Magyar előgyújtás-vezérlőelektronika E85-höz

Ennek a cikknek az eredeti változata 2008. február 29-én jelent meg a TotalCaron az etanol hét keretében. A biztosnság kedvéért ide is felraktam, hogy egy helyen legyen minden. Itt olvasható eredetiben.

Minden tekintetben érdemes megfogadni vendéglátóm szavait:

"A teljesítménynövelés és a motorépítés rendkívül bonyolult, hihetetlenül összetett, nagy alázatot kívánó, rettenetesen sok időbe és nem kevés pénzbe kerülő szenvedély. Annyira sok tényező befolyásolja, hogy milyen beállítást alkalmazunk és olyan könnyű elrontani a motort, hogy minden módosítás igen nagy körültekintést igényel." Ebben a szellemben nézzük hát, mi az, amit minden tuningolónak meg kell lépni.

Szrnka György, Raffai László elsősorban nem utcára, hanem pályára fejleszti elektronikáit, én is egy ilyen megoldás apropóján keveredtem hozzájuk. És a világért sem gondoltam volna, hogy ismét kapcsolatba kerülök az etanolos barkácsolással is.

Krosszmotor-gyújtás tesztje

Beléptem a műhelybe. Kicsit elbizonytalanodtam, szabad-e ide cipővel bejönni. Tisztaság, a legkisebb alkatrész is kategorizálva, a folyamatban lévő munkák doboza elvágólag a polcon, a falon japán oklevél. Az állványos fúró környékén sem lelek egy fia spént sem, csupán egy krosszmotor gyújtásjeladóját látom befogva tesztelés céljából. A polcon összeragasztott gyufaskatulya-fiókrendszerben a kondenzátorok. Még a páka szivacsa is makulátlanul tiszta. Ha így készülnek az elektronikák, nem lesz itt hiba.

György középkorú, hat éve hagyta ott a menedzseri pályát, hogy szabadúszóként eszement elektronikákat fejlesszen. Saját elmondása szerint nem sokat konyít az autótuninghoz, ő fejlesztő mérnök, aki ha jól definiált feladatot kap, tökéletesen megoldja. Pár éve találkozott Raffai Lászlóval, aki viszont lelkes fiatal tuner, így a kettejük együttműködése ideálisan alakult.

 

Amikor az őrület eredetéről tudakozódóm, kiderül, hogy a legelső dolog nyolc évvel ezelőtt egy fedélzeti köridőmérő berendezés kifejlesztése volt, melynek továbbfejlesztett változatát a Clio kupában most is használják. Aztán egy húsz évvel előtti álom felélesztése következett egy Trabant előgyújtás-vezérlés képében - oly jó volt a fogadtatása, hogy világossá vált a fejlesztés csapásiránya. Ma már rajtelektronika, váltásjelző, lambdafigyelő-rendszerek és cikkünk tárgya, a programozható előgyújtás-vezérlő van porondon.

Az előgyújtás-vezérlő gyufásdoboz méretű

Az előgyújtás-vezérlő egy gyufásdoboz méretű dobozka, amit a motorvezérlő és a gyújtótrafó közé kell beszerelni. Néhány nyisszantás, pár forrasztás és kész is vagyunk. A dobozban van egy számítógéppel kívülről programozható csip, ami a beállításoknak megfelelően sietteti a - valódi főtengelyálláshoz tartozó, a motorvezérlő által kibocsátott - gyújtásvezérlő impulzusokat. A motorvezérlőről a bemenetre érkező impulzusok számából következtet a motor fordulatszámára, megnézi, hogy az adott fordulatszámhoz hány fokos előgyújtás-növelés tartozik, és ennek megfelelő időértékkel sietteti a kimeneten az impulzusok megjelenését. Ezek az impulzusok olyan tulajdonságokkal bírnak, mintha a motorvezérlőtől kapná a gyújtástrafó a gyújtásjelet. Tökéletes átverés a gyári elektronika megbontása nélkül.

