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Con questo articolo diviso in due puntate cercherò di spiegare in maniera semplicissima e diretta cosa è e cosa si può fare con un oggetto tanto misterioso quanto potente che ormai sentiamo nominare in continuazione quando si parla di messa a punto o di elaborazione di un motore motociclistico dell'ultima generazione: la EPROM.

Prego gli esperti in materia di non lapidarmi sulla pubblica piazza per tutte le omissioni e gli argomenti toccati e non opportunamente approfonditi che il presente documento contiene, ma volendo rivolgermi principalmente a coloro che sono completamente al buio sull'argomento trattato, queste "superficialità" risultano assolutamente necessarie.

Mi verrebbe di iniziare con un bel "C'erano una volta i carburatori e le puntine platinate..." che se da una parte suona molto fiabesco dall'altra parte permetterebbe di far capire che una EPROM altro non è che la loro evoluzione in versione elettronica.

Ma andiamo con ordine.

La scintilla prodotta dalla candela deve scoccare in un preciso momento e cioè un po' prima che il pistone arresti la sua corsa verso l'alto per ricominciare a scendere. Questo è necessario per dare il tempo alla miscela di aria e benzina presente nella camera di scoppio di bruciare completamente e quindi produrre quella spinta sul pistone che fa camminare la moto. Se la scintilla scocca troppo presto lo scoppio andrà a contrastare il pistone che ancora sta salendo con conseguente perdita di potenza e surriscaldamento della testata, se scocca troppo tardi una buona parte dell'energia prodotta non sarà utilizzata perchè per quando la combustione è finita il pistone ha già iniziato la sua corsa verso il basso.

Il momento in cui scocca la scintilla è di una importanza fondamentale per il buon funzionamento e rendimento del motore e tanto più il motore è spinto, tanto più sarà sensibile a piccoli errori sul momento di accensione.

La scintilla quindi deve leggermente anticipare l'arrivo del pistone all'apice della sua corsa verso l'alto. Questo fatto viene chiamato "anticipo di accensione" e si esprime in gradi radianti calcolati sull'asse dell'albero motore che naturalmente in un suo giro compirà 360 gradi.

Ora iniziano i dolori: l'entità dell'anticipo di accensione non è sempre la stessa per tutti i regimi di rotazione del motore ma purtroppo deve variare a seconda che il motore giri più o meno veloce.

Il perchè è facilmente intuibile: tanto più velocemente si muove il pistone, tanto prima deve scoccare la scintilla per dare tempo alla benzina di bruciare completamente cercando di esprimere la massima spinta nel momento in cui il pistone si trova all'apice della sua corsa e sta ricominciando a riscendere.

Il meccanismo più usato con cui per decenni si è gestito il tempo di anticipo dell'accensione su auto e moto è lo spinterogeno.

Il suo funzionamento è molto semplice quanto efficace e si basa sostanzialmente su un contatto (puntina platinata) che si apre e si chiude in momenti precisi facendo scoccare la scintilla sulla candela, oltre che su un sistema che fa variare il momento di apertura e di chiusura del contatto basato su due pesetti (massette centrifughe) che si muovono subendo la forza centrifuga dell'alberello a cui sono fissate. L'alberello è comandato dal motore quindi più il motore gira velocemente e più questi due pesetti si allontaneranno dall'alberello, anticipando il momento in cui scoccherà la scintilla.

Ho semplificato al massimo ma prendete tutto per buono.

Questo sistema è comunemente chiamato "accensione a spinterogeno" o "a puntine".

E' facilmente comprensibile che un sistema fatto in questo modo è soggetto a tutta una serie di fattori perturbatori: i contatti e tutti i componenti meccanici del sistema si usurano e i giochi meccanici aumentano col risultato di rendere sempre meno preciso il tutto man mano che passano i km e con la necessità di registrare periodicamente i vari componenti.

Inoltre, ed è questo l'aspetto più importante, il funzionamento di questo marchingegno darà come risultato un determinato tempo di anticipo per ogni regime del motore e non è detto che l'anticipo dato sia sempre quello giusto. Variare i valori di anticipo solo per determinati regimi intermedi di rotazione del motore risulta una impresa quasi impossibile.

Ora immaginiamo di mettere un computer al posto dello spinterogeno che decida regime per regime quale è il momento esatto in cui la scintilla deve scoccare. Abbiamo inventato la centralina dell'accensione elettronica!!

Da ora in poi non ci dobbiamo più preoccupare delle puntine, delle massette centrifughe e della regolazione dello spinterogeno, la centralina elettronica farà il suo compito per tutta la durata della vita della moto (salvo eventuali guasti, di rito i dovuti scongiuri...) senza bisogno di regolazioni e senza subire l'effetto dell'usura, dello sporco, degli agenti atmosferici e così via (ci sarebbe l'usura del motore che fa variare le proprie 'esigenze' ma per ora facciamo finta di niente).

Semplificando sempre al massimo e senza avventurarci in meandri tecnici vediamo come ragiona una tipica centralina di accensione. C'è un sensore posto da qualche parte nel motore che solitamente è di tipo magnetico in modo da funzionare senza nessun contatto fisico (è quindi esente nel tempo da usura meccanica) che comunica alla centralina la velocità di rotazione e la posizione dell'albero motore (e quindi dei pistoni). La centralina riceve questa informazione e va a cercare in una "tabella di corrispondenza" quale tempo di anticipo deve applicare per quel determinato regime di rotazione. Risulta chiaro che con questo sistema il tempo di anticipo potrà essere diverso addirittura per ogni singolo ciclo (due giri) del motore.

