Γιατί οι Euro 5+ μοτοσυκλέτες «βράζουν» από τη ζέστη

Η ECU είναι αυτή που αποφασίζει τι θα «κάψει» ο κινητήρας.
Ο καταλύτης χρειάζεται την θερμοκρασία για να λειτουργήσει.
Τι γίνεται αν αλλαχτούν οι λαιμοί και το τελικό της εξάτμισης.
Χρειάζεται αλλαγή και στη χαρτογράφηση;

mototriti Team

Η ECU είναι αυτή που αποφασίζει τι θα «κάψει» ο κινητήρας

Για να καταλάβουμε γιατί μια σύγχρονη Euro μοτοσυκλέτα μπορεί να βγάζει έντονη θερμότητα, πρέπει πρώτα να δούμε τι συμβαίνει κάθε στιγμή μέσα στον κινητήρα. Στις παλιότερες μοτοσυκλέτες ο αναβάτης άνοιγε το γκάζι και, σε μεγάλο βαθμό, μηχανικά συστήματα αποφάσιζαν πόσο καύσιμο θα περάσει στον κινητήρα. Σήμερα η διαδικασία είναι πολύ διαφορετική. Η ECU λειτουργεί σαν εγκέφαλος και χρησιμοποιεί δεδομένα από αισθητήρες θερμοκρασίας, πίεσης, θέσης γκαζιού, στροφών και κυρίως αισθητήρες λάμδα για να υπολογίσει πόσο καύσιμο χρειάζεται ο κινητήρας σε κάθε στιγμή. Στην απλούστερη μορφή της, η διαδικασία είναι εύκολη να κατανοηθεί: μπαίνει αέρας στον κινητήρα, ψεκάζεται συγκεκριμένη ποσότητα βενζίνης, γίνεται η καύση και τα καυσαέρια οδηγούνται στην εξάτμιση. Όμως η ECU δεν ενδιαφέρεται μόνο για το πόση δύναμη θα παραχθεί. Πρέπει ταυτόχρονα να διατηρήσει τις εκπομπές μέσα στα επιτρεπόμενα όρια. Γι' αυτό χρησιμοποιεί τον αισθητήρα οξυγόνου για να ελέγχει αν η καύση βρίσκεται κοντά στη ζητούμενη αναλογία αέρα-καυσίμου και διορθώνει συνεχώς τον ψεκασμό. Αυτός ο κλειστός βρόχος ελέγχου είναι μία από τις μεγαλύτερες διαφορές ανάμεσα σε έναν παλιό και έναν σύγχρονο κινητήρα. Η μοτοσυκλέτα πλέον δεν λειτουργεί απλώς με μία σταθερή χαρτογράφηση. Μετράει, συγκρίνει και διορθώνει συνεχώς. Και όσο αυστηρότερες γίνονται οι προδιαγραφές Euro, τόσο μεγαλύτερη σημασία αποκτά ο ακριβής έλεγχος αυτής της διαδικασίας.
 

