(REPORTAGE) Montaggio del filtro CDA (aspirazione dinamica) sullo Z4

Cari conBMWisti,
Siccome qualche curioso come me o qualche scettico dell’argomento si chiederà se e a cosa serve l’airbox, vi schematizzo un po’ d'informazioni che ho raccolto ed elaborato per conoscenza propria e per contribuire ad alimentare questa stupenda banca dati del sapere, quale è l’amato forum BMW Passion.
Cercherò di essere schematico-sintetico per chi vuole capire il perché.
In seguito sarò più dettagliato per chi è curioso come me.
Ritengo che sia una cosa utile poiché se si conosce il funzionamento di un qualsiasi oggetto, in fase di montaggio si possono attuare tutti quegli accorgimenti tali da ottimizzare il rendimento dello stesso.

L’AIRBOX IN FIBRA DI CARBONIO DELLA SPRINTFILTER


PERCHÉ INSTALLARLO?
Apporta un beneficio dovuto alla maggiore massa d’aria immessa nel sistema di aspirazione e modifica le dinamiche dei flussi (velocità, risonanza ecc. vedi seguito).

AUMENTANDO LA QUANTITÀ DI OSSIGENO, COSA SUCCEDE? PERCHÉ?
Bisogna premettere che il motore endotermico “lavora”, nel senso fisico, grazie alla combustione della miscela immessa nella camera di scoppio.
La combustione è una reazione chimica che comporta l'ossidazione di un combustibile da parte di un comburente (che in genere è rappresentato dall'ossigeno presente nell'aria).
Siccome il comburente per eccellenza è l'ossigeno presente nell'aria, aumentando la quantità d’aria si accresce la potenza della combustione, il tutto, tradotto in lavoro da altri organi del motore, fa si che le nostre BMW schizzino come missili.
Cimentandoci nell’impresa di modificare l’aspirazione delle nostre amate BMW, per ottenere reali benefici, dobbiamo conoscere come è composto un’ impianto di aspirazione così da attuare quei piccoli accorgimenti che ci permettono di tirar fuori il massimo dall’airbox acquistato.
Per i profani…
1) Non pensate minimamente che togliendolo del tutto sia meglio J
2) Oltre all’aria, ahi noi ci vuole pure la sigh benzina. L
A questo punto giova introdurre nel discorso, quel simpatico aggeggino chiamato

IL DEBIMETRO

è un cilindretto di plastica che interrompe il tubo di aspirazione, collegato al sistema di gestione elettronica per mezzo di conduttori elettrici,utile per calibrare alcuni parametri di gestione che fanno si che nella centralina si selezioni la mappatura più consona alle mutate condizioni.
Il suo principio di funzionamento varia a secondo del tipo ma è comunque semplice: s'immagini di applicare all'estremità di un tubo un foglio di carta fissato con nastro adesivo al punto superiore del tubo, in modo che funga da tappo. Ora si soffi nel tubo: più forte è il soffio, più il foglietto-tappo si aprirà come se fosse uno sportello. Misurando l'angolo di apertura si può calcolare il flusso.
Il principio del debimetro a film caldo invece si basa sulla misura della corrente elettrica necessaria per mantenere a una certa temperatura (di solito 120 °C). Nello specifico, una membrana immersa nel flusso d'aria in ingresso è riscaldata da un resistore è raffreddata dal flusso d'aria che le sottrae, per dissipazione, il calore fornito dal resistore. All'aumentare della corrente necessaria a mantenere la temperatura costante, corrisponde o un aumento del flusso d'aria o una diminuzione della temperatura dell'aria. Il debimetro a filo caldo invece impiega un filo anziché una membrana. Tutti dispongono in genere di una propria elettronica di controllo.
Tuttavia, la sua presenza nel condotto di aspirazione genera però perdita di carico perché varia la sezione del condotto.
In genere il debimetro non ha bisogno di manutenzione periodica, tuttavia vapori d'olio e pulviscolo possono sporcarlo e alterarne la taratura soprattutto nei tipi a film.
I cali di coppia sull'arco di erogazione sono sintomi di possibili guai al debimetro, poiché l'errata lettura del flusso d'aria in ingresso comporta l'inadeguata correzione del rapporto stechiometrico operata della centralina di comando dell'iniezione.
Chi volesse pulirlo può farlo, con cautela, dopo averlo rimosso dal condotto di aspirazione che adduce l'aria dalla presa dinamica o dal compressore verso i collettori di aspirazione; spruzzare un po' di spray disossidante per contatti elettrici all'interno, facendo molta attenzione che sia di tipo ad alta evaporazione e zero residui (generalmente a base isopropilica) e attendere qualche minuto prima di riassemblare. Sconsigliati acqua e sapone che tende a innescare ruggine e dispersione elettrica per umidità. In ogni caso questo lavoro è consigliabile solo a chi ha esperienza di manutenzione e di fai da te.
Dopo questa parentesi che ha coinvolto il debimetro, ritorniamo all’apparato respiratorio di cui stavamo parlando, esso è formato da più parti e in particolare da:
LA PRESA D’ARIA

