A modern gépjárművek bonyolult rendszerek, amelyek működését számos elektronikus vezérlőegység és mechanikus alkatrész biztosítja. Ahhoz, hogy egy autó hatékonyan és megbízhatóan működjön, elengedhetetlen a motorvezérlő programozásának megértése, valamint a vezérműszíj és vezérműlánc karbantartásának fontossága.
A Motorvezérlő Egység (ECU) Működése és Felépítése
A vezérlőegység szíve a mikrovezérlő (mikrokontroller), amiből akár többet is találunk az elvileg minden külső behatás ellen védő dobozban. A motorvezérlőt a gyártás utolsó fázisában, a jármű felszereltségétől függően programozzák és kódolják fel. Ugyan képtelenség összefoglalóan beszélni a több ezer féle motorvezérlő egységről, több olyan szempont van, ami alapján el lehet indulni: ilyen például a működés logikája. Alapszabály, hogy - amennyire lehet - hibabiztos üzemet kell garantálni a vezetőnek.
Ahogy pl. a motor is, az ECU is jellemezhető mint input és output elemek és folyamatok összességeként. Input elemek például az elsődlegesen szükséges energiaellátó pontok, mint például a testkapcsolatok, az álladó feszültségellátás, vagy a kapcsolt pozitív. A szenzoroktól beérkező analóg feszültségeket a mikrovezérlő nem feltétlenül tudja kezelni, ezért azokat egy A/D átalakító / sokszor a mikrovezérlő része / segítségével digitális kóddá kell alakítani. A legtöbb esetben - még az A/D átalakító előtt - kiegészítő áramkörökre is szükség van, pl. szűrők, diagnosztikai, védő-, ill. feldolgozó áramkörök, stb.
Ugyancsak érdekes a kimenő oldal. Output elemnek számít a legtöbb olyan jellemző, ami az ECU működésének terméke. A feladat annyi, hogy fizikailag is létre kell hozni azokat a célokat, amelyek egyelőre csak mint kimeneti érték szerepelnek a mikrovezérlőben. Vegyük a legegyszerűbb példát: 2 ms ideig ki kell vezérelni egy 1 Ohm ellenállású trafót. Gyors számolással: az elvárás az, hogy a vezérlőegység végfokozata bírja a minimum 20-25 Ampert, ne legyenek gondjai a 300V-os esetleges primer feszültségcsúcsokkal, kapcsoljon villámgyorsan, és lehetőleg ne legyen számottevő átmeneti ellenállása.
Az ECU Fejlődése és Azonosítása
Később megjelentek az első mikrokontrolleres ECU-k, mára a legtöbb alkatrészt SMD (felületszerelt) technológiával ültetik a többrétegű áramköri lapra. A szoftver pedig egyre nagyobb jelentőséggel bír a hardver mellett: amit tíz éve különálló integrált áramkörökkel oldottak meg, az a feladat mára rendszerint a szoftverre van bízva. A mai ECU-k közös vonása a nagyfokú integráltság, a csökkenő méret. Egy korszerű motorvezérlő egység, maga az elektronika egy mobiltelefonnál jóval kisebb méretű. Már a mai technológiai szinten is maga az elektronika kisebb, mint a - jelen esetben - 2x64, azaz 128 lábas két csatlakozó együttes mérete. (Ne feledjük: a kocsi kábelkötegének ide csatlakozó része szükségszerűen nagyobb, mint az ECU csatlakozóinak mérete.)
Néhány szó a vezérlőelektronikák azonosításáról. Szerencsére az európai piacvezető Bosch rendszere átlátható, logikus felépítésű. Mint minden, ennél a cégnél előállított alkatrész esetében egy tíz karakterből álló számsorozat alapján lehet azonosítani az ECU-t. Esetenként megtaláljuk még a címkén az autógyár saját azonosító számát is. Pl: Bosch 0 261 200 372, GM 90 351 646, ez egy régebbi, az Opel számára legyártott Motronic. A Bosch számból az is kiderül, hogy az adott típusba eredetileg beépítésre került darabról, vagy rendelt pótalkatrészről van-e szó. Közel sem ilyen egyszerű az élet más gyártók esetén: egy Bendix ECU címkéje pl. három számsorozatot, valamint egy három karakteres betűkombinációt visel.
