test
Sign in to follow this  
Followers 0

Jak je to s úpravou chipů, tzv. chiptuning


Supetr
  • Tak, vzhledem k dotazu ve fóru jsme se rozhodli zjistit, jak to vlastně je s úpravou chipu. Předem doporučuju přečíst si dobře napsaný článek převzatý z www.tuning.cz, abyste (pokud ještě nevíte) pochopili, o co vlastně v chiptuningu jde.....

    Robert pro Vás shání něco o motorech HDi, takže se později zaměříme na popis, jak vlastně chipovat HDi a další motory a jestli se to vůbec vyplatí ....

    Chiptuning

    Máme-li se dobrat nějakého smysluplného závěru, musíme pochopit, jak moderní motory fungují a jak jsou řízeny. Nastíníme si velmi zjednodušené schéma (odborníci jistě prominou určitou strohost popisu).

    Všechny moderní automobily mají motory s řízeným vstřikováním paliva, v dnešní době již s téměř výhradně vícebodovým, tzn. na každý válec motoru je přidělen jeden palivový vstřikovací ventil. Tyto ventily jsou ovládány řídící jednotkou, tedy procesorem řízenou elektronikou, který pracuje podle předem daného programu. Tento program zpracovává informace z externích čidel, umístěných na motoru a jejichž počet může být motor od motoru jiný. Většina jich však používá alespoň tyto základní: vzduchovou váhu nebo objemový měřič vzduchu, snímač otáček, senzor teploty motoru, senzor klepání, lambda sondu, případně senzor teploty oleje.

    Údaje získané z těchto senzorů mají v součinu schopnost vypovědět mnoho o aktuálních pracovních podmínkách motoru a na základě toho je řídící jednotka schopna stanovit dobu, na kterou se mají otevřít vstřikovací ventily. Téměř bez výjimky je dnes řídící jednotkou ovládáno i zapalování, stanovuje se doba předstihu.

    Zatím je to snad jasné. Jenomže celý systém není tak jednoduchý. Většina systémů nepracuje tak, že by sebrala údaje ze senzorů, vypočítala pomocí nějaké magické rovnice výsledný čas a otevřela ventily. Téměř všechny používají tzv. mapu vstřikování, případně zapalování. V paměti řídící jednotky je uložena vícerozměrné datové pole, jehož jednotlivé osy jakoby korespondují s údaji získanými ze senzorů. Procesor si tedy vyzvedne pro dané otáčky a množství vzduchu z této mapy hodnotu, která vypovídá o době otevření, provede její korekturu, třeba na základě údajů z lambda sondy a v potřebný okamžik otevře vstřikovací ventil na výslednou dobu. Stejně nebo obdobně postupuje v případě zapalování. Pro úplnost uvádím, že toto nemusí být jediné proměnné, které jednotka ovládá. Dalšími můžou být třeba délka sacích kanálů či plnicí tlak turbodmychadla, ale i změna časování vaček.

    Je naprosto jasné, že hodnoty uložené v těchto mapách mají magickou moc ovlivnit chování motoru, jeho výkon, průběh točivého momentu a jeho celkové vlastnosti. Mají ale moc neomezenou? Je možné, že přeprogramováním těchto datových polí zvýšíme výkon motoru? A když ano, o kolik. To jsou právě ty podstatné otázky, které zajímají nás i vás. Pokusíme se je zodpovědět.

    Nelze pochybovat o tom, že konstruktéři motorů dělají vše pro to, aby měl motor maximální možný výkon a přitom splňoval všechny normy, zejména ty emisní. I přes veškerou jejich snahu je ale výsledný řídící program a data, se kterými jde automobil do výroby a prodeje jakousi aproximací. Navzdory přesnosti, s jakou jsou dnes motorové součástky obráběny nelze zajistit, že se budou motory chovat jeden jako druhý. Nelze tedy zajistit, že všechny motory, pro které je řídící program stanoven, budou ve spojení s ním poskytovat maximální možný výkon.

    A právě tady se otevírá prostor pro chiptuning. Optimalizací datových polí pro konkrétní motor můžeme bez jakéhokoliv dalšího zásahu do motoru docílit zvýšení výkonu, případně zlepšení jeho ostatních vlastností. Právě v tomto okamžiku se dostáváme k bodu, kdy musíme rozlišovat, jestli je motor přeplňovaný, nebo plněný atmosféricky.

