MESSA A PUNTO DEI MOTORI
HARLEY-DAVIDSON
dalla versione SW12
Il materiale sotto descritto è destinato soprattutto per gli utenti del sistema di
diagnostica Diag4Bike e degli strumenti di messa a punto Diag4Tune. Può servire
come una fonte interessante di informazioni per i motociclisti. I motociclisti
verranno a sapere almeno il fatto che per un'ottimizzazione delle mappature di
alimentazione del suo H-D non è necessario installare con fatica altre "scatole
elettroniche“ sulla sua motocicletta, ma che esiste un'altra, molto confortevole
soluzione. Tale soluzione consiste solamente in una modifica della centralina
tramite un connettore diagnostico chiamato Diag4Tune. Inoltre, ci vogliono
soltanto alcune decine di secondi per riportare la moto allo stato originale.
Ultima attualizzazione: 1. novembre 2013
Con riserva di modifiche a questo documento (testo e fotografie)
14.5.2007
ATAL spol. s r.o., Lesní 47, 390 01 Tábor - Horky, Repubblica ceca Con riserva di modifiche alle istruzioni
Tel.: +420 381 410 100; Fax: +420 381 253 043
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no motorcycle manufacturer approval or endorsement implied.
MESSA A PUNTO DEI MOTORI HARLEY-DAVIDSON
INDICE
1.
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.5.1
2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.7
2.8
2.9
3.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.5
3.6
3.7
3.8
4.
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INTRODUZIONE.................................................................................................................................................................................................................................................... 3
MESSA A PUNTO DEL MOTORE - DIAG4TUNE ................................................................................................................................................................................................. 4
MENÙ PRINCIPALE .............................................................................................................................................................................................................................................. 4
OBIETTIVI DI MESSA A PUNTO (IN RELAZIONE AL MOTORE H-D): ................................................................................................................................................................ 4
MESSA A PUNTO SOTTO FORMA DI MODIFICHE MECCANICHE .................................................................................................................................................................... 4
RISULTATI POSITIVI DELLA MESSA A PUNTO ATTRAVERSO MODIFICHE MECCANICHE – NEL CASO CHE LA MESSA A PUNTO SIA AVVENUTA CON SUCCESSO4
POSSIBILI CONSEGUENZE NEGATIVE DELLA MESSA A PUNTO ATTRAVERSO MODIFICHE MECCANICHE ............................................................................................ 5
CAUSE DEL COMPORTAMENTO ANOMALO DEL MOTORE............................................................................................................................................................................. 5
MAPPE DI ALIMENTAZIONE DEL COMBUSTIBILE - RIASSUNTO .................................................................................................................................................................... 5
MAPPAVE DEL CILINDRO ANTERIORE – VE FRONT........................................................................................................................................................................................ 6
MAPPA VE DEL CILINDRO POSTERIORE – VE REAR ...................................................................................................................................................................................... 6
MAPPA DEI VALORI-OBIETTIVO AFR – AFR ...................................................................................................................................................................................................... 7
COSA È IL SENSORE LAMBDA A BANDA STRETTA E IL RAPPORTO STECHIOMETRICO AFR ................................................................................................................... 7
SISTEMA DI INIEZIONE CHE FUNZIONA IN UN LOOP CHIUSO ....................................................................................................................................................................... 7
COME RISOLVERE LE CONSEGUENZE NEGATIVE DELLA MESSA A PUNTO - MODIFICHE MECCANICHE ............................................................................................... 8
PROCEDURA DI MESSA A PUNTO ..................................................................................................................................................................................................................... 8
PREPARAZIONE DELLA MOTOCICLETTA ......................................................................................................................................................................................................... 8
ACCOPPIAMENTO DELLA MOTO ..................................................................................................................................................................................................................... 10
EASY MODE........................................................................................................................................................................................................................................................ 11
VE MEASUREMENT ........................................................................................................................................................................................................................................... 12
BENCH TEST ...................................................................................................................................................................................................................................................... 12
ROAD TEST ........................................................................................................................................................................................................................................................ 15
VE ANALYSIS TEST ........................................................................................................................................................................................................................................... 16
ADVANCED MODE ............................................................................................................................................................................................................................................. 17
ECM FLASH ........................................................................................................................................................................................................................................................ 22
MAPS DOWNLOAD............................................................................................................................................................................................................................................. 22
TERMINAZIONE DELLA MESSA A PUNTO ....................................................................................................................................................................................................... 23
CONCLUSIONE................................................................................................................................................................................................................................................... 23
—2—
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1.
INTRODUZIONE
La messa a punto dei motori è una disciplina molto tecnica che comprende una vasta gamma di modifiche del
motore stesso e dei suoi accessori. Parlando delle motociclette Harley-Davidson, questo è possibile soprattutto
grazie a una struttura robusta V-Twin del motore „preistorico“. Questa struttura offre abbastanza vaste
possibilità di modifiche. Questo però non è il motivo principale di popolarità della messa a punto dei motori
Harley-Davidson. Una cultura specifica dell'intera comunità di motociclisti Harley-Davidson ha notevolmente
arricchito anche gli obiettivi della messa a punto (tuning). La descrizione che segue non è dedicata a una
messa a punto molto specifica dei motori ad alte prestazioni e dei motori sovralimentati per le gare, dove il
confort di guida a regimi di circolazione stradale e la durata del motore non sono gli obiettivi principali.
Un'importante parte delle informazioni riportate di seguito è valida generalmente, ma noi ci occuperemo soltanto
di motori con il sistema di iniezione elettronica (EFI- DELPHI).
La descrizione che segue si pone l'obiettivo di descrivere ed analizzare gradualmente la situazione dall'alfa
all'omega. Molti esperti probabilmente saranno un po' sorpresi di leggere alcune informazioni che gli sono ben
note o di alcune semplificazioni che abbiamo fatto intenzionalmente. Il nostro obiettivo non è quello di fornire
un'esauriente informazione tecnica con la descrizione di tutte le funzioni del sistema di iniezione H-D EFI. Il
nostro obiettivo è indicare la strada soprattutto a quelle motorimesse che conoscono tutto delle motociclette HD
motocyklech con motori a carburatore, ma quando incontrano un motore ad iniezione, cercano un modo per
"eliminare" il motore ad iniezione per poter mettere il carburatore.
Il primo passo che la società ATAL ha fatto nel 2011, era quello di aver sviluppato e di aver iniziato a vendere il
sistema di diagnostica Diag4Bike che è ormai noto in tutto il mondo.Per quanto riguarda la gamma di funzioni, il
sistema di diagnostica Diag4Bike è comparabile con l'apparecchio usato nella rete di vendita Harley-Davidson,
funziona in molte lingue, è disponibile ad un prezzo accessibile e soprattutto è molto facile da usare ed intuitivo.
Il nostro secondo passo molto importante che abbiamo fatto nel 2013 era l'ultimazione dello sviluppo e l'inizio di
vendita di uno strumento per la messa a punto dei motori H-D. Questo nuovo strumento per la messa a punto è
il programma Diag4Tune che fa parte del programma di diagnostica Diag4Bike, a partire dalla versione V12.
Anche in questo caso abbiamo cercato di creare uno strumento con una struttura facile, che sia molto facile da
usare e che aiuti nella massima misura possibile il personale durante la messa a punto. Il vantaggio principale
di questo sistema è il fatto che sulla moto non viene montato nulla. Tutte le modifiche delle mappe
(alimentazione, anticipo di accensione, limitatore di giri ecc.) vengono fatte direttamente nella centralina (EFI),
solamente tramite il connettore di diagnosi. Prima di iniziare la messa a punto salviamo le impostazioni originali
della centralina della moto, e pertanto è possibile in qualsiasi momento riportare la moto allo stato originale in
poche decine di secondi.
Se qualcosa non vi sarà chiaro, non è colpa vostra, ma significa che noi lo abbiamo scrito in modo poco
comprensibile. Saremo lieti di ricevere i vostri consigli e suggerimenti per poter completare le informazioni. Vi
auguriamo buona lettura e un buon inizio della messa a punto.
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2.
MESSA A PUNTO DEL MOTORE - DIAG4TUNE
2.1
MENÙ PRINCIPALE
Fig. 1 – Menù principale DIAG4TUNE
2.2
OBIETTIVI DI MESSA A PUNTO (IN RELAZIONE AL MOTORE H-D):

