Miljøprojekt, 888 – Chiptuning af køretøjer - miljømæssig effekt

Chiptuning af køretøjer - miljømæssig effekt

1 Tuningsprincipper

Tuning er langt mere udbredt i dag end tidligere, idet det er blevet lettere at udføre. De mest udbredte former for tuning i dag er elektronisk tuning (chiptuning) som foregår enten ved modifikation eller udskiftning af motorens styreboks eller ved tilføjelse af en elektronisk komponent, som "snyder" styreboksen.

Desuden er der på de fleste køretøjer større gevinster at opnå end tidligere i form af øget effekt eller reduceret brændstofforbrug, blandt andet fordi køretøjer/motorer skal overholde strenge emissionskrav. Det er særligt turboladede dieselbiler, som chiptunes, da gevinsten her er særlig stor, og da det nødvendige indgreb ofte er meget enkelt at udføre.

Problemet er, at uanset hvilket mål indgrebet har, er der en betydelig risiko for at det vil forringe motorens miljømæssige egenskaber, og at man samtidig risikerer at udsætte motoren for belastninger, den ikke er designet til at kunne modstå.

Der findes adskillige metoder, som kan anvendes med henblik på tuning. Overordnet kan metoderne inddeles i henholdsvis traditionel tuning og chiptuning.

1.1 Traditionel tuning

Fælles for metoderne, som hører under betegnelsen traditionel (mekanisk) tuning, er, at der ofte kræves en betydelig ændring/udbygning af motorens konstruktion for at opnå den ønskede effekt.

Det kræver derfor enten en betydelig indsigt i motorers virkemåde eller omfattende assistance af sagkyndige både til fremskaffelse og montering af det aktuelle tuningssæt. En sådan operation vil derfor ofte være dyr, og samtidig vil effekten ofte være relativt begrænset.

Denne form for tuning er således ikke særlig udbredt, slet ikke sammenlignet med elektronisk tuning, og behandles derfor ikke yderligere i denne rapport.

1.2 Elektronisk tuning (chiptuning)

I modsætning til traditionel tuning er elektronisk tuning let at udføre, og effekterne er ofte meget markante. Der kan ofte hentes både 20 og 30% i hestekræfter.

Det er desuden nemt at skaffe det nødvendige tuningssæt. Adskillige magasiner og blade indeholder annoncer, hvor tuningsudstyr udbydes til private. Visse engrosfirmaer tilbyder tuningsudstyr, ligesom Internettet er fyldt med leverandører af forskellige former for udstyr.

Elektronisk tuning udføres både på dieseldrevne person- og varebiler og på benzindrevne personbiler, hvor højere motorydelse er den væsentligste effekt. Men også fra lastbiler kendes fænomenet. Her er ønsket dog oftest både højere ydelse og lavere brændstofforbrug.

Langt den største del af de chiptunede biler udgøres dog af dieseldrevne person- og varebiler, og rapporten koncentrerer sig derfor primært om den type køretøjer.

Elektronisk motorstyring

Elektronisk tuning er et relativt nyt begreb. Det er opstået i forbindelse med, at bilerne i de senere år i langt højere grad end tidligere er udstyret med elektroniske styresystemer, og at myndighederne stiller skrappe emissionskrav til nye biler. Disse krav har gjort det nødvendigt for bilproducenterne at fokusere meget på udvikling af motorstyresystemer, så motorerne forurener mindst muligt. Det har betydet, at emissionerne fra moderne biler er langt mindre end fra ældre biler.

Motorstyringerne konstrueres, så de sikrer en præcis afstemning af brændstofdosering, ladetryk og andre parametre i forhold til motorens belastning og omdrejningstal. Resultatet er, at der opnås det bedst mulige kompromis mellem blandt andet ønsket motorydelse, brændstofforbrug, støj, holdbarhed og emissioner.

Når bilproducenter udvikler motorstyringen, justeres de forskellige parametre, indtil det ønskede resultat, blandt andet med hensyn til forureningsbegrænsning, er opnået. Parametrene lagres derefter i hukommelsen (chippen) i motorens elektroniske styreboks (ECU - Engine Control Unit).

Manipulation med motorstyringen - elektronisk tuning

Princippet for elektronisk tuning er, at der manipuleres med forskellige parametre, typisk med henblik på højere motorydelse, brændstofbesparelse eller begge dele. Bagsiden er, at det sker på bekostning af andre egenskaber, typisk holdbarhed og emissioner.

Der findes et stort udbud af metoder til at opnå de ønskede resultater ved hjælp af elektronisk tuning. Overordnet kan de imidlertid inddeles i tre grupper, som beskrives i det følgende.

