Все о чип-тюнинге: Допинг для двигателя

Чип-тюнинг — способ сделать автомобиль динамичнее. Для этого в блоках управления двигателя меняют параметры работы мотора. Мастера чип-тюнинга обещают рост мощности, крутящего момента, а иногда снижение расхода топлива без потери в ресурсе. Так ли это на самом деле и какие способы чип-тюнинга есть, читайте в этом материале. 

Идея чип-тюнинга

Переход на электронные блоки управления стал отправной точкой для массового развития чип-тюнинга. ЭБУ работают по написанному программному обеспечению. И если переписать софт, изменятся и рабочие параметры двигателя.

Мастера чип-тюнинга обещают рост мощности, крутящего момента, а иногда снижение расхода топлива без потери ресурса

В тоже время производители применяют единую конструкцию цилиндро-поршневой группы на двигателях одной линейки. Поэтому габаритные характеристики моторов получаются схожими. Это, возможно, потому что с завода автопроизводители усредняют параметры силовых агрегатов, чтобы уложиться в экологические стандарты и сэкономить за счет эффекта масштаба производства. Стратегии унификации сегодня следуют все. При этом мощность разных модификаций варьируется в зависимости от индекса двигателя. Хотя здесь все не так просто.

В немецком Интернете уже много лет висит запись безымянного инженера BMW, который объясняет, что габаритное сходство деталей мотора это не повод считать одинаковыми двигатели машин с разными индексами, даже если на первый взгляд разница между ними только в мощности и моменте.

Несмотря на общую конечную цель — сделать машину быстрее, подход к чип-тюнингу может быть разным

Мнение безымянного инженера-двигателиста BMW.

По материалам: https://aftershock.news/?q=node/570073

Мнение, что производитель ограничивает параметры двигателей только лишь электроникой — заблуждение. С точки зрения термодинамики, модульные двигатели более низкой мощности могут работать с производительностью и крутящим моментом более мощных модификаций за счет увеличения давления наддува и количества топлива. Однако стойкость их деталей к нагрузкам сильно ниже. Несмотря на одинаковые геометрические параметры, рецептура приготовления один из тех же компонентов для разных модификаций — разная.

Например, для двигателей средней и высокой мощности используют поршни с повышенным содержанием меди (1,2% и 2% соответственно) и хрома. Медь эффективнее отводит тепло от рабочей поверхности поршня к юбке. Добавление хрома делает поршень стойким к более высокой температуре и давлению. У маломощных модификаций поршни проще.

Способы производства и последующей обработки мощных версий дороже, чем у базовых. При больших масштабах производства такая экономия помогает производителю зарабатывать. При этом на рынок запчастей отправляется только самая стойкая и дорогая модификация, поэтому каталожный номер запчасти обычно один от версии к версии. Это связано с тем, что экономия на разных модификация съедается складскими и каталожными издержками. Условно, из 20 двигателей замену поршней переживет только один.

Так или иначе, если залить мощную прошивку в базовую модификацию, железо мотора окажется не готовым к возросшим нагрузкам. Сколько после этого проживет двигатель однозначно ответить нельзя. Все зависит от эксплуатации: на малых нагрузках может и ничего не случиться. Но если все время крутить маломощный мотор после чип-тюнинга, рано или поздно железо не выдержит.

 Когда-то производители разрабатывали двигатели индивидуально почти под каждую модель, а сегодня правит унификация и модульность

Несмотря на общую конечную цель — сделать машину быстрее, подход к чип-тюнингу может быть разным. Все зависит от типа мотора, а главное конкретной модели автомобиля и двигателя. Что это: турбомотор или атмосферник? Есть ли у этого двигателя более мощная заводская прошивка?

 В алюминиевый сплав добавляют медь, чтобы эффективнее отводить тепло от рабочей поверхности поршня

Дамир Назмутдинов — совладелец компании  

На атмосферных двигателях качественные калибровки не снижают ресурса вообще. Один из их главных параметров — УОЗ (угол опережения зажигания). Если углы не задраны, то в двигателе не будет детонации даже в жару с включенным кондиционером в режиме газ в пол. Самое опасное это детонация или обедненная смесь. Тюнинг калибруется минимум под 95ый бензин.

На турбомоторах всё зависит от цели, которая стоит перед калибровщиком и задачами, которые преследует клиент. Есть лайтовые прошивки, которые без снижения ресурса увеличивают мощность и крутящий момент на 15-20% без снижения ресурса. Тюнинг например на Тигуан бензин 2.0 от APR или Revo увеличивает его мощность в среднем на 100 л.с. Естественно в этом случае сохранение ресурса мотора не стоит на первом месте.