Design della moto – connessione tra la personalità del moticiclista e l'aspetto esteriore della moto
o Modifiche dell'aspirazione del motore
o Modifiche del tubo di scarico
Aumento del suono del motore V-Twin
Aumento dei parametri prestazionali del motore (piuttosto l'aumento del momento torcente a medio
numero di giri del motore che le prestazioni massime vicino alla soglia del limitatore di giri.


2.3
MESSA A PUNTO SOTTO FORMA DI MODIFICHE MECCANICHE

Installazione di un nuovo dispositivo di aspirazione motore, di regola accompagnata anche da
un'installazione di un filtro di aspirazione altamente permeabile
Installazione di un nuovo pezzo di estremità del tubo di scarico o dell'intero tubo di scarico, di solito in
caso di un tubo di scarico "aperto" c'è anche la possibilità di installare ulteriormente una piastrella
fonoassorbente (baffle) per i viaggi nei paesi con ristretti limiti di rumore.
Modifiche della zona di combustione con mantenimento o aumento del rapporto di compressione
Modifiche delle condotte di distribuzione (variazioni delle dimensioni e regolazione delle valvole e/o
accelerazione del funzionamento delle valvole)



2.4
RISULTATI POSITIVI DELLA MESSA A PUNTO ATTRAVERSO MODIFICHE
MECCANICHE – NEL CASO CHE LA MESSA A PUNTO SIA AVVENUTA CON
SUCCESSO




Il proprietario della moto ha una motocicletta con aspetto individuale
Il suono del motore è regolato secondo le specifiche esigenze del proprietario
Rimane mantenuto il funzionamento stabile del motore a tutti i regimi
Motore accelera in maniera continua e stabile a partire da bassi regimi di giri
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
L'aumento dei parametri prestazionali del motore si manifesta durante le accelerazioni (anche parziali),
quando è necessario stringere più forte il manubrio e gli oggetti visibili nello specchio retrovisore si
diminuiscono molto più velocemente
2.5
POSSIBILI CONSEGUENZE NEGATIVE DELLA MESSA A PUNTO ATTRAVERSO
MODIFICHE MECCANICHE


Il motore registra le zone instabili ad alcuni regimi di guida (ad es. traffico urbano a veloctà di 30 - 50
km/ora, 20-30 MPH) ed è difficile trovare la marcia ottimale che elimini la mancata accensione del
motore che a volte si può manifestare
Si manifestano le "perdite di prestazione" del motore nel caso in cui si voglia accelerare bruscamente
L'effettivo aumento dei parametri prestazionali è del tutto indistinguibile e non è conforme alle
promesse del fornitore del componente di messa a punto
In caso di decelerazione del motore l'aria nel tubo di scarico "spara"
2.5.1
CAUSE DEL COMPORTAMENTO ANOMALO DEL MOTORE


