Что такое топливная карта в машине

ECU: управление впрыском топлива, топливные карты

Безусловно, положение дроссельной заслонки и абсолютное давление во впускном коллекторе являются определяющими факторами дозировки топлива, вернее его количества. А вот за качество смеси, за пропорцию воздуха с топливом отвечают другие факторы.

Дело в том, что в реальных условиях кроме объема топливно-воздушной смеси компьютеру ECU необходимо динамически изменять соотношение воздуха к топливу в зависимости от режима работы двигателя и его оборотов.

Соотношение воздуха к топливу обычно обозначают аббревиатурой AFR (air to fuel ratio). Самым оптимальным соотношением воздуха к топливу считается когда к 14.7 части воздуха подается 1 часть топлива, т.е AFR =14.7:1. Если соотношение меняется в сторону увеличения топлива, то смесь называют богатой. Если соотношение меняется в сторону уменьшения топлива, то смесь называют бедной. Например, 12.5:1 – богатая смесь, а 15.9:1 – бедная.

Но для чего нужно менять AFR, если отношение 14.7:1 является оптимальным? Потому, что оптимальным оно является больше с экологической точки зрения и только в некоторых режимах работы двигателя. Для других режимов мотора данная пропорция станет далеко не оптимальной. Например, для ускорения требуется более богатая смесь, а при спокойной крейсерской езде наоборот будет достаточно бедной смеси. Чтобы понять, как режим работы двигателя влияет на AFR рассмотрим каждый из них отдельно.

Запуск двигателя. В этом режиме для облегчения запуска ECU «богатит» смесь. AFR варьируется в среднем от 2:1 до 12:1. Показания лямбды компьютером не учитываются.

Прогрев двигателя. По мере роста температуры двигателя, которую ECU определяет с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости показатель AFR изменяется в сторону обеднения, т.е количество топлива относительно воздуха уменьшается. Показания лямбды до полного прогрева также не учитываются.

Холостой ход. При условии, что двигатель прогрет AFR на холостых оборотах максимально приближен к стехиометрическому, т.е. равняется 14.7:1.

Движение с постоянной скоростью, плавное увеличение скорости. AFR варьируется в пределах от 14.5:1 до 15.9:1, т.е. смесь бедная. Даже если обороты двигателя являются высокими, но педаль газа нажата не больше чем на половину — показатель AFR останется в тех же пределах. При данной нагрузке в приготовление смеси вмешивается лямбда зонд, т.е. двигатель начинает работать в режиме closed loop (замкнутый контур).

Резкое ускорение. Как только педаль газа упираем в пол и дроссельная заслонка полностью открывается компьютер переходит на смесь, которая обеспечивает максимальную мощность, при этом показания лямбда зонда не учитываются, а AFR варьируется от 11.9:1 до 12:1, т.е смесь богатится.

Торможение двигателем. При торможении двигателем, когда включена передача, а дроссель полностью закрыт (педаль газа не нажата), ECU сильно беднит смесь. Именно поэтому тормозить двигателем или подкатывать к светофору на передаче считается экономичнее, чем езда накатом на «нейтралке».

Теперь вам должно быть понятно, что для каждого режима работы мотора есть свое оптимальное значение AFR. Какое именно значение AFR необходимо определяет ECU, основываясь на данных о нагрузке и оборотах двигателя. ECU определяет степень нагрузки на двигатель по показаниям MAP-сенсора. т.е значение абсолютного давления во впускном коллекторе является показателем степени нагрузки на двигатель.

Чтобы лучше понять работу MAP-сенсора и ее взаимосвязи с нагрузкой поговорим подробнее о давлении. Базовым давлением считается атмосферное и его значение зависит от высоты над уровнем моря. На уровне моря оно равняется 1 атмосфере (1 атм.), что примерно равняется одному бару (1 Bar). Давление ниже атмосферного называется разрежением или вакуумом. Например, если высасывать воздух с пластиковой бутылки в ней создается разрежение, вакуум. Давление, которое больше атмосферного называется избыточным.
Давление во впускном коллекторе атмосферного двигателя всегда будет меньше атмосферного давления, т.е. всегда будет присутствовать разрежение (вакуум). Разряжение создается в момент, когда открываются впускные клапана, а поршень в цилиндре движется вниз, к низшей мертвой точке. Двигаясь вниз поршень всасывает смесь через впускные порты из впускного коллектора, тем самым создавая там разрежение (вспоминаем пример с пластиковой бутылкой). Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем меньше сил противодействия при всасывании воздуха, тем меньше разрежения во впускном коллекторе (давление ближе к атмосферному). Вакуум наибольший на холостом ходу и падает во время ускорения и при полностью открытой дроссельной заслонке. Т.е. при полностью открытой дроссельной заслонке давление в выпускном коллекторе максимально близко к атмосферному.

В случае с турбированным двигателем, когда воздух в коллектор нагнетается принудительно давление во впускном коллекторе при высоких нагрузках может быть больше атмосферного, т.е присутствует избыточное давление. В этом случае воздух не всасывается а заталкивается под давлением. Избыточное давление часто заменяется словом «буст» от англ слова boost (наддув).

Вернемся к вопросу о зависимости показателя AFR от оборотов и нагрузки на двигатель. Мы выяснили, что при увеличении нагрузки на двигатель смесь должна обогащаться. И наоборот – при снижении нагрузки бедниться. Также качество смеси зависит и от количества оборотов двигателя. На высоких оборотах смесь должна немного богаче, т.е. больше топлива по отношению к воздуху.

Исходя из вышеизложенного можно сказать, что основополагающими факторами определения соотношения топлива к воздуху являются абсолютное давление во впускном коллекторе и количество оборотов.

ТОПЛИВНЫЕ КАРТЫ
По сути показатель AFR компьютер регулирует количеством подаваемого топлива на единицу воздуха. Т.е когда нужна богатая смесь ECU «льет» больше и наоборот. Непосредственную работу по дозировке топлива выполняют форсунки. Чем длиннее электрический импульс ECU подает на форсунку, чтобы последняя открылась и чем выше давление в топливной системе тем больше топлива попадет в топливно-воздушную смесь. Вместе с этим время открытого состояния форсунки ограничено временем, при котором открыты впускные клапана. А длительность открытия впускных клапанов имеет прямую зависимость от оборотов коленчатого вала — чем быстрее вал крутится, тем меньше клапана открыты. Например, при 8500 оборотах длительность открытия впускных клапанов составляет около 14 мс.

