Dlaczego nie wytniesz już DPF-a?

Nasz nie tak dawny materiał pt. Koniec z wycinaniem filtra DPF wzbudził wiele pytań i kontrowersji, dlatego wracamy do tego wątku i wykładamy karty na stół. Bez względu czy tuningujesz maszyny, czy jesteś ich użytkownikiem, a może zwyczajnie jesteś ciekaw, ten materiał jest dla Ciebie.

Czy też macie takie wrażenie, iż niemal każdy problem wzięty na europejski warsztat jest rozwiązywany od “drugiej strony”? Tak, wiem, wielu z was może mieć zastrzeżenia co do użycia w zdaniu sformułowania “rozwiązywania problemów” i przymiotnika europejski, w domyśle unijny, gdyż owe połączenie często przypomina nam nie tak dawne powiedzonko o ustroju, który w najbardziej bohaterski sposób rozwiązywał problemy nieznane w żadnym innym ustroju, lub też sam był ich autorem.

Nietrudno również nie zauważyć, iż za wieloma procesami myślowymi europejskich urzędników stoją panowie z różnych firm sugerując adekwatny tok rozumowania. A coraz częściej choćby nie zawracają sobie głowy ubieraniem całości w jakiś zgrabny kamuflaż, ot właśnie się Pan dowiedział, no i co?

DIAS

Czyli Smart Adaptive Remote Diagnostic Anti-tampering Systems, w uproszczeniu “nie wytniesz już DPF-a” ani niczego innego, a w dalszej perspektywie nie zrobisz nic. To nazwa jednego z projektów realizowanych w ramach wsparcia “rozwiązywania problemów” Horizon 2020, finansowanego przez UE i utworzoną do tego jednostkę Joint Research Centre, która bezpośrednio odnosi się do niedawno poruszanego przez nas wątku o braku możliwości ingerencji w układy oczyszczania spalin w pojazdach, czyli także maszynach. Bo choć w projekcie mowa jest o Euro 7, to postanowienia mają być zastosowane także dla maszyn podlegających pod Stage V, a w dalszej perspektywie Stage VI, kiedy tylko zostanie sformułowany zarys nowej normy. I wcale nie jest tak łatwo dotrzeć do niego w gąszczu setek grantów i tysięcy projektów, poprawek, ustaw, rozporządzeń czy zleconych do wykonania i wykonanych analiz.

Bardzo interesujące jest również towarzystwo nadrzędnych projektów, między innymi ukryta pod płaszczykiem ochrony dorobku intelektualnego możliwość zablokowania jakichkolwiek modyfikacji w każdym z użytych w maszynie, komponentów. Czyli coś na wzór, tego czego domagali się producenci z USA, chcący uniemożliwić klientom samodzielne naprawianie i modyfikowanie maszyn, choćby tych sprzedanych kiedyś.

Co do zasady dokumenty dotyczące DIAS czy innych kontrowersyjnych projektów są publicznie dostępne, ale nikt nie mówił, iż mają być promowane, bo po co? Tempo przyrostu dokumentów i rozrostu prawa w UE jest tak wysokie, iż jest niemożliwym, aby człowiek, a choćby grupa ludzi była w stanie za nim nadążyć, przeczytać, zweryfikować, zrozumieć i zgłosić wątpliwości. Potrzeba by była armia ludzi znacznie większa niż ta, która te treści produkuje. Nic więc dziwnego, iż od 16.11.2022 nic się w tej sprawie nie zadziało, bowiem właśnie tego dnia ruszył DIAS.

Oficjalnie w projekt zaangażowanych jest kilka jednostek akademickich, dwa instytuty oraz kilka firm. W przypadku tych pierwszych, choć z nazwy wymienione są: George Emil Palade Universitatea de Medicină, Farmacie, Știință și Tehnologie w Târgu Mureș oraz Vrije Universiteit Brussel, to główne wsparcie naukowe stanowi Uniwersytet Arystotelesa w Salonikach, skąd pochodzi 4 z 9 autorów dokumentu.

Co ciekawe, w dorobku naukowym autorów jest miedzy innymi praca nad elektrostatycznymi czujnikami sadzy i ich zastosowaniem w układach oczyszczania spalin, nie ma więc mowy o przypadku. Ponadto wsparcia udziela International Council on Clean Transportation, Information Technologies Institute oraz kilka firm w tym: Bosch Germany i Bosch Switzerland, FordOtosan czy TNO (Holenderska Organizacja Stosowanych Badań Naukowych), FEV Group (Niemiecka firma oferująca rozwiązania dla branży motoryzacyjnej).

W trosce o wspólne dobro

W raporcie czytamy, iż z tytułu dokonywania nielegalnych modyfikacji w okresie 2022-2050 oszacowano, iż 20% więcej NOX i 12% więcej PM może dostać się do atmosfery z powodu użytkowania tychże zmodyfikowanych systemów w pojazdach. Co ciekawe, autorzy zaznaczyli, iż gdyby przejście na pojazdy zeroemistyjne nastąpiło szybciej, liczba nadmiarowych zgonów spadłaby o 19%, czyli elektryki nie uratują nas od zagłady? Można drwić, jednak plany zawarte w DIAS są (były) ambitne:

• Analiza rynku, przegląd stosowanych rozwiązań w zakresie przeciwdziałaniu użytkowania pojazdów ze zmodyfikowanym/oszukanym systemem oczyszczania spalin.
• Opracowanie strategii przeciwdziałania zmianom w systemach; wykrywanie, raportowanie.
• Zaprezentowanie nowych rozwiązań i ogłoszenie sukcesu.
• Propozycje zmian w prawie i wprowadzaniu metod przeciwdziałających piraceniu systemów.

Rozwiązania, które niebawem wejdą (weszły) w życie

Jako iż w zasadzie mowa jest o projekcie, który liczy sobie 2 lata, w pewnym stopniu udało się zrealizować część postulatów, zaś urzędnicy w szybkim tempie pracują nad wdrażaniem niektórych z postanowień w życie.

Jak wiadomo, Stage V weszła z delikatnym poślizgiem i częściowym zawieszeniem pewnych obostrzeń, co stało się powodem, dla którego niektórzy producenci w ostatnim czasie prezentowali maszyny po tzw. liftingu, który głównie sprowadzał się do kosmetycznych zmian, owa kosmetyka dotyczyła miedzy innymi silnika, czujników i oprogramowania.

Przykładem niech będzie wymuszenie na dostawcy silnika, względnie sterownika, aby w pamięci zapisywał się każdorazowo błąd, który informuje, iż w niedawnym czasie wystąpiła usterka jednego z elementów mających związek z układem oczyszczania spalin – błąd jest zachowany w pamięci, czasem aktywny, ale bez informacji dla operatora i znika samoczynnie, gdy po przepracowaniu określonej ilości godzin, usterka nie powróci. Jednakże o ile usterka powróci, może to spowodować powrót “blokady” do poprzedniego poziomu.

Ponadto jest to także informacja dla czytającego błędy, iż coś już się działo i to w niedalekiej przeszłości. Tym czytającym, wedle postanowień DIAS, mają być służby działające na terenie danego kraju, które mają zyskać prawo do przeprowadzania bardziej szczegółowych kontroli, począwszy od pomiaru spalin, przez podłączenie się do komputera maszyny, po dokładną weryfikację elementów, jakie są zainstalowane. Co więcej, służby mają zacząć kontrole wyrywkowe i ciągłe jak to ma np. miejsce w przypadku sprawdzania tachografów czy prędkości. Pomóc ma w tym dopuszczenie do użytku fotoczujników spektroskopowych, które choć mniej dokładne, mają ułatwić monitorowanie pojazdów w ruchu na drogach bez konieczności zatrzymywania.

Właściwa kontrola miałby zostać podjęta, gdy wstępny odczyt wskazywałby na możliwość zaistnienia nieprawidłowości. Jak nie trudno się domyślić, takie czujniki mogłyby być zainstalowane na dronach patrolujących nie tylko ulice, ale także pola, kopalnie czy place budowy, tak jak to ma miejsce podczas kontroli kominów w domach. A to jeszcze nie wszystko, bowiem dostawcy sterowników mieliby zacząć stosować IDS, czyli Intrusion Detection System – rodzaj specjalnego modułu magazynującego wszelkie informacje, bez możliwości wyczyszczenia, związane z próbami wykonania modyfikacji lub oszukania systemu, które byłoby możliwe do odczytu jedynie przez specjalny protokół przez producenta lub uprawnione służby. W dalszym planie rozwoju, system miałby automatycznie wysyłać te dane do chmury celem wykonania samodonosu.

