En datamaskin styrer det meste i dagens bil, særlig motoren. Det går an å oppjustere fabrikkens innstillinger – trimming er lett, men det er ULOVLIG. Her er bakgrunnen.
Bildet øverst: Drømmen når vi blodtrimmer er å lage broren til en rallybil. Men det er fortsatt forbudt, om du ikke registrerer bilen for motorsport. Selv da har du stramme regler å følge.(Foto: Citroën)
Av Stein Bekkevold
Alt på 1970-tallet begynte Bosch, Lucas og andre å bruke motordatamaskiner som tok over mye av styringen når det så smått ble aktuelt med innsprøytning og turbo. De ønsket systemene fordi de er nøyaktige, slites ikke, og ristes ikke ut av justering.
Og jo mer avanserte motorene ble, desto mer følsomme forgassere hadde de fått. Det vet vi som hver helg sto krokbøyd og finjusterte våre doble Weber eller SU. Og lengtet etter bedre systemer. Innsprøytning hadde de jo alt under krigen, i flymotorene.
Øker utslippene
I de første datasystemene var tenningsanlegg, bensininnsprøytning og automatkasse styrt av egne enheter – du husker den evig lange -tronic-serien fra Bosch, med L-tronic og J-tronic og de? Senere kom de i ett system, til slutt med nesten bare startnøkkelen (eller -knappen) som bevegelig del.
Og så kom turbogenerasjonene – og det var real fabrikktrimming … Vitsen var å få bedre styring med når drivstoff og mer luft skulle inn i motoren, og få bedre kontroll med forbruk og utslipp. Tukler du med dette, øker utslippene. Derfor forbudet.
Garret viser her en avgassdreven turboenhet; det kunne ikke ha vært enklere. Avgassen driver turbinen som driver et kompressorhjul inne i den store enheten på baksiden. Brilliant! (Garret)
Lurt å stanse
I kontrollenheten CPU (Central Prosessing Unit) sitter i dag samkjørte små datamaskiner – prosessorer – som finstyrer motoren og mye annet i bilen. Det er de som påvirkes ved trimming. Informasjon som styrer dem hentes fra programmet (som viser ønsket tilstand) – sammen med nå-tilstand fra følere på motor og girkasse, og fra hjuloppheng og bremser, gasspedal, brems og styring – distribuert intelligens.
Først satt all info i datamaskinen, men snart kom smartere sonder og tok mer av styringen. Basert på signaler og programmer kan drivstoffmengde og tenningstidspunkt beregnes.
Dessuten styres rensesystemer, klimaanlegg, og mye annet – mer enn vi tenker over. Alle enheter styres av store Mor, CPU. Om det blir feil på sondene, vil CPU straks sette inn en erstatningsverdi – en halte-hjem-innstilling (nød). Motoren jobber nesten som normalt, og du merker ikke annet enn litt økt forbruk og/eller lavere effekt.
CPU legger inn feilkode som leses i diagnosen når bilen er på service. Om da Mor ikke legger inn en melding på instrumentpanelet – ser du lysende motoromriss er det lurt å stanse …
Så liten er en avansert dataenhet i en moderne bil. Dagens CPU er som en hel dataavdeling. På innsiden sitter et antall mikro-maskiner inklusive ECU (motorstyringen), og den kan du ULOVLIG manipulere slik at motoren får økt effekt. Og økt forbruk. Og økt slitasje. Og økte utslipp. (Foto: Intel)
CPU og ECU
Da innsprøytning ble mulig, etter som sagt å ha debutert i kampfly under 2. verdenskrig og så i racing, innså fabrikkene at de måtte ta grep. Så Bosch og andre utviklet nye system.
Parallelt måtte de utvikle datamaskinene, og det gikk fint fordi brikkene (halvledere/transistorer o.a.) raskt ble mindre og mindre – takket være geniene på *MIT og i Silicone Valley. De var helt rå på mikro-miniatyrisering.
Så ble også data-maskinene mindre, til slutt så små at de fikk plass på en firkant der det før satt en enslig transistor …
Høyhastighets mikroprosessorer med enorm kapasitet ga topp moderne styring i ECU og CPU. Fort fikk vi disse begrepene dyttet inn i våre arme hoder: ECU er Engine Control Unit og CPU altså Central Prosessing Unit. Og vi lærte at smarte sensorer gjorde halve jobben. Minst.
