Huolto

Ajotietokone – Erinomainen renki taloudellisuuteen

Ajotietokone on hyvä apu, jonka avulla löytää esimerkiksi taloudellisimman ajonopeuden. Mutta se kertoo myös monta muuta hyödyllistä asiaa.

13.05.2019

KirjoittajaTuomo Kanerva

Kuvaajavalmistaja

Ajotietokoneet ovat yleistyneet veneissä, kun moottoreissa on siirrytty kaasuttimista elektroniseen polttoaineen syöttöön. Monessa moottorissa ajotietokone on jo vakiovaruste, ja moottorin tiedot saa näkyviin myös useimmissa kaikuluotaimissa ja plottereissa.

Ajotietokoneen näyttämä informaatio syntyy suurimmaksi osaksi moottorin ohjausyksikössä, joka kerää tietoa moottorin antureilta. Moottorin toiminnan kannalta anturitieto on välttämätöntä, mutta osa siitä on kiinnostavaa myös käyttäjälle. Moottorin ohjausyksikkö myös tallentaa tietoja, mikä usein helpottaa vianetsintää ongelmatilanteissa, ja kertoo moottorin käyntihistorian.

Laskentateholtaan moottorin ohjausyksikkö ei pärjää edes edullisimmille älypuhelimille, sillä sen toiminnot ovat melko yksinkertaisia. Ohjausyksikköön on asennettu ”tehokartta”, jonka mukaan se säätää polttoaineen syöttöä ja sytytyksen ennakkoa antureilta saadun tiedon perusteella. Joissain uusimmissa moottoreissa ohjausyksikkö säätää myös kaasuläpän asentoa.

Nykyaikainen ajotietokone korvaa jo kokonaisen mittariston.

Nykyään yhden ja saman perusmoottorin tehoversiot tehdään juuri tehokarttaa muuttamalla. Kaasutinkäyttöisissä moottoreissa joudutaan tehoerojen saamiseksi käyttämään fyysisiä kuristimia, kuten reikälevyjä, rajoitintappeja tai erikokoisia kaasuttimia.

Nykyaikaisessa moottorissa voi olla jopa kymmeniä antureita mittaamassa paineita, lämpötiloja tai asentoa. Perinteisimpiä mittauskohteita ovat öljyn ja jäähdytysveden paine ja lämpötila. Polttoaineen syötön kannalta tarpeellista tietoa on myös tuloilman lämpötila ja paine. Teknisesti kehittyneimmistä moottoreista löytyy mm. nokka-akselin asentotunnistin, lambda-anturi ja ilmamassamittari. Nokka-akselin asentotunnistinta tarvitaan moottoreissa, joissa on muuttuva venttiilien ajoitus. Lambda-anturia ja ilmamassamittaria käytetään polttoaine-ilma-seoksen hienosäätöön.

Sydämen syke

Veneilijän kannalta kiinnostavimmat tiedot ovat moottorin polttoaineenkulutus, jäähdytysveden lämpötila ja öljynpaine. Polttoaineen kulutuksen moottorin ohjausyksikkö laskee polttoainejärjestelmän paineen ja suuttimien aukioloajan perusteella. Paine ei ole tasainen, vaan se vaihtelee kierrosluvun ja kuormituksen mukaan. Polttoainesuuttimet ovat rele- tai pietso-ohjattuja, ja ne ovat aina joko täysin auki tai kiinni.

Moottorin ohjausyksikkö ohjaa suuttimia lähettämällä niille sähköisiä pulsseja. Suuttimen aukioloaika riippuu pulssin kestoajasta, eli pulssin leveydestä. Suuttimen aukioloaika on yleensä 1–20 millisekuntia. Lyhintä aukioloaikaa, eli pienintä syötettyä polttoainemäärää, käytetään tyhjäkäynnillä.