Атмосферный мотор

Чип-тюнинг атмосферника позволит прибавить 5-10% мощности

Выжать из атмосферника кратное увеличение мощности не удастся. После чип-тюнинга прибавка составит 5-10%. Результат зависит от конкретного модели автомобиля и конкретной прошивки. В ходе чипования безнаддувного двигателя упор делается на крутящий момент, эластичность и подхват мотора со средних оборотов. На гражданских машинах эконом- и среднего класса часто это важнее, нежели пиковый прирост мощности.

Вынужденный чип-тюнинг

Иногда чип-тюнинг делают не ради прибавки мощности, а по необходимости. Например, у атмосферных моторов Hyundai-Kia последних лет есть проблема с осыпанием керамических частиц катализатора в двигатель. Лечение — в превентивном удалении катализатора, но это требует перепрошивки двигателя под стандарты Евро-2 вместо Евро-4. Это тоже чип-тюнинг.

Турбомотор

Чем больше давление турбины, тем больше мощность

Потенциал турбомотора в приросте производительности гораздо богаче атмосферников. Все просто: чем больше давление турбины, тем больше мощность. При чип-тюнинге в разумных пределах можно увеличить производительность на 20-30%. Естественным ограничителем здесь выступает железо двигателя. С ростом давления возрастает силовая и температурная нагрузка на детали мотора и нагнетателя. Если разогнать турбину до немыслимого давления, оставив стандартные детали мотора, то двигатель и нагнетатель окажутся нежизнеспособными.

Все современные двигатели, вписывающиеся в нормы Евро-5, Евро-6, работают на стехиометрической горючей смеси, в которой окислителя (воздуха) ровно столько, сколько необходимо для полного окисления горючего. С точки зрения экологии, в этом только "плюсы" — снижаются выбросы, двигатель дожигает максимум топлива, но для самого двигателя это не самый благоприятный режим работы. В режимах полной нагрузки на современном турбированном двигателе, стехиометрическая смесь поднимает температуру в камере сгорания, что лишь усиливает детонацию и фактически снижает мощность. Возвращение смеси к более консервативным значениям поднимает мощность и лучше охлаждает камеру сгорания, что позволяет, например, безопасно поднять давление наддува.

“Экономичные” прошивки и чип-тюнинг при переходе на другой вид топлива

Чип-тюнинг может использоваться  при переходе с бензина на газ

Вариант чип-тюнинга для экономных — это полная противоположность варианта прошивки ради улучшения динамики автомобиля. Перепрограммирование позволяет  значительно уменьшить расход топлива, однако, отдача от мотора при этом ухудшится. Производители иногда сами намеренно дефорсируют отдачу двигателя для конкретного рынка. А ещё мощность в тех паспорте не всегда соответствует действительности.

Чип-тюнинг может использоваться  при переходе с бензина на газ. При этом рабочие параметры топливной системы оптимальным образом настраиваются под новый вид горючего.

Переход на метан требует повышения углов опережения зажигания минимум на 12-13 градусов. Делается это либо с помощью установки вариатора (прибор автоматически повышающий УОЗ), либо установкой двухрежимной прошивки (две топливной карты, с УОЗ под бензин и метан), но такие прошивки есть на ограниченный список моделей (например Солярис). Стандартные бензиновые УОЗ на метане приведут к прогоранию клапанов и ухудшению динамики.

Для перехода на пропан изменения прошивки ЭБУ не требуются. Главное здесь  установить точные и быстрые форсунки (такие дороже самых доступных версий). В остальном чип тюнинг автомобиля на пропане аналогичен бензиновым двигателям.

Работа автоматических и роботизированных КПП также регулируется дополнительными электронными блоками. Если проблема не в техническом состоянии, то толчки при переключениях передач решаются изменением настроек топливоподачи двигателя (то есть после чип тюнинга двигателя коробка работает плавнее). Реже нужна перепрошивка коробки, в если есть есть недочеты в заводском программном обеспечении управления АКПП.

Кто разрабатывает тюнинг прошивки

Прошивки бывают заводские и индивидуальные

Прошивки делятся на два типа: заводские и тюнинговые. Первые разрабатываются автопроизводителями или их придворными компаниями (например, Volvo Polestar, Nismo). Вторые — крупными частными мастерскими (например, Revo, разрабатывает прошивки для автомобилей концерна  Volkswagen) или отдельными мастерами.

