Скутер Дайджест. Журнал о скутерах и людях

Как обмануть инжектор

Версия для печати

Перед тем как серийно выйти за ворота фабрики и отправиться в мотосалон, каждая новая модель мотоцикла проводит много месяцев на беговых барабанах, полигонах, треках и просто дорогах в процессе доводки до ума. И если с настройками подвески всё можно решить достаточно быстро, то «вылизывание» карты впрыска занимает очень много времени.

Базовая карта основывается на двух параметрах - текущих оборотах коленвала и степени открытия дроссельных заслонок. Также учитывается масса других параметров, как то: скорость мотоцикла, атмосферное давление, разряжение во впускном тракте, давление в коробке воздушного фильтра, температура мотора, температура окружающего воздуха, номер включённой передачи, показания лямбда-зонда, датчика детонации и т. д. Они, как правило, в соответствии с алгоритмами работы блока управления, являются только коррекциями к базовым величинам топливоподачи из главной топливной карты.
Чтобы все эти данные систематизировать, чётко описать математически, разработать алгоритмы и схемотехнику, залить в «мозг» реального мотоцикла и настроить так, чтобы оптимальный состав смеси был на любых оборотах, скоростях и степенях открытия «газа», требуются тысячи человеко-часов тяжёлого и монотонного труда. Именно поэтому заводская прошивка в ECU (Engine Control Unit - компьютер мотоцикла, его мозги) - это тайна за семью печатями, подпиской о неразглашении и устным обязательством о непременном харакири. Ни один разработчик или производитель никогда не выложит её в свободный доступ в дезассемблированном виде, тем более с комментариями, какая часть кода за что отвечает. Именно поэтому самый простой с виду путь - внести поправку в заводскую карту впрыска для её оптимизации под изменившиеся условия (навешанный тюнинг, установленная турбина или расточенный мотор) к сожалению, невозможен. Хочу отметить, что тысячи часов, потраченных инженерами и электронщиками при доводке мотоцикла, были потрачены не зря. На данный момент результаты их трудов (по крайней мере, в отношении спортбайков) можно назвать идеальными.
Даже очень опытным тюнингерам-стендистам мало что удастся улучшить в стандартном мотоцикле, просто «вправляя ему мозги». Тут испортить гораздо проще, чем сделать лучше. Тем не менее, спрос на настройку штатного мотоцикла на стенде, как ни странно, существует, и люди готовы платить, хотя, повторюсь, сколь-нибудь разумной целесообразности в настройке серийного мотоцикла, уже настроенного японцами, трудно себе представить. Ситуация в корне меняется, если происходят изменения в «железе». Установка слипона или полного выпуска, удаление мощностного клапана и катализатора, установка воздушного фильтра нулевого сопротивления, удаление рестрикторов на впуске, изменения эйрбокса, увеличение степени сжатия, увеличение объёма мотора - при выборе любого их этих пунктов надо корректировать величину топливоподачи, потому что в этом случае возникают изменения коэффициента наполнения двигателя воздухом относительно прежних величин. Именно на эти прежние величины и настроена топливоподача в штатном блоке управления, и теперь она уже вовсе не будет оптимальна. Ситуация осложняется тем, что смесь не просто становится бедной или богатой во всём диапазоне работы мотора. Изменения носят знакопеременный характер. То есть в разных областях оборотов и нагрузок ситуация может быть совершенно разная. Например, на малых оборотах смесь станет бедной, затем, с ростом оборотов, станет богатой, а при дальнейшем росте оборотов к красной зоне тахометра опять бедной. В общем, варианты могут быть совершенно разные, всё зависит от того, как ваше новое железо повлияло на наполнение мотора воздухом в каждой конкретной области работы двигателя.
