Z32 ECU ja virittäminen, osa I Versio 1.2

Z32 ECU ja virittäminen, osa I Versio 1.2 Kolmellakymmenellä eurolla 30 hevosta lisää vapariin hymyilyttääkö, nyt ei kuitenkaan olla TV shopissa vaan tämä tarina on totta!

Z32 ECU ja virittäminen 2 (24) Sisällysluettelo Sisällysluettelo...2 Z32 ECU ja virittäminen?...3 ECU:n muuttaminen ohjelmoitavaksi...4 Esitietojen hankkiminen...5 Ohjelmakartat...7 Miten ECU viritetään?...8 EPROM:n polttaminen, asentaminen ja testaus...10 Jarrupenkissä säätäminen...10 Jarrupenkkihevoset vs. kampiakselihevoset...12 Muut Nissan automallit kuin Z32...13 Paremmin virtaavan moottorin uudelleenohjelmointi...14 Miksi Unichip, S-AFC ja S-ITC tyyppiset ratkaisut eivät toimi yhtä tehokkaasti kuin ECUn uudelleenohjelmointi?...15 Miksi auton oma lambda-anturi ja A/F mittari eivät riitä viritettäessä?...17 Sytytys ja nakutus...18 Bensiinilaaduissa on eroja...19 Injektorien päivittäminen suurempiin...19 Useampi ohjelma yhdellä EPROM:lla...20 Throttle enrichment tablen muokkaaminen...20 Muut kiihtyvyyttä parantavat muutokset...22 Yhteenveto ja ECU virittämisen filosofiaa...22 Mistä lisätietoa?...23

Z32 ECU ja virittäminen 3 (24) Z32 ECU ja virittäminen? ECU, pieni mystinen musta laatikko, tietotokone joka jossain auton sisällä ohjaa useita moottorin toimintoja mahdollistaa merkittävän tehonlisäyksen aikaansaamisen hyvin pienellä vaivalla useisiin automalleihin. Aiemmin tieto siitä, miten ECUn avulla voidaan ohjata sytytysennakkoa, polttoaineen syöttöä ja vaikkapa kierrosnopeuden rajoitinta oli vain harvojen ja valittujen tiedossa. Nykyään internetistä on imuroitavissa sekä tietoa että jopa toimivia ohjelmakoodeja moottorin potentiaalin paremmaksi hyödyntämiseksi. Omasta 300ZX NA:sta (siis turbottomasta) on raportoitu saatavan ECUn uudelleen ohjelmoinnilla kohtuullisen turvallisesti noin 30 lisähevosta. Käytännössä hyöty saavutetaan vaan jos lisäksi on asennettu vapaavirtaussuodin sekä paremmin hengittävä pakoputki. Tällaisella ns. Stage III viritykslla takapyöriin saadaan jo reilusti yli 200 hevosta vastaten noin 270 kampiakselin hevosta. Vertailutietona että vakiona NA tuottaa takapyöriin noin 175hp ja kampiakselista noin 222 hp. Vastaavasti turbosta on ECUn uudelleen ohjelmoinnin jälkeen helposti saatavilla 50-100 hevosta riippuen ahtopaineen nostosta. Normaaliturboilla varustetusta 300ZX:stä on saatu ilmanottoa parantamalla ja ECUn uudelleenohjelmoinnilla jo noin 400 Stage III takapyörähevosta vastaten lähes 500hp:ta moottorista mitattuna. Vakiotehoisena turbo tuottaa takapyöriin noin 230-240hp ja kampiakseliin noin 300hp. Pienillä muutoksilla aikaansaatava tehonlisäys on siis merkittävä, mutta tätä harkittaessa kannattaa muistaa että kyse on periaatteessa riskin ottamisesta. Tehdasvalmisteisen auton ECU ohjelmat on testattu niin että autolla voidaan ajaa usealla erilaisella polttoaineseoksella sekä kylmissä että lämpimissä oloissa merkittävälläkin moottorin rasittamisella. Huippuun viritetty moottori kestää huomattavasti vähemmän rääkkäämistä, mutta antaa satunnaisiin kiihdytyksiin ison tehonlisäyksen. Etukannen kuvasssa oleva 1994 300ZX NA kiihtyy tehdasvalmisteisena 0-100km vauhtiin noin 7.5 sekunnissa. Pienillä muutoksilla kiihtyminen nopeutui 6.9 sekuntiin vapaavirtaussuodattimen asentamisen ja ECUn uudelleenohjelmoinnin ansiosta. ALC II asennuksen jälkeen sekunnit tippuivat pienen viilaamisen jälkeen toisella yrityksellä aikaan 6.78 (25C ulkoilman lämpötila). Stage III tasoinen cat back putkistolla varustetun auton 0-100km kiihtyvyys asettunee noin 6.4-6.7s tasolle ja Stage IV headereiden tuoman lisäväännön avulla 6.2-6.4s tasolle. Paras 300ZA 2+2 NA automaattilaatikolla varustetulle Z32:lle mitattu aika on 5.9s 0-100km/h ja 14.4s varttimailla. Molemmat erittäin kunnioitettavia lukuja 1600kg painavalle 3L moottorilla varustetulle vaparille, mutta helppoja tavoitteita kenelle tahansa 300ZX turboilijalle joka on päivittänyt oman tietokoneohjelmansa tämän artikkelin vinkkien avulla. Huom: ConZult ohjelmiston hankkimisen jälkeen Stage II Z32 NA 0-100 kiihtyvyys tippui tasolle 6.5s ilman headereiden tai pakoputken asentamista. Tästä on kerrottu enemmän artikkelin toisessa osassa: Tuning Z32 (or PS13 and PS14) ECU, part II Street tuning with DTA ConZult

Z32 ECU ja virittäminen 4 (24) Artikkelin pohjana ovat omat kokemukset Nissan 300ZX Z32 NA mallin ECUn virittämisestä eli uudelleenohjelmoinnista, mutta asiat sellaisenaan toimivat yhtä hyvin kaikissa ECU:lla varustetuissa Nissaineissa sekä muissakin automerkeissä ja malleissa erityisen hyvin turbomoottorilla varustetuissa. Artikkelin kirjoittaja ei kuitenkaan vastaa annettujen neuvojen oikeellisuudesta tai toimivuudesta, vaan niiden hyödyntäminen on kunkin lukijan itsensä harkittava tapauskohtaisesti myös ECUn uudelleenohjelmoinnin, niin kuin kaiken muunkin moottorin virittämisen riskinä on moottorin vahingoittuminen. Vaihtoehto itse virittämiselle on aina ostaa valmis ECU joiden markkinahinta tällä hetkellä on maahan tuotuna noin 600. Oheisessa kuvassa on kuvattu valmiina ostettavan JWT:n ecun tuoma tehonlisäys käytettäessä vapaavirtaussuodatinta. ECU:n muuttaminen ohjelmoitavaksi ECU eli Electronic Control Unit on tietokone joka sisältää periaatteessa kolme osaa 1) Input ja output toiminnallisuuden jolla moottorin sensoreita luetaan ja esim. sytytystä ohjataan 2) Suorittimen ja käyttömuistin jotka periaatteessa ovat hyvin samankaltainen kuin tietokoneen suoritin 3) EPROM eli ohjelmamuisti joka sisältää ohjelmat ja taulukot moottorin ohjaamiseksi Kiinnostavin näistä on viimeksi mainittu, sillä ECUn ohjelmamuisti sisältää moottorin ohjaamisen kannalta tärkeimmät tiedot ja mikä parasta, se on uudelleenohjelmoitavissa. Vanha tehdasvalmisteinen ohjelmamuisti on juotettu eli tinattu piirilevylle josta taitava elektroniikan harrastaja irroittaa sen pienellä työllä ja juottaa tilalle piirikannan joka mahdollistaa EPROM:n vaihtamisen tai uudelleenohjelmoinnin. Kyseistä operaatiota voisi verrata vaikkapa TV:n tai autoradion korjaamiseen, siis jos itsellä ei ole taitoa operaation suorittamiseksi voi apua kysellä vaikkapa paikalliselta TV:n tai autoradioiden korjaajalta: Autosta irrotettu ECU viedään huoltoon ja teknikko tekee siihen piirikannan asentamisen jonka jälkeen ohjelmamuistin vaihtamista voi verrata yksinkertaisuudessaan lähes sulakkeen vaihtamiseen. Samassa yhteydessä kannattaa samaiselta teknikolta pyytää että hän lukee EPROM:n ja kirjoittaa sen sisällön korpulle luettavaksi ja muutettavaksi omalla tietokoneella. Tämä on tärkeää sillä virittämisen lähtökohdaksi kannattaa valita auton oma ohjelma, sillä että esim.

