Чип-тюнинг: Делать или нет?

Чип-тюнинг - затея привлекательная.
Пожалуй, каждый автомобилист хотя бы раз задумывался о том, чтобы повысить мощность своей машины за счет корректировки программного обеспечения. Но так ли это безопасно на самом деле? Давайте разбираться вместе.

Консультироваться о целесообразности чип-тюнинга с теми, кто им занимается, в большинстве случаев абсолютно бесперспективно. Как вы думаете, что вам ответят эти ушлые ребята, стоящие в узком мирке автомобильной диагностики на особых позициях? Если бы они продавали расчески, они, вне всякого сомнения, попытались бы всучить их и лысым согражданам, утверждая, что в конечном счете на них можно играть, а, как известно, музыка -это лекарство для души. Излечишь душу - здоровее станет тело. Дальнейшая логика рассуждений наверняка вам понятна.

Так что за разъяснениями лучше обратиться к источникам беспристрастным, главные из которых, собственно, знание и понимание происходящих под капотом автомобиля процессов. Именно с них мы и начнем, первым делом обозначив, что собой представляет чип-тюнинг как таковой.

Чип-тюнинг как он есть

В общем случае процедура чип-тюнин га направлена на улучшение (или, точнее, повышение) характеристик автомобиля путем изменения команд управления с электронного блока управления транспортного средства. Она может привести к увеличению мощности двигателя и крутящего момента, или к увеличению экономии топлива, или к чему-либо еще в зависимости от требований (и фантазии) владельца.

Обычно диагносты используют два основных способа обеспечения чип-тюнинга:
- добавление нового электронного блока управления;
- изменение (перезапись, перепрошивка) информации в существующем ECU. Часто - установка нового программного обеспечения.

Почему это работает? Потому, что автопроизводители обычно используют максимально консервативную схему управления электронными модулями, путем применения соответствующего программного обеспечения.

Таким образом, оптимизируются (как бы усредняются) технические характеристики автомобиля (двигателя, коробки передач раздаточной коробки, систем очистки отработавших газов и проч.) для достижения стандартного интервала технического обслуживания и службы деталей плановой замены, выполнения экологических регламентов, повышения устойчивости к некачественному топливу, обеспечения одинаковой эффективности запуска в разных климатических условиях и т.д.

То есть человек получает готовый - стандартный -продукт, что называется, «сел и поехал», который не надо регулярно перенастраивать (в зависимости от ситуации) для реализации его функционального предназначения. Да, он не хватает звезд с небес, не ставит рекордов скорости или топливной экономичности, но мы можем быть уверены в том, что он не подведет, что автомобиль заведется и в лютый мороз, и в опрометчивую жару, что, хапнув немного водички на АЗС, нам не потребуется срочно менять систему впрыска, а ремень навесного оборудования отходит положенные ему 100 тыс. км и все приводимые им в действие системы будут исправно функционировать. Соответственно, внося корректировки в эту достаточно идеально отлаженную систему, нужно быть готовым к тому, что в какой-то момент что-то, как водится, «пойдет не так» - машина станет более чувствительна к качеству топлива, расходники будут приходить в негодность быстрее и т.д. Впрочем, подробнее об этом мы поговорим дальше. А сейчас же несколько слов о самой технологии тюнинга. Точнее, о двух технологиях.

Добавление нового ЭБУ

Эта процедура несложна и может быть выполнена любым смышленым технарем, умеющим ловко управляться с проводами и отверткой. После установки дополнительный блок работает совместно со штатной электронной системой управления автомобилем. Он изменяет сигналы, поступающие от автомобильных датчиков, а также корректирует последовательность и контекст управляющих импульсов от ЭБУ к различным узлам и системам автомобиля. Все это приводит к увеличению мощности двигателя и производительности автомобиля. Дополнительный блок управления не перезаписывает и не удаляет какие-либо данные из основного блока управления, протоколы управления в главном блоке управления также не меняются (поэтому риск потери гарантии из-за обнаружения вмешательства в электронную систему автомобиля, как правило, близок к нулю). Чаще всего его грамотное внедрение не вступает в противодействие с электронными системами защиты, и потому аварийная сигнализация «чек-энжин» не появляется на приборной панели (равно как и ошибки в памяти ЭБУ).

Установка новых протоколов управления в ECU (так называемая «перепрошивка»)

Во время этой процедуры специально обученный мастер заменяет данные в ECU новыми оптимизированными рабочими программами и справочными таблицами. Для этого ему необходимо установить соединение между ECU автомобиля и персональным компьютером через специальный интерфейс - обычно OBD-порт.

