Sensori di pressione negli sport motoristici: quando la frazione di un cavallo vapore è decisiva

Sensori di pressione negli sport motoristici: quando la frazione di un cavallo vapore è decisiva

“The winner takes it all!” Nella corsa il mondo si divide in vincitori e perdenti. Il pilota vincente si gode la doccia di champagne. Eppure la decisione preliminare vincente, si prende al banco di prova degli sviluppatori di motori. Sensori di pressione efficienti sono il vantaggio competitivo decisivo.

La STS fornisce sensori di pressione a clienti provenienti dal mondo degli sport motoristici, tra cui esponenti della Formula 1 e della NASCAR. Entrambe le gare di corsa, nonostante tutte le differenze, hanno una cosa in comune: ogni cavallo vapore conta e rappresenta un vantaggio determinante in pista. Se ai banchi di prova, durante le costose prove, si lotta per ogni decimo di cavallo vapore, i risultati dei test devono essere totalmente affidabili fino all’ultimo decimale.

Tecnica di misurazione della pressione nello sviluppo dei motori nella Formula 1 

L’attuale regolamento sui motori della Formula 1 è stato introdotto nel 2014. Sono stati adottati motori a V a 6 cilindri, cilindrate da 1,6 litri e mono-turbocompressori. I numeri di giri ammontano a 15.000 min−1. Il Kinetic Energy Recovery System (KERS), un sistema elettrico per il recupero dell’energia in frenata applicato dal 2009, è stato sostituito dall’Energy Recovery System (ERS). I moderni motori della Formula 1 sono dunque motori ibridi. Con loro il futuro nella Formula 1 è già diventato presente. La gara forse di maggior successo al mondo è anche un laboratorio sperimentale per la strada. Che si tratti di freni a disco o diagnosi computerizzate, molte tecnologie appartenenti alla quotidianità del traffico stradale hanno origine nelle operazioni di sviluppo della Formula 1.

Il regolamento attuale in vigore sui motori in vigore, che delimita le possibilità di intervento per tutti i team allo stesso modo, rende necessaria la grande meticolosità al banco di prova per tirare fuori il vantaggio decisivo. Ogni cavallo vapore conta. Rispetto ai test per le auto nel normale traffico valgono in parte altre esigenze. La pressione dell’olio e dell’acqua sono più elevate, così come sono più elevate le temperature che si verificano. Quando si tratta di abbassare i consumi e aumentare le prestazioni occorrono ampi test in condizioni di gara. Inoltre, l’esattezza dei risultati delle misurazioni nel range di temperatura richiesto è di estrema importanza. Spesso nella Formula 1 non si parla di grandi salti per quanto riguardo i cavalli vapore – a questi alti livelli di prestazioni già miglioramenti in ambito dei decimali sono motivo di gioia.

A proposito di queste sfide una famosa scuderia della Formula 1 si è rivolta alla STS poiché la tecnologia dei sensori fino ad allora utilizzati non era all’altezza delle elevate esigenze. Gli strumenti di misurazione impiegati erano troppo grossi e troppo pesanti. Ancora più grave era poi il problema per cui dovevano essere introdotte al banco di prova ulteriori tecniche di raffreddamento, altrimenti la temperatura dei sensori schizzava al massimo, inficiando i risultati.

L’obiettivo degli sviluppatori era quindi realizzare sensori di pressione che permettessero una standardizzazione e rendessero obsoleti ulteriori elementi di raffreddamento. Anche la questione del peso e delle dimensioni hanno avuto un ruolo – in fondo questi fattori influenzano le performance dei bolidi.

La STS ha messo a disposizione della scuderia un nuovo sensore della serie ATM, disponibile sul mercato nell’autunno di quest’anno. Questo sensore non solo offre la precisione richiesta nell’intervallo di temperatura richiesto, ma ha portato anche un altro decisivo vantaggio che lo sviluppo dei motori ha potuto ottimizzare in modo duraturo: tra i sensori di un altro produttore finora utilizzati ci sono stati dei guasti quando si è passati al sistema ibrido adottato dal 2014. Il risultato: il banco di prova falliva. In pratica era impossibile effettuare misurazioni a lungo termine. I sensori ATM dell’azienda STS sono a prova di guasto e pertanto permettono test estesi sulla strada verso il podio.