ECU Megbízhatóság és Hibák
A motorvezérlés központja, az ECU alapvetően megbízható alkatrész. Ez összességében még akkor is igaz, ha tudjuk, voltak (vannak) meghibásodásra hajlamos, hírhedten rossz típusok is. Mielőtt "rossznak" minősítünk egy motorvezérlő egységet, nagyon alaposan körbe kell járni a kérdést. Sok esetben egyszerű módszerekkel még egyes jeladók sem minősíthetők, márpedig ezek hibátlan állapota alapfeltétele a rendszer korrekt működésének.
Sajnos azonban előfordulnak gyártási hibák is. Az egyik nagy konszern kis és alsó középkategóriás modelljeihez a motorvezérlő elektronikákat a távol-keleten gyártatta. A kétrétegű áramköri lap gyártástechnológiai okokból rendkívül silány minőségűre sikeredett. Az idők folyamán kicserélt elektronikák száma (nagyon) sokezres tételre becsülhető. Ismereteink szerint ez volt a legnagyobb kudarc az ECU gyártás történetében. A gyártó motorvezérlő elektronikáinak sorozatos, hosszú időszakot átölelő, azonos okra visszavezethető súlyos meghibásodása mindenesetre legalábbis elgondolkoztató.
💬 Hogyan működnek az ECU-k - Műszakilag szólva
Az autógyárak néha elég sokat megtesznek azért, hogy az ECU élettartama még véletlenül se közelítsen a végtelenhez. Ennek egy megvalósítását láthatjuk, amikor a motorvezérlő elektronikát a lehető legsebezhetőbb helyre biggyesztették: a bal első kerék elé, közvetlenül a lökhárító műanyaghéja alá. Már egy jelentéktelen koccanáskor is jó esély van az autó tulajdonosának kasszához terelésére, egy rendesebb összeg befizetése céljából. Ha ez mégsem következne be, majd a latyak, hólé megteszi amit tennie kell. Villámcsapás következtében is tönkremehetnek az érzékeny elektronikák: ilyenkor szinte minden költséges elektronika is tönkremehet, a motor ECU, műszerfal egység, klímapanel, központi karosszéria vezérlő, légzsákvezérlő, ABS vezérlő, elektromos kormányszervó, stb.
Javítás és Alternatívák
A legelső feladat annak eldöntése, hogy tényleg ez az alkatrész hibásodott-e meg. Ha ezeken túljutottunk, az ügyfél dönt, mi legyen. A legkézenfekvőbb, legkevésbé macerás az új alkatrész beszerzése, márkakereskedésből, viszont általában ez a legdrágább lehetőség is egyben. Másik lehetőség: megvizsgálhatjuk, hogy az ECU esetleg javítható-e. Bizonyos ECU-családok sikerrel javíthatóak, míg vannak, ahol ennek kisebb az esélye. Alternatíva lehet esetleg a vezérlőegység "klónozása" - hozzátéve, hogy ez nem minden típusnál megoldható, és bizonyos hibáknál nem is kivitelezhető. A klónozás során erre szakosodott cégek egy másik bontott, azonos hardver számú, de remélhetőleg hardveresen hibátlan egységre másolják rá az eredeti teljes adattartalmát. A végeredmény - optimális esetben - két bitről bitre teljesen megegyező készülék. Ennek a módszernek az előnye a viszonylagos olcsósága. Bontott vezérlők gyári új programozható állapotba hozását, alvázszám (VIN kód) vezérlőbe történő beírását is el tudjuk végezni, így nincs szükség komplett szett vásárlására.
Fontos tudni, hogy egyes gépkocsi-típusok, mint például a Fiat-csoport tagjai, a Peugeot, vagy a Citroen, olyan transzponderes indításgátló rendszerrel lettek szerelve, amelyek különösen érzékenyek a tápfeszültség hirtelen változásaira. Emiatt sajnos nem tudunk felelősséget vállalni azokért a károkért, amelyek az akkumulátor töltése, illetve cseréje során az indításgátló rendszerben következnek be.