Одним из самых привлекательных и соблазнительных моментов при перепрошивках является возможность изменить или вообще отменить ограничение максимальной скорости автомобиля. Иногда новейшее, хорошо оптимизированное программное обеспечение, установленное таким способом, может обеспечить даже большее увеличение мощности и крутящего момента, чем это возможно с помощью дополнительных тюнинговых блоков.
По факту получается, что все эти программные корректировки влияют на следующие вещи:
1. Время зажигания.
2. Соотношение воздуха и топлива.
3. Наддув.
4. Электронные ограничения.
5. Управление стартом.

Время зажигания

Идея, лежащая в основе опережения зажигания, проста. Представьте поршень на такте сжатия. Цилиндр заполнен топливовоздушной смесью, свеча зажигания ожидает сигнала от ECU для запуска. Критически важно, в какой момент эта искра срабатывает. Если вспышка происходит слишком рано, создается усилие, противоположное тому, которого пытается достичь двигатель, поскольку поршень пытается сжать смесь, а сгорание создает давление, чтобы придать ему обратный ход. Если же искра запаздывает, энергия тратится впустую, так как пиковое давление возникает, когда поршень находится очень близко к верхней мертвой точке, - тем самым как можно больше создаваемого давления используется для полезной работы.

И вот тут все становится немного сложнее. За счет опережения момента (раннее зажигание искры) вероятность возникновения детонации повышается в разы. Стук, если его не устранить должным образом, может легко испортить двигатель. Некоторые автомобили поставляются с настройками значительного опережения зажигания, но им рекомендуется топливо с повышенным октановым числом, поскольку оно с меньшей вероятностью вызывает детонацию.
Чтобы избежать детона-ции, автопроизводители, для которых надежность транспортных средств не менее (а может быть, и более) важна, чем эффективность, стараются удерживать угол опережения зажигания в безопасном диапазоне. Но, корректируя синхронизацию, особенно в случае использования топлива с более высоким октановым числом, вы можете раскрыть большой неиспользованный потенциал двигателя.

Соотношение воздух/ топливо (AFR)

Для бензина, как известно, стехиометрическое соотношение воздуха и топлива составляет 14,7:1. Это соотношение по массе, то есть на каждый грамм сжигаемого топлива требуется 14,7 грамма воздуха. Согласно SAE, максимальная мощность вырабатывается при AFR около 12,5:1, в то время как максимальная тепловая эффективность достигается при AFR около 16:1 (конечно, эти цифры варьируются в зависимости от многих параметров двигателя). Соответственно, меняя соотношение воздух/топливо, мы меняем мощность. И хотя производители хотят обеспечивать своим автомобилям максимальную мощность, чтобы двигатель был приятным и отзывчивым, им также надо, чтобы машина соответствовала регламентированным нормам по выбросам. Это означает, что должен быть достигнут компромисс, в результате которого мощность приносится в жертву во имя повышения экологичности и экономии топлива.

В этой связи важно понимать, что, безусловно, существуют и другие факторы, которые необходимо учитывать при настройке AFR. Например, в системах с турбонаддувом для снижения температуры в камере сгорания и обеспечения более надежного функционирования системы часто используются коэффициенты AFR ниже 12,5:1. В таких ситуациях экономия топлива может быть значительно снижена, поскольку приоритет отдается мощности и надежности.

Наддув

Добавление наддува -один из самых простых способов увеличения мощности двигателя. Если автомобиль поставляется со штатным турбонаддувом, часто он настроен так, чтобы поддерживать уровень наддува надежным и достаточно эффективным. Но можно форсировать наддув, увеличив количество воздуха, поступающего в цилиндр. Соответственно, добавляя воздух, вы можете добавить больше топлива.

На первый взгляд, все просто и эффективно. В чем подвох? А в том, что, добавляя мощность, вы увеличиваете давление и температуру в цилиндрах. Из-за этого растет нагрузка (в геометрической прогрессии), снижающая долговечность двигателя. На самом деле нет никакого способа обойти эту проблему. Максимально отсрочить трагический финал могут только компоненты, которые достаточно хорошо справляются с повышенной нагрузкой. Вот почему кованые поршни, шатуны, валы и т.д. так популярны на вторичном рынке. Но такие манипуляции уже выходят за рамки собственно чип-тюнинга и требуют изменений не только программного обеспечения, но и конструкции агрегатов.

Электронные ограничения

Иногда производители пытаются, скажем так, лимитировать полноту удовольствия от вождения с помощью электроники. Обороты отсекаются в безопасных пределах, максимальная скорость ограничивается цифровым способом. Однако независимый вторичный рынок изобилует элементарными решениями из серии plug-and-play, позволяющими, например, увеличить искрообразован ие, поднять пиковые обороты или максимальную скорость.