Tecnica di misurazione nello sviluppo dei motori della NASCAR 

Se è vero che le stock car della NASCAR non montano motori ibridi, è pur vero che sono necessari vasti test per raggiungere prestazioni ottimali. Anche qui un famoso produttore di motori punta sulla tecnica di misurazione della STS. Con i numerosi test si ha un quadro della pressione dell’olio, dell’acqua, della benzina e dell’aria in circa 200 trasmettitori di pressione ATM.1ST. Dalla pressione dell’aria presente nel motore fino al miglioramento del flusso dell’olio è necessario analizzare correttamente diversi fattori per ottenere aumenti di potenza minimi (ci muoviamo qui a circa 900 CV). Come per la Formula 1 è richiesta massima precisione. Stiamo parlando di un decimo di cavallo vapore!

La scelta del produttore ricade sul trasmettitore di pressione ATM.1ST, perché in quanto a caratteristiche operative fornite non ha concorrenti:

  • La modularità dei sensori della STS permette al produttore di collegare uno speciale adattatore per la pressione.
  • L’errore totale di ≤ ± 0.30 % FS permette analisi significative per il miglioramento dell’efficienza del motore.
  • La stabilità a lungo termine minimizza in modo considerevole lo sforzo di calibrazione.
  • L’intervallo di misurazione della pressione di 100 mbar…1000 bar soddisfa le pressioni che si verificano nello sviluppo dei motori.
  • L’eccellente compensazione della temperatura permette risultati precisi in un ampio range di temperatura – un criterio decisivo con le temperature in rapido aumento durante il test di valutazione al massimo livello.

Che sia la Formula 1 o il NASCAR: la strada verso il podio passa per i banchi di prova. Soprattutto nel competitivo settore degli sport motoristici occorrono sensori ad alta precisione che valutino tutte le importanti misure, dalla pressione dell’olio e dell’acqua fino alla pressione del carburante e dell’aria. Accanto alla precisione anche la sicurezza che non si verifichino guasti svolge un ruolo importante per poter condurre i test a lungo termini necessari e ottenere risultati affidabili.

Motori GDI sotto pressione per ridurre le emissioni di particolato e migliorare le prestazioni

Motori GDI sotto pressione per ridurre le emissioni di particolato e migliorare le prestazioni

Con una previsione di vendita di circa 40 milioni di auto con motore a benzina a iniezione diretta, detto GDI (gasoline direct-injection), entro il 2025, può sorprendere scoprire che queste unità emettono particelle sottili più pericolose di un motore a iniezione indiretta o persino dei più recenti veicoli diesel pesanti dotati di filtro antiparticolato.

La potenziale crescita del mercato fa sì che le emissioni di particolato dei motori GDI, sebbene basse rispetto a quelle dei motori diesel senza filtro antiparticolato, stiano comunque iniziando ad essere sottoposte a esame da parte delle autorità e dei produttori.

Per ridurre queste emissioni e migliorare le prestazioni generali, gli ingegneri stanno studiando nuovi sistemi di combustione e nuovi concetti ingegneristici, compreso l’aumento della pressione del carburante, combustibili alternativi e il controllo delle emissioni di scarto.

Secondo Matti Maricq, leader nelle tecniche di ingegneria chimica e delle emissioni dopo la gestione del Ford’s Research and Innovation Center di Dearborn, iniettare il carburante direttamente nel cilindro attiva un’esplosione di combustione pulita che fa sprecare poco carburante e fornisce una potenza maggiore.

Durante questo processo la benzina viene spruzzata direttamente là dove la camera di combustione è più calda (anziché nella valvola d’aspirazione), consentendo una combustione più completa, omogenea e magra.

