Alles over de ECU deel 4: Bescherming van de motor

De ECU doet meer dan alleen de loop van de motor regelen. Een van de belangrijkste functies is om de motor te beschermen tegen onverwachte problemen, inclusief mechanische defecten en fouten van de bestuurder. De toerentalbegrenzing is voor iedereen gemakkelijk te begrijpen. De motor kan zeer hoge toerentallen bereiken, maar wanneer die worden overschreden gaan er onherroepelijk onderdelen kapot. Om dat te voorkomen, stopt de ECU gewoon de brandstofinspuiting van een of meer cilinders wanneer een voorgeprogrammeerde toerentalgrens wordt bereikt. Je rijdt dan opeens in een driecilinder in plaats van een viercilinder en er is niet genoeg vermogen om de motor sneller te laten draaien.
 

Toerentalbegrenzing

Er is echter één belangrijk aspect van dit type toerentalbegrenzing dat bijzondere aandacht verdient. Het beschermt de motor niet tegen een te hoog toerental bij het terugschakelen in een te lage versnelling. In dat geval wordt het te hoge toerental veroorzaakt door de vaart van de motor zelf en dat kan heel vervelende gevolgen hebben (zuigerstangen die afbreken, kleppen en cilinders die het begeven, enz.). De toerentalbegrenzer is dus niet perfect, maar beschermt de motor wel tegen een te sterke acceleratie.

Een tweede beschermingssysteem is ook vrij eenvoudig te begrijpen. Wanneer gassen worden samengedrukt, komt er warmte vrij. Als de verbrandingslucht van zichzelf al erg warm is, kunnen er tijdens de compressieslag zulke hoge temperaturen ontstaan dat het mengsel te vroeg spontaan ontbrandt met motorschade tot gevolg.

Wanneer de ECU een te hoge luchttemperatuur in het inlaatspruitstuk detecteert, wordt daarom meer benzine geïnjecteerd dan nodig is voor de verbranding. Met de energie die nodig is om de vloeibare benzine in damp om te zetten wordt de lucht gekoeld. Bovendien komt er bij de verbranding van een rijk mengsel minder warmte vrij. Bij normaal gebruik van de motor treedt dit systeem vrijwel nooit in werking, maar het kan goed van pas komen wanneer de auto bijvoorbeeld op de testbank wordt gezet. De motor moet in dat geval hard werken zonder dat er veel lucht door de tussenkoeler stroomt om de inlaatlucht te koelen. In zo’n situatie treedt het systeem in werking en wordt oververhitting voorkomen.
 

Klopsensor

Het belangrijkste beschermingssysteem werkt met behulp van de klopsensor. Dat is een microfoon die op het motorblok gemonteerd is en letterlijk 'luistert' of er detonatie dreigt te ontstaan, ook vaak 'pingelen' of 'kloppen' genoemd. Detonatie is voortijdige verbranding van een deel van het brandstofmengsel door een te hoge druk of temperatuur. Als er niets wordt gedaan om detonatie te voorkomen, smelten de zuigers of worden er gaten in geslagen. Dat is een kostbare aangelegenheid.

Om te voorkomen dat pingelen optreedt tijdens een normale werking van de motor, worden er additieven bij de benzine gedaan om het octaangetal op te voeren en de verbranding te optimaliseren. Pingelen kan echter ook bestreden worden door de verbrandingstijd te verlengen.

Waarom wordt de motor dan niet gewoon zo afgesteld dat pingelen niet kan optreden? Omdat de motorafstelling dan te veilig zou zijn en de motor bij lange na niet het beschikbare vermogen zou kunnen leveren. Daarom heeft de motor een klopsensor en wordt die wat krapper afgesteld. Deze functie is alleen mogelijk dankzij de ECU. Wanneer de klopsensor het begin van detonatie detecteert, vertraagt de ECU het ontstekingstijdstip. Daardoor vindt de verbranding langzamer plaats en daalt de druk in de cilinder (en daarmee het vermogen en het brandstofrendement).

De volgende keer gaan we dieper in op de anderen functies van de ECU. Hoe werkt de ECU samen met de turbo? Welke informatie geven de wielsensoren door aan de ECU? Hier geven we antwoord op in deel 5 van de miniserie ‘Alles over de ECU’. Dus stay tuned!