Chiptuning
Hier soll auf folgende Fragen eingegangen werden.
1. Was ist Chiptuning?
2. Wo bringt es etwas?
3. Was muss man beachten?
Steuergerät
Heutzutage übernehmen Steuergeräte (Computer) das vollständige Motormanagement in einem Fahrzeug. Sie steuern unter anderem die Zündung und regeln für die Gemischaufbereitung den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer, damit auch z.B. mittels Lambdaregelung Abgasnormen eingehalten werden können. Um dieses realisieren zu können, braucht der Rechner Informationen, wohin z.b. der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Drehzahl und Last gelegt werden soll. Dazu sind in einem Eprom, in dem auch das Betriebssystem des Steuergerätes zu finden ist, Tabellen angelegt, aus denen die Werte für den Zeitpunkt des Zündvorganges gelesen werden. Zudem gibt es noch Tabellen, die den Schließwinkel in Abhängigkeit der Batteriespannung oder Drehzahl bestimmen und vieles mehr... Analog verhält es sich mit der Kraftstoffaufbereitung.
Kennfelder
Diese Tabellen, auch Kennfelder genannt, können verändert werden, aber erst gilt es diese zu finden, einer Funktion zuzuordnen und so zu verändern, um das gewünschte Endergebnis zu erzielen. Leider gibt es dafür kein Patentrezept, von Hersteller zu Hersteller und Fahrzeugtyp differiert das ganze gewaltig, im Extremfall bleibt einem entweder das Disassemblieren des Betriebssystems übrig, oder als Alternative probiert man sein Glück einfach mit geringen Änderungen an diesen Kenngrößen aus. Durch genaues Messen der Einspritzzeiten oder des Zündzeitpunktes kommt man so letztendlich auch an sein Ziel.
Was bringt Chiptuning?
Im Grunde genommen bringt Chiptuning nur dort etwas, wo der Hersteller einen gewissen Spielraum in den Einstellungen des Fahrzeuges lassen musste oder gelassen hat. Dabei kann man einige Kompromisse ausnutzen, die bei der Entwicklung und Einstellung des Fahrzeuges gefunden werden mussten:
- beim Ausgleich von Werkstoleranzen
- bei der Einhaltung der Abgaswerte
- für Einstufungen in andere Versicherungsklassen
- für ein breites Spektrum der Umweltbedingungen (Temperaturen, Luftdruck etc.)
- für unterschiedliche Kraftstoffgüte
Bei einem Saugmotor können das maximal 6-10% sein, wenn man Pech hat, kann es auch gar nichts bringen.
Lohnenswert hingegen ist das Tuning bei aufgeladenen Motoren, durch die Erhöhung des Ladedruckes und entsprechender Anpassung von Zündung und Einspritzung kann man durchaus einen Zuwachs an Leistung von 20-40% erwarten.
Was muss man beachten:
Nur sollte man diese Angelegenheit nicht übertreiben, da die Belastung des Materials und somit der Verschleiß auch entsprechend zunimmt. Über die Risiken eines Motorschadens bei unsachgemäßem Tuning sollte man sich auch im klaren sein, vor allem, wenn der Chip nicht individuell für sein Fahrzeug, üblicherweise auf einem Leistungsprüfstand angepasst wird, sondern man sich einen ‚Einheitstuningchip‘ bestellt.
Der Hersteller dieser Chips kennt nämlich den Zustand des Fahrzeuges nicht, somit kann er auch nicht wissen, welche Toleranzen bei diesem Fahrzeug auszunutzen wären, um Leistung zu gewinnen. Stimmt dann z.B. die Gemischzusammensetzung nicht und neigt der betroffene Motor eher zum Hochgeschwindigkeitsklingeln als andere aus der gleichen Serie, bahnt sich ein kapitaler Motorschaden an.
Ein weiter Aspekt - Man muss sich ja auch dessen bewusst sein, dass nicht jeder Motor von Haus aus die selbe Leistung hat. Erlaubte Fertigungstoleranzen lassen da in der Regel ein Spielraum von +/- 10% zu.
