Не пропусти
Главная » Как все устроено » Все автомобильные науки на одном сайте — Part 146

Все автомобильные науки на одном сайте — Part 146

Представь себе ситуацию: приходит начинающий «Шумахер» в контору, торгующую компонентами для тюнинга, закупает кованые поршни, злые распредвалы, форсунки от Porsche, бензонасос от GT-R, турбину… Тратит месяцы своей активной жизни на инсталляцию всего этого добра под капот авто, а ожидаемой прибавки нет! В чем же дело, неужели столько денег, времени и сил потрачено зря? Где тот табун, что должен был превратить автомобиль в катапульту? Возможно, дело в том, что современному автомобилю, так же как и компьютеру, кроме железа для апгрейда необходим еще и новый софт. Как-никак, XXI век на дворе.

Электронная система управления двигателем (ЭСУД) современного автомобиля включает в себя много компонентов. Можно разделить их на три основные группы.

1. Датчики, которые для ЭСУД являются органами чувств. С каждым годом количество их растет, они становятся все более точными. Почти на любом выпускающемся сейчас двигателе установлены следующие датчики: положения распревала (он же – датчик фазы), положения коленвала (он же датчик синхронизации), положения дроссельной заслонки, массового расхода воздуха и/или датчик абсолютного давления, детонации, температуры охлаждающей жидкости, температуры всасываемого воздуха и датчик кислорода (или лямбда-зонд). Благодаря этим информаторам «мозги» узнают, что происходит с двигателем в данный момент, как он себя чувствует и что ему надо.

2. Электронный блок управления (ЭБУ) или в простонародье – «мозги». Процессор, куда стекается вся информация, где хранятся все необходимые для работы данные и откуда отдаются все команды. Именно ЭБУ управляет системой питания и зажигания.

3. Исполнительные механизмы – это руки и ноги организма ЭСУД. К ним относятся: бензонасос, форсунки, катушки зажигания, регулятор холостого хода, электромагнитные клапаны давления на турбомоторах.

Что всему голова?

Сегодня мы поговорим о самом главном звене в ЭСУД – о блоках управления, о том, как с их помощью можно повысить мощность двигателя и что делать, чтобы при тюнинге «сердца», «мозги» не стали слабым звеном.

Есть три стадии тюнинга «мозгов»: сток, чип-тюнинг, и новый компьютер. Пройдемся по этим стадиям подробнее…

Стоковые «мозги» могут практически все – ведь они созданы для того, чтобы удовлетворить миллионам драйверов. Перед инженером-конструктором, который разрабатывает штатные ЭБУ серийных автомобилей, стоит задача совместить в одном двигателе такие противоречащие понятия как экономичность и мощность, экологичность и надежность, эластичность и уверенный холодный пуск, работа в аварийных режимах. Достигается это всякого рода ограничениями – по составу смеси, по максимальным оборотам, по корректировке угла зажигания, и так далее. А вот чему на заводе не обучили стоковые «мозги», так это рисковать, быть индивидуальными, и выжимать из железа максимум.

Средний стоковый «мозг» позволяет тюнеру добиться лишь небольшой прибавки. Достигается это за счет заложенных производителем допусков и способности адаптироваться, а также обмана. Да, этот «умный» процессор легко обмануть даже начинающему автохакеру без всякого хирургического вмешательства, просто скормив ему ложные данные. Например, достаточно вместо датчика температуры поставить резистор с определенным сопротивлением и форсунки будут лить почем зря. Часто обманывают так же через ДМРВ и ДПДЗ. Но вот наступает момент, когда все внутренние ресурсы исчерпаны, адаптироваться дальше не куда, обманывать больше нельзя, и тут на помощь спешит чип-тюнинг.

Благодаря тому, что перед производителем стоит столько преград, у фирм занимающихся чип-тюнингом, появляется громадное поле для деятельности. Ведь самое главное для тюнера – удовлетворить капризы конкретного заказчика, на которого в свою очередь и ляжет вся ответственность за экологию, лишние сожженные литры бензина и сокращенный ресурс.