Nella maggioranza dei casi sono stati installati i componenti di aspirazione e di scarico, che sono caratterizzati
da una maggiore permeabilità all'aria o ai gas di scarico rispetto ai componenti originali. Di conseguenza, il
motore è capace di aspirare più aria rispetto allo stato originale. Ciò significa che siamo riusciti ad aumentare
VE (volumetric efficiency) - efficienza volumetrica del motore che viene epressa in %. Il valore del VE può
essere espresso - in modo semplificato - con la seguente correlazione:
VE = (volume d'aria effettivamente aspirato) / (cilindrata del motore) %
I valori di VE sono sistemati nella mappa (tabella), sono memorizzati nella centralina di iniezione EFI ed
esprimono l'efficienza volumetrica del motore su tutta la gamma dei parametri funzionali del motore. Esistono
due tipi di mappe VE. Generalmente la più diffusa è la mappa VE, organizzata come dipendenza VE da giri del
motore (RPM) e angolo di apertura della valvola di strozzamento (TPS throttle position sensor). Per i nuovi tipi
di sistemi di iniezione viene usata la mappa VE organizzata come dipendenza VE da giri del motore RPM e
pressione assoluta nel tubo di aspirazione (dietromla valvola di strozzamento) MAP (manifold absolute
pressure)
e viene espressa in kPa. è importate che ogni cilindro abbia la sua mappa VE. Ciascuno dei
cilindri ha un andamento diverso della VE, particolarmente grazie alla sistemazione dei cilindri V-Twin.
Se con l'installazione dei nuovi componenti di aspirazione o di scarico, oppure di entrambi i componenti, si
riesce - a certi regimi - ad aumentare i valori VE, ciò significa che abbiamo creato le condizioni per aumentare
alla stessa percentuale il momento torcente del motore a questi regimi.
Per un centro che si occupa della messa a punto dei sistemi di aspirazione e di scarico, la mappa VE è un
criterio chiave per la valutazione dei risultati di messa a punto. Questo vale del tutto generalmente. Il vantaggio
più grande della mappa VE come criterio di successo nel raggiungimento degli obiettivi della messa a punto
consiste nel fatto che in una maniera figurativa descrive le caratteristiche globali dei singoli cilindri del motore
dal punto di vista della coppia a tutti i regimi di giri e di prestazioni. D'altro canto, durante la misurazione dei
parametri prestazionali del motore su qualsiasi banco prova motori possiamo ottenere solamente le
caratteristiche prestazionali dell'intero motore. Nella maggioranza dei casi si tratta solo delle cd. caratteristiche
prestazionali esterne. Queste caratteristiche vengono misurate soltanto a valvola di strozzamento totalmente
aperta, quindi a regime che in un traffico normale viene usato raramente. Questa misurazione è altrettanto
gravato da errori di misura che superano il 5 % dei valori misurati.
2.6
MAPPE DI ALIMENTAZIONE DEL COMBUSTIBILE - RIASSUNTO
Le mappe VE dei singoli cilindri costituiscono la base delle cd. mappe alimentazione combustibile.
Esprimono la capacità del motore di aspirare l'aria. Se sono stati installati i componenti nuovi (aspirazione,
scarico ecc.), sono state influenzate notevolmente le mappe VE. Il problema principale consiste nel fatto che la
centralina di iniezione elettronica EFI per il momento non ne sa nulla, e gestisce sempre il rapporto di miscela
1
aria-combustibile AFR (air fuell ratio) per il motore, come se questo avesse i componenti originali (aspirazione,
scarico ecc.).
Il valore AFR è definito come il seguente rapporto (quantità dell'aria e del combustibile è indicata in kg):
1
AFR Air/Fuel Ratio http://en.wikipedia.org/wiki/Air%E2%80%93fuel_ratio (txt: http://en.wikipedia.org/wiki/Air%E2%80%93fuel_ratio)
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AFR = quantità dell'aria aspirata / quantità del combustibile iniettata
A questo punto possiamo passare al successivo elemento delle mappe alimentazione combustibile - alla mappa
AFR. Questa mappa definisce i valori - obiettivo AFR nella centralina. Tale mappa è una sola, comune per
entrambi i cilindri, ed è definita come dipendenza del valore - obiettivo AFR da giri del motore (RPM) e da
pressione assoluta nel tubo di aspirazione (dietro la valvola di strozzamento, MAP - manifold absolute
pressure).
Sono quindi tre le mappe di alimentazione del combustibile per motori H-D:
2.6.1
MAPPAVE DEL CILINDRO ANTERIORE – VE FRONT
Fig. 2 – Mappa VE del cilindro anteriore – ve front
2.6.2
MAPPA VE DEL CILINDRO POSTERIORE – VE REAR
Fig. 3 – ve Mappa del cilindro posteriore – ve rear
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2.6.3
MAPPA DEI VALORI-OBIETTIVO AFR – AFR
Fig. 4 – Mappa dei valori-obiettivo afr – afr
In base a queste 3 mappe EFI calcola la quantità di combustibile iniettato a tutti i regimi. La quantità di
combustibile è definita da un parametro di base dell'iniettore - portata di flusso del combustibile nell'unità di
tempo e la durata dell'iniezione che viene gestita proprio dall' EFI. C'è un'eccezione importante che viene
utilizzata a un valore impostato a 14,6 nella mappa AFR. Se il motore funziona a regimi dove nella mappa
AFR è impostato un valore - obiettivo pari a 14,6 e il sistema di iniezione è dotato di un sensore lambda a
banda stretta (narrow band), si mette immediatamente a funzionare in c.d. loop chiuso.
2.7
COSA È IL SENSORE LAMBDA A BANDA STRETTA E IL RAPPORTO
STECHIOMETRICO AFR
Questo sensore lambda è capace di valutare molto precisamente il c.d. rapporto stechiometrico combustibilearia (AFR), che è pari a 14,6 (a volte viene indicato il valore 14,7) kg dell'aria su 1 kg di combustibile. Si tratta di
un rapporto quando teoricamente doverebbe avvenire una combustione perfetta, e quindi anche il più
economico uso possibile con dei gas nocivi di combustione in quantità minime.
Si tratta di una semplice equazione chimica:
14,6 kg d'aria (21% O2 + 79% N2) + 1 kg di benzina (CxHx) => (H2O + CO2 + N2)
Nota:
Il rapporto stechiometrico 14,6 (oppure 14,7) dipende ovviamente dalla composizione chimica della benzina, che è una
miscela di una classe di vari idrocarburi. Il valore riportato rappresenta quindi un valore medio stabilito convenzionalmente
per un carburante standard di benzina.
Allora se viene bruciata la benzina con una corretta quantità dell'aria (ossia dell'ossigeno, in quanto l'azoto
teoricamente non reagisce, essendo un gas chimicamente inerte), il prodotto di tale combustione è solo l'acqua,
