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Elettronica sulle Moto, come funziona la piattaforma inerziale

Guidiamo moto sempre più elettroniche, controllate e gestite da centraline e sensori. Vediamo di orientarci e di capire meglio questo nuovo mondo.

Elettronica sulle Moto, come funziona la piattaforma inerziale
Un computer su due ruote
IMU, piattaforma inerziale, giroscopi accelerometri, centraline. Ormai ci siamo abituati a sentire questi nomi ogni volta che parliamo di una moto. Non è necessario che sia una supersportiva, perché al giorno d’oggi anche naked, maxi enduro e medie cilindrate sono sempre più spesso equipaggiati con quella che potremmo considerare una “elettronica evoluta”, che in futuro sarà sempre più diffusa perché l’elettronica consente non solo di raggiungere livelli di sicurezza di guida mai raggiunti ma anche minori consumi e minori emissioni. Ma come è fatta e come funziona la piattaforma inerziale e come fa, ad intervenire sulla moto? Cerchiamo di capirlo passo dopo passo.
Il ride by wire
Detto anche acceleratore elettronico è stato il primo passo verso una elettronica di controllo evoluta. In passato il collegamento tra acceleratore e farfalle era diretto, tramite cavo (e per molte moto/scooter avviene ancora così) per cui ad ogni movimento dell’acceleratore corrispondeva un uguale movimento della farfalla. Questa soluzione non è sempre quella corretta, perché a volte (come ad esempio quando il motore lavori a bassi regimi) spalancando il gas si correrebbe il rischio di “affogare” il motore che non offrirebbe le prestazioni ideali aumentando tra l’altro consumi ed emissioni. Dall’arrivo dell’iniezione elettronica gli ingegneri hanno cercato di porre rimedio adottando prima i sistemi a doppia farfalla (una collegata meccanicamente, l’altra gestita elettronicamente) per poi passare al ride by wire che prevede una gestione completamente elettronica della farfalla. Questa soluzione consente di offrire sempre la dose di coppia perfettamente calibrata secondo le esigenze di accelerazione e di condizioni di fondo stradale. L’arrivo del Ride By Wire ha aperto un mondo ai tecnici: mappature che cambiano l’erogazione del motore e traction control lavorano assieme al ride by wire e alla piattaforma inerziale che ha consentito di gestire l’erogazione non solo in funzione del fondo stradale ma anche dell’angolo di piega. Nelle ultime evoluzioni in ride by wire è utile anche per “aiutare” in scalata il downshifter (il cambio elettronico che funziona in scalata) e per limitare il freno motore. Non ci fosse stato il ride by wire moltissime delle funzioni che oggi abbiamo sulle nostre moto non sarebbero mai nate.
I sensori
Il “cuore” di ogni sistema elettronico è composto dalla piattaforma inerziale e dalla centralina, gli “occhi” sono invece i sensori ormai piazzati ovunque sulla moto, i “nervi” sono invece i cavi che portano i segnali rilevati dai sensori alla centralina. I sensori ormai rilevano qualsiasi cosa accada sulla moto, dalla velocità di rotazione delle ruote (per ABS e controllo di trazione) alle temperature di aria e liquido di raffreddamento per finire alle escursioni delle sospensioni (quando sono presenti le sospensioni elettroniche) tutti questi dati vengono inviati alla centralina che li elabora in pochi millesimi di secondo e decide di conseguenza intervenendo sui parametri di accensione iniezione, e sull’apertura della farfalla (indipendentemente da quanto il pilota sta aprendo il gas), per offrire le prestazioni migliori possibili. Ovviamente più sensori ci sono sulla moto, più la centralina dispone di informazioni essenziali per far funzionare la moto e tutti i suoi controlli in modo “preciso”.
La piattaforma inerziale
È l’ultimo elemento, quello che mancava alla centralina per sapere tutto ma proprio tutto sulla moto. Alla fine, semplificando molto, è il più evoluto dei sensori perché di fatto la piattaforma inerziale (che a volte viene chiamata anche IMU Inertial Measurement Unit) misura la posizione della moto nello spazio, e le accelerazioni/decelerazioni a cui è sottoposta. Per farlo utilizza uno o più giroscopi (un giroscopio è un sistema in rotazione a regime elevatissimo) e altrettanti accelerometri. Cosa significa misurare la posizione della moto nello spazio? Semplicemente significa rilevare ogni frazione di secondo (1/125 di secondo ad esempio per la nuova Yamaha R1) le inclinazioni della moto (pieghe ma anche eventuali impennate) e anche l’entità delle accelerazioni o frenate e comunica tutti questi dati alla centralina che unendoli a quelli ricevuti dai sensori elabora quella che si chiama “strategia” per l’erogazione del motore. Conoscere la posizione della moto è fondamentale per avere controlli più raffinati che in passato, ad esempio controllo di trazione e ABS che così possono funzionare anche in relazione dell’angolo di piega, e ultimamente anche delle sospensioni attive. In pratica il motore offrirà meno coppia e potenza se la moto è molto inclinata aumentandole man mano che l’angolo di piega diminuisce. Le piattaforme inerziali più complesse hanno più giroscopi e più accelerometri (di solito uno per ogni asse ortogonale nello spazio) che misurano le inclinazioni destra-sinistra (angoli di piega) avanti-indietro (il cosiddetto beccheggio) e nelle ultimissime evoluzioni anche la sbandata.



