Чип тюнинг, джетер, обходчик датчика кислорода (в катализаторе)

История чип-тюнинга

Чип Тюнинг Чип-тюнинг - достаточно распространенное явление в западных странах на протяжении более 10 лет. Связано это с появлением двигателей с электронным блоком управления (ЭБУ, Electronic Control Unit или ECU). Программа управления разрабатывается с учетом многих показателей и факторов, комбинация которых и приводит к определенной мощности двигателя.

Самые первые опыты были связаны с перезаписью чипа (микросхемы памяти), где и находится сама программа двигателя. Так появился и прижился термин «Чип-тюнинг». В дальнейшем явление приобрело более массовый характер и из эксклюзивной работы энтузиастов превратилось в целое направление а автоиндустрии. В настоящее время помимо собственно технологии чип-тюнинга доступны методы перезаписи через подключение к внешним и внутренним разъемам блока управления или через диагностический порт OBD2. В связи с этим, поскольку сам чип остается не тронутым, также применяется термин “ECU remap” / «ремапинг» блока управления.

Как правило, чип-тюнинг несколько отстает от развития автопрома, так как требуется время на расшифровку новых блоков управления. Исходно вся индустрия тюнинга блоков управления – соревнование двух наций – немцев / австрийцев и итальянцев. Поэтому чип-тюнинг изначально разрабатывался для европейских автомобилей, а уже в дальнейшем он появился в Америке, где получил ещё большее развитие. В США достаточно популярны раллийные машины, очень ценятся Subaru и Mitsubishi. Тюнинг этих двух марок активно развивается именно там.

В России чип-тюнинг появился достаточно давно, конечно же, прежде всего для отечественных автомобилей. С приходом на рынок западных компаний и технологий, стали более доступны и иномарки. Особое развитие получил сегмент бюджетных автомобилей.

Компания «Рублёвка – Тюнинг» в сфере чип – тюнинга сотрудничает с несколькими специализированными компаниями из Германии и России.

Чип Тюнинг

В 2007 году открылось представительство SpeedTuning в Челябинске, а в течение 2008 года – и ещё в нескольких городах России.
В 2009 году AvtoChip.ru стал представителем германской марки чип-тюнинга FastTuning,, что позволило предоставлять услуги ещё большему числу владельцев новых и престижных автомобилей.

Чип Тюнинг

Так что же такое чип тюнинг, для чего он нужен и как это работает?

Чип-тюнинг – это изменение характеристик двигателя автомобиля с помощью изменения калибровок программы блока управления двигателем. Следует иметь в виду, что создание серийной программы управления для конкретного автомобиля с его массой, передаточными числами трансмиссии, типом двигателя, фазами газораспределения, системой впуска и выпуска и, наконец, предназначением – большой труд, который выполняется широким кругом специалистов и приблизительно требует один-два человеко-года затрат. Любая программа управления удовлетворяет некоторой целевой функции, определенной для серийного автомобиля. Эта целевая функция, или, другими словами, цель настройки, должна отражать компромисс между противоречащими друг другу качествами. Такими, как экономия топлива и динамические показатели, эластичность и приемистость, экология и мощность. Однако все основные характеристики двигателя определяются его конструкцией. Это рабочий объем, фазы газораспределения, конструкция газораспределительного механизма и камеры сгорания, тип впускной и выпускной систем, наличие или отсутствие нагнетателя. Роль программы сводится к точному соответствию параметров управления тому, что требует механизм в разных режимах работы. Поэтому для большинства моторов программа управления – слуга у механизма. Она должна корректно измерить количество воздуха, поступающего в каждый цилиндр двигателя за один такт впуска, и в соответствии с ним и другими параметрами, такими, как обороты, положение дросселя, температура двигателя и всасываемого воздуха, количество кислорода в выхлопных газах, наличие детонации и т. п., установить основные параметры управления (количество топлива и угол опережения зажигания) и вспомогательные (фаза впрыска, обороты холостого хода, положение клапана рециркуляции, степень продувки адсорбера).