Mal ganz abgesehen von verschiedenen Ausführungen - mit oder ohne Klimaanlage, Getriebevarianten usw. Darauf können die allermeisten Chiptuner gar nicht eingehen - man stelle sich mal den Aufwand vor jedes gängige Fahrzeug müsste in unzähligen Varianten zur Verfügung stehen um zumindest diese Einflüsse Optimal berücksichtigen zu können, die Fertigungstoleranzen mal ganz außen vor gelassen.
Hat man nun dummerweise ein Modell das schon vom Hersteller "getunt" werden musste weil der Motor aus der Leitungstoleranz nach unten raus gefallen war - wird auch der Tuner Chip seine liebe Mühe haben das versprochene noch ein zu halten.
Da spielt es dann auch keine Rolle ob das ein absoluter Spezialist ist oder ein reiner "Softwareaufspieler".
Letztlich ist somit auch die Frage beantwortet warum Audi für den TT den 225 PS Motor praktisch neu entwickelt hat.
Hier ein Auszug zur Motorentwicklung des Audi TT 225 PS
Die Ansaugseite bestimmt in einem nicht unwesentlichen Maße den Vollastverbrauch, das Leistungspotential und das Ansprechverhalten eines aufgeladenen Motors. So galt es, einen hohen Ladeluftkühlerwirkungsgrad bei gleichzeitiger Minimierung der Leitungsvolumina und geringen Drosselverlusten darzustellen. Im Laufe der Konzeptphase wurde schnell deutlich, daß die Mono-Ladeluftkühlung des Basismotors mit dem maximalen Luftdurchsatz von fast 700 kg/h bei einem maximalen Ladedruck von 2.0 bar und einer maximalen Verdichteraustrittstemperatur von 140°C überfordert sein würde. Mittels umfangreicher Untersuchungen im Klimawindkanal und Packagestudien wurde eine äußerst effiziente Doppel-Ladeluftkühlung entwickelt.
Motor und Getriebe Audi TT 180 PS
Hierzu ein Beispiel für die Entwicklung:
Wenn also nur für je 2 Grad Gaspedaländerung ein Wert für die Einspritzmenge und einer für den Einspritzzeitpunkt in je ein Kennfeld eingegeben wird, so wären das bei ca. 60° schon 30 Werte je Kennfeld.
Jetzt nehmen wir einmal alle 50 1/min einen neuen Wert für die Drehzahl nur bis 6000 1/min.
Das macht 120 zusätzliche Stützstellen und insgesamt 3600 Werte. Denn jede Gaspedalstellung muss ja mit jeder Drehzahl kombiniert werden. Kommen jetzt noch 80 Motortemperaturen und ebenso viele verschiedene Lastsignale hinzu, so hat das Kennfeld schon 23,04 Mill. Werte. Jeder hinzukommende Wert muss mit diesem multipliziert werden.
Das waren jetzt schon 4 Dimensionen, die in einem Diagramm nicht mehr sichtbar gemacht werden können. Im Speicher eines Steuergerätes liegen diese Werte auch noch alle hintereinander. Natürlich kann man diese auslesen, einzelne verändern und wieder neu brennen oder einlesen. Aber was hat man verändert. War das jetzt die Einspritzmenge bei -20°C, 32° Gaspendalstellung, 2210 1/min und 32% Last oder vielleicht doch nicht?
Was lernen wir daraus?
Neu eingespeiste Daten können ähnlich aufwendig getestet sein wie die von Autoherstellern. Sie können aber verpfuscht sein. Und die Konsequenzen? Es war noch nie so leicht zu tunen, aber früher hatte man zumindest oft noch eine Chance, den Pfusch zu erkennen.
Eines bleibt schließlich noch fest zu halten. Hier kommt eigentlich Leistung/Drehmoment aus dem ansonsten völlig unveränderten Motor, eine Möglichkeit, die auch vom Hersteller direkt hätte genutzt werden können.
Und warum hat er das nicht gemacht?
Hier nur eine kleine Auswahl möglicher Gründe:
- Das Drehmoment für das Schaltgetriebe war zu mörderisch.
- Nur so konnten bestimmte Abgaslimits eingehalten werden.
- Der Motor wäre sonst thermisch und oder mechanisch überfordert.
- Man hat bestimmte Extra-Kühlungen, Verstärkungen eingespart.
Jeder dieser 4 Gründe reicht eigentlich aus, sich ein Chiptuning gründlich zu überlegen.