Ефектът от CHIP Tuning / Техника / Автомобили / VW

Следващия текст съм превел от една немска фирма:

Въведение:

Двигателите на повечето съвременни автомобили се управляват от компютър, така наречения ECU (Electronic Computer Unit; Motorsteuergeraet - на немски). Двигателите с вътрешно горене отдавна се нуждаят от него, както за образуване на горивната смес, и запалване, така и за съгласуването по време на работа. Откакто Модел А на Хенри Форд направи възможно шофьорът да въздейства на запалването и бензиновия поток чрез регулатор на кормилото. В днешно време модерните превозни средства почти изцяло са оборудвани от производителя със система за управление на двигателя. Все едно дали става дума за подобните на карбуратор моноинжекциони или за далеч по-ефективните инжекциони с многоточково впръскване или дори за дизели с директно впръскване или регулиране на налягането (т.нар. турбо). Всички те се управляват от най-модерна висока технология - компютъра на двигателя. В него са заложени схеми, които в зависимост от различни параметри като например натоварване и обороти регулират количеството впрусквано гориво.

Задачи на компютъра на двигателя:

Един компютър на двигателя се състои от един или няколко високоскоростни микрокомпютри, които определят и настройват стойностите за различни регулировки. Микрокомпютърът отработва програма, която е заложена постоянно в паметтта (Eprom или обикновен Chip). Главната задача при бензиновите двигатели е определянето на необходимото и максималното възможно количество гориво за впръскване. То зависи от засмукания въздух. Съотношението въздух/гориво трябва да се настои точно, за да може катализаторът да функционира безпроблемно. След това трябва да бъде определен момента, в който сгъстената смес да бъде запалена. Ако запалването закъснее се покачва разходът, ако изпревари - моторът започва да чука. Допълнително компютърът решава много други задачи, като например автоматичното изключване на впръскващата система при максимални обороти или максимална скорост. Също и системата за поддържане на постоянна скорост може да бъде интегрирана в и управлявана от компютъра на двигателя. Често в зависимост от различни параметри, напр. температурите на охладителната течност, горивото, външната или на маслото, се управлява притокът на въздух при студен двигател. В модерните дизелови двигатели впръскваното гориво се определя в зависимост от теглото и налягането на засмукан въздух, външната температура, оборотите и натоварването. Това е необходимо, за да се изпълнят бъдещите норми за изгорели газове. По-нататък при турбо-двигателите е необходимо точно да се определя и регулира налягането на турбото в зависимост от натоварването и оборотите. Необходимите за управлението данни са запаметени в Eprom. От тези триизмерно запаметени данни (триизмерни графики) компютърът на двигателя изчислява желаното или необходимото количество за впръскване в определен момент на натоварване и обороти.

Функции:

А) Настройка на момента на запалване (т.нар. “аванс”) - за да се използва пестеливо енергията на горивото, по всяко време, в зависимост от оборотите, натоварването, температурата и други параметри на управление, е необходимо да се изчисли точният момент на запалване.
B) Ъгъл на запалване - според оборотите разстоянието във време на управляващите сигнали на запалителната система е различно. За постигането на константна енергия от запалването е необходим обаче определен първоначален ток. За това от друга страна е необходимо определено време на затваряне, което при високи обороти не винаги се постига. Поради това при високи обороти възниква прекъсване.
С) Регулиране на аванса - при модерните икономични двигатели се стреми висока степен на сгъстяване, с което да се постигне висок въртящт момент, който да има ограничен специфичен разход на гориво. При покачване на степента на сгъстяване обаче се повишава и опасността от неконтролируемо замозапалване (самовъзпламеняване), което има за последица “чукащо” изгаряне. Чрез сигнали от вибрационен сензор в моторния блок, компютърът премества момента на запалване в посока “по-късно”.
D) Впръскване на гориво - в зависимост от сигналите на сензорите за наличните маса на въздуха, обороти, натоварване и други фактори за корекции, електрониката изчислява необходимото време на впръскване за да се постигнат ограничаване на разхода на гориво, намаляване на вредните изгорелите газове и увеличаване на специфичната мощност.
Е) Регулиране на Lambda-та - горивната смес се измерва чрез микроконтролер в зависимост от съпоставката на изгорелите газове (измерени от Lambda-сензора) и една идеална стойност (Lambda=1) и се регулира така, че да се постигне висока ефективност на катализатора, а чрез това и ниски вредни емисии.
F) Пълнене на празен ход - различните работни температури и свързаните с това триенета в мотора, както и замърсяване на смукателните колектори, водят при еднакви други условия до различни обороти на празен ход. Чрез регулирането на празен ход се променя количеството за пълнене така, че чрез датчика за оборотите наблюдаваните обороти остават в една константна определена стойност.
G) Регулиране на налягането - при превозни средства с турбо-пълнене допълнително чрез компютъра на автомобила се изчислява необходимото налягане и чрез съответния доставчик на налягане се достига необходимата стойност .
Н) Отвеждане на изгорелите газове - за да се повиши качеството на изгорелите газове, засмукания въздух и част от изгорелите газове се смесват в предварително изчислено количество (само за дизелови автомобили).
I) Сервизна функция и функция по сигурността - контролират се коректността на настоени стойности, за да се предотвратят грешни функции - строг контрол на педала на газта - разпознаване на дефекти в сензорите или изпълняващите устройства в диагностичната система на инсталацията за регулиране на скоростта.

