Źle wykonany chiptuning silnika DIESEL a sprawność filtrów cząstek stałych i sprawność silnika

Jacek Jakimów

Mechanik - Porada użytkownika

Nowoczesne samochody poruszające się po drogach mają mnóstwo komputerów, które sterują już zasadniczo każdym podzespołem w aucie. Dziś zajmiemy się komputerami zarządzającymi pracą silnika i emisją spalin oraz wpływem niewłaściwie dokonanego chiptuningu na poprawność pracy zarówno komputera, jak i samego zespołu napędowego przy próbie zbliżenia osiągów rodzinnego kombi w dieslu do parametrów prezentowanych przez auta ze stajni czarnego konia. Na początku pragnę z grubsza wyjaśnić, w jaki sposób komputer dokonuje obliczeń i jakich parametrów używa do perfekcyjnego sterowania silnikiem. Dla celów dydaktycznych pominę wpływ temperatury silnika na zmianę czasów i kątów wtrysków i zajmę się silnikiem w pełni zagrzanym. Nowoczesne systemy sterujące do wyznaczenia parametrów czasu wtrysku, ciśnienia doładowania i pracy systemu recyrkulacji spalin potrzebują następujących podstawowych sygnałów: prędkości obrotowej silnika, zmierzonej masy powietrza zasysanego i jego temperatury, ciśnienia doładowania, położenia pedału przyspieszenia. Na podstawie tych sygnałów komputer zgodnie z zapisanymi w programie tzw. mapami ustala właściwą wymaganą dawkę wtrysku i ciśnienie doładowania, a także kąt wtrysku i ciśnienie wtryskiwanego paliwa. Komputer określa także prawdopodobny stan zanieczyszczenia filtra cząstek stałych i wprowadza poszczególne etapy pasywnej i aktywnej regeneracji filtra cząstek. Oblicza również stan oleju silnikowego przy stosowanym coraz częściej zmiennym interwale serwisowym. W programie producenci, chcąc zabezpieczyć silnik i układ napędowy przed przeciążeniem nadmierną emisją spalin, stosują wielokrotnie pokrywające się limitery zarówno pod postacią pojedynczych wartości, jak i map 2D i 3D. Pozwala to mieć pewność, że silnik nigdy nie wygeneruje parametrów większych niż zadane przez fabrykę, co miało z założenia utrudnić chiptuning silników i zapewnić właściwą emisję spalin. Aby uściślić – oprogramowanie komputera silnika to co najmniej 2 MB danych. Odnalezienie w nich odpowiednich limiterów 2D lub 3D nie stanowi większego problemu, jednak odnalezienie wszystkich pojedynczych wartości stanowi już nie lada wyzwanie i wymaga od tunera wybitnej znajomości oprogramowania ECU. W przypadku poprawnie wykonanego chiptuningu, gdzie tuner zadaje w oprogramowaniu właściwe dla danej modyfikacji wartości limiterów oraz dokonuje pomiaru AFR, nie ma żadnych uwag. Filtr cząstek stałych i skład chemiczny spalin nie zmienia się w sposób zagrażający środowisku. Jednak... W swojej dosyć długiej praktyce przy diagnostykach i naprawach tuningowanych samochodów spotkałem się z wieloma arcyciekawymi sposobami modyfikowania programu ECU, które polegały na wykorzystaniu pewnej luki w oprogramowaniu, a które miały zgubny wpływ na układ oczyszczania spalin, o emisji już nie wspominając. W związku z tym, że dane o wymaganej dawce wtrysku nie są ostatecznymi parametrami bezpośrednio wpływającymi na czas wtrysku, a jak napisałem, odnalezienie kilku pojedynczych wartości stanowczo blokujących zapędy niektórych tunerów, ktoś wpadł na pomysł operowania na tzw. mapach wykonawczych, czy jak ktoś woli – kalibracyjnych. Zanim wytłumaczę, na czym polega sprytny pomysł stosowany przez wielu tunerów, wyjaśnię, czym są mapy wykonawcze. Wydatek wtryskiwaczy w mg zależny jest od budowy wtryskiwacza, a także od ciśnienia na szynie i czasu wysterowania. W związku z tym, że rodzajów wtryskiwaczy jest bardzo dużo, w oprogramowaniu musi być zapisana mapa kalibracyjna zamontowanych wtryskiwaczy. Przy kalibracji powstaje trójwymiarowa mapa, której oś X to wymagana dawka wtrysku, oś Y to aktualne ciśnienie, a oś Z wyznacza właściwy czas wtrysku w mikrosekundach. Domorośli tunerzy, nie mogąc zmusić oprogramowania ECU do zadania wyższych niż ustalone przez fabrykę dawek wtryskiwanego paliwa, pokusili się o operowanie na osi Z mapy kalibracyjnej wtryskiwaczy, przywołując program do wirtualnej pracy z mniej wydajnymi wtryskiwaczami. Wywołali tym sposobem sytuację, gdzie komputer – mimo obliczenia fabrycznej dawki, np. 45 mg, poprzez zmianę mapy kalibracyjnej – wydłuża czas otwarcia wtryskiwaczy do wartości odpowiadającej 55 czy 60 mg. Problem polega na tym, że taka zmiana powoduje szereg błędnych obliczeń wykonanych przez komputer silnika i przyspiesza zużywanie się elementów silnika. Komputer, „nie będąc świadomym” rzeczywistej ilości zużytego paliwa, przestaje poprawnie oszacowywać zapełnienia filtra cząstek stałych. Algorytmy obliczające spadek jakości oleju w silniku na podstawie szacowanej ilości pochłoniętych zanieczyszczeń nie poinformują na czas kierowcy odpowiednim komunikatem o konieczności wykonania serwisu olejowego, a co za tym idzie, algorytmy, które mają chronić nasz silnik, przyczyniają się do jego szybszego zużycia. Najgorsze jest to, że silnik zaczyna emitować niesamowicie dużą ilością cząstek stałych, a także zwiększone ilości tlenków azotu czy węglowodorów. Wszak przez zwiększenie czasu wtrysku została przekroczona granica końca czasu wtrysku i część wtryskiwanego paliwa nie spala się optymalnie. Jazda z tak zmodyfikowanym programem zacznie generować w stosunkowo niskich przebiegach problemy z pracą silnika i filtra cząstek stałych. W tym momencie jedynym słusznym i akceptowalnym rozwiązaniem byłoby usunięcie problemu. Mam nadzieję, że w tym momencie każdy z czytających pomyślał o usunięciu błędnie działającego oprogramowania i przywróceniu auta do serii, ewentualnie wykonaniu profesjonalnego chiptuningu niewpływającego na pracę silnika i systemu oczyszczania spalin. Niestety, codzienna praktyka pokazuje, że domorosły tuner, który „zabił” filtr cząstek stałych, potrafi go już tylko wypatroszyć. Osobiście nie pochwalam takich działań i widząc, jak rozwija się system kontroli stanu technicznego pojazdów przy przeglądach okresowych, liczę na to, że proceder ten niebawem znacząco się zmniejszy, a tunerzy nauczą się korzystać z szerokopasmowych sond lambda przy strojeniu silnika. Osobiście wykonuję usługi także na samochodach zarejestrowanych na stałe u naszych zachodnich sąsiadów i wiem, że praca musi zostać wykonana perfekcyjnie. W innym przypadku auto nie zostanie dopuszczone do ruchu... Mam nadzieję, że opis ten pomoże Państwu w łatwiejszym diagnozowanie niektórych problemów wynikających z wad oprogramowania ECU.