costituisce l'inizio del silenziatore d'aspirazione ed è posto secondo il tipo di mezzo in determinati punti più o meno esposti, nella Z4 si trova nel rene sinistro della calandra, e si presenta come una coppetta col lato concavo all’in giù. Essa è il primo elemento che il flusso incontra nella sua evoluzione attraverso il propulsore e deve essere posto in modo da fornire la minima resistenza esterna. Il suo compito è di convogliare il flusso in modo uniforme senza offrire perdite di carico o resistenza aerodinamica esterna e che abbia il minimo peso e lunghezza e progettata seguendo le leggi della fluidodinamica.

IL SILENZIATORE D’ASPIRAZIONE

è il condotto che determina il percorso dell'aria dal punto della sua presa fino all'Airbox, esso ha il compito di ridurre le vibrazioni e le risonanze generate dall'aspirazione nel richiamo d'aria nell'Airbox, abbattendo il rumore e migliorando l'aspirazione.



Come potete notare, ho modificato il canonico montaggio dell’airbox (CDA), connettendolo al flessibile e quindi al silenziatore di aspirazione, eliminando la trombetta di alluminio che agli alti giri provocava un fischio che lasciava presagire dall’esterno la presenza di un motore elaborato. In questo modo ho attenuato leggermente anche il sound cupo nei bassi regimi, facendo altresì in modo che l’airbox peschi aria più fresca dalla presa d’aria originale e non dal vano motore. Questa è una mia visione del montaggio, potete comunque lasciarlo come mamma fabbrica l’ha studiato, magari è più appagante nel sound.

L’ A I R B O X

Quest'organo è molto importante, perché oltre a contenere il filtro dell'aria, permette d'avere una riserva d'aria in pressione sempre pronta all'uso.
L’airbox originale è del tipo ad aria calma, il più usato, esso permette che l'aria diretta al motore non abbia un moto turbolento o compresso e soprattutto che il motore possa “aspirarla” con uno sforzo relativo. Esso però presenta degli svantaggi dovuti alla perdita di carico imposta dal tortuoso percorso che affronta il flusso d’aria nell’impianto d’aspirazione. Esso è costruito in materiale plastico che non isola il calore, quindi influenza la temperatura al suo interno a sfavore di una buona ossigenazione del flusso d’aria.