Luft/drivstoffmiks
Moderne motorer har drivstoffinnsprøytning. Her avgjør ECU hvor mye som skal inn – og når, etter sensoravlesninger. Oksygensensorer (O2) sier 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 den vil ha – støkiometrisk styring. Gassensoren forteller ECU hvor åpentluftinntaksspjeldet er – via gasspedalen. Massestrømnings-sensoren avleser mengden luft gjennom spjeldet. Kjølevæskeføleren sier om motoren er varm eller kjølig. Er den kald, får den ekstra drivstoff. Mens vi sitter der og ser på veien og landskapet og lytter til yndlingsprogrammet …
Variabel ventiltiming
Luft-drivstoffblandingskontroll i eldre datastyrte forgassermotorer har et lignende prinsipp, med blandingsregulator i flottøren. Mange har tomgangsstyring via ECU. Turtallet overvåkes av sonden som avleser veivakselposisjonen, den er jo viktig i styring av drivstoffinjeksjon, tenning og ventiltiming. Tomgangen styres av et programmerbart spjeldstopp eller en egen enhet.
Tidlige forgassermotorer brukte en programmerbar gasstopper med toveis DC-motor. Og like tidlige injeksjonssystemer (TBI) hadde en enhet for tomgangskontroll. Et autonomt gassreguleringssystem kan styre tomgang, cruise kontroll og toppfart. Det overvåker også ECU-delens pålitelighet. Noen motorer har variabel ventiltiming. Da styrer ECU også dette.
Datamaskin
En CPU, en sentral prosessor, hovedprosessor – CPU – styrer alle aritmetiske, logiske, kontrollerende og inn/ut-operasjoner, med fast program. Design og bruk har endret seg over tid, men basis er den samme. Hoved-komponentene er en aritmetisk logisk enhet (ALU), som kjører regneoperasjoner; mens prosessorregistrene leverer data til ALU og lagrer resultatene, og kontrolleren/styrer datahenting (fra minne og sensorer) og utfører beskjeder. Skikkelig intrikat.
De fleste moderne CPU´er har mikroprosessorer med integrert krets (IC). Brikker med flere CPU´er er blitt ørsmå, avanserte datamaskiner.
Passer på motoren
I det hele tatt: Dette er komplisert teknologi, som kan overstyres ved å endre minnet, eller ved å skifte hele brikken. Og dette er 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, boostkontroll (i turbomotorer), ABS, automatgir, fartsholder, og den elektroniske stabilitetskontrollen, den som får bilen til å holde seg på veien når du bremser for mye. Mens ECU passer på motoren.
UP
Motoreffekten kan derfor økes via ECU ved å justere tenningen, i en bensinbil. For å takle mer avansert timing må du kanskje ha 98 oktan. Fabrikken bygger systemet for en bestemt timing, dette senker høyest mulige motoreffekt.
I tillegg kan endring av drivstoffstyringen, for å få støkiometri harmoni – også gi effektøkning. De fleste produsenter stiller inn systemet for optimale utslipp – det kjører av og til rik blanding for å mate katalysatoren. Og det satses på drivstofføkonomi, dette begrenser ytelsen. Om du åpner alle sperrer får du høy effekt, store utslipp, mye bråk, høyt forbruk og kortere levetid. Og en saftig bot av stramme folk fra UP …
Turboboost.
Biler med turbomotor kan få fabrikkinnstilte boostnivåer hevet ved tukling med ECU. Dette har mest å si ved lavtrykksturbo, 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, bl.a. ved å endre forholdet luft/drivstoff. Uten å endre hele CPU kan effektøkningen 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 til diagnoseporten, omprogrammeringen kan også 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 drivstofftrykksignalet, mens turbobensinmotorers ekstrachip vil overstyre boosttrykket. Ekstra sleipt med slike påskrudde enheter er at de kjapt kan fjernes …
Ulovlig
Men som sagt: Alt dette er ulovlig. UP og de andre som passer på oss vet absolutt alt om dette. Så det lureste er å la bilen være som den er. Om du ikke skal kjøre løp …
*MIT: Massachusetts Institute of Technology