На деле получается, что время открытого состояния форсунки и определяет качество смеси (показатель AFR). Но откуда ECU узнает как долго форсунка должна быть открыта? Из топливных карт.

Топливная карта это некая таблица, к которой обращается ECU после того как получил данные от датчиков о степени нагрузки на двигатель и его оборотах. Топливная карта зашита в микропроцессоре ECU. Чтобы лучше понять как это работает представим обычный график с осью Y по вертикали и X по горизонтали. Значения вдоль оси Y обозначают обороты двигателя, а значения по оси X – нагрузку на двигатель, выраженную абсолютным давлением во впускном коллекторе.

После определения степени нагрузки на двигатель и его оборотов ECU обращается к топливной карте и считывает с нее значение длительности электрического импульса на форсунку. Значение, которое соответствует текущей степени нагрузки на двигатель и его оборотам. Для каждой из множества возможных комбинаций обороты/нагрузка в топливной карте есть конкретное значение длительности электрического импульса. ECU обращается к топливным картам в режимах когда показания лямбда зонда не учитываются. Т.е. в спокойных режимах экспулатации за AFR отвечает лямбда-зонд, а в «боевых» режимах ECU обращается к топливным картам.


*Это скриншот вывода топливной карты из программы S-manager от Hondata — производителя программируемых ECU для Honda. Для удобства корректировки топливных карт программа в качестве значения показывает не длительность импульса, а количество подаваемого топлива в мл, но суть не меняется.
Обратите внимание на данные таблицы. Те ячейки, которые соответствуют низкой нагрузке и низким оборотам содержат минимальные значения. И наоборот – ячейки, которые соответствуют высокой нагрузке и высоким оборотам имеют высокие значения.

Колонки таблицы можно условно отнести к режимам работы двигателя. Первая колонка предназначена для холостых оборотов. Значения из колонок 2 — 6 ECU использует при крейсерском, спокойном режиме езды, когда дроссель открывается не более чем на 50%. Колонки 7-10 используются при резком ускорении.

ЧИП ТЮНИНГ
Пользуясь случаем, хочу сказать пару слов о чип-тюнинге. Конечно, эта интересная тема заслуживает отдельной статьи, но поскольку процесс чиповки тесно связан с топливной системой было бы не правильно не упомянуть о ней.

В двух словах чип-тюнинг можно определить как процедуру изменения параметров работы двигателя, которые зашиты в микрочип/процессор ECU. Таких параметров множество. В качестве примера можно привести сдвиг отсечки по оборотам, снятие ограничения скорости, корректировка карт зажигания и, конечно же, топливных карт.

Справедливости ради отметим, что корректировка топливных карт дает наибольший эффект и в большинстве случаев чип-тюнинг ограничивается именно этим. На автомобилях в «стоковом» исполнении при чип-тюнинге задействуют резервные возможности мотора, корректируя топливные карты в сторону обогащения смеси, жертвуя при этом экологическим аспектом. Эффект на «стоке» от чиповки крайне низок, по крайне мере на Хондах и часто не оправдывает денежные вложения.


Наоборот, после тюнинга «железа» чиповка может дать ощутимый результат. Например, после замены стандартных распредвалов на более «злые» рекомендуется править топливные карты. После турбирования атмосферного двигателя чип-тюнинг просто необходим, т.к. без него эффект от установки турбины будет стремиться к нулю, не говоря уже о ресурсе мотора.

Среди множества достоинств у чип-тюнинга есть пара недостатков. Во-первых, стоимость данной услуги отбивает желание если не большинства, то, по крайней мере, половины интересовавшихся. К примеру, чип-тюнинг моего Honda Civic оценили в 420 евро. Конечно, цена может сильно отличатся в зависимости от марки автомобиля и его года выпуска.

Второй момент — у большинства автопроизводителей, в частности у Honda, микрочип в ECU непрограммируемый. Поэтому, чтобы провести непосредственно саму процедуру чип-тюнинга первое, что необходимо сделать – заменить заводской микрочип на программируемый. Например, всем известный Hondata для Хонд. Кстати, именно этот момент является частичным обоснованием высокой стоимости услуг чип-тюнинга.

Что такое топливная карта. Чип-тюнинг

Электронное управление впрыском топлива открыло массу возможностей для увеличения КПД двигателя, не прибегая к конструктивным изменениям силового агрегата. Я расскажу в этой статье о том, как работает блок управления двигателем, а именно дозирует топливо в режиме реального времени. Для понимания чип-тюнинга нужно углубиться в теорию смесеобразования. Для подачи необходимого количество бензина, ЭБУ собирает информацию от ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки), ДАД (датчик абсолютного давления)(или ДМРВ или датчик массового расхода воздуха). ЭБУ обеспечивает своевременный впрыск топлива. В зависимости от оборотов агрегата, либо в каком режиме работает силовой агрегат, корректируется количество бензина к воздуху. Далее количество бензина к воздуху я буду называть AFR (air to fuel ratio). Известно, что идеальное соотношение AFR, это 14.7:1 (воздух: топливо). Итак, если бензина больше, это называется — богатая смесь, наоборот же — обедненная. В цифрах это выглядит так:

• 4:1 богатая;
• 8:1 бедная.

О режимах ЭБУ ДВС

Запуск агрегата

Если вы имели дело с карбюраторным двигателем, то знаете, что для легкого пуска мотора нужно вытянуть подсос, благодаря чему в цилиндры подается обогащенная смесь. В инжекторном моторе ЭБУ при запуске также делает обогащенную смесь, которая может от 2:1 к 12:1. Кстати, датчик кислорода в данном режиме работает вхолостую.

Прогрев

Холостой ход

Постепенный разгон или стабильная скорость движения

Режим резкого разгона

Торможение двигателем

Кстати, под каждый режим работы подобрано идеальный AFR с точки зрения КПД и экономичности. Расскажу о датчике, на показания которого опирается ЭБУ при выборе режима.