l'anidride carbonica che beviamo anche nella birra e nelle limonate, e l'azoto inerte. L'anidride carbonica serve
„successivamente come nutrizione per le piante che attraverso la fotosintesi ricavano il carbone, importante per
il corpo delle piante, ed emettono l'ossigeno nell'atmosfera.
Infatti CO2 è diventato per gli "ecoterroristi" il principale colpevole del riscaldamento globale, e gli ecoterroristi
sono riusciti a far approvare la sua riduzione come sostanza nociva anche per motori a combustione. Questo è
un po' paradossale, perchè le emissioni massime di CO2 proveniente da motore rappresentano la sua ottima
impostazione dal punto di vista del rapporto stechiometrico AFR. L'unica via per raggiungere queste limitazioni
è il cosìdetto „downsizing“ dei motori, cioè la diminuzione della cilindrata dei motori con l'impegno nella
compensazione attraverso l'aumento dell'efficienza dei motori. Ciò significherebbe, nel caso dei motori HarleyDavidson, ridurre ogni anno la cilindrata dei motori, e questo trend, si può già osservare nel settore
automobilistico. Che bella prospettiva!
2.8
SISTEMA DI INIEZIONE CHE FUNZIONA IN UN LOOP CHIUSO
Se il sistema elettronico lavora nel loop chiuso, ciò significa che le mappe di alimentazione del combustibile
servono come un punto di riferimento per il calcolo della quantità di carburante alimentato che viene gestita a
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seconda della durata di iniezione del carburante, ma questo calcolo corregge le informazioni che arrivano dai
sensori lambda di ogni cilindro, affichè si possa raggiungere il valore AFR 14,6. A questo punto potrebbe
sembrare che sia sufficiente usare un lopop chiuso a tutti i regimi del motore, e il sistema dovrebbe essere in
grado di compensare da solo gli interventi riguardanti l'aspirazione e lo scarico, e il motore dovrebbe
automaticamente sfruttare una nuova, migliore alimentazione del motore senza ulteriori interventi. Sì, questo è
vero, ma solo molto limitatamente -e ciò per due motivi:
1.
Il sistema di regolazione del sensore lambda dispone solamente di un determinato spazio di lavoro
intorno alle mappe alimentazione combustibile - e questo è logico. L'obiettivo del sistema di
regolazione è anche quello di indicare i possibili guasti del sistema di preparazione del combustibile,
qualora vengano superati gli scostamenti ammessi. Se ciò veramente avviene, il sistema inizia a
funzionare in regime di emergenza, il quale era di mantenere il motore in moto per poter arrivare al
punto di destinazione, e si possono aspettare le restrizioni nel campo di elevati valori MAP, cioè in
caso di un elevato carico del motore.
2.
La combustione controllata nella zona AFR 14,6 è ottima dalpunto di vista dei consumi di carburanti e
delle emissioni nocive del motore, ma non è un regime ideale per raggiungere il massimo momento
torcente che è nella zona AFR 13,5 (cioè nella zona di eccedenza del carburante). Nel campo di
massimi parametri prestazionali viene usata anche una miscela ancora più ricca, fino a cca.AFR 12,5.
L'eccedenza del carburante ha gli stessi effetti come un refrigerante che protegge la zona di
combustione e i suoi componenti da surriscaldamento. Spesso viene usato il calore latente del
carburante eccedente che durante la trasformazione dallo stato liquido allo stato gassoso ricava il
calore eccedente proveniente dalla zona di combustione.
2.9
COME RISOLVERE LE CONSEGUENZE NEGATIVE DELLA MESSA A PUNTO MODIFICHE MECCANICHE
Spesso si ha una situazione paradossale, quando dopo l'installazione dei componenti prestazionali aspirazione e scarico – si deve affrontare un fenomeno più o meno negativo, e ci sembra che „là sopra tutto
funzioni meglio“, ma questo è piuttosto il nostro desiderio che la realtà, il suono è OK, ma in alcuni regimi di
guida si manifestano certe instabilità funzionali del motore. Spesso abbiamo sottovalutato le avvertenze
contenute nel manuale d'installazione di un nuovo sistema di aspirazione e di scarico, il quale consiglia
l'ottimizzazione delle mappe di alimentazione del combustibile.
Abbiamo quindi 3 possibilità di soluzione del problema:
1.
Ci abituiamo alle irregolarità del funzionamento del motore – in questo caso non vale la pena di
leggere il testo che segue
2.
Possiamo reinstallare il sistema originale/precedente di aspirazione e di scarico – anche in questo
caso non vale la pena di leggere il testo seguente
3.
Cercheremo di creare le nuovemappe di alimentazione del combustibileper la nostra moto - a questo
punto possiamo continuare a leggere il testo che segue
3.
PROCEDURA DI MESSA A PUNTO
3.1
PREPARAZIONE DELLA MOTOCICLETTA
Prima di iniziare qualsiasi operazione di messa a punto, durante la quale si vuole intervenire nel sistema di
gestione del motore, è necessario:
1.
2.
3.
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Controllare il funzionamento del sistema della moto tramite la funzione diagnostica Test globale e un
controllo dettagliato EFI con l' impiego dei parametri misurati. Un guasto su qualsiasi centralina di
controllo della moto può disturbare la comunicazione sulal linea diagnostica che viene usata per le
operazioni di messa a punto.
Verificare il corretto funzionamento delle candele d'accensione controllando la tensione di scarica che
durante la marcia a vuoto deve essere sotto i 10 kV. Se non abbiamo questa possibilità e le candele
sono state usate per più di 5 000 km (3000 MIL), bisogna sostituirle preventivamente.
Contemporaneamente al controllo delle candelle bisogna controllare anche i cavi di accensione e il
modulo di accensione.
Effettuare la sostituzione o il lavaggio del filtro di aspirazione.
—8—
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4.
5.
6.
7.
Provvedere a un affidabile alimentazione della rete di bordo della moto controlando l'accumulatore. Nel
caso che si verifichi una bassa capacità, effettuare la sostituzione dell'accumulatore oppure
provvedere a una costante ricarica dell'accumulatore dall'esterno.
Verificare se non è già installato qualche dispositivo di messa a punto, e, in caso positivo, bisogna
scollegarlo dalla centralina EFI, e soprattutto dalla linea diagnostica.
Verificare se la messa a punto del modello e dell' anno di produzione in questione è supportato dallo
strumento di messa a punto Diag4Tune.
Inserire una chiavetta di messa a punto nel connettore USB (Tuning Dongle) – vedi Fig. 5.
Fig. 5 – Chiavetta di messa a punto (Tuning Dongle)
8.
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Fig. 6 – AFR Tuning Monitor