Software-manipulation af ECU (omprogrammering)

I nogle bilmodeller er det muligt at omprogrammere den originale chip i ECU'en. Som regel er chippen beskyttet mod indgreb, både i form af hardware og software, for at forhindre uvedkommende i lave ændringer i softwaren.

Det er imidlertid sjældent, at chippen er beskyttet så godt, at den ikke kan hackes med det rette udstyr. Opnås der adgang til chippen, er det med denne metode ofte muligt at justere de samme parametre, som bilproducenten kan justere. Med det rette udstyr er et sådant indgreb endvidere forholdsvist hurtigt og nemt at udføre.

Det er imidlertid den mest sjældne form for chiptuning, da det er de færreste motorstyringer, der har denne mulighed. Samtidig kræver metoden en betydelig indsigt i systemets virkemåde.

Hardware-manipulation af ECU (udskiftning af chip)

En anden og mere udbredt metode er at udskifte den originale chip i ECU'en med en tilsvarende chip, som er programmeret anderledes. Som det er tilfældet med førnævnte metode, er det ligeledes med denne metode typisk muligt at justere samtlige parametre, som producenten har adgang til. Metoden er mere udbredt end førnævnte, men kræver fortsat et betydeligt kendskab til systemet samt det rette udstyr.

Montering af tuningsboks (power-boks/snydeboks)

En tredje metode er at montere en chiptuningsboks - en snydeboks eller power-boks, som den populært kaldes. Boksen monteres i forbindelse med den originale motorstyring som ikke berøres af indgrebet. Power-boksen modificerer enten de signaler, som chippen i ECU'en modtager fra de forskellige sensorer, eller de signaler, som chippen sender, eksempelvis til brændstofpumpen. Visse bokse modificerer både indgangs- og udgangssignalerne. Denne metode er den langt mest udbredte og er let at udføre, også for ikke sagkyndige.

Boksen kan normalt monteres med multistik i de originale stik i styreboksen, og ofte fås den "ready to use", hvor der i forvejen er indlagt et program tilpasset den aktuelle motor. På nogle typer power-bokse er det desuden muligt at justere den ønskede ydelse med et simpelt potentiometer på siden af boksen.

Opsamling på elektroniske tuningsprincipper

Der er stor forskel på, hvor avanceret de forskellige typer tuningsudstyr virker. Visse typer er meget simpelt konstrueret og er derfor kun begrænset effektive og har samtidig udpræget uheldige miljømæssige egenskaber, hvorimod andre er mere avancerede og forholder sig til og manipulerer med adskillige parametre.

De mest simple modeller doserer blot ekstra brændstof uden speciel hensyntagen til belastning, omdrejningstal eller andre forhold. Andre modeller forholder sig til omdrejningstal, ladetryk, luftmængde mv. og manipulerer samtidig med flere af disse signaler.

Ofte er tuningsudstyret konstrueret således, at det kun ændrer parametrerne, når motoren når et vist omdrejningstal samt en vis belastning.

Endvidere er tuningsudstyr i nogle tilfælde udstyret med fjernbetjening eller med en kontakt, som kan placeres i førerkabinen med det formål, at udstyret kan slås fra.

1.3 Konklusion på tuningsprincipper

Chiptuning, specielt af turboladede dieselbiler, er et hurtigt, let og effektivt indgreb og kræver i visse tilfælde kun meget begrænset faglig indsigt at udføre.

Der findes både simple og avancerede udgaver. Effekterne af chiptuning, både de ønskede og uønskede, afhænger derfor meget af udstyrets kvalitet.

Fælles for metoderne, som anvendes til chiptuning, er, at de normalt kun påvirker motorstyringen, når motoren når et vist omdrejningstal eller belastning. Det betyder blandt andet, at flere af dem umiddelbart ville kunne overholde emissionsgrænseværdierne for typegodkendelse, da de testcyklusser, der anvendes i forbindelse med typegodkendelse er konstrueret således, at de reflekterer gennemsnitlige kørselsforhold. De omfatter derfor ikke kørsel med fuldlast.

Samtidig er flere typer udstyret med fjernbetjening eller kontakter beregnet til at slå dem fra, hvis det måtte ønskes. Det betyder blandt andet, at de er stort set umulige at afsløre i forbindelse med vejsyn og periodisk syn.

Uanset hvilken metode man vælger til at chiptune en motor, ændres den kalibrering af motor og styring, som bilproducenterne har brugt mange ressourcer på at opnå. Producenternes kalibrering er et kompromis mellem blandt andet ønsket motorydelse, brændstofforbrug, støj, holdbarhed og emissioner. Ved tuning forskubbes kalibreringen typisk mod højere motorydelse på bekostning af én eller flere af de øvrige parametre. Typisk vil ændringen være på bekostning af emission og holdbarhed.