Чип Тюнинг 


Для атмосферного мотора можно увеличить углы опережения, получив таким образом в конце такта сжатия несколько большее давление и, как следствие, больший момент. Правда, это приводит к тому, что запас детонационной стойкости, заложенный производителем, будет израсходован и вероятность разрушения мотора детонацией повышается. Для предотвращения нежелательных последствий обычно рекомендуется перейти на топливо с большим октановым числом. Строго говоря, это зависит от величины заложенного конструктором запаса. Иногда он настолько велик, что можно использовать прежнее топливо. Кроме того, чувствительность мотора к углу опережения зажиганием разная на разных оборотах. Как правило, в области максимальной мощности увеличение угла не приводит к росту момента. Но в большинстве случаев это и не надо. Если цель чип-тюнинга – улучшение динамики, то важнее добавить ускорение на средних и низких оборотах, которые проходит мотор на каждой передаче.

В качестве резюме можно сказать, что добавленные 0,5–1 кг*м к обычным 9–15 кг*м для средних оборотов двухлитрового мотора – не слишком большое приобретение, однако это ощутимо улучшает разгон автомобиля. Эффект зависит от того запаса, который оставил конструктор для конкретного мотора. По соотношению цена/результат – пожалуй, неплохой способ тюнинга.

Однако неограниченно пользоваться дополнительными возможностями нельзя. При столь существенном росте энергетики мотора появляется дополнительное количество тепла и механических нагрузок, не учтенных конструктором автомобиля. Система смазки, охлаждения, интеркулер, вентиляция подкапотного пространства и трансмиссия ведь остались прежними. Поэтому использовать дополнительную мощность сверх стандартной можно только короткими импульсами для, например, старта с места или опережения впереди идущего автомобиля. После пиковых нагрузок необходимо несколько минут спокойной езды для снятия теплового стресса. Требования к качеству дизельного топлива и октановому числу бензина становятся строже.

Расход топлива требует некоторых пояснений. Все современные программы управления двигателем многорежимные.

Чип Тюнинг 

Они «понимают» водителя и включают такие калибровки, которые соответствуют условиям движения. Например, если мы движемся в спокойном темпе, настройки будут взяты для экономичного режима. Если начнем интенсивно разгоняться, программа, выполняя волю хозяина, будет использовать таблицы для максимальных нагрузок, невзирая на потребление топлива. Что касается тюнинговых прошивок, то там, как правило, режим экономичной езды не правится. Все параметры остаются на уровне серийного. Только в форсированном режиме расход будет выше. Совершенно понятно, что дополнительную мощность мы можем получить, только сжигая дополнительное топливо. Вывод напрашивается сам собой. Не давите на газ без особой необходимости, и вы не будете лить лишнее топливо на дорогу. Это также справедливо для любого мотора. Новая программа управления – только ваша потенциальная возможность расходовать больше бензина. Приблизительно режимы можно разделить по положению педали газа. До середины – экономим топливо, более – нам на расход наплевать. Управляйте этим процессом с пониманием, и результат будет налицо. Другой, не менее популярный вопрос от потенциальных потребителей чип-тюнинга: а каковы гарантии? Совершенно понятно, что гарантия того, что прошивка будет работать и информация сохранится в том виде, в котором записана, полная.

Но потребителя, конечно, интересует, не разрушится ли в результате мотор. Тут следует остановиться на примерах, когда такой случай возможен. Их три.

Второй. Мотор настолько старый, что даже небольшие дополнительные механические и тепловые нагрузки приводят к повреждению. В таком случае или не надо давать ему непосильную задачу, или предварительно полностью отремонтировать мотор, доведя его до состояния нового. Серьезные тюнинговые ателье в Германии не берут в работу автомобили с пробегом более 90 тыс. км. Также тут следует сказать, что многие потребители сознательно пытаются скомпенсировать известные неисправности с помощью новой программы. Это невозможно. Более того, солидные тюнинговые компании никогда не возьмут в работу автомобиль с неисправностями. Так или иначе, решение потребителя о выполнении чип-тюнинга на старом автомобиле – его собственный риск. Третий. Программа управления содержит ошибки, следствием которых, как правило, бывает детонация и повреждение мотора. Такие случаи чрезвычайно редки и связаны с источником тюнинговой прошивки. Об источниках надо сказать отдельно для российских автомобилей и иностранных.

