En datamaskin styrer svært mye i en moderne bil, ikke minst motoren. Du kan oppjustere fabrikkinnstillingene, men dette er ULOVLIG. Her er bakgrunnen.
Bildet øverst: Drømmen når vi blodtrimmer er jo å lage rallybil av familiedoningen. Men det er fortsatt forbudt, om du ikke registrerer bilen for motorsport. Selv da har du strikse regler å følge. Foto Citroën
Av Stein Bekkevold
Alt på 1970-tallet begynte Bosch, Lucas og andre å bruke motor-datamaskiner som kunne ta over noe av styringen. De ville ha datamaskin fordi den er mer presis, slites ikke, og ristes ikke ut av justering. Og jo mer avanserte motorene ble, desto mer følsomme forgassere fikk de. Det vet alle vi som annenhver helg sto krumbøyd og finjusterte våre doble Weber eller SU…
I de første datasystemene var tenningsanlegg, bensininnsprøytning og kontroll av automatgirkassen styrt av sine egne elektroniske enheter – du husker kanskje -tronic-serien fra Bosch, med L-tronic og J-tronic og det hele?
Bittesmå datamaskiner finstyrer
Senere ble de samlet i ett system, til slutt nesten med startnøkkelen (eller -knappen) som eneste bevegelige del. Og så kom turbo-generasjonene – og det var sannelig fabrikktrimming…
Hovedpoenget var å få bedre styring med når drivstoff og luft skulle slippes inn i motoren, for å få bedre kontroll med forbruk og utslipp. Tukler du med dette, øker utslippene. Derfor forbudet.
I kontrollenheten CPU (Central Prosessing Unit) sitter i dag mange samkjørte bittesmå datamaskiner som finstyrer motoren og mange av bilens egenskaper. Det er dette som påvirkes med trimming. Informasjon hentes fra det faste programmet (ønsket tilstand) og (nå-tilstand) fra følere på motor og girkasse, fra hjuloppheng og bremser, og fra gasspedal, brems og styring – på fint heter dette distribuert intelligens.
Halte-hjem-innstilling
Først satt all info i datamaskinen, men snart kom smartere sonder som kunne ta litt av styringen. Basert på signaler og programmer kan drivstoffmengde og tenningstidspunkt beregnes. Dessuten styres rensesystemer, klimaanlegg, og mye annet – mer enn vi tenker over. Flere titalls enheter styres av store Mor; CPU.
Om det blir feil på sondene, vil CPU straks sette inn en erstatningsverdi – en såkalt halte-hjem-innstilling (limp home). Motoren vil da jobbe nesten som normalt, og du merker ikke annet enn litt økt forbruk og/eller lavere effekt. CPU legger inn feilkode som avleses med diagnoseutstyret når bilen er på service. Om da Mor ikke legger inn et strengt varsel på instrumentpanelet – ser du gult eller rødt omriss av en motor er det lurt å stanse…
CPU og ECU
Da innsprøytning ble mulig i vanlige biler, etter å ha debutert i kampfly under andre verdenskrig, og så i racing, fant fabrikkene ut at dette måtte de detaljstyre.
Så Bosch og de andre utviklet nye systemer. Parallelt måtte de utvikle datamaskinene, og det gikk fint fordi styringsbrikkene (halvledere/transistorer o.a.) raskt ble mindre og mindre – særlig takket være geniene på Massachusetts Institute of Technology (MIT) og i Silicone Valley.
Snart ble også de komplette datamaskinene mindre, til slutt så små at de fikk plass på det som før var en enslig transistor. Høyhastighets mikroprosessorer med kolossal kapasitet ga oss topp moderne styringer som ECU og CPU. Fort fikk vi disse begrepene inn i våre arme hoder: ECU er Engine Control Unit og CPU altså Central Prosessing Unit. Og vi lærte at smarte sonder og sensorer snart gjorde halve jobben. Minst.
Luft/drivstoffmiks
Moderne motorer har drivstoffinnsprøytning. Her avgjør ECU hvor mye som skal injiseres, basert på sensor-avlesninger. Oksygensensorer forteller om motoren går med for mye drivstoff eller for lite oksygen – eller om den går magert med luftoverskudd eller for lite drivstoff, i forhold til det ideelle – altså støkiometrisk styring.
Gass-sensoren forteller ECU hvor åpent luftinntaks-spjeldet er – via gasspedalen. Masse-strømningssensoren måler mengden luft gjennom spjeldet. Kjølevæskeføleren sier om motoren er varm eller kjølig. Hvis motoren er kald, får den ekstra drivstoff.
Luft-drivstoffblandingskontroll i datastyrte forgassermotorer har et lignende prinsipp, med blandingsregulator i flottøren. De fleste systemer har tomgangsstyring i ECU. Motorturtallet overvåkes av sonden som leser av veivakselposisjon, denne har en viktig rolle i timing av drivstoffinjeksjon, tenning og ventiltiming. Tomgangen styres av et programmerbart spjeld-stopp eller en egen enhet.