    Nejdříve motor atmosférický. Lze si jen velmi těžko představit, že bychom dosáhli výměnou řídící jednotky za tzv. upravenou nějakého markantního zvýšení výkonu, řekněme v řádu desítek procent. Jestliže někdo nabízí čipy pro zvýšení výkonu, je to podle mého značně diskutabilní. Většina automobilových odborníků Vám vysloví názor, že se jedná pouze o tahání peněz z našich peněženek.***

    Problém je totiž v tom, že opět dodáváte motoru program, který sice může být upravený, ovšem není optimalizovaný přímo pro tento konkrétní motor. Pravý chiptuning by měl být proveden kontinuálním testováním výkonu motoru na motorové brzdě, nikoliv pouhou výměnou jednoho programu za druhý. Průběžnou úpravou datových polí je na motorové brzdě možné sledovat okamžitý nárůst či pokles výkonu. Jedině tak lze podle mého účinně optimalizovat výkon motoru pomocí chiptuningu.***

    Samozřejmě, že ve spojení s jinými úpravami je možno docílit daleko lepších výsledků. Teď se ale zaměřuji výhradně na chiptuning samotný, v případech, kdy se žádné jiné úpravy nedělají. Na druhou stranu, pokud třeba vyměníte vačky, je nemyslitelné neoptimalizovat program řídící jednotky.

    Trochu jiná situace je u moderních motorů přeplňovaných. U dnešních modelů má totiž řídící jednotka schopnost měnit plnicí tlak turbodmychadla. Pokud tedy optimalizujeme datové pole, změníme hodnoty, které udávají plnicí tlak směrem k vyššímu, velmi pravděpodobně docílíme zvýšení výkonu. Potom je potřeba zvážit živostnost motoru a celého automobilu. To ale většinu tunerů vůbec nepálí.

    A na závěr jednu perličku. Jednou mi jistý nejmenovaný známý, který prodává tuningové příslušenství vyprávěl tuhletu historku:

    "Máme prodejce", povídá mi, "když jsem s ním naposledy mluvil, prozradil mi fintu, jakou provádí chiptuning na posledních Favoritech. Zaveze to do garáže, poškrábe šrouby na řídící jednotce, aby to vypadalo, že ji otevřel, zabarví je potom červeně, nalepí samolepku TUNING BY … a dá si cigárko. Za půl hodiny je chiptuning hotov, zákazník lehčí o nějaký ten tisíc, ale spokojený, jak mu to teďka jede."

    Co říci na závěr? Je potřeba si dopředu rozmyslet, zda se taková investice vůbec výsledně vyplatí. Když si nenechám udělat chiptuning na svém autě, nebudu sice mít diskutabilních 10 koní navíc, zato ale budu mít peníze a můžu si koupit třeba pěkná litá kola. Taková kola určitě nadělají víc parády než oněch schovaných 10 koní. Možná budou tak dobře schovaní, že je ani sami nenajdete. A co Vy? Už jste taky zaplatili 20.000,- Kč za slíbených 20 koní navíc? Napište nám o svých zkušenostech!

    ***Poznámka autora: Přesně podle mého očekávání jsem byl nařčen z očerňování solidních a profesionálních firem. Smyslem článku není nakydat bláto na české tuningové firmy, ale upozornit na věci, které se nezveřejňují. Takto ochipovaný motor sice může vykazovat zlepšení výkonu a dynamických vlastností, ale nikdo už neřekne, že testováním na motorové brzdě by bylo velmi pravděpodobně možno dosáhnout výsledků ještě lepších. A přesně to jsem chtěl ve svém článku našim čtenářům říci.

    Chiptuning II

    Předem bych rád upřesnil několik věcí. Nejdříve bych rád předeslal, že kladných reakcí bylo podstatně více, než reakcí záporných. Kladné reakce typu "konečně někdo napsal, jak to opravdu je…" nebyly výjimkou. Záporná reakce byla v podstatě jenom jedna, a to ze strany p. Borovičky z GX Tuningu. Podle jeho slov "…pokud budou psát o tuningu takoví lidé jako vy, nebude to stát za nic…" soudím, že se domnívá, že nejsem automobilově technicky gramotný. K tomu se zde nehodlám vyjadřovat.