Два берега одной реки

В блоке управления инжекторного автомобиля, как и в любом компьютере, есть ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), в котором хранится, собственно, программа обработки поступающих данных (софт) и таблицы с калибровочными данными. Очень приблизительно ЭБУ работает так: датчики информируют мозги о состоянии дел в виде поступающих сигналов, программа сравнивает эти данные с теми, что лежат в таблицах и корректирует работу исполнительных механизмов. Изменив софт или данные таблиц, можно существенно изменить характер двигателя. Сделать его более моментным или, наоборот, крутильным.

Так повелось, что в отечественном чип-тюнинге принято работать с калибровочными таблицами (картами топлива и зажигания), а о программном обеспечении многие забывают. Впрочем, для рядового потребителя обычно хватает и этого. Характер двигателя поменялся? Да. Отклики на педаль изменились? Да. Автомобиль стал резвее. Значит все ок?

Не совсем, не спеши приписывать своему железному коню лишние силы. Мощность, указанная в прайс-листах, очень редко подтверждается на стенде. Максимум, чего можно добиться с помощью чип-тюнинга атмосферного мотора – 5…10%. Турбомоторы – совсем другая песня, но об этом потом. Главное, что чип-тюнинг изменит характер твоего автомобиля.

Если же тебя все-таки интересуют голые цифры, одним чип-тюнингом тебе не помочь. Вернемся к началу статьи, к нашему молодому тюнеру. Сможет ли чип помочь ему? Да. Каждый уважающий себя мастер, заменив «железо», тем самым изменив и протекающие в двигателе процессы, просто обязан позаботиться о софте. Самым эффективным способом является написание проги и таблиц под конкретный автомобиль. Под те компоненты, что трудятся под капотом. Однако это дорогое удовольствие могут позволить себе очень немногие.

Большее распространение получили чипы под самые востребованные компоненты. То есть существуют прошивки под определенные валы, турбину, МАР-сенсор и так далее. Конечно, такие чипы не могут на все сто реализовать возможности конкретно твоего мотора, но это лучше, чем ничего.

Дорого и круто, это по-настоящему серьезный тюнинг. С блоками управления от APEXi, AUTRONIC, Haltech, MOTEС или АЕМ можно готовить автомобиль к настоящим гонкам. Цены начинаются от 3000 у.е., а для отстройки нужен недюжинный талант и опыт, плюс аппаратура, дополнительные приборы и компьютер. Но все это с лихвой компенсируется возможностями мгновенного изменения настроек на работающем двигателе, гибкостью этих настроек, записи логов работы двигателя для анализа, а также удобством в обращении.

Ну а если эти бренды тебе ни о чем не говорят, то и на очередную дрэг-битву в Красноярск пока еще рано.

* Существуют двухрежимные прошивки, то есть тумблером в салоне можно переключиться с одного чипа на другой. Например, одна прошивка для повседневной езды, другая для отжига. Этот факт еще раз доказывает, что универсальных не заводских чипов не бывает.

* Ты можешь дополнить стоковый или чипованный комп различными «примочками» (спортивному компьютеру они не нужны).

air fuel controller – контроллер качества топливной смеси

ignition timing converter – преобразователь сигналов угла опережения зажигания

vein pressure converter – преобразователь сигналов датчика расходометра воздуха

electronic valve controller – буст-контроллеры

* ЧИП – загадочное слово. С одной стороны, это просто транскрипция английского слова chip. С другой стороны, это аббревитура – Числовой Интегральный Процессор. Как эти вещи могут совпадать, откуда есть пошло слово «чип» – доподлинно неизвестно. Наиболее вероятным представляется то, что взяли английское слово, а расшифровку придумали позднее. Тем более, что для chip тоже есть расшифровка – Circuit Hybrid Integrated Processor. Достаточно спорная, впрочем.