Tantissimi test
Progettare e sviluppare una moto dotata di una elettronica evoluta implica un tempo molto lungo. Perché più informazioni ci sono più ovviamente è complicato farle combaciare per avere il funzionamento perfetto. Molto lavoro viene fatto al computer con le simulazioni, e al banco prova, ma niente riesce a riprodurre la guida effettiva su strada. Per questo motivo il lavoro del collaudatore è diventato ancor più lungo, complesso ed è fondamentale per riprodurre il feeling di guida perfetto e far sì che le reazioni della moto siano quanto più “naturali” possibile. Migliaia di chilometri da macinare su strada e in pista per definire tra le migliaia di mappature quella “perfetta”. In realtà la mappatura perfetta non esiste, l’elettronica delle moto è in continua evoluzione, gli affinamenti non si fermano mai, e non è raro (anzi frequente) che una volta in officina per il tagliando la moto riceva anche le mappature aggiornate. Un vero e proprio “upgrade” come quello che ricevete sul vostro computer o sul vostro smartphone.
Breve glossario "elettronico"
IMU Inertial Measurement Unit è la piattaforma inerziale quella che misura di continuo accelerazioni e inclinazioni della moto
ROLLIO è lo spostamento perpendicolare all’asse della moto (destra-sinistra)
BECCHEGGIO è lo spostamento lungo l’asse della moto (avanti-dietro) tipo ad esempio una impennata
IMBARDATA è lo spostamento laterale della ruota posteriore rispetto a quella anteriore. In pratica è la sbandata
ABS CORNERING è l’ABS che funziona in relazione all’inclinazione della moto evitando il bloccaggio della ruota quando la moto è in piega e si azionano i freni. Lavora accoppiato alla piattaforma inerziale. Su alcune moto si chiama MSC
SENSORI: sono gli occhi del sistema elettronico, quelli che rilevano tutti i dati di temperatura, velocità, spostamento, pressione dei vari elementi meccanici della moto.
CENTRALINA: è il vero e proprio cervello della moto riceve tutti i dati dai sensori e dalla piattaforma inerziale (se presente) e li elabora per gestire tutti i parametri del motore e dei controlli elettronici.
MAPPATURE: possono essere definite anche riding mode, e racchiudono un insieme di settaggi per l’erogazione del motore e dei vari controlli elettronici.
COMMENTI
Ritratto di giovanni meraviglia
08 Aprile 2015 ore 12:33
OK elettronica per sicurezza ma ormai c'è stata una corsa alla maggior potenza possibile per cui l'elettronica è diventata indispensabile. Senza questa molte moto sarebbero pericolose da guidare sulle normali strade. La sicurezza più grande però risiede nel nostro cervello ma molti ne fanno a meno sperando che l'elettronica li salvi
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