Чіп-тюнінг сучасного автомобіля
Міністерство освіти і науки України
Кіровоградський національний технічний університет
Факультет проектування та експлуатації машин
Кафедра експлуатації та ремонту машин
Реферат
з предмету: Тюнінг автомобілів
на тему: Чіп-тюнінг сучасного автомобіля
Кіровоград 2016
Зміст
Вступ
. Історія розвитку та основні задачі чіп тюнінгу
. Встановлення електронного тюнінгу на автомобіль
. Результати програмної модернізації
Список використаних джерел
Вступ
Поняття чіп-тюнінгу увійшло в наше життя після того як автомобілі стали цілком контролюватися електронікою. Чіп-тюнінг - налаштування режимів роботи електронних контролерів шляхом корекції внутрішніх керуючих програм (firmware). В основному поняття застосовується для позначення корекції програми блоку управління двигуном автомобіля з метою збільшення потужності. Крім зазначеного до чіп-тюнінгу іноді відносять і застосування додаткових електронних модулів для вирішення схожих завдань.
Чіп-тюнінг, який здійснено грамотно і професійно, спрямований на суттєве збільшення потужності двигуна, підвищення крутного моменту і значне зменшення витрат бензину. Примітний той факт, що всі перелічені вище можливості будуть отримані без найменшого механічного втручання в конструкцію транспортного засобу та його елементів і частин. Якої-небудь шкоди чіп-тюнінг автомобілю не завдає. Прояв прихованих можливостей автомобіля здійснюється виключно за рахунок змін, які вносяться в налаштування, та оптимізації початкових заводських установок.
Слід зазначити, що зміни в програмному забезпеченні і оптимізація в налаштуваннях проводяться тільки в системах, які безпосередньо впливають на двигун транспортного засобу і на управління трансмісією. Крім того, слід сказати, що за допомогою обладнання і пристроїв, які використовуються в процесі чіп-тюнінгу, можна змінити виключно програмну частину бортового компютера транспортного засобу. Іншими словами, обладнання для чіп-тюнінгу не має механічного впливу ні на конструкцію двигуна, ні на систему випуску відпрацьованих газів, ні на систему упорскування палива.
1. Історія розвитку та основні задачі чіп-тюнінгу
Чіп-тюнінг - досить поширене явище в західних країнах протягом більше 10 років. Пов'язано це з появою двигунів з електронним блоком управління (ЕБУ, Electronic Control Unit або ECU). Програма управління розробляється з урахуванням багатьох показників і чинників, комбінація яких і призводить до певного збільшення потужності двигуна.
Кожне велике місто в Європі має як мінімум одну фірму, що спеціалізується безпосередньо на чіп-тюнінгу. Основне завдання даного виду тюнінгу полягає у збільшенні потужності та підвищення крутного моменту. Головною особливістю даного виду доведення двигуна автомобіля є зміна основних характеристик двигуна транспортного засобу. Окремо слід підкреслити, що і підвищення крутного моменту, і збільшення потужності, та обмеження максимальної швидкості, і досягнення максимальних обертів досягаються без найменшого механічного впливу. Тому всі зміни досягаються без розточування циліндрів, збільшення ходу поршня і тому подібних механічних впливів. Найголовніша умова для виконання чіп-тюнінга являє собою наявність у транспортного засобу електронного блоку управління двигуном, який часто називають абревіатурою ECU. Дана абревіатура розшифровується, як Engine Control Unit. Таким чином, чіп-тюнінг включає в себе внесення змін і доопрацювання даного блоку. Надалі явище набуло більш масовий характер і з ексклюзивної роботи ентузіастів перетворилася на цілий напрямок в автомобільній промисловості. В даний час крім власне технології чіп-тюнінгу доступні методи перезапису через підключення до зовнішніх і внутрішніх роз'ємів блоку управління або через діагностичний порт OBD2. У зв'язку з цим, оскільки сам чіп залишається без змін, також застосовується термін "ECU remap", «ремапінг» блоку управління.
Як правило, чіп-тюнінг певною мірою відстає від розвитку автомобільної індустрії, так як потрібен час на розшифрування нових блоків управління. Початково вся індустрія тюнінгу блоків управління - змагання двох націй - німців/австрійців і італійців. Тому чіп-тюнінг спочатку розроблявся для європейських автомобілів, а вже в подальшому він з'явився в Америці, де отримав ще більший розвиток. У США досить популярні ралійні машини, дуже цінуються Subaru і Mitsubishi. Тюнінг цих двох марок активно розвивається саме там.
В Україні чіп-тюнінг іномарок з'явився більше 10 років тому, і зазнав еволюцію від елітної послуги з "космічними" технологіями до масового явища на будь-який смак. До 2009 року більшість автомобілів можна було зробити через діагностичний порт OBD2 - найбільш зручний і швидкий метод роботи з автомобілем як для виконавця, так і для замовника. Однак, з 2009/2010 року найбільш ходові ЕБУ Bosch/Siemens стали забезпечуватися захистом від модифікації через OBD2. І надання даного виду послуг пішло по новому витку спіралі, коли для перезапису ЕБУ доводилося знімати його з автомобіля.
Як уже згадувалося вище, найбільш часто переслідувана мета - підвищення потужності двигунів автомобілів. Зараз у зв'язку з підвищенням ціни палива до чіп-тюнінгу все частіше звертаються для зниження витрати палива. Іноді - для корекції програми блоку управління двигуном в зв'язку зі зміною режиму роботи, параметрів або комплектації механічних і / або електронних компонентів двигуна автомобіля. Наприклад, це може бути заміна форсунок на інші, з відмінною продуктивністю, установка нагнітача повітря, перехід на інший вид палива і інше. Чіп-тюнінг необхідний для більшості автомобілів при установці на них ГБО (газобалонного обладнання), так як оптимальний КВЗ (кут випередження запалювання) для газового палива істотно відрізняється від кута для бензину, а коригування КВЗ можливе тільки при зміні налаштувань програми управління двигуном.
Слід також зазначити, що в Україні одним з важливих напрямків застосування чіп-тюнінгу, особливо в сегменті масових недорогих автомобілів, стало виправлення заводських помилок в програмах, що допускаються виробниками при виході на український ринок. Більшість виробників встановлює в ЕБУ (електронний блок управління) автомобіля "усереднені" програми, що не враховують особливості українського палива, кліматичні особливості регіону і тому подібне. В результаті на заводських програмах при керуванні автомобілів стали спостерігатись вже класичні проблеми, наприклад: ривки при переході від холостого ходу до руху на більшості автомобілів Daewoo Nexia, неконтрольоване підвищення обертів холостого ходу на автомобілях Chevrolet Lanos, нестійкий холостий хід на автомобілях ZAZ Sens та багато іншого. Зазначені проблеми можуть бути успішно усунені за допомогою чип-тюнінгу.
. Встановлення електронного тюнінгу на автомобіль
По-перше, слід зясувати чи існує принципова можливість програмування для чіп-тюнінгу даного автомобіля і чи є реальна можливість провести які б то не було зміни в програмі бортового автомобільного компютера. Справа в тому, що деякі автомобілі обладнані ECU з певним програмним забезпеченням, яке абсолютно неможливо піддати модернізації та виконати жодної корекції. Таке ПЗ банальним чином не зчитується, тому перезаписати його нереально.
По-друге, необхідно зясувати, наскільки проведення чіп-тюнінгу буде ефективним для конкретної марки і моделі транспортного засобу. Подання (нехай загальне) про ефективність проведення такого тюнінгу потрібно для того, щоб гроші, час і зусилля, витрачені на доведення двигуна, не пропали даремно. Річ в тім, що окремі моделі моторів навіть після внесення всіх необхідних змін у програмне забезпечення не можуть похвалитися істотно збільшенням потужності та підвищенням крутного моменту.
По-третє, бажано провести повну діагностику, у спеціалізованих СТО, всіх робочих систем двигуна автомобіля. Наявні несправності, які не були виявлені і, отже, не були усунені, можуть не найкращим чином позначитися на результатах роботи, яку здійснить обладнання для чіп-тюнінгу.
Наступний етап полягає в знятті з автомобіля бортового компютера (ECU) і у зчитуванні встановленого в ньому оригінального програмного забезпечення. Обсяг, як правило, варіюється в межах від 512 кілобайт до одного мегабайта машинного коду. Крім того, складовою частиною є ПЗ таблиці параметрів. Обсяг, займаний картами, часто не перевищує десяти відсотків від загального обсягу, займаного всім програмним забезпеченням. В сутності своїй чіп-тюнінг - це ніщо інше, як зміна значень параметрів в таблицях. В результаті внесених змін має вийти максимальне значення потужності і граничне значення крутного моменту в порівнянні з початковими значеннями, які були в оригінальній програмі.
Чіп-тюнінг дизельного двигуна здійснюється за допомогою внесення змін в таблицю тривалості вприскування, таблицю обмеження тиску повітря і деякі інші таблиці.
Слід зазначити, що дані таблиці для кожної моделі і марки автомобіля відрізняються абсолютною унікальністю. Іншими словами, таблиці мають строго індивідуальний вид. Крім іншого, в програмному забезпеченні містяться і інші таблиці, в які теж можна ввести необхідні зміни. Зокрема, шляхом внесення до них змін, здійснюється температурна корекція, здійснюється регулювання холостого ходу, проводиться лямбда корекція і тому подібне. В сучасному транспортному засобі програма управління найчастіше містить понад сто таблиць, з яких тільки декілька десятків містять параметри, модифікація яких дозволить збільшити потужність мотора і тягових характеристик.
Всі роботи по чіп-тюнінгу можна умовно розділити на три етапи:
) У разі, якщо немає оригінальної прошивки в ЕБУ, наприклад в програмному забезпеченні Sctflash, проводиться завантаження оригінальної програми (прошивки) з інших джерел в обладнання.
) Модернізується прошивка відповідно до вимог користувача.
) Запис відкоригованої прошивки в контролер.
Перший і останній етапи процесуально схожі між собою і можуть виконуватися кількома різними способами. Вибір способу залежить від типу і можливостей блоку управління, який піддається тюнінгу, а також від професіоналізму працівника. Найбільш популярна можливість зчитування/запису програми через діагностичний роз'єм автомобіля, не дістаючи самого блоку управління. Ця можливість підтримується більшістю блоків управління двигуном починаючи приблизно з 1997 року, коли більшість автовиробників почали масово впроваджувати в контролерах застосування електрично перепрограмованої флеш-пам'яті. Для читання програми через діагностичний роз'єм використовуються спеціальні апаратні інтерфейси та програмне забезпечення, зазвичай досить прості у використанні і не потребують від персоналу спеціального рівня знань, що важливо для поширення чіп-тюнінгу.
У більшості контролерів, випущених до зазначеного терміну, програма зберігається в мікросхемах ПЗУ з ультрафіолетовим стиранням, а для її зчитування/запису потрібен демонтаж мікросхеми пам'яті (зазвичай випаюванням) і вибору програм для мікросхем даного типу. Даний спосіб передбачає наявність досить високої кваліфікації у персоналу.
Ще одним способом читання/запису програми є досить молодий інтерфейс BDM (Background Debug Mode - режим фонового налагодження), запропонований фірмою Motorola і використовується в режимі внутрішнього схемного програмування. Даний інтерфейс присутній, природно, тільки в контролерах, зібраних на базі процесора Motorola і передбачає наявність спеціального обладнання і навичок у персоналу.
В окремих випадках для перезапису програм також використовується Boot-режим процесора, який певною мірою схожий з BDM.
. Неможливість пошуку калібрувальних констант
. Ймовірність помилки в ідентифікації калібрувальних таблиць (наприклад, таблиця, зовні схожа на кут випередження запалювання (КВЗ), зовсім не обов'язково відповідає саме за КВЗ)
За вказаними вище причинами на ринку програмного забезпечення (ПЗ) є альтернативні продукти, що представляють собою спеціалізовані редактори, які можуть в графічному вигляді відображати тільки достовірно відомі калібрувальні константи і таблиці для даної прошивки. Таке ПЗ містить базу даних відомих прошивок і карт калібрувань до них. Карти налаштувань складаються розробником ПЗ, при цьому як правило використовується реверс-інжиніринг прошивок з метою вивчення алгоритмів роботи системи управління і пошуку необхідних калібрувальних даних. Кожна програма бортового автомобільного компютера має контрольну суму, яка прораховується по одному з тридцяти відомих алгоритмів. Корекція контрольних сум прошивок проводиться в таких редакторах автоматично при збереженні зміненої прошивки в файл. Крім іншого, якщо не виконати коригування контрольної суми, то під час проведення діагностики ECU обовязково проявиться одна з двох помилок - «Internal ROM ERROR» або «Check Sum ERROR».
Механічний чіп-тюнінг, на відміну від попереднього, є звичайною заміною мікроконтролера без будь-якого перепрограмування.
Переважна більшість прошивок для чіп-тюнінгу мають лише дві-три модифікації. Таким чином, власнику транспортного засобу надається можливість вибрати модифікацію, яка підходить до його транспортного засобу більше всього. Не зайве відзначити, що досить-таки нещодавно на автомобільному ринку зявився пристрій «Step Power», який представляє з себе своєрідний перемикач програм. За допомогою цього пристрою можна здійснювати перемикання між кількома (як правило, між 2-3) тюнінговими програмами безпосередньо під час пересування. Словом, з допомогою даного пристрою власник може з легкістю вносити зміни до характеристик двигуна самостійно. Наприклад, якщо водій хоче отримати максимальну динаміку від автомобіля, то він легко може перемкнути ECU в спортивний режим. Якщо ж автомобіліст хоче, щоб керування було у спокійному і економічному режимі, то так само легко він може включити режим «економ» або «стандарт».
Варто відзначити, що початкова програма, яка була встановлена у машині, зберігається. Іншими словами, користувач може в будь-який час активувати колишні налаштування. Повернення до попередніх налаштувань здійснюється повністю безкоштовно. Однак автолюбителі, які випробували всі принади нових параметрів, в більшості випадків задоволені результатом і не повертаються до початкових налаштувань.
Машини, які будуть піддані чіп-тюнінгу дизельних або бензинових двигунів, повинні перебувати повністю в справному технічному стані. Таким чином, повна технічна справність є головною вимогою до здійснення даного виду тюнінгу.
Багато власників автомобілів вважають, що з допомогою програмного чіп-тюнінгу можна вирішити ту чи іншу проблему, яка виникла безпосередньо в двигуні транспортного засобу. Проте в таких випадках слід провести правильну діагностику автомобіля, після завершення якої транспортний засіб майже в ста відсотках випадків слід відремонтувати. І тільки після ремонту машина може бути піддана чіп-тюнінгу.
. Результати програмної модернізації
Якщо розглядати чіп-тюнінг з точки зору збільшення потужності, то він на турбованих і атмосферних моторах, безумовно, відрізняється, так як при тюнінгу використовуються різні резерви. Якщо під час налаштування режимів атмосферного двигуна за рахунок корекції характеристик запалювання і подачі палива можна домогтися збільшення крутного моменту і потужності в межах, іноді перевищують 8-12%, то на турбованих моторах надбавка досягається в основному за рахунок збільшення тиску повітря і може становити 30-40% від початкового значення. Також, після корекції програми контролера, спрямованої на підвищення потужності, як правило зменшується витрата палива, всупереч думці, що склалася в результаті діяльності малокомпетентних фахівців.
Результати чіп-тюнінгу насамперед залежать від того, наскільки ефективно діє програма управління, яку встановив виробник. Якщо виробник заклав в свою "рідну" програму високу ефективність мотора і видачу потужності двигуном на високому рівні, то додаткові процедури не дадуть особливого результату, або при деякому підвищенні потужності може привести до значного зносу деталей двигуна і різкого збільшення витрати палива.
Якщо ж виробник, з певних міркувань не заклав у свою програму можливості того, щоб двигун розкривав всі закладені в нього характеристики - ось тоді чіп-тюнінг дасть помітну прибавку в потужності.
Тобто чіп-тюнінг двигуна в різних моделях автомобілів може давати найрізноманітніші результати, в залежності від політики відношення до характеристик своїх авто з боку різних виробників.
Якщо вас не влаштували результати, зробленого чіп-тюнінгу на вашому авто, то значить необхідно проводити інші операції по тюнінгу двигуна і вже зачіпати технічні агрегати мотора і вносити механічні зміни над вузлами і деталями двигуна.
електронний тюнінг автомобіль контролер
Список використаних джерел
1. Багатокольоровий альбом/ В.А. Вершигора, А.П. Ігнатов, М.У. Новокшенов та інших. - Видавництво «Третій Рим», 1996. - 90 з.
. Бєляєв З.У. Моторні мастила і мастило двигунів: Навчальний посібник. - Петрозаводский держ. універсисет. Петрозаводськ, 1993. - 70 з.
. Грамолин А.У., Кузнєцов А.З. Паливо, олії, мастила, рідини і матеріалів для експлуатації і ремонту автомобілів. - М.: Машинобудування, 1995. - 63 з.
. Карагодин У.І., Шестопалов З.До. Слюсар про ремонт автомобілів: Практичний посібник. - 2-ге вид., перероблено та доповнено - М.: Вищу школу, 1990. - 239 з.
. Посібник із експлуатації автомобілів ВАЗ-2108, -21081, -21083, -21083-20, -2109, -21091, -21093, -21093-20, -21099. - М.: Легіон, 1996. - 80 з.
. Спинов А.У. Системи впорскування бензинових двигунів. - М.: Машинобудування, 1995. - 112с,
. Технічна експлуатація автомобілів / Під редакцією Є. З. Кузнєцова. - 3-тє вид., перероблено та доповнено - М.: Транспорт, 1991. - 413 з.
. Шестопалов З.Д., Легкові автомобілі. - М.: Транспорт, 1995. - 240 з.
. Фучаджи Д.З., Стрюк М.М. Автомобіль ЗАЗ-1102 «Таврія»: пристрій, експлуатація, ремонт. - М.: Транспорт, 1991. - 259 з.