Se si voglia effettuare la misurazione delle mappe VE:
Installare l'AFR tuning monitor (vedi Fig. 6). Una particolare attenzione va prestata all'installazione dei
sensori lambda a banda larga, i quali (se possibile) devono essere installati al posto dei precedenti
sensori a banda stretta (narrow) (vedi Fig. 7). Bisogna sempre prestare attenzione alla qualità della
filettatura nel punto di installazione del sensore lambda a banda larga. Se la filettatura è deformata,
bisogna rinnovarla. Di solito la filettatura è M18x1,5 (filettatura metrica).
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Fig. 7 – DIAG4BIKE & AFR Tuning Monitor - connessione
3.2
ACCOPPIAMENTO DELLA MOTO
Fig. 8 – L'icona di accoppiamento della moto (Pairing&Backup)
Fig. 9 – L'icona di ripristino allo stato originale della motocicletta
(Restore)
Con questa operazione si fa l'accoppiamento della moto con la chiavetta di messa a punto (Tuning Dongle) e allo
stesso tempo viene salvato lo stato originale EFI in modo che possa essere ripristinato in qualsiasi momento. Nel
caso che si inizia la messa a punto è iniziata con una procedura di accoppiamernto e la moto collegata (modello + anno di
produzione) per il momento non è supportata dallo strumento di messa a punto Diag4Tune, il sistema non effettuerà
l'accoppiamento e la chiaventta di messa a punto rimane vuota. Ovviamente il personale sarà informato. La chiavetta di
messa a punto può essere accoppiata soltanto con una moto. Dopo l'accoppiamento il suo contenuto non può
essere modificato. Dopo l'accoppiamento avvenuto con successo l'icona Pairing&Backup (vedi Fig. 8) si trasforma in
RESTORE (ripristino, vedi Fig. 9).
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La dimostrazione video è disponibile nel manuale online sul sito
www.diag4bike.eu/help/hd
3.3
EASY MODE
Fig. 10 – L'icona per una semplice modifica del rapporto di miscela (Easy mode)
Easy Mode (regime semplice) è lo strumento per una facile modifica del rapporto di miscela (AFR). In
quanto le mappe VE non sono impostate correttamente, non possono essere impostati correttamente neanche i
valori assoluti del rapporto di miscela AFR. Quindi Easy Mode mi permette di modificare in % l'attuale rapporto
di miscela in tutti i regimi di funzionamento del motore.
Praticamente si tratta di una sostituzione diretta dei moduli elettronici dei vari produttori, i quali per lo
stesso scopo vengono installati con fatica sulla moto sperando che la resistenza climatica e meccanica
del„zeppo“ (piggyback) sia conforme all'uso sulle moto Harley-Davidson. Questo „zeppo“ (piggyback) è
anche un evidente testimonio della modifica del motore per qualsiasi centro di controllo tecnico.
La dimostrazione video è disponibile nel manuale online sul sito
www.diag4bike.eu/help/hd
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3.4
VE MEASUREMENT
Fig. 11 – L'icona per l'impostazione dell'attuale mappa VE (VE MEASUREMENT)
VE Measurement (misurazione VE) è una procedura con cui vengono impostate le attuali mappe VE di
ogni cilindro rispetto allo stato reale del motore e dei suoi accessori, particolarmente dei dispositivi di
aspirazione e di scarico (tutto è descritto dettagliatamente nell'introduzione). Una messa a punto
professionale dovrebbe essere sempre iniziata con questa procedura. Questa procedura non è necessaria
solo nel caso che sappiamo già tutte le mappe VE del motore in oggetto (modello e anno di produzione uguali)
con l'allestimento equivalente relativo all'aspirazione e allo scarico.
Le mappe VE vengono misurate su un motore sotto carico con l'impiego di due possibili procedure
Bench Test e Road test. Bench Test è una procedura di misurazione che viene realizzata
esclusivamente su un banco prova prestazioni (dinamometro) e Road Test è una procedura di
misurazione per una prova su strada. In ogni caso è necessario instrallare AFR Tuning Monitor.
3.4.1
BENCH TEST
Fig. 12 – L'icona per Bench test
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Fig. 13 – VE Measurement
Dopo l'inizio dell'operazione viene visualizzata la mappa delle misurazioni che visualizza in modo
sintetico il numero di misurazioni nelle singole celle della mappa. Nell'intestazione della mappa sono
visualizzati i valori attualmente misurati. Il compito dell'operatore che controlla la moto sul banco e le
caratteristiche di carico è quello di effettuare pian piano un numero sufficiente di misurazioni in ogni
cella della mappa di misurazione. La mappa è dotata di ina maschera che non è attiva (celle di colore
grigio). Queste celle non sono comprese nella misurazione. La zona in cui si trova il regime attuale del
motore è segnata chiaramente con un cursore. Il numero minimo delle misurazioni è 7 (cella di colore
verde chiaro), e ideale è fare almeno 15 misurazioni (cella verde).
Di regola la velocità di misurazione dei campioni è impostata a 0,5 sec. Il controllo delle misurazioni è simile a
quello del recorder. Si può quindi accendere la registrazione, interrompere o terminare (registrazione delle
misurazioni). Ovviamente il sistema non inizia a salvare le misurazioni, se il motore non raggiunge la
temperatura di esercizio equando durante le misurazioni la temperatura esce fuori la gamma stabilita.
Qualora la temperatura del motore sia inferiore a quella richiesta, il colore dell'indicazione è blu e la
scritta lampeggia. L'indicazione della temperatura diventa rossa se viene superata la temperatura
massima ammissibile per le misurazioni. Per le misurazioni viene usata la temperatura della testa del cilindro
motore.
La temperatura d'esercizio del motore Evolution (Sportster) : 140 – 190 °C / 284 - 374 ˚F
La temperatura d'esercizio del motore Twin Cam (Dyna, Softail e Touring mod.): 80 - 140 °C / 176 - 284 ˚F
Anche l'indicazione dei giri cambia dinamicamente il suo colore. Di regola diventa rossa quando il
motore supera i giri limite della misurazione.
Giri limite = (Giri del limitatore) – 100 min
-1
La durata e l'efficienza della misurazione dipende in primo luogo dall'esperienza dell'operatore. Durante le
misurazioni su banco prova Smart Bench (prodotto ATAL – vedi il testo che segue) ci vogliono 30 – 60
minuti per creare le mappe VE a seconda dell'articolazione delle singole mappe.
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MESSA A PUNTO DEI MOTORI HARLEY-DAVIDSON
Come risultato delle misurazioni VE vengono visualizzate le seguenti mappe:

Mappe VE originali(cilindro anteriore e posteriore)

Nuove mappe VE (misurate)(cilindro anteriore e posteriore)

Mappe di differenze VE(cilindro anteriore e posteriore)

Mappe di misurazione AFR (si tratta di mappe di controllo misurate con valore - obiettivo AFR=13,5)

Mappa che visualizza il numero di campioni da misurare
Successivamente il sistema offrirà la memorizzazione delle nuove mappe VE nel PC e nell'EFI della
motocicletta. Si consiglia di accettarla, se la misurazione non è evidentemente gravata da qualche
errore. Fatta questa operazione, le nuove mappe VE sono memorizzate nell' EFI.
Per decidere di come procedere ulteriormente bisogna analizzare le mappe di differenze VE. Se le
differenze VE sono inferiori al 5%, la misurazione può essere terminata e il risultato può essere
considerato definitivo. Se le differenze VE abbastanza frequentemente superano il 5 %, è necessario
ripeterele misurazioni VE. Come mappe VE di riferimento sono adesso utilizzate le nuove mappe VE
provenienti dalla prima misurazione. Secondo le esperienze normalmente bisogna effettuare due
procedure di misurazione per definire in maniera ottima le nuove mappe VE.
Per la misurazione può essere usato un dinamometro di qualsiasi tipo.
La società ATAL sta sviluppando non solo per Bench test un banco prova Smart Bench (vedi Fig. 14), di
cui fa parte anche il programma Diag4Power.
Fig. 14 – Smart Power Bench - Banco prova per la diagnosi e la
messa a punto delle moto
Fig. 15 – Depliant attuale è disponibile sul sito web
www.diag4bike.cz (eu, com), sezione Harley-Davidson
Smart Bench è caratterizzato da una versatilità d'uso. Il suo funzionamento è basato sulla simulazione
del carico che corrisponde a un percorso sulla strada. Dal punto di vista diagnostico è uno strumento ideale
e semplice per il controllo del funzionamento del motore e dei suoi accessori sotto carico.
Smart Bench si avvale dei ventilatori azionati da un cilindro come carico dinamico per simulare la resistenza
aerodinamica. Allo stesso tempo i ventilatori servono come fonte dell'aria di raffreddamento sotto pressione per
il motore sottoposto a prova. Nella maggioranza dei casi non è necessario un raffreddamento
supplementare del motore durante la misurazione delle mappe VE. Questo banco può essere impiegato
con successo anche per la misurazione delle mappe VE durante il Bench Test descritto nel presente testo.
Durante la misurazione il banco non richiede alcun controllo. La misurazione viene effettuata a regimi
stabilizzati e a regimi di accelerazione ad una costante apertura della valvola di strozzamento.
L'impostazione della valvola di strozzamento viene effettuata tramite il Limitatore della valvola di strozzamento
(Throttle Control Limiter) – vedi Fig. 16.
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Fig. 16 – Throttle Control Limiter
La dimostrazione video è disponibile nel manuale online sul sito
www.diag4bike.eu/help/hd
Oltre a questo, Smart Bench è capace di misurare molto velocemente ed efficientemente le
caratteristiche esterne della prestazione e della coppia a seconda dei giri del motore (riguarda l'albero a
gomito del motore) nonchè le caratteristiche parametriche per varie aperture della valvola di
strozzamento.
3.4.2
ROAD TEST
Fig. 17 – Icona per Road Test
Prima di iniziare Road Test è necessario installare e fissare meccanicamente sulla moto AFR Tuning
monitor con l'interfaccia di comunicazione Diag4Bike collegata. Dopo l'inizio della misurazione Road
Test verrò impostata l'interfaccia di comunicazione a regime Road Test. Successivamente è possibile
scollegare la linea di comunicazione USB dal PC e iniziare la prova su strada.
L'obiettivo è quello di sfruttare gradatamente tutti i regimi reali della moto. I passaggi tra i singoli regimi
dovrebbero essere graduali. Bisogna prendere in considerazione la campionatura che è uguale al Bench Test. Il
risultato e la gamma di misurazione ovviamente dipende dall'operatore – conducente. Un luogo ideale per fare
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questa prova è una superficie asfaltata, sicura e succicientemente lunga (preferibilmente aeroporto) oppure una
strada con traffico minimo.
Un operatore esperto è in grado di fare le mappe VE circa in un'ora. La capacità complessiva della
memoria per la prova su strada è 32 ore di corsa, ossia di accensione attivata).
Come risultato delle misurazioni VE vengono visualizzate le seguenti mappe:

Mappe VE originali(cilindro anteriore e posteriore)

Nuove mappe VE (misurate)(cilindro anteriore e posteriore)

Mappe di differenze VE(cilindro anteriore e posteriore)

Mappe di misurazione AFR (si tratta di mappe di controllo misurate con valore - obiettivo AFR=13,5)

