Alpha-n regeling

Foto van een gasklephuis
Alpha-n regeling is een eenvoudige manier van brandstof dosering. Om te bepalen hoeveel brandstof er moet worden ingespoten wordt gekeken naar het motortoerental (n) en de gasklephoek (alpha). Door de eenvoud van deze regeling is het gemakkelijk te tunen.




Bij dit type regeling is de gasklep meestal direkt gekoppeld aan het gaspedaal (b.v. door middel van een kabel). Met behulp van een sensor op het gasklephuis wordt de stand van de gasklep gemeten. Door de direkte koppeling aan het gaspedaal, bevat de stand van de gasklep informatie over de door de bestuurder gewenste hoeveelheid motorkoppel (belasting). Daarnaast is de gasklep de enige variabele obstructie in het inlaatkanaal.

Bepaling van de aanwezige hoeveeheid lucht.

Om te kunnen bepalen hoeveel brandstof er ingespoten kan worden, moet eerst worden bepaald hoeveel lucht er beschikbaar is. Voor het gemak gaan we er in eerste instantie vanuit dat de gasklep helemaal open staat en dus geen belemmering vormt voor de instromende lucht. In een ideale wereld zou dan de beschikbare hoeveelheid lucht in de cilinder gelijk zijn aan het slagvolume. Helaas leven we niet in een ideale wereld en hebben we te maken met wrijving. Hierdoor zal de uiteindelijke luchthoeveelheid altijd lager zijn. Hoe meer wrijving, des te lager het volumetrisch rendement. Grofgezegd, kunnen we stellen dat de weerstand in inlaat en uitlaat toeneemt naamate de snelheid van de lucht toeneemt. Het effect van drukpulsvulling laten we even buiten beschouwing. Hoe hoger dus het motortoerental, des te meer lucht wordt er aangezogen en des te hoger de luchtsnelheid.

Er is dus een verband tussen het motortoerental en de beschikbare luchthoeveelheid in de cilinders. Het is vervolgens niet moeilijk voor te stellen dat als we de gasklep deels sluiten, dit de instomende lucht hindert en de vulling afneemt. Hoe kleiner de opening, des te minder lucht is er beschikbaar.

Met deze gegevens is de basis voor de alpha-n regeling gelegd. In de praktijk maakt een ECU met alpha-n regeling gebruik van een tabel (engels: map) met op de x-as het motortoerental en op de y-as de gasklephoek. Voor elke combinatie van toerental en gasklephoek wordt de in te spuiten hoeveelheid brandstof in de tabel geschreven. In deze tabel zoekt het motormanagement systeem continu op hoeveel brandstof er ingespoten moet worden. Dit wordt vervolgens omgerekend naar de duur dat de injector open gestuurd moet worden. Een voorbeeld van zo'n tabel is weergegeven in de volgende afbeelding:

Illustratie: Fuel map alpha-n regeling

Tuning

Ondanks dat het principe van de regeling erg eenvoudig is, is het in de praktijk lastig om precies te voorspellen hoeveel lucht er bij een bepaald toerental en gasklepoek aanwezig is in de cilinders. De waardes waarmee de tabel gevuld moet worden, worden experimenteel bepaald. Met de motor in een motorproefstand of een auto op de rollenbank, wordt voor iedere combinatie van gasklehoek en toerental in de tabel punt voor punt getuned. Als dit eenmaal is gedaan, dan kunnen voor een identieke motor dezelfde waardes aangehouden worden. Deze motor zal dan waarschijnlijk goed lopen. Nadeel is dan dat de testmotor relatief slecht geweest kan zijn ten opzichte van een andere motor. Als je het goed wil doen op deze manier, dan moeten voor een aantal identieke motoren de tabelwaardes geoptimaliseerd worden en hiervan vervolgens de gemiddelden genomen.

Kant en klare chips versus inregelen.

Als je dus een kant en klare getunede chip koopt, dan zal deze niet optimaal voor jouw motor zijn ingesteld. Ook al zouden de chip-tuners het gemiddelde hebben genomen van een aantal motoren, door productiespreiding van de componenten kan het zijn dat jouw motor in een bepaald punt net iets meer of iets minder lucht aanzuigt dan de referentiemotor. Wil je dus het uiterste uit je motor halen, dan moet je de auto op de rollenbank zetten en punt voor punt de tabel tunen met de voor jouw motor optimale waardes.