    Dále bych chtěl předem upozornit na to, že není naším zájmem poškozovat firmy působící na trhu, ale rozhodně nejsme ochotni pochlebovat produktům, o kterých nejsme přesvědčeni. Pro nás je hlavním úkolem maximálně možné objektivní informování našich čtenářů.

    A nyní k problému chiptuningu. Abych byl schopen co nejlépe informovat o tomto tématu, pořídil jsem si dvě knihy. První nese název "MODERN ENGINE TUNING", kterou napsal A. Graham Bell, druhá "TURBOCHARGERS" od Hugh MacInnese s tímto tématem souvisí sice nepřímo, ale i tak obsahuje řadu zajímavých faktů. Poslední poznámka na úvod. Celý tento článek je věnován chiptuningu atmosféricky plněných, zážehových čtyřtaktních motorů s moderním motormanagementem. Dále se nepředpokládají žádné jiné úpravy na motoru kromě úpravy řídícího programu. Turbomotory si necháme na jindy.

    Při svém studování chiptuningu jsem narazil na několik zajímavých skutečností, které je při ladění motoru třeba brát v úvahu a nelze je přehlížet. Výkon motoru je určován několika základními vlastnosti a jednou z nich je volumetrická účinnost motoru. Co to je?

    Volumetrická účinnost

    Každý motor má svůj definovaný objem válců, a to buď v litrech, centimetrech nebo palcích krychlových. Objem válců představuje také teoretický objem vzduchu, který proteče skrz motor či válec během dvou celých otáček klikové hřídele, čili během jednoho spalovacího cyklu. Pro příklad čtyřválcový motor o objemu válců 2.0 litru by měl teoreticky spálit přesně 2 litry vzduchu během kompletních spalovacích cyklů všech čtyř válců, nebo také 0.5 litru vzduchu během jednoho kompletního spalovacího cyklu tohoto válce. V praxi ale motor spotřebovává menší množství vzduchu než je jeho objem, a to zejména z následujících důvodů:

    1. Sání může způsobovat úbytek atmosférického tlaku

    2. Sací ventily a kanály představují restrikce

    3. Během výfukového cyklu nedojde k vyfouknutí všech spalin z předchozího cyklu expanze a zbytky zůstávají ve válci

    4. Výfukové ventily, kanály a výfuk představují další možné restrikce

    Proto normální automobilový motor spotřebovává pouze kolem 80% vypočítaného objemu válců, má tedy 80% volumetrickou účinnost. Za použití správně dlouhého sání a výfuku je možné zvýšit volumetrickou účinnost pro dané otáčky motoru. Společně se správně zvolenými sacími, výfukovými ventily a pečlivě navrženými sacími a výfukovými pasážemi je možné zkonstruovat motor, který dosahuje 100% volumetrické účinnosti, ovšem v přesně definovaném rozsahu otáček, obvykle ne v celém. Toto se většinou praktikuje u závodních motorů, které pracují v určitém otáčkovém rozsahu, většinou v horním rozmezí. V žádném případě to není použitelné pro motory osobních vozů pro běžné použití, kde je potřeba, aby motor uspokojivě reagoval v celém rozsahu otáček. Taková změna navíc předpokládá značné zásahy do konstrukce motoru.

    Takže za předpokladu, že Váš motor není vybaven elektronicky řízeným systémem časování ventilů (např. BMW VANOS), musíme dojít k závěru, že ať děláme co děláme, není možné chiptuningem měnit tuto základní veličinu. Závěr, který z této skutečnosti vyplývá jasně hovoří, že stejné množství vzduchu = stejné množství benzínu, čili přibližně stejný výkon.

    Dalším neméně důležitým faktorem pro výkon motoru může být účinnost spalování stlačené zápalné směsi. Tato účinnost může být do značné míry dána tvarem spalovacího prostoru a pístů, s čímž ovšem řídící jednotka nic nenadělá. S tím je spojeno časování zapalování a dávkování paliva. Řídící jednotka je schopna měnit množství paliva a časování zapalování.

    V článcích o vstřikování jsem se zmiňoval o stoichiometrickém koeficientu, čili poměru vzduch:benzín. Z těchto článků víme, že existuje koeficient pro nejlepší výkon a pro nejlepší spotřebu. Zde se otvírá prostor pro chiptuning. Pokud tedy úpravou vstřikovací mapy změníme stoichiometrický koeficient z režimu ekonomického do režimu výkonnostního, můžeme docílit nárůstu výkonu, ale stále zůstává otázkou, o kolik. V souvislosti s tím musíme změnit časování zapalování tak, aby odpovídalo aktuálnímu složení směsi. Jak víme, chudší směs má menší schopnost účinně prohořívat než směs bohatší. Proto je potřeba měnit předstih zapalování.

    V této souvislosti si ale nemohu odpustit poznámku, která se částečně opírá o informace ve zmíněných knihách. Lze si jen velmi těžko představit, že vývojová střediska předních světových automobilek odvedou svoji práci s vyladěním motoru na maximální možný výkon (použitelný v celé sérii motorů) tak lajdácky, aby mohlo dojít dodatečnou paušální optimalizací k nějakému zásadnímu nárůstu výkonu při zachování spotřeby a emisních limitů. Většina firem musí své chipy nechat homologovat, tudíž jakákoliv myšlenka na nesplnění emisních limitů se předem zapovídá. Naopak je podstatně logičtější akceptovat fakt, že sériový řídící program je optimalizován na výkon, ovšem s ohledem na spotřebu. Vývojáři pravděpodobně raději oželí 3 nebo 4 koně, pokud tím sníží zásadním způsobem spotřebu.

    Oblíbeným fíglem mnoha chiptuningových společností je podmínka použití 98 oktanového paliva. To je poměrně pochopitelné ale nemá to s tuningem nic společného. Víceoktanový benzín má nižší náchylnost k detonačnímu spalování a umožňuje nastavit zapalování na takové hodnoty, při kterých by bylo optimální spalování normálního benzínu nemožné. Pokud je Váš automobil vybaven čidlem klepání, postará se o takové nastavení řídící jednotka sama i se sériovým programem.

    Co dále chiptuningem můžeme? Prakticky můžeme ještě změnit nebo vyřadit z činnosti omezovač otáček. To je jasná věc a poměrně často se tak děje. Otázkou zůstává účinek takové úpravy. Pokud je motor zkonstruován tak, že poskytuje maximální výkon při 6500 min -1 a sériový omezovač je nastaven na 7000 min-1, k čemu pak může takové posunutí omezovače být?

    Abyste se mohli sami zorientovat, popíšeme si ještě, jak se takový chiptuning dělá. První možností je pouhá výměna chipu sériového za jiný sériový, ovšem upravený. Tomu já říkám chiptuning po česku (netvrdím, že je to pouze česká doména a nerad bych se tím dotýkal případných vlastenců). Nebo můžeme podstoupit celé složité, zdlouhavé a nákladné martýrium na motorové brzdě. Motor se vyndá z automobilu a připevní na motorovou brzdu. Potom se z řídící jednotky přečte firemní program, jeho obsah se uloží do počítače, třeba PC. Místo paměťového čipu se do řídící jednotky vloží tzv. simulátor EPROM, který je propojen s PC. Tak získáme možnost měnit obsah vstřikovací a zapalovací mapy během běhu motoru bez nutnosti jej zastavovat a odpojovat řídící jednotku, a to přímo z připojeného PC. Každá změna řídících map se za použití speciálních programů může okamžitě projevit na výkonu motoru. Ten je v reálném čase měřen motorovou brzdou. Takto můžeme postupným optimalizováním všech údajů v celém spektru otáček vytvořit optimalizovanou mapu pro tento konkrétní motor. Výsledná mapa je pak naprogramována do paměti řídící jednotky motoru.

    Při dostatku štěstí, zkušenosti, trpělivosti a času můžeme takto popsaným způsobem získat ideálně optimalizovaný chip pro tento motor a žádný jiný. Je téměř jisté, že tento chip nebude naprosto stejně fungovat v jiném motoru. A právě toto je ten pravý chiptuning.

    Na závěr Vám uvedu dva příklady z knih, které jsem zmiňoval a úsudek si pravděpodobně uděláte sami. Autor popisuje případ, kdy si zákazník objednal a nechal upravit automobil Buick s motorem o objemu 3.8 litru. Modifikovány byly vačky, hlava, výfuk a řídící jednotka přesně tak, jak byla dodána úpravcem. Potom byl řídící program od úpravce pečlivě doladěn s ohledem na výkon, spotřebu a přímo pro tento konkrétní motor. Výsledky vidíte v tabulce A. Zajímavé, že?