Мировые бренды, такие как Mugen и Revo, занимаются тюнингом только определенных марок авто, и их подход сильно отличается от непрофессионалов. Как только появляется новый двигатель, такие компании приобретают автомобиль с данным мотором и отправляют его на доработку своим инженерам-программистам. На создание тюнинг прошивок уходят месяцы. При этом разрабатываются сразу несколько версий, и каждая из них проходит испытания в различных ситуациях: трассовый режим с частично открытым дросселем, городской режим (газ-тормоз), испытание на выносливость и трековый режим, когда все системы работают на пределе своих возможностей. Если компания уверена в прошивке, в дилерских центрах клиентам (при их согласии) предлагают испытать бета-версию. Предложение распространяют в нескольких странах мира, чтобы испытать тюнинг в различных  климатический условиях, c разным качеством топлива. Если после прохождения определенного времени и пробега на этих автомобилях проблемы не обнаруживаются, прошивка появляется в общем доступе.

Качественные калибровки это и крупные конторы и отдельные авторы (калибровщики).

Критерии качественной калибровки — опыт и работа в мощном профессиональном программном обеспечении. Это свойственно как известным конторам, так и отдельным известным авторам (разработчикам).

Иногда, ради улучшения динамики, некомпетентные специалисты отключают системы, отвечающие за сохранность мотора: датчик переизбытка давления турбины и датчики детонации. Следы заметают путем отключения индикаторов на приборной панели, сигнализирующих о неисправностях в работе двигателя. Адекватные калибровщики такими способами не калибруют. Некачественный тюнинг это когда не изучая и не высчитывания логику топливоподачи “специалист” наугад начинает менять калибровки или карты в простейшем и ограниченном редакторе прошивок.

Основной алгоритм при работе с автомобилем — считывание идентификатора (или самой серийной прошивки). Со снятыми показателями дальше возможно два сценария:

1. Тюнинг под эту машину уже есть в наличии у чип-ступдии. Его не нужно заказывать в главном офисе (у разработчика). Готовая прошивка именно на основе данной программы закачивается в ЭБУ.
2. Если готовой прошивки под эту машину нет в наличии, считанная прошивка или её идентификатор отправляется разработчику (по сути производителю) и он присылает либо готовый софт, либо разработанный по эту машину с нуля.  

Плохо, когда сам мастер калибрует прошивку. То есть он её считывает (или если это невозможно находит заводскую прошивку с таким же идентификатором) и сам начинает менять в ней настройки как правило в редакторе прошивок с ограниченными возможностями.

Проблемы с гарантией после чип-тюнинга во многом зависят от модели автомобиля

Если после процедуры чип-тюнинга возникают проблемы с мотором и коробкой, то вероятность отказа в гарантийном ремонте возрастает. Однако, если направиться с гарантийным случаем по другим агрегатам, детали должны заменить. Впрочем, даже в случае с проблемами двигателя шанс починить машину по гарантии есть. Все, опять-таки зависит, от марки и модели автомобиля.

Во рамках диагностики в дилерском центре, делается простая проверка контрольных сумм (ключей). Если эти ключи не совпадают, то в гарантии двигателя, коробки передач и выхлопной системы отказывают. Но для этого нужно оборудование, программное обеспечение, а главное узкие специалисты, которые есть не всегда.

При этом на многие модели разработчики выпускают тюнинг с полным копированием контрольных ключей серийной прошивки. В этом случае дилер совсем не сможет  определить изменение калибровок.

У дорогих премиальных моделей все изменения фиксируются на серверах и в случае возникновения проблемы с двигателем дилер может отказать в гарантии, со сыылкой на информацию об измененных калибровках.

Что если делать чип-тюнинг у дилера?

 В то же время дилерские центры сами предлагают чип-тюнинг. Иногда дилеры сотрудничают с сервисами по чип тюнингу для улучшения работы двигателей автомобилей на тест драйве или по партнерскому соглашению, рекомендуя их услуги своим клиентам. Если с машиной после чип-тюнинга возникают проблемы, то прежде чем подключать дилерское оборудование, официалы ставят сначала серийную прошивку, чтобы дальнейший процесс шел согласно официальному регламенту и правилам (требованиям) от конкретного производителя.

В сухом остатке

 Чип-тюнинг это способ настроить автомобиль под себя. Задачи могут быть разные и в зависимости от преследуемых целей перекалибровка имеет как плюсы, так и минусы. Как бы там ни было, проведение чип-тюнинга это всегда компромисс между экономичностью, ресурсом, мощностью двигателя и токсичностью выхлопа.

Авторы: Данияр Набиуллин, Роман Харитонов.