Вполне возможно, что при замене только слипона состав смеси изменится незначительно, и ничего радикально менять не придётся, но как минимум убедиться в этом, проверив на стенде с газоанализатором, надо. Здесь всё зависит от конкретного мотоцикла, ведь на некоторых аппаратах (например, Suzuki GSXR 1000 k5/k6) замена задней части глушителя на тюнинговую заодно лишает мотоцикл и заслонки на выхлопе, которая снимается вместе со штатной банкой. А это уже серьёзный повод для тонкой настройки. Ещё раз отмечу, что бытует мнение, будто при установке «спортивного рычала» смесь непременно обязана стать одинаково (и очень сильно) бедной во всём диапазоне работы мотора, и её надо срочно и щедро обогатить. Это не совсем верно. Очень часто бывает, что она обедняется лишь в зоне высоких оборотов и нагрузок, а в середине шкалы тахометра, наоборот, становится богатой. Но середина шкалы - это как раз то место, где при гражданской эксплуатации стрелка проводит наибольшее количество времени. И «забогатив» состав смеси во всём диапазоне оборотов, вы получите не просто богатую, а супербогатую смесь именно в той области, где мотор работает при езде на дальние расстояния. Для мотора это не менее вредно, чем бедная смесь. При богатой смеси излишки топлива смывают масляную плёнку со стенок цилиндра, идёт повышенный его износ, сажа от не полностью сгоревшего бензина попадает в масло, загрязняя его, ухудшая смазывающие свойства и меняя уровень кислотности, что приводит к коррозии внутренностей мотора. Глушители покрываются изнутри чёрной сажей, при перегазовках мотоцикл может дымить и стрелять языками пламени, и, наконец, происходит совершенно нецелесообразное исчезновение бензина из топливного бака! Давайте также опишем ужасы бедной смеси, чтобы заранее знать, что можно получить от тюнинга впуска-выпуска без корректировки подачи топлива. При бедном составе смеси растёт температура в цилиндре, в области больших нагрузок это приводит к оплавлению центрального электрода свечи, прогоранию выпускных клапанов, прогоранию днищ поршней, оплавленным катализаторам и подгоранию пластика, находящегося рядом с выхлопной системой. Про грамотную настройку впрыска мы расскажем в следующем номере, здесь мы рассмотрим только «колхозные» варианты, с помощью которых можно недорого вмешаться в состав смеси. Изо всех параметров, которые являются основой для выбора длительности открытия форсунки в данный момент времени, сразу ЗАБУДЕМ о частоте вращения коленвала. Тут ничего «подшаманить» не получится, потому что к ней жёстко привязан алгоритм расчёта углов зажигания. Если мы исказим информацию об импульсах с датчика положения коленвала, двигатель просто откажется заводиться. Данные от остальных датчиков можно немного исказить, чтобы добиться требуемого результата. Итак, приступим.