A Gépjármű Vezérlés Szoftveres Optimalizálása (Chiptuning)
A szoftveres tuningolást legegyszerűbben úgy tudnám szemléltetni, mint egy hangszínszabályzót, amit mindenki a saját ízlése szerint állít be! A programozás az ügyfél igényei és az alkatrészek tűrőképessége alapján történik. Ezen igények fő célja lehet az Ecotuning vagy másként fogyasztáscsökkentés, ami egy optimalizált beállítás ami adott típus kipróbált és hosszútávon tesztelt beállítása. A másik lehetőség a Maxpower, amikor csak az az egyetlen cél, hogy a lehető legtöbbet hozzunk ki a "vasból". Az általános chiptuning többnyire online, vagy előre megírt adatfeltöltésből áll, ami a gyári programhoz hasonló, ugyan annak egy erősebb verziója, de semmiképpen nem egyedi, és nem személyre/motorra szabott!
Az Egyedi Programozás Folyamata
Egy általunk készített program írását komoly motordiagnosztika előzi meg, amiből gyorsan kiderül a fontosabb alkatrészek állapota, és hogy mit és mennyire érdemes változtatni az eredeti vezérlő programján. A programozás az ügyfél igényei és az alkatrészek tűrőképessége alapján történik. Ezután újabb diagnosztika következik menet közben, minden folyamatot ellenőrizve. Opel típusú járműveknél a legidősebbtől a legfiatalabbig vállajuk motorvezérlők olvasását HSFI 2.1-2.6, MT35, simtec70 - 71 ,71.1 - 71.6, HSFI C ,EDC15, edc16 ,edc17 ,bosch 7.x.x, DENSO stb. Probléma nélkül olvassuk és programozzuk a 2014- utáni J ASTRA összes vezérlőjét.
Chiptuning Tévedések és Rossz Gyakorlatok
Sajnos sok a tévhit és a rossz gyakorlat a chiptuning terén. "De amint valaki belemutyizik, a varázsgarázsban máris felborul minden és csak rontani lehet az amúgy is rosszon." "Nagyon sok szidalmat hallok más tunerekre akik elismertek és nem hiszem, hogy ilyen munkát adtak ki a kezükből!" A vevőt nem a hatásfoka érdekli, csakis az érzés, hogy mennyire jól megy és ettől lesz elégedett. Még ha fele annyi füsttel is pont így menne, akkor is jó, mert így legalább mindenki látja, hogy mennyire menő a felhúzott Golf 2-je. "Aminek én nagyon nem örülök, mert ellenszenvet vált ki és nagyon rontja az üzletem." A másik gyakori hiba és inkább átverés, mikor megváltoztatják a gázpedál érzékenységét... A mechanikus adagolók tökéletes hangolásához és beállításához ugyanolyan műszaki szakértelem kell, mint a motorvezérlő programozáshoz! A jelenség a következő: amikor elkezd betölteni a turbó, akkor 1700-2200 között hagyják gazdagon megszaladni a nyomást akár 0.4-0.5bar többlettel is. Ez helytelen tuningot jelent, ami károsíthatja a motort.
A Chiptuning Kezdetei és Fejlődése
Sokan kérdezik, hogyan kezdődött ez az egész chiptuning „dolog”. Végzettségemet tekintve autótechnikai műszerész, finommechanikai és automatizálási technikus vagyok. Alapvetően mindig is autós műszaki beállítottságú voltam, így az érdeklődés az új autótechnológiák, a mechatronika iránt meg volt. A számítógépes érdeklődés is meg volt a commodore 64 -nek köszönhetően :-). Szerettem volna valami egyedibb dologgal foglalkozni az autótechnikán belül. A kezdetekhez vissza kell mennünk a 2000-es évek elejére. Ebben az időben az internet is még gyerekcipőben járt, nem voltak igazi szakmai fórumok és elérhető információk chiptuning témában. Nem voltak ismertetők, tanfolyam, oktatás, nem tudtál kérdezni senkit. Nagyon nehezen lehetett hozzájutni bármiféle hasznos információ morzsához, amiből ki tudtál indulni, legfőképpen a saját kútfőre és szakmai tudásodra támaszkodhattál.