I motori GDI a combustione magra emettono particelle di particolato nocive.

Tuttavia, a causa della volatizzazione incompleta del combustibile, delle zone parzialmente ricche di carburante e dell’“imbevimento” del pistone e delle superfici del cilindro, i motori GDI producono particolato indesiderato. Generalmente, la maggior parte delle emissioni si verificano durante l’avviamento a freddo e le condizioni transitorie di carico elevato durante la fase di riscaldamento, ma questo può variare a seconda del carico, della fase del ciclo di guida e delle esigenze dell’automobilista.

Mentre i critici “verdi” restano scettici riguardo ai cosiddetti metodi di “gestione del motore”, considerandoli inaffidabili rispetto ai filtri di scarico, la maggior parte degli OEM e dei fornitori dei componenti ritengono che i cambiamenti ingegneristici e del sistema di combustione produrranno un’efficienza maggiore in termini di costi e, allo stesso tempo, uguale efficacia.

Gli sviluppi attuali indicano che una pressione maggiore del carburante, possibilmente attorno ai 40 MPa, insieme a dei nuovi iniettori ultra precisi, miglioreranno di molto i futuri sistemi GDI. Per ottimizzare ulteriormente il sistema, gli ingegneri continueranno inoltre a migliorare i tempi di iniezione, il targeting, il dosaggio e l’atomizzazione.

In un recente studio, pubblicato da SAE, è stato stabilito che un aumento della pressione nel sistema di alimentazione migliora l’omogeneità della miscela e riduce la fiamma diffusiva riducendo così in modo significativo le emissioni di particolato in condizioni di combustione omogenea in un motore GDI.

Inoltre, a seguito del movimento della carica di aspirazione, migliorata a pressioni del carburante comprese tra 20 MPa e 40 Mpa, un’ulteriore riduzione delle emissioni di particolato è stata raggiunta.

Come indicato dai dati di combustione, un aumento della pressione del carburante ha un impatto significativo sulla riduzione delle emissioni derivate dalla combustione, oltre a migliorare il consumo di carburante.

Tuttavia, per far sì che un sistema GDI operi in maniera ottimale, è importante che, durante le fasi di progettazione e collaudo, la pressione del carburante nel Common Rail sia misurata correttamente, così che l’unità di controllo motore, anche nota come ECU dall’inglese Engine Control Unit, possa essere mappata di conseguenza.

Misurare la pressione del carburante nel Common Rail è la chiave per ridurre le emissioni di particolato.

La pressione di iniezione diretta è misurata da sensori e sono usati i segnali per determinare la velocità della pompa e/o il volume.

La maggior parte dei sistemi a iniezione diretta utilizzano sensori di pressione piezoresistivi posizionati nella parte basse del motore. Quando viene applicata una pressione, il chip in silicio genera un voltaggio elettrico misurabile che aumenta all’aumentare della pressione.

I sensori sul lato alta pressione utilizzano solitamente una membrana metallica su un ponte resistivo. Quando viene applicata una pressione, il ponte genera un cambiamento nella resistenza creando un cambiamento nel voltaggio applicato. Il modulo di controllo elettronico del motore trasforma il voltaggio in una pressione calcolata, generalmente entro una precisione di ± 2%.

Per mantenere la giusta pressione, il modulo di controllo elettronico fa pulsare la pompa a bassa pressione. Di solito il sistema ha un regolatore e nessuna tubatura di ritorno. Alcuni sistemi hanno persino sensori di temperatura integrati nelle tubature interessate dal calcolo della densità del carburante in modo che l’assetto del carburante possa essere regolato in base alla quantità di energia del combustibile.

Per garantire un’accurata misurazione della pressione in linea è importante utilizzare trasmettitori di pressione ad altissima precisione per mappare la pressione all’interno del Common Rail in qualsiasi condizione del motore e di carico. Il minimo errore durante questo processo può causare una scorretta modulazione della pressione del Common Rail che, a sua volta, può causare serie anomalie. Tra queste può verificarsi il lavaggio del cilindro se la pressione media del Common Rail supera la pressione di iniezione prevista, nel momento in cui il rilascio del carburante aumenta ad alti carichi.