Прежде чем радостно воспользоваться ими, махнув рукой на, как кажется, глупые ограничения, проанализируйте несколько дополнительных факторов, которые стоит учитывать. Во-первых, уже упоминавшаяся конструкция двигателя. Вы, в частности, уверены, что клапанный механизм обеспечит соответствие требованиям к расходу воздуха на более высоких оборотах? Во-вторых, шины и колеса. Вы знаете, что Bugatti - автор одних из самых быстрых автомобилей на планете -рекомендует менять шины каждые 4000 км и проверять колеса на наличие трещин и дисбалансов каждые 15 ООО км? На высоких скоростях малейшие дефекты могут иметь самые пагубные последствия!

Управление стартом

Настройка не всегда должна сводиться к добавлению мощности. Существуют такие функции, как управление стартом и FlatFootShift (FFS - специальная настройка, позволяющая переключать передачи на стабильных оборотах и давлении турбины, не снимая ноги с педали газа), которые часто можно добавить с помощью уже упоминавшихся устройств plug-and-play. По сути, данные функции могут удерживать обороты двигателя на выбранном уровне, пока транспортное средство неподвижно. А как только вы отпускаете сцепление, обороты больше не ограничиваются системой, и машина срывается с места с бешеной динамикой.

Отрезвляющая реальность

Что ж, звучит вроде симпатично. Почему бы не попробовать? В конце концов, мощность ведь действительно опьяняет! Любителям быстрых автомобилей и острых ощущений ее просто не может быть достаточно. Однако вопрос исправности и ресурса узлов и агрегатов транспортного средства все-таки имеет определенное отрезвляющее значение. Ведь, как уже наверняка стало ясно из описанного выше, с увеличением мощности определенно возникают потенциальные проблемы с двигателем и трансмиссией.

В интернете можно найти огромное количество компаний, которые обещают больше мощности и/или сокращение расходов на эксплуатацию. Это, конечно, кажется заманчивым: 20, 30, 40 и более лошадиных сил и гораздо более высокий крутящий момент по цене всего лишь от каких-то нескольких тысяч рублей. Конечно, такого рода выигрыш сопряжен с определенными рисками, поэтому для тех, кто не заботится о корректности проводимых манипуляций, эксперимент может закончиться очень плохо. В целом решить, стоит ли «чипировать» движок, действительно сложно, и интернет тут, как мы уже говорили, не самый лучший помощник, потому что полон мнений доморощенных гуру, которые распространяют свою нетленную «мудрость» на различных форумах, подобно сектантам провинциальных конгрегаций.

Наиболее распространенное заблуждение про чип-тюнинг тесно связано с современными двигателями, точнее, с современной концепцией двига-телестроения, во многом опирающейся, по сути, как бы парадоксально это ни звучало, на тюнинг. Дело вот в чем: производители автомобилей часто имеют в своем арсенале и, соответственно, устанавливают на свои машины несколько двигателей одинакового объема, но разной мощности. Это служит вышеупомянутым интернет-гуру отличным сюжетом для развития мысли и обращения сомневающихся в свою веру: вот смотрите, один и тот же двигатель, но мощность другая; разница только в программном обеспечении, поэтому свободно форсируйте до 150 «лошадок» и не волнуйтесь - сам завод разгоняет ваш 90-сильный агрегат до 150 л.с., так что все это нормально.

Нет, говорим мы, не совсем нормально. Рассмотрим один из самых популярных двигателей для тюнинга в нашей стране - Volkswagen 1.9 TD1. Он выпускался в версиях мощностью 90, 100, 110, 115, 130 и 150 лошадиных сил. По описанной выше логике базовая версия мощностью 90 л.с. может быть свободно программно настроена на 150 л.с., потому что двигатели идентичны? Ответ неверный! Эти двигатели сильно отличаются друг от друга конструктивно, причем в важных вопросах! Турбина другая, форсунки тоже, интеркулеры более производительные. Даже материал, из которого изготовлены коленчатый вал и блок цилиндров, отличается - у версий мощностью более 115 лошадиных сил эти элементы выполнены из высококачественной стали.

Что же тогда произойдет, если мощность упомянутого двигателя увеличить с 90, например, до 150 лошадиных сил? Для начала ему понадобится больше воздуха. И больше топлива. А где взять дополнительный воздух? Только из все той же турбины (турбину-то при чип-тюнинге не меняют). В итоге вместо того, чтобы вращаться со скоростью 20 500 оборотов в минуту, выдавая на пиковых 90 л.с. давление 1,05 бар, ей приходится раскручиваться до 28 000 об/мин. Это, несложно догадаться, в разы сокращает срок ее службы.

