Журнал «Компьютерра» №44 от 29 ноября 2005 года

ТЕМА НОМЕРА: Cheap tuning?

Мощность двигателя подобна деньгам - ее всегда не хватает. Это на словах все никуда не торопятся, тогда как на деле не найдется водителя, которому не нравится время от времени вдавить педаль газа в пол, чтобы пассажир (и тем более пассажирка!) на переднем сидении оценили недюжинные возможности средства передвижения. И, разумеется, его владельца. Тем не менее не всем по силам раз в два-три года покупать спортивный болид хотя бы с 600-сильным двигателем, чтобы с юмором относиться к самой возможности быть «сделанным» на светофоре.

Поэтому у многих возникает следующий вопрос: «в моей машине меня все, в общем, устраивает, но нельзя ли добавить мотору немного мощности, и чтобы на круг вышло недорого?»

Первое, что приходит в голову, - это, конечно, чип-тюнинг (chip-tuning). Или, говоря компьютерным языком, доработка программного обеспечения двигателя. Как известно, любой современный мотор с впрыском топлива работает под управлением электронного блока управления (ЭБУ), и, разрабатывая новый двигатель и программное обеспечение для него, завод-изготовитель обязан учесть массу противоречащих друг другу параметров. Например, совместить высокую отдачу мотора, низкий расход топлива и достаточный запас моторесурса. Завод ищет некий компромисс, который должен устраивать большинство покупателей, но ведь каждый из нас уникален и что мешает подстроить собственную машину под свои нужды?

Сразу оговорюсь, что подстройки эти обычно сказываются на токсичности выхлопа - и не в лучшую сторону. Но с другой стороны, когда повсюду чадят «КамАЗы» с «Икарусами», от того, что выхлоп собственной машины вместо стандартов Евро-4 будет соответствовать «лишь» Евро-2, экологическая ситуация в стране вряд ли сильно изменится. Да и никаких налоговых льгот владение «чистым» автомобилем у нас пока не дает. Похожая логика применима и к ресурсу мотора. Если речь идет о новой машине и хозяин знает, что через три года он наверняка ее сменит, а пробег за это время не превысит 100 тысяч километров, возникает резонный вопрос: а стоит ли заботиться о ресурсе двигателя? Если для стандартной новой иномарки он составляет 400-500 тысяч километров и в результате чип-тюнинга ресурс двигателя сократится до 250-300 тысяч километров, то ничего страшного не произойдет. Зачем тогда, спрашивается, покупать более мощную (и дорогую) версию, платить повышенные налоги, когда можно запросто нарастить мощность не столь дорогой машины, не декларируя этого в ГАИ?

Так что же, выходит, у чип-тюнинга - сплошные достоинства и никаких недостатков? Конечно, нет, такое бывает только в сказках. Мы же с вами живем в суровой реальности…

Словечко «чип-тюнинг» вошло в наш лексикон относительно недавно, лет десять-пятнадцать назад, когда в автомобилях стали повсеместно применяться электронные системы управления двигателем. Идея «обмануть» компьютер появилась практически одновременно с самой электронной машиной под капотом. Сначала для чип-тюнинга использовались специальные модули, которые подключались на участке от датчиков до ЭБУ, и в итоге автомобильный «мозг» получал измененные данные, благодаря которым повышалась мощность мотора. Такая практика оказалась не совсем удобной, и со временем производители дали тюнингистам возможность вмешиваться непосредственно в «мозги» двигателя, тем самым настраивая его работу под конкретные нужды.

В настоящее время программное обеспечение некоторых «заряженных» автомобилей достигло таких высот, что дальнейшее вмешательство в него различных тюнинг-ателье хоть и возможно, но чаще всего никакой выгоды не приносит - заводские программисты уже оптимизировали все параметры мотора настолько, что улучшать там просто нечего.

Задумываясь о вмешательстве в электронику машины, главное - твердо усвоить, что чудеса на этом свете - товар дефицитный, и любая модернизация машины подчиняется непреложным физическим законам, которым подчиняются все автомобили - хоть «Жигули», хоть Ferrari. Если двигатель атмосферный, то есть воздух попадает в него под атмосферным давлением, то одним лишь чип-тюнингом добиться прироста мощности больше чем на 10-15% невозможно ни при каких условиях. Основными резервами для увеличения мощности атмосферного мотора являются наращивание оборотов, оптимизация работы в ущерб экологичности и повышение октанового числа топлива. Наверняка многие из нас пробовали заливать в бак девяносто пятый бензин вместо девяносто третьего и отмечали, что машина разгоняется заметно быстрее, да и двигатель работает ровнее. Но при этом потенциал высокооктанового бензина раскрывается не полностью, и, чтобы оптимизировать его «работу», лучше записать в электронные «мозги» двигателя новую прошивку.

