Ремонт и техническое обслуживание автомобилей




Чип-тюнинг автомобиля – что это такое?




В лексиконе автомехаников и автовладельцев все чаще можно услышать незнакомое ранее словосочетание – «чип-тюнинг». Попробуем разобраться, что же означает этот термин.

Современные автомобили широко оснащаются электронными системами управления различных элементов конструкции. Двигатель, АКПП, элементы шасси – подвеска, рулевое управление, тормозная система и т. п. отдаются под управление компьютеру, а по сути – компьютерной программе. Ведь любой компьютер без программного обеспечения – всего лишь неодушевленный предмет, способный служить табуреткой или молотком для забивания гвоздей.

Программы для автомобильных компьютеров, называемых электронными блоками управления (ЭБУ) являются набором команд, определяющих действия исполнительных механизмов устройства или системы при текущих значениях физических параметров их работы. При этом текущие значения физических параметров устройства или системы компьютерная программа получает от датчиков, преобразующих эти параметры в электрический сигнал, поскольку другого «языка», кроме как электрического импульса, программная начинка компьютера не понимает.

Каким образом компьютерная программа формирует команды исполнительным механизмам и устройствам? Здесь обычен алгоритм «если …- то …». Получив данные о текущем значении параметра от соответствующего датчика, программа выбирает из заложенного в нее перечня возможных действий то, которое соответствует величине этого параметра (используя вышеупомянутый алгоритм), и отправляет команду исполнительному устройству.

чип-тюнинг автомобильных систем управления

В реалии все выглядит значительно сложнее, особенно для электронной системы, управляющей работой двигателя (ЭСУД), поскольку программа ЭБУ двигателя оперирует данными многочисленных датчиков – положения коленчатого, распределительного валов и дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, датчиков, измеряющих количество воздуха в системе впуска и кислорода в системе выпуска, датчика детонации и т. п.

Каждый из этих датчиков несет в ЭБУ свою информацию, а блок управления должен обобщить и выполнить анализ всех этих данных, определив в итоге оптимальное количество топлива, необходимого для впрыска в цилиндры двигателя, а также момент начала впрыска и подачи высоковольтного импульса на свечу зажигания.
Информация от датчиков анализируется и обобщается блоком управления непрерывно, поскольку двигатель работает в переменных режимах, и для каждого текущего режима нужны уникальные команды исполнительным органам – форсункам и системе зажигания.
Именно в этом и заключена сложность обработки данных датчиков, поскольку каждый из них «требует» от ЭБУ «персональной» команды для исполнительных устройств, а программа должна выбрать такую команду, которая обеспечит оптимальную работу двигателя (или другого устройства) в текущем режиме работы.

Так, например, при пуске и работе холодного двигателя смесь должна быть богатой, о чем компьютеру сообщает датчик температуры. Программа выдает команду форсункам на увеличение порции впрыскиваемого топлива, но в результате в выхлопных газах исчезает кислород и появляются вредные компоненты. Конечно же, об этом немедленно начинает «кричать» кислородный датчик (λ-зонд), «требуя» уменьшить подачу топлива. Но программа компьютера «не обращает внимания» на показания кислородного датчика до тех пор, пока датчик температуры не сообщит, что двигатель прогрелся.

Или другой пример, связанный с работой системы «Старт-стоп».
Блок управления этой системой осуществляет анализ данных от двух основных датчиков – положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и скорости автомобиля.
При полностью отпущенной педали газа ДПДЗ сообщает программе компьютера, что двигатель работает на холостом ходу, и его можно заглушить, поскольку такая ситуация чаще всего возникает на перекрестках в ожидании сигнала светофора, или когда водитель ненадолго покинул автомобиль не выключив зажигание.
Казалось бы, двигатель можно заглушить, чтобы не жечь напрасно топливо и не загрязнять атмосферу, но компьютер в этом случае обращает внимание на данные от датчика скорости – если он показывает, что автомобиль движется, несмотря на отпущенную педаль газа, глушить двигатель ни в коем случае нельзя.
Такая ситуация возможна, например, если автомобиль движется на затяжном спуске и водитель убрал ногу с педали газа. Выключение двигателя может привести к аварии, поскольку усилитель рулевого управления и вакуумный усилитель тормозов перестают работать.




Для оптимизации работы двигателя (как и любой другой системы) на данном режиме необходимо выполнить глубокий анализ показаний всех датчиков и выбрать наиболее подходящую команду для исполнительных устройств. Эта задача возлагается на электронный мозг (ЭБУ), «вооруженный» специальной программой, предусматривающей оптимальные варианты ответа на любой комплекс показаний датчиков.
Можно сделать вывод, что работа любых систем электронного управления элементами конструкции автомобиля зависит исключительно от программного обеспечения ЭБУ.

Программы для автомобильных компьютеров пишутся и устанавливаются на заводах-изготовителях, при этом разработчики ориентируются на наиболее оптимальные режимы работы механизмов, систем и устройств в наиболее характерных (усредненных) ситуациях. Производитель не в состоянии предусмотреть все условия эксплуатации своего «детища» в руках будущего владельца, поэтому заводские программы для ЭСУ автомобилей разрабатываются с учетом следующих требований:
- обеспечить номинальный ресурс элементов конструкции для наиболее вероятных условий эксплуатации;
- обеспечить номинальную экономичность для наиболее вероятных условий эксплуатации;
- обеспечить соблюдение действующих экологических ограничений в условиях эксплуатации наиболее вероятного покупателя.

Вполне очевидно и понятно, что невозможно «притянуть за уши» компьютерную программу под характер и амбиции каждого автовладельца и для любых условий эксплуатации (климатических, экономических, политических и т. п.), поэтому программисты закладывают в штатные программы ЭСУ усредненные условия, т. е. по принципу - «лишь бы не навредить в наиболее характерных условиях».

Так, например, для разработчиков программного обеспечения электроники двигателя (ЭСУД) основными критериями оптимальности являются мощность, крутящий момент, экономичность и экологичность.
При этом последнему показателю - экологичности на данном этапе развития автомобилестроения уделяется все более пристальное внимание.
Особенно строго контролируют показатели работы продукции автозаводов европейские экологи, поэтому производители иномарок, как правило, не показывают предельных динамических возможностей, чтобы не превысить предельно допустимых вредных выбросов в атмосферу.
Снижения вредных выбросов в результате работы ДВС можно добиться в ущерб динамическим показателям, устанавливая в электронику двигателя соответствующую программную начинку. Иными словами – если бы не вездесущие экологи, то от штатного автомобильного двигателя можно было бы получить больше мощности и тяговых показателей, снизив при этом некоторые экономические показатели из-за увеличения расхода топлива и уменьшения ресурса агрегатов.

что такое чип-тюнинг автомобиля

Но автовладельцы, особенно российские, еще не привыкли оглядываться на экологов. Зачастую они мечтают получить от своего «железного рысака» максимальную прыть и резвость, невзирая на некоторый ущерб экономичности. Увеличение расхода топлива не столь уж значительно, а из-за уменьшения ресурса узлов и агрегатов пострадает после перепродажи автомобиля второй, а то и третий его владелец.

Впрочем, не всегда владельцы автомобилей жаждут добиться от своего «рысака» максимальной динамики. Некоторые уделяют больше внимания экономичности автомобиля, даже в ущерб тяговым показателям и мощности двигателя.

Для того чтобы повысить динамические показатели двигателя (мощность, крутящий момент на коленчатом валу) необходимо внести в программу электронного блока управления определенные изменения, позволяющие ей обращать меньше внимания на данные датчиков, зорко следящих за экологическими показателями. Корректируются на программном уровне, также, фазы газораспределения (где это возможно), углы опережения зажигания, алгоритм работы перепускного клапана системы наддува, а также ряд других параметров.

Если же автовладелец ставит во главу угла экономичность, программа ЭБУ корректируется на уменьшение расхода топлива в каждом из режимов работы двигателя. В этом случае автомобиль менее отзывчив на манипуляцию акселератором, однако сжигает меньше топлива и ресурс основных агрегатов увеличивается. Иногда программа ЭБУ корректируется для возможности работы двигателя на менее качественном бензине.

