Теория чип-тюнинга

 Следует иметь в виду, что создание серийной программы управления для конкретного автомобиля с его массой, передаточными числами трансмиссии, типом двигателя, фазами газораспределения, системой впуска и выпуска и, наконец, предназначением – большой труд, который выполняется широким кругом специалистов и приблизительно требует один-два человеко-года затрат. Любая программа управления удовлетворяет некоторой целевой функции, определенной для серийного автомобиля. Эта целевая функция, или, другими словами, цель настройки, должна отражать компромисс между противоречащими друг другу качествами. Такими, как экономия топлива и динамические показатели, эластичность и приемистость, экология и мощность. Однако все основные характеристики двигателя определяются его конструкцией. Это рабочий объем, фазы газораспределения, конструкция газораспределительного механизма и камеры сгорания, тип впускной и выпускной систем, наличие или отсутствие нагнетателя. Роль программы сводится к точному соответствию параметров управления тому, что требует механизм в разных режимах работы. Поэтому для большинства моторов программа управления – слуга у механизма. Она должна корректно измерить количество воздуха, поступающего в каждый цилиндр двигателя за один такт впуска, и в соответствии с ним и другими параметрами, такими, как обороты, положение дросселя, температура двигателя и всасываемого воздуха, количество кислорода в выхлопных газах, наличие детонации и т. п., установить основные параметры управления (количество топлива и угол опережения зажигания) и вспомогательные (фаза впрыска, обороты холостого хода, положение клапана рециркуляции, степень продувки адсорбера). Для понимания того, чего можно достичь, а чего нет с помощью изменения программы управления, разрушив тот самый компромисс, необходимо уяснить, что вращающий момент и, соответственно, мощность сильно зависят от скорости вращения коленчатого вала. С ростом оборотов от холостого хода крутящий момент растет, достигает своего максимального значения, а затем падает. Также необходимо представлять себе, что то ускорение, которое «спинным мозгом» ощущает водитель в кресле разгоняющегося автомобиля, – это не максимальная мощность, указанная в техническом паспорте, а именно вращающий момент, преобразованный трансмиссией в силу тяги. Максимальная мощность – энергетический параметр двигателя, который главным образом определяет максимальную скорость в смысле стандартных настроек.

 Для атмосферного мотора можно увеличить углы опережения, получив таким образом в конце такта сжатия несколько большее давление и, как следствие, больший момент. Правда, это приводит к тому, что запас детонационной стойкости, заложенный производителем, будет израсходован и вероятность разрушения мотора детонацией повышается. Для предотвращения нежелательных последствий обычно рекомендуется перейти на топливо с большим октановым числом. Строго говоря, это зависит от величины заложенного конструктором запаса. Иногда он настолько велик, что можно использовать прежнее топливо. Кроме того, чувствительность мотора к углу опережения зажиганием разная на разных оборотах. Как правило, в области максимальной мощности увеличение угла не приводит к росту момента. Но в большинстве случаев это и не нужно. Если цель чип-тюнинга – улучшение динамики, то важнее добавить ускорение на средних и низких оборотах, которые проходит мотор на каждой передаче. В качестве резюме можно сказать, что добавленные 0,5–1 кг*м к обычным 9–15 кг*м для средних оборотов двухлитрового мотора – не слишком большое приобретение, однако это ощутимо улучшает разгон автомобиля. Эффект зависит от того запаса, который оставил конструктор для конкретного мотора. По соотношению цена/результат – пожалуй, неплохой способ тюнинга.

 Отдельно следует сказать о современных турбированных моторах, где давление нагнетания управляется контроллером. В таком случае программа управления становится хозяином положения. Если мы в программе управления изменим уставку давления на большую величину, то, исполняя команду, компрессор будет накачивать большую массу воздуха в цилиндры в каждом такте впуска. Конечно, в программе соответствующим образом корректируются и таблицы по топливоподаче и углу опережения зажигания. Таким образом, можно увеличить крутящий момент во всем диапазоне работы турбины на существенную величину. Главное, чтобы не превысить запас компрессора по производительности. Получить дополнительные 4 – 6 кг*м момента и 40 – 50 л. с. максимальной мощности у двух-трехлитрового турбомотора – не проблема. Это справедливо как для бензиновых моторов, так и для турбодизелей. Эффект – потрясающий. Соотношение цена/результат надо признать для этих моторов наилучшим.

 Однако неограниченно пользоваться дополнительными возможностями нельзя. При столь существенном росте энергетики мотора появляется дополнительное количество тепла и механических нагрузок, не учтенных конструктором автомобиля. Система смазки, охлаждения, интеркулер, вентиляция подкапотного пространства и трансмиссия ведь остались прежними. Поэтому использовать дополнительную мощность сверх стандартной можно только короткими импульсами для, например, старта с места или опережения впереди идущего автомобиля. После пиковых нагрузок необходимо несколько минут спокойной езды для снятия теплового стресса. Требования к качеству дизельного топлива и октановому числу бензина становятся строже.