Совсем иной принцип используется при чип-тюнинге двигателей с нагнетателем. Это может быть как привычная нам турбина, работающая от выхлопных газов, так и компрессор, приводимый во вращение от коленчатого вала мотора. Суть обоих устройств заключается в том, что воздух поступает в цилиндры под давлением, превышающим атмосферное, а чем больше воздуха, тем больше можно «налить» туда бензина и тем сильнее он «вспыхнет».

Но несмотря на то, что конструкторы таких моторов изначально закладывают в них достаточно большую мощность, резервы для форсирования обычно остаются весьма значительные. В зависимости от конкретной модели турбированного движка можно увеличить его мощность посредством чип-тюнинга на двадцать-тридцать процентов, а некоторые моторы без особого вреда для своего здоровья форсируются и на пятьдесят.

Все зависит от того, какой потенциал заложил в мотор разработчик. В первую очередь важна максимальная мощность нагнетателя. Как правило, турбина или компрессор имеют запас производительности, а чтобы в цилиндры не поступало «лишнее» давление, применяется перепускной клапан, стравливающий избыток воздуха. Разумеется, этот клапан управляется электроникой, и, изменив его калибровки, можно дать возможность нагнетателю работать в полную мощность и подавать в двигатель больше воздуха. Одновременно потребуется увеличить и подачу топлива, ведь воздух сам по себе гореть не будет. Вот тогда прирост мощности будет солидный. Если и этого покажется мало, придется разориться на турбонагнетатель большей мощности, и развернуться по-настоящему. Однако эта затея обойдется не меньше чем в 1000 долларов, а для особенно мощных моторов с двойными нагнетателями затраты еще выше. Уточню, что чип-тюнинг возможен как для бензиновых, так и для современных турбодизельных моторов, которые наряду с экономичностью обладают и весьма уверенной разгонной динамикой.

Чтобы поберечь мотор и одновременно иметь в запасе потенциал мощности, турбированный движок можно оснастить буст-контроллером (boost-controller). Это электронное устройство позволяет менять давление наддува, не выходя из машины. При спокойной езде лучше снизить максимальное давление - тогда и расход топлива будет небольшим, и мотор отдохнет. А вот готовясь к низкому старту или выезжая на гоночную трассу, можно дать двигателю вздохнуть полной грудью и сполна ощутить пьянящее чувство скорости. Цена буст-контроллера - около 300 долларов.

Не гнушаются чип-тюнингом и сами автопроизводители. Например, когда нужно расширить линейку моторов, многие концерны предлагают несколько вариантов одной и той же модели, но с разной мощностью. Причем разница в цене зачастую оказывается настолько велика, что дешевле купить более слабую машину и подвергнуть ее чип-тюнингу «на стороне», нежели оплачивать маркетинговые игрища. Единственным минусом такой экономии является потеря гарантии производителя на автомобиль в целом.

И снова вернемся к денежному вопросу. Для иномарок цена чип-тюнинга обычно составляет $400-600. Причем цены одинаковы и для атмосферных, и для турбированных моторов, хотя результат получается совершенно разный. Поклонники быстрой езды, как правило, отдают предпочтение турбированным машинам. Ведь если вдруг душа захочет большего, то за два-три часа можно добавить под капот еще порцию «лошадей».

Цены на чип-тюнинг отечественных автомобилей меньше в разы (в среднем около 2000 рублей), а некоторые прошивки можно получить даже бесплатно. В зависимости от аппетита тюнинг-ателье замена прошивки может стоить от бутылки пива до $100 (последнюю сумму обычно просят за прошивку, якобы написанную под нужды конкретного водителя).

Разумеется, есть и альтернативный вариант: достаточно купить за 2000 рублей кабель-переходник с компьютерного разъема USB к автомобильному K-L-line, который подходит ко всем отечественным и большинству импортных ЭБУ. С его помощью через ноутбук и специальную программу, зачастую бесплатную, можно залить новую прошивку вместо стандартной.

Кроме того, в открытом доступе (например, на сайте www.almisoft.ru) можно найти программы, позволяющие почувствовать себя настоящим тюнингистом, или написать новую или поправить уже имеющуюся прошивку, сделав свой автомобиль действительно уникальным. Хотя, как показывает опыт, чтобы добиться сколько-нибудь серьезного результата, придется попотеть над изучением специальной литературы не один вечер, а заодно и вспомнить институтский курс физики и электротехники.

Главное не забывать, что чип-тюнинг для многих является лишь первой ступенькой в затягивающий мир тюнинга вообще, выход из которого находят далеко не все…

Типичный вопрос в автомобильном форуме: «У меня есть автомобиль с мотором 1,6 литра мощностью 100 л. с. Можно ли из него выжать хотя бы 150 сил?»

Типичный ответ: «Можно. Есть три пути: поставить турбину, увеличить объем двигателя или продать имеющийся автомобиль и купить вместо него турбированный и форсировать сколько влезет. Самый простой, дешевый и беспроблемный вариант - последний».

Экспериментируя с собственными прошивками, надо соблюдать известную осторожность, потому что, в отличие от компьютера, автомобиль - штука гораздо более сложная и требующая к себе внимательного подхода. Не понравившуюся программу с компьютера можно удалить почти в любой момент, и самое большее, чем вы рискуете, - это содержимое жесткого диска, который придется форматировать. А вот неправильной прошивкой можно загубить мотор напрочь. И дело даже не в том, что прибавка «лошадей» под капотом провоцирует водителя на быструю езду и частые попытки продемонстрировать прыть своего коня и его способность «порвать, как тузик грелку» любое встречное и попутное авто.

Самой распространенной ошибкой в любительских прошивках является неверный расчет состава бензино-воздушной смеси. В любых режимах работы двигателя оптимальное сгорание бензина достигается при смешивании с воздухом в соотношении от 1/13 до 1/15 по массе. Отклонения и в ту и в другую стороны чреваты серьезными проблемами, вплоть до необходимости переборки или полной замены мотора. Еще из школьного курса физики нам известно, что чем больше в заданном объеме находится кислорода, тем лучше происходит горение. А раз объем камеры сгорания двигателя остается постоянным, то единственный способ увеличить количество воздуха в цилиндре - это уменьшить количество бензина. Да, вы не ослышались, в мощностном режиме доля бензина сокращается. Соответственно повышается температура горения и растет отдача мотора. Но здесь важно не перестараться: в погоне за высокой отдачей температура может достигнуть таких значений, что двигатель начнет разрушаться. В первую очередь прогорают клапаны, но бывают случаи, когда сгорают даже поршни. Переобогащение смеси не менее вредно. Мало того что мощность падает и возрастает расход топлива, так еще и несгоревший бензин осаждается на деталях двигателя в виде нагара, что снижает пропускную способность выхлопной системы и, соответственно, еще больше снижает мощность мотора.

Чип-тюнинг для большинства автомобилистов до сих пор остается делом неопробованным и мало изученным, так что почва для возникновения разнообразных мифов самая что ни на есть благодатная. Эти мифы подкрепляются еще и гаражными байками о том, как близкий родственник дальних знакомых однажды решил заняться чип-тюнингом, а уж что из этого вышло, как правило, можно узнать только после …надцатой рюмки. Узнают немногие, да и те потом вспоминают не меньше десятка концовок. Любимый аргумент противников чип-тюнинга - якобы резкое сокращение ресурса двигателя и трансмиссии. Разумеется, дополнительные лошадиные силы, которые выдает мотор, не могут увеличивать срок его службы. В конце концов, это не живой бицепс, который можно накачать, крестясь пудовой гирей, а просто железка. Ей от работы свойственно только изнашиваться, и чем интенсивнее работа, тем… сами понимаете. Но и здесь есть свои тонкости. Прирост крутящего момента в зоне средних оборотов при сохранении динамики движения позволяет раньше переходить на повышенные передачи и тем самым снижать рабочие обороты мотора и избавлять его от нагрузки. Но, учитывая, что тюнингом обычно занимаются люди, которым мощности их стандартных авто стало не хватать и которые часто используют всю отдачу движка, раскручивая его до максимальных оборотов, надо быть готовым к тому, что такой автомобиль вряд ли станет долгожителем. Хотя, если штатный двигатель тоже часто раскручивать до предела (привет начинающим автолюбителям!), ресурс в итоге будет примерно одинаковый.

Та же логика применима и к расходу топлива. Если ездить спокойно, то увеличения потребления, как правило, не происходит, а за счет оптимизации тяги на средних оборотах возможна даже небольшая экономия. Но дополнительные «лошадиные силы» взяться из воздуха не могут, и поэтому при активной езде расход топлива растет пропорционально приросту мощности, то есть на те же 10-15 % от номинала.

Чем больше в автомобиле появляется электроники, тем лучше она защищена от механического вмешательства, однако вместе с этим у грамотного программиста многократно возрастают возможности по настройке машины. Подключившись к диагностическому разъему, кроме считывания кодов ошибок и перепрошивки ЭБУ двигателя можно изменить массу других параметров. Так, один из самых популярных вариантов «чип-тюнинга», который пришел к нам из недавнего «механического» прошлого, - это, интеллигентно выражаясь, коррекция показаний одометра, или, проще говоря, скручивание пробега.

Конечно, автопроизводители пытаются защищаться от подобного рода вмешательств, но это сродни вечному противостоянию создателей вирусов и антивирусов. В любой программе обязательно найдется прореха, которой и воспользуется грамотный взломщик. Так что при покупке подержанного автомобиля не стоит доверять показаниям бортового компьютера: если у вас на ПК установлена пиратская версия Windows, то что мешает тем же пиратам немного пошалить с машинкой?