МАР-сенсор

Большинство современных автомобилей в системе впуска оснащены МАР-сенсором. Благодаря ему вычисляется уровень нагрузки силового агрегата. Датчик вычисляет давление в ресивере, где передает сигнал с информацией на ЭБУ. Работа датчика основывается на взаимосвязи давления в ресивере и нагрузки на ДВС. Единица измерения — атмосферное давление, показатель зависящий от высоты над уровнем моря. Уровень моря это 1 атмосфера, либо 1.01 Бар. Если давление ниже атмосферного, то это разрежение (вакуум). Все, что выше — избыточное.

Давление в ресивере обычного бензинового мотора без турбокомпрессора будет ниже атмосферного, а значит создается разряжение, а именно в момент впуска, когда открываются впускные клапана, а поршень, всасыванием и создает тот самый вакуум.

При полном открытии дросселя давление в ресивере около 1 Бар, то есть разряжение практически отсутствует. А пик вакуума достигается при закрытом дросселе на ХХ.

Турбированные моторы работают немного по другому принципу: здесь турбина создает избыточное давление, намного выше атмосферного. А теперь о топливных картах.

Топливная карта

Основываясь на показателя AFR блок управления определяет нужный состав смеси. Дозируется бензин или дизель форсунками. ЭБУ также управляет временем открытия таковых и длительностью впрыска. Время впрыска определяется временем открытия впускных клапанов. Определяется скоростью оборотов двигателя и длительность открывания клапанов — выше обороты — короче время открытия клапанов. Собирая информацию от датчиков ЭБУ обращается к показателям топливной карты. Она состоит из графика, где есть ось X,Y. Ось Y — это обороты двигателя, а X отображает нагрузку на мотор. Получая информацию от МАР-сенсора о нагрузке, ЭБУ берет информацию у топливной карты, в каком соотношении подать топливно-воздушную смесь.

Простыми словами: на каждый вид нагрузки существует запрограммированное значение длительности и времени открытия форсунки.

Коррекция

Чип-тюнинг

Корректировать угол зажигания, делая его более острым, лучше всего вместе с заменой распредвалов с более широкой фазой и высоким подъемом клапана, но есть риск возникновения детонации. Если на двигателе устанавливаются иные распредвалы, увеличенная дроссельная заслонка, иной впускной коллектор, форсунки с увеличенной пропускной способностью — здесь в любом случае нужно перепрошивать блок управления двигателем.

Нужен ли чип-тюнинг?

Чип-тюнинг позволяет сдвинуть пик крутящего момента ниже, чтобы улучшить динамику разгона. Еще это позволяет намного реже пользоваться пониженной передачей. Цель вмешательства в стандартную прошивку — увеличение мощности и сохранение топливной экономичности. Идеальный исход чип-тюнинга — прирост мощности и крутящего момента, а также достаточный момент на холостых оборотах для резкого старта. Главное — ресурс двигателя не должен сократиться.

“Чиповка” подразумевает настройку топливной карты и углов зажигания. Список оборудования для данной операции:

• исправный двигатель;
• исправные датчики;
• даталог;
• настраиваемый ЭБУ;
• эмулятор памяти;
• датчик кислорода.

Как производится чип-тюнинг

К исправному двигателю подключается датчик температуры выхлопа, определяющий правильную работу системы зажигания. Датчик детонации поможет определить обедненную смесь, которая может оказаться разрушительной для двигателя. Далее подключается ноутбук к ЭБУ, задействуется даталог и записывается основная карта до 1 Атм. Далее проводятся тесты в различных режимах, а в лог записывается показатели датчиков. Если возникает детонация, то срочно нужно остановить машину и скорректировать смесь в сторону обогащения. Начинать настройку нужно с холостых оборотов. Главное правило настройки: чем выше нагрузка — тем богаче смесь, а угол зажигания раньше.

Как оказалось, что топливная карта необходима стабильной работе мотора. Чип-тюнинг является способом коррекции топливных карт, на которые опирается ЭБУ. Стоит ли “чиповать” двигатель? Только в том случае, если это никак не влияет на эластичность работы мотора, а также его ресурса.

Топливные карты и чип-тюнинг

Общая тема, затрагивающая топливно-воздушную систему, её устройство, ключевые элементы, принципы работы и тюнинг, будет раскрыта не полностью без подробного рассмотрения вопроса о топливных картах.

Стоит начать с того, что между топливом, оборотами и нагрузкой на силовую установку существуют устойчивые взаимосвязи. По указанному вопросу имеется достаточно большое количество информации, которой мы и поделимся с нашими читателями в ходе раскрытия темы данной статьи. Речь пойдет о том, каким образом ЭБУ (ECU) обеспечивает дозирование топлива в реальных условиях работы силового агрегата автомобиля.

Основополагающими факторами, которые отвечают за дозировку нужного количества топлива, являются положение дроссельной заслонки и показатель абсолютного давления во впускном коллекторе. Качество же самой топливо-воздушной смеси, а также правильные пропорции смеси воздуха с горючим склонны демонстрировать зависимость от ряда других факторов.

Реальные условия эксплуатации инжекторного ДВС ставят перед ЭБУ не только задачу измерения и подачи нужного объема топливо-воздушной смеси. Компьютер ECU отвечает еще и за необходимость динамического изменения соотношения пропорций воздуха к горючему, причем делается это в зависимости от того, на каких режимах работы находится ДВС, а также с учетом количества оборотов.

Другими словами, показатель AFR равен 14.7:1. Если данное оптимальное соотношение меняется с учетом большего количества топлива, тогда полученную топливо-воздушную смесь называют обогащенной. Если данное соотношение AFR изменяется в сторону уменьшения количества поступившего топлива, тогда подобную смесь называют обедненной. Для примера и на языке цифр:

• 5:1 – богатая смесь;
• 9:1 – бедная смесь;

У читателя справедливо и закономерно может возникнуть целый ряд вопросов касательно необходимости изменений AFR в ту или другую сторону от оптимального соотношения AFR на отметке 14.7:1. Спешим дать необходимый ответ.

Все дело заключается в том, что оптимальным такое соотношение считается с учетом экологических норм и стандартов, а также говорить об идеальности AFR можно применительно только к некоторым режимам работы силового агрегата. Если же мотор работает в других режимах, тогда указанная оптимальная пропорция AFR станет далеко не лучшим соотношением для нормальной эксплуатации ДВС. Когда мы резко ускоряемся, для такого форсажа мотору потребуется намного более обогащенная смесь. При размеренной езде с постоянной скоростью и без нагрузки двигатель будет работать на достаточно сильно обедненной топливо-воздушной смеси.

