Chiptuning és teljesítményoptimalizálás

Pad nélkül nem jó a chiptuning?

Gyakran elhangzik az az állítás, hogy „pad nélkül nem lehet jó chiptuningot készíteni”. Ez azonban ebben a formában csak részben igaz.

Ha az a cél, hogy egy adott autóhoz, annak aktuális műszaki állapotához, üzemanyagához és hardveres módosításaihoz a lehető legpontosabban illeszkedő, egyedi motorvezérlő-kalibráció készüljön, akkor valóban a teljesítménymérő padon végzett mérés, folyamatos adatgyűjtés és több lépcsőben történő finomhangolás jelenti a legprecízebb megoldást.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy minden olyan szoftver rossz lenne, amelyet nem az adott autón, helyben írtak meg. Egy megfelelően fejlesztett és az adott motor-, vezérlő- és hardverkonfigurációra elkészített OTS – Off The Shelf – kalibráció egy jó műszaki állapotú autón rendkívül jól és biztonságosan működhet. Sok esetben az egyedi pados programhoz képest a tényleges különbség nem a több tíz lóerő, hanem sokkal inkább az utolsó néhány százaléknyi optimalizálás.

Mit csinál valójában a motorvezérlő?

Fontos megérteni, hogy a modern BMW-k motorvezérlése lényegesen összetettebb annál, mint hogy egyszerűen „több üzemanyagot és nagyobb turbónyomást” kellene beállítani.

Mint minden nagy autógyártó, a BMW is komoly fejlesztési kapacitást fordít a motorvezérlés kalibrációjára. Mérnökök százai dolgoznak azon, hogy a motor különböző környezeti és üzemi körülmények között megfelelő teljesítményt, fogyasztást, emissziót, vezethetőséget, tartósságot és üzembiztonságot biztosítson.

Egy korszerű motorvezérlő többek között folyamatosan figyeli és számításba veszi:

a beszívott levegő mennyiségét és hőmérsékletét,
a töltőnyomást,
a motor fordulatszámát és terhelését,
a hűtőfolyadék és a motorolaj hőmérsékletét,
a keverékképzést és a lambdaértékeket,
a kopogásérzékelők jeleit,
a gyújtási szöget,
az üzemanyagnyomást,
a kipufogógáz-hőmérsékletet,
a turbó és a töltőrendszer működését,
valamint számos nyomaték-, hőmérséklet- és alkatrészvédelmi korlátozást.

A mai BMW motorvezérlők jelentős része ráadásul nyomatékalapú szabályozással működik. Ez azt jelenti, hogy a gázpedál lenyomása nem közvetlenül egy adott fojtószelepállást vagy turbónyomást jelent. A vezérlő először meghatározza a kívánt nyomatékot, majd ennek eléréséhez hangolja össze a töltőnyomást, a gyújtást, a befecskendezést, a vezérlést és számos további paramétert.

Ezért egy megfelelő tuningprogram elkészítése jóval összetettebb annál, mint egyetlen térkép értékeinek megemelése.

Miért van mégis tartalék a gyári motorokban?

A gyári motorvezérlés tervezésekor nem kizárólag a maximális teljesítmény a cél. A gyártónak egyszerre rengeteg követelménynek kell megfelelnie.

Figyelembe kell venni többek között az emissziós előírásokat, a zajszintet, a fogyasztást, a különböző minőségű üzemanyagokat, a szélsőséges hőmérsékleteket, a különböző piacokat, a tartóssági követelményeket és azt is, hogy az autónak akár több százezer kilométeren keresztül üzembiztosan kell működnie.

Emellett ugyanazt vagy nagyon hasonló motorkonstrukciót a gyártó sok esetben több teljesítményszinten is alkalmazza.

Ez különösen a modern turbómotoroknál teremt lehetőséget arra, hogy megfelelő kalibrációval a gyári teljesítménynél jelentősen nagyobb értéket érjünk el – természetesen csak addig, amíg a motor, a turbófeltöltő, az üzemanyagrendszer, a hűtés és a hajtáslánc tartalékai ezt biztonságosan lehetővé teszik.

Szívómotor esetén nincs varázslat

Egy hagyományos, szívó benzinmotornál lényegesen kisebb mozgástér áll rendelkezésre.

Ha a motor már gyárilag megfelelően optimalizált, pusztán szoftveres módosítással általában csak néhány lóerő és néhány Nm nyomaték nyerhető. Bizonyos motoroknál javítható a gázreakció, módosítható a nyomatékfelépítés vagy optimalizálható néhány üzemi tartomány, de látványos teljesítménynövekedést nem érdemes várni.

Ennek egyszerű fizikai oka van: ha nem jut lényegesen több levegő a motorba, nem lehet lényegesen több üzemanyagot sem hatékonyan elégetni.

Komolyabb teljesítménynövekedéshez ezért általában mechanikai módosításokra van szükség, például más vezérműtengelyre, módosított szívó- és kipufogórendszerre, hengerfejmunkára vagy egyéb hardveres beavatkozásra.

A turbómotor teljesen más történet

A turbós benzines és dízelmotoroknál már lényegesen nagyobb lehetőségek állnak rendelkezésre.

A feltöltés miatt megfelelő keretek között növelhető a motorba jutó levegő mennyisége, ezzel együtt pedig az elégethető üzemanyag mennyisége is. Ezért egy turbómotornál már pusztán szoftveres kalibrációval is jelentős teljesítmény- és nyomatéknövekedés érhető el.

A tuning azonban itt sem abból áll, hogy egyszerűen „feljebb vesszük a turbónyomást”. Egymással összhangban kell kezelni többek között:

a kívánt nyomatékot,
a terhelési célértékeket,
a töltőnyomást,
a gyújtási szöget,
a lambdaértékeket,
az üzemanyagnyomást,
a befecskendezési határértékeket,
a turbó szabályozását,
a hővédelmi stratégiákat,
valamint a motor és a hajtáslánc nyomatékkorlátozásait.

Ha ezek közül csak egyetlen területet módosítunk megfelelő összefüggések nélkül, az nem tekinthető professzionális motorvezérlő-kalibrációnak.

Akkor mire jó az OTS tuning?

Az OTS, vagyis Off The Shelf tuning egy előre elkészített kalibráció egy meghatározott motor-, motorvezérlő- és hardverkonfigurációhoz.

Egy komolyan fejlesztett OTS program mögött ugyanúgy lehet rengeteg pados mérés, közúti teszt, adatgyűjtés és finomhangolás. A különbség egyszerűen az, hogy ezt a fejlesztési munkát nem minden egyes autón újra elvégzik, hanem létrehoznak egy olyan kalibrációt, amely az adott konfigurációhoz tartozó, megfelelő műszaki állapotú autókon reprodukálhatóan működik.

Erre tulajdonképpen maga a gyári motorvezérlés is jó példa.

A gyártósorról ugyanazon motor- és vezérlőváltozattal legördülő autók sem kapnak egyenként teljesítménymérő padon elkészített egyedi motorprogramot. Meghatározott hardverkonfigurációhoz meghatározott gyári kalibráció tartozik, miközben maga a motorvezérlés a szenzorok és adaptációs stratégiák segítségével képes bizonyos eltéréseket kezelni.

Ugyanez az alapelv alkalmazható egy megfelelően elkészített OTS tuningnál is.

Ha például ugyanaz a motor, turbófeltöltő, üzemanyagrendszer és motorvezérlő található két megfelelő műszaki állapotú autóban, akkor nincs olyan műszaki törvényszerűség, amely szerint az egyik autón jól működő, megfelelően fejlesztett kalibráció a másikon automatikusan rossz lenne.

A lényeg az autó műszaki állapota

És itt érkezünk el ahhoz a ponthoz, amelyet véleményem szerint sokszor fontosabb lenne hangsúlyozni magánál a teljesítménymérő padnál: tuning előtt meg kell győződni az autó műszaki állapotáról.

Egy motorvezérlő-program nem fogja megjavítani a gyenge gyújtótrafót, az elöregedett gyertyát, a töltőlevegő-szivárgást, a hibás lambdaszondát, a gyengülő magasnyomású szivattyút vagy a már határértéken dolgozó turbófeltöltőt.

Sőt, egy teljesen gyári autón bizonyos hibák hosszú ideig rejtve maradhatnak. A gyári teljesítményszinten még éppen megfelelő alkatrész nagyobb terhelés mellett már nem feltétlenül tudja teljesíteni az elvárt értékeket.

Ezért nálam a tuning egyik legfontosabb része az élő adatos diagnosztika és próbakör.

A motorvezérlőből kiolvasott adatok alapján ellenőrizhető többek között, hogy:

a tényleges töltőnyomás megfelelően követi-e az előírt értéket,
stabil-e az üzemanyagnyomás,
megfelelőek-e a lambdaértékek,
történik-e jelentős gyújtás-visszavétel,
megfelelőek-e a levegőhőmérsékletek,
van-e rendellenes adaptáció,
illetve képes-e a motor stabilan teljesíteni a kért terhelést.

Ha egy megfelelően megválasztott és korábban validált OTS program felírása után eltérés jelentkezik, annak okát ezért nem találgatással kell eldönteni. Logolni kell az autót, meg kell vizsgálni a tényleges és célértékeket, majd ezek alapján megállapítani, hogy műszaki problémáról, üzemanyag- vagy konfigurációs eltérésről, esetleg a kalibráció módosításának szükségességéről van-e szó.

Mikor van valóban szükség egyedi pados hangolásra?

A teljesítménymérő padnak természetesen nagyon fontos szerepe van.

Különösen indokolt az egyedi pados hangolás, ha az autó már nem gyári vagy általánosan használt konfigurációval rendelkezik. Ilyen lehet például:

nagyobb turbófeltöltő,
módosított üzemanyagrendszer,
nagyobb injektor vagy magasnyomású szivattyú,
jelentősen módosított szívó- vagy kipufogórendszer,
alternatív üzemanyag,
egyedi motorépítés,
vagy kifejezetten a rendelkezésre álló hardver maximális kihasználása.

Ilyenkor már nincs feltétlenül olyan előre validált kalibráció, amely pontosan megfelel az adott konfigurációnak. A padon kontrollált körülmények között lehet terhelni a motort, mérni a teljesítményt és a nyomatékot, miközben párhuzamosan elemezhetők a motorvezérlő élő adatai.

Itt válik igazán értékessé az egyedi kalibráció.

Pad vagy OTS? Nem ez a legfontosabb kérdés

A kérdés tehát véleményem szerint nem az, hogy „pados vagy nem pados”, hanem az, hogy milyen minőségű kalibráció kerül az autóra, és azt milyen diagnosztikai ellenőrzés előzi és követi.

Egy rosszul elkészített egyedi program attól még nem lesz jó, hogy teljesítménymérő padon készült.

Ugyanakkor egy több autón, pados és közúti mérésekkel fejlesztett, megfelelően validált OTS kalibráció kiválóan működhet egy azonos konfigurációjú, megfelelő műszaki állapotban lévő autón.

Egy teljesen gyári vagy általános Stage 1/Stage 2 hardverkonfigurációnál ezért az OTS tuning véleményem szerint jó ár-érték arányú és műszakilag is indokolható megoldás.

A legfontosabb azonban minden esetben ugyanaz: a teljesítménynövelést nem a program felírásával kell kezdeni, hanem annak ellenőrzésével, hogy az autó műszakilag alkalmas-e a nagyobb terhelésre.

Teljesítményoptimalizálás felelősen, állapotfelméréssel.

Nézze meg, mit hozhat ki autójából.