GPS (GEAR POSITION SENSOR) - ДАТЧИК ВКЛЮЧЁННОЙ ПЕРЕДАЧИ

На показания этого датчика часто опираются алгоритмы ограничения скорости у мотоциклов Suzuki. На пожилых внутрияпонских TL1000S/R и GSXR750-SRAD (с ограничением скорости на рубеже 180 км/ч), а также на свежих Hayabusa (с ограничителем на 290 км/ч) применяемая схема одинакова - если вы находитесь на пятой или шестой передаче, то мотор не раскручивается до красной зоны. На том же TL (и не только на нём, ещё, к примеру, КТМ серии 690) есть ещё один ограничитель - на первой и второй передаче для предотвращения переворота на спину при резком открытии «газа» мощность тоже ограничена. Датчик включённой передачи - это шаговый резистор, у которого просто ступенчато меняется сопротивление в зависимости от выбранной передачи. Можно купить обманку на eBay, а можно просто отсоединить разъём, замерять сопротивление при включённой третьей передаче и впаять такое сопротивление в хвост, идущий к «мозгам». Мотоцикл будет уверен, что постоянно включена «третья», и рестриктор не будет задействоваться. На КТМ достаточно просто перекусить пару проводов, ничего не впаивая взамен.

TPS (THROTTLE POSITION SENSOR) -ДАТЧИК ОТКРЫТИЯ ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ

Если заставить мозг думать, что «газ» открыт немного сильнее, чем есть на самом деле, можно немного обогатить состав смеси во всём диапазоне оборотов. Как это сделать? Можно ослабить крепление датчика и немного провернуть его на валу навстречу его вращению при открытии «газа». Если «ушки» его крепления не позволяют этого сделать, то немного их распилить. Вот только перед этой деструктивной операцией надо понять, насколько умна ваша система впрыска, и удастся ли её вообще обмануть. Многие системы проводят самодиагностику при включении зажигания, в которую, в том числе, входит и калибровка датчика открытия заслонки. Тут уж вращай, не вращай, а система адаптируется под вашу партизанскую хитрость и будет работать по-своему. Есть один мотоцикл, вмешательство в который с этой стороны необходимо - Honda CBR1000RR 08-09. Там при значениях TPS от 0 до 90% открытия всё работает адекватно, а при превышении порога 90 % система уменьшает угол опережения зажигания в области высоких оборотов (относительно оптимальных значений этого угла опережения), и мощность ощутимо падает. Поэтому обманка, которая ставится в разрыв цепи датчика, и транслирует сквозь себя неизменённые данные до 90% открытия, а при ещё большем откручивании «газа» продолжает рапортовать мозгам только про 90 % открытия, что позволяет сделать мотоцикл «полносильным». Из минусов -обеднённые верха. Компьютер «думает», что дроссельная заслонка открыта не полностью, а только на 9/10 хода, и подаёт немного меньше топлива, чем в действительности в данный момент надо.

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

Если занизить показания датчика температуры двигателя (или сильно занизить показания датчика окружающего воздуха), то компьютер немного обогатит смесь. Например, искажение показаний датчика температуры воздуха в сторону понижения температуры на 10°С даёт обогащение примерно 2-3%. Чипы-обманки для этого можно найти на eBay. Обычно стоимость их лежит в пределах $30. Ставятся они в разрыв цепи датчика температуры воздуха (он находится в коробке воздушного фильтра и похож на белый пластиковый конус высотой 2 см) и выдают «мозгам» откорректированный сигнал. Ставил я себе такой на Honda VTR1000R-SP2 - разницы в поведении мотоцикла с ним и без него не заметил, если честно. Основная беда такой обманки, равно как и всех остальных, рассматриваемых в данной статье, - это их эквидистантное влияние на график состава смеси. График изменяется (сдвигается целиком по оси в сторону обогащения) во всём диапазоне оборотов, что нельзя считать настройкой. Это, скорее, можно расценить как грубое неандертальское вмешательство в работу тонко настроенного сложного механизма.

MAP (MANIFOLD AIR PRESSURE SENSOR) -ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Сказав компьютеру, что давление окружающего воздуха повысилось, можно заставить его внести плюсовые коррективы в количество подаваемого топлива. Как и в случае с температурой, обманка ставится в разрыв цепи датчика и корректирует его показания, и так же поправка в карту впрыска будет внесена на весь диапазон оборотов при любых положениях дроссельной заслонки. Датчик давления воздуха обычно находится под седлом мотоцикла, но прослеживается свежая тенденция его перемещения в коробку воздушного фильтра, чтобы компенсировать явление инерционного наддува, возникающего на высоких скоростях движения мотоцикла, опираясь на его реальные показания, а не просто вводя заложенную на заводе поправку в зависимости от показания датчика скорости мотоцикла.

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА

Установив регулируемый клапан давления топлива в магистрали от топливной рейки обратно в бак взамен штатного, можно поднять давление топлива в рейке, и за тот же промежуток времени, пока открыта топливная форсунка, она «впрыснет» больше топлива в цилиндр. Обычно к таким ухищрениям прибегают, когда начинает не хватать топлива даже при полностью открытых топливных форсунках. Такое происходит при наддутии мотора - установке компрессора или турбины. Без глобального вмешательства в мотор прибегать к изменениям в систему подачи топлива не надо.

УДАЛЕНИЯ ЛЯМБДА-ЗОНДА

Все изменения показаний, которые вы исказите на пути к ECU, могут быть скомпенсированы и откорректированы при помощи штатного лямбда-зонда. Он даст знать «мозгу», что его обманывают, и надо принимать меры. На самом деле, идеальный (стехиометрический) состав смеси приходится очень точно поддерживать только для эффективной работы катализатора, чтобы полнее нейтрализовать вредные выбросы в атмосферу. Именно для ОЧЕНЬ точного дозирования топлива и быстрой компенсации малейших отклонений устанавливается этот самый лямбда-зонд. Ведь сам по себе стехиометрический состав смеси вовсе не идеален для эксплуатации мотоцикла как такового. Например, максимальная топливная экономичность достигается при работе мотора на несколько обеднённой смеси, а максимальная мощность достигается при подаче несколько обогащенной смеси. Поэтому нередко поставщики тюнингового выхлопа сразу дают в комплекте с выхлопом такую обманку наличия лямбда-зонда, ведь катализатора больше нет.
Но, тем не менее, мой совет - не поленитесь, вварите гайку в патрубок и установите штатный лямбда-зонд, если вы при всех своих изменениях по железу так ничего и не сделали с электроникой. Ведь её алгоритмы по-прежнему подразумевают подачу того количества топлива, которое будет оптимальным для стандартного железа, а для вашего варианта уже требуется совсем другое его количество. Таким образом, при наличии штатного зонда электроника как минимум попытается адаптировать топливоподачу для получения стехиометрического состава. Правда, работает всё это лямбда-регулирование только в области небольших оборотов и нагрузок, где допустима работа двигателя на стехиометрической смеси. Начиная примерно с 6000 об/мин, и/или если дроссельные заслонки открыты более чем 45-50 %, блок управления отключает алгоритм обратной связи по лямбда-зонду, и топливоподача происходит только в соответствии с его внутренними топливными картами. (В этой области зонд уже не поможет блоку адаптироваться под изменённое вами железо). Сделано так потому, что в области больших нагрузок нужен строго обогащённый состав во избежание появления слишком высоких температур в камере сгорания.
При обогащенном составе смеси с лямбда-зонда невозможно получить сколько-нибудь разумную информацию. Он просто начинает генерировать напряжение порядка 0, 7-0, 9 вольта, которое довольно сильно зависит от температуры. В этой области никаких явно выраженных переходов напряжения, говорящих о правильном составе смеси, у зонда нет, в качестве датчика он становится просто бесполезным и перестаёт анализироваться блоком управления. А вот в области стехиометрического состава смеси зонд крайне чувствителен. При малейшем отклонении состава смеси в сторону обогащения происходит резкий, скачкообразный переход генерируемого зондом напряжения с низкого уровня на высокий. И, наоборот, при малейшем отклонении состава смеси от стехиометрического в сторону обеднения происходит резкий переход с высокого уровня напряжения на низкий. Опираясь именно на эти скачки напряжения, блок управления постоянно небольшими шагами либо добавляет, либо убавляет подачу топлива. Таким образом, состав смеси постоянно находится в пределах очень узкой зоны, центр которой и есть стехиометрия. Надеюсь, я вам доказал, что наличие штатного лямбда-зонда всё же не повредит. Хороший сварщик с аргоном приварит вам гайку в трубу за 10 минут хоть к титановому коллектору, хоть к коллектору из нержавейки. Эта самая гайка также очень сократит время настройки электроники на стенде, если вы туда соберётесь поехать. Там в неё вкрутят специальный (широкополосный) лямбда-сенсор, позволяющий в комплексе с электроникой управления моторным стендом автоматизировать настройку блока управления двигателя и сделать её оптимальной и в области малых, и в области больших нагрузок. Только после такой настройки штатный лямбда-зонд можно будет убрать без зазрения совести ввиду его полной ненадобности.

ПРИБОР ДЛЯ КОРРЕКЦИИ МОЗГА

Для некоторых мотоциклов (впрысковые Suzuki, начиная с 1997 года, Honda VTR-SP, Yamaha R7) существуют внешние приборы, которые позволяют подключиться к специальному разъёму в проводке мотоцикла и немного подправить заводскую карту впрыска, внеся изменения в штатную прошивку. Вмешательство это не отличается богатством настроек - коррекция количества топлива вносится для нескольких положений открытия дроссельных заслонок (от 0 % до 100 % с шагом 20-25 %) и не привязано к текущим оборотам мотора. В принципе, глобальные отклонения состава смеси от идеального так выправить можно, но точно настроить мотор - нет. Тем не менее, как вариант для компенсации изменений при установке гоночных выхлопа и воздушного фильтра при гражданской эксплуатации - вариант идеальный. Эта статья была посвящена теме «что сделать можно, но не нужно», скорее, в общеобразовательных целях, чем в качестве руководства к действию (кроме последнего пункта про Suzuki). Чтобы вы спокойнее относились к рассказам о чудо-чипах, добавляющих 20 % мощности или экономящих два литра бензина на каждые 100 км пути. А вот о том «что сделать можно и нужно», мы напишем в следующем номере. Будем вдаваться в тайны нейрохирургии, расскажем о частичной амнезии, лоботомии, дополнительном и донорском мозге. Не пропустите - будет интересно.
Редакция выражает благодарность тюнинг-ателье Multipass-moto за помощь в подготовке материала.