Вот эти изменения, самовольно и добровольно вносимые в заводскую (штатную) программу ЭБУ, и называют чип-тюнингом. Обобщая вышеизложенное можно сделать вывод, что чип-тюнинг выполняют для «подгонки» определенных характеристик автомобиля под конкретного автовладельца или к конкретным условиям эксплуатации посредством корректировки программ, используемых электронными системами управления.
Специалистов, а также фирмы и сервисные структуры, способные корректировать (тюнинговать) программы автомобильных ЭСУ, называют чип-тюнерами.

Английским «chip» (буквально – «щепка», «осколок», «кусочек») называют основной элемент микросхемы и микропроцессор, а «tuning» переводится, как «перестройка», «настройка». Словосочетание «чип-тюнинг» означает настройку или изменение элементов электронной начинки автомобиля.

Понятие «тюнинг» применяется не только к настройкам электроники, но и к механическим переделкам в штатной конструкции автомобиля, призванным «заточить» автомобиль под владельца с учетом его пожеланий, а также для конкретных условий эксплуатации.
Примером механического тюнинга может послужить уменьшение степени сжатия двигателя установкой дополнительной прокладки головки блока цилиндров с целью использования его для работы на топливе с меньшим октановым числом, т. е. более дешевым. Такому тюнингу иногда подвергают свои автомобили российские владельцы отечественных легковушек, проживающие в сельской местности с ограниченным доступом к АЗС.
Подверженный различным конструктивным изменениям автомобиль называют «тюнингованным».

Качественно выполнить чип-тюнинг способны лишь опытные специалисты (программисты), разбирающиеся во всех особенностях процедуры, имеющие специальную оснастку и коллекцию программ по тюнингованию. Такие программы специалисты называют прошивками, или стейджами (от английского «stage» - «сцена», «сценарий»).
Сложность тюнингования автомобильной электроники заключается еще и в многообразии существующих моделей транспортных средств, электронных блоков управления, а также в разнообразии штатных заводских программ.
Самостоятельно устанавливая прошивку без определенных знаний и навыков можно с большой долей вероятности вывести из строя дорогостоящий электронный блок управления или значительно уменьшить ресурс двигателя.

тюнингование прошивок автомобиля

Следует отметить, что не всегда чип-тюнинг предполагает вмешательство непосредственно в штатную программу ЭБУ.
С помощью, так называемых тюнинг-боксов - блоков, модулирующих (корректирующих) управляющий сигнал от блока управления к исполнительным устройствам, например, форсункам, можно также внести изменения в электронику автомобиля.
Тюнинг-бокс (tuning box, chipbox, power box, чип-бокс, павербокс) – это небольшое устройство, подключающееся к одному или нескольким разъемам ЭСУ в подкапотной проводке. Принцип его работы заключается в перехвате и подмене сигнала между датчиком (или датчиками) и электронным блоком управления (по этой причине такие устройства иногда называют «обманками»).
В большинстве случаев тюнинг-бокс дает прибавку мощности двигателю, но блоку управления приходится постоянно корректировать сигналы, поскольку «обманка» нарушает правильность расчета рабочих параметров.
Итогом установки тюнинг-бокса нередко становится снижение ресурса отдельных узлов и деталей двигателя
Так, например, на бензиновых двигателях с турбонаддувом «обманка» чаще всего устанавливается в разрыв цепи датчика наддува, занижая значение наддува в коллекторе. При неправильной установке это может привести к детонации и снижению срока службы деталей поршневой группы.

В общем случае тюнинг-бокс является своеобразным промежуточным звеном между ЭБУ и исполнительным устройством, корректируя команду, поступающую от блока управления соответственно своему назначению (увеличение динамики, экономичности и т. п.). В этом случае всегда можно снять чип-бокс, вернувшись к стандартной программе, и вновь его установить при желании или необходимости.

Иногда к основному блоку управления подключают дополнительный блок - «piggy-back», который специалисты называют «дополнительный мозг». Такой блок позволяет расширить диапазон настроек и программирования, при этом чаще всего сохраняется корректная работа штатной бортовой электроники автомобиля.

Чаще всего ощутимый эффект от чип-тюнинга достигается на бензиновых и дизельных моторах с турбонаддувом. На двигателях без наддува эффект, как правило, малозаметен, а двигателям с малым рабочим объемом тюнинговать электронику не имеет смысла.

***

Принципы диагностирования датчиков ЭСУ



Главная страница


Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты