Тюнинг

 

Чип-тюнинг

Для начала несколько слов о предмете разговора. Что же представляет собой этот самый чип–тюнинг, для чего применяется? Судя по тому, что таким образом настраивают как доработанные, так и абсолютно стандартные моторы, может показаться, будто новый чип – это какой-то волшебный, абсолютно универсальный способ получения дополнительных лошадей. Нечто вроде озверина из популярного мультфильма. Но чудес не бывает. Или бывают? Разберёмся. Но, если позволите, начну с конца, то есть с самого сложного.

Как известно, на разных режимах работы мотору требуется топливо – воздушная смесь далеко не одинакового состава, подчас, весьма отличного от идеальных 14,8кг воздуха на килограмм бензина. Например, при холодном пуске нужен заряд “побогаче”. Ведь жидкое топливо не горит, испаряется оно в холодном двигателе неважно, и достаточного количества так называемой газовой фазы (то есть паров) часто не получается.

Такая же беда имеет место, когда мотор, даже будучи вполне прогретым, работает на холостом ходу. Немалая часть уже испарившегося бензина конденсируется на стенках впускного трубопровода и попадает в цилиндры в виде жидкости. Смесь при этом получается бедной, а “живое” топливо, не успевая как следует испариться, превращается в СО на выхлопе – недаром его токсичность измеряют именно на этом, наиболее сложном из установившихся режимов работы. Наконец, недостаток питания испытывает двигатель и при резком разгоне с педалью “в полу” - тяжёлый бензин не поспевает за резко ускорившимся в коллекторе лёгким воздухом. На карбюраторных моторах здесь начинается “партия” специального ускорительного насоса – впрыскивая дополнительную порцию горючего, он компенсирует возможный провал тяги.

Когда опытный, ещё не “оперившийся” двигатель доводят и настраивают на стенде, все эти и многие другие особенности его работы тщательно согласуют с возможностями системы питания. Но вот мотор (допустим, карбюраторный) подвергли каким-то глубоким “железным” модификациям. Предположим, изменили только рабочий объём или фазы газораспределения, или такую “мелочь”, как профили впускных и выпускных каналов. Естественно, характеристики “родного” карбюратора перестанут быть оптимальными. Пропуская через себя непривычно большое (или, наоборот, малое) количество воздуха, прибор просто запутается – не поймёт, в каком режиме работает двигатель, и будет готовить смесь совершенно произвольного состава.

А как на это отреагирует мотор?Очень резко. Дело в том, что смесь воздуха с уменьшенным всего на 10-15 процентов против идеального количеством бензина считается обеднённой. Если дроссель прикрыт, она может вызвать пропуски зажигания, а при работе “во всю дыру” - опасную детонацию. Ничуть не лучше работа с таким же небольшим “переливом” - двигатель теряет и в мощности, и в экономичности.

Ещё более очевидными будут последствия неправильного питания на особых режимах. На чересчур бедной смеси мотор просто не заводится – сначала по причине отсутствия хорошо распылённого горючего, а потом из-за того, что оказывается наглухо “залитым” жидким, не испарённым бензином.

Неприятности продолжатся и после запуска. Так, если система питания не обеспечивает точного и своевременного обогащения при резком нажатии педали газа, то вместо ожидаемого ускорения получается глубокий и длительный провал, особенно опасный при перестроениях и обгонах. Если она “перестарается” - тоже нехорошо. На сильно обогащенной смеси мотор теряет “хлёсткость”, ликующий крик превращается в невыразительное мычание, сопровождаемое клубами чёрного дыма из выхлопной трубы.

Впрочем, точный подбор состава смеси на каждом отдельно взятом режиме работы двигателя для настройщика является хоть и основой, но далеко не самой сложной задачей. Хотя бы потому, что результаты изменений этого параметра “богатую” или “бедную” сторону легко “поймать” с помощью довольно точных приборов. Вкрутил лямда-зонд в выпускной коллектор, подключил его к так называемому альфометру и наблюдай за цветными лампочками. А вот точная настройка угла опережения зажигания – дело другое. Здесь приходится идти буквально по лезвию бритвы. Если зажигание слишком раннее, неизбежна детонация – часто не уловимая на слух, но от того не менее разрушительная. За слишком позднее можно поплатиться обгоревшими выпускными клапанами, не говоря уже о неизбежном перерасходе топлива и снижении мощности и крутящего момента.

ВИРТУАЛЬНЫЕ ЖИКЛЕРЫ

В те времена, когда деревья были большими, а автомобили – сплошь карбюраторными, не обременёнными электроникой, настройка моторов была простой и даже приятной задачей. Умельцы после пары “прохватов” по ближайшему шоссе запросто меняли жиклеры в карбюраторе и “шарошили” диффузоры, подбирая состав смеси по цвету свечных изоляторов. Зажигание регулировали простым поворотом трамблера и подгибанием пружинок центробежных регуляторов, добиваясь, таким образом, отсутствия детонационного звона.

Появление электронного впрыска топлива резко усложнило процесс. Ни жиклеров, ни привычных винтов “качества” и “количества” там, как правило, не бывает - такие системы часто не подлежат даже простой регулировке “на СО”. Топливоподачей и опережением зажигания управляет единственный электронный блок – так называемый ECU. Впрочем, тюнеры сориентировались достаточно быстро. Оказалось, что в чёрном ящике скрывается обыкновенный компьютер, правда, несколько необычной конфигурации. Управляющая работой двигателя программа вместе с необходимыми для обработки данными (так называемыми калибровками) хранится на маленькой микросхеме памяти. В блоках разных моделей используют, как правило, один из двух вариантов её реализации: постоянная, стираемая ультрафиолетовыми лучами через специальное окошко, и флэш-память, содержимое которой можно изменить, не вынимая чип из блока.

Процесс изменения характеристик двигателя выглядит следующим образом. Если калибровки защиты в “постоянном” чипе, блок разбирают, микросхему выпаивают (или просто вынимают из панельки), стирают ультрафиолетовой лампой. Далее её вставляют в специальный прибор – программатор. Он подключен к обыкновенному настольному компьютеру, откуда в микросхему скачивают массив цифр – калибровочные таблицы.

Если блок управления двигателем имеет более современную флэш-память, то его не разбирают, а просто подключают к компьютеру при помощи специального адаптера. Новые таблицы попадают в память ECU по так называемой К-линии, которая используется и при электронной диагностике мотора.

Чисто технически процесс “скачивания” новых калибровок прост и занимает минимум времени. Но сначала файл с таблицами должен быть кем-то создан. Если он заранее разработан под конкретную доработку мотора, то его можно найти в Интернете или просто купить вместе с микросхемой. Понятно, что характеристики мотора в этом случае будут жёстко заданы неизвестным программистом. А если “ прошивку” с нужными данными найти не удалось? Тогда её придётся создавать заново. Такие ситуации – отнюдь не редкость. По-хорошему каждый серийный двигатель нуждается в тонкой доводке, подгонке программы под особенности эксплуатации и темперамент владельца.

Как пишутся “прошивки”? Самый простой вариант – это непосредственная запись с файла в микросхему в шестнадцатеричном виде. Здесь, однако, есть серьёзные проблемы. Во-первых, каждое значение в таблице отвечает за свой участок характеристики топливоподачи или зажигания, и программисту нужно точно знать, каким образом контроллер превращает массив бессмысленных, на первый взгляд, чисел в законы управления двигателем. Во-вторых, вместе с калибровками в памяти хранится программа, которая эти самые числа как раз и обрабатывает. Её участки нередко разбросаны среди калибровок по определённому закону, известному лишь разработчикам.

Специалистам по настройке двигателей все эти “электронные” тонкости, разумеется, ни к чему. Для них придуманы специальные отладочные программы, представляющие законы управления в удобном для восприятия виде и позволяющие изменять калибровки нередко прямо на работающем моторе. Понятно, что такие специализированные программные продукты пишутся разработчиками ECU вовсе не для массового пользователя. Утечка содержащейся в них информации жёстко пресекается и производителями автомобилей, которые отнюдь не горят желанием расставаться с монополией на модификацию своих произведений.

Зарубежные поставщики тюнинговых чипов нередко создают их, используя упрощённые, “неофициальные” программы – отладчики, которые пишутся весьма талантливыми программистами с использованием расшифрованных фирменных алгоритмов. Возможности таких комплексов зависят от квалификации разработчиков, но их цена в любом случае будет немалой – тысячи долларов.

Поклонникам отечественных машин здесь повезло гораздо больше. Для отладки их блоков управления двигателями в России имеется продукт куда более доступный и качественный. Эта программа называется Chip Tuning PRO (сокращённо CTP). Она позволяет “править” калибровки практически любых “мозгов”, которые бывают на Волгах и вазовских переднеприводниках. Этот отладчик появился благодаря многолетним усилиям ярославца Алексея Михеенкова. Началось всё с того, что у его “десятки” плохо заводился холодный мотор. Те, ранние “прошивки” отличались большим количеством подобных дефектов. Например, из-за позднего включения вентилятора (он также управляется ECU) инжекторные Лады нередко кипели в жару. Первые версии разработанной Алексеем программы позволяли изменять лишь температуру начала его работы и некоторые другие частные параметры программы управления.

Ныне CTP превратился в мощный комплекс, позволяющий корректировать едва ли не сотню различных зависимостей, констант и коэффициентов, влияющих практически на все функции ECU. Неожиданно оказалось, что грамотно настроенные при помощи CTP блоки на вазовских машинах (и немецкие Bosch, и особенно отечественные Январи) – чрезвычайно мощные устройства, способные весьма точно и гибко управлять двигателем. Случается, что владельцы весьма серьёзных зарубежных автомобилей, намучавшись с ремонтом штатных систем впрыска, ставят тот же Январь, настроенный в соответствии с особенностями “чужого” двигателя, и нормально его эксплуатируют…

Впрочем, гораздо интереснее то, что обыкновенные Январи прекрасно управляют заряженными вазовскими моторами с самыми “механическими” переделками. Судя по тому, что появившиеся в последнее время вазовские моторы с турбонаддувом также управляются родной, но модифицированной при помощи CTP системой – её возможности поистине безграничны. Ведь то, что в народе называют незамысловатым словом чип-тюнинг – это целый мир, со своей, свойственной только ему философией.

Тюнинг Автомобилей №1 январь 2004