Inoltre, con l’introduzione del ciclo di guida armonizzato gli OEM saranno nuovamente sotto pressione per raggiungere gli obiettivi delle emissioni fissati dalle autorità, e i motori ad accensione comandata GDI saranno l’avanguardia di una nuova generazione di tecnologie verdi. Comunque, affinché questa tecnologia rispetti la normativa che presto entrerà in vigore, è necessario ridurre le emissioni di particolato e ciò passa in gran parte attraverso il controllo accurato della pressione del carburante nel Common Rail

I sensori MAP sono la chiave per prestazioni del motore pulite

I sensori MAP sono la chiave per prestazioni del motore pulite

Di fronte a normative sulle emissioni globali sempre più restrittive, il settore automobilistico ha adottato rapidamente tecnologie pulite per ridurre i gas serra nocivi. Fondamentale per il funzionamento dei moderni motori a combustione magra è il controllo preciso dei rapporti aria-carburante (A/F) a valori stechiometrici per raggiungere un’elevata efficienza del convertitore catalitico e ridurre al minimo le emissioni di scarico.

Per ottimizzare il rapporto A/F in condizioni transitorie, i produttori utilizzano sia i sistemi a circuito chiuso che i sistemi a circuito aperto:

  • Il sistema a circuito chiuso è un sistema in cui un segnale proporzionale al rapporto A/F viene generato da un sensore di ossigeno del gas (EGO), noto anche come sensore Lambda, situato nel flusso di scarico.
  • Il sistema a circuito aperto, o sistema di feedforward,controlla il flusso del carburante dell’iniettore attraverso i segnali ricevuti da un misuratore del flusso d’aria.

In entrambi i casi, i segnali vengono trasmessi indietro attraverso un regolatore digitale PI per regolare l’ampiezza di impulso dell’iniezione del carburante. Tuttavia, questi sistemi presentano due svantaggi significativi:

  • A causa del relativamente lungo ritardo inerente al ciclo di induzione, compressione, alimentazione e scarico del motore, il feedback, o la porzione ad anello chiuso del sistema di controllo A/F, è pienamente efficace solo in condizioni di funzionamento stazionario.
  • Un segnale del sensore EGO affidabile è disponibile solo dopo che il sensore si è riscaldato, dunque non è possibile disporre del controllo A/F ad anello chiuso direttamente all’avvio del motore.

In condizioni transitorie e di avviamento a freddo, la porzione di feedforward del regolatore A/F è dunque di particolare importanza.

Per ottimizzare il rapporto A/F in tutte le condizioni, i motori moderni sono comunemente dotati di un sensore di pressione del collettore d’aria (MAP, dall’inglese Manifold Air Pressure) che misura la pressione dell’aria nel collettore di aspirazione.

Il sensore MAP sa quali sono le esigenze del motore

Il sensore MAP misura continuamente la pressione dell’aria e invia queste informazioni al modulo ECU, l’unità di controllo del motore, che inserisce i dati in una tabella usata per controllare l’ampiezza di impulso di iniezione e la fasatura dell’accensione. Questi valori della pressione sono collegati all’ECU come segnali di tensione di uscita.

Durante la fase di sviluppo è fondamentale che le pressioni misurate nel collettore siano accurate. I sensori MAP di produzione di serie, mentre sono ottimi per la trasmissione dei segnali all’ECU, hanno spesso tolleranza più ampie di quelle considerate accettabili per lo sviluppo: pertanto, i trasmettitori di pressione di alta qualità, come quelli prodotti dalla STS, sono solitamente montati in tandem con i sensori MAP di serie durante la fase di sviluppo. Le letture ottenute da questi sensori sono utilizzate per misurare eventuali deviazioni o errori durante la registrazione delle pressioni del collettore a diverse aperture della valvola a farfalla.