Oczywiście oprócz kwestii związanych z monitorowaniem ewentualnych prób modyfikacji, w życie mają zostać wcielone konkretne zabezpieczenia mające uniemożliwić lub utrudnić wykonywanie takich operacji, a jako iż do współpracy zatrudniono prawdziwych specjalistów, o fuszerkę może być trudno.

Wśród licznych sugestii, a część z nich jest już implementowana do najnowszych sterowników, znalazło się wiele ciekawych propozycji. Wprowadzenie zabezpieczenia komunikacji między sterownikiem czujników (SCU) a sterownikiem silnika (ECU) w celu przeciwdziałaniu instalowania modyfikatorów sygnałów. Całkowite zablokowanie możliwości tzw. flashowania ECU, pozostawiając furtkę dla serwisu autoryzowanego, aby możliwa była wymiana/aktualizacja oprogramowania, ale nie ma się co cieszyć, gdyż oprogramowanie ma być dodatkowo zabezpieczone przed modyfikacją, przez co sterownik miałby blokować się przy próbie podania programu niezgodnego z bieżącym modelem silnika lub pojazdu.

Kolejne propozycje to wprowadzenie raportowania w przypadku, gdy system wykryje zbyt częste czyszczenie FCM – Fault Code Memory (kodów błędów) w dalszej perspektywie blokowania sterownika, gdy kody czyszczone są ze zbyt dużą częstotliwością. Wzmocnienie procedury „Inducementu” i wymuszenia poprawnej naprawy przez serwis autoryzowany. Zablokowanie możliwości wyłączania niektórych elementów np. dezaktywowania kodów błędów.

Zaczyna robić się ciekawie, bowiem cały system ma być chroniony wewnętrznym firewallem, prawdopodobnie głównie z uwagi na dość zaawansowane możliwości zdalnego łączenia się ze sterownikami czy maszyną, poprzez układy telematyczne. A gdyby tego było mało, sama zawartość sterownika jak i sam układ mają zostać maksymalnie skomplikowane.

Przykładem takiej komplikacji i swoistego podwójnego zabezpieczenia będzie np. zaimplementowanie do sterownika skomplikowanego pełnego modelu temperaturowego. Co to znaczy? To znaczy, iż nie będzie już jednej temperatury, jaką można było emulować ciągłym sygnałem, by oszukać ECU, iż wszystko jest w porządku. Nowy model ma w założeniu odzwierciedlać pracę silnika z różnymi prędkościami obrotowymi, pod różnym obciążeniem z różną chwilową dawką paliwa.

Idea jest taka, iż gdy wszystko działa poprawnie, wskazanie z czujnika powinno być zbliżone do danych zawartych w modelu, o ile więc jest w ustalonym zakresie, dopiero wówczas sterownik uważa układ za sprawny i nieoszukany. Podobnie w przypadku czujników NOx oraz NH3, z tym iż tutaj monitorowana i weryfikowana ma być reakcja sygnału z czujnika na zadane parametry, bo np. silnik przestaje dostawać paliwo (jazda na biegu bez wciśniętego pedału/ zejście z obrotów) wartość na czujniku powinna stopniowo spaść do minimum, zaś w przypadku emulatorów, cały czas generowany jest jakiś sygnał.

Idąc dalej tropem komplikacji, monitorowany ma być sam proces ubywania i tankowania czynnika DEF. Także DCU (Dosing Control Unit) czyli wtryskiwacz mocznika i zawiadujący nim sterownik mają dostać dodatkowe zabezpieczenie w postaci monitorowania parametrów wtrysku czynnika do mieszalnika jak i sam wtrysk ma zostać skomplikowany – w tej chwili jest to w zasadzie prosty sygnał włącz-wyłącz, a w przyszłości coś znacznie trudniejszego do podrobienia, prawdopodobnie z analizą odpowiedzi na zadany sygnał.