Z32 ECU ja virittäminen 5 (24) automaattivaihteisen auton sekä eri vuosimallien välillä on eroja. Ohessa näkyvän kuvan tapaisen piirikannan asentaminen on muutaman minuutin operaatio jonka kustannus on muutamia kymmeniä euroja. Joko alkuperäisen tai uudelleenohjelmoidun piirin voi siis helposti vaihtaa piirikantaan ja ECU on tämän operaation jälkeen sellaisenaan käytettävissä kuten ennenkin. Esitietojen hankkiminen Ennen ECU:n viemistä ohjelmamuistin irrotukseen ja piirikannan asentamiseen kannattaa varmistua siitä, että EPROM:sta löytyy riittävästi tietoa sen uudelleenohjelmoimiseksi. Kaikki valmistajat eivät ole jostain syystä halunneet julkistaa omien ohjelmiensa sisältöä, joten ainut tapa tällöin on hankkia valmiiksiviritetty ECU vaikkapa JWT:ltä. Vanhempiin Nissaneihin, kuten 200SX ja 300ZX (Z32) tietoa on kuitenkin helposti saatavilla. Hyvä tapa varmistua asiasta oman auton osalta on etsiä internetistä tietoa yhdistelmällä auton tyyppi ja EPROM esim. 300ZX ja EPROM. Esimerkiksi Z32 vuosimallit 1990-1993 ovat helposti itse ohjelmoitavissa, 1994-1995 mallien ohjelmoinnista löytyy jotain tietoa ja harvinaisimman 1996 mallin ohjelmointiin ei löydy apua. Vuosina 1994-1995 valmistuneisiin autoihin voidaan vaihtaa 1993 ECU jonka jälkeen ohjelmointi onnistuu. Muutenkin uudelleenohjelmoinnin kannalta 1993 ECU on paras sillä siinä ei ole AIV järjestelmää ja se voidaan käytettäessä 1993 ohjelmia poistaa autosta. ECUn uudelleenohjelmoimiseksi tarvitaan lisäksi tietoa siitä missä päin muistipiiriä sijaitsevat ns. polttoaine ja sytytyskartat, sekä muu haluttu tieto. Parhaassa tapauksessa, kuten 1991-1993 Z32 300ZX:n ECUn kanssa, internetistä voi ladata ohjelman jolla karttojen muuttaminen voidaan tehdä suoraan Excel taulukkolaskennan avulla taulukoita muuttamalla. Toisiin ECU tyyppeihin muuttaminen tehdään alkeellisemmalla ROMEDIT ohjelmalla tai ns. hex editorilla. Mikäli käyttäjällä itsellään ei ole tarvittavia taitoja EPROM / hex tiedostojen muuttamiseksi, ohjelmointitaitoinen ystävä on suureksi avuksi sillä ECU:n uudelleenohjelmoinnissa kysymys on pohjimmiltaan ohjelmoinnin perustaidoista, eli HEX koodin ja muistisegmenttien ymmärtämisestä, kuten oheinen kuvakin antaa ymmärtää. ROMEDIT on japanissa kehitetty yleiskäyttöinen ECU työkalu johon on ladattavissa usean Nissan mallin, kuten S13:sta ECUn ohjelmakartat. Oheisessa kuvassa näkyy ROMEDIT

Z32 ECU ja virittäminen 6 (24) ohjelmaan ladattu 300ZX NA mallin polttoainekartta.

Z32 ECU ja virittäminen 7 (24) Ohjelmakartat ECU sisältää peruskartat polttoaineelle ja sytytykselle, lisäksi Eculla on käytössään apukartat häiriötilanteiden ja useita muistikarttoja ja taulukoita erilaisten muiden tehtävien hoitamiseksi. Viritettäessä autoa ECUn muistikarttojen avulla yleensä käsitellään ainoastaan peruskarttoja, sillä vikatilanteessa sytytysennakko on apukartiolla normaalikäyttöä huomattavasti pienempi ja polttoaineen määrä suurempi moottorin suojaamiseksi vioittumiselta. Helpoimpia muutoksia ohjelmakarttoihin on asettaa nopeusrajoitin esim. arvoon joka vastaa 200mph (=320kmh) ja kierrosnopeusrajoitin säädetään alkuperäistä muutaman sata kierrosta suuremmaksi. Käytännössä tämä tapahtuu syöttämällä vieressä olevan kuvan mukaiseen taulukkoon uudet halutut luvut. Kuten lukija huomaa, on taulukossa paljon muitakin lukuja joita voisi vaihdella mutta näiden käsittelyä kannattaa kokeilla vasta kun perusasiat on hallussa. Map Details: Filename: Rev Limit Latency (Injector void) VTC Release K Value Fuel Timing Scale TTP Min TTP Max Scale Ignition Dwell Duty Coil Charge Dwell duty angle PKa NA 2+2 Stage III (based on AshsZ) D:\300zx\romedit\PKa-1993NA-Auto-StageIII.bin 7FB4 7F88 79F6 7F2B - 7F2C 7AF0-7AFF 7B10-7B1F 7B00-7BFF 7E80-7E8F 7E90-7E9F 7E50-7E5F Sytytyskartan avulla muutetaan sytytysennakkoa sekä kierrosnopeuden että kuorman suhteen. Moottorin kuorman määrittelemiseksi mitataan moottoriin tulevan ilman määrää tai imusarjan painetta. Nissan 300ZX:n tapauksessa mittaaminen tapahtuu MAF anturilla joka antaa tietokoneelle signaalin paljonko ilmaa anturin lävitse virtaa imusarjoihin. Kierrosnopeuden mittaamiseksi seurataan moottorin kierroslukua CAS anturin avulla. Nämä kaksi tekijää yhdistämällä saadaan sytytysennakkotaulukko Hex RPM Hex Dec Hex RPM Hex Dec Byte / Word Data: 91 7250 Speed Limit Hex 0C 10 14 18 1C 20 28 30 38 3C 40 44 48 4C 50 58 ms 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 11.0 Hex 0C 10 14 18 1C 20 28 30 38 3C 40 44 48 4C 50 58 ms 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 11.0 Fuel RPM Scale and Tables Scaled from it (Presumably!!) Hex 08 10 18 20 28 34 36 40 48 50 58 60 68 70 78 80 RPM 400 800 1200 1600 2000 2600 2700 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 Hex 0B 0B 0B 0B 0B 0B 09 08 08 08 08 08 08 08 08 08 ms 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 Hex 40 40 60 60 60 60 60 60 68 6C 70 70 70 70 70 70 ms 8.0 8.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 13.0 13.5 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0 Hex 08 10 16 18 20 28 30 38 40 48 50 58 60 68 70 78 RPM 400 800 1100 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 Hex 9E A8 B2 BC C6 D0 DA E4 E9 E9 E9 E9 E9 E9 E9 E9 dec 158 168 178 188 198 208 218 228 233 233 233 233 233 233 233 233 Hex 0F 0F 16 20 2A 34 3C 46 50 5A 64 6E 75 7F 8A 94 ms 1.5 1.5 2.2 3.2 4.2 5.2 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 11.7 12.7 13.8 14.8 Hex FF FF FF FF FF FF FF 7C 5A 47 3B 33 2C 27 23 20 dec 255 255 255 255 255 255 255 124 90 71 59 51 44 39 35 32 7FA5 Hex MPH jossa pystyakselilla on kierrosnopeus ja vaakaakselilla on MAF sensorin kuorma lukema. Kullekin kierrosnopeudelle ja sitä vastaavalle ilmavirralle eli kuormalle löytyy taulukosta sytytysennakko mitä moottori käyttää. A0 200 40 3C Feedback (Blast) 7F91 Hex 64 Dec 60 66 5100 019B 411 TP Scales Unknown 6F8F Hex Timing RPM Scale and Tables Scaled from it (Presumably!!) 12 16 20 24 28 32 40 48 56 60 64 68 72 76 80 88 400 8 15 15 10 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 800 16 15 20 24 23 23 21 13 8 5 5 5 5 5 5 5 6 1200 22 19 31 31 30 26 24 16 11 9 9 9 9 9 9 8 7 1600 24 20 35 34 32 31 27 18 16 15 12 10 10 10 10 10 10 2000 32 23 35 35 33 32 29 23 23 22 19 17 16 15 13 13 13 2600 40 28 40 39 36 35 33 30 29 27 25 22 21 21 19 18 19 2700 48 28 40 40 37 37 36 37 35 34 30 28 28 27 26 24 24 3200 56 28 45 45 43 42 40 38 36 36 34 33 32 32 30 28 27 3600 64 28 37 44 45 44 42 39 36 37 36 35 35 34 33 32 31 4000 72 28 37 44 46 45 43 40 36 36 36 35 35 34 33 32 31 4400 80 28 37 44 45 45 45 40 38 37 36 35 35 34 33 32 31 4800 88 28 37 44 45 45 45 40 38 37 36 35 35 34 33 32 31 5200 96 28 37 44 45 45 45 40 38 37 36 35 35 34 33 32 31 5600 104 28 37 45 45 45 45 40 38 37 36 35 35 34 33 32 31 6000 112 28 37 45 45 45 45 40 38 37 36 35 35 34 33 32 31 6400 120 28 37 45 45 45 45 40 38 37 36 35 35 34 33 32 31 7B20-7B2F 7B70-7B7F 7B60-7B6F 2E Dec 46