Il processo è molto complesso e richiede che le tensioni di uscita siano misurate su centinaia di punti di apertura della valvola a farfalla, per far sì che l’ECU del motore possa creare una mappa efficace dei requisiti del motore.

Uso del sensore MAP per insegnare all’ECU del motore

Durante la fase di sviluppo, usando un sensore MAP calibrato, la pressione del collettore viene misurata a piccoli incrementi dell’apertura della valvola a farfalla e le tensioni di uscita vengono misurate ad ogni configurazione.

A regime minimo, con la valvola a farfalla parzialmente aperta, questa pressione viene misurata a circa 1/3 della pressione atmosferica o 0.338 Bar in un motore aspirato. Poiché la tensione di uscita del sensore MAP è proporzionale all’incremento della pressione, la tensione di uscita al minimo sarà approssimativamente 5/3 = 1.67 V, dove l’uscita di fondo scala nominale è 5 V.

Tuttavia, nella pratica, l’uscita di fondo scala di un sensore MAP di produzione può variare ed è generalmente inferiore a 5 V. Questo a causa di variazioni tra i produttori di sensori, con il risultato che una tipica tensione di fondo scala è di circa 4.6 V. Per via di queste variazioni, durante il normale funzionamento la lettura del sensore MAP varierà tra circa 1.5 V e 4.5 V, con l’eccezione del vuoto creato al superamento, dove si possono registrare tensioni di uscita inferiori a 1 V.

Inoltre, poiché la pressione barometrica ha un impatto significativo sulla miscela del carburante, l’ECU deve capire qual è la pressione barometrica. A tale scopo le misurazioni della pressione ambientale sono solitamente registrate appena prima che il motore venga acceso, appena dopo che venga spento o in entrambe le circostanze.

Queste misurazioni vengono utilizzate per stabilire una condizione di riferimento che corregge la pressione del collettore per il tempo e l’elevazione. In pratica, ciò si ottiene utilizzando i segnali dell’accensione e dello spegnimento del motore. In questo modo, lo stesso sensore che controlla il motore mentre è acceso viene usato anche per la misurazione barometrica mentre il motore è spento.

L’induzione forzata aumenta la pressione sui sensori MAP 

Quando un motore ad aspirazione naturale viene convertito all’induzione forzata attraverso l’aggiunta di un turbo o compressore, l’intervallo della pressione del collettore deve essere esteso per includere l’incremento prestazionale così come del vuoto.Per coprire l’intervallo di pressione completo deve essere usato un sensore MAP che copre almeno 1.5 bar di pressione o un intervallo che corrisponde ai parametri di progettazione del motore.

Nel caso in cui le pressioni di avvio superino 1.5 bar è importante che, al fine di mantenere una lettura di fondo scala, all’aumentare della pressione venga aggiunta una diminuzione di compensazione alla lettura. Questo è di particolare importanza poiché nei sistemi di gestione del motore basati sui sensori MAP è facile raggiungere un interruzione del carburante generare un errore nell’ECU se la lettura nominale di fondo scala viene superata. Ecco perché viene mappata una diminuzione di compensazione quando si usa un sensore 2 bar per leggere le pressioni superiori alla pressione nominale di fondo scala.

Reperire i sensori MAP per soddisfare in modo efficace questi requisiti di ampia portata non è sempre facile. Tuttavia, con il fatto che il sensore MAP svolge un ruolo cruciale nella gestione efficace del processo di combustione, è importante che venga utilizzato un sensore MAP di alta qualità accuratamente calibrato per poter registrare in modo preciso le pressioni del collettore nella fase di sviluppo. E con i produttori messi sotto pressione per ridurre ulteriormente le emissioni e migliorare le prestazioni, gli ingegneri applicativi continueranno a richiedere miglioramenti nella precisione dei sensori utilizzati per lo sviluppo.