Mappa che visualizza il numero di campioni da misurare
Successivamente il sistema offrirà la memorizzazione delle nuove mappe VE nel PC e nell'EFI della
motocicletta. Si consiglia di accettarla, se la misurazione non è evidentemente gravata da qualche
errore. Fatta questa operazione, le nuove mappe VE sono memorizzate nell' EFI.
Per decidere di come procedere ulteriormente bisogna analizzare le mappe di differenze VE. Se le
differenze VE sono inferiori al 5%, la misurazione può essere terminata e il risultato può essere
considerato definitivo. Se le differenze VE abbastanza frequentemente superano il 5 %, è necessario
ripetere le misurazioni VE. Come mappe VE di riferimento sono adesso utilizzate le nuove mappe VE
provenienti dalla prima misurazione. Secondo le esperienze normalmente bisogna effettuare due
procedure di misurazione per definire in maniera ottima le nuove mappe VE.
La dimostrazione video è disponibile nel manuale online sul sito
www.diag4bike.eu/help/hd
3.4.3
VE ANALYSIS TEST
Fig. 18 – Icona VE Analysis test
Si tratta di una funzione in corso di preparazione, che permetterà di paragonare qualsiasi due misurazioni VE.
Durante la misurazione VE in due passi questa funzione permette, ad esempio, di visualizzare la differenza
finale tra lo stato originale e il risultato della seconda misurazione.
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3.5
ADVANCED MODE
Fig. 19 – Icona per la modifica di tutte le mappe disponibili (Advanced mode)
Advanced Mode (regime avanzato) è uno strumento per modificare tutte le mappe disponibili a questo
regime. Si tratta di una mappa AFR, mappe VE, mappe di anticipo dell'accensione e il limitatore di giri.
L'utilizzo dell'Advanced Mod per ottimizzare le mappe dell'alimentazione carburante è una logica
continuazione dopo la misurazione VE měření, quando, in sostanza, abbiamo misurato come il motore
„respira“ in realtà (ogni cilindro del motore).
Advanced mode permette di cambiare manualmente i valori VE, ma se abbiamo misurato e impostato le nuove
attuali mappe VE, non c'è nessun motivo di farlo.
Nel caso di una corretta procedura di ottimizzazione delle mappe alimentazione carburante bisogna
adesso impostare la seconda parte importante delle mappe alimentazione carburante – la mappa AFR.
Cioè la mappa dei valori-obiettivo AFR, che a questo punto è una guida principale del programma EFI
per il calcolo della durata di iniezione del carburante, quindi dell'effettivo AFR del motore.
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Fig. 20 – Esempio (A) di una tipica MAPPA afr(XL 1200)
Esempio di una tipica mappa AFR (XL 1200) è riportato in Fig. 20. I valori 14,6 sono relativi ai regimi del
motore, quando EFI imposta il rapporto stechiometrico di combustione, controllato tramite i sensori lambda
incorporati.
Il valore AFR più basso (miscela più ricca) è impostato solo per i regimi estremi (alti giri e piena apertura della
valvola di strozzamento MAP intorno a 100 kPa). Qui il motivo principale è l'utilizzo di una riccamiscela per il
raffreddamento del motore a regimi estremi, e parzialmente anche l'aumento della prestazione (come vedremo
di seguito). La miscela relativamente ricca è impostata anche per la valvola di strozzamento chiusa nell'intera
gamma dei giri (MAP intorno a 20 kPa). Qui l'obiettivo principale è quello di eliminare i c.d. spari nel tubo di
scarico in caso di decelerazione. EFI mantiene il rapporto di miscela notevolmente sopra il limite di accensione
in modo tale che la miscela anche in caso di decelerazione sia bruciata completamente e che non si accumuli
non bruciata nel tubo di scarico. Se si accumulasse nel tubor di scarico, ogni tanto avverrebbe un'accensione
casuale della miscela nel cilindro, e questa successivamente accenderebbe anche la miscela non bruciata nel
tubo di scarico, con un notevole effetto acustico.
I regimi marginali, descritti nel capitolo precedente, non sono importanti dal punto di vista della messa a punto
(se il nostro obiettivo non è quello di irritare il vicino di casa o il suo cane con spari periodoci nel tubo di scarico).
Il nostro interesse dovrebbe concentrarsi sulla zona dove è impostato il valore-obiettivo AFR 14,6, cioè
sul controllo del rapporto di miscela un loop di regolazione chiuso dei sensori lambda. Questo controllo
è indubbiamente ottimo dal punto di vista di emissioni del motore, e più o meno anche dal punto di vista di
consumo del carburante. Sicuramente non è però ottimo dal punto di vista di momento torcente raggiungibile e
di prestazione del motore, di cui testimoniano le seguenti caratteristiche.
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Fig. 21 – Andamento del momento torcente massimo del motore V-Twin a seconda dell' AFR impostato
Descrizione relativa a Fig. 21:
Le caratteristiche riportate visualizzano l'andamento del momento torcente massimo del motore V-Twin
-1
(che era sempre all'interno della gamma di giri 2500 – 3000 min ) a seconda dell' AFR impostato (vedi
Demo-Film www.diag4bike.eu/help/hd). La curva verde dimostra la misurazione con valvola di strozzamento
aperta al 100%. La curva arancia dimostra l'andamento del momento torcente massimo con valvola di
strozzamento costantemente aperta al 60%. La curva nera rappresenta il valore medio. Dai risultati di questa
misurazione risulta che le caratteristiche del momentotorcente possono essere aumentate soltanto
mediante un'apposita impostazione dell' AFR.
Ulteriori lavori di sviluppo ci hanno permesso di definire ATAL delle mappe di AFR dinamiche. Queste
mappe sono preimpostate come modelli di offerta durante la visualizzazione della mappa AFR mapy.
Sostnzialmente si tratta di un'impostazione compromissoria delle mappe. Durante le prove su strada abbiamo
definito la zona che viene utilizzata per regimi stabilizzati di marcia con minime esigenze relative ai passaggi
dinamici. In questi regimi non bisogna aumentare le caratteristiche di coppia/momento, ed è più importante
preferire un funzionamento economico, e quindi anche un ottimo comportamento del motore dal punto di vista
delle emissioni.
Di regola questi regimi sono visualizzati nella zona definita MAP fino a 60 kPa. Qui è pertanto preferibile
mantenere il valore-obiettivo AFR 14,6, cioè il controllo del rapporto di miscela tramite un loop di
regolazione chiuso dei sensori lambda.
Del tutto diversa è però la situazione nella zona definita MAP da 70 kPa in sù. Questa zona rappreenta i
regimi dinamici (accelerazione), ove è preferibile sfruttare al massimo il potenziale del motore, e ciò
anche a scapito di un funzionamento economico. In questi regimi vengono impostati i valori - obiettivo
AFR nella gamma AFR 12,5 – 13,5 Bench (vedi Fig. 22).
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Fig. 22 – Esempio (B) di una tipica MAPPA afr(XL 1200)
Come è già stato menzionato nell'introduzione alla messa a punto, l'obiettivo della messa a punto non è solo
l'aumento delle caratteristiche prestazionali. Importante è anche l'aumento del confort di guida. Un esempio
noto è il comportamento della XL 1200, motore Evolution con „aspirazione e scarico aperti“ in caso di guida in
città a velocità intorno a 50 km/ora (30 MPH), di solito con la terza marcia inserita. In questi regimi del motore si
manifesta ogni tanto la mancata accensione, e ciò influenza negativamente il confort di guida, e anche la
sicurezza di guida (Slow Cruising Jerking). Dopo molte analisi siamo venuti a conclusione che questo è causato
da un comportamento instabile del loop di regolazione chiuso del sensore lambda. Un rimedio che può
notevolmente ridurre o completamente eliminare questi fenomeni negativi del motore Evolution
consiste nell'impostazione AFR nella gamma 13,5 – 14 in regime in questione, e così disattivare il loop
di regulazione chiuso. Le mappe dotate di questo regime di compensazione sono altrettanto
preimpostate come modello di offerta durante la visualizzazione delle mappe AFR (vedi Fig. 23). In ogni
caso l'operatore che esegue la messa a punto ha le vaste possibilità per sperimentare. Si può anche cercare un
valore ottimo dell' AFR di compensazione. Un problema simile si incontra a volte in caso di motori Twin Cam.
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Fig. 23 – Esempio (C) di una tipica MAPPA afr(XL 1200)
Demo-Film (in on-line Version) www.diag4bike.eu/help/hd
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3.6
ECM FLASH
Fig. 24 – Icona per una rapida selezione da mappe preparate nel PC (ECM Flash)
La procedura ECM Flash serve per una rapida selezione della mappa da quelle preparate nel PC e per la loro
registrazione (memorizzazione) nella centralina motore EFI. Questa procedura è adatta per le prove di mappe
preparate per le guide fuori strada.
Demo-Film (in on-line Version) www.diag4bike.eu/help/hd
3.7
MAPS DOWNLOAD
Fig. 25 – Icona del download server (Maps download)
Si tratta di una funzione in corso di preparazione, che permetterà di usare il download server delle mappe
nuovamente definite e misurate per un impiego comune di tutti gli utenti del sistema di messa a punto
Diag4Tune.
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Demo-Film (in on-line Version) www.diag4bike.eu/help/hd
3.8
TERMINAZIONE DELLA MESSA A PUNTO
Dopo la terminazione della messa a punto in cui abbiamo intervenuto nell'installazione dei sensori lambda e
programmato la centralina EFI, è necessario:

1/ Deinstallare AFR tuning monitor nel caso che è stato utilizzato. Perticolare attenzione va prestata
alla reinstallazione dei sensori lambda a banda stretta (narrow). Bisogna sempre prestare attenzione
alla qualità della filettatura dei sensori lambda. Se la filettatura è danneggiata, bisogna ripristinarla. Di
solito la filettatura è M18x1,5 (filettatura metrica).

2/ Controllare il funzionamento del sistema della moto tramite la funzione diagnostica Test globale e un
controllo dettagliato EFI con l' impiego dei parametri misurati. Molto probabilmente durante la messa a
punto è stato impostato l'errore dei sensori lambda che sono stati smontati. In questo caso si tratta di
un errore memorizzato nella storia che può essere cancellato tramite il sistema di diagnosi Diag4Bike.
La funzionalità dei sensori lambda può essere verificata tramite diagnostica dei parametri misurati.
4.
CONCLUSIONE
L'obiettivo del presente manuale d'uso è stato soprattutto quello di descrivere le procedure di lavoro con lo
strumento per la messa a punto Diag4Tune e ottimizzazione delle mappe di alimentazione combustibili.
Offriamo a disposizione dei nostri clienti uno strumento molto potente, con funzioni di cui l' originale strumento
di diagnosi Harley-Davidson non dispone. Già durante lo sviluppo di questo strumento (altrettanto come nel
caso di strumento di diagnosi Diag4Bike) abbiamo prestato molta attenzione alla semplicità del controllo e dell'
uso. Tuttavia intendiamo organizzare una serie di corsi di formazione per gli utenti e per i nostri venditori in
Europa, negli Stati Uniti e naturalmente anche nella sede della società ATAL. Ovviamente stiamo preparando
anche l'ampliamento del sistema e-mail help, integrando il supporto delle procedure di messa a punto.
Fanno parte del manuale d'uso anche molte descrizioni che spiegano l'organizzazione delle mappe di
alimentazione per i motori EFI Harley-Davidson e le loro funzioni. Il materiale sotto descritto è destinato
soprattutto per gli utenti del sistema di diagnostica Diag4Bike e degli strumenti di messa a punto Diag4Tune.
Può servire come una fonte interessante di informazioni per i motociclisti. I motociclisti verranno a sapere
almeno il fatto che per un'ottimizzazione delle mappature di alimentazione del suo H-D non è necessario
installare con fatica altre "scatole elettroniche“ sulla sua motocicletta, ma che esiste un'altra, molto confortevole
soluzione. Tale soluzione consiste solamente in una modifica della centralina tramite un connettore diagnostico
chiamato Diag4Tune. Inoltre, ci vogliono soltanto alcune decine di secondi per riportare la moto allo stato
originale.
A conclusione è opportuno menzionare i benefici aspettati della messa a punto – la sopra descritta
ottimizzazione delle mappe di alimentazione. In base alle nostre esperienze si può constatare che dopo
l'installazione del dispositivo di aspirazione aperta e scarico aperto possiamo ottenere l'aumento del momento
torcente nella gamma dal 10 al 20 per cento. Però questo non è l'unico risultato positivo. Nella maggioranza dei
casi viene considerevolmente aumentato il confort di guida grazie all'ampliamento della gamma utilizzabile di
giri del motore per le singole marcie, particolarmente a bassi giri del motore.
Naturalmente questo non è tutto per quanto riguarda la messa a punto. Così come nel caso del sistema di
diagnostica intendiamo aggiungere le nuove funzioni ed emettere gli aggiornamenti del Diag4Tune. Il nostro
obiettivo prioritario è naturalmente l'ampliamento della gamma di modelli in base all'anno di produzione. Nel
2014 vorremmo ampliare il Diag4Tune integrando i processi di ottimizzazione delle caratteristiche di anticipo.
Per la maggior parte degli utenti del Diag4Bike le riparazioni, la manutenzione, lemodifiche e la messa a punto
delle moto Harley-Davidson sono un pane quotidiano, ma anche una grande passione, come ho potuto vedere
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conoscendo personalmente molti di loro. Pertanto auguro a tutti gli utenti del sistema Diag4Bike, di cui fa parte
anche il Diag4Tune, tanta soddisfazione e spirito creativo durante la messa a punto dei motori Harley-Davidson.
Josef Hořejší,
direttore generale e amministratore della società ATAL Tábor
& ATAL team
Repubblica ceca
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