Powyższe zabezpieczenia dopiero czekają w blokach startowych, ale chociażby wspomniany kod informujący o niedawnej nieprawidłowości czy też blokada możliwości oszukania systemu SCR poprzez modyfikację czujnika temperatury zewnętrznej zostały już zaimplementowane. Co wynika bezpośrednio z założeń projektu? To, iż użytkownik będzie ponosił pełną odpowiedzialność karną i finansową przywrócenia pojazdu do fabrycznego stanu i prawidłowego działania.

Problematyczna przyszłość problematycznych układów

Z tego wszystkiego wyłania się obraz przyszłości, w której użytkownik będzie miał znacznie mniej do powiedzenia. Czy to oznacza, iż wycięcie problematycznego elementu układu oczyszczania spalin będzie niemożliwe? Myślę, iż nie, o ile spojrzeć na ostatnie lata, producenci wcale nie ułatwiali życia tym, którzy chcieli w jakimś stopniu poprawić bądź też zmodyfikować fabrykę; gra w kotka i myszkę trwa od zarania dziejów maszyn.

Na pewno będzie trzeba trochę więcej czasu i pomysłowości aby stworzyć nowe emulatory i elementy pozwalające pozbyć się problemu, a nim adekwatne służby w ogóle doszlifują swoje umiejętności, tunerzy będą o krok lub dwa dalej, nie mniej DIAS daje zielone światło do wprowadzania dodatkowych komplikacji i zamykania systemów, co z jednej strony na pewno ucieszy producentów, bo w jeszcze większym stopniu uzależni klientów od ich serwisu, z drugiej zaś strony drugi koniec kija może sprawić, iż producenci sami zaczną się gubić w gąszczu kabli, czujników i parametrów, tracąc zaufanie rozczarowanych i zniecierpliwionych długimi naprawami klientów.

Pozostaje jeden aspekt, którego ani Komisja, ani instytuty, ani nikt inny nie podejmuje. Czy faktycznie usuwanie elementów układu oczyszczania spalin to jedyna i adekwatna droga? Pytanie kontrowersyjne? Wcale nie, bo czy gdy zepsuje się czujnik temperatury płynu albo oleju w układzie, to biegniemy na portale szukać emulatorów? Albo gdy posłuszeństwa odmówi pompa wody, to wstawiamy zaślepkę? Nie. Choć można uargumentować, iż te rzeczy są po coś, robią coś, bez czego silnik mógłby ulec awarii. Oczywiście, ale układy oczyszczania spalin też są po coś, wie to każdy, kto miał okazję popracować na hali maszyną lubiącą puścić dymka i nowoczesną.

Prawda życia jest taka, iż każdy element prędzej czy później będzie wymagał naprawy lub wymiany, zaś adekwatnie zaprojektowany i użytkowany układ może przez długi czas pracować sprawnie. Podstawową różnicą pomiędzy czujnikiem temperatury płynu a czujnikiem temperatury spalin DPF czy mocznika jest cena i dostępność. Gdy popatrzymy na ofertę części do naszej maszyny, w przypadku tych “niezbędnych” możemy przebierać w markach gorszych i lepszych, mniej lub bardziej oryginalnych i różnych segmentach cenowych, zaś przewijając do elementów układu oczyszczania spalin wybór jest przeważnie jeden, w dodatku irracjonalnie drogi.

Pytanie, czy naprawdę wyprodukowanie czujnika temperatury spalin albo pompki pompującej mocznik jest tak skomplikowane, iż robi to w zasadzie jedna firma? A może jest jakiś inny powód? W końcu nic tak nie napędza biznesu jak stary dobry monopol, można wówczas rzucić cenę, jaka się tylko zamarzy, a towar i tak zejdzie, bo musi. Przecież wszystkie te elementy, stopniem swojego skomplikowania wcale nie odbiegają od innych komponentów elektronicznych użytych do budowy maszyny, a gdyby cena takiego czujnika nie odbiegała od normy, nikt by się nie bawił w emulatory, kucie monolitu czy inne dzikie przeróbki. I to jest chyba ta adekwatna strona problemu, której należałoby przyjrzeć się w pierwszej kolejności.