Az autótechnikában dízel oldalon az EDC15, benzines vonalon pedig az ME7 vezérlők voltak a legújabb technológiák. Ezek programozásához szükséges eszközök a forrasztópáka és eprom programozó voltak. (A későbbiekben az újabb generációs EDC15 vezérlők már a szabványosított OBD csatlakozón keresztül voltak programozhatók, néhány kivételtől eltekintve). Az eprom törléséhez UV lámpa kellett, ha nem akartál órákat várni, amíg a napfény törli a memóriát. Mivel nem álltak rendelkezésre információk a motorvezérlő program felépítését illetően, így azokat „manuálisan” kellett visszafejteni.
Az Emulátor és a Fékpad Forradalma
Már ekkor világos volt számomra, hogy a munka kiértékeléséhez szükség van az autó teljesítményének a mérésére. Sajnos amire igazán szükség lett volna, a reprodukálható mérések, nem igazán voltak azok, amit vártunk tőle. Ezek a GPS és utcai gyorsulásmérésen alapuló teljesítménymérők az induláshoz elegendőek voltak, de továbbra is a DYNO teljesítménymérő fékpad mielőbbi beszerzésére törekedtem, mert tudtam, hogy pontos, összehasonlítható méréseket csak egy ilyen paddal lehet végezni.
Az emulátor egy nagyon ötletes kis szerkezet volt. Arra volt hivatott, hogy a motorvezérlő ECU-ban található epromnak, (ami a teljes motorirányítást végzi az autóban) tárolta a vezérlő programját, számítógépen. Magyarán mondva, ahelyett hogy mindig az epromot kellett volna kivenni, eprom programozóban kiolvasni, UV lámpával törölni (minimum 15perc idő), majd felprogramozni és visszatenni az ECU-ba, ahelyett a rákötött számítógépen volt futtatható az autó szoftvere. Az, hogy élőben lehetett programozni az autót! Az autóra rákötött műszerekkel, azonnal mérhető volt a változtatás, amit élőben a számítógépen végeztünk. Más az elmélet és más az, amikor élőben látod, hogy a valóságban hogyan működik egy autó szoftvere.
A profibb munka akkor kezdődhetett, amikor szert tettünk egy teljesítménymérő padra, ami nem nagyon hasonlított a későbbiekben használt mérőpadjaink egyikéhez sem. Ez lényegében egy kétgörgős pad volt egy ember méretű vezérlőszekrénnyel, amin kézzel kellett állítani a munkapontokat. Viszont arra tökéletes volt, hogy az egyes fordulatszámokon beterheljük a motort az örvényáramú fékkel és ott mérni lehessen az egyes paramétereket és a motor forgatónyomatékát. Így több pontban felvéve az értékeket egy sokkal jobb képet kaptunk a beállításról. Az emulátor a szoftver oldali megértést segítette, a teljesítménymérő pad használata pedig az autó reakcióját a módosításra. Az én véleményem az, hogy lehetsz nagyon sok ideje a szakmában, ha csak most kezdesz mérőpadot használni, akkor mostantól indul az igazi tapasztalatszerzés.
Szükség volt még egy alanyra is. A választás természetesen a saját autómra esett, ami ebben az időben egy Audi 100 2.5TDI volt, még az öt hengeres soros változat 115Le alap teljesítménnyel. Első lépésként a kiolvasott motorvezérlő programot „fejtettük vissza”, felműszereztük az autót és felvettük az induló alap adatokat az autóról a különböző paramétereket rögzítve. Majd indulhatott a módosítás, lépésről-lépésre. Egy-két paraméter módosítása a szoftverben, majd mérés, majd ismét módosítás, mérés és így tovább. Lényegében ezt nevezzük a fejlesztési szakasznak, ami rengeteg időt visz el.
A Motor Fizikai Vezérlése: Vezérműszíj és Vezérműlánc
A motor működés közben előre meghatározott vagy üzemállapotoknak megfelelően szabályozott hőgép. Az autó motorja a vezérműszíjra támaszkodik. Gondoljunk úgy a vezérműszíjra, mint egy kerékpárláncra - szinkronban tartja a motor összes belső mozgó alkatrészét. A vezérlést a főtengely hajtja valamilyen formában (lánc, szíj). A vezérműszíj és -lánc funkciója egyaránt a motor és kapcsolódó alkatrészeinek szinkronban való működésének biztosítása: nem csak a vezérmű- és főtengelyt kapcsolják össze, ugyanúgy felelnek a feszítők és görgők, számos konstrukcióban pedig még a vízszivattyú működtetéséért is. Szinkronizálja a főtengely és a vezérműtengelyek mozgását. Ez biztosítja, hogy a motor szívó- és kipufogószelepei a dugattyúkkal együtt nyíljanak és zárjanak.