Режимы работы двигателя и AFR

Для лучшего понимания взаимозависимости режимов работы силовой установки и AFR стоит взглянуть на то, как выражено влияние разных режимов такой работы агрегата на показатель соотношения компонентов рабочей смеси.

В режиме запуска двигателя

Для максимально облегченного запуска двигателя ЭБУ обогащает смесь. Показатель AFR для такого запуска может быть от 2:1 до 12:1 (усредненные значения). Те показания, которые поступают к ЭБУ от лямбда-зонда, компьютер в этом режиме попросту не учитывает.

В режиме прогрева

Температура двигателя начинает закономерно расти после его запуска. ЭБУ получает информацию о росте температуры при помощи датчика, который измеряет температуру охлаждающей жидкости. В процессе роста показателя температуры изменится и показатель AFR, причем сделано это будет в сторону обеднения рабочей топливо-воздушной смеси.

Это означает, что ЭБУ начинает уменьшать количество топлива относительно доли воздуха в составе смеси. Показания от лямбда-зонда до того момента, пока двигатель полностью не выйдет на рабочую температуру, компьютером также пока не учитываются.

В режиме холостого хода

Если двигатель оказывается полностю прогретым до рабочей температуры, тогда AFR будет максимально стремиться в режиме работы на холостых оборотах оказаться как можно ближе к оптимальному стехиометрическому показателю, который равен 14.7:1.

Плавный набор скорости и постоянная скорость при движении

Показатель AFR может в таком режиме быть разным. Содержание топлива и воздуха в смеси представлено разбегом от 14.5:1 до 15.9:1. Такие данные четко указывают на бедную топливно-воздушную смесь.

Стоит отметить, что даже высокие обороты двигателя при учете того, что педаль акселератора выжата только до половины, не повлияют на показатель AFR. Указанный показатель все равно останется в тех самых рамках обеднения рабочей смеси. Основой для этого является то, что в таком режиме загрузки ДВС в процессе приготовления топливовоздушной смеси активно участвует лямбда-зонд. Мотор начинает работать по «замкнутому контуру» (от англ. closed loop).

В режиме » педаль газа в пол»

Нажатая до максимума педаль газа будет означать полное открытие дроссельной заслонки. ЭБУ получает соответствующий сигнал и начинает переходить на такую смесь, которая позволит выжать из мотора весь запас мощности.

В процессе приготовления смеси компьютер показания лямбда зонда уже не учитывает, AFR находится на отметках от 11.9:1 до 12:1, что говорит об эффективном обогащении смеси.

В режиме торможения двигателем

В процессе торможения двигателем при включенной передаче и отпущенной педали газа получается, что дроссельная заслонка закрыта полностью. В таком режиме ЭБУ очень сильно уменьшает подачу горючего и обедняет рабочую смесь. Многие опытные водители это прекрасно знают и никогда не сбрасывают ручную коробку в «нейтраль» тогда, когда машина подкатывается к светофорам или другим местам снижения скорости. Такой подход позволяет добиться эффективной экономии и ощутимого снижения расхода топлива.

Теперь необходимо выяснить способ, который помогает ЭБУ определить подходящее значение AFR для каждого отдельного режима на основе данных о нагрузке на мотор и оборотах коленвала.

МАР-сенсор

ЭБУ вычисляет степень нагрузки на мотор по показаниям специального MAP-сенсора. Указанный сенсор измеряет и передает на электронный блок управления значение абсолютного давления во впускном коллекторе, что и является главным показателем степени загрузки силовой установки в том или ином режиме работы.

Мы уже рассказывали о принципе работы данного сенсора в общей статье об устройстве топливной системы, так что напомним только самое основное. Вся работа MAP-сенсора основана на взаимосвязи нагрузки на двигатель и давления. Базовой единицей считается атмосферное давление, а его значение зависит от показателя высоты над уровнем моря. На уровне моря такой показатель равен 1 атмосфере (1 атм.), при этом величина практически равна отметке в 1 бар (1 Bar). Давление, которое находится на ометке ниже атмосферного, принято называть разрежением или вакуумом. Если давление оказывается выше атмосферного, то такой показатель называют избыточным давлением.

То давление, которое создается во впускном коллекторе привычного атмосферного двигателя, всегда будет находиться на отметке ниже атмосферного давления. Другими словами, в коллекторе зачастую имеет место разрежение (вакуум). Данный вакуум создается в момент открытия впускных клапанов и движения поршня в цилиндре вниз, к нижней мертвой точке.

Двигаясь в НМТ, поршень втягивает рабочую топливо-воздушную смесь из впускного коллектора. Так и создается указанный вакуум. Открытие дроссельной заслонки на максимум означает, что силы противодействия при всасывании воздуха минимальны. Это означает, что и разрежение во впуске крайне мало, а давление в коллекторе приближено к атмосферному. Самое высокое разрежение в коллекторе отмечается в режиме холостого хода при полностью перекрытой дроссельной заслонке.

Что касается турбо моторов, то воздух в таких агрегатах нагнетается принудительно под давлением. Это означает наличие давления во впускном коллекторе выше атмосферного в режиме серьезных нагрузок. Такое давление называется избыточным. На английском языке избытки наддува передает слово boost.

Это и есть зависимость AFR от указанных выше факторов. А теперь давайте перейдем к главному вопросу о топливных картах.

Топливная карта

На основе показателя AFR компьютер осуществляет регулирование количества топлива для подачи на единицу воздуха. Если возникает потребность в богатой смеси, тогда ЭБУ подаст больше горючего. При обеднении топлива будет подаваться меньше топлива. За дозирование горючего отвечают топливные форсунки. Наличие электрического импульса от ЭБУ на форсунку определяет момент её открытия, а давление в топливной системе повлияет на количество горючего, которое пройдет через открытую форсунку и станет частью топливо-воздушной смеси для каждого режима работы ДВС.