Polttoaineen virtausnopeus suuttimen läpi eri polttoainejärjestelmän paineilla on kalibroitu moottorin ohjausyksikköön, joten se tietää, kuinka kauan suutinta täytyy pitää auki tietyn polttoainemäärän annostelemiseksi. Kalibroinnissa huomioidaan pienetkin muuttujat, jotka vaikuttavat suihkutetun polttoaineen määrään, kuten suuttimen aukeamis- ja sulkeutumisaika. Vaikka suuttimet ovat on/off-tyyppisiä, kuluu niiden täydelliseen avautumiseen ja sulkeutumiseen noin 0,5 ms. Viiveellä on huomattava vaikutus syötetyn polttoaineen määrään etenkin pienillä kierroksilla, kun ohjauspulssin kesto on 1–2 ms ja suihkutettu polttoainemäärä 10 mikrolitraa eli litran sadastuhannesosa.

Tieto polttoaineen kulutuksesta voidaan välittää helposti kuljettajalle ajotietokoneen kautta. Ajotietokoneen ilmoittama polttoaineenkulutus on uudessa moottorissa erittäin tarkka, minkä olemme todenneet usean koeajon yhteydessä vertaamalla ajotietokoneen lukemaa käyttämäämme Pierburg-virtausmittariin. Ajotietokoneen lukema on kuitenkin tarkka vain niin kauan kuin suuttimet ovat hyvässä kunnossa. Tukossa olevat tai vuotavat suuttimet saavat ajotietokoneen näyttämään liian suurta tai pientä arvoa.

Moottoreissa joissa ei ole elektronista polttoaineensyöttöä, tarvitaan polttoaineenkulutuksen mittaukseen erillinen virtausmittari. Ne perustuvat yleisimmin venturi-ilmiöön tai mekaaniseen siipipyörään. Venturimittarissa virtauskanavan poikkileikkausta muutetaan, mikä aiheuttaa kanavaan paine-eron. Siitä voidaan laskea virtauksen nopeus. Mekaaniset mittarit perustuvat siipipyörään, jota virtaava polttoaine pyörittää. Virtauksen nopeus voidaan laskea pyörimisnopeudesta. Virtausmittareita on saatavissa useilta eri valmistajilta. Kulutus näytetään joko erillisellä näytöllä tai anturi kytketään yhteensopivaan plotteriin tai NMEA 2000 -verkkoon.

NMEA 2000 on venealan oma tiedonsiirtostandardi, jonka avulla eri valmistajien järjestelmät ymmärtävät toisiaan. Laitteet yhdistetään yhteen runkoverkkoon, joka välittää dataa laitteiden ja anturien välillä. Esimerkiksi yhden gps-vastaanottimen tietoa voidaan käyttää useassa laitteessa.

NMEA 2000 -protokollan avulla moottorien tiedotkin siirtyvät plotterin näytölle. Ajotietokoneen tarjoamaa informaatiota laajennetaan usein ulkopuolisilla antureilla. Yleisimpiä ovat nopeus- ja polttoaineanturit, joiden avulla voidaan laskea matkakohtainen kulutus ja jäljellä oleva toimintasäde.

NMEA 2000 -verkko on veneen sisäinen tietoverkko, johon voi liittää lähes rajattomasti komponentteja.

 

Ajotietokoneet saavat vuosi vuodelta lisää ominaisuuksia. Suurimpien perä- ja sisäperämoottoreiden ajotietokoneet on varustettu jo yli 6 tuuman näytöllä, jotka korvaavat perinteiset pyöreät, analogiset mittarit. Suurella näytöllä voidaan esittää samaan aikaan paljon tietoa ja näytön esittämää sisältöä on helppo muokata. Näytöt korvaavatkin kokonaisia mittaristoja.

Suureen mittaristoon voidaan lisätä myös uusia ominaisuuksia. Esimerkiksi uudessa Evinrude G2:ssa voi ajotietokoneen kautta säätää sähköisesti toimivan ohjaustehostimen tehoa.

Lue juttu digilehdestä 8/2015.

X