Tidlige forgassermotorer brukte en programmerbar gass-stopp med toveis DC-motor. Og like tidlige injeksjonssystemer (TBI) hadde egen enhet for tomgangskontroll. Et gassreguleringssystem med full selvstyring kan kontrollere tomgangshastighet, gi cruise control-funksjoner og topphastighets-begrensning. Det overvåker også ECU-delens pålitelighet.
Noen motorer har variabel ventiltiming. Da styrer ECU også dette. Luftstrømmen til sylinderen økes, dette øker ytelsen – og påvirker forbruket.
Denne brikken – sett fra kontaktsiden – er faktisk en hel datamaskin, så langt har teknologien kommet. Inne i denne lille CPU (sentral prosess enhet) sitter en dings kalt ECU (motorstyringen), og den kan ULOVLIG manipuleres slik at motoren får økt effekt. Og økt forbruk. Og økt slitasje. Og økte utslipp. Foto Intel.
Datamaskin
En CPU, en sentral prosessor, hovedprosessor, er den komplette datamaskinen som kjører det hele. CPU styrer alle grunnleggende aritmetiske, logiske, kontrollerende og inn/ut-operasjoner, med fast program.
Design og bruk har endret seg over tid, men basis er nesten uendret. Hovedkomponentene er den aritmetiske logiske enheten (ALU) som kjører regneoperasjoner; prosessor-registrene som leverer data til ALU og lagrer resultatene, og kontrolleren som styrer datahenting (fra minnet og sensorer) og utfører instruksjonene. Skikkelig intrikat, altså. De fleste moderne CPU´er har mikroprosessorer med integrert krets (IC). Prosessorbrikker med flere CPU´er er bitte små, ytterst avanserte datamaskiner.
I det hele tatt: Dette er komplisert teknologi, som uansett kan overstyres ved å endre kommandoene i minnet, eller ved å skifte hele brikken. Da driver du med høyst ulovlig motortrimming…
I CPU sitter ECU og akkurat den brikken – ikke større enn en flis – kan du manipulere eller skifte ut med en som gjør en annen jobb enn den fabrikken hadde tenkt seg. Og som bilen er godkjent med, i Norge.
CPU/ECU kan sammen også styre elektronisk gassregulering (drive-by-wire), ventiltider, boost-kontroll (i turbo-motorer), ABS, automatgir, fartsholder, og den elektroniske stabilitetskontrollen, den som får bilen til å holde seg på veien når du bremser for mye. Mens ECU stort sett passer på motoren.
Drivstofføkonomi
Motoreffekten kan økes via ECU ved å justere tenningen i en bensinbil. For å takle mer avansert timing, må du da kjøre på 98 oktan for å unngå detonasjon, banking.
Fabrikken lager systemet for en bestemt timing, dette senker den høyest mulige motoreffekten. I tillegg kan endring av drivstoff-styringen, for å få støkiometri harmoni – også gi effektøkning.
De fleste produsenter stiller inn systemet for optimale utslipp – og kjører av og til et program med rik blanding for å mate katalysatoren. Og det satses på drivstofføkonomi,dette begrenser motorytelsen. Om du åpner alle sperrer får du høy effekt, store utslipp, mye bråk, høyt forbruk og kortere levetid.
Turbo-boost
Biler med turbomotor kan få fabrikkinnstilte boost-nivåer hevet ved tukling med ECU. Dette har vanligvis mest å si hvis turboen er av lavtrykktype, der er det størst rom for økning. En annen grunn til å endre styringen er ved større endringer i motoren, inntaket eller eksosen.
Slike ettermonterte modifikasjoner endrer måten motoren jobber på, og kan endre miksen mellom luft og drivstoff. Uten å endre hele CPU kan ønsket effektøkning utebli. En dårlig innstilt CPU gir redusert ytelse, og kan gi motorskader. Den vanligste (ulovlige) måten å oppgradere på, er å bruke plug-in-moduler, eller å koble inn en spesialtuner med diagnoseverktøy.
Enhetene kobles rett inn i diagnoseporten, men omprogrammeringen vil kanskje også kunne gjøres på kretskortet. Et alternativ til å endre chip ´en er å legge til en ekstern enhet, en innstillingsboks. Den kobler seg til sensorene på motoren og manipulerer signalet til ECU. Mengden sensorsignaler som fanges opp, vil variere med type boks. Generelt vil dieselturboinnstilling manipulere drivstofftrykk-signalet, mens turbo-bensinmotorers ekstrachip vil overstyre boost-trykket. Ekstra sleipt med påskrudde enheter er at de kjapt kan fjernes for å tilbakeføre systemet ….
Men som sagt: Alt dette er ulovlig. UP og de andre organene som passer på oss kjenner godt til det. Så det lureste er å la bilen være som den er. Om du ikke skal kjøre løp, da …
