La centralina dell’auto, cos’è e come funziona

Le automobili moderne sono dotate di una complessa rete di centraline elettroniche che gestiscono ogni aspetto del veicolo, dalla sicurezza al comfort. In questo articolo, ci concentreremo sulla centralina motore, l’unità responsabile del controllo e dell’ottimizzazione delle prestazioni del propulsore. Esploreremo il suo funzionamento, il suo ruolo cruciale, i segnali di guasto e le innovazioni future che la riguardano.

Il funzionamento della centralina: sensori

La centralina non opera in isolamento, ma si basa su una vasta rete di sensori dislocati strategicamente in tutto il veicolo. Questi sensori elettronici, monitorano costantemente una serie di parametri vitali per il corretto funzionamento del motore, i principali sono:

• posizione della farfalla (TPS): questo sensore, collegato direttamente all’acceleratore, informa la centralina su quanto il guidatore sta premendo sul pedale, traducendo questa azione in un segnale elettrico proporzionale all’apertura della farfalla;
• flusso d’aria massivo (MAF) o di pressione assoluta nel collettore di aspirazione (MAP): a seconda del tipo di motore, uno di questi due sensori misura la quantità d’aria che entra nel motore. Il MAF lo fa direttamente misurando il flusso d’aria, mentre il MAP calcola il flusso in base alla pressione nel collettore di aspirazione;
• temperatura dell’aria: rileva la temperatura dell’aria aspirata, un dato fondamentale perché l’aria fredda è più densa e quindi contiene più ossigeno, richiedendo una maggiore quantità di carburante per una combustione ottimale;
• posizione dell’albero motore (CKP): questo sensore è vitale per il funzionamento del motore, in quanto fornisce alla centralina informazioni precise sulla posizione e la velocità di rotazione dell’albero motore. Questi dati sono essenziali per la sincronizzazione dell’iniezione del carburante e dell’accensione, garantendo che avvengano al momento giusto in ciascun cilindro;
• sonda lambda: posizionata nel sistema di scarico, analizza la quantità di ossigeno presente nei gas di scarico. Questo permette alla centralina di verificare se la miscela aria/carburante è corretta e di apportare eventuali correzioni per garantire una combustione ottimale e ridurre le emissioni inquinanti;
• sensore di battito: rileva le detonazioni anomale (il cosiddetto “battito in testa”) che possono danneggiare il motore. In caso di detonazione, la centralina ritarda l’accensione per proteggere il motore, presente solo in alcuni motori;
• temperatura dell’acqua: monitora la temperatura del liquido di raffreddamento del motore. La centralina utilizza questa informazione per adattare la carburazione/iniezione durante la fase di riscaldamento del motore, garantendo un avviamento più facile e una combustione più efficiente, e per prevenire il surriscaldamento

Prestazioni, efficienza e rispetto dell’ambiente

La centralina elabora i dati forniti dai vari sensori in tempo reale, Attraverso algoritmi complessi e mappe precaricate, prende decisioni per ottimizzare le prestazioni, ridurre i consumi e minimizzare le emissioni inquinanti. In particolare gestisce:

• quantità di carburante iniettata nei cilindri: determina la quantità precisa di carburante da iniettare in ciascun cilindro per ogni ciclo di combustione, garantendo un rapporto aria-carburante ottimale;
• durata dell’iniezione del carburante: determina per quanto tempo l’iniettore rimane aperto, influenzando la quantità di carburante immessa nel cilindro;
• fasatura di accensione: nei motori a benzina controlla il momento in cui la candela genera la scintilla che innesca la combustione, nei motori diesel invece controlla il momento dell’iniezione prima del punto morto superiore (PMS);
• funzionamento di altre periferiche del sistema di controllo: gestisce il funzionamento di altre componenti del motore, utili a garantire il corretto funzionamento;
• ottimizzazione delle prestazioni: adatta continuamente il funzionamento del motore alle diverse condizioni di guida, come la velocità, il carico e la pendenza della strada, per garantire prestazioni ottimali in ogni situazione;
• riduzione dei consumi: grazie al controllo preciso della combustione e dell’iniezione del carburante, la centralina contribuisce a ridurre i consumi di carburante, facendo risparmiare denaro al conducente e riducendo l’impatto ambientale del veicolo;
  minimizzazione delle emissioni inquinanti: regola la combustione per ridurre al minimo la produzione di sostanze nocive come ossidi di azoto, monossido di carbonio e particolato, contribuendo a migliorare la qualità dell’aria e a proteggere la salute pubblica.