Z32 ECU ja virittäminen 8 (24) Vastaavalla tavalla muodostetaan polttoainekartta kierrosnopeuden ja kuorman suhteen. Polttoainekartassa on yleensä kaksi erillistä aluetta, ns. closed loop ja open loop alueet. Closed loop aluetta kartasta käytettäessä tietokone säätää seosta lambdaanturin avulla mahdollisimman tarkasti vastaamaan seossuhdetta lähellä 14.7. Kartan Normaalisti autoissa käytetyt lambda anturit eivät käytännössä suoriudu kuin ainoastaan lähellä 14.7. olevan seossuhteen tarkasta seurannasta. Tämän puutteen eliminoimiseksi Open Loop osaa käytettäessä laskee tietokone tarvittavan polttoainemäärän suhteuttaen sen sisään tulevaan ilmamäärään kartassa annetun seoksen mukaisesti ilman että lambda anturin signaalia tarvitaan. Koska näitä seoksia ei lamda anturi sen rajallisen kyvyn takia pysty analysoimaan, on tietokoneen luotettava siihen että polttoaineen paine ja suuttimet toimita määritysten mukaisesti. Onneksi moottorin seossuhde on kuitekin usein ns. closed loop alueella jolloin useat häiriötilanteet tulevat esille. Vieressä on esimerkkikartta polttoaineseoksia varten jossa vasemmalla on kierrosnopeus ja ylhäällä sisään tulevan ilman määrä. 12 16 20 24 28 32 40 48 56 60 64 68 72 76 80 88 400 14.4 14.4 14.5 14.5 14.6 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 800 14.4 14.4 14.5 14.5 14.6 14.7 14.7 14.7 14.7 13.1 13.1 12.1 11.9 11.9 11.9 12.3 1200 14.6 14.6 14.6 14.6 14.6 14.6 14.6 14.7 14.7 13.1 13.1 12.1 11.9 11.9 11.9 12.3 1600 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 13.1 12.1 11.9 11.9 11.9 12.3 2000 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 12.8 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 2600 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 12.8 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 2700 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 13.4 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 3200 14.9 14.9 14.9 14.8 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 13.4 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 3600 14.7 14.7 14.7 14.8 14.9 14.9 14.9 14.8 13.6 13.3 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 4000 14.7 14.7 14.7 14.7 14.9 14.9 14.7 13.5 13.3 13.2 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 4400 14.7 14.7 14.7 14.7 14.9 14.7 13.5 13.4 13.3 13.1 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 4800 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 13.5 13.5 13.3 13.1 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 5200 13.6 13.6 13.6 13.6 13.5 13.5 13.3 13.2 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 5600 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.1 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 6000 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 6400 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 Edellisen lisäksi moottorin toimiessa ns. Closed Loop alueella ECU on ns. oppimistilassa, eli se muuttaa jatkuvasti ns. self learn lukua siten että seos olisi mahdollisimman lähellä taulukossa annettua lukua. Self learn:n avulla ECU pystyy kompensoimaan noin 10% muutokset moottorin virtauksessa yms., mutta tämän jälkeen sen kyky mukautua loppuu. Miten ECU viritetään? Viritettäessä ECUa peruslähtökohta on että closed loop alueeseen ei tehdä muutoksia, ellei sitten closed loop alueen kokoa ei pienennetä. Huipputehon saavuttamiseksi open loop alueella seosta voi vaikkapa tai rikastaa sekä sytytysennakkoa suurentaa tai pienentää. Muutoksia tehtäessä kannattaa huomioida että säädettäessä sytytysennakko liian aikaiseksi saattaa palaminen tapahtua sylinterissä liian aikaisesti ja polttaa vaikkapa mäntään reiän. Toisaalta liian myöhäinen sytytys taas saa aikaan liian lämpimiä palokaasuja polttaen venttiileitä. Näiden tilanteiden välttämiseksi kannattaa muutoksissa olla konservatiivinen ja/tai käyttää muiden hyväksi havaitsemia arvoja. Lisäksi suurilla kierroksilla sytytysennakon aikaistaminen ei enää auta tehojen lisäämiseksi, vaan johtuen moottorin polttomoottorin rakenteesta ennakkoa pitää hieman pienentää huipputehon saamiseksi. Aiemmin esitellyssä polttoainekartassa noin 14.x arvoiset luvut ovat ns. closed loop alueen lukuja jolloin polttoainetta syötetään lähellä palamisen kannalta optimiarvoja samalla tehden autosta normaaliajossa vähäpäästöisen. Periaatteessa suurin teho saadaan myös optimaalisella 14.x seossuhteella, mutta tällöin palaminen tapahtuu suhteellisen korkealla lämpötilalla. Varsinkin otettaessa moottorista suuria tehoja irti rikastetaan seossuhdetta palolämpötilan alentamiseksi, johon yllä olevassa kartassa on

