Βασικό στοιχείο που πρέπει να καταστεί ξεκάθαρο κατά τον αναπρογραμματισμό ηλεκτρονικών συστημάτων έγχυσης, είναι ότι η μέγιστη ροπή του κινητήρα επιτυγχάνεται στις στροφές όπου αυτός παρουσιάζει τον μέγιστο ογκομετρικό βαθμό απόδοσής του (μέγιστη πλήρωση των κυλίνδρων με αέρα).

Σε αυτές τις στροφές απαιτείται και η μέγιστη ποσότητα καυσίμου ανά κύκλο λειτουργίας.Η μέγιστη ιπποδύναμη βέβαια  επιτυγχάνεται σε υψηλότερο ρυθμό περιστροφής. Αυτό οφείλεται στο ότι σε αυτό το σημείο μεγιστοποιείται ο αριθμός των πραγματοποιούμενων κύκλων λειτουργίας ανά μονάδα χρόνου. Όπως προκύπτει από τα διαγράμματα ροπής-στροφών,  η ροπή στις στροφές μέγιστης ισχύος είναι συνήθως μικρότερη από την μέγιστη, κάτι που οφείλεται στον μειωμένο ογκομετρικό βαθμό απόδοσης. Αυτό σημαίνει λοιπόν ότι οι ανάγκες σε καύσιμο ανά κύκλο λειτουργίας, είναι χαμηλότερες στην περιοχή των στροφών της μέγιστης ισχύος συγκριτικά με τις στροφές της μέγιστης ροπής.

Μηχανικός ψεκασμός

Το πρόβλημα με τα συστήματα μηχανικής έγχυσης που χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν  (συνεχούς ροής), ήταν ότι η μηχανική αντλία καυσίμου μετέβαλλε την παροχή της ανάλογα με τον ρυθμό περιστροφής του κινητήρα.  Καθώς ο ρυθμός περιστροφής αυξάνει, αυξάνει η παροχή της αντλίας και αντίστροφα. Αυτή όμως η γραμμική αναλογία δεν αντιστοιχεί στις  πραγματικές απαιτήσεις καυσίμου.  

Συμπεράσματα για τις πραγματικές απαιτήσεις σε καύσιμο κάποιου κινητήρα, για πλήρες φορτίο, μπορούν να εξαχθούν από την μορφή της καμπύλης ροπής-στροφών.  Στις χαμηλές στροφές οι απαιτήσεις είναι μικρότερες ενώ αυξάνουν μέχρι το σημείο της μέγιστης ροπής. Στη συνέχεια ακολουθείται πτωτική πορεία. Για να μπορέσουμε να μετατρέψουμε την γραμμική παροχή μιας μηχανικής αντλίας στην αναλογική που απαιτείται για την παροχή καυσίμου ενός κινητήρα, προϋποθέτονται πολύπλοκες (οπότε αύξηση κόστους και ευπάθειας) μηχανικές διατάξεις εξισορρόπησης. Πολλαπλά συστήματα παράκαμψης καυσίμου χρησιμοποιήθηκαν, επιστρέφοντας τα πλεόνασμα στο ρεζερβουάρ. Η κύρια παράκαμψη ενσωμάτωνε περιοριστή (ζιγκλέρ) ελέγχοντας -κατά το δυνατόν- την ποσότητα του επιστρεφόμενου καυσίμου. Μια δευτερεύουσα παράκαμψη επέστρεφε καύσιμο βασιζόμενη στην θέση της πεταλούδας δια μέσου κυλινδρικής βαλβίδας. Αυτή παρείχε ποσότητες καυσίμου στους εγχυτές ελεγχόμενη από έμβολο το οποίο αποκάλυπτε προοδευτικά τις σχισμές του χιτωνίου μέσα στο οποίο παλινδρομούσε, σύμφωνα πάντα με την αλλαγή θέσεως της πεταλούδας.

Μία ακόμη παράκαμψη  χρησιμοποιούσε έναν ρυθμιστή παλλόμενου διαφράγματος για την αποφυγή υπερβολικού εμπλουτισμού στις υψηλές στροφές, όπου οι απαιτήσεις σε καύσιμο περιορίζονταν.

Είναι λοιπόν εύκολο να αντιληφθεί κανείς πώς για να  καταστούν δυνατές οι μετατροπές με αυτά τα πρόδρομα συστήματα, έπρεπε να γίνουν προσεκτικές αλλαγές στα ζιγκλέρ και  επεμβάσεις στις ρυθμιστές διατάξεις. Αυτή η διαδικασία ήταν επώδυνη και συχνά δεν απέφερε τα αναμενόμενα αποτελέσματα.

Ηλεκτρονικός ψεκασμός

Η έλευση των ηλεκτρονικών στα συστήματα διαχείρισης καυσίμου, μείωσε σημαντικά τον φόρτο εργασίας στον τομέα τής προσαρμογής καυσίμου και προπορείας ανάφλεξης των βελτιωμένων κινητήρων. Η μεταβολή των δεδομένων απαιτεί την ικανότητα του προγραμματιστή να αντιλαμβάνεται τις βασικές αρχές  της τροφοδοσίας και ανάφλεξης καυσίμου καθώς και να είναι σε θέση να χειρίζεται άριστα το λογισμικό και υλισμικό σύνδεσης με μονάδες ECU.

Ο επαναπρογραμματισμός των εργοστασιακών ECU απαιτεί ειδικές γνώσεις και δεξιότητες. Οι απαιτήσεις αυτές πηγάζουν από το γεγονός ότι τα συστήματα αυτά σχεδιάζονται ώστε να αποτρέπουν την επέμβαση οποιουδήποτε χρήστη. Κάτι τέτοιο μπορεί να έχει επίπτωση στην αξιοπιστία του εκάστοτε οχήματος και στην κατανάλωση καυσίμου. Και αυτό φυσικά δεν είναι επιθυμητό από κανένα εργοστάσιο κατασκευής.

Μεταξύ των ειδικών δεξιοτήτων που απαιτούνται συγκαταλέγεται η ικανότητα χρησιμοποίησης πολύπλοκων ηλεκτρονικών εργαλείων για τη διόρθωση σφαλμάτων  (debuggers),όπως επίσης και η χρήση  εξομοιωτών μνήμης, οι οποίοι συνδέονται στη θέση της συμβατικής .

Πραγματικά χρονοβόρα διαδικασία αποτελεί η ανίχνευση μέσα σε στήλες χιλιάδων δυαδικών χαρακτήρων, των πινάκων που φέρουν τις τιμές ρύθμισης του συστήματος. Η θέση τους αλλά και η οργάνωσή τους διαφέρουν από κατασκευαστή σε κατασκευαστή αλλά και από μοντέλο σε μοντέλο. Αυτοί οι πίνακες είναι υπεύθυνοι για στον έλεγχο της τροφοδοσίας, της ανάφλεξης, τις διατάξεις ελέγχου  καυσαερίων, τις βαλβίδες ρύθμισης της πίεσης του τούρμπο, τους ανεμιστήρες ψύξης, την εμπλοκή μετατροπέων ροπής  αλλά και πολλών άλλων λειτουργιών που έχουν επίδραση στην ισχύ, την οικονομία και την εκπομπή καυσαερίων ενός κινητήρα.

Για να φτάσει κάποιος να κατανοήσει την λειτουργία του συστήματος μίας μονάδας ECU, πρέπει να έχει την δυνατότητα να αναγνωρίζει την επιρροή των αλλαγών των δεδομένων του κώδικα, βασιζόμενος στη θεωρεία και σε τελευταία ανάλυση σε διαδικασίες σωστού-λάθους.

Συνοπτικά η παραπάνω είναι και η διαδικασία που πρέπει να ακολουθήσει ένας σχεδιαστής ενός τσιπ (ολοκληρωμένου κυκλώματος) βελτίωσης απόδοσης (επίδοσης). Οι  επεμβάσεις απλοποιούνται σημαντικά στην περίπτωση που υπάρχει η εξασφάλιση πρόσβασης στα εργοστασιακά αρχεία  της ECU τα οποία όμως προστατεύονται αυστηρά έναντι της βιομηχανικής κατασκοπείας...

Γ.ΓΕΩΡΓΑΤΟΣ