То время, когда форсунка открыта, ограничено моментом открытия впускных клапанов. Длительность же открытия впускных клапанов зависит от оборотов коленчатого вала. Чем больше оборотов, тем меньше открыты клапаны. Для примера можно взять отметку 8500 оборотов, при которой длительность открытия впускных клапанов будет составлять всего 14 мс.

Выходит, что время открытого состояния форсунки определяет качество рабочей смеси или показатель AFR. ЭБУ черпает информацию о нужном времени открытия форсунки для каждого режима из топливных карт. Топливная карта является своеобразной таблицей, которая зашита в память микропроцессора ЭБУ.

Когда блок управления получает данные от датчиков о нагрузке на двигатель и оборотах, тогда он обращается к топливной карте. Это можно представить в виде простого графика, который имеет две оси. Вертикаль обозначена Y, а горизонталь X. Ось Y отводится для значений оборотов мотора, значения по оси X отображают нагрузку на двигатель. Как уже было сказано выше, нагрузка выражена абсолютным давлением во впуске.

После того, как ЭБУ определил степень нагрузки на двигатель и его обороты, тогда он считывает из топливной карты значение, которое определяет длительность электрического импульса на форсунку. Это значение полностью соответствует конкретной степени нагрузки на двигатель, а также и оборотам. Вполне логично, что комбинаций нагрузки и оборотов может быть великое множество. В топливной карте все это учтено.

Это позволяет говорить о том, что в спокойных режимах работы мотора за AFR отвечает лямбда-зонд и готовит оптимальную смесь. В тех особых режимах, которые выпадают из рамок обычных нагрузок на мотор, показания лямбда-зонда не учитываются. ЭБУ в таких случаях приходится обращаться к топливным картам.

Коррекция топливных карт

Топливные карты можно корректировать путем внесения изменений в указанные значения. Существует специальный софт, в котором для удобства корректировки карт зачастую нужные значения отображаются не в виде длительности электрического импульса, а в количестве подаваемого топлива. Указанные данные в таких таблицах отображены в миллилитрах.

Программа показывает пользователю таблицы, которые представляют собой различные комбинации и соответствуют многочисленным потенциальным режимам работы двигателя. В первых графах отображаются режимы работы на холостом ходу. Далее следуют режимы спокойной и размеренной езды с дросселем, открывающимся не более чем на 50%. Завершают список режимы, которые необходимы для резкого ускорения и езды с пиковыми нагрузками.

Чип-тюнинг

Разобравшись с тем, что представляют собой AFR и топливные карты, становится вполне очевидной прямая зависимость между мощностью двигателя и обогащенной смесью. Если обойти жесткие требования экологов и действующие нормы, тогда обогащение смеси посредством чип-тюнинга становится эффективным решением.

Чип-тюнинг представляет собой процедуру изменения параметров работы силового агрегата, зашитых в процессор ЭБУ. Указанных важных параметров очень и очень много. Для примера стоит упомянуть параметр сдвига отсечки по оборотам, возможность исключения ограничений по скорости, корректировку топливных карт, карт зажигания и т.д.

Корректировка топливных карт производит самый большой эффект. Очень часто под чип-тюнингом понимается именно данная манипуляция. Автомобиль во время чип-тюнинга подвергается своеобразной перенастройке отдельных параметров ЭБУ. Настройщики задействуют те резервные возможности двигателя, которые заложены инженерами и производителями авто. Это делается при помощи корректировки топливных карт в целях обогащения топливо-воздушной смеси. При этом не учитывают целый ряд экологических аспектов.

Положительный эффект во многих случаях достигается даже на «стоковых» автомобилях, а двигатели после поверхностного или глубокого «механического» тюнинга однозначно нуждаются в последующей качественной настройке ЭБУ. Замена стандартного распредвала на более продвинутый аналог уже потребует правки топливных карт. Если было осуществлено турбирование атмосферного двигателя, тогда чип-тюнинг обязателен. Дело в том, что эффект от установки турбины без чип-тюнинга будет находиться на нулевой отметке, а ресурс самого ДВС ощутимо уменьшится.

Распространенной ситуацией является нюанс, когда микрочип ЭБУ у разных производителей автомашин является защищенным от программирования. Первым делом в такой ситуации меняют стандартный чип на программируемое изделие. В этом случае стоимость чип-тюнинга бывает довольно высокой, так что данный тюнинг оправдан только тогда, когда переделкам подвергался и сам мотор. Если же проблем с заводским чипом нет изначально, тогда тюнинг такого чипа доступен за вполне приемлемую сумму всего в несколько десятков долларов США.

Для чего необходим чип-тюнинг

Практическая эксплуатация автомашины очень редко вынуждает водителя раскручивать мотор для достижения максимальной мощности. Повседневная езда обычно основана на крутящем моменте и эластичности силовой установки. Чип-тюнинг позволяет добиться одинаковых показателей крутящего момента, но на разных оборотах сравнительно со стоковым мотором. Пик момента сдвигается ниже и доступен на относительно низких оборотах. При нажатии на педаль газа машина резвее стартует с места и более динамично разгоняется, что позволяет избегать постоянных переключений на пониженные передачи.

Для получения такого эффекта существует вариант установки особого тюнингового блока, который называют тюнинг-боксом. Вторым доступным и намного более распространенным решением становится чип-тюнинг. Далее мы сравним сильные и слабые стороны каждого из таких способов улучшения характеристик ДВС.

Чип-тюнинг или тюнинг-бокс

Чип-тюнинг позволяет откорректировать большее количество важных параметров. Процесс такой корректировки обеспечивает повышенную точность. Тюнинг-бокс способен менять как давление горючего в топливной рейке, так и/или управлять временем открытия топливных форсунок. При этом бокс не вносит никаких изменений в топливные карты, а попросту осуществляет подмену на входе данных с MAP-сенсора. Это позволяет устройству влиять на топливо-воздушную смесь. Стоит заметить, что бокс может выйти из строя. Чип-тюнинг более надежен, так как приближен к заводскому решению по стабильности работы ДВС.

Для максимального увеличения мощности двигателя чип-тюнинг в большинстве случаев лучше установки отдельного тюнинг-бокса. Особенностью дополнительных боксов является то, что максимальный прирост мощности получается с высоким уровнем дымности на выходе из выхлопной системы. Копоть можно уменьшить путем урезания настроек бокса, но тогда пропадает и потенциальная пиковая мощность.

Чип-тюнинг дает возможность более равномерно отстроить прирост мощности и крутящего момента. После такого тюнинга вполне возможно добиться снижения расхода топлива в режимах спокойной и равномерной езды. Это актуально как для бензиновых, так и для дизельных ДВС. Тюнинг-бокс в подавляющем большинстве инсталляций сохраняет расход на прежнем уровне, так что чип-тюнинг получается более экономичным решением.

Прошивка чипа обеспечивает корректную работу силового агрегата во всех режимах, так как чипованный блок не является дополнительным устройством коррекции. Штатный ЭБУ после чипа ничем не уступает заводскому решению и работает аналогично, оставаясь тем же самым блоком для управления двигателем, только с измененными на оптимизированные параметрами прошивки в цифровом виде.

Чип-тюнинг позволяет дополнительно совершить ряд полезных операций: одновременно с увеличением мощности можно сбросить ошибки сажевого фильтра для дизеля, поработать с ошибками лямбда-зонда, ЕГР и многое другое.

После прошивки ЭБУ результат остается незаметным для посторонних, так что автомобили на гарантии спокойно проходят ТО в сервисе у дилера. Тюнинг-бокс на гарантийных авто лучше снимать перед посещением официального сервиса.

Тюнинг-боксы зачастую работают таким образом, что происходит постоянное увеличение давления в топливной рейке. Ресурс двигателей с тюнинг-боксом на практике меньше чем у моторов с чип-тюнингом.

Тюнинг-бокс

К неоспоримым преимуществам тюнинг-бокса (чип-бокс) можно отнести следующие:

• простоту установки данного устройства;
• быструю и доступную возможность в любой момент самостоятельно вернуть настройки ЭБУ автомобиля до состояния оригинальных заводских;
• доступность установки на любую аналогичную машину с одинаковым силовым агрегатом;
• отсутствие необходимости вносить изменения в программу ЭБУ;

В качестве итога можно смело и с полной уверенностью заявить, что увеличить мощность доступно как при помощи тюнинг-бокса, так и при помощи чип-тюнинга. Прирост мощности при использовании тюнинг-бокса будет ниже сравнительно с чип-тюнингом, но избавляет от необходимости вторгаться в ЭБУ и его настройки.

При глубокой переработке мотора с серьезным увеличением мощности лучшим решением будет сделать профессиональный чип-тюнинг, так как это намного более точный способ увеличить отдачу от мотора за счет качественного обогащения смеси и опережения зажигания. Главным условием для последующей эксплуатации остается высококачественный бензин не ниже АИ-95.

Выбирать тюнинг-бокс следует тогда, когда Вы намерены осуществить минимум вмешательств и хотите иметь возможность вернуть авто в заводское состояние при первой необходимости. Последним аргументом «за» или «против» в процессе выбора является намного более доступная цена прошивки чипа. Приобретение отдельного тюнинг-бокса обойдется заметно дороже.

Чиповка двигателя

Если вы остановились на варианте чип-тюнинга, а также хотите более подробно об этом узнать, тогда читаем дальше. Целью вмешательства является качественно настроить топливо-воздушную смесь и карты зажигания под разные режимы работы стокового или тюнингового двигателя, а также внести коррективы в работу и показания отдельных датчиков с учетом установленного в моторе «железа». Плановым результатом должна стать максимальная мощность и максимальный крутящий момент при резком разгоне, подхват и эластичная работа мотора в самом «низу» оборотов, умеренный расход топлива в режиме города и на трассе. При этом ресурс мотора не должен сокращаться.

Для чиповки, как принято называть в народе чип-тюнинг ЭБУ, нужно произвести настройку топливных карт и карт зажигания. При такой операции понадобится список необходимого оборудования. Первыми в этом списке расположены полностью исправный мотор и дополнительные системы автомобиля, даталог, ЭБУ, чип или эмулятор памяти, широкополосный лямбда-зонд.

Также очень желательно иметь датчик детонации, датчик EGT и динамометрический стенд. Наличие такого оборудования исключает необходимость постоянной подстройки в «полевых условиях» без обратной связи, экономит время и является гарантией безопасности при настройке, особенно если Вы намерены настроить ДВС самостоятельно и без сторонней помощи.

Ситуаций при чип-тюнинге могут возникнуть только две:

1. Мы имеем атмосферный двигатель. Это значит, что максимальное давление во впускном коллекторе приравнивается к атмосферному. 1 Атмосфера равна 101 КПа, 1 Бару (1000 мБар) или 14.5 PSI. Учтите, что в разных программах по настройке единицы измерения могут отличаться.
2. Нужно настроить мотор с наддувом. Более высокое давление в коллекторе достигается за счет использования турбонаддува или механического нагнетателя. Турбина в 0.5 Бара обеспечивает итоговое давление поступающего в двигатель воздуха на средней отметке 1.5 бара или 1.5 атмосферы.

Разбираемся дальше. Для нормальной работы бензинового мотора необходим воздух, горючее и отстроенное зажигание, которое воспламенит рабочую смесь строго в необходимый момент. Если в смеси больше топлива, тогда указанная рабочая смесь становится богатой и мощность возрастает. Если горючего меньше, такая смесь становится бедной.

Проблемой обедненной смеси является склонность её к детонации. Как мы уже говорили в предыдущем цикле статей, на маленьких оборотах и в режиме непродолжительных нагрузок детонация не опасна. При полной загрузке смесь с показателем 14 уже потенциально вредна и даже разрушительна для мотора.

Настроить же всю систему на оптимальной смеси 14.7:1 не получится. Дело заключается в том, что на низких оборотах для разгона такой смеси будет недостаточно, а на высоких с этой смесью все равно проявится детонация. Вот почему ЭБУ активно эксплуатирует топливные карты, а режим управления лямбда-зондом попросту игнорируется.

Немного о детонации и последствиях

На данном этапе опустим вопрос зажигания. С учетом этого может быть только 3 варианта в процессе подбора рабочей топливо-воздушной смеси. К первому можно отнести качественно подобранную смесь для различных режимов работы мотора. Указанная смесь оптимизирована на максимальную мощность, экономию топлива и наилучшую эффективность работы двигателя.

Ко второму варианту можно отнести излишне обогащенную смесь. При такой смеси силовая установка теряет свою мощность, получается своеобразный перелив бензина и отмечается только заметно возросший расход горючего.

Последним вариантом становится обедненная смесь. Двигателю мало топлива, имеет место переизбыток воздуха в смеси, наблюдается потеря мощности и происходит губительная для мотора детонация. Детонация провоцирует повышенный нагрев и является крайне опасной на высоких оборотах и с максимальной нагрузкой на ДВС.

Зачастую это приводит к заклинившему и/или перегретому мотору. Вот почему любая настройка топливных карт обязательно должна происходить с самой первой карты и минимальных оборотов в разных режимах работы силового агрегата. Все изменения осуществляются пошагово, обдуманно и взвешенно для каждого режима работы ДВС. Эти режимы мы уже рассмотрели выше.

Не забывайте также и о тех нагрузках, которые оказывает на мотор дополнительное оборудование в подкапотном пространстве. Речь идет о генераторе, климатической установке и гидроусилителе руля, которые также приводятся в действие путем соединения приводных ремней со шкивом коленвала. Так получается дополнительный отбор мощности у мотора. Наиболее же нагружает двигатель трансмиссия и сам общий вес автомашины.

Коротко о зажигании

Давайте представим цилиндр, который уже наполнен топливо-воздушной смесью. Компоненты, которые являются воздухом и бензином, заранее смешаны в нужной пропорции. В этот момент как раз происходит процесс сжатия рабочей смеси поршнем в цилиндре.

Обратите внимание, что смесь однозначно сгорит после поджига. Это произойдет независимо от того фактора, на сколько ранее или позднее произойдет запал. Обязательно учитывайте, что раннее зажигание однозначно является препятствием для нормального и свободного поднятия поршня, а энергия топливного заряда переходит в сильный нагрев. Еще стоит помнить, что остатки рабочей смеси будут догорать в выхлопной системе, а это вызовет высочайший нагрев выпускного коллектора.

Чип-тюнинг: реализация процесса

Для начала еще раз повторим, что силовая установка автомобиля должна быть полностью исправной. Это касается и всего остального оборудования (система зажигания, охлаждения и т.д.) Далее нужно установить широкополосный зонд. Это позволит контролировать состав смеси во всех режимах. Датчик EGT поможет справиться с задачей определения температуры выхлопных газов и своевременности зажигания.

Датчик детонации необходим для своевременного и немедленного обнаружения такой детонации, которая проявляет себя при работе мотора на обедненной рабочей топливо-воздушной смеси. Следующим шагом становится подключение ноутбука к ЭБУ с чипом или эмулятором памяти. Задействуем даталог и записываем основную карту до 1 атмосферы.

Поле этого необходимо начать тесты и эксплуатировать авто в различных режимах, записав тем самым в лог показания датчиков. Если в процессе тестирования проявляется детонация, тогда всю работу нужно немедленно прекратить и отбалансировать смесь. Балансировки потребует и угол зажигания от большего к меньшему или наоборот, что будет зависеть от ситуации. Повторное тестирование проводится до тех пор, пока Вы не добьетесь нужного эффекта.

Не забываем о настройке и коррекции холостого хода, а также ECT при различных температурах окружающей среды. Только после этого можно перейти на следующую топливную карту. Помните, что чем выше оказываются обороты, тем богаче должна становиться рабочая смесь, а угол зажигания должен быть ранним.

В сухом остатке

Данная статья является наглядным подтверждением того, что топливные карты играют очень важную роль в процессе смесеобразования. Это делает их одним из важнейших элементов в работе топливной системы автомобиля. Если говорить о чип-тюнинге, то данная процедура основана именно на коррекции топливных карт и карт зажигания. Ответить на вопрос читателей о том, стоит или не стоит делать чип-тюнинг на стоковом автомобиле, поможет наша отдельная статья по данной теме.

Всем удачи на дорогах! Смело крутите моторы и наслаждайтесь максимальной отдачей от машины, а детонация пусть всегда обходит Ваши двигатели стороной!

Что такое топливная карта и как ее использовать

Основные преимущества этого финансового инструмента — быстрота, безопасность и удобство. Что такое топливная карта сегодня? Это платежное средство с возможностью получать бонусы и подарки от эмитента. В расчетах не участвуют наличные денежные средства, а списание средств контролируется оператором. Еще одно преимущество — возможность махинаций с безналичным пластиком стремится к нулю. Область применения этого платежного средства не ограничена куплей-продажей горючего. Этот финансовый инструмент используется для покупки сопутствующих товаров:

• машинные масла;
• мойка;
• незамерзайка и другие расходники;
• хот-доги, бургеры, сигареты и газировка.

Ассортимент приобретаемых товаров и услуг зависит от компании-эмитента и владельца карточки. Владелец может ограничить использование платежного инструмента только приобретением горючего. А может и не ограничивать, распространив его действие на весь ассортимент заправки.

Внешний вид

Варианты того, как выглядит топливная карта, различны, но форма их одинаковая — пластиковый носитель прямоугольной формы с микрочипом, магнитной полосой или штрихкодом. На носителе содержатся сведения о владельце, балансе и другая информация. Существуют платежные инструменты в виде ключа-таблетки или брелока, но они не получили широкого распространения.

Область применения

Для чего нужны топливные карты? Для покупки, получения, учета топлива и автоматизации расчетов за него. Количество автомобилей неуклонно растет, как и потребность в горючем. Покупка его за наличные деньги или по топливным талонам становится все менее практичным решением для организации. В этой связи удобнее использовать иные платежные средства, позволяющие не только оплатить топливо, но и следить за его расходом. Кроме того, при утрате пластика есть возможность ее моментально заблокировать и в последующем перевыпустить, в отличие от тех же талонов.

Разновидности

На рынке предлагаются различные варианты этих платежных средств. Итак, топливные карты — что это такое? По каким признакам их классифицируют? Виды топливных карт бывают такие.

В зависимости от статуса держателя:

• для юридических лиц;
• для физических лиц.

По способу хранения информации:

• с магнитной полосой;
• со штрихкодом;
• с микрочипом.

По количеству обслуживаемых АЗС:

• однобрендовые (Ликард). Эмитируются одной сетью АЗС и используются только в ее пределах;
• мультибрендовые (Вездеход, Е-100). Позволяют заправляться на различных АЗС.

По способу учета потребления:

• литровые — учет топлива ведется в литрах (в условиях постоянного роста цен они наиболее удобны, так как позволяют фиксировать стоимость литра горючего);
• денежные — расчеты сразу производятся денежными средствами (используются, когда необходимо закупать различные виды топлива).

По наличию лимитов:

• лимитированные — ограничивается литраж или денежный эквивалент на период, который определяет владелец;
• безлимитные — объем заправки ограничен только доступной суммой денежных средств на специальном счету.

Краткий обзор некоторых карт

• удобный менеджмент, исключающий выделение наличных денежных средств персоналу;
• полный набор допуслуг и сервиса на заправках;
• онлайн-управление с прямым доступом к счету, лимитам, разрешениям и документам.

• можно настраивать отчетность, контролировать потребление топлива и отслеживать транзакции в реальном времени;
• обмен документами по электронной почте на регулярной основе;
• возможность настройки уведомлений о подозрительных транзакциях;
• беспроцентный кредит от 14 дней;
• возврат НДС;
• оплата топлива и услуг.

• возможность приобретения топлива, товаров и услуг на АЗС сети;
• скидки на все виды топлива, товары и услуги;
• обслуживание счета в режиме онлайн, текущий остаток средств указывается в каждом чеке;
• детальная отчетность обо всех покупках по картам.

Возможность выбора предоплатной или кредитной схемы работы.

Практически аналогично Лукойлу с возможностью приобретения топлива со скидкой в зависимости от объемов.

• возможность оплаты заправки без подключения к сети Интернет (для виртуальных карт);
• онлайн-управление;
• могут работать с компаниями, где есть даже один автомобиль.

Преимущества и недостатки

Основные плюсы топливных карт заключаются в следующем:

1. При заправке не используются наличные денежные средства, что значительно облегчает жизнь как водителю, так и бухгалтеру.
2. Вся информация о сроках заправок, марке, количестве и стоимости полученного топлива в любой момент доступна к просмотру в личном кабинете, там же есть возможность установить лимит потребления, что упрощает контроль за расходованием горючего.
3. Многие компании предоставляют различные скидки и бонусы, что значит топливная карта в этом случае, говорить не приходится, когда цена литра бензина ниже, чем при наличном расчете.
4. Исключены махинации со стороны водителей и(или) операторов АЗС.

Недостатков у такого способа расчетов практически нет. Разве что, приобретая такую карту, становишься жестко привязанным к конкретной сети эмитента АЗС. Но и эту проблему успешно решает использование мультибрендовых карт.

Как работают

Для пользователя процесс использования максимально прост: работают карты полностью в автоматическом режиме, пользователь расплачивается за товар так же, как обыкновенной банковской карточкой. Деньги списываются с установленных лимитов без участия продавца и покупателя, транзакции идут через специальные программы. Как работают топливные карты для владельца бизнеса? В отличие от пользователя, владелец имеет возможность контролировать движения по счетам, у него для этого есть личный кабинет, где видны все расходные и приходные операции. Кроме того, в этом же личном кабинете имеются возможности установить лимиты как для всех карт одновременно, так и для каждой отдельной в частности. Специальных программных средств для управления карточками не требуется, оно осуществляется через любой интернет-браузер.

Как получить

Процесс получения включает такие шаги:

1. Определить, какими АЗС удобнее всего пользоваться водителям фирмы и, исходя из этого, выбрать компанию.
2. Обратиться в выбранную компанию для заключения договора. Топливные карты — что это и для чего, прописывается в договоре, там же определяется вид и необходимое потребителю количество носителей.
3. После оформления договора и перечисления денежных средств остается только дождаться выпуска пластика, в случае необходимости настроить лимиты и начать ими пользоваться.
4. При дальнейшем использовании остается лишь не забывать пополнять баланс либо оплачивать счета поставщику.

Как использовать

Процесс списания денежных средств аналогичен использованию банковской карточки. Разница в том, что оплачивается только горючее или другие сопутствующие товары конкретного продавца. Рассмотрим подробнее, как пользоваться топливной картой. Чтобы заправить машину, водителю необходимо:

1. Сообщить о предпочитаемом способе оплаты кассиру и озвучить необходимое количество товара.
2. Вставить носитель в терминал или приложить носитель.
3. Ввести специальный ПИН-код.
4. Подписать выданный терминалом чек. Один экземпляр чека остается у водителя.
5. Осуществить заправку автомобиля (на некоторых АЗС сначала идет заправка, а потом оплата).

При этом списывается со счета либо количество литров топлива, либо эквивалентная его стоимости сумма денежных средств. Чтобы узнать, что именно, когда и как списывается, загляните в договор в раздел «Определение топливной карты». Там указаны литры или деньги и возможные лимиты. Бухгалтер предприятия сможет сразу увидеть всю информацию по транзакции в личном кабинете, а в конце отчетного периода (обычно месяц) получить от поставщика комплект документов, позволяющий списать истраченные средства.

Как отчитываться

Так как водитель при заправке не использует денежные средства, то составлять авансовый отчет ему не нужно. В качестве финансовой дисциплины целесообразно закрепить за водителями обязанность предоставлять чеки, получаемые ими при заправке. Это понадобится при возникновении разночтений с данными из топливной компании либо при подозрениях в нечестности водителя. На практике чеки чаще всего прикрепляют к путевому листу. Эти нюансы следует предусмотреть, заключая договоры на приобретение горючего.

Можно ли вернуть НДС

В стоимость топлива, приобретаемого на АЗС, заложен НДС. У организаций, использующих топливные карты, есть возможность вернуть взносы. Но для этого необходимо соблюдение некоторый условий:

1. Организация должна быть плательщиком НДС.
2. Договор на выпуск и использование топливных карт заключен между организацией и топливной компанией.
3. Поставщик бензина передал организации счет-фактуру, в которой отражено количество, стоимость приобретенного топлива и сумма НДС. Счет-фактура оформляется в соответствии с требованиями постановления 1137.

В этом случае организация вправе заявить возврат НДС со стоимости приобретенного бензина к вычету, отразив операцию в книге покупок и декларации по НДС.