Понятие «тюнинг автомобилей» давно уже стало привычным для наших автомобилистов. Хотя зачастую под этим подразумевается лишь наличие банальных наклеек, тонировка стёкол либо пластмассовые накладки на кузове.

Все автомобильные науки на одном сайте - Part 146Большинство, считая, что тюнинг заключается в установке спойлера на багажнике, не задумывается, какой цели он служит. В погоне за престижным внешним видом автомобиля владелец не заботится о том, что под капотом, и соответствует ли внешний облик внутренним возможностям авто. Однако, если Вы хотите, чтобы у Вашего автомобиля был спортивный вид, то неплохо бы придать ему спортивный характер.

Ещё совсем недавно о таком понятии, как чип-тюнинг, никто слыхом не слыхивал. Чип-тюнинг даёт прибавку мощности и крутящего момента двигателя. Величина этой прибавки зависит от типа и конструкции двигателя, режима его работы. После «чипования» мощность обычно возрастает от 5% до 25% при увеличении крутящего момента на 10-15%. Почему-то принято говорить только о величине прибавки мощности, хотя субъективно она ощущается значительно меньше, нежели прибавка крутящего момента.

Мы привыкли судить о мощности двигателя по силе, с которой нас прижимает к спинке сиденья. Но таким образом мы ощущаем лишь крутящий момент, т.е. силу, отдаваемую мотором в единицу времени. Существует значительная разница между мощностью двигателя и его крутящим моментом. Мощность — это показатель объёма работы двигателя, который он может выполнить за какой-то промежуток времени. Соответственно, эта величина, как правило, прямо зависит от оборотов двигателя: чем быстрее мы его раскручиваем, тем больше мощности от него забираем. Но возможности мотора не беспредельны, тем более что на максимальных оборотах значительно ухудшается продувка и наполнение цилиндров топливо-воздушной смесью. В повседневной езде гораздо более важным показателем является крутящий момент двигателя, то, что позволяет машине быть более тяговитой.

Двигатель с большим крутящим моментом гораздо «эластичнее», что позволяет реже переключать передачи. Например, Вы двигаетесь в потоке на 4-й передаче со скоростью 60 км/ч. Для того, чтобы обогнать впереди идущий автомобиль и получить динамичное ускорение, Вам придётся перейти на 3-ю или даже 2-ю передачу. На «чипованной» же машине Вы легко это сделаете на 4-й, просто нажав на педаль газа.

Ездить на машине с таким двигателем существенно интереснее: приятно разгоняться, удобно обгонять.

Как всё происходит?

Увеличение крутящего момента происходит за счёт более точного управления зажиганием. Очень важно создать правильное соотношение «воздух-топливо», чтобы смесь была оптимальной и легко «переваривалась» мотором. Однако гораздо важнее эту смесь вовремя воспламенить, чтобы в процессе горения произошла наибольшая отдача энергии.

Наверное, каждый автомобилист знает, каким важным параметром для работы двигателя является угол опережения зажигания (или момент искрообразования). Но не многие знают, как это работает.

Топливо-воздушная смесь не воспламеняется мгновенно. Чтобы воспламениться всему её объёму, необходимо какое-то время. Поэтому искра должна проскакивать на долю секунды раньше, чем происходит наибольшее сжатие рабочей смеси. Это нужно для того, чтобы процесс расширения начался в тот момент, когда поршень находится в самой верхней точке. Если этот процесс начнется раньше, возникнет детонация — разрушительное для мотора явление. Если позже — потеряется сила крутящего момента.

Режимы работы двигателя постоянно меняются, и для максимального КПД важно в каждый такт сжатия угадать точный момент искрообразования во всех режимах работы, особенно в режиме ускорения. Эта задача возложена на электронный блок управления — компьютер, который получает информацию с датчиков, анализирует нагрузку, температуру, скорость и производит управление системой зажигания и впрыска, получая из памяти записанное для данных условий значение. Однако значения в памяти компьютера далеки от оптимальных.

