Reprogramación de la unidad central electrónica

Los autos cuentan con un “cerebro” que controla los parámetros del auto, la gestión electrónica del motor (cantidad de combustible que pasa a los pistones del motor), la gestión electrónica de la inyección entre otros factores para lograr una combustión ideal, además de controlar algunos parámetros adicionales de la carrocería.

Existen muchos interrogantes al respecto de este tema y para resolver estas cuestiones y profundizar en el tema de la reprogramación de la unidad central electrónica pondremos sobre el papel todo lo que sabemos sobre el tema.

Unidad Central Electrónica (ECU)

Es la unidad central electrónica del auto (ECU) la que gestiona el funcionamiento del motor en función de múltiples variables: revoluciones, temperatura del motor, densidad del aire, respuesta del acelerador, entre otros. Si estas variables cambian, el comportamiento del auto lo hará también.

Reprogramación de ECU

Las programaciones de estas ECU/ECM las realizan los fabricantes teniendo en cuenta que los vehículos van a funcionar en muchos países y que se van a encontrar con condiciones muy variables, desde altas temperaturas en áreas desérticas a temperaturas de congelación, presión atmosférica sobre el nivel del mar o ciudades extendidas en alturas como las de Bogotá o La Paz, gasolinas excelentes como las de la Unión Europea o como la gasolina en Colombia (gasolina corriente de 81 octanos IAD/AKI) de muy baja calidad.

Los módulos del sistema de inyección deben ajustarse a todos esos parámetros y hacer que el vehículo funcione bien y aparte que sea confiable; pero no son los únicos factores que los fabricantes tienen en cuenta pues últimamente lo más importante son los consumos homologados y las pruebas de emisiones contaminantes a la hora de programar la ECU de los vehículos nuevos.

No solamente pueden mejorarse las prestaciones. Son tantos los aspectos que se controlan desde la ECU que, modificando los valores que se guardan en la EPROM (un chip), se pueden conseguir diferentes resultados, como por ejemplo reducir el consumo de combustible.

Esto se consigue modificando ciertos parámetros del motor, como la cantidad de combustible adecuada, el momento de inyección idóneo y la presión de admisión ideal y sin tener siquiera que tocar un elemento mecánico.

Basta solo con conectar un computador portátil al puerto OBD del auto para modificar los archivos que sean necesarios. Pero tenga en cuenta que no todas las ECU de serie son reprogramables y solo algunos lugares especialistas en Tuning son los que ofrecen modificar las variables del computador del auto.  El proceso no dura mucho, de 30 minutos a unas pocas horas.

Esta operación, aunque sencilla, no debería hacerla cualquiera sin unos conocimientos mínimos, sin saber exactamente qué modificar de los archivos. La modificación debe de ser uniforme para lograr que el vehículo inyecte la misma cantidad de combustible, pero con mayor presión y oxígeno, de esta forma mejora el rendimiento y se obtiene el ahorro perseguido.

Qué se puede modificar de la ECU

Todas estas variables dan pie a que los modificadores o tuners puedan extraer algunos caballos más de los motores variando ciertos parámetros de la programación de las ECU/ECM; qué parámetros y cómo los varían dependen de cada motor, de las condiciones en las que funcione este, si es atmosférico/aspirado o si tiene inducción forzada (turbocargado o supercargado); en estos últimos es mucho más viable lograr una ganancia apreciable y ya veremos por qué.

Mezcla aire-combustible

Para que exista una combustión ideal y se pueda sacar el mejor partido del motor, la mezcla de aire combustible debe ser estequiometrica, y para los motores de gasolina esta relación debe ser de 14,7:1. 14,7 partes de aire por 1 de gasolina (en masa). Esta proporción es en la que se obtiene una combustión perfecta y se designa como Lambda (λ) 1; sin embargo para obtener la mayor potencia en un motor es necesario variar esta proporción aumentando la cantidad de gasolina a proporciones cercanas a 12,5:1 o 13:1, esto asegura que todo (o casi todo) el oxígeno en la cámara de combustión se consume.

La mezcla ideal también ayuda a reducir un efecto al que se debe evitar a toda cosa: la detonación o cascabeleo. La mezcla también puede ser un poco más pobre que la estequiometrica.  Por ejemplo,  cuando vamos a velocidad constante la mezcla se puede empobrecer tanto como 16:1 ó 18:1 para sistemas de inyección indirecta, o inclusive en valores superiores a los 50:1 como en los motores de inyección directa esto reduce el consumo de combustible.

El encendido

Para lograr la mayor presión efectiva y obtener las mejores cifras de potencia y torque es necesario encender la mezcla aire/combustible en el momento correcto durante el tiempo de compresión. La chispa requiere de un tiempo muy pequeño para encenderse unos milisegundos son necesarios para generar la presión sobre la cabeza del pistón.

El problema surge  cuando la mezcla aire/combustible ya se ha encendido completamente y el pistón ha comenzado su carrera descendente y aquí se pierde algo de eficiencia (sería ideal que el pistón estuviera quieto durante el tiempo que dura la explosión pero lograr esto mecánicamente es muy difícil), a bajas rpm no es un problema pero a medida que la velocidad del motor aumenta es necesario que la chispa de encendido salte antes de que el pistón llegue a PMS (Punto muerto superior), es decir mientras el pistón se encuentra en su carrera de compresión.

El tiempo en que la chispa salta en la bujía se mide en grados de rotación del cigüeñal antes de punto muerto superior (PMS), en ralentí o marcha mínima es normal ver valores cercanos a los 5 grados, eso quiere decir que la chispa salta 5 grados antes de que el cigüeñal llegue a PMS; acelerando a fondo (WOT o Wide Open Throttle) el avance puede estar alrededor de 35 grados.

El avance o retardo en la chispa se lograba antes con un sistema mecánico en el distribuidor pero ahora es una variable que controla la ECU a través de mapas que permite obtener una gran variedad de parámetros dependiendo de las múltiples condiciones atmosféricas y de conducción que se pueden presentar.

Presión del turbo

Los motores funcionan con una mezcla aire/combustible, y la relación tiene mucho mas aire que gasolina, así que entre más aire pueda entrar al motor será mucho mejor. Para que ingrese mucho más aire a presión se utilizan sistema de inducción forzada como los turbocompresores o los supercargadores.

Los turbocompresores aprovechan la energía de los gases de escape para mover la turbina que gira solidaria con compresor centrífugo que comprime el aire de admisión, con esto se logran presiones de admisión mayores a la atmosférica y llenados de los cilindros que superan el 100%.

Hay  turbos grandes y pequeños, estos últimos tienen menos inercia y sufren de menos Lag o retraso, cargan más rápido y también se funden más rápido, son ideales para vehículos de calle donde no requieran cifras muy grandes de potencia. Los turbos grandes por otro lado tienen más Lag o retraso, así que se demoran más en cargar pero cuando lo hacen entregan una cantidad de presión mayor y el motor puede lograr cifras de potencia superiores.

ECU programable

La unidad central electrónica viene programada de serie por el fabricante de cada vehículo, en los vehículos de serie estos parámetros son invariables,  pero esta programación puede ser modificada para obtener un mejor rendimiento del motor, ya que las marcas diseñan los motores para que puedan funcionar en condiciones extremas, por lo que el margen de mejora es bastante amplio.

En algunos carros puede ser más factible la reprogramación que en otros. En el caso de que no se cuente con la posibilidad de reprogramación puede optar por instalar una ECU programable, previo esto a modificaciones en el motor que se acomoden a las variables del sistema.

Tenga en cuenta que la operación la realizan expertos en el tema y que cuentan con la herramienta técnica necesaria como un dinamómetro que permite evaluar la respuesta de las modificaciones y no se olvide de la transmisión. Recuerde que esta es la que va a enviar la potencia a las ruedas y los cálculos deben ser los adecuados para que no resulte seriamente afectada.