Z32 ECU ja virittäminen 9 (24) käytetty vapaasti hengittävälle moottorille optimaalista seossuhdetta 12.5 (vastaava seossuhde turboissa on luokkaa 11.5). Varsinainen tehoalue on kartan oikea alalaita, jossa nopeilla kierroksilla moottoriin syötetään paljon ilmaa. Nopeissa kiihdytyksissä käyrä kulkee oikeaa laitaa ylhäältä alas. Nämä ovat myös ne kartan alueet joihin kartan muuttamisessa kannattaa keskittyä. Myöhemmin testatessa tehtyjä muutoksia laajakaistainen lamda anturi mahdollistaa seoksen seuraamisen ja pakokaasun lämpötilan jatkuvalla mittaamisella varmistetaan että lämpötila sylinterissä ei nouse liian suureksi. Nämä ovatkin perustyökaluja jotka kannattaa hankkia, mikäli aikoo tehdä suurempia muutoksia polttoaine ja sytytysennakko- karttoihin. Vastaavalla tavalla muokataan sytytysennakkoa. Tässä perusperiaatteena on välttää että sytytys ei saa tapahtua liian aikaisin aiheuttaen moottorin kulumista ja rikkoutumista, mutta kuitenkin usein mahdollisimman aikaisin niin että paras palaminen ja räjähdyksestä tapahtuva laajeneminen tapahtuu noin 14 astetta puristusvaiheen jälkeen. Jotta tämä olisi mahdollista, on nopeilla kierroksilla käytettävä suurempaa sytytysennakkoa kuin matalilla kierroksilla tiettyyn rajaan saakka riippuen siitä, kuinka hyvin moottori hengittää tai kuinka tehokkaita turbot ovat. Jos taas polttoaineseoksen sytyttäminen tapahtuu liian myöhään, tapahtuu osa palamisesta pakoventtiileissä ja pakosarjassa aiheuttaen liian kuumia pakokaasuja vaurioittaen venttiileitä. Periaatteessa sytytyksen aikaistaminen lisää vääntöä ja tehoa, mutta liian aikainen sytytys vahingoittaa moottoria sytytysennakon säätäminen onkin siis pitkälti riskin ottamista tai varman päälle pelaamista. Oheisessa kuvassa on aiemmin taulukkomaisesti esitetty sytytysennakkoa graafisena mallina. Mallin tulisi olla mahdollisiman tasainen kaikilta pinnoiltaan kuitenkin huomioiden moottorin erityispiirteet jotka kuvassa näkyvät piikkeinä ja kuoppina. Erityisesti turbomoottorilla varustettujen autojen ECU:n virittämisestä on helposti saatavissa hyödynnettyä ahtopaineen nostaminen laajentamalla ilmamäärän mittausta ylitse standardikarttojen. Käytännössä tämä siis tarkoittaa esimerkiksi yllä olevan polttoaineseoksen esimerkkikartan vaaka-akselin arvojen tuplaamista. Siis muutetaan akselia maksimiarvosta 88 vaikkapa arvoon 176 jolloin ahtopaineita voidaan periaatteessa nostaa tuplasti siihen saakka mitä normaalilla kartalla voidaan saavuttaa. Tällaisessa virittämisessä on kuitenkin huomioitava että polttoainepumppu sekä injektorit asettavat virittämiselle omat rajansa. Mutta sitten kun injektorien rajat tulevat vastaan voidaan ECU ohjelmoida niin että se käyttää tehokkaampia injektoreita.

Z32 ECU ja virittäminen 10 (24) Yllä on kuvattu ainoastaan perusasioita virittämiseen liittyen, edellisten lisäksi 300ZX:t on varustettu mm. nokka-akselin ajoitusmekanismilla jonka poiskytkeytyminen voidaan säätää tapahtuvaksi halutulla kierrosnopeudella. Tällöin voidaan moottorin virtausta paremmin hallita. Toinen erityispiirre on se että kaasupolkimen painamisen nopeuden perusteella tapahtuvaa ns. kick down polttoaineen syöttöä voidaan muuttaa, puhumattakaan injektorien koon muuttamisesta yms. mahdollisuuksista moottorin virittämisestä. Z32 VG30DE(TT) onkin voimanlähteenä aivan omaa luokkaansa, siitä on saatavissa jopa 800-1000hp käyttäen standardi ECU:a uudelleen ohjelmoimalla vastaamaan suurempia injektoreita, tehokkaampia turboja ja muita ominaisuuksia. EPROM:n polttaminen, asentaminen ja testaus Kun ohjelman taulukot on valmiit tulee aika siirtää muutokset ECU:n sisään. Käytännössä tämä tapahtuu siirtämällä tietokoneella muokatut taulukot EPROM:lle erillisen ohjelmointilaitteen avulla. Harvalla tällaista laitetta kuitenkaan löytyy kotoa, mutta usein sellainen löytyy paikallisen TV tai autoradio korjaajan työpajasta. Helpoin tapa on siis ottaa tiedosto korpulle ja viedä se teknikolle joka polttaa uuden muistipiirin itse asennettavaksi ECU:n sisään kunhan sinne on asennettu piirikanta joka mahdollistaa piirin vaihtamisen ilman juotoskolvia. Sekä piiri että polttaminen maksaa muutamia euroja riippuen paikasta hommasta selviää useimmiten siis alle kympillä. Uudelleenohjelmoidun piirin asentaminen ECUn sisään voi helposti suorittaa vaikkapa TV tai autoradiokorjaamon pihalla, mutta asennusta suoritettaessa kannattaa akusta kytkeä toinen napa irti ;-). Uuden EPROM:n käyttöönoton jälkeen kannattaa autolla ajaa ensin normaalisti ikään kuin tunnustellen että toimiiko kaikki normaalisti. Asennuksen jälkeen kannattaa tutkia ilmoittaako ECU mistään virheistä ja vasta sitten aloittaa moottorin tehojen tutkiminen. Paras paikka arvioida saavutettuja hyötyjä on tietysti jarrupenkki jossa on käytössä myös laajakaistainen lamda anturi sekä pakokaasun lämpötilan mittaus mutta itse tyydyn olosuhteiden pakosta normaaleihin teihin, normaaleihin nopeuksiin sekä Apexi RSM:n teho-, kiihtyvyys ja g-force lukemiin joista näyttökuvia vieressä Jarrupenkissä säätäminen Jarrupenkki on samankaltainen laite kuin katsastuksessa käytetty jarrutesteri jonka päälle auto ajetaan, mutta hieman hienostuneempi ja sillä mitataan hevosvoimia oops kilowatteja. Käytännössä osaavan jarrupenkinhoitajan avustuksella auton tehojen virittäminen huippukuntoon on helpompaa kuin moni kuvitteleekaan. Käytännössä ECUn karttojen viilaamiseksi huippukuntoon tarvitaan: - Muutama kerta jarrupenkissä - Laajakaistainen lambda anturi, jollainen yleensä löytyy jarrupenkkipalvelua tarjoavalta yritykseltä

Z32 ECU ja virittäminen 11 (24) - EGT eli pakokaasunlämpömittari on myös hyödyllinen Sekä laajakaistainen lamda anturi että EGT pakokaasunmittari joudutaan asentamaan autoon erityisesti tätä tarkoitusta varten normaalioloissa nämä eivät ole jarrupenkissä käynnin jälkeen tarpeellisia. Perusajatus uudelleenmappauksessa koostuu neljästä vaiheesta: 1) Testataan auton kunto ennen aloitusta - katsotaan että ecussa ei ole mitään vikakoodeja - sylinterin puristuspaineet tarkastetaan - tarkistetaan ettei ole mitään vuotoja (erityisesti alipainepuolella/ahdoissa) - öljyt, tulpat,... kaikki tavalliset osat tarkistetaan - rengaspaineet (erityisesti dynotusta varten halutaan pitää mahdollisimman korkeat paineet) 2) AFR eli polttoaineseoksen säätäminen jarrupenkissä - Käyttämällä wide band lamda anturia testataan moottoria erilaisilla kuormilla ja yritetään saada seossuhde asettumaan noin arvoon 12.5. Alla olevassa tulosteessa näkyy että optimitulos Z32 NA:lle on saatu arvolla 13.0 ja internetistä löytyvien tietojen perusteella jopa 13.5 olisi mahdollinen. Turbo malleille suositellaan huomattavasti rikkaampia seoksia esim. arvoon 11.5. Kuormitus aloitetaan tietysti pienillä kuormilla ja tavoite on kasvattaa kuormaa niin että lopuksi ajetaan "kaasu pohjassa". - Polttoaineseosta säädettäessä nyrkkisääntö on että paras hyötysuhde ja pienin kulutus saadaan arvolla 14.7, vastaavasti suurimman tehon kannalta paras seos on 13.2. Molemmat näistä seoksista kuitenkin lisäävät merkittävästi sylinterin lämpötilaa, joten yleensä päädytään pienempään seosarvoon kuten yllä mainittu 12.5. 3) Sytytyksen säätäminen - Säädetään sytytysennakkoa samalla tavoin aloittamalla pienillä kuormilla ja kasvatetaan ennakkoa kunnes kuullaan moottorista "detonation" ääntä (mitä lienee detonation suomeksi, olen asunut englannissa 5 vuotta ja jotkut asiat unothtuneet?) ja sitten palautetaan edelliseen asetukseen - Lopuksi kun optimaaliset sytytysennakot on löytyneet niin sitten pienennetään ennakkoa pari astetta siltä varalta että polttoaine tai muut olosuhteet muuttuvat aiheuttaen "detonation" Jos peruslähtökohta on hyvä tai riskinottokyky suuri, niin voi siirtyä heti WOT eli täydelle kaasulle ja hakea parasta kiihtyvyyttä. Osakaasulle varmaan suurimmalle osalle tämän dokumentin lukijoista riittää tehdasasetukset. Koska jokaiselle säätökerralle joudutaan tekemään uusi EPROM niin säätämiseen menee useampi kerta jarrupenkissä. AFR säätö tehdään niin että ensimmäisen kerran perusteella tehtyjen muistiinpanojen perusteella säädetään arvot paremmin tietokoneella kohdalleen ja poltetaan uusi EPROM seuraavaa jarrupenkkikertaa varten. Edellisen sivun kuvassa näkyy alempana käyränä AFR jonka arvot voi lukea oikeasta laidasta ja ylempänä käyränä SAE hevosvoimat. Tämän tyyppisen jarrupenkkitulosteen avulla AFR arvojen säätäminen seuraava kertaa varten on todella