Чип Тюнинг

С иностранными автомобилями ситуация строго наоборот. Количество различных типов контроллеров и их программ огромно. Софт для внесения изменений в программы определенных блоков, оборудование для работы и измерительные стенды для настройки очень дорогие. Работа может стать рентабельной только тогда, когда тираж для каждого типа двигателя большой. Поэтому в Европе фирм, изготавливающих тюнинговые прошивки, мало, их можно пересчитать по пальцам. А компаний, продающих результат их работы, огромное количество. Иногда полученные из разных источников тюнинговые файлы совпадают с точностью до бита, хотя позиционируются как от разных производителей. В России нет фирм, изготавливающих нестандартные прошивки для иностранных автомобилей, как минимум они неизвестны. Все продают подготовленные в Европе и США файлы, где это явление носит массовый характер. Поэтому вероятность того, что все, кто предлагает чип-тюнинг для иномарок, продают один и тот же продукт, высокая. Несмотря на разную цену и разные заявленные характеристики. Конечно, в технической грамотности и энтузиазме нашим согражданам не откажешь. Известны случаи, когда владелец конкретного автомобиля, прекрасный программист, в качестве хобби, потратив огромное количество времени и труда, наконец расшифровывает дамп своего контроллера и получает возможность вносить изменения в программу управления.

Услуги таких людей часто бесплатны, но, как мы понимаем, и ответственности никакой.

Для понимания того, чего можно достичь, а чего нет с помощью изменения программы управления, разрушив тот самый компромисс, необходимо уяснить, что вращающий момент и, соответственно, мощность (произведение момента на обороты) сильно зависят от скорости вращения коленчатого вала. С ростом оборотов от холостого хода момент растет, достигает своего максимального значения, а затем падает. Также необходимо представлять себе, что то ускорение, которое «спинным мозгом» ощущает водитель в кресле разгоняющегося автомобиля, – это не максимальная мощность, указанная в техническом паспорте, а именно вращающий момент, преобразованный трансмиссией в силу тяги. Максимальная мощность – энергетический параметр двигателя, который главным образом определяет максимальную скорость в смысле стандартных настроек.

Отдельно следует сказать о современных турбированных моторах, где давление нагнетания управляется контроллером. В таком случае программа управления становится хозяином положения. Если мы в программе управления изменим установку давления на большую величину, то, исполняя команду, компрессор будет накачивать большую массу воздуха в цилиндры в каждом такте впуска, что соответственно приведет к повышению мощности и момента.

Чип Тюнинг 

Конечно, в программе соответствующим образом корректируются и таблицы по топливоподаче и углу опережения зажигания. Таким образом, можно увеличить крутящий момент во всем диапазоне работы турбины на существенную величину. Главное, чтобы не превысить запас компрессора по производительности. Получить дополнительные 4 – 6 кг*м момента и 40 – 50 л. с. максимальной мощности у двух-трехлитрового турбомотора – не проблема. Это справедливо как для бензиновых моторов, так и для турбодизелей. Эффект – потрясающий. Соотношение цена/результат надо признать для этих моторов наилучшим.

Как правило, все, кто интересуется или что-то слышал о чип-тюнинге, так или иначе понимают, что машина поедет лучше. Из краткого вышеизложенного пояснения приблизительно понятно, как, насколько и за счет чего. Тем не менее, всегда приходится отвечать на вопрос, что будет с ресурсом и расходом топлива. Ресурс – простой вопрос. Ресурс двигателя расходует не программа, а водитель. Дополнительные возможности программы – только увеличившийся потенциал водителя. Чем чаще он нагружает мотор, тем быстрее приближает капитальный ремонт.

Это справедливо даже для абсолютно стандартного автомобиля. Иногда ресурс серийного автомобиля у разных хозяев отличается более чем в два раза. Это последствия разного стиля вождения и разных условий эксплуатации. Не давите на газ без особой необходимости, и вы продлите жизнь мотору. Любому, серийному и перенастроенному.

Первый. Потребитель, заказывая нестандартную программу, заранее соглашается с теми ограничениями, которые возникнут вследствие выполненной работы. Это строгие требования по качеству топлива и кратковременный характер нагрузок. Невыполнение их может привести к нежелательным последствиям. В этом случае виноват потребитель.