Segnali di allarme: come riconoscere un guasto

Una centralina danneggiata o malfunzionante può compromettere seriamente il funzionamento del veicolo e causare una serie di problemi, tra i più comuni ci sono:

• difficoltà di avviamento o impossibilità di accendere il motore: la centralina potrebbe non essere in grado di inviare i segnali corretti per l’accensione o l’iniezione del carburante;
• anomalie durante l’accelerazione: il motore potrebbe rispondere in modo irregolare o esitante alle richieste del conducente, a causa di una gestione errata dell’iniezione o dell’accensione;
• spia di controllo motore accesa: sul cruscotto potrebbe accendersi una spia per indicare un problema alla centralina o ad altri componenti del sistema di controllo motore;
• spegnimento improvviso del motore durante la guida: se guasta può causare l’arresto improvviso del motore, mettendo a rischio la sicurezza del conducente e degli altri utenti della strada;
• consumo di carburante anomalo: può portare a un aumento del consumo di carburante, a causa di una miscela aria-carburante non ottimale o di altri problemi di gestione del motore.

Se si sospetta un guasto alla centralina, è fondamentale rivolgersi immediatamente a un’officina specializzata per una diagnosi accurata e una riparazione tempestiva. La sostituzione della centralina può essere costosa, possono variare da una spesa di 800 euro fino anche a 4000 euro a seconda della tipologia di elettronica e della tipologia di auto. In  molti casi è sufficiente effettuare una riparazione dei componenti difettosi o un aggiornamento software per risolvere il problema.

Una guida sempre più intelligente e sostenibile

Le centraline moderne sono il risultato di decenni di innovazione tecnologica, ma il loro sviluppo è tutt’altro che concluso. Le future generazioni di centraline saranno ancora più sofisticate, grazie all’integrazione di tecnologie all’avanguardia come l’intelligenza artificiale e il machine learning.
Tra le possibili innovazioni future nel campo delle centraline automotive, possiamo citare:

• maggiore integrazione con i sistemi di assistenza alla guida e di sicurezza attiva: potranno comunicare in modo più efficace con i sistemi ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), come il cruise control adattivo, il mantenimento della corsia e la frenata automatica di emergenza, per offrire una guida più sicura e confortevole;
• controllo ancora più preciso della combustione: grazie a sensori più avanzati e algoritmi di controllo più sofisticati, le centraline potranno ottimizzare ulteriormente la combustione, riducendo ulteriormente consumi ed emissioni e migliorando le prestazioni del motore;
• diagnostica avanzata per prevedere e prevenire i guasti: Le centraline potranno utilizzare l’analisi dei dati in tempo reale per identificare potenziali problemi prima che si trasformino in guasti, consentendo interventi di manutenzione preventiva e riducendo i tempi di fermo del veicolo;
• aggiornamenti software over-the-air: potranno essere aggiornate da remoto, senza la necessità di recarsi in officina, per migliorare le prestazioni, aggiungere nuove funzionalità e correggere eventuali bug;
• gestione ottimizzata dell’energia nei veicoli elettrici e ibridi: le centraline giocheranno un ruolo sempre più importante nella gestione efficiente dell’energia nei veicoli elettrici e ibridi, massimizzando l’autonomia e riducendo i tempi di ricarica.