La tabella di corrispondenza che contiene gli anticipi per tutti i regimi del motore, viene preparata dal costruttore del veicolo in fase di progettazione dopo aver effettuato vari studi e prove al banco per quel particolare tipo di motore. Una volta pronta la tabella (che in realtà si chiama "curva degli anticipi" poichè tale risulta se rappresentata su un grafico in funzione dei vari regimi del motore) viene memorizzata su un componente elettronico che viene a sua volta montato nella centralina.

Indovinate come si chiama tale componente? Se avete risposto EPROM ci avete preso in pieno!!

La EPROM si presenta come un chip abbastanza grande.

In questa foto si vede un chip removibile ma si può trovare anche fissato nei circuiti della centralina e quindi non smontabile.

La EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) è un componente piuttosto semplice, in sostanza è un chip di memoria permanente che offre la possibilità di essere cancellato e riscritto a piacimento per poi conservare il suo contenuto fino alla successiva cancellazione.

Riprogrammando la EPROM è possibile inserirvi diverse sequenze di anticipi per quella determinata moto e modificarne quindi in maniera sostanziosa l'erogazione e il rendimento del motore.

Ma questo è solo uno dei due fondamentali compiti che può svolgere la EPROM. Ora aggiungiamo l'altro importantissimo elemento.

Un altro fondamentale aspetto per il buon funzionamento del motore che va a braccetto con l'anticipo di accensione di cui abbiamo parlato fin'ora è la sua alimentazione. Spiegare l'importanza di una alimentazione corretta è molto semplice: l'aria aspirata dal motore si deve miscelare con la benzina in misura sempre uguale per qualunque regime di rotazione. Il rapporto corretto di aria e benzina chiamato rapporto stechiometrico deve essere di circa 14.7 parti di aria per 1 parte di benzina (in peso). Dirlo è semplice ma farlo non è proprio la stessa cosa, perchè nel momento in cui apriamo il gas agendo sulla manopola il motore aspirerà istantaneamente una quantità d'aria maggiore a cui non è facile far corrispondere immediatamente un adeguato apporto di benzina. Inoltre risulta abbastanza evidente che mentre il motore sale o scende di giri il sistema di alimentazione deve variare in maniera continua la quantità di benzina fornita, compito tutt'altro che facile vista la velocità con cui su una moto avvengono le variazioni dei regimi (pensate a quando scalate le marce).

Il dispositivo di alimentazione universalmente usato da oltre cento anni a questa parte su qualunque tipo di veicolo a benzina è il carburatore. Il carburatore altro non è che un miscelatore di aria e benzina. Mentre tra i dispositivi di accensione ormai la centralina elettronica ha soppiantato tutti gli altri, tra i dispositivi di alimentazione invece i carburatori hanno saputo evolversi fino a diventare dei dispositivi così efficienti da rendere ancora oggi validissimo il loro utilizzo per gran parte della produzione di serie. Negli ultimi anni però i carburatori hanno trovato sulla loro strada una temibile rivale: l'iniezione elettronica.

Questo dispositivo si avvale di un iniettore comandato elettricamente e installato nel condotto di aspirazione che "spruzza" la quantità di benzina necessaria ad ogni ciclo del motore. La durata della spruzzata può variare in base al segnale elettrico che l'iniettore riceve di volta in volta. Ci si rende subito conto che la versatilità di questo sistema è enorme visto che permette di comandare a piacimento l'iniezione di benzina ad ogni singolo ciclo del motore.

Ma chi comanda gli iniettori? La solita centralina elettronica, solo che questa volta non si chiama centralina dell'accensione elettronica ma bensì centralina dell'iniezione elettronica.

Quando sentite parlare di iniezione elettronica date pure per scontato che nella stessa centralina trova ospitalità anche l'accensione che in questo caso viene indicata come accensione integrata con l'iniezione. Infatti l'accensione elettronica può lavorare in maniera completamente autonoma facendo tranquillamente a meno dell'iniezione mentre l'iniezione elettronica la troveremo sempre accoppiata (e integrata) con l'accensione elettronica.

Se ora provate a pensare che le informazioni contenute nella EPROM sono in grado di condizionare sia gli anticipi di accensione che i tempi di iniezione del carburante vi renderete subito conto che questo piccolo pezzettino di silicio è praticamente il cuore del motore stesso. Variando le informazioni in esso contenute è possibile trasformare una moto tranquilla in una belva o una supersportiva in un semplice ciclomotore. Beh, forse ho un pò esagerato ma solo per rendere meglio l'idea!!

Spero sia chiaro ora che quando si trova una EPROM in vendita o l'amico del cugino della zia che si programma le EPROM in casa o una misteriosa EPROM proveniente da Taiwan accompagnata dalla frase epocale "Eh, là sì che le sanno programmare le EPROM", ci si deve porre con la giusta dose di prudenza e di "fondato sospetto".

La EPROM è un elemento assolutamente fondamentale per il buon funzionamento del motore e deve essere espressamente programmata per quel tipo esatto di motore e nessun altro; il costruttore del mezzo la programma tenendo conto di una miriade di parametri, di vincoli imposti dalla legge in tema di inquinamento, inseguendo la migliore erogazione e la migliore guidabilità. Per rifare una EPROM non basta un PC ed un programmatore di eprom ma tanta esperienza e tante prove al banco per verificare i risultati ottenuti ad ogni modifica apportata ai dati. La realtà è che anche se non ce ne siamo accorti ormai da alcuni anni siamo entrati in una nuova era: l'elaborazione elettronica dei motori!!

Di questo e di quello che si può fare agendo su una EPROM parleremo prossimamente sempre su questo sito.

Fange