Z32 ECU ja virittäminen 12 (24) helppoa. Ennen jarrupenkkiajan varaamista kannattakin varmistua että operaattori tarjoaa laajakaistaisen AFR monitorin tulosteen (ks. kuva alla) Sytytystä voidaan säätää jarrupenkissä kertojen välillä CAS:ia kääntelemällä (tai Conzult ohjelmiston avulla), kuuntelemalla, tekemällä muistiinpanot ja muuttamalla kotona tietokoneelle nämä asetukset sekä polttamalla uusi EPROM. Sytytyksen säätöä helpottaa kun CAS:iin merkitsee suoraan asteluvut parin asteen välein niin, ettei jarrupenkissä joudu katselemaan strobo-lampulla mihin kohtaan sytytysennakon arvot asettuivat. Ashley Powers on kehittämässä tuotetta nimeltään ZEMULATOR jonka avulla nähdään ECUun kytketyltä tietokoneelta koko ajan missä kohtaa karttaa mennään. ZEMULATOR:ssa voidaan myös muuttaa EPROM asetuksia suoraan tietokoneelta ECUun ilman että välillä tarvitsee tehdä uutta EPROM:ia nopeuttaen viritysprosessia oleellisesti. Tämä tuote on kuitenkin toistaiseksi kehitysvaiheessa ja joudumme käyttämään tätä vanhempaa menetelmää ja tyytymään EPROM:eihin. Jarrupenkkihevoset vs. kampiakselihevoset Hevosia on monenlaisia, niinpä myös automiehen on hyvä tietää muutama perusasia hevosvoimiin liittyen. Alla on kerrottu muutamia perusteita erilaisiin hevosvoimamäärittelyihin liittyen Rwhp - jarrupenkissä saatu lukema joka on ns. takapyöristä mitattu hevosvoimamäärä. Yleisesti ottaen kampiakselista saatu hevosvoimamäärä on noin 18-20% suurempi, koska vaihteiston ja tasauspyörästön lukossa kuluu energiaa. Etuvetoisilla autoilla tehonhävikki on pienempi ja yleensä luokkaa 15%. Bhp moottorijarrupenkissä mitatut kampiakselihevosvoimat, british horsepower. Kw uuden systeemin mukaisesti hevosvoimat ilmoitetaan nykyään kilowatteina. SAE corrected hp amerikkalainen mittausmenetelmä joka huomioi apulaitteet, ilman lämpötilan ja kosteuden ja korjaa mitatun lukeman niiden mukaisesti.

Z32 ECU ja virittäminen 13 (24) Periaatteessa +25C on oikea mittauslämpötila ja jo niinkin lämpimässä kuin 5C saadaan 5% suurempia hevosvoimamääriä. DIN corrected hp Eurooppalaiset DIN hevoset ovat hieman vahvempia kuin SAE hevoset. Vääntö ilmoitetaan nykyään useimmiten nm lukuna, aiemmin käytettiin lb/ft lukua. Jarrupenkissä ei koskaan mitata suoraan hevosvoimia, vaan ne syntyvät kaavalla kierrosnopeus x 5250 = hevosvoimat. Tästä johtuen hevosvoima ja lb/ft käyrät leikkaavat aina kierrosluvulla 5250. 1 PS : 0.98 HP 1 HP : 1.014 PS 1 kw : 1.36 HP 1 PS : 0.735 kw 1 kg/m : 7.23 ft/lb 1 ft/lb : 1.138 kg/m 1 Nm : 0.737 ft/lb 1 Nm : 0.102 kg/m Mitattaessa jarrupenkissa hevosvoimia tulee mittaajan aina ilmoittaa kerroin ja muunnostapa millä takapyörähevoset tai kilowatit on muutettu kampiakselihevosiksi. Samassa yhteydessä tulee myös kertoa onko kyseessä SAE tai DIN corrected menetelmä tai mitä muunnoskertoimia ilman lämpötilan yms. kompensoimiseksi on käytetty. Mikäli kompensointikertoimia ei ole käytetty, tulee vähintäänkin ilmoittaa ilman lämpötila jotta tulokset ovat vertailukelpoisia. Muut Nissan automallit kuin Z32 Auton ECU:n uudelleenohjelmoimiseksi tarvitaan käytännössä kolme asiaa. 1) ECUn ohjelmointimuistin täytyy olla vaihdettavissa tai uudelleenohjelmoitavissa 2) Ohjelmoija tarvitsee tiedon siitä missä päin ohjelmamuistia sijaitsevat mm. sytytysennakko ja polttoainekartat 3) Työkalut karttojen muokkaamiseksi Muistipiirin kannan vaihto ja piirin polttaminen sekä monet muut asiat voidaankin ostaa palveluna. Alla on listattuna ne Nissan automallit joista karttainformaatio on saatavilla ROMEDIT ohjelmaan. Ensimmäisenä on auton tyyppi, sitten ohjelmamuistin koko joka tyypillisesti näkyy ECUn sisällä piirityyppinä 27Cxxx ja kolmantena tietona on moottorin tyyppi. PS13 S13 S14 HCR32 BNR32 BCNR33 C33 Z32 Z32 ECR33 256 PS13/RPS13/RNN14/U13 SR20DE(T) 128 S13/RS13 CA18DET 512 S14 SR20DE(T) 256 HCR32/A31 RB20DET 256 BNR32 RB26DETT 256 BCNR33/WGNC34 RB26DETT 128 C33 RB20DET 256 GCZ32 VG30DETT 512 GCZ32 VG30DETT 256 ECR33 RB25DET Periaatteessa kaikkien näiden yllä mainittujen autotyyppien ECU:n uudelleenohjelmoinnissa noudatetaan samoja periaatteita kuin tässä dokumenissa on Z32:n osalta kuvattu.

