Alles over de ECU deel 3: bedrijfstoestanden van de motor

In het vorige deel hebben we geleerd hoe de ECU de perfecte verhoudingen weet te bereiken voor een optimale verbranding. Deze week in deel 3 van de miniserie ‘Alles over de ECU’ gaan we dieper in op de verschillende bedrijfstoestanden dan de motor. Wat zijn de verschillen tussen een koude en warme start? En welke maatregelen neemt de ECU om met wisselende omgevingsomstandigheden toch de ideale verhoudingen te bereiken?
 

Koude start

Wanneer het contact ingeschakeld wordt bij een koude motor, moeten de koelvloeistof, de brandstof, de sensoren en alle andere componenten eerst op temperatuur komen voordat de motor goed werkt. Bij zo’n koude start moet de ECU meer brandstof inspuiten om de motor aan de gang te krijgen dan wanneer alles goed op temperatuur is. Bij een warme start is het toerental laag en wordt de krukas alleen door de startmotor rondgedraaid. In deze toestand is meer brandstof nodig dan bij een normale werking, maar niet zoveel als bij een koude start.
 

Vrijloop

In vrijloop moet de motor draaien met een laag toerental en moet dat toerental constant blijven wanneer de lichten of airco aan- of uitgezet worden. Bij afremmen op de motor, met de voet van het gaspedaal, sluit de ECU de verstuivers helemaal, om brandstof te besparen. Meestal wordt er echter met een rustige snelheid of met een lichte belasting gereden, met de motor op normale bedrijfstemperatuur.  In deze toestand wordt de motor aangestuurd via een regelkring, waarmee bedoeld wordt dat de werkelijke, door de sensoren gemeten waarden gebruikt worden om te controleren of de ingangswaarden het gewenste resultaat hebben. Deze waarden kunnen gewijzigd worden om zo nodig de loop van de motor bij te sturen. De ingangswaarden en uitgangswaarden beïnvloeden elkaar dus. De ECU gebruikt dan de waarden uit de referentietabellen, maar past ze aan afhankelijk van de uitvoer van de eerste zuurstofsensor, zodat de hoeveelheid ingespoten brandstof afgesteld kan worden op een optimale emissie zonder in te boeten aan vermogen.
 

Standaardwaarden

Je zou je kunnen afvragen waarom de ECU de waarden uit de standaardtabel aanpast. Daarvoor zijn verschillende redenen. De eerste daarvan is cumulatie van toleranties. Geen twee motoren zijn namelijk gelijk, omdat onderdelen niet met precieze afmetingen gemaakt worden, maar binnen bepaalde toleranties ten opzichte van de ideale maat. Al deze toleranties bij elkaar opgeteld kunnen zorgen voor aanzienlijke verschillen tussen verschillende motoren van hetzelfde type.

De tweede reden is slijtage van de motor. Naarmate de onderdelen slijten en er materiaal afgezet wordt op de kleppen, in de cilinders en in de verstuivers, gaat de motor zich geleidelijk anders gedragen dan toen hij uit de fabriek kwam en kloppen de referentietabellen ook niet meer helemaal.
 

Omgevingsfactoren

Tenslotte kunnen ook de omgevingsomstandigheden nog variëren. Waterdamp in de omgevingslucht verbrandt niet, maar neemt wel de plaats in van verbrandingslucht. De sensoren zien echter geen onderscheid tussen lucht en waterdamp. De lambdasonde meet de hoeveelheid zuurstof in de uitlaat en geeft die waarde door aan de ECU om het inspuittijdstip bij te stellen en de verbranding te optimaliseren. Dat komt ook de efficiëntie van de katalysator ten goede en houdt de emissiewaarden laag en de lucht schoon.
 

Open kring

Voor de bestuurder is verreweg de leukste bedrijfstoestand uiteraard het rijden met volgas. Dit is wanneer het pedaal helemaal tegen de vloer gedrukt is en de snelheidsmeter zo snel mogelijk omhoog klimt. In die toestand werkt de motor meestal via een open kring, omdat het meeste vermogen wordt opgewekt bij een rijk mengsel en de uitgangswaarde van de lambdasonde dan niet gebruikt kan worden, omdat deze sensor afgestemd is op gebruik in een gesloten regelkring bij gemiddelde snelheid. Dit is het gebied waar tuning het meeste kan uitrichten voor standaardmotoren. Wanneer de motor ingrijpend wordt aangepast is tuning zelfs noodzakelijk.

In deel 4 leggen we uit wat de ECU doet om uw motor te beschermen tegen mechanische defecten of menselijke fouten. Houd onze site dus in de gaten!