Ha a szívószelepek túl korán nyitnak, túl sok üzemanyag-levegő keverék áramlik a motor égésterébe, ami rossz égéshez és teljesítményveszteséghez vezethet. Ha pedig a kipufogószelepek túl korán kinyílnak, az égéskamra nyomást veszít, és teljesítményveszteséget okoz. A vezérléscsere is egy olyan szükséges karbantartási művelet, mint az olaj- és szűrőcsere, csak szerencsére ritkábban kell végezni. Az autós berkekben, szervizekben többféleképp emlegetik: vezérműszíj csere, nagyszerviz, vezérléscsere.
Vezérműszíj: Működés és Karbantartás
A vezérlés fő elemét, a vezérműszíjat bizony sokan tévesztik össze a különböző, motortérben található ékszíjakkal. Pedig nem is olyan nehéz megkülönböztetni, már csak a helyéből adódóan sem: a motor alján, egy burkolattal fedve találjuk. Vezérműszíj alatt tulajdonképpen egy vastag, egyik oldalán bordázott szíjat értünk, melynek gyártásához egy speciális gumi-szövet mixet használnak. A vezérműszíj kemény fogazatú gumiszíj, amely összekapcsolódik a főtengely és a vezérműtengely fogaskerekeivel.
Fontos, hogy a vezérműszíjat a jármű gyártója által javasolt futási időközönként cseréljük ki. Minden gyártó más, de általában 100.000-160.000 kilométerenként javasolt a vezérműszíj csere. Egy mai, modernebb motornál kb. 5 év vagy 120 000 kilométer futásteljesítmény után jön el az ideje. Mivel a vezérműszíj gumiból készült, idővel elhasználódik, és végül eltörik. Gyakran nincsenek figyelmeztető jelek a vezérműszíj elszakadása előtt. A szíj váratlan elszakadásával súlyos károkat okozhat: a szelepek és dugattyúk rendetlenül kezdenek el működni, mondhatni saját magukat ütik szét. Az előzőekben ismertetett kockázatokból adódóan egyáltalán nem ajánlott odázni a műveletet, annál is inkább, hogy a késleltetéssel jóval nagyobb költségekbe verhetjük magunkat egy hirtelen bekövetkező vezérműszíj-szakadás következtében.
A Nagyszerviz és a Kapcsolódó Alkatrészek
Vezérléscsere alatt nem kizárólag a szíj cseréjét szokták érteni, azzal együtt legtöbbször a görgőket, motortípustól függően pedig a vízszivattyút is újra szokták váltani. A vezérlés csere alkalmával nem elegendő csak a vezérműszíjat cserélni. Ezek meghibásodása esetén hasonló problémák merülhetnek fel, mint szíjszakadáskor.
- Vízpumpa: Az autók többségénél a vezérműszíj hajtja, de vannak olyan típusok ahol a hosszbordás szíj kapta ezt a feladatot. Vízpumpa csere hiánya a későbbiekben hűtőfolyadék szivárgást okozhat. Komolyabb esetekben a csapágy szétesik, ami a szíjat félrevezeti és a műanyag vízpumpa lapátok is letörhetnek. Ez a hiba komoly motor károsodást is okozhat. Mindegyik esetben ugyanúgy meg kell bontani ismét a vezérlést, aminek a költségét megspórolhatod, ha vezérlés csere alkalmával egyben megtörténik a vízpumpa cseréje is. Ezzel együttesen a hűtőrendszer kiöblítése, új fagyállóval feltöltése is szükséges.
- Görgők és feszítők: A vezérműszíj feszességét és elvezetését segítik. Típus függő, hogy egy adott autóban éppen mennyi görgővel tervezték a motor vezérlését. A görgők élettartama is azonos a vezérműszíjéval. Ha kimarad a cseréje, idővel zajos lehet. Egyes vezérléseknél patronos rezgéscsillapítót is alkalmaznak, hogy a rezgés egy adott tűrési értéken belül maradjon. A vezérműszíj, görgők és vízpumpa élettartama szempontjából ennek a cseréje is nagyon fontos. A gyárak kötelezően előírják a cseréjét.