Il turbocompressore soccombe alle pressioni del risparmio energetico

Il turbocompressore soccombe alle pressioni del risparmio energetico

Per molti anni i turbocompressori si trovavano solo su costose macchine sportive e motori diesel, ma le normative sulle emissioni hanno cambiato il modo in cui il mondo considera i motori sovralimentati. Sebbene al centro ci fosse ancora la ricerca per migliorare le prestazioni, i produttori stavano ora cercando di ridare prestazioni e guidabilità ai motori a benzina sottodimensionati.  Così, nel 21esimo secolo quasi qualsiasi motore, dal piccolo Ford Ecoboost da 990 cm3 all’ultimo motore Ferrari, ha ottenuto una nuova tecnologia turbo.

Ma quasi subito dopo esse stata riconosceiuta a pieno titolo, questa tecnologia sembrava già destinata a diventare superata, sorpassata dal nuovo caricatore elettrico (e-charger). Già Audi l’ha installato sulla produzione di serie SQ7 e lo introdurrà nei veicoli di futura produzione appena il sistema di elettrificazione a 48 Volt prenderà piede.

Il vantaggio principale del compressore azionato elettricamente è che, come con i turbocompressori, non ci sono perdite parassite; ma, al contrario della maggior parte dei turbocompressori, non si verifica alcun ritardo nel turbo e non è necessario alcun intervento della valvola wastegate. Questo potente motore elettrico è in grado di far compiere al girante70000 giri al minuto in meno di un secondo, eliminando così il ritardo del turbo.

Naturalmente, questo migliora la guidabilità e riduce i consumi e le emissioni tra il 7 e il 20 percento quando il dispositivo è installato su un veicolo con sistema di frenata rigenerativa, che cattura l’energia cinetica dell’auto e la trasforma in energia elettrica.

La pressione è la chiave per sbloccare le prestazioni del caricatore elettrico 

Controllato elettronicamente, il caricatore elettrico (e-charger) può essere mappato per ottimizzare le prestazioni del motore mentre massimizza l’energia recuperata dal gas di scarico, ma, per poter realizzare questa utopia, gli ingegneri devono creare una mappa della pressione di sovralimentazione che il motore richiede misurando le pressioni del collettore a vari carichi e velocità del motore. Questo può essere realizzato solo con l’aiuto di sensori di pressione di altissima qualità.

Come con qualsiasi sovralimentatore/turbocompressore, è importante che l’unità soddisfi i requisiti del motore: altrimenti o porterà il motore in carenza di energia o causerà uno spreco di energia elettrica.

Poiché si tratta di una tecnologia non ancora matura, gli ingegneri che desiderano esplorare i limiti del compressore ad azionamento elettrico non hanno a disposizione molti dati di ricerche e test. Sebbene la fluidodinamica e l’ingegneria elettrica siano in grado di fornire buone basi da cui poter partire, è indispensabile che le teorie siano convalidate con test svolti in condizioni reali.

Per qualificare le prestazioni, una volta che si è scelto il caricatore elettrico (e-charger) di riferimento, il veicolo viene equipaggiato con sensori di pressione estremamente accurati che sono facilmente calibrati e forniscono precise letture per un ampio range di pressioni di sovralimentazione e temperature del collettore. Inoltre,questi sensori devono essere resistenti alle vibrazioni e alla degradazione chimica.

Sia durante le prove su banco dinamometrico che durante i test su strada, la posizione della valvola a farfalla/ la velocità del motore/ la pressione dell’aria del collettore e le temperature vengono costantemente registrate per accertare l’interrelazione che c’è tra questi parametri chiave.

Grazie a queste informazioni gli ingegneri sono in grado di verificare se sia stata selezionata la corretta configurazione del caricatore elettrico e, allo stesso tempo, si accertano che i controlli di gestione del motore a circuito chiuso siano in grado di rispondere correttamente alle variabili chiave.

In questo modo si avrà un veicolo, come l’SQ7, con prestazioni, guidabilità e consumi straordinari, il tutto rispettando le future normative sulle emissioni globali.

Image Source: www.motortrend.com

Produttori sotto pressione

Produttori sotto pressione

A seguito dell’inasprimento delle normative sulle emissioni in Cina, Europa e America del Nord, i produttori faticano ad ottimizzare ed ogni componente e funzione del motore ed a rispettare le nuove richieste a costi competitivi.