Как правило, все, кто интересуется или что-то слышал о чип-тюнинге, так или иначе понимают, что машина поедет лучше. Из краткого вышеизложенного пояснения приблизительно понятно, как, насколько и за счет чего. Тем не менее, всегда приходится отвечать на вопрос, что будет с ресурсом и расходом топлива. Ресурс – простой вопрос. Ресурс двигателя расходует не программа, а водитель. Дополнительные возможности программы – только увеличившийся потенциал водителя. Чем чаще он нагружает мотор, тем быстрее приближает капитальный ремонт. Это справедливо даже для абсолютно стандартного автомобиля. Иногда ресурс серийного автомобиля у разных хозяев отличается более чем в два раза. Это последствия разного стиля вождения и разных условий эксплуатации. Не давите на газ без особой необходимости, и вы продлите жизнь мотору. Любому, серийному и перенастроенному.

 Расход топлива требует некоторых пояснений. Все современные программы управления двигателем многорежимные. Они «понимают» водителя и включают такие калибровки, которые соответствуют условиям движения. Например, если мы движемся в спокойном темпе, настройки будут взяты для экономичного режима. Если начнем интенсивно разгоняться, программа, выполняя волю хозяина, будет использовать таблицы для максимальных нагрузок, невзирая на потребление топлива. Что касается тюнинговых прошивок, то там, как правило, режим экономичной езды не правится. Все параметры остаются на уровне серийного. Только в форсированном режиме расход будет выше. Совершенно понятно, что дополнительную мощность мы можем получить, только сжигая дополнительное топливо. Вывод напрашивается сам собой. Не давите на газ без особой необходимости, и вы не будете лить лишнее топливо на дорогу. Это также справедливо для любого мотора. Новая программа управления – только ваша потенциальная возможность расходовать больше бензина. Приблизительно режимы можно разделить по положению педали газа. До середины – экономим топливо, более – нам на расход наплевать. Управляйте этим процессом с пониманием, и результат будет налицо. Другой, не менее популярный вопрос от потенциальных потребителей чип-тюнинга: а каковы гарантии? Совершенно понятно, что гарантия того, что прошивка будет работать и информация сохранится в том виде, в котором записана, полная. Но потребителя, конечно, интересует, не разрушится ли в результате мотор. Тут следует остановиться на примерах, когда такой случай возможен. Их три:

Первый. Потребитель, заказывая нестандартную программу, заранее соглашается с теми ограничениями, которые возникнут вследствие выполненной работы. Это строгие требования по качеству топлива и кратковременный характер нагрузок. Невыполнение их может привести к нежелательным последствиям. В этом случае виноват потребитель.

Второй. Мотор настолько старый, что даже небольшие дополнительные механические и тепловые нагрузки приводят к повреждению. В таком случае или не надо давать ему непосильную задачу, или предварительно полностью отремонтировать мотор, доведя его до состояния нового. Серьезные тюнинговые ателье в Германии не берут в работу автомобили с пробегом более 90 тыс. км. Также тут следует сказать, что многие потребители сознательно пытаются скомпенсировать известные неисправности с помощью новой программы. Это невозможно. Более того, солидные тюнинговые компании никогда не возьмут в работу автомобиль с неисправностями. Так или иначе, решение потребителя о выполнении чип-тюнинга на старом автомобиле – его собственный риск.

Третий. Программа управления содержит ошибки, следствием которых, как правило, бывает детонация и повреждение мотора. Такие случаи чрезвычайно редки и связаны с источником тюнинговой прошивки. Об источниках надо сказать отдельно для украинских автомобилей и иностранных.

 Для украинских автомобилей существуют и вполне доступны по цене компьютерные программы, которые «знают» калибровки и позволяют легко вносить изменения в штатные контроллеры. Следовательно, источником тюнинговой прошивки может быть любой владелец такого софта. Практика показывает, что большинство таких людей – специалисты в компьютерной области, но мало разбираются в процессах, происходящих в моторе. Кроме того, у них нет необходимого измерительного оборудования для настройки двигателей. Поэтому программы калибруются по ощущениям, и ошибки встречаются часто. Тут можно только посоветовать быть разборчивым и обращаться только в те фирмы, которые берут на себя ответственность и могут квалифицированно разобраться в причинах возникшей неисправности.

 С иностранными автомобилями ситуация строго наоборот. Количество различных типов контроллеров и их программ огромно. Софт для внесения изменений в программы определенных блоков, оборудование для работы и измерительные стенды для настройки очень дорогие. Работа может стать рентабельной только тогда, когда тираж для каждого типа двигателя большой. Поэтому в Европе фирм, изготавливающих тюнинговые прошивки, мало, их можно пересчитать по пальцам. А компаний, продающих результат их работы, огромное количество. Иногда полученные из разных источников тюнинговые файлы совпадают с точностью до бита, хотя позиционируются как от разных производителей. В Украине нет фирм, изготавливающих нестандартные прошивки для иностранных автомобилей, как минимум они неизвестны. Все продают подготовленные в Европе и США файлы, где это явление носит массовый характер. Поэтому вероятность того, что все, кто предлагает чип-тюнинг для иномарок, продают один и тот же продукт, высокая. Несмотря на разную цену и разные заявленные характеристики. Конечно, в технической грамотности и энтузиазме нашим согражданам не откажешь. Известны случаи, когда владелец конкретного автомобиля, прекрасный программист, в качестве хобби, потратив огромное количество времени и труда, наконец расшифровывает дамп своего контроллера и получает возможность вносить изменения в программу управления. Услуги таких людей часто бесплатны, но, как мы понимаем, и ответственности никакой.