Для российских автомобилей существуют и вполне доступны по цене компьютерные программы, которые «знают» калибровки и позволяют легко вносить изменения в штатные контроллеры. Следовательно, источником тюнинговой прошивки может быть любой владелец такого софта. Практика показывает, что большинство таких людей – специалисты в компьютерной области, но мало разбираются в процессах, происходящих в моторе. Кроме того, у них нет необходимого измерительного оборудования для настройки двигателей. Поэтому программы калибруются по ощущениям, и ошибки встречаются часто. Тут можно только посоветовать быть разборчивым и обращаться только в те фирмы, которые берут на себя ответственность и могут квалифицированно разобраться в причинах возникшей неисправности.

Чип Тюнинг 

Если вы теперь хотя бы в первом приближении понимаете внутреннюю кухню процесса, называемого чип-тюнинг, я свою задачу буду считать выполненной. Надеюсь, что навигация в море предложений по модернизации вашего железного друга теперь будет вызывать у вас меньше сомнений и вопросов.

 Jetter

Чип ТюнингОб устройстве

Современные нормы токсичности с каждым годом всё сильнее ужесточаются, как следствие производителям постоянно требуется всё сильнее ограничивать работу двигателя для того чтобы вписаться в новые нормы токсичности. Одной из особенностей современных автомобилей стала электронная педаль газа, с появлением этого устройства и постоянным ужесточением норм токсичности владельцы автомобилей с электронной педалью газа (почти все современные иномарки) стали сталкиваться с проблемой запаздывания реакции автомобиля на нажатие педали газа. Теперь появилось решение этой проблемы и как следствие способ увеличения динамики автомобиля и придания ему более спортивного стиля движения. Это устройство называется Джеттер.

Джеттер выполнен в виде отдельного законченного модуля, подключаемого в разъем датчиков положения на педали акселератора. Каких-либо доработок деталей автомобиля для подключения джеттера не требуется. Джеттер содержит микропроцессор, который преобразует сигналы с датчиков положения педали акселератора и передает их в контроллер системы управления двигателем.

Джеттер преобразует сигналы с датчиков положения педали газа таким образом, чтобы обеспечить «жесткую» связь между положением педали газа и дроссельной заслонкой, исключая запаздывание ее открытия. Открытие дроссельной заслонки без запаздывания позволяет раньше, по сравнению со штатным вариантом, подать в цилиндр двигателя больше рабочей смеси, что позволяет быстрее достичь большего крутящего момента и мощности. Это, в свою очередь, улучшает динамику разгона. При отпускании педали акселератора дроссельная заслонка закрывается сразу, как в штатном варианте.

При установке джеттера возможно как повышение, так и снижение расхода топлива. В зависимости от стиля вождения эта величина может достигать ±0,4 л на 100 км.

Алгоритм управления дроссельной заслонкой обособлен от остальных управляющих алгоритмов электронного контроллера автомобиля, и поэтому установка на автомобиль джеттеране влияет на работу таких систем, как топливоподача, зажигание, антиблокировочная система тормозов (АBS), TCS и других. Джеттер является «прозрачным» для системы диагностики двигателя и его систем. Для достижения максимального результата работы джеттера противобуксовочную и противозаносную системы можно отключать штатной кнопкой.

Тестирование Jettera

Чип Тюнинг

Испытания джеттеров на автомобилях FORD.
Испытания проводились 23 ноября на 2- х автомобилях FORD:

Focus ST с двигателем 2,5 литра ТУРБО 226 л.с, КПП механическая 6-ст., покрышки летние "Continental"
Fusion с двигателем 1,6 литра 100 л.с, КПП механическая 5-ст., покрышки зимние "Nokia"

Условия испытаний: дорожное покрытие сухое, температура воздуха 5 ' С, ветер 3-4 м/с.

Чип Тюнинг

Измерительное оборудование: бесконтактный оптический измеритель "CORREVIT" фирмы "DATRON". Диапазон измерения скорости 0 - 400 км/ час. Точность измерения 0,2 %.

Чип Тюнинг

Чип Тюнинг

Методика испытания: Для исключения влияния переключения передач и получения более стабильных результатов разгоны выполнялись на II- й передаче с 20- ти до 80- ти км/час. Скорость автомобиля стабилизировалась на 19,4-19,7 км/час, затем педаль газа нажималась полностью («в пол») и выполнялся разгон. Заезды на автомобилях выполнялись в 2 стороны по 3 раза в каждой комплектации.

Усредненные результаты заездов приведены в таблице.


Автомобиль
Комплектация Стандартная, с Комплектация с Джеттером, с Изменения
%
Focus ST 4,91 4,57 6,9 %
Fusion 8,05 7,53 6,5 %

Для обоих автомобилей в комплектации с джеттером основное улучшение динамики происходит в первой половине названного разгона.

Эмулятор датчика кислорода (обходчик датчика катализатора).

На всех автомобилях, отвечающих стандартам ЕВРО2 и выше, устанавливаются катализаторы для уменьшения количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу с выхлопными газами.

Чип Тюнинг

1 - корпус,
2 - уплотнение,
3 - соты катализатора

Чип Тюнинг

Чип Тюнинг

Элементы, входящие в катализатор и продукты, выходящие из катализатора.

Весь внутренний объем корпуса занят или керамическим пористым монолитом, или металлической гофрированной фольгой, скатанной в рулон. Структура монолита представляет собой обычный фильтр, но вся внутренняя и внешняя поверхность пор, контактирующих с газами, покрыта очень тонким молекулярным слоем сплава, который содержит платину, родий и палладий. Пористость монолита имеет большую площадь поверхности, покрытой этим сплавом из очень дорогих металлов, что в основном и определяет высокую цену катализаторов.

В катализаторе происходит химическая реакция, в результате которой потенциально опасный углеводород и окись углерода в выхлопных газах превращаются в безопасные газы и водяной пар. Важную роль играет температура, выдерживающаяся в границах 300-800° С. Если она снижается до 250° С, химические реакции нейтрализации СО, CnHm, NOx, несмотря на наличие металлов-катализаторов, не произойдут. А при температуре около 900° С начинает плавиться и разрушаться каталитическая пленка.

На всех бензиновых моделях с катализатором система питания топливом замкнутого типа, то есть на основании сигнала от датчика кислорода, установленного в выхлопной системе блок управления постоянно изменяет время открытия топливных форсунок. Метрическое соотношение топливной смеси, при котором происходит ее полное сгорание и в выхлопных газах отсутствуют вредные вещества, - это 14,7 весовых частей воздуха на 1 часть топлива.

Керамические катализаторы более распространены, чем металлические, и менее дорогие. Основной недостаток керамического катализатора - его хрупкость.

Причины разрушения катализаторов:
1. Механическое воздействие (удар по корпусу об проезжую часть);
2. Попадание воды на корпус разогретого катализатора;
3. Скопление бензина в катализаторе при неполадках системы зажигания с последующим его взрывом;
4. Некачественный (имеющий в своём составе различные добавки, например, - тэтро-этил-свинец или ферроцероны) или этилированый бензин, попадающие в камеру сгорания масло или антифриз, "левые" технические жидкости, используемые в целях промывки топливной системы, переобогащённая топливная смесь, долгая работа двигателя на холостом ходу. В результате воздействия выше названых факторов , помимо потери способности катализатора дожигать вредные примеси, происходит засорение каналов, что приводит к уменьшению их общего проходного сечения, потере мощности и к перегреву самого нейтрализатора, корпус которого может раскаляться даже до красного цвета. Известны случаи, когда от раскалённого катализатора расплавлялась аллюминевая теплозащита и загоралось антикоррозийное покрытие днища.

Внутренняя температура неисправного каталитического конвертора настолько велика, что керамика может сплавляться и полностью забивать собой проход для выхлопных газов. Ремонт двигателя после этого почти неизбежен. Ещё один неприятный момент - это керамическая пыль. Керамический блок стареющего катализатора, невзирая на его внешнюю целостность и сохранность своих основных свойств, понемногу разрушается, и появляющаяся при этом керамическая пыль попадает в камеру сгорания, а иногда, при разборе двигателя для ремонта, в цилиндрах находят и небольшие кусочки керамики. Нахождение в камере сгорания керамической пыли приводит к преждевременному износу стенок цилиндров и, соответственно, к более раннему ремонту двигателя. Такие вот неприятности могут быть от детали, которая на первый взгляд вроде бы отрицательно себя никак не проявляет. Не зря в Европе катализаторы меняют через 100000 км. пробега, невзирая на то, рабочий он или нет.