Ο καταλύτης χρειάζεται την θερμοκρασία για να λειτουργήσει

Το επόμενο κομμάτι του παζλ είναι ο καταλύτης. Πολλοί τον αντιμετωπίζουν σαν ένα εξάρτημα που απλώς «κόβει» τους ρύπους, όμως η λειτουργία του είναι αρκετά πιο ενδιαφέρουσα. Στο εσωτερικό του υπάρχουν ειδικά υλικά που επιτρέπουν χημικές αντιδράσεις μεταξύ των συστατικών των καυσαερίων. Έτσι, το μονοξείδιο του άνθρακα, οι άκαυστοι υδρογονάνθρακες και τα οξείδια του αζώτου μετατρέπονται σε λιγότερο επιβλαβή προϊόντα. Για να λειτουργήσει αποτελεσματικά, όμως, ο καταλύτης πρέπει να φτάσει σε συγκεκριμένο θερμοκρασιακό εύρος. Και εδώ βρίσκεται ένα μεγάλο μέρος της εξήγησης για τη ζέστη που αισθάνεται ο αναβάτης. Η θερμότητα που παράγεται από την καύση δεν καταλήγει όλη σε μηχανικό έργο. Ένα σημαντικό μέρος μεταφέρεται στα καυσαέρια και στη συνέχεια στην εξάτμιση και τον καταλύτη. Στις σύγχρονες μοτοσυκλέτες ολόκληρο το σύστημα έχει σχεδιαστεί ώστε ο καταλύτης να φτάνει γρήγορα στη θερμοκρασία λειτουργίας και να παραμένει αποτελεσματικός σε διαφορετικές συνθήκες. Παράλληλα, η εξάτμιση περιλαμβάνει καταλύτες, θαλάμους και διατάξεις που επηρεάζουν τη ροή των καυσαερίων και τον θόρυβο. Όλα αυτά σημαίνουν ότι κάτω από τον κινητήρα υπάρχει ένα εξαιρετικά θερμό σύστημα. Στην πόλη η κατάσταση γίνεται ακόμη πιο έντονη. Η μοτοσυκλέτα κινείται αργά, άρα περνάει λιγότερος αέρας και γύρω από την εξάτμιση, ενώ ο κινητήρας συνεχίζει να λειτουργεί και το βεντιλατέρ αναλαμβάνει να απομακρύνει μέρος της θερμότητας. Δεν σημαίνει ότι το Euro από μόνο του «ανεβάζει» πάντα τη θερμοκρασία του κινητήρα. Σημαίνει όμως ότι το σύστημα ελέγχου ρύπων προσθέτει ένα σημαντικό θερμικό φορτίο στην περιοχή της εξάτμισης.
 

Τι γίνεται αν αλλαχτούν οι λαιμοί και το τελικό της εξάτμισης

Από εδώ ξεκινάει η συζήτηση για τις μετατροπές. Ο κινητήρας δεν αναπνέει μόνο από την εισαγωγή. Πρέπει να μπορεί και να αποβάλλει αποτελεσματικά τα καυσαέρια. Οι εργοστασιακοί λαιμοί και η εξάτμιση έχουν σχεδιαστεί ως μέρος ενός συνολικού συστήματος. Δεν επιλέγονται μόνο για να δώσουν απόδοση, αλλά και για να συνεργάζονται με τον καταλύτη, τους αισθητήρες, τα επίπεδα θορύβου και τις απαιτήσεις των κανονισμών. Όταν τοποθετείται ένα διαφορετικό σύστημα λαιμών και εξάτμισης, αλλάζει η ροή των καυσαερίων και μαζί της αλλάζουν οι συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα. Το ίδιο συμβαίνει από την πλευρά της εισαγωγής όταν τοποθετείται ένα φίλτρο με διαφορετική αντίσταση στη ροή. Ο κινητήρας μπορεί πλέον να παίρνει διαφορετική ποσότητα αέρα και να αποβάλλει τα καυσαέρια με διαφορετικό τρόπο. Εδώ όμως υπάρχει μία παγίδα: περισσότερη ροή δεν σημαίνει αυτόματα περισσότερη δύναμη ή λιγότερη θερμοκρασία. Αν η χαρτογράφηση παραμείνει ίδια, η ECU εξακολουθεί να λειτουργεί με τις παραμέτρους της εργοστασιακής διαμόρφωσης. Σε ορισμένες περιοχές λειτουργίας μπορεί να προσαρμόσει μέρος του ψεκασμού μέσω των αισθητήρων λάμδα, όμως αυτό δεν σημαίνει ότι μπορεί να βελτιστοποιήσει ολόκληρο το εύρος στροφών και φορτίου για μία διαφορετική εισαγωγή και εξαγωγή. Εκεί ακριβώς αποκτά νόημα το remap. Με τη σωστή χαρτογράφηση, ο ψεκασμός και η ανάφλεξη μπορούν να προσαρμοστούν στη νέα διαμόρφωση. Το αποτέλεσμα δεν είναι απλώς περισσότερα άλογα. Μπορεί να είναι πιο γεμάτη λειτουργία, καλύτερη απόκριση στο γκάζι και ομαλότερη μετάβαση από κλειστό σε ανοιχτό γκάζι. Και σε συγκεκριμένες περιπτώσεις μπορεί να βελτιωθεί και η διαχείριση του θερμικού φορτίου. Το ζητούμενο λοιπόν δεν είναι να «ξεφρακάρεις» απλώς την εξάτμιση, αλλά να κάνεις ολόκληρο το σύστημα εισαγωγής–καύσης–εξαγωγής να δουλεύει ως σύνολο.
 