Следующее слабое звено -форсунки (код TDI - конечно же, дизельные). Они должны, как уже было сказано, впрыскивать больше топлива непосредственно в цилиндр. Но форсунка работает с постоянной скоростью, и количество топлива, которое она впрыскивает в цилиндр, не может быть увеличено. Чтобы впрыснуть большее количество топлива, тюнеры продлевают фазу впрыска в цилиндр. При некорректном чип-тюнинге это приводит к тому, что впрыск не завершается вовремя до того, как поршень опускается, и часть топлива попадает на него. Оно сразу не сгорает, но рабочая температура все равно повышается и, таким образом, увеличивается трение, что в конечном итоге приводит к его ускоренному износу. Хуже того, несгоревшее топливо также попадает в сажевый фильтр (на моделях, в которых он установлен) и загрязняет его. В результате в этом фильтре повышается температура сгорания.

Это большая проблема, и вот почему. Когда внутри накапливается критическое количество сажи, сажевый фильтр переходит в фазу регенерации. Он впрыскивает точно определенное количество топлива в камеру сгорания и воспламеняет эту смесь. В нормальных условиях регенерация выполняется при температуре около 600 градусов, но большее количество топлива, образующегося в результате перелива из цилиндра, в сочетании с большим количеством воздуха повышает эту температуру до более чем 1000 градусов. В таком высокотемпературном режиме эксплуатации фильтр, естественно, будет служить значительно меньше, и в конечном итоге он буквально выгорает.

На этом потенциальные проблемы из-за чип-тюнинга не заканчиваются, потому что, помимо двигателя, они могут иметь последствия и для коробки передач. Начнем с того, что маховик является верным спутником всех новых дизелей (да и не только). Он сконструирован таким образом, чтобы его работа соответствовала крутящему моменту двигателя. Более высокий крутящий момент приводит к большему натяжению его пружин, которые гасят возникающие вибрации (собственно, для этого он и придуман). Это влечет за собой более короткий срок службы, вплоть до совершенно внезапной поломки вследствие полного разрушения пружин.

Конечно, при качественном чип-тюнинге и качественном регулярном обслуживании эти проблемы могут и не возникнуть. Но учтите, что после корректировки ПО проводить ТО надо гораздо чаще, однако интервал обслуживания - насколько чаще - каждые 7 тыс. км, а может, и вообще раз в 3 тыс. км пробега? - вам никто не назовет, поскольку каждый тюнинг оказывает на системы автомобиля в зависимости
от их состояния достаточно индивидуальное воздействие. Поэтому даже на абсолютно идентичных машинах, с одинаковым пробегом, но прежде эксплуатировавшихся в отличающихся режимах, он скажется совершенно по-разному.

ПОСЛЕДСТВИЯ НЕКОРРЕКТНОГО ЧИП-ТЮНИНГА

Прогоревший поршень

Плохо синхронизированный впрыск приводит к попаданию некоторого количества топлива на поршень. Это повышает его рабочую температуру и практически разрушает в долгосрочной перспективе.

Сгоревший сажевый фильтр

Фильтр засорился, и двигатель работает на повышенных режимах. Затем система запускает процесс регенерации фильтра, если водитель внезапно отпускает педаль акселератора, в фильтр попадает большое количество кислорода, и температура бесконтрольно повышается.

Разрушение турбины

Причина, конечно, в скорости вращения. Тюнинг значительно увеличивает количество оборотов турбины, в результате чего крыльчатка начинает деформироваться. Но это еще полбеды. Гораздо страшнее то, что крошечные кусочки металла отваливаются от нее и попадают в двигатель, что в итоге приводит к серьезным повреждениям мотора.

Растрескивание блока цилиндров

Более высокая мощность неизбежно увеличивает дав ление при сгорании топлива в цилиндре.
Чрезмерное давление, являющееся результатом некорректного тюнинга, может привести к повреждению двигателя. Обычно оно возникает в самом слабом, то есть самом тонком, месте блока цилиндров, в простран стве между цилиндрами. Такой ущерб не подлежит восстановлению.

Вместо заключения

Так что же, спросит удивленный читатель, чип-тюнинг - это зло, от которого стоит отказаться? Нет и еще раз нет. Мы ни в коей мере не призываем отказываться от чип-тюнинга как такового, но призываем делать его разумно, взвешенно. И если корректировки ПО происходят достаточно серьезные, выполнять еще и физический тюнинг агрегатов путем установки усиленных компонентов. Отказ турбины, сгорание сажевых фильтров, лопнувшие пружины маховика и т.д. - все это сбои, которые обходятся в десятки тысяч рублей. Поэтому будьте осторожны.
(использован материал журнала Автокомпоненты, автор А. Пилот)