У большинства автомобилей катализатор расположен сразу за приёмной трубой глушителя или совместно с ней, составляя одну деталь.

Чип Тюнинг

До катализатора и после него (либо только до него) устанавливают лямбда-зонды ( датчики кислорода). Первый датчик отвечает за смесеобразование, второй - за контроль состояния катализатора.

Признаки неисправного катализатора:

1. Уменьшение "приёмистости" мотора, на авто с автоматической коробкой передач (АКПП) отсутствие переключений на повышенные передачи или неправильная логика переключений;
2. Прогрессирующее ухудшение запуска ;
3. Нестабильность холостых оборотов;
4. Ощутимое увеличение расхода бензина;
5. Наличие внутренней ошибки самодиагностики "неэффективная работа катализатора".

Решение проблемы:

1. Замена на новый (300$ - 900$), что не даёт гарантии того, что после следующей "удачной" заправки бензином ситуация не повторится ;
2. Удалить катализатор на совсем (проблема решается один раз и навсегда).

Чтобы контроллер управления впрыском "не замечал" отсутствия катализатора необходимо:

1. Программное отключение контроля состояния катализатора (перешивка контроллера (300$-1200$) - что не всегда технически возможно в силу защиты производителями протоколов доступа к внутренней памяти контроллеров);
2. Установка дополнительного устройства - эмулятора лямбда-зонда (300$-400$). При этом не происходит никакого изменения в логике работы мотора и АКПП (при её наличии).

Мы считаем последний вариант решения проблемы наиболее приемлемым и технически грамотным.

На большинстве современных авто установлены последовательно несколько катализаторов. Проблемными являются те, которые установлены первыми, - их и необходимо удалять. Катализаторы, которые установлены не в самом выпускном коллекторе (0.5 м и более от мотора) из-за снижения температуры выпускных газов разрушению практически не подвергаются. Поэтому удалять их при отсутствии видимых повреждений мы не рекомендуем, т.к они продолжают выполнять дополнительную функцию рассекателя потока выпускных газов. В этом случае вместо удалённого первого катализатора можно вварить просто кусок трубы (без установки пламегасителя, который, как правило, в будущем из-за такой высокой температуры, опять-таки выгорит и его придётся удалить).

Микропроцессорные устройства эмуляции сигналов датчиков кислорода:

1. Эмулятор сигнала исправного каталитического нейтрализатора Var. B1S1OS123423. Использует сигнал переднего датчика кислорода (Oxygen sensor)
Прибор эмулирует правильный сигнал "катализаторного" датчика кислорода, анализируя сигнал переднего датчика кислорода (применяется на большинстве автомобилей).

2. Эмулятор сигнала исправного каталитического нейтрализатора Var. B1S1LAF1234 . Использует сигнал переднего широкополосного датчика обедненной смеси (LAF sensor) . Прибор эмулирует правильный сигнал "катализаторного" датчика кислорода, анализируя сигнал переднего широкополосного датчика обедненной смеси (Honda, Mazda, Nissan и многие европейские автомобили).

3. Эмулятор сигнала исправного каталитического нейтрализатора Var. B1S1AFRS1212

Чип Тюнинг

Использует сигнал переднего широкополосного датчика состава смеси (A/FRS) .
Прибор эмулирует правильный сигнал "катализаторного" датчика кислорода, анализируя сигнал переднего широкополосного датчика состава смеси (Toyota, Lexus) .

4. Эмулятор датчика кислорода двуканальный с обратной связью по длительности открытия форсунок.

Чип Тюнинг

Устанавливается на автомобили с ГБО, создавая для блока управления мотором (ЕСU) иллюзию работы на бензине, эмулирует показания обоих последовательно установленных датчиков кислорода, анализируя время открытия форсунок.