Z32 ECU ja virittäminen 14 (24) Paremmin virtaavan moottorin uudelleenohjelmointi Kun moottoriin tehdään muutoksia joko imu-, pakopuolelle tai turboihin paranee moottorin kyky hengittää. Tehdasvalmisteisen ECUn kartat on suunniteltu siten että huipputeho saavutetaan hetkeä ennen kun tehoalue alkaa turvasyistä laskemaan alkuperäisen tehoalueen reunalla. Kun moottori hengittää enemmän, virtaa MAF sensorin lävitse enemmän ilmaa ja siten ECU siirtyy kartalla alueelle jota ei ole optimoitu muutetun moottorin kannalta. Toinen huomioitava asia on, että moottorin virratessa paremmin (vaikkapa paremmin virtaavan pakoputken asentamisen ansiosta) saattaa polttoaineseos muuttua koska moottorin volumetric efficiency muuttuu pakoputken asentamisen yhteydessä. Liian laiha polttoaineseos taas saattaa aiheuttaa nakutusta ja sitä kautta moottorin ECU:n automatiikan ansiosta sytytysennakko muuttuu ja lopputulos voi olla vaikkapa tehon häviäminen uuden paremman pakoputken asennuksen jälkeen. Oheisessa kuvassa kuvitteellinen keltainen viiva ja sen taakse jäävä alue kuvaa normaalin moottorin MAF sensorin lävitse virtaavan ilman maksimäärää. Moottoriin johon on vaihdettu vapaavirtaussuodatin ja vapaammin virtaava pakoputki, virtaa MAF sensorin lävitse enemmän ilmaa jota ECU ei osaa hyödyntää, eli alue kuvitteellisten keltaisen ja vihreän viivan välissä. Lisättäessä merkittävästi ahtopainetta muutokset saattavat myös tiputtaa tehoa kun moottorin virtauslukemat menevät ulos kartalta. Mistä tietää onko alkuperäinen ohjelmaalue ylitetty? Paikka kartan pystyakselilta löytyy helposti kierrosnopeuden perusteella. Sen sijaan MAF sensorin arvon tulkitseminen on hieman hankalampaa ja vaatii ymmärrystä MAF sensorin toiminnasta. MAF sensori lähettää ECU:lle jännitettä sen perusteella kuinka paljon sensorin lävitse virtaa ilmaa. Yksi Z32 MAF sensori on riittävän suuri että sen lävitse voi virrata noin 450hp:n (-500hp) tehon vaatima ilmamäärä, siirryttäessä suuremmalle tehoalueelle tarvitaan yleensä kahdennettu imuilmanotto. Tämä tieto hevosvoimamäärästä on tärkeä, sillä siitä saadaan samalla VQ Dec summittainen tieto siitä millä teholla (eli 6.00 ilmamäärällä) MAF anturi lähettää 5.00 maksimijännitteen eli noin 5.12 volttia. 4.00 Vastaavasti tyhjäkäynnillä sensori lähettää 3.00 jännitteen arvoa noin 1 volttia. Viereisen 2.00 kuvan mukainen valmiiksi ECUun 1.00 ohjelmoitu VQ taulukko muuttaa tämän 0.00 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 volttimäärän arvoksi välillä 0-65535 jota VQ (Decimal) ECU käyttää laskemaan paikkaa taulukoissa. Volts

Z32 ECU ja virittäminen 15 (24) K-arvo on luku jota ECU käyttää laskemaan injektorin pulssin leveyttä, tästä eteenpäin käytetään esimerkkinä arvoa 411, mutta arvo vaihtelee injektoreista ja MAF sensorista riippuen. Kun saatu VQ luku ja kierrosnopeus tiedetään ja sijoitetaan seuraavaan kaavaan TP = 1.3 x ((VQ_Data * Injector Size) / (RPM / 50 * 256)) / 6 saadaan TP scale arvot huh, ensilukemalla monimutkaista mutta todellisuudessa yksinkertaista. (Huom kaavassa on nähtävästi virhe vaikka se onkin esitetty twinturbo.net sivuilla oikeana) Esimerkki: 300ZX NA mallin kierroksilla 6300 MAF sensori antaa lukeman 3.76volttia, vastaava luku twinturbo malleilla on noin voltin isompi. Tämä sijoitettuna yllä olevaan kaavaan antaa tulokseksi TP arvon 58. Käytännössä helpoin ja tarkin tapa löytää oikea VQ arvo on mitata volttimittarilla MAS sensorin lähettämää jännitettä jarrupenkissä maksimihevosvoimien kohdalla ja etsiä taulukosta oikea VQ arvo joka sijoitettuna yllä olevaan kaavaan sarakkeen huipputehoille, eli näin saadaan tietää mitä kohtaa taulukosta kannattaa optimoida. (Tässä optimoinnissa kannattaa pitää mielessä että ECU käyttää neljän lähimmän solun keskiarvoa sytytysennakon määrittelyssä.) Kun TP scale arvot tiedetään, voidaan arvioida mihin hevosvoimamäärään saakka taulukon TP arvot riittävät. Tiedämme että arvolla 65535 virtaa MAS:n lävitse ilmaa tuottaen esim. noin 450 hevosvoimaa. Oman 300ZA NA viritetyn ECU:n arvot siis loppuvat lukuun 36168 joten taulukko riittää noin 287hp (=450/65535*36168) saakka. Toisaalta vakio 300ZX TT:n arvot loppuvat suunnilleen samassa kohdassa, eli heti kun 300ZX TT:hen tehdään pieniäkin muutoksia ahtopaineen lisäämiseksi tai virtauksen parantamiseksi, mennään ylitse normaalin ECU:n raja-arvojen. Vaikka yllä olevat hp ja virtaus arvot ovat hyvin karkeita arvioita, on perusperiaate aina sama. Kun kartta ylitetään, niin kuulemani mukaan, ECU siirtyy kartan alkuun, joten kartta kannattaa ehdottomasti laajentaa suurimpaan mahdolliseen teholukemaan saakka. Sama perusperiaate pätee myös muihinkin Nissan malleihin, eli heti kun autoon on tehty hengittämistä parantavia muutoksia, kannattaa harkita ECU:n uudelleenohjelmointia ja karttojen laajentamista. Miksi Unichip, S-AFC ja S-ITC tyyppiset ratkaisut eivät toimi yhtä tehokkaasti kuin ECUn uudelleenohjelmointi? Jotkut valmistajat myyvät jälkiasennettavia polttoaineen ja sytytysennakon säätöyksiköitä joista tunnetuimpia ovat Greddy E-Manage, Unichip, HKS F-Con, Apexi S-ITC. Niiden avulla voidaan säätöyksikköön ohjelmoida kierroslukualueita ja säätää sytytysennakkoa ja seosta vaikkapa +-15% tehdasasetuksiin nähden. Käytännössä asia ei kuitenkaan ole näin yksinkertainen, vaan molemmat säätöyksiköt muuttavat signaalia jota ecu lukee sisään. S-AFC mittaa joko paineanturin tai MAF sensorin informaatiota sekä TPS sensorin informaatiota ja tämän perusteella syöttää ns. muunnosprosentin mukaisen signaalin MAF signaalin ECU:lle. Käytännössä tämä tarkoittaa siis sitä että ECU saadaan

Z32 ECU ja virittäminen 16 (24) kuvittelemaan että sen käsketään olemaan tietyssä vaaka-akselin mukaisessa paikassa polttoainekartalla. Vastaavalla tavalla S-ITC muuttaa CAS modulin antamaa tietoa kampiakselin pyörimisasennosta ja saa ECU:n kuvittelemaan että sen käsketään olemaan tietyssä pysty-akselin mukaisessa paikassa kartalla. Käytännössä molemmat laitteet tavallaan huijaavat moottorin kierros- ja sisään tulevan ilmamäärä-anturin lukemia ja antavat tämän perusteella ECUlle virheellistä informaatiota. Periaatteessa kaikki on siis hyvin, mutta käytettäessä näitä tai vastaavia laitteita, kannattaa huomioida kolme muutakin tekijää: 1) Open / Closed loop alueet 2) Injektorien ja MAF sensorin kapasiteetit 3) Varakartat ja 0..-4 asteen ennakon muutos havaittaessa detonation S-AFC:llä ei siis pystytä muuttamaan sitä, milloin ECU on open ja closed loop alueilla. Mikäli S-AFC:tä halutaan käyttää polttoaineen syötön ohjaamiseen, tulee ECU ohjelmoida niin että siinä on koko kartalla vakio A/F, esim 14.7 mutta siten että se on koko ajan open loop tilassa jotta se ei vahingossa siirry closed loop tilaan. Viereisessä taulukossa on esimerkki siitä, miten ecu kuvittelee tilanteessa -15% A/F ja -15% ignition advance että sen pitääkin olla closed loop alueella vaikka auton kuljettaja halusikin ohjelmoida sen open loop alueen mukaisesti. 12 16 20 24 28 32 40-15% 48 56 Oikea 60 64 68 72 76 80 88 400 14.4 14.4 14.5 14.5 14.6 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 800 14.4 14.4 14.5 14.5 14.6 14.7 14.7 14.7 14.7 13.1 13.1 12.1 11.9 11.9 11.9 12.3 1200 14.6 14.6 14.6 14.6 14.6 14.6 14.6 14.7 14.7 13.1 13.1 12.1 11.9 11.9 11.9 12.3 1600 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 13.1 12.1 11.9 11.9 11.9 12.3 2000 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 12.8 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 2600 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 12.8 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 2700 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 13.4 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 3200 14.9 14.9 14.9 14.8 14.9 14.9 14.9 14.9-15% 14.9 13.4 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5-15% 3600 14.7 14.7 14.7 14.8 14.9 14.9 14.9 14.8 13.6 13.3 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 4000 14.7 14.7 14.7 14.7 14.9 14.9 14.7 13.5 13.3 13.2 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 4400 14.7 14.7 14.7 14.7 14.9 14.7 13.5 13.4 13.3 13.1 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 Oikea Oikea 4800 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 13.5 13.5 13.3 13.1 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 5200 13.6 13.6 13.6 13.6 13.5 13.5 13.3 13.2 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 5600 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.1 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 6000 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 6400 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 Injektorien ja MAF sensorien kapasiteetit on ohjelmoitu niiden omille kartoille. Mikäli S-AFC:tä käytetään korjaamaan polttoaineen syöttö vastaamaan suurempia injektoreita, saattaa ECU siirtyä ulos normaalilta kartan mukaiselta toiminta-alueelta ns. arvaamisalueelle eli koska tietokone ei enää pysty lukemaan karttaa, joutuu se arvaamaan kartan reunalla olevien viimeisimpien arvojen perusteella mitä sen pitäisi tehdä. ECU:un on myös ohjelmoitu tieto siitä, mikä on käytettyjen injektoreiden virtauskapasiteetti sekä niiden avautumisaika yms. tärkeää informaatiota. Mikäli ECUuun ei päivitetä vastaavia tietoja saattaa jossain vaiheessa syntyä tilanne jossa isommat hitaammat injektorit eivät pysty syöttämään polttoainetta yhtä nopeasti kuin pienemmät ja hitaammat injektorit ja tästähän saatta seurata moottorin vahingoittuminen. Varakartat ovat alueita joita ecu siirtyy käyttämään, mikäli se tunnistaa esim. että sytytys on ollut liian aikaisella. Pääkartalla on tyypillisesti erillinen alue milloin ECU kuuntelee nakutusanturia ja kuullessaan nakutus vähentää ECU ensin sytytysennakkoa ja siirtyy myöhemmin käyttämään varakarttaa. Koska Z32 ECU muuttaa sytytysennakkoa ainoastaan 0..-4 astetta ennen varakartalle siirtymistä, on tätä lähes mahdoton havaita pelkällä jarrupenkin teholukemalla. Niinpä S-ITC:llä virittäminen saattaakin johtaa tilanteeseen jossa ensin moottorin anturi on kuullut nakutus ja

Z32 ECU ja virittäminen 17 (24) vähentänyt ennakkoa, mutta sitten S-ITC:llä on ohjelmoitu ennakko takaisin huomaamatta moottorille vahingollista ilmiötä. Jarrupenkin lisäksi tarvitaan siis tietoa todellisesta sytytysennakosta eri kierrosluvuilla tieto joka on saatavissa Z32 Conzult ohjelmiston avulla. (Muiden Nissan mallien omistajien iloksi tiedoksi että Conzult:sta on nykyään olemassa beta versio myös S13 ja S14 ECU:lle.) Mikäli ECU:lle tulevaa sytytysennakkoa tai kuormaa, eli MAF signaalia, on muutettu S-AFC:n tai S-ITC:n takia saattaa nakutusanturin kuunteleminen häiriintyä ja ECU joko ei kuule nakutusta tai sitten jossain tilanteessa tulkitsee moottorin korkean kierroksen aiheuttaman värinän detonationiksi. Jotta S-AFC ja S-ITC yksiköitä voidaan käyttää ilman että siirrytään varakartalle, tulee nakutusanturi kytkeä pois päältä (joko ohjelmallisesti tai korvaamalla anturi noin 1mOhm vastuksella). Joka tapauksessa käytettäessä näitä yksiköitä ja jää kuljettajan vastuulle tunnistaa nakutus omilla korvillaan koska ECU:n omaan moottoria suojelevaan automatiikkaan ei niitä käytettäessä enää voi luottaa. Huolimatta yllä olevasta en kiistä etteiko S-AFC ja S-ITC tyyppiset ratkaisut toimisi pienten säätöjen tekemisessä, mutta jos moottori halutaan virittää optimaalisesti ja ilman ylimääräisiä riskejä on ECUn uudelleenohjelmointi paljon turvallisempi ja tehokkaampi ratkaisu hyödyntäen ECU:n omia karttoja optimaalisen sytytysennakon ja polttoaineensyötön ohjelmoimikseksi puhumattakaan hinnasta ECU:n optimoimisen puolesta, no - EPROM ei näy mittaripaneelissa yhtä kauniisti vilkkuvina näyttöinä joten näille S-AFC ja S-ITC ratkaisulle on varmaan oma markkinansa toisaalta jos kauniita näyttöjä ja lukemia haluaa, niin RSM ja Conzult (ks. viereinen kuva) antavat kuljettajalle aivan omaa luokkaansa olevaa informaatiota autosta. Miksi auton oma lambda-anturi ja A/F mittari eivät riitä viritettäessä? Yleensä autossa käytetty lambda sensori on tarkoitettu optimoimaan polttoaineseosta ns. closed loop tilassa. Tähän tarkoitukseen riittää ECU:lle tieto siitä onko seos laiha vai rikas verrattuna optimiin 14.7 seossuhteeseen. Normaali autokäyttöön tarkoitettu lambda anturi on rakennettu niin että sen jännite vaihtelee välillä 0-1v riippuen siitä onko seos rikasta vai laihaa. Tämän tiedon perusteella ECU tietää lisätä tai vähentää polttoainemäärää. Valitettavasti tällaista anturia ei kuitenkaan voida käyttää polttoaineseoksen seossuhteen tarkkaan

Z32 ECU ja virittäminen 18 (24) määrittelemiseen koska anturin mittausalue on yleensä hyvin kapea ja lähellä arvoa 14.7 (ks. viereinen kuva ja siinä sininen käyrä). Erikseen myytävät A/F mittarit kytketään yleensä auton omaan lambda anturiin ja siten niiden käytön hyödyllisyys yleensä rajoittuu tietoon että lambda-anturi toimii closed loop tilassa tämä ei kuitenkaan millään tavoin takaa sitä että ajettaessa täydellä kaasulla auton A/F olisi haluttu tai optimaalinen varsinkin jos autoa on viritetty vapaavirtaussuotimen, pakoputkiston tai ahtopaineen avulla. Autoa viritettäessä käytetään ns. laajakaistaista lambda sensoria, jollaisen mittausalue on huomattavasti laajempi (ks. viereinen kuva ja siinä keltainen viiva). Mittaus tapahtuu yleensä jarrupenkissä ja siellä saadun lukeman perusteella auton ECU viritetään halutuille seossuhteille optimi tuloksen aikaansaamiseksi. Koska virittäminen tehdään kullekin kierros ja kuormalle (TP arvolle) erikseen täytyy lambda mittarin arvoa pystyä monitoroimaan niiden suhteen. Yksi työkalu yllä olevaan kierros ja TP arvojen seurantaan jarrupenkin ja laajakaistaisen happianturin vaihtoehdoksi on Conzult ohjelmisto (ks. näytön kuva ohessa). Sen avulla voidaan ajonaikainen anturien tieto suhteessa MAF sensorin virtaukseen ja kierrosnopeuteen nähden tallentaa ja myöhemmin analysoida. Conzult ohjelmiston avulla voidaan ajonaikaisesti paitsi seurata auton eri sensoreiden (mukaan lukien lambda anturit) arvoja myös säätää sytytysennakkoa kannettavalta tietokoneelta vaikkapa apukuljettajan penkillä istuen ohjelmiston avulla voidaan siis tehdä perusasetukset jotka sitten tarkistetaan jarrupenkissä tarkemman lambda anturin avulla. Sytytys ja nakutus Nakutus on ilmiö jossa moottorissa tapahtuu kontrolloimaton tai liian aikainen polttoaineen syttyminen ja hallitsematon räjähdys. Syitä tähän voi olla monia, mutta useimmin kyse on liian aikaisesta sytytysennakosta suhteessa sylinterissä olevaan ilmamäärään. Siis jos ilmamäärä on suuri (ahtopaine on suuri) niin silloin sytytysennakkoa tulee pienentää. Tämä tehdään siksi että palaminen paineen kasvaessa nopeutuu, samoin palaminen nopeutuu pienioktaanisella polttoaineella eli käytetään mieluummin RON 98 laatua. Toisaalta suuremman ilmamassan sytyttäminen vaatii enemmän energiaa, tästä johtuen tulppien kärkiväliä pienennetään jotta kipinä jaksaa hypätä ja sytyttää polttoaineseoksen. Z32 ecussa on mahdollisuus virittää kipinää ja sen voimakkuutta, mutta käytännössä lisävirittäminen on mahdollista ainoastaan mikäli sytytysjärjestelmän päivittää.