Χρειάζεται αλλαγή και στη χαρτογράφηση;

Ένα σωστό remap είναι ουσιαστικά η διαδικασία με την οποία προσαρμόζεται ξανά ο ηλεκτρονικός έλεγχος του κινητήρα στη νέα του διαμόρφωση. Η ECU δεν ελέγχει μόνο την ποσότητα καυσίμου. Ανάλογα με τη μοτοσυκλέτα και το σύστημα διαχείρισης, μπορεί να επηρεαστεί η ανάφλεξη, η απόκριση στο γκάζι και άλλες παράμετροι λειτουργίας. Η σωστή ρύθμιση πρέπει να λαμβάνει υπόψη το φορτίο και τις στροφές, όχι απλώς ένα σημείο λειτουργίας. Αυτός είναι και ο λόγος που ένα καλό remap δεν γίνεται με τη λογική «αυξάνω την αναλογία καυσίμου στο μείγμα και είμαστε εντάξει». Η καύση πρέπει να παραμένει ελεγχόμενη και η ανάφλεξη να βρίσκεται στο κατάλληλο σημείο. Αν η ρύθμιση γίνει σωστά, ο κινητήρας μπορεί να αξιοποιήσει καλύτερα τη διαφορετική ροή αέρα και καυσαερίων που δημιούργησαν το φίλτρο και η εξάτμιση. Το αποτέλεσμα που ενδιαφέρει τον αναβάτη είναι κυρίως στην πράξη: καλύτερη απόκριση, πιο γραμμικό γκάζι και πιο γεμάτη λειτουργία εκεί όπου πριν υπήρχαν κενά ή απότομες μεταβάσεις. Όσο για τη θερμοκρασία, χρειάζεται προσοχή. Ένα σωστό remap μπορεί να μειώσει συγκεκριμένες θερμικές επιβαρύνσεις σε ορισμένες συνθήκες, όμως δεν μετατρέπει αυτόματα μία θερμή Euro μοτοσυκλέτα σε «ψυγείο». Το σύστημα ψύξης, ο σχεδιασμός της μοτοσυκλέτας, η θέση του καταλύτη, η θερμοκρασία περιβάλλοντος και ο τρόπος οδήγησης εξακολουθούν να παίζουν τεράστιο ρόλο. Γι' αυτό η σωστή διαδικασία είναι μέτρηση, αλλαγή και ξανά μέτρηση, ιδανικά σε δυναμόμετρο με έλεγχο της πραγματικής λειτουργίας του κινητήρα. Και φυσικά, οποιαδήποτε αλλαγή σε καταλύτη ή εξάτμιση που επηρεάζει τις εγκεκριμένες εκπομπές μπορεί να καταστήσει τη μοτοσυκλέτα μη συμμορφούμενη για χρήση σε δημόσιο δρόμο. Η ουσία είναι μία: το Euro έκανε τον κινητήρα πολύ πιο «έξυπνο», αλλά και πολύ πιο δεμένο με την εργοστασιακή του εξάτμιση και χαρτογράφηση. Όταν αλλάζεις την αναπνοή του, πρέπει να αλλάξεις και τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλός του τη διαχειρίζεται.