Sebbene i motori in fase di sviluppo siano stati sempre testati per garantire il rispetto dei più severi requisiti qualitativi in termini di materiali, emissioni ed efficienza, c’è una rinnovata attenzione verso lo sviluppo dei dettagli per dare sfogo a prestazioni che, in passato, sono state spesso trascurate.

A tal fine, ogni volta che un motore è sottoposto al banco di prova, tutte le variabili che influenzano le emissioni e le prestazioni devono essere monitorate e misurate per comprenderne la loro singola prestazione, nonché il loro funzionamento come parte dell’intero sistema.

Tutto ciò richiede apparecchiature di misurazione altamente affidabili e precise che forniscano letture accurate nelle condizioni estreme che si verificano all’interno e in prossimità del motore. Sensori con una tale qualità e precisione sono prodotti soltanto da una manciata di fornitori in tutto il mondo che si distinguono per la capacità di personalizzare i sensori di pressione di qualità in base alle esigenze del cliente.

I sensori di pressione sono la chiave per eliminare le inefficienze

La STS ha sviluppato sensori di pressione che rispettano i requisiti per lo sviluppo dei motori degli OEM, dei fornitori di primo livello e dei progettisti specializzati nello sviluppo dei motori. Con l’utilizzo di questi sensori, i clienti possono svolgere il lavoro di sviluppo e di progettazione che si concentra essenzialmente sulla riduzione delle emissioni dei gas di scarico e sul raggiungimento di un’alta densità di potenza, bassi consumi, una lunga vita operativa e massima affidabilità.

Poiché l’efficienza di un motore dipende in gran parte dal flusso d’aria e dalla densità di carica nella camera di combustione e da come i gas di scarico, per mezzo di un turbocompressore,sono utilizzati per aumentare la coppia motrice, o da come possono essere scaricati in modo efficiente, mappare accuratamente le regioni di pressione principali è cruciale. Queste pressioni sono spesso nell’ordine dei millibar:richiedono,dunque, misurazioni estremamente precise e altamente dinamiche.

Inoltre, per ottenere un’analisi attendibile della distribuzione della pressione all’interno del collettore di aspirazione è importante eseguire misurazioni della pressione di ingresso il più vicino possibile ad ogni valvola di aspirazione. Questo per assecondare la geometria variabile del collettore che spesso porta al fatto che ogni collettore viene rifornito di una quantità d’aria diversa, con un conseguente impatto negativo sia sulle prestazioni che sulle emissioni.

Nel determinare le prestazioni del sistema di scarico, la misurazione della pressione diventa piuttosto complessa, in quanto dipendono dalla pressione non soltanto le prestazioni del tubo di scappamento, ma anche l’interazione degli impulsi dei gas di scarico a causa dell’ordine di accensione del motore. I sensori di pressione della STS sono in grado di misurare questi processi sia sul lato di ingresso che di uscita con un elevato livello di precisione.

I sensori resistenti devono essere accurati anche in un ambiente ostile

Nell’ambiente di prova i sensori devono essere resistenti alle sostanze chimiche e agli oli associati con i motori, ed essere in grado di misurare le pressioni a temperature estreme. Oltre a ciò, i sensori devono funzionare in modo affidabile e non devono essere alterati dalle vibrazioni o dalle variazioni di tensione.

La gamma di sensori della STS, inoltre, permette ai clienti di eseguire misurazioni in sistemi critici, come ad esempio nella pompa dell’olio, del carburante e dell’acqua, nei tubi degli iniettori, negli intercooler e negli scambiatori di calore. Ognuno di questi componenti è fondamentale per ottimizzare l’efficienza del motore.

Dunque, se i clienti e le autorità continuano a richiedere motori sempre più puliti e più performanti, gli OEM e i fornitori hanno gli strumenti necessari per spingersi oltre e, addirittura, superare le aspettative.