Вопрос по методике настройки часто возникает в форумах, при этом можно услышать достаточно категоричные высказывания в пользу того или иного метода, как правило ничем не подкрепленные. Итак давайте разберемся по порядку. Для начала нам надо понять в каких случаях необходимо руководствоваться выходными показателями двигателя (мощностная характеристика) как критерием его настройки, а в каких это не нужно и возможно даже вредно.
Мощностной стенд как измерительный прибор. Насколько можно доверять графику с мощностного стенда как критерию оценки влияния изменений в программе на момент двигателя!? Замер проводит оператор — следовательно на его результаты может влиять человеческий фактор, кроме того стенд имеет конечную точность снятия данных о моменте, в стенде и трансмиссии автомобиля есть множество вращающихся деталей и подшипников, силы трения в которых могут зависеть например от температуры смазки. Как показывает практика относительная погрешность стенда на серии последовательных замеров достигает значений 2-3%. Для конкретного стенда определить эту цифру можно последовательно измерив мощность одного и того же автомобиля, ничего в нем не изменяя и сравнив несколько графиков. Вы должны понимать, что стенд позволяет оценивать только те изменения, влияние которых больше его собственной относительной погрешности!
Связь состава смеси и мощности. Опыты показывают, что состав смеси при котором двигатель отдает максимальную мощность определяется исключительно химизмом процесса горения — т.е. компонентным составом конкретного топлива! И абсолютно никак не зависит от конструкции двигателя и его систем. Таким образом если мы настраиваем машину по критериям максимальной мощности на некое абстрактное товарное топливо, скажем АИ98 — нам совсем не нужен стенд, для того, чтоб выставить необходимые составы, поскольку они известны однозначно для всех автомобилей и двигателей. Можно просто руководствоваться показаниями широкополосного лямбда-зонда и проделать всю настройку на дороге используя системы съема данных (логеры) или автоматической адаптации топлива (auto mapping). Для турбодвигателей как правило выбираются составы более богатые, чем мощностные, чтоб обеспечить на приемлемом уровне температуру в камере сгорания. Совсем другое дело если топливо не является товарным бензином, либо является смесью кислородсодержащих компонентов с бензином, тогда стенд необходим для определения, какое AFR для конкретного топлива будет оптимальным с точки зрения получения максимальной мощности двигателя. Дальнейшие настройки автомобиля на данный AFR опять же могут быть проведены на дороге. Следует заметить, что многие стенды имеют псевдо-широкополосные датчики состава смеси LSM-11, мало того, что это оборудование применялось для настройки около 10 лет назад и в настоящий момент безнадежно устарело, оно еще и абсолютно безграмотно подключается в систему выхлопа (дело в том, что контакт нерабочей части корпуса зонда с выхлопными газами может искажать его показания), сейчас для настройки рекомендуется использовать только датчики серии LSU и оборудование на их основе, причем обязательно установленные штатно — в отверстие в выпускном коллекторе или даунпайпе. Не следует опираться для настройки автомобиля на результаты стендовых замеров состава смеси и графики таких составов полученных с использованием LSM датчика!
Связь УОЗ — мощность. В отличие от топлива угол опережения зажигания очень сильно зависит как от конструктивных факторов двигателя, так и от состава смеси. Причем оптимальный угол однозначно определяется максимальным моментом двигателя (при условии, что топливо уже настроено). Однако сам диапазон допустимых углов невелик и влияние угла на мощность гораздо меньше, чем влияние топлива, и это влияние в основном определяется конструктивном камеры сгорания двигателя. А именно расстоянием которое фронт пламени проходит от свечи до самого удаленного участка камеры. Например на двигателях с клиновой камерой сгорания где значения оптимального УОЗ как правило очень велики (35 градусов на 6000) влияние УОЗ так же очень велико и составляет около 1% на градус, однако в подобных двигателях УОЗ как правило всегда находится за гранью детонации. Т.е. фактически как фактор настройки УОЗ в таком двигателе должна выступать детонация а не мощность. В этом случае стенд будет хорошим помощником но не более того. В двигателях с шатровой камерой сгорания (оптимальный уоз 25-27 градусов на 6000) влияние УОЗ на мощность гораздо меньше и находится в пределах 0.4-0.7% на градус однако в этом случае использование стенда как критерия настройки предпочтительнее, поскольку УОЗ как правило лежит перед гранью детонации и избежать излишне ранних углов можно исключительно контролируя момент двигателя.
Скорость воздуха и температура на впуске. При движении автомобиля по дороге основная часть его мощности расходуется на преодоление аэродинамических сил. Попробуйте высунуть руку в окно на скорости 100км/ч — и вы почувствуете насколько велики эти силы. На стендах же как правило для имитации движения и охлаждения радиатора используют вентиляторы, которые к сожалению не могут имитировать скорости потока воздуха достигаемые на дороге, что приводит к повышению температуры воздуха в подкапотном пространстве, в впускном трубопроводе и температуры отдельных элементов двигателя. Стив Динан в своей работе «Дино тест современных двигателей БМВ» показывает каких значений могут достигать температуры воздуха, масла, и блока цилиндров двигателя на реальной дороге и на стенде, и как влияет настройка в условиях стенда на поведение современной системы управления двигателем BOSCH Motroniс (детонационная коррекция и топливная коррекция). Основной вывод который можно сделать из этой статьи — если система управления не имеет на 100% адекватные модели учета температур воздуха и двигателя для расчета наполнения и УОЗ, настройка такой системы на стенде противопоказана. Ее необходимо производить на дороге, чтоб как можно точнее приблизится к условиям эксплуатации автомобиля, и обеспечить соответствие топливоподачи и УОЗ реальным условиям эксплуатации.
Когда без стенда не обойтись. Очевидно, что при настройке автомобиля на дороге часто приходится ездить на высоких передачах и развивать близкие к максимальным скорости, соответственно, часто возникают ситуации, когда настройка автомобиля на дороге невозможна. Как правило эта невозможность возникает по причине плохих погодных условий (дождь, снег, зима), либо по причине слишком высоких значений мощности и момента автомобиля (автомобиль просто теряет сцепление с дорогой даже на высоких передачах и скоростях), если автомобиль весом в тонну имеет мощность более 400сил — настройка такого автомобиля на дороге становится чрезвычайно проблематичной, либо по причине технических ограничений скорости автомобиля из за несовершенства его кузова и подвески (многие киткары например не могут ездить быстрее 160 — для них это просто опасно). Естественно во всех этих случаях настраивать автомобиль необходимо на стенде.
Заключение. В конечном счете автомобили ездят не по стендам а по дорогам, поэтому в любом случае, если настройка произведена на стенде, необходима проверка ее адекватности на реальной дороге, без которой настройка автомобиля не может считаться завершенной. Если же настройка проведена на дороге — не лишним будет заехать на стенд для получения численного значения результата доработок в виде мощности и момента.