Z32 ECU ja virittäminen 19 (24) Nakutus kuulostaa siltä kuin metallipurkkiin olisi laitettu muttereita ja rasiaa ravistetaan (en muista mistä tämän latasin, mutta ääntä voi kuunnella osoitteessa www.kitesystems.net/detonation.wav). Käytännössä vaikutuskin on sama, sytytys on tapahtunut ennenaikaisesti ja vielä nousemassa olevaa mäntää vasten tapahtuu räjähdys. Tämä rasittaa paitsi mäntää ja kuumentaa moottoria, myös vaikuttaa kampiakselin, männän ja kiertokankien laakereihin. Z32:sessa ja muissa uusissa nissaneissa on nakutusanturi joka tunnistaessaan nakutusäänen vähentää sytysennakkoa ja siten vähentää moottorin vahingoittumisen riskiä. Bensiinilaaduissa on eroja Bensiineissä on eroja eri maanosien kesken meillä euroopassa käytetään RON menettelyä bensiinin myyntinimikkeen oktaaniluvun määrittelyyn. Suomessa myytävät bensiinit ovat tyypiltään RON 95 ja RON 98. USA:ssa ovat myyntinimikkeet merkitty vastaavasti RON (research octane number, rasituskestävyys kevyessä ajossa) ja MON (motor octane number, rasituskestävyys kovassa ajossa) oktaanilukujen keskiarvon mukaisesti. Koska USA:ssa käytetään yleisesti alempioktaanista bensiiniä, sieltä valmiiksi ostetut EPROM piirit ei ole optimoitu suomalaisia bensiinilaatuja varten. Eurooppa USA (pump gas) RON 92 REGULAR 87 RON 95 Mid Grade PREMIUM 92 RON 98 Eli käytännössä USA:ssa myytävä Premium 92 bensiinin eurooppalainen oktaaniluku asettuu jonnekin RON 95 ja RON 98 välille. Tästä johtuen on meillä suomessa ehkä mahdollisuus hieman suurempaan sytytysennakkoon ennen kuin moottorista alkaa kuulumaan nakutusta eli Suomeksi sanottuna: kotimaisella bensiinillä saadaan moottorista irti ehkä enemmän hevosvoimia. Yllä kirjoitettu pätee myös japanilaisiin bensiinilaatuihin joiden oktaaniluku on korkeampi kuin vastaavien amerikkalaisten. Lisäksi japanissa on yleisesti saatavilla RON 100 bensiiniä mahdollistaen suuremman sytytysennakon ja verrattuna meidän RON 98 bensiiniin jopa 15-20kw tehonlisäyksen (turbomalleilla). Oman lisänsä edellä mainittuun tuo suomen talvi- ja kesälaatu. Talvilaatu höyrystyy alemmissa lämpötiloissa kuin kesälaatu mahdollistaen paremman kylmäkäynnistyvyyden, mutta toisaalta höyrystyminen saattaa aikaansaada imusarjassa ns. höyrylukon. Näistä yllä mainituista ja monista muista asioista löytyy lisätietoa hyvin kirjoitetusta Nesteen bensiinioppaasta. Injektorien päivittäminen suurempiin Erityisesti turbomalleissa ilman virtausta moottoriin voidaan kasvattaa niin että injektoreiden virtauskyky ei enää riitä. Tyypillisesti kun injektorit ovat päällä 70% ajasta (duty cycle > 70%) niin ne kannattaa päivittää suurempiin.

Z32 ECU ja virittäminen 20 (24) ECU:n virittämisen kannalta injektorien koon muuttaminen on yksi helpoimista. ECU käyttää injektorien aukioloajan laskemiseen edelläkin kuvattua K-arvoa jota muutetaan samassa suhteessa kuin injektorien kokoakin. Esim kun 330 vaihdetaan 550 niin silloin uusi K-arvo = 330/550 * vanha K-arvo. Injektoreita vaihdettaessa kannattaa kuitenkin huomioida että suurempien injektoreiden täysi aukeaminen kestää hieman kauemmin. Tätä aika-eroa kompensoidaan injector latency arvolla, mutta mikäli koon muutokset eivät ole kovin isoja niin yleensä K-arvon päivittäminen riittää ECU:n self learn factor hoitaa hienosäädön. Sen sijaan jos injektorit päivittää ilman että ECU päivitetään K-arvoa muuttamalla, ECU:n self learn factor pystyy hoitamaan korkeintaan 10% muutoksen tämän jälkeen moottori alkaa käymään rikkaalla. Useampi ohjelma yhdellä EPROM:lla Vuosimalleissa 1990-1993 Z32 ECU:n käyttämä eprom tyyppi on 27C256 (-70ns?). Tuplattaessa EPROM:n kapasiteetti ja käytettäessä tyyppiä 27C512 voidaan yhdelle EPROM:lle ohjelmoida kaksi erilaista ohjelmaa esim. standardi ohjelma sekä huippuuns viritetty ohjelma. Koska 27C512 EPROM on lähes pinnayhteensopiva 27C256 EPROM:n kanssa, riittää hyvin yksinkertainen vaihtokytkin joka on kytketty Address lineen 15 vaihtamaan EPROM ohjelmaa. Parhaiten kytkimen asentamisen yksinkertaisuus selviää oheisesta englantilaisesta 300zx foorumista löytyneestä kuvasta. Sininen johto on kytketty address lineen 15, musta piirin maahan ja punainen piirin käyttöjännitteeseen. Johtoa asennettaessa kannattaa muistaa että piiri ottaa helposti häiriöitä ja johto ei täten voi olla liian pitkä. Jotta ohjelma ei sekoaisi olen lukenut suosituksen että vaihtoa ei tehdä auton käydessä ja vaihtokytkimen pitäisi olla kolmeasentoinen, jotta punainen ja musta (eli käyttöjännite ja maa) eivät missään vaiheessa kytkintä liikutettaessa kytkeydy). Throttle enrichment tablen muokkaaminen Moottoriin tulevaa ilmamäärää (massaa) mitataan MAF sensorilla joka sijaitsee kohtuullisen kaukana kaasutinläpästä heti ilmanpuhdistimen jälkeen. Normaaliajossa tietokone laskee tarvittavan polttoainemäärän ja laskennallisen injektorien aukioloajan MAF anturin lähettämän volttimäärän ja moottorin kierrosnopeuden perusteella. Tätä laskettua arvoa korjataan lisäksi polttoainekartan primary fuel map arvojen sekä opitun self learn arvon avulla ja näin lasketaan injektorien aukioloaika kullekin kierrokselle. Tästä tietysti poikkeuksena kylmä moottori ja moottorin häiriötilat. Palotuloksen happimäärää mitataan open loop tilassa lambda anturilla joka antaa palautteen tietokoneelle self learn arvoa muuttamalla - jos seos on liian rikasta tai laihaa primary fuel map:ssa määriteltyyn seokseen nähden, muuttuu self learn arvo vaikuttaen lopulliseen injektorien aukioloaikaan. Tämä self learn arvo hienosäätää