Turbinų programavimas, ECU kalibravimas

Šiuolaikiniai turbokompresoriniai varikliai vis dažniau yra valdomi elektroniniu būdu, todėl kyla klausimas – ar pačią turbiną galima programuoti? Nors mechaninės turbinos savaime neturi programinės įrangos, jų darbo parametrai gali būti reguliuojami per variklio valdymo bloką (angl. ECU – Engine Control Unit). Tai reiškia, kad turbinos veikimą galima keisti perprogramuojant variklio valdymo sistemą, keičiant boost slėgio kreives, kuro/oro santykį ir wastegate bei VGT (angl. Variable Geometry Turbocharger) vožtuvų veikimą. Šiame straipsnyje aptarsime, kaip programiškai galima optimizuoti turbokompresoriaus darbą, kokie yra tokio proceso privalumai ir rizikos.

Ar turbinos pačios programuojasi?

Tradiciniai fiksuotos geometrijos turbokompresoriai (angl. Fixed Geometry Turbochargers) nėra programuojami, nes jie veikia mechaniškai, reguliuojami tik wastegate vožtuvo arba solenoidinio slėgio reguliatoriaus pagalba. Tačiau modernūs turbokompresoriai, tokie kaip kintamos geometrijos turbinos (angl. Variable Geometry Turbochargers, VGT arba VTG), dažnai turi elektroninius aktuatorius, kuriuos valdo ECU. Tokiais atvejais galima atlikti turbinos veikimo optimizavimą per programinę įrangą.

Kaip reguliuojamas turbinos darbas per ECU?

Turbokompresoriaus veikimą lemia keli pagrindiniai parametrai, kurie gali būti keičiamas per ECU remap ar chip tuning procedūras:

• Boost slėgio kreivės – galima padidinti arba sumažinti suspaudžiamo oro slėgį, tačiau svarbu neviršyti saugių variklio ribų.
• Wastegate vožtuvo reguliavimas – galima pakeisti slėgio ribas, ties kuriomis vožtuvas atsidaro, kad išvengtų per didelio slėgio kaupimosi.
• Variable Geometry Turbo (VGT) valdymas – keičiant elektroninio aktuatoriaus nustatymus, galima optimizuoti turbinos reakciją skirtinguose sūkių diapazonuose.
• Kuro/oro santykis – tinkamai suderinus šiuos parametrus galima išvengti variklio detonacijos ir per didelio išmetamųjų dujų temperatūros kilimo.
• N75 solenoido valdymas – tai komponentas, reguliuojantis vakuumo ir slėgio balansą tarp turbinos wastegate ir ECU valdymo.

ECU perprogramavimo privalumai

Tinkamai atliktas ECU tuningas gali suteikti šiuos privalumus:

• Didesnė variklio galia – padidinus turbinos darbinį slėgį, variklis gali generuoti daugiau galios.
• Mažesnis turbolagas – optimizuojant VGT valdymą, galima pasiekti greitesnę turbinos reakciją.
• Efektyvesnis kuro degimas – optimizuotas kuro ir oro mišinys gali padidinti variklio ekonomiškumą.
• Galimybė pritaikyti tiuninguotas dalis – keičiant turbokompresorių į didesnį modelį, reikalingas ECU perprogramavimas, kad sistema tinkamai veiktų.

Galimos rizikos ir problemos

Nepaisant galimų privalumų, netinkamas turbinos valdymo parametrų keitimas gali sukelti rimtų problemų:

• Per didelis boost slėgis – gali sukelti turbinos sparnuotės ar veleno lūžį.
• Pernelyg liesas kuro/oro mišinys – padidėja išmetamųjų dujų temperatūra, o tai gali pažeisti variklio vožtuvus ir stūmoklius.
• Perkaitimo problema – didesnis slėgis generuoja daugiau šilumos, todėl gali būti pažeistas interkuleris arba alyvos aušinimo sistema.
• Garantijos netekimas – gamintojai dažniausiai neleidžia keisti ECU programinės įrangos, todėl gali būti anuliuota variklio garantija.
• Emisijų normų pažeidimas – netinkamas perprogramavimas gali padidinti NOx ir kietųjų dalelių emisijas, dėl ko automobilis gali neatitikti techninės apžiūros reikalavimų.

Dažniausios klaidos, daromos perprogramuojant turbokompresorių

Neprofesionaliai atliekamas ECU tuningas gali sukelti rimtų problemų. Dažniausios klaidos:

• Pernelyg agresyvus slėgio didinimas – nesuderinus su variklio mechaninėmis galimybėmis, gali greitai atsirasti turbinos gedimai.
• Nekokybiški tuning failai – kai kurie nepatyrę programuotojai naudoja „generinius“ ECU failus, kurie nėra tinkamai pritaikyti konkrečiam varikliui.
• Nesuoptimizuota degalų tiekimo sistema – per daug slėgio be atitinkamai padidinto kuro tiekimo gali sukelti variklio perkaitimą ir detonaciją.
• Ignoruojamas išmetimo sistemos pralaidumas – padidinus turbinos slėgį be tinkamo išmetimo vamzdžių atnaujinimo, gali kilti per didelis priešslėgis.

Ar verta programuoti turbokompresorių?

ECU tuningas yra efektyvus būdas optimizuoti turbokompresoriaus veikimą, tačiau jis reikalauja profesionalumo ir tinkamos įrangos. Elektroniniu būdu galima valdyti boost slėgį, VGT aktuatorius, kuro/oro santykį bei turbinos reakciją į apkrovas. Tačiau netinkamai atliktas perprogramavimas gali sukelti mechaninius gedimus, variklio perkaitimą ar net visišką turbokompresoriaus gedimą. Todėl prieš atliekant bet kokius pakeitimus būtina kreiptis į patyrusius specialistus ir naudoti tik profesionalią programinę įrangą.