Всё дело в том, что большинство автопроизводителей не особо заботится об оптимальном построении карты зажигания. Тому есть ряд причин. Автомобили выпускаются для очень широкого круга потребителей и эксплуатируются в самых разных уголках земного шара с различными температурными режимами и атмосферным давлением. В таких условиях производителю приходится ещё и заботиться об обеспечении экологических норм по токсичности выброса, которые с каждым годом ужесточаются.

К тому же в разных странах — разные требования. Если для каждой страны выпускать свой вариант — это может серьёзно повлиять на стоимость авто. Куда заманчивее признать проигрыш в силе крутящего момента, построив карту зажигания с такими значениями, при которых можно будет продавать ту или иную модель в любой стране. Тем более что большинство потребителей такой компромиссный вариант вполне устраивает. Автомобиль со сниженным крутящим моментом «на низах» при резком нажатии на педаль газа не вызывает пробуксовку ведущих колёс, а просто плавно разгоняется, даже на мокром асфальте.

Впрочем, в ситуации, когда необходимо резко ускориться, где-то проскочить, а мощи не хватает, некоторые водители начинают нервничать. Настоящий мастер, который хорошо чувствует свою машину, интуитивно понимает, что его мотор способен на большее. Так оно и есть в большинстве случаев.

После чип-тюнинга машина теряет былую «тупость», становится чуткой к педали газа, резче, злее, стремительнее.

Данный вид тюнинг-услуг в Калининграде предоставляют несколько фирм. Специализированный центр, профессионально занимающийся чип-тюнингом, «Крона плюс», является официальным дилером английской компании «Superchips» — старейшей на рынке услуг по чип-тюнингу. Огромный опыт и высокий профессионализм её сотрудников позволяет добиться наилучших результатов при солидном уровне надёжности.

Процесс чип-тюнинга — довольно высокотехнологичное действо. В первую очередь необходимо провести диагностику неисправностей в системе зажигания, системе впрыска, проверить общее состояние мотора. Чиповать же неисправную машину категорически возбраняется.

Если всё в норме, из автомобиля извлекается блок управления. Из него выпаивается микросхема памяти — чип, в который заложены параметры управления системой впрыска и зажигания. Программатором считывается информация. По каналам сети Интернет программа передаётся в компанию «Superchips». Специалисты компании вносят необходимые изменения и отправляют её обратно, затем новая тюнинговая программа записывается в ту же микросхему. После этого мастера чип-тюнинга ставят всё на свои места, заводят мотор, проводят диагностику и — готово. Вся процедура занимает приблизительно 2-4 часа. «Родная» программа при этом сохраняется в базе данных, на случай если вдруг потребуется всё вернуть на круги своя.

В ряде автомобилей в блоке управления отсутствует микросхема памяти. Управляющая программа зашита непосредственно в процессор. В этом случае считать и заменить её невозможно. Однако для таких автомобилей компанией «Superchips» были разработаны специальные блоки управления, характеристики которых программируются непосредственно с компьютера. Такой блок изменяет входящие сигналы «родного» блока управления, тем самым корректируя его работу. Установка подобного блока обычно занимает 1,5-2 часа.

Широко распространено заблуждение, что после чип-тюнинга увеличивается расход топлива. Это неверно. Состав смеси постоянно поддерживается на оптимальном уровне. Только в режиме ускорения смесь слегка обогащается. Но в процентном соотношении режим ускорения движения в городском цикле составляет только 9% из всех остальных режимов работы двигателя. Практически расход топлива остаётся без изменения.

Ещё одно заблуждение: «Поставь чип — и мотору долго не жить!» На практике чип никоим образом не снижает ресурс двигателя. Немного подрастает давление на поршневую группу и вкладыши, но эти изменения незначительны. При условии использования качественного масла мотору ничего не грозит. Всё зависит от того, как эксплуатируется автомобиль.

Некоторые автомобилисты полагают, что прибавка мощности в 10 л.с. — это совсем мизер и никакой разницы не почувствуешь. Однако те, кто уже «зачиповал» свою машину, вовсю наслаждаются прыткостью железного коня! На атмосферных моторах прибавка составляет всего 10-15% от стандартной мощности. Но это реально ощутимое увеличение крутящего момента. И чтобы значительно увеличить последний, в камере сгорания необходимо присутствие большего количества горючей смеси. А для этого придётся закачать в мотор больше воздуха, чем он способен всосать самостоятельно.

Поставить на обычный атмосферный мотор турбонаддув стоит значительно дороже и действительно грозит снижением ресурса, если не внести определённые изменения в конструкцию двигателя. Впрочем, при установке наддува необходимость в чип-тюнинге становится ещё более актуальной.

С турбированными моторами всё обстоит куда лучше. Прибавка мощности на таких моторах гораздо значительнее — и 30, и 40 л.с. Кроме изменения работы системы зажигания, приподнимается давление наддува. Оно незначительно и никак не сказывается на ресурсе двигателя, но эффект весьма ощутим.

Необходимо учитывать, что после чип-тюнинга мотор становится более требовательным к качеству топлива и к исправности всех компонентов топливной системы. Особенно это относится к турбированным и турбодизельным двигателям.

Поэтому специалисты настоятельно рекомендуют всем, кто решил чиповать свой автомобиль, привести его в порядок и своевременно осуществлять весь комплекс работ по обслуживанию.

Стоимость чип-тюнинга на атмосферный двигатель колеблется от 150 до 200 долларов, для турбированных моторов — 300-400. Но для «более свежих» автомобилей (1998 года выпуска и моложе) порядок цен другой, что связано с применением в этих автомобилях штатного иммобилайзера, код которого защищён в прошивке чипа. Здесь требуется специальное оборудование и дорогостоящие расходные материалы, поэтому цена на «атмосферник» для таких авто — 480 доллаов, для турбо — 780. Впрочем, согласитесь, что в сравнении со стоимостью такой машины это не так уж и дорого.

В заключение хочется добавить, что если Вам необходим автомобиль лишь для перемещения из одного места в другое, он Вас устроит таким, какой есть. Но если вождение машины для Вас — не просто способ передвижения, а источник получения удовольствия, без чип-тюнинга не обойтись.

Работа двигателя это всегда компромис между многими величинами. Основопологающими для разработчиков сегодня является себестоимость, экономичность, ресурс двигателя и токсичность выхлопа. Не рассматривая экономические стороны, подробнее рассмотрим все за и против:

Ресурс двигателя с меньшей отдачей выше, чем аналогичный параметр у более форсированного мотора. Требования к качеству топлива в варианте с форсированым двигателем выше. Жёсткие нормы по уровню токсичности заставляют разработчиков переводить двигатели на работу с более обеднёнными смесями и устанавливать катализаторы.

Со стороны потребителя требования к мотору тоже взаимоисключающие. Хочется высокой мощности, крутящего момента, надёжности и огромного ресурса — при всём этом желательно заправлять автомобиль самым дешовым топливом и иметь маленький его расход. Однако чудес на свете не бывает — улучшение одних параметров всегда ухудшает другие. Поэтому для нас всегда есть выбор — довериться разработчикам и оставить всё как есть или пойти по пути экспериментов по доводке установленного на Вашем автомобиле двигателя. Сделать с мотором можно многое, однако стоимость многих радикальных переделок зачастую оказывается просто невыгодной. Намного проще вложить эти деньги в приобретение автомобиля с более мощным мотором. Но если Вы всё-же решились на доводку силового агрегата, запомните что получить более высокую отдачу от мотора можно лишь увеличив наполнение цилиндров и изменив состав смеси. Методов увеличения наполнения существуеет множество. Условно их можно разделить на несколько категорий:

  • Уменьшение сопротивления потоку воздуха — Замена воздушного фильтра, замена или переделка корпуса дроссельнной заслонки, замена или расточка и шлифовка впускного коллектора, переделка головки блока (замена клапанов на клапана с большим диаметром и расточка воздушных каналов), установка или оптимизация работы наддува. Тем-же целям служит и установка распредвала с другим профилем кулачков — для изменения величины и продолжтельности открытия клапанов.
  • Оптимизация состава рабочей смеси — изменение количества топлива для разных режимов работы достигается несколькими способами: Увеличение магистрального давления топлива заменой или настройкой регулятора давления топлива и изменение программы работы ЭБУ (чип-тюнинг).
  • Механизм изменения фаз ГРМ — оптимизация фаз газораспределения для различной частоты вращения двигателя.
  • Оптимизация выпуска — Улучшение продувки цилиндров снижением сопротивления выпускного коллектора и глушителя (в идеале следует поставить трубу большого диаметра и причём без изгибов).

Специально не рассматриваются варианты требующие расточки блока, обрезки поршней или замены коленвала — у нас стоит задача получить максимальную мощность от того-же мотора. Кроме того, многие из вышеперечисленных методов требуют вмешательства в механическую часть двигателя — что в случае нового автомобиля автоматически лишает Вас возможности гарантийного ремонта. Так что-же можно сделать с двигателем без особых затрат и не боясь потерять гарантию? Ответ тут один — чип-тюнинг.

Что же такое ЧИП применительно к автомобильному двигателю? В любой блок управления заложена программа его работы. Набор поправочных коэффициентов для различных режимов работы двигателя заложен в ПЗУ блока. Блок управления получая сигналы от различных датчиков, управляет работой исполнительных устройств для обеспечения оптимальной (зачастую по мнению разработчиков) работы силового агрегата. Необходимые параметры для управления исполнительными устройствами вычисляются в соответствии с приходящими данными и набором коэфициентов коррекции, заложенных в ПЗУ. Таким образом, желая изменить работу двигателя, не изменяя механических его составляющих, мы имеем для этого два очевидных пути:

Первый — изменение входящих сигналов (для примера — изменение жёсткости возвратной пружины заслонки расходомера воздуха).

Второй — изменение коэффициентов коррекции в памяти ПЗУ (чип-тюнинг)

Изменяя данные ПЗУ мы можем влиять на работу практически любого исполнительного устройства, из тех, которыми умравляет ЭБУ. Для получения других мощностных характеристик мы можем изменить установку угла опережения зажигания, величину времени впрыска, отключить или изменить режим работы систем, контролирующих токсичность выхлопных газов, для двигателей с компрессором можно изменить величину давления наддува. Кроме того мы можем изменить обороты холостого хода, максимально разрешённые обороты двигателя и максимально допустимую скорость автомобиля (при её электронном ограничении). Велика ли роль данных изменений в получении от двигателя максимальной мощности? Нет — её прирост может составлять 5-10% (исключение составляют наддувные двигатели, где без особых затруднений можно получить прибавку в 20% и даже более). Так есть ли во всём этом смысл? Каждый сам решает делать или нет, но тот кто хоть раз проехал на чипованой машине, решает этот вопрос для себя однозначно — да! Дело в том что мало кто ездит на режиме максимальной мощности — намного более важные параметры для повседневной езды это крутящий момент и эластичность двигателя. Если Вы рассмотрите диаграмму мощности и момента двигателя до чипования и после — обратите внимание на то, что равные величины момента достигаются на разных оборотах двигателя. Что это означает: При резком нажатии на педаль акселератора на чипованном автомобиле, подхват двигателя произойдёт на более низких оборотах. То есть зачастую Вам просто не нужно будет переключаться на пониженную передачу, а переключившись вниз вы получите ещё большую интенсивность разгона.

О admin

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Check Also

Жидкое стекло для авто как выбрать

Что такое жидкое стекло для авто и для чего оно нужно В повседневном общении “жидким стеклом” называют довольно широкий спектр средств, применяемых в качестве строительных материалов, клея и химических реагентов. Если же говорить про жидкое ...

Рейтинг@Mail.ru