Оптимизиране на управлението на мотора:

Чип-тунингът е оптимизиране или подмяна на програмите, които ползва компютъра. Чрез това се променят различни параметри и се съгласуват наново. Наред с другите, тук влизат и количеството гориво и налягането на турбокомпресорите. Резултатът: при мотори с турбо следва повишаване на мощността между 20 и 40% и чуствително по-голям въртящт момент. При нормалните атмосферни двигатели (без турбо) повишаването е между 6 и 12%. Наред с това ускорението и максималната скорост значително се подобряват. И всичко това при понижен разход на гориво - при еднакво кара-не! Като цяло моторът става по-жизнен и мощен. Един професионално програмиран софтуер постига много добра допълнителна мощност при запазване на всички уравляващи и регулиращи функции. Това означава, че управлението е безпогрешно при инспекции и диагностика без прекомерни сажди и без проблеми при проверката на изгорелите газове. Разходът спада както при бензиновите, така и при дизеловите двигатели с около 1/2л. на 100км (до 1,5л/100км при турбо-двигателите) при същия начин на каране. Това е в резултат от пълното използване на горивото чрез по-ранно запалване при бензиновите и по-високо налягане при дизелите. Допълнително специфичният разход спада и от повишения въртящт момент.

Защо не още от завода?

Производителят строи една кола за световния пазар. В други страни горивата не отговарят на нашите изисквания за качество. Също и продължителната експлоатация при екстремни височини може да окаже отрицателно влияние на изгарянето. При всички положения това не са качества, които трябва да бъдат вземани под внимание в Европа. По-нататък може да играе роля и толеранса в подготовката. Когато превозното средство след производството застане на стенд за изпитание евентуално трябва да се повиши още малко мощността. Затова са нужни толерансите. Управляващата програма за мотора е записана в чип (EPROM) и не може вече основно да се променя. Затова производителят, който често разработва превозни средства за световния пазар, трябва да съблюдава различни дадености. Към тях спадат например
качествата на горивата, изискванията за отработени газове, желаните сервизни интервали, а също естествено и финансови причини - като например застрахователните класове. По-нататък финансов натиск при модерните двигатели оказва непосредствената разработката на софтуера, затова се отбелязва голям толеранс при големите серии двигатели. Което води до нежелан страничен ефект от сериозни намалявания на мощността. За да изключи тези намаления, разработващият серията въвежда определени ограничения за да може всеки мотор да има възможно по-близки стойности на мощност и въртящт момент. Така често се откриват полета в таблиците с т. нар. “пропадания”, което означава, че компютърът не осъществява плавно ускорение на автомобила (разглеждано в милисекунди) и тази стойност ограничава максималните резултати. Въртящият момент също се наблюдава и контролира от компютъра поради причини за комфорт. Отежняващо е и обстоятелството, че трябва да бъдат съблюдавани и различните начини на шофиране, така че едно продължително пътуване на пълна газ, при което моторът е екстремно натоварен, да запази нормите на изгорели газове, както и при пътуването на излет в чужбина, където се зарежда с лоши горива и се тегли ремърке по планините. Днешните софтуерни програми за компютър предоставят само компромисни решения. Таблиците по правило са така зададени, че толеранса при обмяната на данните да постига едно
“задоволително ниво”. Тук започва “накъсването” за компютъра. Индивидуалните настройки на таблиците и намаляването на пропаданията при ускорение и ограниченията на въртящия момент водят до повишена мощност, при частично ограничен разход. Чип-тунингът модифицира, ин-
дивидуализира и специфицира софтуера по начин, който наистина съдържа място за толеранс, но гореспоменатите параметри не се намират с този интензитет.

НАКРАТКО:
Компютърът на автомобила следи данните от няколко датчика, обработва ги
и в зависимост от стойностите им засича по предварително записани на чип триизмерни таблици (графики) в какво състояние се намира в момента двигателя (обороти и натоварване) и спрямо тях подава сигнал колко гориво да се впръска, кога да се впръска и в кой момент да се подаде искрата за запалването на вече сгъстената горивна смес. При турбо-моторите управлява и налягането на турбото.
От завода двигателите не се форсират максимално по няколко причини - те ще работят при различни условия (горива, натоварване) и за да може да им се осигури по-дълъг живот при всякакви условия, се залагат запаси. Екологичните норми и застрахователните класове са друга причина за
ограничаване на мощността. Тунинговият чип “отключва” именно тези резервни запаси от мощност и въртящ момент чрез подмяна и оптимизиране на триизмерните таблици за контрол на горивния процес.
Ефектът: чрез повишената мощност и въртящт момент, двигателят се натоварва по-малко при същите обороти, от което следва понижаване на разхода при идентично каране.

Още нещо:
- максимален резултат се получава с бензин А98Н;
- необходим е пробег от 20-50км, за да се "обучи" компютърът да работи при новите условия;
- резултатите зависят и варират в зависимост от автомобила и горивото;
- повишава се максималната скорост с 6 до 30км/ч, а при някои модели има изместване и на изключвателя за максимални обороти на двигателя;
- при турбо-двигателите обикновено са 2 чипа - един за ECU-то и един за турбото; обикновено се повишава и налягането на турбото;

* Според всички специалисти чип-тунингът е един от най-евтините и ефикасни метови за повишаване на мощността на двигателя, без вредни последици. Особено добра комбинация е със спортен филтър. След тях се нареждат спортната изпускателна система и може би полирането на колекторите...