 

Kétféle görbét programozhatunk.

A kétdimenziós változatnál az előgyújtás görbe mutatja, mennyi előgyújtást kap a motor a fordulatszám függvényében. Tehát az x tengely a fordulatszám értéket mutatja, az y tengelyen az előgyújtás főtengelyen mért szögértéke látszik.

A háromdimenziós kicsit összetettebb, mert ott még egy tényező kerül a képbe. Egy MAP- (Manifold Absolute Pressure) szenzor méri a szívócsőnyomást, és négy kompromisszumos görbe közül választ, miközben a kétdimenzióshoz hasonlóan a fordulatszámhoz is igazítja az előgyújtásértékeket. Egyszerűbben mondva egy bizonyos gázpedál-állásnál (szívócső- nyomásnál) ugyanazon a fordulaton az egyik, egy másiknál másik görbe lehet az ideális. Háromdimenziós görbével hozhatjuk ki a maximális teljesítményt.

A programozhatóságból adódik a márkafüggetlenség. Mindegy, milyen autóról beszélünk, megvan a lehetőség,

hogy mindenki tetszőleges görbét építsen ki a kocsijához. De hogy milyen lesz az ideális görbe, annak eltalálása a beszerelésnél jóval több időt igényel. Vihetjük fékpadra, és ott kísérletezhetünk, de simán rászánhatunk egy hétvégét is, hogy egy forgalommentes útszakaszon programozzunk. A szoftver használata nem igényel különleges felkészülést, inkább a tapasztalat jöhet jól. Megyünk egy kört, majd megállunk, és alakítunk egy kicsit az előgyújtás görbén, aztán megint egy kör és így tovább a tökéletességig.

Az előgyújtás-vezérlőn 0,5 fok pontossággal 0 és 63,5 fok között lehet az előgyújtást állítani. A fél fok csupán a mért teljesítményben jelentkezhet, a gyakorlatban nincs érezhető hatása ezért fokonként szokás programozni.
Jellemzően maximum 35 fok körül alakul az utcai motorok előgyújtás-igénye. Régebbi típusú; röpsúly által vezérelt gyújtásrendszer esetében, miután megszüntetik a mechanikus előgyújtás vezérlést, a tényleges gyújtásértéket adják meg a szoftverben. Amikor viszont motorvezérlő intézi a gyújtást, az előgyújtás-vezérlőben csak a különbségekkel egészítik ki az értéket, vagyis a gyakorlatban mindössze néhány fokkal.

 

A számítógépet kiváltó programozó egység. Bérelni is lehet

Ha valaki nem akar laptoppal szerencsétlenkedni, készítettek hozzá egy csinos kézi hangoló berendezést is, amivel sokkal kevesebb lépésben, sokkal hatékonyabban meg lehet találni az optimális görbét. Ez nem diagnosztikai eszköz, csupán készülék a kísérletezéshez, az optimalizálás segédeszköze. Annak éri meg, aki folyamatosan fejleszti a gépét, és igény van az elektronika állítgatására is. Minden barkácsolástól, akár egy sportlégszűrőtől is megváltozhat az optimális előgyújtás.

Azért még mielőtt valaki fejvesztett előgyújtás-módosításba kezdene - ahogy a csiptuningnál - kicsit gondolkozzon el rajta, érdemes-e. Amíg a motoron vagy környékén nem történik változtatás, addig semmi sem indokolja ennek a tuningnak az alkalmazását. Abban a pillanatban viszont, ha akár jobb minőségű üzemanyagot használunk, (ne adj' isten kipufogó- és a szívóoldali tuningot alkalmazunk) más a helyzet. Magyarországon az átlagos üzemanyag sem tartozik a rossz üzemanyagok közé, így elvileg kinyerhető csiptuniniggal a motorban rejlő többletteljesítmény, én mégis azt vallom, csupán egy csiptől ne várjunk csodát. De igazából ez egy másik cikk témája.

A gyári motorok alapvetően hagyományos üzemanyagokra vannak felkészítve, a gyári rendszer többnyire 90%-os pontossággal programozott. Jobb minőségű üzemanyagot alkalmazva csupán minimális teljesítménytartalék van a motorban, ami egy kis elektronikával fokozható. Minél kisebb gépünk egy lóerőre jutó tömege, annál érezhetőbb az 5-10%-os teljesítménynövekedés.

 

 

Gagyi tuning az ebayről 9,99 dollárért,
a doboz belsejében egy ellenállással

A klasszikus csiptuningon kívül, amikor a vezérlőkomputer csipjének programját írják felül, létezik egy másik módszer is: a számítógép bemenő jelét hamisítjuk meg. (Az előgyújtás-vezérlő a kimeneti jelet hamisítja.) Befecskendezéses motornál a legfontosabb bemenő paraméter a levegő mennyisége.
A levegőmennyiség meghamisításának egyik leggagyibb módszere az e-bayen kapható néhány dolláros tuningeszköz, ami gyakorlatilag egy ellenállást tartalmaz, amit a légtömegmérő helyére kell bekötni.

Ez jó esetben ér valamit, rossz esetben a rendszer azonnal letiltja a motor működését. Laciék ennél profibb úton indultak el. Gyártottak egy analóg bemenettel rendelkező berendezést, ami 0-5 V bemenő jelet fogad és 0-5 V kimenő kimenő feszültsége van. A két érték közötti viszony tetszőleges görbe szerint programozható. Például 4 V bemenőnél csak 2 V kimenő feszültséget ad.

Vagy akár feszültségugrásokat is előállíthatunk vele, amire éppen igény van. Bármilyen jeladóhoz alkalmazhatjuk, akár még elektromos gázpedál-karakterisztikát is változtathatunk vele. Ezzel a cuccal lesz egy programozható elektronikánk, miközben az előgyújtás-vezérlőhöz hasonlóan a gyári egységhez hozzá sem nyúltunk.

Sok esetben (pl. már a régi Saaboknál is) adaptív motorvezérlők - kopogásérzékelők - figyelik az üzemanyag minőséget. Viszont a motorvezérlők csupán keskeny tartományban tudják változtatni az előgyújtás értéket. Normál esetben nincs rá igény, megkülönbözteti, hogy 95-ös vagy 98-ast tankoltunk, és annyi. Itt jön a képbe az etanol esetében az előgyújtás-vezérlő.

Puskás Lacinak cikkünk hozta meg a végleges döntést, hogy HunFlex etanolos átalakítóelektronikát szereljen hét éves 1,5-ös Nissan Almerájába. Már a beszerelés után alkohollal érezhetően jobban ment az autó, de sehogy sem hagyta nyugodni Lacit az izgató 105 oktán. Elsősorban takarékossági megfontolásból választotta az etanolos közlekedést, mégis a jobb hatásfok elérése hajtotta. Először még a mechanikus kompressziónövelés, vagyis a hengerfej módosítása is megfordult fejében, de mivel nem mindig sikerül E85-höz jutni, ezt a vonalat elvetette. Kitalálta, hogy az elektronikus gyújtásmező-optimalizálás lehet a megfelelő megoldás.

Mivel Almerája hengerenkénti gyújtású, Laciék egy prototípust fejlesztettek a kocsihoz. Elvileg a négy gyújtásjel vezérléséhez négy programozható elektronika kellett volna, de végül kettővel sikerült megoldani. Egy dobozba építették be, és mind a két rendszer ugyanazokkal a programparaméterekkel dolgozik, egy helyen kell programozni. Mivel az etanol területén nem voltak járatosak, netes kutatásra és rengeteg mérésre volt szükség az ideális állapot eléréséhez.

A rendszert is át kellett egy kicsit dolgozni, egy kapcsoló segítségével négy állapot közül lehet választani:

• hagyományos benzines üzemmód
• benzinhez optimalizált előgyújtás-szabályozás
  , kb. 5% teljesítménynövekedés
• benzin-E85 keverékre optimalizált állás
• tiszta E85, jóval nagyobb előgyújtás-vezérléssel, kb. 10% teljesítménynövekedés

A dolog érdekessége, hogy az eredeti állapothoz mérten a teljesítménynövelés mellett fogyasztáscsökkenés is tapasztalható volt. Magam is kipróbáltam az autót. Az utolsó benzincseppekkel mentem egy kört alapállásban. 1,5 szívómotor, viszonylag nagy test, nem bolondultam meg a dinamikától, de azért nem is vész. Átkapcsoltam a következő fokozatra. Kicsit aggódtam, hogy kifogy a benzin, de így is nyomtunk egy kört. Nem hiszem, hogy valaki észrevesz 5% teljesítménynövekedést, a dolognak inkább pszichikai hatása lehet, hogy juj, de jó, most optimalizálva vagyok, de igazából jelentős változás nem észlelhető. Itt a bizonyíték, hogy szériaautóba miért értelmetlen beszerelni ezt az elektronikát.

Aztán telitankoltuk E85-tel. Egy kicsit a harmadik - benzin-E85 - állásban mentünk, míg sejthetően kiürül szervezetünkből az átkozott benzin. Aztán jött a négyes fokozat, az alkohol. Voltak fenntartásaim a dologgal kapcsolatban, de be kellett látnom, tagadhatatlanul jobban ment az autó. Nem mondom, hogy vaddá vált az Almera, de a benzines üzemmódhoz képest érezhetően dinamikusabb lett. Laci két hónapja jár E85-tel, és bár elmúlt hetek -10 fokai ugyan bezavartak képbe, kiváló fogyasztási értékekről tud beszámolni.

Almera fogyasztáscsökkentése számokban

A benzines átlagfogyasztás: 6,5 liter/100 km × 300 Ft = 1950 Ft/100 km
Etanolos átlagfogyasztás csak Hunflexszel: 7,7 liter/100 km × 215 Ft = 1655 Ft/100 km
Etanolos átlagf. Hunflexszel és VGC-240-nel: 7,2 liter/100 km × 215 Ft = 1548 Ft/100 km (ez pontosítandó érték, de különösen autópályázásokkor reális az eddigiek alapján)
Pénzkiadás szempontjából ez megfelel egy kb. 5 literes átlagfogyasztásnak benzinből - nagyobb erő mellett! (1548/300 =5,16 liter) Nem beszélve a károsanyag-kibocsátás csökkenéséről.

A megtérülés ezek alapján így néz ki:
Beruházás (HunFlex + VGC-240, beszereléssel együtt): 102 000 Ft
Megtakarítás 100 km-en: 400 Ft
102 000 / 400 = 255 × 100 = 25 500 km, azaz kb. ennyi megtétele után térül meg a beruházás, ha közben csak etanollal jár az autó.)

Az előgyújtás-vezérlő rendszer kétdimenziós változata, szoftverrel, adatkábellel 18 000 Ft, a MAP-szenzoros háromdimenziós 20 000 Ft-ba kerül. Beépítést kb. 10 000 Ft-ért végeznek, de részletes leírással segítséget adnak a vállalkozó kedvűeknek is, akik nekiesnek otthon. A programozás a legdrágább művelet, akár 20-30 000 Ft-ra is dagadhat, ha sokat kell vacakolni vele, érdemes magunk megcsinálni, ha van hozzáértés.

Mielőtt nem próbáltam, meg voltam győződve, hogy nekem ilyen nem kell. Igaz, hogy csak E85-tel járok, de Saabban van kopogásérzékelő, csak megoldja a dolgot. Most viszont, hogy szépen lassan felfogtam ezt az egészet, igen nagy kedvet érzek egy ilyen kapcsolható rendszerhez. Ha meg barkácsolhatok is vele egy kicsit, külön élvezet.