A livello dinamico, si nota dall’immagine che l’aria compie un tragitto a forma di zeta, con le relative perdite di carico che ne conseguono. Nel lato basso del box staziona l’aria in stato di quiete, pronta ad essere aspirata ma con i relativi ritardi di risposta dovuti al cambio di stato da quiete a moto. Il tutto senza tralasciare che al suo interno vi è un filtro poco permeabile all’aria che va periodicamente sostituito senza possibilità di riutilizzo, quindi a lungo andare risulta essere un’operazione onerosa.
L’ Airbox di tipo ad aria in pressione (Airbox dinamico), ovvero quello di cui tratta questo reportage, più leggero e meno ingombrante, è detto in pressione perché l’aria al suo interno è come se fosse pompata grazie alla disposizione delle prese/convogliatori senza eccessive perdite di carico. L'aria, infatti, avendo una direzione opposta al verso del mezzo (rapportata al mezzo), è forzata dentro il motore per via della sua stessa inerzia, che la costringe ad andare dentro la scatola, portando anche a un lieve aumento della pressione interna. Esso migliora il filtraggio dell'aria stessa attraverso il filtro stavolta molto più permeabile all’aria, pur filtrando particelle più piccole dell’ordine dei 100 micron. Lo stesso filtro è di superficie di contatto all’aria maggiore del filtro originale (conico), così apportando a un più veloce e miglior riempimento del cilindro con il conseguente aumento di potenza e coppia.
Inoltre, il box è costruito in fibra di carbonio, più leggero e isolante alle alte temperature che permette di lasciar transitare aria più fresca e ossigenata quindi più ricca di comburente quindi fautrice di una migliore carburazione per il propulsore.


Dall’immagine si nota, a differenza dell’airbox originale, che il flusso d’aria percorre dalla presa d’aria al debimetro un tragitto quasi retto, con trascuranti perdite di carico a beneficio della velocità di percorrenza del flusso stesso nel dispositivo e con conseguente aumento della pressione.

Note e informazioni utili all’hobbista.

Se lo applicate a motori turbo, raccomando l’uso di manicotti di giunzioni siliconici poiché in quel propulsore, si lavora con pressioni superiori quindi più soggetti a vibrazioni e risonanze dannose all’accordatura del flusso dell’aspirazione.

Quanto sopra postato concerne il filtro ad aspirazione dinamica con box in fibra di carbonio e filtro in poliestere, a secco. Esistono altre soluzioni, con diverse caratteristiche e funzionamenti e talvolta altrettanto valide e più economiche, ad esempio quelle con filtro in cotone intriso d’olio, i kit ad aspirazione diretta nelle sue varie dimensioni e forme, i kit ad aspirazione diretta con paratie isolanti ecc. ecc..

Resto in attesa di eventuali consigli o richieste che vorrete porre alla mia attenzione augurandovi lo stesso piacere e divertimento che ho provato io nello stare con le mani nel vano motore della mia zetina… ma non finisce qui… alla prossima. :wink:

Fabiocarc

 

guarda quello che noti a primo akkitto è il tempo con cui il motore arriva a limite giri...ho fatto 200 e rotti km e pare che il conta l/100km sia più magnanimo...ma poi vi faccio sapere...
appena montato ho fatto un giro con la trombetta originale posta, non collegata, davanti la presa d'aria e faceva un bel cupo ai bassi e fischiava agli alti....ora l'ho collegata al silenziatore d'aspirazione perchè si notava la differenza...poi...cosa vogliamo...è pur sempre un'altro tipo di aspirazione...nn ha nulla a che vedere con i filtri a pannello o gli altri airbox ad aria calma:wink:

 

Grazie
130 pippi....
la fisarmonica era nel kit ma è l'unica cosa che nn mi a giù, sto cercando un manicotto siliconico per il lato debimetro e sto studiando di creare un'imbocco al silenziatore in fibra di carbonio...

 

varia di poco, stesso funzionamento, il mio è a box chiuso il suo è aperto d'avanti. Quello che fa testo è che il suo è munito di filtro conico a doppia aspirazione il mio aspira solo dall'interno. In sostanza col doppia aspirazione andrebbe di conto mappata la centralina, non necessariamente cntutti i propulsori ma quando si aumenta parecchio l'aria è oppotuno controllare il rapporto stechiometrico, la centralina è autoadattiva fino ad un certo range...dopo di che va rimappata

 

era nel kit ma l'ho già sostituito...mi serve olo una giunzione siliconica 70mm ed ho fatto:wink: