TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA STROJNÍ Katedra vozidel a motor

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA STROJNÍ Katedra vozidel a motor

NÁVRH ZM N V DATOVÝCH POLÍCH ÍDÍCÍ JEDNOTKY PRO OPTIMÁLNÍ VÝKONOVÉ A EMISNÍ PARAMETRY MOTORU PROPOSAL OF AJDUSTMENTS IN THE DATA ENTRIES OF CONTROL UNIT FOR OPTIMAL OUTPUT AND EMISSIVE PARAMETERS OF THE ENGINE DIPLOMOVÁ PRÁCE

Josef Ptá ek

Kv ten 2007

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA STROJNÍ Katedra vozidel a motor

Obor 2302T010 Konstrukce stroj a za ízení Zam ení Pístové spalovací motory

NÁVRH ZM N V DATOVÝCH POLÍCH ÍDÍCÍ JEDNOTKY PRO OPTIMÁLNÍ VÝKONOVÉ A EMISNÍ PARAMETRY MOTORU PROPOSAL OF AJDUSTMENTS IN THE DATA ENTRIES OF CONTROL UNIT FOR OPTIMAL OUTPUT AND EMISSIVE PARAMETERS OF THE ENGINE Diplomová práce KSD – DP – 506 Josef Ptá ek Vedoucí diplomové práce: Ing. Josef Blažek Konzultant diplomové práce: Ing. Zbyn k Sedlá Po et stran : Po et obrázk : Po et p íloh :

80 54 5

Zpracovatel: Dokon eno : Archivní ozna ení zprávy:

TU v Liberci, Fakulta strojní, Katedra vozidel a motor 2007

Kv ten 2007 2

Diplomová práce KSD - DP - 506

Návrh zm n v datových polích ídící jednotky pro optimální výkonové a emisní parametry motoru Resumé Diplomová práce se zabývá popisem zm n v datových polích ídící jednotky, s cílem zvýšení výkonových parametr motoru s ohledem na emise výfukových plyn . První ást práce je v nována popisu elektronického systému ízení motoru, zapojení sníma , idel a ak ních len , jejich komunikaci s ídící jednotkou motoru a nastavení v p ípad poruchy. Dále popisuje druhy používaných datových pam tí a základní zp soby zm n v datových polích. Popsány jsou vlivy úprav na vn jší projevy motoru, tj. emise výfukových plyn , spot eba paliva, životnost a spolehlivost motoru. V neposlední ad se zabývá metodou využití elektrických mezi lánk (PowerBox, apod.). V praktické ásti se diplomová práce v nuje rozboru jednotliv provedených úprav a m ením výkonových parametr každé zm ny na válcovém dynamometru, v etn porovnání výsledk se sériovou verzí. Práce se také zabývá problematikou kou ivosti vzn tových motor , m enou podle legislativn dané metody volné akcelerace. Dále porovnává výsledky nam ené touto metodou s kontinuálním m ením kou ivosti motoru p i zát ži. V záv ru práce jsou vyhodnoceny výsledky praktické ásti. Popsány jsou výhody a nevýhody provedených úprav a jejich vliv na emise výfukových plyn motoru. Práce je zakon ena zhodnocením praktické využitelnosti softwarových úprav motor .

Klí ová slova ak ní leny

otá ková charakteristika

diagnostika

ídící jednotka

elektronické ízení motoru

sníma e

emise výfukových plyn

úprava datových polí

chiptuning

válcový dynamometr

kou ivost motoru

volná akcelerace

kroutící moment

výkon

opacimetr

zatížení

3

Proposal of Ajdustments in the Data Entries of Control Unit for Optimal Power and Emissive Parameters of the Engine Annotation Diploma work deals with the description of adjustments in data entries of control unit with the goal of increasing the power parameters of the engine, considering also the exhaust-gas emissions. First part of this work is devoted to the description of engine electronic control system, integration of sensors and activators, its communication with engine control unit and setting up in case of damage. Diploma work further describes kinds of used data memories and basic methods of changes in data entries. The influence of these changes on external engine performance such as exhaust-gas emissions, fuel consumption, service life and safety of engine, is also described. The method of using the electrical interlinks (PowerBox, etc.) is also a part of this work. The practical part is devoted to the analysis of separately-made adjustments and to the measuring of power parameters of each single adjustment, performed on cylindrical dynamometer, including the comparison of results with the serial version. Work also deals with the exhausting problem of diesel engines, measured in accordance with legal reserved method of open acceleration. Hereby given results are compared with the continual measurement of exhaust-gas emissions of engine during the loading. The conclusion of this work consists of evaluation of results given in practical part. Advantages and disadvantages of made adjustments and its influence on exhaust-gas emissions are provided. Thesis is closed by evaluation of practical using of software adjustments made on engines.

Key words activators

rpm charakteristics

diagnostics

control unit

electronical engine control

sensors

exhaust-gas emissions

data entries adjustments

chiptuning

cylindrical dynamometer

engine exhausting

open acceleration

torque

power

opacimeter

loading 4

Prohlášení k využívání výsledk diplomové práce Byl jsem seznámen s tím, že na mou diplomovou práci se pln vztahuje zákon . 121/2000 Sb. o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo. Beru na v domí, že technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnit ní pot ebu TUL. Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si v dom povinnosti informovat o této skute nosti TUL; v tomto p ípad má TUL právo ode mne požadovat úhradu náklad , které vynaložila na vytvo ení díla, až do jejich skute né výše. Diplomovou práci jsem vypracoval samostatn s použitím uvedené literatury a na základ konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.

V Liberci dne ……………

…………… podpis

5

Pod kování D kuji všem, kte í mi umožnili zpracování této diplomové práce, zejména Ing. Zby ku Sedlá ovi za plnou podporu a pomoc p i ešení úkol , Ing. Milanu Cikrytovi a kolektivu SOU Záb eh na Morav za možnost provést m ení v jejich laborato i, Karlu Sobkovi za poskytnutí softwaru a za jeho spolupráci p i vytvá ení datových úprav, Vladimíru Vaskovi za poskytnutí emisní stanice pro m ení kou ivosti a v neposlední ad Ing. Josefu Blažkovi, za podn tné rady, p ipomínky a pe livé vedení mé práce.

6

Seznam symbol a jednotek A AD AGR AGR AHF aj. apod. atd. bar Bn cm CO CO2 . DF EEPROM EGR EOBD EPROM FLASH GB h H2O HC HDD HSU k k kB K kHz km kPa kW L ln m mA max. MB mg min min. mm mV m N N2

ampér analogov digitální mechanický ventil recirkulace výfukových plyn kód motoru kód motoru a jiné a podobn a tak dále jednotka tlaku stupe z ernání centimetr oxid uhelnatý oxid uhli ítý íslo svorka alternátoru electronically erasable programmable read only memory elektromagnetický ventil recikulace výfukových plyn european on bord diagnostic erasable programmable read only memory pam t tymu RAM, elektronicky programovatelná, organizovaná do blok giga byte hodina voda uhlovodíky hard disk hatrige smoke unit sou initel abrobce k kilo byte korun eských kilo hertz kilo metr kilo pascal kilo watt ú inná dráha logaritmus metr mili ampér maximální mega byte mili gram minuta minimální mili metr mili volt mili ohm lineární stupe absorbce dusík 7

nap . Nm NOX O2 OBD obr. PC PID PROM RAM ROM J SO2 SZ tab. TDI tj. tzn. tzv. V z m °C 2D 3D

nap íklad newton metr oxidy dusíku kyslík on board diagnostics obrázek personal computer proporcionáln integra n deriva ní electronically programmable read only memory read access memory read olny memory ídící jednotka oxid si i itý Schwarzunszahl tabulka turbo diesel to jest to znamená tak zvaný volt zdvih mikrometr ohm Celsi v stupe dvou rozm rný t í rozm rný

8

Obsah Úvod ......................................................................................................................................... 10 Základní charakteristika elektronicky ízeného motoru AHF 1.9 TDI 81 kW ........................ 11 Elektronický systém ízení ................................................................................................... 12 Popis sníma , spína a idel......................................................................................... 12 Popis ak ních len .......................................................................................................... 17 ízení vst ikovaného množství paliva ................................................................................. 20 ízení po átku vst iku a p edvst iku.................................................................................... 21 Datová pole v ídících jednotkách motor a jejich úpravy ...................................................... 22 Spot eba paliva..................................................................................................................... 23 Emise výfukových plyn ...................................................................................................... 23 Životnost a spolehlivost motoru........................................................................................... 23 Alternativa zm ny datových polí - PowerBox ..................................................................... 24 Popis válcového dynamometru a zp soby m ení ................................................................... 26 M ení vn jší otá kové charakteristiky se sériovým nastavením ídící jednotky.................... 28 Výsledky m ení . 1............................................................................................................ 31 Výsledky m ení . 2............................................................................................................ 32 Software ECM 2001................................................................................................................. 35 P íprava ídí jednotky a m ení provedených úprav ................................................................ 40 Zm na nastavení omezova e kroutícího momentu motoru úprava - 5............................... 41 Nam ené hodnoty po úprav omezova e kroutícího momentu...................................... 43 Zm na pr b hu tlaku turbodmychadla úprava . 4 .............................................................. 46 Nam ené hodnoty po úprav tlaku turbodmychadla ...................................................... 48 Zm na rychlosti reakce p i sešlápnutí akcelerátoru úprava . 3 .......................................... 49 Nam ené hodnoty po úprav .3..................................................................................... 51 Maximální dávka paliva úprava . 2 ................................................................................... 53 Nam ené hodnoty po úprav .2..................................................................................... 56 Vst ikování paliva p i áste ném zatížení úprava . 1 ......................................................... 58 Nam ené hodnoty po úprav .1..................................................................................... 60 Celková úprava úprava . cel ............................................................................................... 62 Nam ené hodnoty po celkové úprav ............................................................................. 63 M ení kou ivosti vzn tových motor ..................................................................................... 66 Filtra ní metoda.................................................................................................................... 66 Hmotnostní m ení koncentrace ástic ................................................................................ 67 Opacimetrie .......................................................................................................................... 67 M ení kou ivosti na testované Škod Octavii ........................................................................ 69 M ení kou ivosti p i zát ži se sériovými daty .................................................................... 70 M ení kou ivosti p i zát ži s pam tí úpravy . 1 ............................................................ 71 M ení kou ivosti p i zát ži s pam tí celkové úpravy ..................................................... 71 Ov ení metody m ení kou ivosti volnou akcelerací ......................................................... 73 M ení . 1........................................................................................................................ 73 M ení . 2........................................................................................................................ 74 M ení . 3........................................................................................................................ 74 Záv r......................................................................................................................................... 76 Seznam použíté literatury......................................................................................................... 79 Seznam p íloh........................................................................................................................... 80

9

Úvod lov k ze své podstaty je tvor stále nespokojený a sout živý. Automobil, který je dnes b žnou sou ástí života, se stává pro stále více lidí partnerem a osobním královstvím na celé hodiny každý den, kdy jej užívají ke své práci i zábav . Snad všichni n kdy zatoužili, aby jejich ty kolový p ítel jel n kdy rychleji nebo m l k dispozici více síly p i p edjížd jícím manévru. Jednou z možností jak takové p ání vyplnit bez velkých investic jsou softwarové úpravy elektronicky ízených motor – chiptuning. V dnešní kosmopolitní spole nosti je nep eberné množství firem, které nabízí impozantn vyhlížející úpravy s nár sty výkonových parametr v ádech desítek procent. Slibují nižší spot ebu paliva a nesníženou životnost. Každému racionáln uvažujícímu lov ku se to musí zdát alespo podez elé. Tato práce se v nuje popisu takové úpravy od po átku, kdy je t eba se soust edit na vnit ní pochody a seznámit se s elektronickým ízením daného motoru. Rozebírá dnes b žn dostupné možnosti zvyšování výkonových parametr a techniku úprav datových polí v ídících jednotkách. Popisuje vliv provád ných úprav na provozní vlastnosti automobilu, jako je nap . spot eba paliva, životnost a spolehlivost automobil a v neposlední ad uživateli opomíjené emise výfukových plyn . Ty jsou v sou asnosti p i vývoji motor na prvním míst a stále se zp ís ující emisí normy nutí výrobce hledat i ty nejskryt jší rezervy, pomocí kterých se mohou dostat pod nastavené limity. V hlavní ásti se práce v nuje podrobnému popisu úprav p ti parametr , díky nimž lze dosáhnout požadovaného nár stu výkonu a kroutícího momentu. Popisuje p vodní tovární nastavení a provedené zm ny v softwarovém prost edí ECM 2001. Nam ené výsledky z m ení na válcovém dynamometru pak umož ují sledovat vliv t chto samostatn provedených úprav na pr b h vn jší otá kové charakteristiky motoru. V nuje se popisu celkové úpravy datových polí, ve které jsou slou eny všechny samostatn testované zm ny a shrnuje výsledky nár stu výkonových parametr , kterých bylo dosaženo. Dále rozebírá metody pro m ení kou ivosti vzn tových motor . V nuje se výsledk m nam ené kou ivosti metodami volné akcelerace a kontinuálním m ením p i zát ži. Toto m ení probíhalo souvisle s provád nými m eními výkonových parametr motoru na válcovém dynamometru, takže se zm na výkonu p esn odráží ve zm n kou ivosti.P edkládaná diplomová práce by tedy m la sloužit jako základní rozbor problematiky softwarových úprav v ídících jednotkách a na provedeném m ení prokázat souvislosti a zákonitosti dané problematiky.

10

Základní charakteristika elektronicky ízeného motoru AHF 1.9 TDI 81 kW M ení je provád no na vozidle Škoda Octavia první generace s koncernovým vzn tovým motorem AHF 1. 9 TDI 81 kW. Motor vychází konstruk n z typu AGR 1.9 TDI 66kW je u n j však použito nového turbodmychadla s nastavitelnými rozvád cími lopatkami. Pr m r d r v p tiotvorových vst ikovacích tryskách byl zvýšen na 205 m (z p vodních 197 m). V tší otvor trysek a výkonn jší turbodmychadlo umožnili zvýšení výkonu na 81 kW.

Obr. . 1: Škoda Octavia na stanovišti válcové dynamometru

Vzn tový motor AHF je vybaven p ímým vst ikem paliva s rozd lovacím vst ikovacím erpadlem VP37. ídící jednotka motoru Bosch MSA 15 pln p ejímá kontrolu nad množstvím vst ikovaného paliva, po átkem vst iku, plnícím tlakem, zp tným vedením výfukových plyn , dobou žhavení a elektrických vyh íváním chladící kapaliny. Základní parametry motoru jsou následující: Motor 1.9 TDI kód motoru konstrukce zdvihový objem maximální výkon motoru maximální kroutící moment vrtání zdvih kompresní pom r volnob žné otá ky elektronický systém p íprava sm si rozd lovací vst ikovací erpadlo po adí vst ikování asování vst ikovacího erpadla tlak na vst ikovacích ventilech minimáln turbodmychadlo

AHF adový ty válec 1896 cm3 81 kW / 4150 min-1 235 Nm / 1900 min-1 79,5 mm 95,5 mm 19,5 : 1 875 ÷ 950 min-1 Bosch EDC elektronicky ízené p ímé vst ikování Bosch VP37 1-3-4-2 0,70 ± 0,02 mm 190 ÷ 200 bar 170 bar Garrett GT15

tlak turbodmychadla Tab. . 1: Základní parametry motoru

0,55 ÷ 0,75 / 3000 bar/min-1

11

Elektronický systém ízení Po íta em podporované ízení motoru je speciáln p izp sobeno požadavk m regulace otá ek turbodmychadla. V systému jsou zapojeny následující sníma e, idla a spína e: •

sníma zdvihu jehly

•

sníma otá ek motoru

•

sníma množství nasávaného vzduchu

• • •

idlo teploty chladící kapaliny sníma teploty nasávaného vzduchu idlo tlaku nasávaného vzduchu

•

spína brzdových sv tel a brzdového pedálu

•

sníma spojkového pedálu

•

sníma polohy pedálu akcelerace ( + koncový spína volnob žných otá ek, + spína pohybu pedálu akcelerace – tzv. kick-down )

•

sníma polohy regula ního šoupátka

•

sníma teploty paliva Tyto sníma e p edávají signál do ídící jednotky motoru. Sníma atmosférického tlaku

je p ímo zabudován v t lese ídící jednotky. Další signály mohou být z klimatizace a DF svorky na alternátoru.

Popis sníma •

, spína

a idel

Sníma zdvihu jehly Na vst ikovací trysce t etího válce je p ipojen sníma zdvihu jehly pro zjišt ní skute ného po átku vst iku. Skládá se z elektromagnetické cívky, která je napájena konstantním proudem z ídící jednotky. Uvnit cívky je trn v podob prodloužené jehly trysky, jejíž pohyb zp sobuje zm nu indukovaného nap tí v cívce. Okamžik indukce nap tí v cívce je ídící jednotkou

Obr. . 2: Sníma zdvihu jehly[8]

porovnáván se signálem o horní úvrati pístu ve t etím válci.

J vypo ítá z rozdílu skute ný okamžik po átku vst iku. Výsledná hodnota se porovná s požadovanou hodnotou a pokud je mezi nimi diference, dojde ke korekci stávající hodnoty nastavení po átku vst iku paliva do válce. V p ípad výpadku signálu je spušt n nouzový chod motoru. Po átek vst iku se ídí podle datového pole v ídící jednotce a dojde ke snížení vst ikovaného množství paliva. 12

•

Sníma otá ek motoru Induktivní sníma otá ek motoru je umíst n na klikové h ídeli na stran u setrva níku. Snímá uhel neto ení klikové h ídele z na n m p ipevn ného speciálního kotou e (jeho p esná poloha je fixována lícovacím kolíkem) se ty mi vý ezy. M í se odstup mezi dv ma po sob následujícími impulzy. Okamžitá poloha klikového h ídele se vypo ítá vyhodnocením ty impulz . Signál slouží k výpo tu vst ikovaného množství paliva a po átku vst iku. Dále je signál použit k ízení funkcí zp tného vedení

Obr. . 3:Sníma otá ek motoru[8]

výfukových plyn a p edžhavování.

V p ípad výpadku signálu se je spušt n nouzový chod motoru. Jako náhradní signál je použit signál ze sníma e zdvihu jehly. Po átek vst iku se ídí podle datového pole ídící jednotky motoru. Sníží se plnící tlak vzduchu a vst ikované množství paliva. •

Sníma množství nasávaného vzduchu Sníma je umíst n v sacím potrubí hned za filtrem vzduchu. Množství protékajícího vzduchu se ur uje pomocí senzoru pracujícího podle principu vyh ívaného drátu. Proudící vzduch ochlazuje drát, respektive vodivou fólii, a tím klesá její odpor. Zm na proudu je vyhodnocována ídící jednotkou. Výsledek m ení sníma e slouží k ízení recirkulace výfukových plyn (EGR) a k omezení

Obr. . 4:Sníma množství nasávaného vzduchu[8]

vst ikovaného množství paliva ve chvíli, kdy by

bylo množství nasávaného vzduchu tak malé, že by docházelo ke spalování za vzniku kou e. V p ípad výpadku signálu dojde ke snížení tlaku v turbodmychadle a nastaví se konstantní hodnoty pro optimalizaci chodu.

13

•

idlo teploty chladící kapaliny idlo fungující jako odpor s negativním teplotním koeficientem se nachází v hlav válc v hrdle výstupního potrubí chladící kapaliny. Poklesem nap tí se p edává okamžitá teplota do ídící jednotky. Signál se používá k výpo tu po átku vst iku, k dob p edžhavování, k vyh ívání chladící kapaliny a

Obr. . 5: idlo teploty chladící kapaliny [8]

recirkulace výfukových plyn . V p ípad výpadku signálu se použije náhradní teplota. Dojde k

p erušení vyh ívaní chladící kapaliny. P edžhavení probíhá po hodnotu maximální doby. •

idlo tlaku a sníma teploty nasávaného vzduchu idlo tlaku a sníma teploty jsou umíst ny v potrubí za chladi em nasávaného vzduchu a dodávají signál do ídící jednotky. Na základ t chto hodnot se poté koriguje plnící tlak vzduchu, ídí recirkulace výfukových plyn , vst ikovanou dávku, po átek vst iku a vyh ívání chladící kapaliny. V p ípad výpadku signálu z idla tlaku použije ídící

Obr. . 6: idlo tlaku a sníma teploty jednotka pevnou hodnotu plnícího tlaku. nasávaného vzduchu [8]

V p ípad výpadku signálu ze sníma e teploty se pro

výpo et mezní hodnoty plnícího tlaku a vyh ívání chladicí kapaliny použije pevná náhradní hodnota 20 °C. •

Spína brzdových sv tel a brzdového pedálu Oba spína e jsou integrovány do jedné sou ástky p ipevn né p ímo na brzdovém pedálu. Oba spína e dávají signál ídící jednotce motoru „brzdový pedál sešlápnutý“ a tím se vylu uje možnost sou asn akcelerovat i brzdit. „Zdvojený“ signál zaru uje systému dvojnásobnou jistotu. Spína brzdových

Obr. . 7: Spína brzdových sv tel a brzdového pedálu [8]

sv tel rozsv cí brzdová sv tla. Signál se v ídící jednotce používá p i deceleraci pro p erušení dodávky paliva a kontrolu

v rohodnosti signálu ze sníma e polohy akcelerátoru. V p ípad výpadku signálu pracuje ídící jednotka v nouzovém režimu a upraví vst ikované množství paliva.

14

•

Spína spojkového pedálu Spína je umíst n p ímo na pedálu spojky a p edává ídící jednotce informaci o zapnutí nebo vypnutí spojky. Krátkodobým snížením vst ikované dávky paliva p i sešlápnutí spojky se zabrání škubání motoru p i azení.

Obr. . 8: Spína spojkového pedálu [8]

•

Spína polohy pedálu akcelerace Spína polohy akcelerátoru je formou potenciometru. Elektrický nap ový signál je p iveden do ídící jednotky a udává p esnou polohu pedálu akcelerace. Uvnit sníma e je válcová pružina, která vytvá í vratnou sílu a tím i pocit idi e, že ovládá mechanický pedál. Ve sníma i jsou umíst ny také koncový spína volnob žných otá ek a spína pohybu pedálu akcelerace tzv. kick-down. Signál se používá pro výpo et vst ikovaného množství paliva a po átek vst iku. Zárove se používá k omezení plnícího tlaku vzduchu a k ízení zp tného vedení výfukových plyn .

Obr. . 9: Spína polohy pedálu

V p ípad výpadku signálu b ží motor v nouzovém režimu.

akcelerace [8]

Nastaví se zvýšené volnob žné otá ky 1300 min-1, které

slouží pro dojezd do servisu. •

Sníma polohy regula ního šoupátka

Bezdotykový sníma regula ního šoupátka umíst ný v rozd lovacím erpadle sleduje úhel nato ení excentrického h ídele dávkova e vst ikovacího erpadla. Skládá se ze dvou induktivních sníma . Jeden slouží jako referen ní a druhý je použit pro m ení skute né polohy h ídele. Podél speciáln tvarovaného železného jádra se vytvá í vlivem st ídavého nap tí magnetické pole. Na excentrickém h ídeli je upevn n pohyblivý železný kroužek, který se pohybuje podél jádra. Tím se indukuje v cívce st ídavé nap tí. Fázové posunutí indukovaného nap tí v i požadovanému nap tí je mírou pro nastavení dávkova e. Signál se používá k porovnání skute né hodnoty polohy dávkova e s polohou vypo tenou. V p ípad výpadku signálu dojde z bezpe nostních d vod k okamžitému odstavení motoru.

15

•

Sníma teploty paliva

Sníma m í teplotu paliva v rozd lovacím vst ikovacím erpadle. Signál se p edává do ídící jednotky (je d ležitý vzhledem k závislosti hustoty paliva na teplot ) a vypo ítává se z n j po átek a konec vst iku paliva. V p ípad výpadku signálu se po ítá s náhradní konstantní hodnotou. •

Sníma atmosférického tlaku Piezoelektrický sníma tlaku vzduchu je umíst n p ímo v t lese ídící jednotky motoru. P sobením síly uvol uje piezokrystal nap tí, které je mírou tlaku. Sníží-li se atmosférický tlak (nap . zm nou nadmo ské výšky) dojde k deregulaci plnícího tlaku vzduchu a recirkulace výfukových plyn .

Obr. . 10:Sníma atmosférického tlaku[8]

V p ípad výpadku signálu dojde ke snížení plnícího

tlaku podle p edem zadané hodnoty. •

DF svorka alternátoru Signál z DF svorky alternátoru, který udává volnou proudovou kapacitu, se

vyhodnocuje ve spojitosti s vyh íváním chladicí kapaliny. Funguje jako pojistka proti vybíjení akumulátoru. V p ípad výpadku signálu dojde k odpojení vyh ívání chladící kapaliny. Signál klimatizace je použit pro zvýšení po tu volnob žných otá ek motoru, aby p i zapnutí kompresoru klimatizace nebyly p íliš nízké a nedocházelo k neklidnému chodu motoru. Signál o rychlosti vozidla je použit, když je vozidlo vybaveno tempomatem. ídící jednotka upravuje množství vst ikovaného paliva podle rychlosti vozidla, aby byla jízda plynulá. V neposlední ad je vysílán z palubní desky signál o sepnutí elektronického imobilizéru, který zabra uje použití vozidla nepovolané osob . Z ídící jednotky motoru pak jdou signály do následujících ak ních len : •

žhavicí sví ky motoru, relé žhavicích sví ek

•

žhavící sví ky vyh ívání chladící kapaliny, relé žhavících sví ek vyh ívání chladící kapaliny

•

p epínací ventil škrtící klapky

•

elektromagnetický ventil pro zp tné vedení výfukových plyn

•

elektromagnetický ventil omezování plnícího tlaku vzduchu

•

kontrolka p edžhavování

16

•

nastavova množství paliva

•

uzavírací ventil p ívodu paliva

•

ventil po átku vst iku

a další signály mohou být použity pro jako informace o okamžitých otá kách motoru, spot eb paliva a pro klimatizaci.

Popis ak ních len •

Žhavící sví ky motoru Žhavící sví ky jsou umíst ny v hlav každého válce a jejich hrot je v blízkosti trysky vst ikova e. Jsou aktivovány ídící jednotkou motoru, která na základ signálu o otá kách motoru a teplot chladící kapaliny vypo te doby p edžhavování, žhavení a dožhavování.

Obr. . 11: Žhavící sví ky motoru [8]

•

Žhavící sví ky pro vyh ívání chladící kapaliny Pro zajišt ní dostate ného p ívodu tepla do prostoru pro cestující a výpomoc p i studených startech je motor vybaven t emi žhavícími sví kami. Jsou p išroubovány na spojovacím hrdle chladící kapaliny na hlav válc . Je-li teplota v dob startu motoru nižší než 5 °C (p esná hodnota je uložena do pam ti), aktivuje se p es dv relé vyh ívání chladící kapaliny.

Obr. . 12: Žhavící sví ky

Aby se zabránilo vybíjení akumulátoru, lze napájet t i, dv nebo jen

pro vyh ívání chladící

jednu žhavící sví ku (signál z DF svorky alternátoru). Vyh ívání je

kapaliny [8]

p erušeno p i dosažení ur ité teploty. Ta je dána ídící jednotkou a je

závislá na p vodní teplot p i startu ( ím je teplota p i startu nižší, tím vyšší je teplota, p i které dojde k odpojení vyh ívaní). •

P epínací ventil škrtící klapky

V sacím potrubí je umíst na klapka, která v okamžiku vypnutí motoru p eruší dodávku vzduchu. Tím dojde ke kompresi menšího množství vzduchu a motor „dob hne“ m k eji. Klapka má dv pracovní polohy: otev eno a zav eno. V poloze otev eno p sobí na membránu ovládacího podtlakového ventilu atmosférický tlak. P i vypnutí motoru vyšle ídící jednotka do p epínacího ventilu škrtící klapky proud, který p itáhne kotvu. Ta uvolní p ívod podtlaku na membránu podtlakového ventilu, který p estaví škrtící klapku do polohy zav eno. Klapka setrvá v této poloze po dobu t í sekund a vrací se do polohy otev eno. 17

•

Elektromagnetický ventil pro zp tné vedení výfukových plyn EGR Elektromagnetický ventil pro zp tné vedení výfukových plyn se nachází na p í né st n v motorovém prostoru pod její horní ástí a ovládá pomocí podtlaku mechanický ventil AGR pro zp tné vedení výfukových plyn . Skládá se z cívky, jádra, vn jší a vnit ní membrány. V klidové poloze je p ívod podtlaku k AGR ventilu uzav en. Na cívku ventilu je p ivád no nap tí s konstantním kmito tem. Impulzy se zm nou kmito tu p ivád né od ídící jednotky jsou p em ovány na mechanický pohyb jádra cívky, které potom otvírá p ívod

Obr. . 13: EGR ventil [8]

podtlaku.

V p ípad poruchy se odpojí zp tné vedení výfukových plyn , to se ale nijak výrazn neprojeví na chodu motoru. •

Elektromagnetický ventil omezování plnícího tlaku vzduchu Ventil se nachází na p í né st n v motorovém prostoru pod jejím horním okrajem. Ovládá membránu v tlakové nádob mechanického ventilu plnícího tlaku vzduchu. V klidové poloze prochází plnící vzduch (o stejném tlaku jako je v sacím potrubí) voln skrz elektromagnetický ventil k mechanickému ventilu plnicího tlaku vzduchu na turbodmychadle. Tam se po dosažení

Obr. . 14: Ventil omezování plnící tlaku vzduchu [8]

ur itého tlaku otev e klapka ventilu pro regulaci plnícího tlaku vzduchu a výfukové plyny mohou nyní voln proudit vzniklým

otvorem p ímo do výfuku, aniž by procházely turbodmychadlem. V aktivním stavu je ást plnícího vzduchu odvád na do sacího kanálu. ídící jednotka vysílá k elektromagnetickému ventilu výchozí signály odpovídající datovému poli plnícího tlaku. Otev ením, p ípadn zav ením, se zvyšuje nebo snižuje tlak v sacím potrubí na regula ním ventilu plnícího tlaku turbodmychadla. V p ípad poruchy se omezí tlak mechanickou cestou na 0,075 MPa. •

Kontrolka p edžhavování

Kontrolka p edžhavování signalizuje na p ístrojové desce svým svícením dobu p edžhavování. Svým p erušovaným svícením signalizuje závadu na následujících dílech: -

sníma zdvihu jehly

Obr. . 15: Kontrolka

-


p edžhavování [8]

18

-

sníma otá ek motoru

-


-

sníma polohy pedálu akcelerace

-

sníma brzdových sv tel a spína e brzdového pedálu

-

nastavova množství paliva

-

ventil po átku vst iku Kontrolku aktivuje ídící jednotka pouze v p ípad hrozícího nebezpe í, že nebude

možné pokra ovat v jízd . •

Nastavova množství paliva Nastavova množství paliva je p ipevn n v horní asti rozd lovacího vst ikovacího

erpadla. Signály od ídící jednotky se elektromotoricky m ní v pohyb pohán ného h ídele s excentricky umíst ným kulovým kloubem. Nato ení h ídele je možné v rozmezí 60°. Vratná pružina vytvá í trvale vratný pohyb, který natá í h ídel do nulové polohy. Kulový kloub pohybuje šoupátkem, které se posouvá na rozd lovacím válci sem a tam. ídící pr ez m že být zcela otev en – dodávka paliva p erušena, nebo zcela uzav en – plný plyn. Jako regula ní parametry jsou ídící jednotkou použity signály o poloze akcelerátoru a otá kách motoru. Korek ní parametry jsou ze sníma

teploty chladící kapaliny, množství

nasávaného vzduchu a polohy pedálu spojky. Z t chto údaj vypo ítá ídící jednotka hodnotu nastavení, kterou p enáší v podob nap tí na nastavova množství paliva. V p ípad poruchy na nastavova i se motor zastaví. P i výpadku proudu se vratná pružina postará o p estavení h ídele do polohy „0“. Tím dojde k úplnému uvoln ní ídícího pr ezu rozd lovacího pístu a motor se zastaví. •

Uzavírací ventil p ívodu paliva Elektromagnetický uzavírací ventil paliva je namontován v horní ásti rozd lovacího erpadla a slouží k p erušení dodávky paliva, respektive k odstavení motoru. Jádro cívky slouží zárove jako ventil. Pokud je cívka napájena proudem, p ekonává jádro odpor pružiny a tím je uvoln n pr tok paliva. Jestliže proud cívkou neprochází, je p ívod paliva do rozd lovacího vst ikovacího erpadla p erušen.

Obr. . 16: Uzavírací ventil V p ípad poruchy je vozidlo vy azeno z provozu díky p erušení p ívodu paliva [8]

dodávky paliva.

19

•

Ventil po átku vst iku

Elektromagnetický ventil je namontován v dolní ásti vst ikovacího erpadla a skládá se z pístku, pružiny a cívky. V klidovém stavu uzavírá pístek p sobením pružiny zp tný tok paliva. Ten se otev e teprve aktivací elektromagnetického ventilu prost ednictvím ídící jednotky. Tlak paliva, který p sobí na pístek proti smyslu síly vyvíjené pružinou, zp sobuje p esouvání pístku do rovnovážné polohy (p i každém tlaku paliva). Rovnovážná poloha zajiš uje definovanou pozici nastavovacího vále ku vst ikování, a tím posunutí po átku vst iku paliva. Poloha nastavovacího vále ku vst ikování se p enáší pomocí epu na kotou ovou va ku ve Obr. . 17:Ventil

vst ikovacím erpadle. Kotou ová va ka m ní dráhu epu v úhel

po átku vst iku [8]

nato ení.Tím se va ka pooto í ve sm ru „na d íve“ nebo „na

pozd ji“ a po átek vst iku se zm ní v závislosti na jejím nato ení. Pro výpo et hodnoty signálu pro elektromagnetický ventil se používá signál ze sníma e zdvihu jehly jako skute ná hodnota parametru. V p ípad poruchy se p estane provád t regulace po átku vst iku paliva a aktivuje se nouzový režim. Tím dojde ke snížení plnícího tlaku vzduchu a snížení vst ikovaného množství paliva. Dalšími výstupními signály z ídící jednotky jsou nap . spot eba paliva, která se vypo ítává z polohy regula ního šoupátka a zobrazuje se na displeji palubního po íta e v p epo tu jako spot eba v l na 100 km nebo otá ky motoru. Ty se zobrazují na p ístrojové desce jako okamžité otá ky motoru, ale používají se také pro výpo et dynamického tlaku oleje apod.

ízení vst ikovaného množství paliva V závislosti na parametrech vst ikovaného množství, otá ek motoru, to ivého momentu, jízdního komfortu a startování reguluje ídící jednotka motoru nastavova množství paliva. V datovém poli ídící jednotky je uložena výchozí hodnota vst ikovaného množství paliva, která se up es uje pomocí hodnot, které p ichází od sníma , spína idel: •

poloha pedálu akcelerace

•

teplota paliva

•

poloha koncového spína e

•

otá ky motoru

volnob žných otá ek •

teplota chladící kapaliny 20

a

• •

množství nasávaného

•

brzdový pedál

vzduchu

•

poloha pedálu spojky

poloha regula ního

•

signál o rychlosti

šoupátka ídící jednotka regulací vst ikovaného množství upravuje volnob žné a maximální otá ky, p erušuje dodávku paliva p i setrva ném chodu, zvyšuje dávku p i startování motoru nebo omezuje kou ivost motoru.

ízení po átku vst iku a p edvst iku Pro optimalizaci spot eby paliva, emisí výfukových plyn nebo chování motoru p i startu je pot eba dodávat palivo do válce ve správný okamžik. Základ pro výpo et po átku vst iku je hodnota datového pole ídící jednotky. Skute ný okamžik otev ení trysky je signalizován sníma em zdvihu jehly. Tato hodnota se neustále porovnává s hodnotou danou datovým polem a p ípadné odchylky se m ní ve zm nu aktivace elektromagnetického ventilu na p esuvníku vst iku, ímž se uzavírá regula ní obvod. Pevné hodnoty datového pole jsou použity p i startu motoru a v pr b hu jeho oh evu. Jsou dány teplotou chladící kapaliny.

21

Datová pole v ídících jednotkách motor a jejich úpravy Nutnost vyhov t stále p ísn jším limit m exhalací zap í inila použití d mysln jší mikroelektroniky pro posloupnosti výpo t – algoritm , které probíhají v ídící jednotce a jsou základem motormanagementu. Struktura ídící jednotky je podobná b žnému osobnímu po íta i. P ipravuje data pro jednotlivé sou ásti elektronicky ovládaného motoru. Vstupní hodnoty jako otá ky motoru, poloha pedálu akcelerátoru, množství nasávaného vzduchu, signál z lambda sondy, teplota motoru a mnohé další, jsou plynule prom nné (analogové) veli iny a jsou p evád ny AD (analogov digitálními) p evodníky do dvojkové (binární) soustavy tak, aby je mohl mikroprocesor zpracovat. Ten provádí výpo ty s využitím dat tzv. statických pam tí – ROM, EPROM, EEPROM, FLASH. Data statických pam tí slouží jako základní data pro ízení motoru, eventuáln jsou v nich uloženy korek ní faktory. Výsledky výpo tu z mikroprocesoru jsou k ak ním

len m vysílány v podob

nap ových hodnot. Z tohoto je jasné, že p i zm n

asových nebo

základních dat dojde ke zm n

výsledných hodnot. Každá zm na parametru vyvolá v systému ízení motoru i vn jší odezvu. Systém ízení motoru je tedy založen na spojité regulaci pomocí tzv. PID regulátor . Každý regulátor má své výpo tové konstanty – v praxi jsou optimální hodnoty t chto konstant stanoveny experimentáln . Hodnoty složek PID regulace jsou trvale uloženy v pam ti mikroprocesoru nebo ve vyhrazených pam ových bu kách externí pam ti. P i zm nách datových map uložených v EPROM1) pam ti nejsou tyto konstanty nijak upravovány. Nejednodušší cesta ke zvýšení to ivého momentu a výkonu sériového motoru je tedy v modifikaci datových polí v ídící jednotce. Na otázku jak je v bec možné takovou „prostou“ cestou zvýšit nap . o 30 % výkon p epl ovaných vzn tových motor koncernu VW lze odpov d t dv ma zp soby. První a ve ejn více diskutovaná varianta je, že výrobci uloží do ídící jednotky data, která jsou jakousi zlatou st ední cestou pro všechny sv tové trhy. To by znamenalo kompromis vzhledem k teplotním pásm m, kvalit paliva, emisních limit m, ale i legislativ pojišt ní a podobn . Druhá varianta je finan ní. Automobilka zkonstruuje základní typ motoru a z n j potom p i minimálních nákladech m že vytvo it n kolik výkonových variant. Takový postup ušet í oproti vývoji nového agregátu hodn práce i financí. Na obou teoriích je pravd podobn n co pravdy. Nejd ležit jší faktor pro výkonovou rezervu p i tvorb továrního nastavení datových polí jsou zajisté stále se zp ís ující emisní limity. 1)

semipermanentní typ pam ti typu ROM-RAM, jejíž obsah je mazatelný ultrafialovým zá ením. P ed novým naprogramováním je nutné pam smazat. K programování se používá v tšinou n kolikanásobn vyšší nap tí než ke tení (typ 12V nebo 25V proti 5V napájecího nap tí. [zdroj:<www.wikipedia.cz>]

22

Automobil musí p i všech jízdních režimech spl ovat normy pro emise, což se pro výrobce automobilu stává stále obtížn jší a nejjednodušší cestou je práv v kritických fázích snížit dávku paliva, p edvst ik aj. tak, aby i v kritické fázi automobil normám vyhov l.

Spot eba paliva Se zm nou datových polí dochází i ke zm n spot eby paliva. Se zvýšením výkonu motoru vzhledem k fyzikálním závislostem p em ny paliva na mechanickou energii a tím, že základním parametrem úprav je zvýšení dávky paliva, samoz ejm stoupá i spot eba paliva. Dá se nicmén konstatovat, že pokud dojde úpravou ke zvýšení to ivého momentu motoru, má idi k dispozici p i jízd v tší sílu. To znamená, že p i ur itých režimech jízdy, nap .akceleraci, nemá pot ebu adit a to vede ke snížení spot eby paliva.

Emise výfukových plyn U zážehových motor dochází kv li zvýšení bohatosti sm si (nižší hodnota lambda sondy) k nár stu obsahu oxidu uhelnatého CO a nespálených uhlovodík HC. K výraznému zvýšení emisí HC dochází v p ípadech neúm rn zvýšeného plnícího tlaku, kdy za íná selhávat zapalování, nebo není vytvo ena pot ebná energie jiskry zapalovací sví ky. Zvýšení plnící dávky paliva u vzn tových motor , bez pot ebného navýšení dávky vzduchu jako oxida ního inidla zp sobuje nár st kou ivosti motoru. Doprovodným jevem, který také zp sobí zvýšení emisí je potom porucha EGR ventilu vlivem zne išt ní.

Životnost a spolehlivost motoru V dnešní dob neexistuje žádná spolehlivá statistická metoda, která by vyhodnotila spolehlivost nebo životnost motor s upravenými ídícími jednotkami. Je to dáno hlavn zanedbatelným vzorkem upravených automobil na trhu vzhledem k masové sériové produkci. Faktem z stává, že s využitím zvýšeného výkonu a to ivého momentu upraveného motoru samoz ejm klesá životnost jednotlivých mechanických komponent. Ty jsou sice konstruovány s dostate ným bezpe nostním koeficientem, ale p i nár stu kroutícího momentu o 20 – 30 % nelze p edpokládat, že neklesne životnost spojky, která tento zvýšený to ivý moment musí p evést na p evodovku. D ležitým argumentem proti úpravám datových polí ídících jednotek motor je ztráta záruky od výrobce. Cena úpravy výkonu je n kolikanásobn nižší než je rozdíl dvou výkonových verzí jednoho motoru, nap .1.9 TDI 74kW a 1.9 TDI 96kW, takže se automobilky chrání proti „zneužití“ takových úprav, které by jim v podstat snižovaly zisk.

23

Alternativa zm ny datových polí - PowerBox Zm na dat elektronické ídící jednotky je závislá na použitém typu ídící jednotky a typu pam tí. Starší systémy ízení motoru používali jen statické pam ti, které musely být fyzicky vyjmuty a p eprogramovány v externím programátoru. To je p ípad Škoda Octavia 1.9 TDI, vybrané pro úpravy v rámci této práce. Používaly se i typy, které nebylo možné p epsat a museli se nahradit novými. U nov jších ídících jednotek je zm na dat mnohem jednodušší a bez nutného zásahu p ímo do ídící jednotky. P ipojením se p es diagnostickou zásuvku automobilu lze p ehrát obsah pam tí. Tento zp sob je použitelný také u typ , které mají data uloženy ve vyhrazeném pam ovém prostoru, který je sou ástí mikroprocesoru.

Pro

zvýšení výkonu a to ivého momentu motoru lze použít i r zné odporové mezi lánky tzv. PowerBox, SeedBox, SeedBuster apod., které jsou na trhu b žn dostupné. Jelikož je zp tná vazba do ídící jednotky analogová, lze zp tnovazební signál upravit za azením takového lenu. Obr. . 18: Odporový mezi lánek - PowerBox [zdroj: http://obd.ec.cz]

Podobné „chipy“ tedy nejsou

nic jiného než zapouzd ený elektrický odpor s konektorem. V tšinou se umis uje na vst ikovací lištu jako mezi lánek na kabeláž ke vst ikova m nebo na volný slot p ímo na ídící jednotku motoru. Tyto PowerBoxy mají uvád né tém

shodné parametry nár stu

výkonu a to ivého momentu jako úpravy datových polí. Jejich nespornou výhodou je zcela jednoduchá montáž i demontáž. Jsou ale založeny na zasílání špatných informací do ídící jednotky. Nej ast jší variantou je signál o poloze elektromagnetického ventilu rozd lovacího erpadla.

24

PowerBox vyšle nepravdivý signál ídící jednotce o tom, že ješt nebylo dosaženo pot ebné plnící dávky paliva a tím se prodlouží doba otev ení ventilu. Zvýší se dávka paliva, aniž by o tom ídící jednotka motoru m la správné informace. Výrobci zmín ných systém prezentují nem nnou spot ebu paliva, což potvrzuje údaj palubního po íta e. Jednoduše proto, že ídící jednotka dostává chybné informace o dávkách paliva, respektive stejné jako bez namontovaného PowerBoxu. Ve skute nosti je spot eba samoz ejm vyšší. Tento systém je zcela nevhodný a znamená vysoké riziko vzniku defektu motoru. Nespálené kapénky nafty

Obr. . 19: Defekt pístu motoru [zdroj:www.cimbu.cz]

doho ívají nap . na pístech a narušují jejich strukturu, viz obr. . 19 a 20. Zárove také nespálené kapénky zp sobují smývání olejového filmu ze st n válc a vypalují krátery do povrchu píst . V neposlední ad dochází ke zvýšené kou ivosti motor , která doprovází provoz takto upravených vozidel. Varianta, kdy bude PowerBox vysílat

Obr. . 20: Defekt pístu motoru [zdroj:www.cimbu.cz]

chybný signál o plnícím tlaku turbodmychadla kv li jeho um lému zvýšení výkonu, m že zp sobit vážné závady na turbodmychadle i klikovém ústrojí. Neúm rn zvýšený plnící tlak zp sobuje vynecháváni zapalování v d sledku nedostatku energie pot ebné k p esko ení jiskry na zapalovací sví ce.

25

Popis válcového dynamometru a zp soby m ení Výkon motoru, tak jak je prezentován výrobcem, a už jako maximální hodnoty nebo lépe jako graf vn jší otá kové charakteristiky, je m en p ímo na motoru. Síla p i rota ním pohybu je m ena bezprost edn za klikovou h ídelí. Na motorovém stanovišti jsou zárove zajišt ny tém

ideální provozní podmínky, které za b žného provozu nemohou být nikdy

spln ny. K m ení výkonu motoru v zástavb se používají válcové dynamometry. To ivý moment je p enášen pohonným ústrojím na hnací kola, která se odvalují na zkušebních válcích dynamometru. M ení výkonu pak m že vycházet ze dvou metod - dynamické nebo statické. •

Dynamická metoda Je založena na urychlování setrva né hmoty zkušebních válc . Lépe simuluje provozní režim, pro který je charakteristické prom nné pásmo otá ek a zatížení (v m eném asovém úseku). Tato metoda je rychlejší než statická, ale klade mnohem vyšší nároky na m ící aparaturu.

•

Statická metoda Je založena na vytvá ení brzdícího momentu, který má opa ný smysl p sobení, než p enášejí kola od motoru. Zkoušky podle statické metody jsou standardizovány a lze si je p edstavit jako jízdu automobilu v dálni ním stoupání, kdy je snahou idi e udržet maximální rychlost. Protože p i m ení výkonu p es hnací kola by nutn nastala chyba výsledku vzniklá nezahrnutím složky pasivních ztrát v trakci a skluzech na kole, je nutné pasivní ztráty stanovit. U dynamické metody se ur ují ztráty ihned po skon ení aktivní ásti zkoušky výkonu, tzv. dob hem. Vozidlo se rozjede na vysokou rychlost a po vy azení rychlostního stupn se nechá setrva ností na zkušebních válcích dojet.

Obr. . 21: Octavia na stanovišti válcového dynamometru

Zjiš uje se p i tom pokles rychlosti

v závislosti na ase. P esn jším m ením pasivních ztrát je protá ení kol ze strany zkušebních válc , kdy je ale nutné mít aktivní pohon válc elektromotorem. Ztráty jsou p i teny k síle na povrch válc a p i znalosti rychlosti tak získáváme výkon motoru. 26

Zkušební stanice je vybavena dynamometrem od firmy Jaroš Brno. Jedná se o typ Power Tester 2PT 220 pro dvouosá vozidla s maximálním trvale brzd ným výkonem 220 kW. Dynamometr pracuje pomocí softwaru Engine Brake ver. 4. 7. (© 1998).

Obr. . 22: Pracovišt obsluhy dynamometru 2PT220

27

M ení vn jší otá kové charakteristiky se sériovým nastavením ídící jednotky P ed za átkem jakýchkoliv úprav je t eba zjistit v jakém stavu je motor s p íslušenstvím daného vozidla. V p ípad n jakých závad nebo velkého opot ebení díl (nap . špatná komprese, vadný n který ze sníma

nebo ak ních len , vadné vst ikova e

apod.) by byly veškeré úpravy bezp edm tné a m ení by se stalo zbyte ným. Pro základní kontrolu jsme použili diagnostický tester firmy Bosch KTS 650, který se p ipojil p es diagnostickou zásuvku v prostoru pod volantem k ídící jednotce. Diagnostika Bosch KTS 650 Za ízení pro diagnostiku elektronických systém na bázi pr myslového PC. Provozní systém Windows XP, 518 MB RAM, 40 GB HDD. Osazen barevným TFT dotykovým displejem . Napájený z akumulátoru vozidla, sí ového zdroje nebo vlastní baterií. Integrovaný dvoukanálový multimetr (p esnost nam ené hodnoty 1% ) pro m ení nap tí (rozlišení 0,1 mV a rozsah 200 V), odporu (rozlišení 100 m

a rozsah 1 M ) a proudu (rozlišení 0,1 mA a

rozsah 600 A) a dvoukanálový osciloskop (vzorkování 1x100 kHz nebo 2x50 kHz )pro m ení nap ových a proudových signál sníma nebo univerzální adaptérové vedení.

28

a ak ních len . P ípojky pro OBD vedení

Obr. . 23: Vn jší otá ková charakteristika motoru udávaná výrobcem [8]

V ídící jednotce nebyla zapsána žádná chybová hlášení. Nejjednodušší varianta jak posoudit stav motoru je zm it jeho výkonovou a momentovou charakteristiku na válcovém dynamometru a porovnat ji s grafem od výrobce. Vozidlo bzlo na stanovišti válcového dynamometru zajišt no jedním kotvícím pásem vzadu a dv ma vp edu. P ed vozidlo se ustavil externí ventilátor, který žene vzduch k chladi i chladící kapaliny a k mezichladi i stla eného vzduchu, aby nedocházelo ke nep im enému zvyšování teploty a lépe se nasimuloval stav jízdy. Prvním d ležitým parametrem je nastavení p evodového pom ru mezi motorem a válci dynamometru. K tomu je t eba znát p esné otá ky motoru. Ty jsme zjistili použitím diagnostiky Bosch KTS 650, jejíž modul byl p ipojen p es diagnostickou zásuvku a spojen se 29

stanicí pomocí rozhraní Bluetooth. Na monitoru se zobrazili p esné otá ky motoru. Vozidlo se rozjelo postupn až na pátý p evodový stupe a ve chvíli, kdy byli otá ky p esn 3000 min-1 se zaznamenaly otá ky válc dynamometru a z nich si software sám spo ítal p esný p evodový

Obr. . 24: Ukotvení vozidla na m ícím stanovišti

pom r 0,621747. Otá kový rozsah m ení byl nastaven na 1500 ÷ 4500 min-1. Bylo rozhodnuto rozd lit rozsah m ení na šest bod , aby nedošlo vlivem délky m ení ke zkreslení výsledk v d sledku vzr stající teploty motoru. Byla nastavena známá ú innost p enosu energie z motoru na kola (válce dynamometru) p i zahrnutí pasivních odpor na 83 %.Toto nastavení bude shodné pro všechna m ení. základní parametry nastavení válcového dynamometru celkový p evodový pom r

0,6217

po áte ní otá ky m ení

1500 min-1

kone né otá ky m ení

4500 min-1

po et bod m ení

6

ú innost kola / motor

83 %

Tab. . 2: Základní parametry nastavení válcového dynamometru

Byla zm ena teplotu vzduchu u nárazníku v míst p ed chladi em chladící kapaliny a atmosférický tlak. Tyto základní hodnoty byly zadány do softwaru. Ten si z nich spo ítal korek ní faktor dle normy DIN 70020. Tím se dokon ili p ípravy pro m ení, které mohlo za ít.

30

nastavení aktuálních hodnot pro m ení teplota vzduchu

24 °C

atmosférický tlak vzduchu

98,1 kPa

korek ní hodnota

1,0478

Tab. . 3: Nastavení aktuálním parametr pro m ení

Vozidlo se rozjede na válcovém dynamometru postupn až na pátý p evodový stupe a v softwaru se spustí po átek m ení. Poté software vyzve k maximální akceleraci a p ibrz uje automaticky válce dle pot eby. Do grafu zaznamenává hodnoty, které je možné sledovat na monitoru na pracovišti obsluhy.

Výsledky m ení . 1. otá ky motoru [min-1] výkon [kW]

výkon [k]

kroutící moment [Nm]

1440

21,92

29,40

145,43

2149

47,22

63,33

209,91

2679

46,59

62,47

166,10

3211

44,89

60,19

133,50

3695

42,61

57,13

110,12

4082

33,48

44,89

78,31

Tab. . 4: První nam ené výsledky sériové verze 50

250

45 200

výkon [kW]

35 30

150

25 20

100

15 10

50

5 0

0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-1

otá ky [min ]

Graf. . 1: Otá ková charakteristika s vadným sníma em množství vzduchu

31

4000

4500


40

Nam en byl maximální výkon 47,22 kW (tj. 58 % hodnoty udávané výrobcem) a maximální kroutící moment 209,91 Nm (tj. 89 % hodnoty udávané výrobcem). Z výsledk je jasné, že na motoru je n jaká závada. Potvrdili se p vodní p edpoklady z posledního chování testovaného vozu na vadný sníma hmotnosti vzduchu. Výrobcem p edepsaná hodnota pro pr tok vzduchu je > 800 mg/zdvih p i otá kách 3000 min-1. Pro ov ení hodnot, které vysílá sníma do ídící jednotky se znovu p ipojila diagnostika Bosch KTS 650. Vozidlo se rozjelo postupn až na pátý p evodový stupe

a p i maximálním

sešlápnutí akcelerátoru se v režimu p ibrz ování válc brzdy ustálili otá ky motoru na 3000 min-1 a z monitoru diagnostiky KTS se ode etla hodnota 560 mg/z, kterou vykazoval sníma hmotnosti vzduchu. Tím se jasn prokázala jeho vada. Sníma byl tedy vym n n za nový. Znovu byla kontroln zm ena hodnota pr toku vzduchu, která nyní vykazovala 810 mg/z, což odpovídá hodnot , kterou udává výrobce. M ení výkonové charakteristiky se tedy zopakovalo, nyní s funk ním sníma em hmotnosti protékajícího vzduchu.

Výsledky m ení . 2. otá ky motoru [min-1] výkon [kW]

výkon [k]


1513

32,18

42,16

202,18

2213

57,96

77,75

250,16

2642

70,70

94,81

237,55

3449

79,35

106,41

219,75

4024

80,61

108,14

191,35

4405

62,31

83,55

135,08

Tab. . 5: Nam ené hodnoty sériového nastavení s funk ním sníma em hmotnosti vzduchu

32

300,00

75

250,00

60

200,00

45

150,00

30

100,00

15

50,00

0

0,00 0

1000

2000

3000

4000


výkon [kW]

90

5000

-1

otá ky [min ]

Graf . 2: Otá ková charakteristika po vým n vadného sníma e množství vzduchu

Nam en byl maximální výkon 80,64 kW (tj. 99% hodnoty udávané výrobcem) a maximální kroutící moment 250,18 Nm (tj. 106% hodnoty udávané výrobcem). K ivky pr b h výkonu a kroutícího momentu jsou velmi podobné t m, které udává výrobce. Pro jasn jší p edstavu o tom, jakou mírou ovliv uje váha vzduchu, jako jeden ze sníma

v elektronickém systému vozu jeho výkon, jsou výsledky p ed vým nou a po

vým n sjednoceny do jednoho grafu.

výkon [kW]

Porovnání pr b hu výkonu p ed a po vým n sníma e hmotnosti vzduchu 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

-1

otá ky [min ] vadná váha vzduchu

dobrá váha vzduchu

Graf .3: Porovnání pr b hu výkonu prvního a druhého m ení

Z grafu porovnání výkonových k ivek je patrný zhruba stejný po áte ní nár st výkonu. Od dvou tisíc otá ek za minutu, za íná výkon motoru se zapojenou vadnou váhou vzduchu lehce klesat, zatímco s funk ním sníma em výkon stále roste. P i otá kách 3000 33

min-1, pro které je zárove udávána výrobcem kontrolní hodnota pr toku, je rozdíl ve výkonech tém

dvojnásobný. Je to dáno tím, že sníma pr toku vzduchu špatn informuje

ídící jednotku o pr to ném množství a ta snižuje vst ikované množství paliva, aby nedocházelo ke spalovaní p íliš bohaté sm si za vzniku nežádoucí kou ivosti.

Porovnání pr b hu kroutícího momentu p ed a po vým n sníma e hmotnosti vzduchu

300


250 200 150 100 50 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

otá ky [min-1 ] vadná váha vzduchu

dobrá váha vzduchu

Graf . 4: Porovnání pr b hu kroutícího momentu prvního a druhého m ení

Z grafu . 4 je patrné, že rozdíl hodnot kroutících moment motoru vzr stá s otá kami motoru. Nutno podotknout, že poruchy váhy vzduchu jsou u koncernových voz VW velice astou závadou. M i hmotnosti vzduchu, tzv. váha vzduchu, je umíst na v sacím potrubí jako mezikus t sn p ed vzduchovým filtrem. Její vým na je velice jednoduchá, i laik ji zvládne b hem n kolika málo minut. max. výkon [kW] vozidlo s vadným sníma em 47,22 hmotnosti vzduchu vozidlo s dobrým sníma em 80,61 hmotnosti vzduchu Tab. . 6: Procentuální rozdíl p ed a po odstran ní

34

max. kroutící moment [Nm]

nár st po vým n

209,91

70,70%

250,16

19,17%

Software ECM 2001 Software pro elektronické lad ní – chiptuning, který funguje jako p eklada hexadecimálního kódu, je uložen v EPROM pam tech ídící jednotky. Umož uje v uživatelsky relativn srozumitelném prost edí upravovat datová pole z ídících jednotek. Cena softwaru je 350.000 K . Následn je nutné hradit každý rok obnovovací poplatek, který zahrnuje aktualizaci nových podporovaných systém

ídících jednotek v cen 80.000 K .

Každá ídící jednotka má své íslo itelné na štítku umíst ném na t lese jednotky, tj. v tomto p ípad 0281010182, které je spjaté s typem vozidla. Dále má íslo softwaru, který se mohl b hem doby výroby vozidla zm nit i n kolikrát. P íkladem m že být model vozidla, který se vyráb l n kolik let (nap .šest) a v pr b hu jeho výroby samoz ejm docházelo k drobným úpravám nap . k rozší ení komfortní výbavy, zm ny n kterých mechanických komponent, ale hlavn samotné lad ní softwarovými vývojovými pracovníky automobilky, kte í se snaží eliminovat nedostatky a vymýšlejí další vylepšení. ísla softwaru upravované jednotky jsou 1037330933 u low pam ti a 1037330934 u high pam ti. Na po átku úprav je nutné nejd íve na íst data z EPROM pam ti z ídící jednotky automobilu. U vybrané Octavie to znamená na íst dv nep episovatelné pam ti (low a high) o kapacit 128 kB. Po na tení vznikly tedy dva 8 bitové soubory po 128 kB. S t mi se nedá pracovat samostatn , ale je nutné je spojit v jeden 16 bitový soubor o 256 kB. Toto umož uje samotný program. Po provedení úprav v nov vzniklém 16 bitovém souboru

Obr. . 25: Zobrazení dat v hexadecimálním kódu

35

musí být soubor op t rozd len na dva samostatné a nahrán do pam tí v externím programátoru. Data z ídící jednotky mají podobu kódu, který sám o sob nemá vypovídací schopnost. Na obrázku . 25 jsou kódovaná data vid t. Je to n kolik tisíc ádk , p i emž první údaj je adresa a za ní následují hodnoty. Na obrázku . 24 je s pomocí programu Windows Total Commander zobrazeno porovnání p vodních a zm n ných dat. erveným písmem jsou zobrazeny zm n né hodnoty. V levém sloupci p vodní hodnota a v pravém nová navýšená i ponížená hodnota. erven orámovaná je pak oblast jedné mapy, která byla zm n na. Mapy jednotlivých úprav se v celkovém souboru n kolikrát opakují. Nap . mapa pro plnící tlak turbodmychadla se opakuje 16krát. Toto je tak naprogramováno z d vodu r zných provozních podmínek. Nejv tším problémem je u p epl ování dynamické proud ní vzduchu a paliva, které je p i chodu motoru b žné. Aby nem l motor nepravidelný „houpavý“ chod, jsou naprogramovány r zné režimy, které eliminují vliv t chto pulzací. T ch je v datech n kolik a díky driver m, které jsou doslova alfou a omegou úprav, je možné je zm nit. V ECM 2001 se však zobrazí jen jedna mapa turbodmychadla a ostatní se m ní podle stejného kritéria, které je použité pro p ístupnou mapu. Dalším ur ující parametrem m že být nap íklad nadmo ská výška. Je tedy dán krok 25 kPa od 800 do 1200 kPa a pro každý atmosférický tlak je

Obr. . 26: 2D grafické zobrazení úprav program ECM 2001

36

naprogramována jedna mapa. Teoreticky by sta ilo upravit tedy pouze jednu mapu, protože se v R bude atmosférický tlak pohybovat v malém rozmezí, ale k tomu by bylo t eba znát p esn její pozici. Tu ovšem není možné zjistit. Je ale jasné, že nebude úprava optimální pro všechny nadmo ské výšky. P i vysokohorském provozu m že být zm na, kterou provedeme neznatelná. Na obr. . 25 je erven zakroužkován popis mapy. Pokud se pozorn podíváme, je z ejmé, že adresa 03D680 je stejná jako je na obr. . 25 v ásti po átku zm n. Polí ka za adresou udávají hodnoty po átku a konce a za nimi je umíst no pole s procentuelním nár stem. Vertikální erná ára v grafu je vlastn kurzor, který nám umož uje p esouvat se v souboru a v míst zm n vy íst adresu a procentuální nár sty úprav. Z obr. . 26: „V míst zm ny mapy je nár st upravované verze v i p vodní 0 %“. ervená k ivka grafu je pr b h po úprav . P ekrývá modrou k ivku p vodního pr b hu a v místech nár stu se pak k ivky rozd lují a jasn zobrazují diferenci. Tyto nár stky je možné zobrazit v tabulkách, jak bude popsáno níže. Program tedy umož uje vid t pr b h veli iny ve srozumitelném 2D grafu. Samoz ejm je k dispozici i 3D grafické zobrazení, ale vzhledem k velmi malým nár stk m je toto zobrazení nevýrazné a nic ne íkající.

Obr. . 27: Data vst ikovaného množství v tabulce programu ECM 2001

Obr. . 27 ukazuje tabulkov zpracované data pro vst ikované množství paliva. Ve svislé ose je závislost na otá kách motoru a ve vodorovné závislost na zatížení. Hodnoty mapy je lépe pro jasn jší p edstavu p epo ítat. íslo totiž nezna í vst ikované množství nap . v miligramech na zdvih, ale jen srovnávací hodnotu. Nap . pro za átek na 800 ot/min a zatížení 6 procent, je v tabulce uvedena hodnota 16. Pomocí diagnostiky by bylo možné ode íst skute n vst ikované množství paliva p i volnob hu (nebo hodnotu zjistit v manuálu 37

í dílenské p íru ce k automobilu), které bude nap . 10 mg/z. Maximální hodnota vst ikovaného množství je pak z tabulky 67 což ve skute nosti bude 41.875 mg/z. P i otá kách 700 min-1 je p i nulovém a 6% zatížení hodnota vst ikované dávky 0. Motor by se nem l do takového režimu dostat, respektive by došlo k jeho zhasnutí. Naopak se vzr stajícím zatížením p i stejných otá kách se vst ikovaná dávka zvyšuje. Motor by byl v takovém režimu podto ený a zvýšením dávky paliva se ho snaží ídící jednotka dostat do režimu vyšších otá ek, aby nezhasnul. Nejednodušší

Obr. . 28: Externí programátor

orientace p i úpravách je v programem p ednastavených datových polích. Najde se režim, p i kterém je pot eba zm nit stávající hodnoty a jednoduše se p epíše. V ideálním p ípad by pak musela následovat kontrola provedené zm ny v automobilu nasimulováním jízdního režimu a zm ením na válcovém dynamometru. To je ovšem v praxi tém

nesplnitelné. V p ípad

zm n na starých typech ídících jednotek (jako je ta v této práci upravovaná) by to znamenalo po každé zm n naprogramování pam tí v externím programátoru (obr. 28), ímž se pam stává dále nepoužitelnou a pro další kontrolu by se musela použít pam

nová. Dalším

argumentem je vysoká náro nost na vybavení (válcovým dynamometrem apod.). Úpravy je možné provád t i p ímo v grafech „vytažením“ k ivky na požadovanou hodnotu, ale pro svou nižší p ehlednost je tato varianta ur ena spíše pro zkušené uživatele. Software umož uje úpravu n kolika základních map, které jsou implicitn p ednastaveny. Ty mají p ímý vliv p i úprav motoru na zvýšení výkonu a kroutícího momentu. Jsou to: •

úprava omezova e kroutícího momentu

•

úprava pr b hu turbodmychadla

•

zm na rychlosti reakce akcelerátoru

•

dávka paliva p i maximálním zatížení

•

dávka paliva p i áste ném zatížení

•

p edvst ik paliva

38

V neposlední ad je d ležitý fakt, že software automaticky vypo te „checksum“, tedy kontrolní sou et na základ provedených úprav, bez n hož by provedené zm ny nebyly v bec ídící jednotkou akceptovány (na obrázku 28 jsou zakroužkovány kontrolní sou ty originálu vlevo a modifikované jednotky vlevo). Ve zvoleném p ípad byl prov en vliv jednotlivých úprav (mimo p edvst iku paliva), provedených samostatn a celková úprava na záv r.

Obr. . 29: Kontrolní sou ty- Chechsum

39

P íprava ídí jednotky a m ení provedených úprav U testovaného vozidla výrobce použil dnes již starý typ ídící jednotky s nep episovatelným typem pam ti EPROM. Výhodou byla a je samoz ejm cena pam tí (dnes je 60,- K ), ale i p vodní p edpoklad, že nebude t eba data v pam ti m nit. S rozvojem doby se ukázalo, že naopak nemálo zákazník touží po zvýšení jízdních výkon svého vozu a i za cenu ztráty záruky od výrobce k takovým úpravám p istupují. Na druhou stranu je také nutno podotknout, že i pro výrobce m že mít p episovatelná pam výhodu. U Octavie se Obr. . 29: ídící jednotka motoru, místa pájení pam tí a patice

vyskytla v jedné sérii

v roce 2001 softwarová chyba, kdy vozidla startovala p i zah átém motoru až na páté „oto ení“ motoru. V p ípad p episovatelných pam tí by napravení bylo v celku jednoduchým úkolem, který by mohly provád t autorizované servisy v rámci záruky. S použitím diagnostické zásuvky by to trvalo jen n kolik minut. V ídící jednotce jsou použity dv pam ti o kapacit 128 kB. Nejd íve se po ítalo s odpájením originálních pam tí a napájením patice, ve které by se poté p i každé zm n varianty jen vym nili pam ti. Bohužel konstrukce a materiál patice tento p vodní zám r p ekazily. P i pájení nebylo kv li plastovému rámu patice vid t, zda jsou piny p esn umíst ny na desce plošných spoj

ídící

jednotky. N kolikrát se ídící jednotka odzkoušela namontovaná

Obr. . 30: Horkovzdušná pájka

40

v automobilu, nikdy ale nedošlo k rozsvícení kontrolního sv tla (žhavení a závad) na palubní desce. To byl jasný d kaz toho, že pam ti nejsou s ídící jednotkou spojeny. Hlavním d vodem nezdaru byl plastový materiál patice, který se p i pájení roztékal, díky emuž nebylo možné patici nah át plošn a lépe ji pak umístit na desku. Po n kolika nezda ených pokusech, se uvažovalo, zda nem že být i špatný kontakt mezi paticí a nacvaknutou pam tí. P istoupilo se tedy k druhé možnosti. Každá varianta pam tí se pájela p ímo na desku plošných spoj . Oproti p vodním p edpoklad m se ukázalo, že je to v podstat rychlá metoda. Hlavn díky tomu, že pam

je možné nah át plošn , což je proti pájení jednotlivých pin (jedna pam

jich má 32) o poznání rychlejší. Ve chvíli, kdy je deska v míst pam ti proh áta se velice jednoduše upraví p esn pozice pam ti, aby všechny piny byli v míst kontaktu. Pro pájení byla použita horkovzdušná stolní pájka od firmy Green Tools typ 21TS.

Zm na nastavení omezova e kroutícího momentu motoru úprava - 5 Základním zm nou p ed jakoukoli úpravou je odstran ní, respektive zvýšení hodnot omezova e kroutícího momentu, který je nastaven v datových polích. Tato zm na by se

Obr. . 31: pr b h omezova e kroutícího momentu

teoreticky m la projevit pouze v p ípad , že motor za sériové konfigurace nastavení ídící jednotky i mechanických komponent bude schopen vyššího kroutícího momentu. Na obr.

41

. 31 je obrazovka pr b h omezova e v 2D grafu, kde modrá k ivka znázor uje pr b h kroutícího momentu sériové verze a ervená zna í pr b h po navýšení.

Obr. . 32: P vodní nastavení omezova e kroutícího momentu

Obr. . 33: Hodnoty navýšení omezova e kroutícího momentu

42

Ze screenshotu obrazovky jsou na obr. . 32 hodnoty p vodn nastavené v datových polích v rozm ru 18x1 a na obr. . 33 hodnoty nár stu. Nem lo by smysl nastavovat plošné zvýšení omezova e o stejné procento. Pod hranicí volnob žných otá ek motoru není žádoucí žádný kroutící moment a stejn tak na hranici maximálních otá ek, kdy je omezova pojistkou proti zni ení motoru. Z otá kové charakteristiky motoru je jasn patrný po átek rychlého nár stu kroutícího momentu v oblasti 1500 min-1. Maximální kroutící moment je k dispozici okolo 2000 min-1, kdy se za íná zvolna snižovat až ke 4000 min-1. Dále kroutící moment klesá prud eji. Procentuální nár st hodnoty omezova e tedy kopíruje p vodní k ivku. V tabulce 7 jsou spo teny nár sty v procentech z p vodních hodnot. otá nár otá nár Tab.

ky [min-1] 700 800 900 1000 1100 stek [%] 0 7,55 10,95 13,72 24,26 ky [min-1] 1900 2100 2300 2600 2900 stek [%] 22,53 23,08 23,65 24,26 24,26 . 7: Procentuální nár st zm n nastavení omezova

1200 1300 1500 1700 23,36 22,27 22,27 22,27 3200 3600 4000 4500 24,26 13,54 6,32 0,00 e kroutícího momentu

V levé ásti obrázku . 32 a . 33 jsou zobrazeny dva menší grafy, z nichž v horním je možné zobrazit pr b h libovolného ádku otá ek motoru. V p ípad úprav omezova e pouze jednu hodnotu, tedy konstantu. Ve spodním je možné zobrazit pr b h hodnot libovolného sloupce, tj. zatížení. V tomto p ípad se upravovalo jen p i zatížení 100 %, k dispozici je tedy pouze jeden graf. Pro oba dva grafy znovu platí, že ervený je pr b h po úprav a modrý p ed ní.

Nam ené hodnoty po úprav omezova e kroutícího momentu otá ky motoru [min-1] 1441 2125 2735 3313 3874 4305

výkon [kW] 28,76 56,01 70,19 77,90 81,17 68,80

výkon [k] 38,57 75,12 94,13 101,46 108,85 92,26

kroutící moment [Nm] 190,57 251,74 245,08 224,56 200,11 152,63

Tab. . 8: Nam ené hodnoty po úprav omezova e kroutícího momentu

43

ená vn jší otá ková charakteristika po úprav

.5

90

300,00

75

250,00

60

200,00

45

150,00

30

100,00

15

50,00

0 1000


výkon [kW]

Nam

0,00 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

otá ky [min-1]

Graf .5: Pr b h vn jší otá kové charakteristiky

Z tab. . 8 nam ených hodnot na válcovém dynamometru je patrné, jak se provedená zm na projevila. Hodnota maximálního kroutícího momentu se posunula na hodnotu 251,74 Nm. Proti zm enému pr b hu se sériov nastaveným omezova em došlo k nár stu o 0.6 %. Tato hodnota by m la být p i tena chyb vyvolané vlivem rozdílných teplot motoru u obou m ení a pak lze konstatovat, že omezova nastavený výrobcem nijak neovliv uje maximální kroutící moment, který je motor v této chvíli schopen vyvinout.

Porovnání pr b h výkonu sériové verze a po úprav

.5

90

výkon [kW]

75 60 45 30 15 0 1000

1500

2000

2500

3000

3500

-1

otá ky [min ] Úprava . 5

Sériové provedení

Graf .6: Porovnání nam eného výkonu se sériovou verzí

44

4000

4500

K ivky v grafu . 6 dokazují, že pr b hy výkonu p ed a po zm n jsou tém

totožné.

V souladu s tím je maximální dosažená hodnota výkonu, která se liší o 0,5 kW což p edstavuje odchylku 0,6 % a jde tedy o chybu m ení. Porovnání pr b h kroutícího momentu sériové verze a úpravy . 5


300 270 240 210 180 150 120 1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

otá ky [min-1] Sériové provedení

Úprava . 5

Graf .7: Porovnání nam eného kroutícího momentu se sériovou verzí

Z grafu . 7, kde je porovnán celý pr b h kroutících moment , lze pozorovat navýšení a vyrovnání k ivky kroutícího momentu po úprav v oblasti st edních otá ek. Nejmarkantn ji je tato zm na pozorovatelná v rozmezí 2500 až 3000 min-1.

45

Zm na pr b hu tlaku turbodmychadla úprava . 4 Jednou z nejpodstatn jších úprav je zm na mapy tlaku turbodmychadla. Pro zvýšení výkonu motoru, které se provádí cestou zvýšení dávek paliva, je nutný dostatek vzduchu ke spálení sm si. Rozm r mapy tlaku turbodmychadla je 16 x 10, p i emž otá kové pole je rozd leno na 16 interval a zatížení motoru do 10. Rozm r mapy turbodmychadla dává najevo její d ležitost a definuje hodnotu tlaku pro 160 r zných stav motoru.

Obr. . 34: Pr b h tlaku turbodmychadla

Z obrázku . 34, který vykresluje pr b h tlaku turbodmychadla do grafu, je patrná velikost mapy (souboru). Tu p esn vymezuje modrá horizontální šipka. Je vid t šestnáct oblouk , které jsou obrazem šestnácti otá kových režim . Jejich íselné hodnoty jsou lépe porovnatelné z tabulky p vodních hodnot na obrázku . 35, do kterého je vložen obrázek . 36 s nár stky. Úpravy tlaku turbodmychadla byly tvo eny s ohledem na zvýšení výkonu. Ten dle vn jší otá kové charakteristiky výrobce dosahuje maximální hodnoty 81,00 kW p i 4150 min-1. Výsledek z prvních m ení sériového nastavení 80,61 kW p i 4024 min-1 potvrzuje, že 46

výkon kulminuje za hranicí ty tisíc otá ek p i maximálním stla ení akcelerátoru. Nejv tší procentuální navýšení bylo tedy navrženo do této provozní oblasti.

Obr. . 35 a 36: Datová pole s p vodním nastavením tlaku turbodmychadla a nár stk úpravy otá ky [min-1] 700 800 900 1000 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2700 3100 3500 4000

60 3 20 21 21 22 22 22 23 23 23 23 24 24 25 25

4500

25

zatížení [%] 70 80 90 100 3 3 3 3 21 22 22 22 22 23 23 23 22 24 24 25 24 26 28 29 24 28 29 30 25 30 31 32 25 30 31 32 25 31 32 33 26 31 32 33 26 31 32 33 27 32 33 34 27 32 33 34 28 31 33 34 28 29 32 33 27

26

27

V tabulce p vodních hodnot je erven ozna ena oblast od 1500 do 3100 min-1 p i 80% zatížení, ve které turbodmychadlo plní spalovací prostor maximálním tlakem. P i teme-li nár stky po úprav , rozši uje se nám oblast využití maximálního tlaku do širšího otá kového spektra. To je vyzna eno barevn v tabulce . 9. Rozsah se rozší il na rozmezí od 1300 min-1 do 4000 min-1 a zárove došlo k navýšení plnící tlaku.

28

Tab. . 9:Rozší ení pole maximální tlaku turbodmychadla

47

Nam ené hodnoty po úprav tlaku turbodmychadla otá ky motoru [min-1] výkon [kW] výkon [k] 1575 31,16 41,79 2279 59,28 79,50 2956 72,25 96,89 3569 78,64 105,45 4125 78,19 104,85 4485 56,88 76,28


Tab. . 10:Nam ené hodnoty po úprav tlaku turbodmychadla ená vn jší otá ková charakteristika po úprav

.4

90

300

75

250

60

200

45

150

30

100

15

50

0

0

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-1

otá ky [min ]

Graf . 8: Nam ená vn jší otá ková charakteristika motoru po úprav

.4

Porovnání pr b h výkonu sériové verze a úpravy . 4 90

výkon [kW]

75 60 45 30 15 0 1000

1500

2000

2500

3000

3500

otá ky [min-1] Úprava . 4


Graf . 9: Porovnání nam eného výkonu úpravy . 4 se sériovou verzí

48

4000

4500


výkon [kW]

Nam

Samotná úprava plnícího tlaku turbodmychadla podle p vodních teoretických p edpoklad nep inesla žádné zvýšení kroutícího momentu ani výkonu motoru. P esto, že p i m ení na válcovém dynamometru došlo k ustálení stavu a ode tu výkonu a kroutícího momentu p i otá kách o 62 min-1vyšších, byl nam en kroutící moment o 15 Nm nižší než u pam tí se sériovým nastavením. Z toho je patrné, že u této m ené varianty došlo k poklesu kroutícího momentu i výkonu z po átku otá kového spektra. Pokud by bylo sledováno zvýšení tlaku v oblasti otá ek m ení prvního bodu, tj. 1500 min-1, zjistilo by se, že zde došlo k navýšení tlaku p i 100% zatížení o 6,7 %. P i zachování p vodní vst ikované dávky paliva došlo ke zvýšení chudosti sm si a tím tedy k poklesu m ených veli in.

Porovnání pr b h kroutícího momentu sériové verze a úpravy . 4


300 270 240 210 180 150 120 1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-1

otá ky [min ] Sériové provedení

Úprava . 4

Graf . 10: Porovnání nam eného kroutícího momentu úpravy . 4 se sériovou verzí

Zm na rychlosti reakce p i sešlápnutí akcelerátoru úprava . 3 Touto úpravou se dosáhne zlepšení akcelerace vozidla. Upravuje se rychlost zvýšení vst ikované dávky paliva jako reakce na idi ovo sešlápnutí pedálu akcelerace. Na obrázku . 38je z tabulky sériového nastavení itelný pr b h, kdy se vst ikovaná dávka upravuje nejpružn ji od nejnižších otá ek a razance zm n (tento pr b h je nazna en ervenou šipkou) se snižuje se stoupajícími otá kami, p i emž nejv tší dávka se vst ikuje p i maximálním zatížení. Tento parametr má vliv na spot ebu paliva. 49

Obr. . 37:Pr b h k ivky paliva b hem akcelerace

Elektronický ízený systém motoru dokáže regulovat idi ovo prudké sešlápnutí akcelerátoru tak, aby byla zachována maximální možná akcelerace, ale bez zbyte ného p esycení spalovacího prostoru palivem a tím i zvýšené kou ivosti motoru.

Obr. :38: P vodní datová pole a nár sty po úprav

50

.3

otá ky [min-1] 700 800 900 1000 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2700 3100 3500 4000 4500

zatížení [%] 88 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5,48 0 6,94 5,17 8,45 5,36 10,00 5,45 10,14 7,41 13,24 7,55 13,43 7,84 16,67 6,25 17,46 27,27 65,00

Tab. . 11:Zobrazení procentuálního

otá ky [min] 700 800 900 1000 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2700 3100 3500 4000

zatížení [%] p vodní po úprav 88 100 88 100 79 85 79 85 71 79 71 79 66 77 66 77 64 76 64 76 63 75 63 75 61 74 61 74 60 73 60 77 59 72 59 77 58 71 61 77 56 70 59 77 55 69 58 76 54 68 58 77 53 67 57 76 51 66 55 77 48 63 51 74

Tab. . 12:Rozší ení pole st edních hodnot po úprav

.3

nár stu provedenou úpravou

V tab. . 11 je zobrazen procentuální nár st p vodních hodnot. Op t došlo k úprav od 1500 min-1, kdy p i maximálním zatížení stoupá sou initel o 5,5 %. Se stoupajícími otá kami motoru se po provedené zm n zvyšuje procentuální nár st. To ovšem neznamená, že by se tím posunula rychlost reakce sm rem k maximálním otá kám. Zm nou se rozší ilo pole, kdy je reakce na požadavek idi e pružn jší. Rozší ení pole je nazna eno v tab. . 12. V té je ozna ena oblast p vodních st edních hodnot ve dvou levých sloupcích (oranžová barva). Ve dvou pravých sloupcích je ozna ena oblast rozší ení st edních hodnot (barva žlutá).

Nam ené hodnoty po úprav

.3

otá ky motoru [min-1] výkon [kW] výkon [k] 1542 35,34 47,40 2229 58,24 78,11 2889 69,77 93,57 3494 78,14 104,78 4042 78,50 105,27 4422 62,33 83,58


Tab. . 13: Nam ené hodnoty po zm n rychlosti reakce na sešlápnutí akcelerátoru

51


.3

90

300

75

250

60

200

45

150

30

100

15

50

0 1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000


výkon [kW]

Nam

0 4500

otá ky [min-1]

Graf . 11: Nam ená vn jší otá ková charakteristika motoru po úprav rychlosti odezvy na pohyb akcelerátoru


.3

90

výkon [kW]

80 70 60 50 40 30 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-1



Graf . 12: Porovnání nam eného výkonu úpravy . 3 se sériovou verzí

Z grafu . 13 pr b hu kroutícího momentu p ed a po úprav vyplívá zatím nejlepší nár st kroutícího momentu ze spodních otá ek. Rozdíl otá ek ustáleného stavu mezi m ením sériového nastavení a úpravy pouhých 29 min-1 znamená nár st 16,6 Nm. Dále k ivka kroutícího momentu po úprav kopíruje p vodní pr b h tém

do detailu. V grafu . 12 je

-1

patrný nejprve mírný nár st výkonu od 1500 min do cca 2200 min-1 a následn vyšší pokles výkonu ve st ední ásti od 2300 min-1 do otá ek lehce p esahujících 4000 min-1. Tyto rozdíly by nem ly být zp sobeny zm nou datových polí, ale pravd podobn chybou m ení v d sledku stoupající teploty motoru.

52

Porovnání pr b h kroutícího momentu sériové verze po a úprav

.3


300 270 240 210 180 150 120 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

otá ky [min-1] Sériové provedení

Úprava . 3

Graf . 13: Porovnání nam eného kroutícího momentu úpravy . 3 se sériovou verzí

Maximální dávka paliva úprava . 2 Toto je st žejní úprava, p i které se p edpokládá razantní nár st kroutícího momentu i výkonu motoru v celém rozsahu otá ek. Tento nár st by m l být znatelný v grafech, protože se úprava p ímo týká režimu maximálního sešlápnutí pedálu, který odpovídá metod m ení na válcovém dynamometru.

Obr. . 39: 2D graf pr b hu maximální dávky paliva

53

Obr. .40: Datové pole maximální dávky paliva – p vodní hodnoty

Obr. .41: Datové pole navýšení p vodních maximálních dávek paliva

54

Rozsáhlý soubor datového pole v rozm ru 16 x 17 byl upraven v rozsahu otá ek 1300÷4500 min-1. Maximální výkon 81kW sériové verze je dosažen dle výrobce p i otá kách 4150 min-1, v této oblasti se zvyšovala dávka nejvíce. Oproti tomu je patrné z obrázku . 40, že p i 6% zatížení je od otá ek 1900 min-1 nastavena vst ikovaná dávka na 0. Tento stav zatížení je považován za decelera ní. Dle obrázku . 40 je nastavení udržovací vst ikované dávky paliva p i volnob žných otá kách 800 min-1 vyšší než p i jízdním režimu od otá ek 1700 min-1 a nízkém zatížení 12 %, aby nedocházelo ke kolísaní nebo ke zhasnutí motoru. otá ky [min-1]

zatížení [%] 41 47 53 59 65 71 76 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,8 0 0 0 0 0 2,9 5,4 0 0 0 0 3 5,6 7,7 0 0 0 3,3 5,9 7,9 9,5 0 0 3,7 6,7 8,6 10 11 0 4,2 7,4 9,7 11 12 13

88 0 0 2,6 5,1 7,3 9,5 11 13 14 15

94 2,5 2,5 4,9 7,1 9,1 11 13 13 15 16

100 2 2 4 6 8 10 12 13 15 16

4500 0 0 0 0 0 0 4,5 8,3 11 13 13 14 15 16 17 Tab. . 14: Procentuální nár stky zm ny maximální dávky paliva proti p vodní hodnot

18

18

1300 1500 1700 1900 2100 2400 2700 3100 3500 4000

6 12 18 24 29 35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

82 0 0 0 2,7 5,3 7,7 9,5 11 13 14

V tabulce . 14 jsou uvedeny procentuální nár stky. Zobrazuje pouze ty jízdní režimy, kde došlo k nár stu. V oblasti po 1300 min-1 jsou tedy ádky nulové. Z tabulky je také patrné, že se neprovád ly žádné zm ny v oblastech st edního zatížení. Tento fakt potvrzuje, že i po úpravách vedoucích ke zvýšení výkonových parametr motoru nemusí nutn dojít ke zvýšení spot eby paliva. Samoz ejm pouze v p ípadech, kdy si idi vysta í s režimem konstantní rychlosti nap . 120 km/h p i 3000 min-1, k jejíž udržení bude sta it zatížení nep ekra ující 50 %, kde je z tabulky itelný nulový nár st vst ikované dávky paliva. Proti tomu, pokud bude idi využívat maximální výkonový potenciál motoru, z tabulky jasn vyplívá, že musí nutn dojít ke zvýšení spot eby, protože bylo v této oblasti zvýšeno množství vst ikovaného paliva.

55


.2



Tab. . 15: Nam ené hodnoty po zm n maximální dávky paliva

Nam ené hodnoty potvrzují, že na zvýšení výkonu a kroutícího momentu motoru má st žejní vliv množství vst ikovaného paliva. To vyplívá z fyzikálních zákon p em ny energie obsažené v palivu na kone nou mechanickou práci. Ty se neztotož ují s myšlenkou zvýšení výkonu motoru, ani s mnohokrát zmi ovaným snížením spot eby paliva. To by nutn znamenalo zvýšení ú innosti motoru, k emuž t žko p isp je jakákoli úprava v ízení motoru.

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1000

1500


2000

2500

3000

3500

.2

4000

300 270 240 210 180 150 120 90 60 30 0 4500


výkon [kW]

Nam

-1

otá ky [min ]

Graf . 14: Nam ená vn jší otá ková charakteristika po úprav maximální dávky paliva

Z tabulky m ení . 15 a graf

. 14 a 15 plyne zvýšení maximální hodnoty výkonu

motoru na 88,52 kW, což p edstavuje nár st o 9,3 % v i hodnot udávané výrobcem a 109,8 % námi zm ené hodnoty. P vodní nebo vyšší hodnota maximálního výkonu je po této úprav k dispozici v otá kovém rozsahu 3000 ÷ 4300 min-1.

56


.2

100

výkon [kW]

90 80 70 60 50 40 30 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

-1



Graf .15: Porovnání pr b hu výkonu p ed a po úprav maximální dávky paliva

V grafu . 16 porovnání pr b h kroutících momentu p ed a po úprav je patrný

nár st kroutícího momentu v celém rozsahu otá ek. Maximální hodnota kroutícího momentu se zvýšila z 250,16 Nm na 282,70 Nm, což p edstavuje nár st 13 %. Pokud by byla srovnávána tato nam ená hodnota s parametry udávanými výrobcem, p esáhne nár st hodnotu 20 %. Hodnota p vodního zm eného kroutícího momentu a vyšší je te k dispozici v širokém intervalu otá ek od 1700 min-1 do 3300 min-1. Vzhledem k vysokému nár stu od spodních otá ek se p i m ení na válcovém dynamometru projevuje vozidlo subjektivn jako mnohem siln jší a ochotn jší „jít za plynem“.

Porovnání pr b h kroutícího momentu sériové verze a po úprav

.2


300 270 240 210 180 150 120 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-1


Úprava . 2

Graf .16: Porovnání pr b hu kroutícího momentu p ed a po úprav maximální dávky paliva

57

5000

Vst ikování paliva p i áste ném zatížení úprava . 1 Poslední samostatná úprava, která byla provedena na testovaném vozidle, respektive jeho ídící jednotce, je úprava velikosti vst ikované dávky paliva p i áste n sešlápnutém pedálu akcelerace. Tato úprava by se op t nem la vzhledem k použité metod m ení nijak výrazn projevit. Zm na by se mohla ve výsledcích projevit pouze zvýšeným kroutícím momentem v nízkých m ených otá kách, které jsou na hranici 1500 min-1 a které byly jsou navrhovanou úpravou dot eny. Obrázek . 43 zobrazuje p vodní nastavení hodnot a je vn m erven ozna ena oblast, ve které se vst ikuje maximální dávka paliva. Pro srovnání je vybarvena oblast v tabulce . 16, která byla rozší ena na hodnoty p vodní maximální vst ikované dávky paliva nebo vyšší. P vodní oblast 1500÷2700 min-1 p i zatížení 92 a 100 % se rozší ila na oblast 1500÷4000 min-1, p i emž se za átek posunul na hranici 75% zatížení.

Obr. .42: Datové pole vst ikování paliva p i áste ném zatížení v 2D grafu

58

Obr. . 43: Datové pole hodnot p vodního nastavení v ídící jednotce

zatížení [%] 8 17 25 33 42 50 58 67 700 40 40 40 40 42 43 43 45 800 34 36 37 41 45 47 48 49 900 34 36 37 41 45 49 50 51 1000 34 36 38 40 44 48 53 54 1100 31 34 37 39 42 47 53 55 1300 27 31 35 39 42 46 50 56 1500 24 28 32 37 40 46 49 57 1700 21 26 30 36 40 45 49 57 1900 21 25 29 34 39 44 49 58 2100 19 24 28 33 39 44 50 60 2400 19 24 27 33 38 44 51 61 2700 18 23 27 32 39 45 51 62 3100 18 22 26 33 40 46 51 62 3500 18 21 24 32 37 43 50 60 4000 17 20 24 32 37 43 49 60 4500 11 13 19 23 27 32 34 43 Tab. . 16: Hodnoty datového pole po úprav . 1 otá ky [min]

59

75 47 50 53 57 59 60 62 65 65 65 68 68 69 69 69 48

83 50 53 53 59 60 62 65 66 67 67 69 69 70 71 71 49

92 51 54 54 60 62 64 67 67 69 69 71 71 72 73 74 51

100 52 54 55 60 63 64 68 68 70 72 73 73 74 74 76 54

Na obrázku . 44 jsou pro up esn ní uvedeny hodnoty navrhovaného zvýšení, které jsou zapo teny v tabulce . 16. Z nár stk je patrné, že se p i úpravách zachovává sm r r stu z p vodních dat použitých v ídící jednotce automobilu. Spodní pásmo volnob žných a lehce zvýšených otá ek není t eba nijak upravovat, protože se v nich automobil p i b žné jízd tém

nevyskytuje. Jsou to v podstat rozjezdové otá ky, ve kterých by zvýšení vst ikované

dávky p i zachovaném množství plnícího vzduchu zvyšovalo kou ivost motoru, což je nežádoucí úprava.

Obr. . 44: Navrhované hodnoty navýšení p i úprav paliva p i áste ném zatížení


.1



Tab. . 17: Nam ené hodnoty po zm n dávky paliva p i áste ném zatížení

60


.1

90

300

75

250

60

200

45

150

30

100

15

50

0

0

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000


výkon [kW]

Nam

4500

-1

otá ky [min ]

Graf . 17: Nam ená vn jší otá ková charakteristika po úprav dávky paliva p i áste ném zatížení

P i m ení s pam mi obsahujícími úpravu . 1 vyšla jako první hodnota kroutícího momentu 233,90 Nm, což je tém

na hranici výrobcem udávané hodnoty. Pravd podobn

v tomto bod došlo ke se tení dvou aspekt . Jednak bylo rychlého nár stu z po átku m ení dosaženo provedenou úpravou, kdy byla navýšena p vodní vst ikovaná dávka o 1,6 ÷ 3,0 %. V tší podíl má na této skute nosti spíše vliv metody m ení a fakt, že došlo k ustálení stavu na válcovém dynamometru nezvykle pozd , poprvé za celé m ení za hranicí 1600 min-1. Vezme-li se v úvahu s jakým koeficientem v této oblasti nar stá kroutící moment u vzn tových motor , nevybo uje zm ená hodnota nijak z normálu. Porovnání pr b h výkonu sériové verze a po úprav

.1

90

výkon [kW]

80 70 60 50 40 30 1500

2000

2500

3000

3500

4000

-1



Graf .18: Porovnání pr b hu výkonu p ed a po úprav dávky paliva p i áste ném zatížení

61

4500


300

Porovnání pr b h kroutícího momentu sériové verze a úpravy . 1

270 240 210 180 150 120 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-1


Úprava . 1

Graf . 19: Porovnání pr b hu kroutícího momentu p ed a po úprav dávky paliva p i áste ném zatížení

Grafy pr b h obou m ených veli in kopírují k ivky nam ené se sériovými daty. Nam ená k ivka výkonu motoru je ve své st ední ásti cca 2 ÷3 % pod k ivkou p vodní, což je ale zp sobeno vlivem teploty motoru a chladící kapaliny. P i m eních se provedl test, který tento fakt potvrdil. Pokud se provedla dv m ení po sob , došlo ke znatelnému poklesu m ených hodnot a to dokonce o tém

deset procent. D ležitý je samoz ejm i proudící

vzduch od ventilátoru, který má chladit mimo motoru i mezichladi stla eného vzduchu z turbodmychadla. Jeho chladící výkon se snižuje s dobou m ení, kdy musí p ekonávat stále vzr stající teploty.

Celková úprava úprava . cel Všechny doposud provedené úpravy se spojily do jedné a byly naprogramovány do pam tí. Tato úprava by m la vyjít jako nejvýkonn jší s o ekávaným nár stem výkonu až 20 % a kroutícího momentu cca 25 %. Spln nou podmínkou pro seriozní úpravu, na rozdíl od výše popsaných PowerBox , je zachování vnit ních kontrolních proces chodu motoru. ídící jednotce z stala zachována obranná funkce snížení výkonu p i kritických situacích, takže vlivem úprav nem že dojít ke zni ení motoru.

62

P i m ení došlo v oblasti necelých 4000 min-1 k výpadku výkonu. ídící jednotka p erušila dodávku paliva a tím se p erušilo i m ení. Po p ipojení diagnostiky KTS 650 jsme vy etli pam

závad, kde byly zapsány dv chyby. První z nich - íslo 463A: ídící jednotka motoru uzav ena a druhá 4631: Servopohon ídící ty e/vst ik. erp. Regula ní rozdíl (viz. obr. . 45). Druhou chybu iniciovalo rozd lovací erpadlo, které nebylo schopné v daném moment vst íknout požadovanou dávku paliva, která byla se ocitla nad povolenou mezí. Chybová hlášení byla z pam ti závad vymazána a poté byla zkontrolována teplota

Obr. . 45: Displej diagnostiky KTS 650 s vý tem chyb

motoru, která po neúsp šn provedeném m ení byla 93°C. To byl pravd podobn p vod neúsp chu, protože vlivem vysokého nár stu výkonových parametr došlo i ke výrazn jšímu nár stu teploty a následnému zásahu ídící jednotky. Z výše zmín ného popisu lze vyvodit záv r, že výkon externího ventilátoru, který byl k dispozici v laborato ích VOS Záb eh, je nedostate ný. P istoupilo se k omezení rozsahu m ených otá ek, aby se automobil nedostal k hranici, na které se p i prvním m ení vyskytl problém. Po dob nezbytn nutné na ochlazení motoru se snížil rozsah m ení o 700 min-1. M ený otá kový rozsah byl tedy po úprav 1500 ÷ 3700 min-1. Následující m ení prob hlo úsp šn a naplnily se po áte ní p edpoklady o nár stu obou m ených veli in. Tabulka . 18 zobrazuje nam ené výsledky.

Nam ené hodnoty po celkové úprav otá ky motoru [min-1] výkon [kW] 1538 40,14 2168 71,94 2715 86,59 3215 93,04 3704 92,81

výkon [k] 53,83 96,47 116,12 124,76 124,45

Tab. . 18: Nam ené hodnoty po celkové úprav

63

kroutící moment [Nm] 249,18 316,86 304,54 276,39 239,31

ená vn jší otá ková charakteristika po celkové úprav

. Cel

98,00

350,00

84,00

300,00

70,00

250,00

56,00

200,00

42,00

150,00

28,00

100,00

14,00

50,00

0,00

0,00

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000


výkon [kW]

Nam

4500

-1

otá ky [min ]

Graf . 20: Nam ená vn jší otá ková charakteristika motoru po celkové úprav

Porovnání pr b h výkonu sériové verze a po celkové úprav

100

výkon [kW]

90 80 70 60 50 40 30 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-1

otá ky [min ] Úprava . Cel


Graf . 21: Pr b h výkonové k ivky celkové úpravy v porovnání s p vodním nastavením ídící jednotky

Z tabulky výsledk i graf jasn vyplívá nár st výkonu a kroutícího momentu v celém rozsahu m ení. Maximální hodnota výkonu motoru se posunula z p vodních 4000 min-1 na 3215 min-1, kde bylo nam eno 93,04 kW. To je o 15,3 % více, než bylo dosaženo p i m eních se sériov nastavenými daty. Celý pr b h výkonové k ivky má plynulejší nár st bez viditelného poklesu v oblasti st edních otá ek.

64

Porovnání pr b h kroutícího momentu sériové verze a po celkové úprav 330


300 270 240 210 180 150 120 1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

otá ky [min -1]


Úprava . Cel

Graf . 22: Pr b h k ivky kroutícího momentu celkové úpravy v porovnání s p vodním nastavením ídící jednotky

Špi ka kroutícího momentu z stala zachována v oblasti shodných otá ek. Dosáhla na hodnotu 316,86 Nm. To p evyšuje nam enou hodnotu sériové verze o 26,7 %. Hodnotu udávanou výrobcem p evyšuje dokonce tém

o 5 %. Nejmarkantn jší nár st je z grafu . 22

patrný v oblasti maximální hodnoty a pokra uje p es oblast st edních otá ek až ke hranici 3500 min-1, od které se za íná diference snižovat.

65

M ení kou ivosti vzn tových motor Emise vzn tových motor v podob kou ivosti jsou pozorovatelné i pouhým lidským okem. Škodliviny tvo í p ibližn 0,3 % objemu ve výfukových plynech vzn tových motor . Rozd lují se na škodlivé a neškodlivé složky neškodlivé 76 % dusíku N2 9,7% kyslíku O2 7% oxidu uhli itého CO2 7% voda H2O složky škodlivé 0,15% oxid dusíku NOX 0,05% oxidu uhelnatého NO 0,05% pevných ástic 0,03% uhlovodík HO 0.02% oxidu si i itého SO2 Pojem škodlivý, respektive neškodlivý, je t eba brát s ur itou významovou rezervou. Nap . CO2 je uvád n jako složka neškodlivá, nicmén je obecn známo, že se významn podílí na tvorb takzvaného skleníkového efektu. Existují t i metody pro m ení kou ivosti : Filtra ní, Hmotnostní a Opacimetrie.

Filtra ní metoda Dvoufázová metoda, kdy se odebere vzorek výfukových plyn vozidla p i definovaném b hu motoru, který se poté vyhodnocuje v externím optickém za ízení. Je založena na zachycení ástic kou e na filtra ním papí e. P es n j se prosává vzorek výfukových plyn o p esn definovaném objemu a rychlosti proud ní. Vyhodnocení se provádí opticky podle stupn z ernání filtra ního papíru porovnávací metodou, kdy se porovná množství sv tla pohlceného p i pr chodu použitým filtrem a filtrem nepoužitým. Stupe z ernání Bn se uvádí v jednotkách Schwarzungszahl - SZ. Pro dynamické m ení spalovacích motor je tato metoda nevhodná a v praxi se p i m ení kou ivosti naftových motor nepoužívá.

66

Hmotnostní m ení koncentrace ástic P ed za átkem m ení se zváží nepoužitý filtra ní element. Provede se zkouška motoru a po ní se provede op tovné zvážení nyní již použitého filtra ního elementu. Hmotnostní koncentrace ástic v analyzovaném vzorku c se stanoví jako podíl rozdílu hmotností filtra ního elementu M2 po a M1 p ed m ením a objemu V prosátého množství výfukových spalin.

c=

M 2 − M1 V

[14]

Opacimetrie Jednofázová metoda, založená na p ímém zjišt ní pohltivosti sv tla, na principu BehrLambertova zákona, tj.principu sloupcem výfukových plyn definované délky. M í se pohltivost sv tla, tedy opacita.Z toho je odvozen název pro p ístroj na m ení - Opacimetr. Opacitometr je vybaven m ící komorou, na jejímž jednom konci je lampa jako zdroj sv tla a na druhém je fotodioda jako detektor. Fotodioda m í kolik sv tla z lampy projde p es výfukové plyny v komo e. Stupnice pohltivosti je od 0 do 100 procent, p i emž 0 znamená žádný kou a 100% znamená, že neprošlo žádné sv tlo. Záleží také na ví ení a rozptylu uvnit komory, které pak ovliv ují absorpci sv tla. Krom pevných ástic zbarvujících kou

ern ,

zp sobují pohlcení sv tla ješt kapi ky mazacího oleje. Ten zbarvuje výfukový kou do modra. 1 - zdroj sv tla 2 - m ící trubice 3 - ventil 4 - fotodioda 5 - miliampérmetr 6 - potenciometr 7 - ventilátor Obr. . 46: Schéma opacimetru [14] -p evzato z p ednášek technické diagnostiky CZU, Ing. Petr Pexa PhD

Zmín né metody mají spole nou nevýhodu. Není možné nam ené hodnoty kou ivosti vztahovat k výkonovým parametr m m ených vozidel.

67

P i m ení emisí na stanicích technické kontroly se využívá m ení opacimetrie metodou volné akcelerace. Spo ívá v rychlém p echodu z b hu naprázdno na maximální dodávku paliva. Zaznamenává se maximální hodnota kou ivosti. M ení se opakuje 5x za sebou. Za výsledek se po ítá pr m rná hodnota z posledních 4 m ení, p i emž první nepo ítané se považuje za proplachovací. Stupnice ukazovacího p ístroje je lineárn rozd lena na 100 dílk HSU - Hatridge Smoke Unit. Z údaje stupnice se vypo ítá sou initel absorpce k [m-1] podle vztahu:

k=−

kde:

1 N ln 1 − , L 100

[14]

L je ú inná dráha sv telných paprsk procházejících výfukovými plyny N je lineární stupe absorpce sv tla , údaj z opacimetru

68

M ení kou ivosti na testované Škod Octavii V laborato ích SOU Záb eh na Morav byl k dispozici diagnostický tester Bosch FSA 750 s p ipojeným modulem opacimetru RTM 430 pro m ení kou ivosti vzn tových motor . RTM 430 se podle výrobce vyzna uje vysokou p esností práv díky optimálnímu proud ní v m ící komo e. Je osazen magnetickým uchycením vysíla e

Obr. . 47: Opacimetr RTM 430

a p ijíma e, které umož ují rychlé išt ní m ící komory. Modul m í kou ivost v rozsahu 0 – 100 % s rozlišením 1 %. Koeficient absorpce k je v rozsahu 0 – 10 m-1 s rozlišením 0,01 m-1. M ení je možné do maximální hodnoty teploty na odb rové sond 250°C, p i emž na vstupu do opacimetru nesmí být teplota vyšší než 200°C. Ke snímaní otá ek byly použity induk ní klešt se sníma em zvln ní nap tí na alternátoru . Legislativa ur uje pro m ení kou ivosti vzn tových motor výše uvedenou metodu volné akcelerace. Ta ovšem nezohled uje zatížení motoru. D vodem je vysoká po izovací cena válcových dynamometr a fakt, že by jím musela být vybavena každá stanice technické kontroly, kde by cht li emise vzn tových motor m it. Pro naše m ení je však mnohem zajímav jší m it kou ivost sou asn s vn jší otá kovou charakteristikou motoru.

69

M ení kou ivosti p i zát ži se sériovými daty První m ení prob hlo se sériovou pam tí p i standardních podmínkách testování. Do výfukové trubky se zavedla odb rová sonda z opacimetru, který byl p ipojen na m ící stanici. P ipojil se sníma otá ek v podob induk ních kleští a sou asn se startem výkonového m ení se spustila emisní analýza. Ta se zaznamenávala do grafu, jehož pr b h byl viditelný na monitoru, otá ky motoru v min-1

Obr. . 48: Testovací vozidlo p i m ení kou ivosti

(modrá k ivka), v rozsahu od 0 do 6000 a kou ivost motoru v m-1(zelená k ivka), v rozsahu od 0 do 10, ob veli iny v závislosti na ase. Bohužel nem la emisní stanice jiný výstup než tišt ný pr b h v podob grafu. Nejvyšší kou ivost 1 m-1 dosáhl motor ve chvíli, kdy ho p ibrz ovala automatická brzda na úrovni cca 3500 min-1. Z grafu je z ejmé, že krom tohoto stavu se kou ivost držela v rozmezí od 0,3 do 0,7 m-1. Pr b h každé zkoušky je zaznamenán na dvou obrazovkách (tedy dvou vytišt ných stránkách), protože m ení bylo delší než 60 sekund, což je rozsah jedné obrazovky.

Obr. . 49:Pr b h otá ek motoru a kou ivosti p i m ení sériové verze

70

M ení kou ivosti p i zát ži s pam tí úpravy . 1 Pro porovnání vlivu n kterých upravovaných parametr byla zm ena kou ivost motoru p i zatížení, kdy byla ídící jednotka osazena pam mi s úpravou . 1 – zm na vst ikované dávky paliva p i áste ném zatížení. Zkoušená varianta m la data upravená pouze pro áste n sešlápnutý pedál akcelerátoru. Taková fáze se b hem m ení kou ivosti metodou volné akcelerace nevyskytuje, z ehož plyne p edpoklad, že provedené m ení nevykáže žádné výrazné zm ny oproti p edchozímu m ení sériové verze.

Obr. . 50: Pr b h otá ek motoru a kou ivosti p i m ení úpravy . 1

Po po áte ních výkyvech p i p e azování na pátý rychlostní stupe p ed p ibrzd ním vozidla na válcovém dynamometru došlo k zakolísání, kdy hodnota kou ivosti dosáhla tém na hranici 4/3 m-1. V prvních m ených otá kách, tj. cca 1600 min-1, se zvýšila hodnota kou ivosti na hodnotu 1 (m-1). To byla nejvyšší hodnota kou ivosti v celém pr b hu m ení. B hem ostatních režim se hodnota kou ivosti držela velice obdobn jako v p edchozím m ení (sériové verze) v rozmezí 0,3 ÷ 0,7 m-1. V oblasti st edních a zvýšených otá ek, tzn. 2500 ÷ 4000 je pr b h kou ivosti dokonce plynulejší než u sériové verze.

M ení kou ivosti p i zát ži s pam tí celkové úpravy Pro m ení kou ivosti je st žejní verze datových polí po celkové úprav , p i které bylo dosaženo nár stu výkonu o 15,3 % a kroutícího momentu s nár stem 26,7 % v i verzi, která se podrobila m ení kou ivosti jako první. Kv li vzniklým problém m na m ícím stanovišti se nepoda ilo nam it kou ivost této datové verze metodou volné akcelerace, jež by byla d ležitým lánkem p i celkovém porovnání. Prokazateln jší a transparentn jší je p esto kontinuální m ení kou ivosti p i zát ži, které nam eno bylo. To prokázalo po úprav vysoké 71

zvýšení kou ivosti. Již na po átku m ení po p e azování p evodových stup

stoupla

kou ivost na 1,5 m-1. P i ustálení motoru na otá kách 1600 min-1 byla kou ivost tém

na

stejné hodnot jako p i m ení sériové verze.

Obr. . 51: Pr b h otá ek motoru a kou ivosti p i m ení celkové úpravy

B hem brzd ní vozidla ve 2200 min-1 vystoupala kou ivost z po áte ní hodnoty 1,4 m-1 na tém

dvojnásobek. Ve t etím m eném bod (2600 min-1) nastal zvrat, kdy prudce

stoupala kou ivost za hranici rozsahu nastavení m idla, která je 10 m-1. Rozsah m idla není v tší, protože se používá pro m ení p i legislativn dané zkoušce volnou akcelerací, kde vozidla b žn dosahují maximální kou ivost 3 m-1. Nad hranicí rozsahu m idla se kou ivost motoru po úprav držela i p i tvrtém bod m ení na válcovém dynamometru. P i 3400 min-1 kou ivost poklesla pod hodnotu 6,6 m-1. Do konce provád ného m ení , tedy otá ek motoru 4000 min-1, kou ivost postupn klesala k hodnot 4 m-1. M ení potvrdilo p vodní tvrzení, že se vzr stající dávkou paliva stoupají emise výfukových plyn . Z tabulky . 16, která popisuje zvýšení vst ikované dávky paliva p i maximálním zatížení, je patrné, že práv v oblasti maximálních vst ikovaných dávek paliva ( procentuální zvýšení proti p vodním hodnotám v rozmezí 12 ÷ 16 % ) došlo k nár stu kou ivosti za hranici m eného rozsahu. Tato oblast je zárove oblastí maximálního nár stu výkonu motoru. M ené výsledky dokazují, že p i výrazném zvyšování výkonových parametr motoru, kdy je jednozna n jedinou cestou zvýšení vst ikovaného množství paliva, dochází zákonit ke zvyšování emisí výfukových plyn . Podle dosavadních zkušeností s úpravou stejného motoru, p i zvýšení výkonu až na 108 kW (což p edstavuje nár st 33 %) upravené vozidlo prošlo legislativn danou zkouškou

72

m ení emisí vzn tového motoru - kou ivosti. Nam ena byla jen lehce zvýšená kou ivost 0,6 m-1. Limit kou ivosti daného motoru p i zkoušce volnou akcelerací je 1 m-1.

Ov ení metody m ení kou ivosti volnou akcelerací M ení kou ivosti vzn tových motor metodou volné akcelerace je závislé na mnoha aspektech. Nap . v p ípad , kdy bylo vozidlo používáno p evážn v m stském provozu, bývá kou ivost p i m ení zvýšená v tšinou nad meze povolené normou. Je to dáno tím, že vozidlo není v provozu ve vysokých otá kách a saze z výfukových plynu se usazují ve výfukovém potrubí. Je zapot ebí takové vozidlo p ed m ením projet p i vysokých otá kách a s astým zrychlováním, aby se usazené saze z výfukového potrubí odstranily. Rovn ž záleží na dob , za kterou se vozidlo dostane z volnob žných otá ek do p eb hových a rychlosti sešlápnutí akcelerátoru vozidla. Na tu byl zam en test, který byl proveden v Bosch Cars servisu v Liberci. Na vozidle Škoda Octavia 1,9 TDI 81 kW AHF se m ila klasická zkouška emisí, tak jak probíhá p i m ení pro STK.

M ení . 1 M ení prob hlo s okamžitým, co možná nejrychleji sešlápnutým pedálem akcelerátoru. První proplachovací m ení bylo shodné s ostatními, což potvrzuje, že vozidlo nem lo výfukový trakt zanesený sazemi. V nastavení m ení byla zadána doba m ení v p eb hových otá kách 1 s. Doba vyto ení motoru do p eb hových otá ek byla u všech ty ech m ení v rozptylu 0,3 s. Dobu p i okamžitém sešlápnutí pedálu nelze p i m ení ovlivnit, je dána nastavením motoru a jeho konfigurací.

Obr. . 52: Výsledky z m ení kou ivosti . 1 na emisní stanici

73

Na obrázku . 52 jsou nam ené výsledky. Výsledná kou ivost ze ty po sob jdoucích m ení vyšla 0,3 m-1, což bylo ve stanoveném limitu. Rozp tí hodnot kou ivosti, které nesmí být více než 0,25 m-1, s hodnotou 0,06 m-1, dané norm také vyhovuje.

M ení . 2 M ení prob hlo za shodného nastavení emisní stanice. Pouze se zm nila doba a styl sešlápnutí pedálu akcelerátoru, která m že být obsluhující osobou ovlivn na. Nam ené hodnoty jsou na obrázku . 53.

Obr. . 53: Výsledky z m ení kou ivosti . 2 na emisní stanici

Motor vykázal 50% kou ivost oproti prvnímu m ení. Bylo nam eno 0,15 m-1. Rozptyl nam ených hodnot byl také polovi ní. Doba vyto ení motoru se lišila až o 1,61 s. Automobil zkouškou emisí prošel jako vyhovující.

M ení . 3 Poslední m ení bylo provedeno se zm nou nastaveni doby udržení motoru v p eb hových otá kách z 1 na 5 s, op t s okamžitým sešlápnutím pedálu akcelerátoru. Prodloužením doby m ení v p eb hových otá kách se zvyšuje možnost nam it zvýšenou kou ivost. B hem zkoušky se vždy m í nejvyšší hodnota. Jednotlivá m ení od sebe mají

74

daný rozestup min.15 vte in. Ten je nastaven, aby bylo možné prokázat p ípadný únik paliva

na trysce vst ikova e. Výsledky jsou na obrázku . 53. Obr. . 54: Výsledky z m ení kou ivosti . 3 na emisní stanici

Nam ené hodnoty jsou tém

shodné s prvním m ením. Prodloužená doba

v p echodových otá kách prokázala minimální zvýšení kou ivosti o 0,01 m-1. Zvýšil se rozptyl jednotlivých hodnot kou ivostí na 0,1 m-1. Výsledky všech t ech m ení jsou porovnány v tabulce . 19. m ení . 1 me ení . 2 m ení . 3 Výsledná kou ivost [m] 0,30 0,15 0,31 Rozp tí hodnot kou ivosti [m] 0,06 0,06 0,10 Pr m rná doba p eb hu [s] 1,40 3,78 1,40 20,00 10,00 20,70 Procentuální podíl v povolené hodnoty kou ivosti [%] Tab. . 19: Srovnání nam ených výsledk p i m ení kou ivosti metodou volné akcelerace

75

Záv r V práci je popsán motor typu AHF 1.9 TDI 81 kW, který byl použit v testovaném automobilu Škoda Octavia první generace. Je analyzováno jeho elektronické ízení, v obvodu zapojená idla, spína e a ak ní leny, které se podílí zp tnou vazbou na regulaci b hu motoru. Dále jsou uvedeny prokázané závady ve spalovacích prostorech po neodborných úpravách motor metodami celoplošn navýšené dávky paliva apod. V experimentální ásti je nejprve zkontrolován stav vozidla, aby provád né zm ny nebyly zkresleny n jakou mechanickou i jinou závadou. Vozidlo bylo podrobeno diagnostice, která zprvu neprokázala závady žádné, nicmén se p i prvním m ení sériového nastavení ídící jednotky závada prokázala. Byl nam en výkon pouhých 47 kW oproti výrobcem udávaných 81 kW. Po vým n sníma e množství nasávaného vzduchu byly nam ené výsledky tém tedy tém

dokonalé. Maximální výkon dosáhl na hodnotu 80,67 kW,

p esn na hodnotu udávanou výrobcem a kroutící moment 250,16 Nm byl

dokonce o 6 % nad údaji výrobce. Jedna kapitola je v nována programu ECM 2001, ve kterém byly zm ny provedeny. Dále se p istupuje k základním úpravám, kterých je pro zvýšení výkonových parametr motoru popsáno a zm eno p t: zm na dat omezova e kroutícího momentu motoru, zm na tlaku turbodmychadla, zm na rychlosti reakce p i sešlápnutí akcelerátoru, zm na maximální dávky paliva a zm na vst ikování paliva p i áste ném zatížení. Vliv všech zm n na pr b h vn jší otá kové charakteristiky byl podroben m ení na válcovém dynamometru. Výsledky se vždy porovnávaly s p vodní nam enou charakteristikou, eventuáln pak s charakteristikou udávanou výrobcem. Následovalo m ení poslední celkové úpravy, které obsahovalo p vodních p t úprav dohromady. Tato úprava byla považována za finální a optimální pro zlepšení pr b hu kroutícího momentu a výkonu motoru. V obou oblastech bylo dosaženo velmi dobrých výsledk . Motor vykazoval po úprav hodnotu maximálního výkonu 93,04 kW již p i otá kách 3215 min-1 a maximální hodnotu kroutícího momentu 316,86 Nm p i otá kách 2168 min-1. Tyto výsledky reprezentují 15,3% a 26% nár st oproti p vodnímu nam enému nastavení (výsledky viz. tabulka. . 20).

76

max. výkon p i ot. [kW/min-1] max. kroutící moment p i ot [Nm/min-1] údaje výrobce 81,00 / 4150 235 / 1900 m ení sériového nastavení 80,67 / 4024 250,16 / 2213 m ení po celkové úprav 93,04 / 3215 316,86 / 2168 Tab. . 20: Tabulka dosažených výsledk zvýšení výkonových parametr

M ení se neobešlo bez potíží a jedním z hlavním d vod , který vedl k odchylkám a v p ípad posledního m ení dokonce k odstavení motoru ídící jednotkou byla teplota chladícího vzduchu na pracovišti. Bylo sice použito externího ventilátoru, ale ten nedokázal zásobit motor dostatkem chladného vzduchu, který by byl p i testování za provozu p i rychlosti 170 km/h, dosažené na zkušebním stanovišti, mnohem vyšší. Tento problém však doprovází obdobná m ení zcela b žn a jen ty nejlepší laborato e jsem schopny zajistit dostatek vzduchu n kolika výkonn jšími ventilátory. Teplota motoru byla tedy d vodem nastavení 6 bod m ení p i každé charakteristice. Pro p esn jší pr b h by bylo vhodn jší nastavit bod více, ale v daných podmínkách by neúm rn stoupala teplota motoru a nasávaného vzduchu a tím by došlo k ješt výrazn jším zkreslením. Pro m ení emisí výfukových plyn na STK je dána zkouška metodou volné akcelerace. Ta je ovšem m ena bez zát že, což nem že vystihnout reálný provoz automobilu. Proto bylo p i m ení kou ivosti testovaného vzn tového motoru použito kontinuálního m ení p i zát ži, které jasn prokázalo nár st kou ivosti po celkové úprav . Nár st p esn kopíruje provedené zm ny v maximální dávce paliva. M ení kou ivosti samotné úpravy dávky paliva p i áste ném zatížení neprokázalo žádný vliv. Tato skute nost je dána metodou m ení, která byla aplikována p i maximálním zatížení. To potvrzuje myšlenku, že p i podrobném zkoumání by bylo t eba nastavit n kolik testovacích režim , které by pokryly veškeré reálné provozní režimy. Provedená m ení jasn dokázala, že není možné udržet i dokonce snížit emise výfukových plyn p i spálení v tšího množství paliva, pot ebného k nár stu výkonových parametr , což je úpravci mnohdy reklamováno. V záv ru je provedeno m ení, které zkoumá initele ovliv ující standardní m ení kou ivosti metodou volné akcelerace. Byl prokázán dvojnásobný rozdíl mezi m ením s pozvoln jším sešlápnutím akcelerátoru (kou ivost 0,15 m-1) a sešlápnutím s maximální intenzitou (kou ivost 0,3 m-1). Hlavním p ínosem této práce je popis problematiky, které doposud nebyla v nována velká pozornost ze strany odborník , kte í by svým v deckým pohledem pomohli vysv tlit mnohá úskalí a polopravdy, jež jsou doprovodným jevem mýtu zvaného chiptuning. Práce 77

podává ucelené nezaujaté shrnutí informací o podstat softwarových úprav v datových polích, v etn ov ení zm n na válcovém dynamometru a posouzení vlivu na jednu z nejd ležit jších sou ástí vývoje automobilových motor – emise výfukových plyn . S p ihlédnutím k situaci na trhu s chiptuningem lze vyvodit jedno v zásad prosté ešení, kterým by se docílilo nejen spokojenosti v tšiny zákazník , ale i kontroly výrobc vozidel nad v tšinou svých produkt , u kterých po neodborných úpravách zaznamenávají majitelé spíše než avizované zvýšení výkonu a kroutícího momentu zbyte n velkou spot ebu paliva a hustý kou z výfukového potrubí. Každý automobilový výrobce by m l dát ve svých autorizovaných prodejnách a servisech možnost výb ru z n kolika nastavení ídících jednotek, aby lépe vyhov li r znorodým požadavk m svých zákazník . N kte í preferují klidnou jízdu s maximálním ohledem na spot ebu paliva, jiní zase touží po vysoké akceleraci a maximální rychlosti. Pokud by tyto zm ny byly stanoveny v rozumném rozmezí, které by nevyžadovalo úpravy a vým ny n kterých mechanických komponent, zamezilo by se nesmyslným praktikám, které jsou dnes bohužel b žné. Pat í mezi n nap íklad nesmyslné odpojení EGR ventilu místo jeho vým ny nebo vy išt ní, za p edpokladu zvýšení maximálního výkonu. Dále je vhodné zmínit odporové mezi lánky, které zkreslují signál vedoucí do ídící jednotky a tím um le zvyšují vst ikované množství paliva, apod. Pravd podobn lze konstatovat, že sotva n která firma zabývající se softwarovými úpravami motor má takové zkušenosti a zázemí jako vývojová centra automobilových výrobc . Ta jsou schopna úpravy nejen navrhnout, ale i otestovat v pln vybavených laborato ích i na testovacích okruzích.

78

Seznam použíté literatury [1]. Automobilová elektronika 3., Systémy ízení motoru a p evod , František Vlk, Brno: Vlk, 2006. [2]. Elektronické systémy motorových vozidel 1, 2, František Vlk, Brno: Vlk, 2002. [3]. Zkoušení a diagnostika motorových vozidel, František Vlk, Brno: Vlk, 2005. [4]. Diesel-engine management: [systems and components], Robert Bosch GmbH 4th edition, Robert Bosch: Wiley, 2005. [5]. Handbook of automotive powe elektronics and motor drivers, edited by Ali Emadi, Boca Raton: Tayler & Francis, 2005. [6]. Understanding automotive electronics, Ribebens, 6th edition. [7]. Auto Expert, lánek Jak na Chiptuning 1, 2, Praha: Autopress, 2007. [8]. Dílenské u ební pom cky Škoda Auto16, 22, Škoda Auto a. s., Mladá Boleslav: 1999. [9]. MM racing chiptuning [online]. Dostupné z http://www.mmracing.sk/. [10] Cimbu autosport [online]. Dostupné z http://www.cimbu.cz/. [11] Sportmotor [online]. Dostupné z http://www.sportmotor.cz/. [12] OpenEcu [online] Dostupné z http://www.openecu.org/. [13] OBD-2 a V.A.G. automobilová diagnostika [online]. Dostupné z http://obd.ec.cz/. [14] P ednáška z technické diagnostiky CZU, ing. Petr Pexa PhD. [online]. Dostupné z .

79

Seznam p íloh P íloha . 1 1. strana - Funk ní schéma ízení systému p ímého vst ikování motoru 1.9 TDI 81 kW 2. strana – Sou ásti funk ního schématu P íloha . 2 1. strana – Nastavené konstanty válcového dynamometru 2. strana – Výsledky m ení sériového nastavení s vadným sníma em množství protékající vzduchu 3. strana - Výsledky m ení sériového nastavení s dobrým sníma em množství protékající vzduchu P íloha . 3 1. strana – Výsledky m 2. strana – Výsledky m 3. strana – Výsledky m 4. strana – Výsledky m 5. strana – Výsledky m 6. strana – Výsledky m

ení úpravy . 5 – zm na omezova e kroutícího momentu motoru ení úpravy . 4 – zm na tlaku turbodmychadla ení úpravy . 3 - zm na rychlosti reakce p i sešlápnutí akcelerátoru ení úpravy . 2 – zm na maximální dávky paliva ení úpravy . 1 – zm na vst ikované dávky p i áste ném zatížení ení celkové úpravy

P íloha . 4 1. strana – Výsledky m ení kou ivosti motoru sériového nastavení - 1 ást 2. strana – Výsledky m ení kou ivosti motoru sériového nastavení - 2 ást 3. strana - Výsledky m ení kou ivosti motoru úpravy . 1 – zm na vst ikované dávky paliva p í áste ném zatížení - 1 ást 4. strana - Výsledky m ení kou ivosti motoru úpravy . 1 – zm na vst ikované dávky paliva p í áste ném zatížení - 2 ást 5. strana - Výsledky m ení kou ivosti motoru po celkové úprav - 1 ást 6. strana - Výsledky m ení kou ivosti motoru po celkové úprav - 2 ást P íloha . 5 1. strana – Výsledky m ení kou ivosti metodou volné akcelerace .1 1. strana – Výsledky m ení kou ivosti metodou volné akcelerace .2 1. strana – Výsledky m ení kou ivosti metodou volné akcelerace .3

80

P íloha . 1

1

Sou ásti funk ního schématu A/+ plus akumulátoru F spína pohybu brzdových sv tel F8 spína pohybu pedálu akcelerace F36 spína spojkového pedálu F47 spína brzdového pedálu F60 koncový spína volnob žných otá ek G28 sníma otá ek motoru G62 idlo teploty chladící kapaliny G70 sníma množství nasávaného vzduchu G71 idlo tlaku nasávaného vzduchu G72 sníma teploty nasávaného vzduchu G79 sníma polohy pedálu akcelerace G80 sníma zdvihu jehly G81 sníma teploty paliva G149 sníma polohy regula ního šoupátka J52 relé žhavicích sví ek (motor) J248 ídící jednotka J322 relé ídící jednotky J359 relé 1 žhavící sví ky pro vyh ívaní chladící kapaliny J360 relé 2 žhavících sví ek pro vyh ívaní chladící kapaliny N18 elektromagnetický ventil pro zp tné vedení výfukových plyn N75 elektromagnetický ventil omezování plnícího tlaku vzduchu N79 ventil odv trání sk ín klikového h ídele N108 ventil po átku vst iku N109 uzavírací ventil p ívodu paliva N146 nastavova množství paliva N239 p epínací ventil škrtící klapky Q6 žhavící sví ky (motor) Q7 žhavící sví ky pro vyh ívání chladící kapaliny S… pojistky Další signály A brzdová sv tla B signál spína e pohybu pedálu akcelerace C poloha pedálu akcelerace D signál pro ídící jednotku automatické p evodovky J217 E p ipraveno pro tempomat F signál o otá kách motoru G odpojení kompresoru klimatizace H signál od kompresoru klimatizace p i zapnutí klimatizace (pro zvýšení otá ek volnob hu) J kontrola p edžhavování K signál o spot eb paliva L vedení pro diagnostiku a imobilizér M svorka DF N procesor panelu p ístroj B146 propojení s kladným pólem v kabelovém svazku = vstupní signál, = výstupní signál, = plus akumulátoru, = kostra

2

P íloha . 2

1

2

3

P íloha . 3

1

2

¨ 3

4

5

6

P íloha . 4

1

2

3

4

5

6

P íloha . 5

1

2

3

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA STROJNÍ Katedra vozidel a motor

Recommend Documents