO GUASTO	Il + (positivo) è interrotto su uno dei due potenziometri dell'acceleratore
CONSEGUENZA	L'imianto funziona, spia avaria accesa sul quadro strumenti. Il tester segnala l'anomalia
VISUALIZZAZIONE GUASTO	Con il multimetro sul terminale 2 di K55 e il – della batteria A1 non è presente la tensione di alimentazione (5 volt) sulla prima pista del potenziometro.
DISINSERIMENTO GUASTO	Una volta tolto il guasto con il telecomando, il potenziometro funziona correttamente.



FINE