Så fixade Volkswagen dieselgate-motorerna

Det var hösten 2015 som det uppdagades att Volkswagenkoncernen fuskat i utsläppstest. Genom att manipulera mjukvara hade de ”lärt” sina dieselbilar när de utsattes för ett certifieringsprov – och anpassa sig för att generera lägre utsläpp av kväveoxider. Trots påpekanden från amerikanska myndigheter att något inte stod rätt till, fortsatte man med denna praxis. Till slut hade man nått vägs ände och fredagen den 18 september var ”Dieselgate” ett faktum.

Nu, lite drygt två år senare befinner vi oss i ett konferensrum i München där Volkswagenkoncernen ska berätta om hur de löst problemet. Hur de lyckats få motorfamiljen kallad EA189 att klara av alla utsläppskrav.

Projektorn lyser upp vägen med första sidan i en presentation där det står ”Internt dokument, privilegierat och konfidentiellt”. Det här är förklaringen till det ägare av förra generationens dieseldrivna folkor, audis, seats eller skodor drabbats av. Totalt sett 11,5 miljoner världen över, av dessa 8,5 miljoner i Europa.

Markus Köhne är ansvarig för dieselutveckling på Volkswagen och den som håller i den tekniska genomgången.

– Det var inte en lätt uppgift att hitta en lösning som dels inte påverkar typgodkännandena och dels inte ger några negativa sidor när det gäller kundkriterier, säger han.

Det som gjorde det möjligt för VW-koncernens bilar att ”ducka” in under utsläppstaken var snillrik programmering. Mjukvaran som styrde motorerna hade två lägen som de hoppade mellan. Ett normalläge, det som motorn gick i vid vardagskörning, det andra var ett slags optimalläge. Det senare var det som initierades under de specifika förhållandena som råder under utsläppstest.

Läs mer:

Med dieselskandalen uppdagades detta och myndigheterna förbjöd VW att använda sig av mjukvaran.

Det prekära problemet blev: hur ska man hålla sig inom kraven för utsläpp – samtidigt som prestanda, bränsleförbrukning och motorkaraktär inte försämrades? I USA framstod det snabbt att dieseln var förlorad. En lösning gick inte att komma fram till med mindre än att man i stort bytte motorer – vilket var för kostsamt.

Men i Europa var det möjligt. På den här sidan Atlanten var kraven mer tillåtande.

Enligt Köhne hade man stor hjälp av att man hade sina modernare Euro6-certifierade dieselmotorer (kallade E288). Man kunde helt enkelt applicera en del av den nyare tekniken på den äldre motorn. Detta utan att behöva börja byta komponenter.

– Först identifierade vi det säkerhetsområde inom vi kunde agera. Vi hade väldigt begränsad frihet med vad vi kunde göra för att inte riskera typgodkännandena. EA189 och EA 288 har bitvis utvecklats parallellt och en del av förbättringarna gick att integrera.

Så vad gjorde man? Jo, man såg till att ändra mjukvarustyrningen som påverkade tre komponenter. Insprutningen, dieselpartikelfiltret samt avgasrecirkulationen (EGR).

– Det första vi ändrade var bränsleinsprutningskaraktären. Tidigare var den uppdelad i två delar: en så kallad pilotinjektion och en huvudinjektion. Efter uppdateringen har vi vad som kallas split-main pattern injektion. Nu har vi tagit en liten del av huvudinjektionen och sprutar in den lite senare i förbränningscykeln. Detta ger bättre förbränning, effektivitet och Co2-utsläpp samt genererar samma vridmoment som tidigare. Dessutom ger det mindre kväveoxidutsläpp, säger Markus Köhne.

Läs mer:

Men det var inte bara att köra in ny programvara och tro att det var klart. Det är en rätt stor skillnad mellan de båda motorgenerationerna när det kommer till hårdvara.

Efter ändringen gjorde man noggranna kvalitetskontroller för att se att insprutningssystemet inte skulle få kortare livslängd. Förändringen vid 30 000 mil var minimal och sannolikheten att motorn skulle få problem med injektorn var 1 på 10 000 000 000 000 000.

Det andra man tittade på var partikelfiltret, hur reagerar det när utsläppsnivåerna förändras. Även här såg man att varken livslängd eller servicecykeln påverkades negativt av uppdateringen.

Sist, men absolut inte minst, var EGR-styrningen. Att avgascirkulera är ett sätt att minska utsläppen av kväveoxider, men när man börjar ändra på den kan flera möjliga problem uppstå. Dels kan man få sot i kylaren, det kan leda till högre komponentförslitning samt att ventilerna kloggar igen. Därför använde sig VW-koncernen av tre test för att försäkra sig om att förändringen inte skulle leda till försämrad kvalitet.

Först lät man motorerna gå 200 timmar i en testbädd, ett så kallat ”Coking test” för att se hur mycket sot som bildades. Därefter vägde man systemet. Resultatet av den nya mjukvaran blev att sotansamlingen var mindre (17 istället för 23,5 gram).

I ett annat test körde man en 50 km slinga på vanlig väg för att se hur den mjukvaruändrade EGR-frekvensen kunde påverka hållbarheten. Men även här såg man ingen försämring.

Det sista testet, utformat för hur motorerna agerade under låg belastning när det var kallt (kallat Sundern-test), som skulle avslöja om ventilerna fastnade på grund av beläggningar – visade även det ingen negativ förändring.

När man hittat en lösning som inte gav några märkbara prestanda eller komponentkvalitativa försämringar började man med interntester. Man köpte helt sonika in närmare 1 000 begagnade bilar av alla olika modeller – och började testköra. Totalt rullade enbart VW Personbilar över 1,2 miljoner mil i kvalitetsvalidering för att upptäcka om det var skillnad före och efter uppdatering.

Därefter har myndigheter i de EU-länder som certifierat bilmodellerna i Europa validerat lösningen i egna tester.

Som ovan nämnt var det cirka 8,5 miljoner bilar inom VW-koncernen som behövde ny mjukvara. Till dags datum har 5,5-6 miljoner uppdaterats, i Sverige har 134 000 av 221 000 bilar fått programvaran fixad.