Ritkán előfordulhat, hogy a szakadás előtt álló hosszbordás szíj szétfoszló maradéka bekerülhet a vezérmű burkolat alá, ami további károkat okozhat.
Vezérműlánc: Alternatív Megoldás és Karbantartás
Számos autógyártó vezérműláncot alkalmaz a szíjas megoldás helyett. A vezérmű lánccal a mozgását átadjuk a vezérműtengelynek, melyet fixen hajtja, így adja tovább az forgást. A benzines motorok esetében, a vezérlés részei a vezérműlánc, a feszítő és a vezető, kiegészítő alkatrészek lánckerék, okoskerék vagy kerekek. A modern, változó szelepvezérléssel vagy a szívó oldalon, vagy a szívó és kipufogó oldalon, együttesen, már nem ilyen egyszerű a dolog.
Szerencsére a lánchajtással nem kell olyan sűrűn vesződni, de azért ennek is van hátránya: ha leugrik, netán megnyúlik az alkatrész, nagy galibát tud okozni ez is. Ökölszabály szerint a vezérműláncot motor élettartamig tervezik. A vezérműláncok élettartama lényegesen hosszabb, mint a vezérműszíjaknak, így akár elérheti a 200 - 220 ezer kilométert is, normál karbantartás mellett! A gyártó előírásait mindenképp be kell tartani, nem szabad akár 10.000 km-rel sem túl futni. Ezzel egy a baj, hogy az időszakos karbantartások elmaradásával, a nem megfelelő olajjal ezt előrébb hozzuk az élete során, így az mondható, hogy a lánc a csere idejét becsörgéssel jelzi, ha cserére szorul. Cseréjét a hiba lámpa felvillanása is jelezheti.
A vezérműlánc feszítéséért egy olajos feszítő patron a felelős. Az autó beindításakor a patront egy rugó feszíti elő, amíg nincs meg a kellő olajnyomás. Mint tudjuk a vezérlés kenését a motorolaj látja el, így annak cseréje elengedhetetlen. A nem megfelelő minőségű motorolaj miatt a lánc és a kapcsolódó műanyag láncvezetők hamarabb elkopnak és idő előtti cserére lesz szükség. Láncos vezérlés esetén a nagyszerviz magában foglalhatja a gyújtógyertya cserét, szelepfedél tömítés komplett cseréjét, láncház és a hozzá tartozó szimering cseréjét, a láncház újra ragasztását, motor oldalának mosását, szükség szerint a karter levételét és kimosását.
Az alábbi táblázat összefoglalja a vezérműszíj és vezérműlánc jellemzőit:
| Jellemző | Vezérműszíj | Vezérműlánc |
|---|---|---|
| Anyag | Fogazott gumiszíj | Fém lánc |
| Élettartam | 100 000 - 160 000 km / 5 év | Akár 200 000 - 220 000 km (motor élettartamáig tervezett) |
| Cserejelzés | Gyakran nincs előjel, hirtelen szakadás | Zajos működés (becsörgés), hibajelző lámpa |
| Karbantartási igény | Időszakos csere görgőkkel, vízpumpával | Motorolaj minőségétől függ, ritkább csere, olajos feszítőpatron |
| Hibalehetőség | Szakadás, szelepek-dugattyúk ütközése | Megnyúlás, leugrás, vezetők kopása |
Szerviz Ajánlások és Költségek
Mint már említettük, az időszakos szervizhez hasonlóan a nagyszerviznek, azaz a vezérléscserének is megvan a maga előírt periódusa - utóbbi a motor konstrukciójától függ, de mindenki megtalálja a pontos adatot az autója kézikönyvében. Ha már szóba jött a számla - ajánlott a vezérléscserét megbízható autószervizben, szerelővel végeztetni, mivel ők az esetek zömében garanciát is vállalnak munkájukra. Érdemes több helyről is árajánlatot kérni, mivel elég nagy szórás tapasztalható a műhelyek munkadíja között. Nagyban meghatározza a szervizdíjat a motor kialakítása, a felhasznált alkatrészek minősége, a motortér szétbontásához szükséges munkaórák száma.