Чип-тюнинг панацея или эффект Плацебо?

Завораживающий эффект слова «Чип-тюнинг» будоражащий неокрепшие умы автомобилистов появился сравнительно недавно, после перехода автомобилестроителей с карбюраторной системы питания на инжекторную. Множество домыслов и мифов мешают понять суть чип-тюнинг (ЧТ), и правильно оценить эту услугу. Диагносты и электрики всех мастей предлагают прошить электронный блок управления (ЭБУ) со словами «вот скачал крутую, спортивную, городскую, мощностную и т.д. прошивку из интернета». Рядовой потребитель клюет на предложения за небольшие деньги получить дополнительную мощность, экономичность. Справедливо предполагая из-за неосведомленности, технической неграмотности, что прогресс зашел так далеко, что простой сменой прошивки можно кардинально улучшить те или иные показатели. Тем горче разочарование или самообман.

Давайте вместе разберемся, в чем суть и какого эффекта можно добиться от грамотного чип-тюнинга.

Для этого немного теории:

Электронная система управлением двигателя (ЭСУД) состоит из трех частей: датчики, электронный блок управления и исполнительные механизмы.

Датчики

Состав, характеристики и количество датчиков зависит, от того скольким параметрами мы хотим оперировать при управлении двигателем, чем их больше, тем более гибко и эффективно возможно управление. Например, связи с переходом норм токсичности с «Россия 83» на «Евро II» понадобилось более точно готовить смесь — ввели дополнительно датчик концентрации кислорода или как его еще называют лямбда-зонд.

Стандартный набор датчиков ДВС включает:

Датчик положения коленвала (ДПКВ) — отвечает за угловую синхронизацию, проще говоря, электронный блок управления с помощью ДПКВ всегда знает, на какой угол повернулся коленчатый вал от верхней мертвой точки (ВМТ) и какая пара цилиндров (для 4 цилиндрового двигателя) находится ВМТ. Зная время оборота коленвала, электронный блок управления рассчитывает частоту вращения коленвала.

Датчик фаз — дает информацию электронному блоку управления, какой конкретно цилиндр находится в такте сжатия. Датчиком фаз преимущественно комплектуется двухвальные двигатели (система DOHC).

Датчик скорости автомобиля — дает информацию о том, что автомобиль движется и с какой скоростью.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) или датчик абсолютного давления (ДАД) — показывают электронному блоку управления, какое количество воздуха поступило в цилиндры, разнятся по методу измерения. ДАД предпочтительней из-за долговечности, меньшей инерционности и способностью более точно показывать расход воздуха на высоких оборотах, а так же способностью измерять барометрическое давление. На автомобили ставятся либо ДМРВ, либо ДАД.

Датчик температуры охлаждающей жидкости — показывает температуру охлаждающей жидкости.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) — показывает, на сколько процентов открыта дроссельная заслонка.

Датчик концентрации кислорода (или лямбда-зонд) — показывает состояние смеси бедная/богатая, им комплектуются, в основном, автомобили с каталитическими нейтрализаторами.

Датчик детонации — дает информацию электронному блоку управления, о наличии детонации в двигателе. Датчиком комплектуется не всеми системы. Например, датчик детонации отсутствует в «классике» (ВАЗ 2106, 2107 и т.д.).

Исполнительные механизмы

Основная задача исполнительных механизмов выполнять команды электронного блока управления по управлению двигателем.

Форсунка — отвечает за временную и количественную подачу топлива в цилиндры двигателя.

Модуль зажигания — осуществляет подачу напряжения на свечу.

Регулятор холостого хода — поддержание заданных оборотов холостого хода.

Реле вентилятора охлаждения — управляет временем включения вентилятора.

Реле электробензонасоса.

Электронный блок управления

Электронный блок управления — является мозгом ЭСУД. Он непрерывно обрабатывает информацию от датчиков и управляет исполнительными механизмами. Электронный блок управления имеет встроенную систему диагностики. Он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу CHECK ENGINE.

В контроллере имеется три вида памяти:
1. оперативно запоминающее устройство (ОЗУ);
2. программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ)
различают два вида: а) однократно программируемое ставиться на ЭБУ Bosch M1.5.4 и так называемая Flash-память; б) неоднократно перепрограммируемая память, входит в состав Январь 5.хх, VS5.1);
3. электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ).

ОЗУ — это так называемый «блокнот» контроллера. Микропроцессор контроллера использует его для временного хранения измеряемых параметров для расчётов и для промежуточной информации. Эта память является энергозависимой и требует бесперебойного питания для сохранения. При прекращении подачи питания, содержащиеся в ОЗУ диагностические коды неисправностей и расчётные данные, стираются.

В ППЗУ находится общая программа, в которой содержится последовательность рабочих команд и различная калибровочная информация (при чип-тюнинге модифицируется именно она, специальное программное обеспечение и кабели позволяют переписывать ППЗУ неоднократно). Эта память является энергонезависимой.

ЭПЗУ используется для временного хранения кодов-паролей противоугонной системы автомобиля (иммобилайзера). Коды-пароли, принимаемые контроллером от блока управления иммобилайзера (если он имеется на автомобиле), сравниваются с хранимыми в ЭПЗУ и при этом разрешается или запрещается пуск двигателя. Эта память является энергонезависимой и может храниться без подачи питания на электронный блок управления двигателем.

Принцип работы ЭСУД

На показаниях ДПДЗ, ДМРВ, датчик кислорода и ДПКВ, электронный блок управления рассчитывает объем поступившего воздуха в цилиндры. На основе этого высчитывает количество топлива, исходя из калибровок соотношения топлива/воздуха и скорректированных по температуре двигателя. Подает команду по времени (исходя из статической производительности форсунки при заданном давлении топлива в рампе) и по углу открытия — форсункам на подачу топлива. Выбирает из калибровок (по данным ДПКВ и рассчитанного количества воздуха) угол опережения зажигания, корректируя по датчику детонации (если есть возникновение детонации) — подает команду на модуль зажигания.

Понятно, что это усредненная схема, и в статье не удаться изложить все нюансы работы ЭСУД, это и работа в аварийном режиме при отказе одного из датчиков или исполняемых модулей, работа в переходных режимах, запуск, и т.д. Автолюбителю в принципе досконально не надо знать, как работает эта система, но основные принципы, изложенные выше, для того, что бы понимать, откуда берется дополнительная мощность и крутящий момент (КМ) считаем необходимыми. Главное чтобы это знал специалист по чип-тюнингу и мог умело воспользоваться знаниями, для достижения результата корректируя те или иные калибровки в программном обеспечении электронного блока управления.

Что делать?

Нас интересует ЭСУД с точки зрения получения дополнительной мощности и/или роста крутящего момента. Спешу разочаровать читателя, снять сколь значительную мощность со стандартного двигателя не представляется возможным. Но это не приговор, так как мощность нужна для достижения максимальной скорости, а в обычных режимах важней всего крутящий момент, приемистость автомобиля.

Вся проблема, по повышению мощности и момента, заключается в воздухе, т.е. чтобы повысить значительно мощность нужно загнать больше воздуха в двигатель, а это не представляется возможным без турбины, нагнетателя или увеличения проходных сечений головки блока цилиндров (ГБЦ), изменения в газораспределительном механизме (ГРМ) и т.д. Получается, что чип-тюнинг, можно использовать только для корректировки определенных параметров двигателя, настраивая режим его работы под запросы владельца авто.

Во-первых, у двигателя есть запас по изменению крутящего момента. Каждый собранный на заводе двигатель в какой-то степени уникален и имеет определенную выносливость узлов и частей. Также, производитель ограничен нормами токсичности, которые в основном заключаются в обеднении смеси, что делает мотор «вялым». С помощью чип-тюнинга можно «разжать» мотор в среднем диапазоне, поиграв с углом опережения зажигания (устанавливая его раньше, но на грани детонации). Автомобиль становиться субъективно резвее, острее реагирует на педаль газа.

Во-вторых, с помощью чип-тюнинга можно сгладить инертность ДМРВ, при активном разгоне. Дело в том, что при активном разгоне ДМРВ не успевает выдавать корректные данные по поступаемому воздуху в силу своей конструкции и вместо данных с датчика компьютер подставляет данные по умолчанию, которые и можно подкорректировать. Также можно подкорректировав функцию «ускорительного насоса» (поправочный коэффициент к отношению топливо/воздух при разгоне) в программе управления двигателем.

В-третьих, в угоду крутящему моменту можно пожертвовать экономичностью, но в разумных пределах. Чип-тюнинг позволяет настроить расход конкретно под водителя, так как в прошивке существует несколько режимов экономичный, переходной, мощностной. Эти режимы вступают в работу по положению дроссельной заслонки, грубо говоря, от степени нажатия педали газа, если изначально договорится с клиентом, на какой фазе нажатия педали будет действовать тот или иной режим, водителю будет легко самому регулировать расход топлива.

Все становится не так простое, когда мы имеем дело с тюнинговым мотором, где изменена механическая часть. В таком случае требуется более глубокое вмешательство в прошивку. Переписывается калибровка наполнения воздухом, изменяется расчет топлива и калибровки угла опережения зажигания. При нехватке пропускной способности форсунок, устанавливаются более производительные — в программе корректируется статическая производительность форсунок. Также корректируется фаза впрыска (угол открытия форсунок от ВМТ). Вот здесь можно почувствовать отдачу мотора в крутящем моменте и в мощности. Главное понимать, что при глубоком вмешательстве в мотор, что бы раскрыть все возможности тюнинга — чип-тюнинг просто необходим.

Автор: Андрей Пузаков, Артем Потехин