    Test 1 Test 2 Rpm PS Nm PS Nm 2000 82 216 83 218 2500 107 224 106 223 3000 140 245 140 245 3500 158 235 161 242 4000 180 237 189 249 4500 206 241 216 252 5000 224 235 235 247 5500 227 214 243 232 6000 241 211

    V druhém příkladu autor popisuje chiptuning motoru Opel Ecotec 2.0 litru. Výrobce tohoto superchipu deklaroval jeho funkčnost pouze při použití 98 oktanového benzínu. Autor popisuje, že v zemi, ve které pobývá má normální benzín oktanové číslo 91 - 93, super benzín pak 95 - 98, v závislosti na rafinerii. Nejprve byl tedy změřen výkon se standardním programem a standardním 96 oktanovým palivem. Druhý test měření výkonu byl proveden se superchipem a palivem o oktanovém čísle 98. Protože takové palivo v této zemi neexistuje, byl smíchán benzín s okt. číslem 96 se závodním palivem pro skupinu A s okt. číslem 100 v poměru 50:50. Třetí test byl proveden opět se standardním chipem a 98 okt. palivem. Výsledky vidíte v tabulce B.

    Test 1 Test 2 Test 3 rpm PS Nm PS Nm PS Nm 2000 42 110 40 105 44 116 2500 61 128 62 129 62 130 3000 82 144 81 142 84 147 3500 89 134 89 133 90 135 4000 105 138 106 139 108 142 4500 118 138 117 137 121 141 5000 137 144 139 146 140 147 5500 139 133 135 129 141 135 6000 138 121 133 116 139 122 6500 129 104 128 103 133 107 7000 119 89 117 88 122 91

    A na závěr malou perličku. Jeden z renomovaných úpravců vozů BMW, Hamann Motorsport nabízí optimalizovaný řídící program pro jedno z nejsilnějších automobilů BMW Z8. Ačkoliv má tento automobil v sérii 400 koní, podařilo se technikům u Hamanna vydolovat z motoru dalších 15 koní navíc, což je méně než 4% původního výkonu, a to je tento motor navíc vybaven systémem VANOS. Pokud bychom čistě teoreticky předpokládali ekvivalentní zvýšení výkonu u motoru o výkonu 100 kW, dostali bychom 104 kW. A právě nyní se dostávám k jádru věci, kolik za takový chip s přínosem 4kW zaplatíme? Například úpravou řídící jednotky pro Renault Clio 1.2i získáme 3 - 5 koní, za vskutku skvělou cenu 23.000,- Kč. No, nekupte si koně za 5.000,- Kč. Nemohu si odpustit poznámku, že za těch 23.000,- Kč si raději koupím pěkná litá kola, a že je seženu, o tom nemůže být pochyb.

    Co říci závěrem? Odpověď je velmi, velmi těžká. Za celou dobu co se zabývám tuningem jsem se nesetkal s jediným atmosférickým motorem, který by po výměně chipu vykazoval nárůst výkonu tak markantní, aby se to vyplatilo. Ani nikdo z mých známých ani z našich čtenářů mi ze své zkušenosti nepotvrdil funkčnost sériového chiptuningu a proto mohu vycházet pouze z faktů získaných z odborné literatury. Proto na závěr odprezentuji svůj osobní názor, podložený know-how a fakty.

    Osobně, pokud bych se rozhodoval upravit motor, zvolil bych úpravu komplexní, minimálně bych vyměnil vačky a s tím související věci. Nikdy bych neutrácel za samotný chiptuning, který podle všech náznaků nabízí jen velmi mlhavé výsledky a velkou díru v peněžence. Jednou mi byla odprezentována myšlenka, že do motoru je potřeba dopravit co největší množství vzduchu, jinak to prostě nepojede. A u chiptuningu to určitě platí také. Takže ladiči, vzhůru do ladění, ale s rozumem. Zůstaňte naladěni!

    Napište autorovi na pesu@tuning.cz

    Uveřejněno 3. května 2001

    Článek byl převzat z www.tuning.cz s laskavým svolením autora. Díky.

Sign in to follow this  
Followers 0


User Feedback


There are no comments to display.



Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

články

články

články