Jak (ne)funguje chiptuning?

Automobilky mají vývojová centra plná nekompetentních hlupáků. Investují stamilióny dolarů do nejmodernější výpočetní techniky a zkušebních zařízení. Po mnoha letech usilovného vývoje pak produkují nedodělky, které je potřeba vytunit! Ale nesmutněte drazí motoristé, firma Pat & Mat Racing Zlámaná Lhota je připravena dotáhnout váš vůz na patřičnou technickou úroveň v garáži na dvorku.

Nedávno jsem vyslechl rozhovor dvou rozumě vypadajících lidí. Bavili se o svých Octáviích TDI. Jeden z pánů měl totiž čerstvě očipováno a rozdával moudra. Druhý pán přikyvoval a žasnul nad počty koní a newtonmetrů, kterými „vylepšená“ Octávia oplývá. Přitom úprava byla tak snadná! Přijedete do jedné z mnoha tuningových firmiček, vozu se ujme člověk s notebookem a za pár minut je vaše rodinné pohybovadlo jako pokropené živou vodou.

Měl jsem tu čest vidět vyhřezlé vnitřnosti několika podobně vyladěných motorů a nebyl to hezký pohled. Navíc se jednalo o nové vozy a motory by s automobilkou dodanými mozky, měly před sebou dlouhý život. A zákazník samozřejmě záruku místo průvanu v peněžence. Co tedy vede majitele aut k rozhodnutí zariskovat a stojí to vůbec za to?

Téma tuningu, tedy ladění, je značně široké a já se proto tentokrát omezím pouze na ladění motoru. Cílem takového ladění je především zvýšení výkonových parametrů a k tomuto cíli vedou pouze dvě cesty. Jedna z nich je zvýšení účinnosti motoru. Druhou cestou je přivést do motoru za danou časovou jednotku více vzduchu i více paliva a jeho spálením tak uvolnit více energie. Obě tyto cesty se dost často kříží a ovlivňují.

Cesta první je sice lákavá a teoreticky by nám měla umožnit zvýšit výkon motoru, aniž by to negativně ovlivnilo spotřebu paliva, ale je to cesta trnitá. Právě v této oblasti už totiž výrobce odvedl značnou práci a nenechal příliš prostoru pro zlepšení. Téměř veškeré „tunerské“ pokusy proto vedou cestou druhou, popřípadě kombinací obou cest. A otázka tedy zní, jak dostat do motoru více vzduchu a potažmo paliva. Zde je seznam základních možností:

Veškeré výše uvedené změny jsou značně technicky náročné, navíc je většinou třeba tyto úpravy vhodně kombinovat. V motoru totiž všechno souvisí se vším a je těžké si představit změnu objemu motoru bez úpravy časování rozvodu, úpravy sání atd. Vše je potřeba završit přeprogramováním řídící jednotky motoru.

Firma sahající takto hluboko do útrob motoru bude muset mít kvalifikované odborníky, motorové brzdy a další potřebné vybavení. Někdy jsou dokonce úpravci přímo spjati s mateřskou továrnou, jako AMG s Mercedesem, Mugen s Hondou nebo BMW a BMW M. Výkon vašeho motoru může stoupnout do závratných výšin a to spolu se spotřebou, hlučností a množstvím emisí. Zato se do temných hlubin propadne životnost takto „nadopovaného“ motoru. Nevýhod je naštěstí tolik, že podobně upravených strojů ve svém okolí nepotkáváme příliš.

Stále však zbývá dost těch, kteří nehodlají do svých plechových miláčků vkládat statisíce, ale lišit se chtějí. Zde já osobně narážím na problém tuningu a zde se nachází doména Pata a Mata. Firma Pat & Mat neposkytuje komplexní ladičské služby. Nemá inženýry, nemá motorové brzdy, ale dozajista prodává sportovní vzduchové filtry, laděné výfuky a programuje řídící jednotky motoru. Celá jejich činnost pak trošku připomíná šamanské postupy, ale překvapivě i tak nemá o zákazníky nouzi.

Proberme si význam hlavních zaklínadel virtuální firmičky našich dvou hrdinů. Podobnost s jinými „tunery“ je čistě náhodná!

Sportovní vzduchové filtry mají snížit odpor v sání. Nebudeme nyní pochybovat o tom, že se tak děje. Budeme však také doufat, že zachytí stejné nečistoty, jako filtr sériový. Jaký je však skutečný přínos pro výkon jinak neupraveného motoru, když se sníženým odporem v sání neuvažovali vývojáři při ladění rezonančního sání a časování ventilů?

Stejně pochybné je použití sportovního výfuku na sériovém motoru. Opět je snížený protitlak v sání něco, s čím nepočítá časování ventilů a paradoxně tak může výkon motoru poklesnout. Při překrytí ventilů na konci výfukového a začátku sacího zdvihu můžeme přicházet o palivo, které unikne do výfukového kanálu právě kvůli sníženému odporu v sacím traktu.

Jediný přínos, který snad chlapci s kšiltem čepice otočeným vzad ocení, je zvýšená hlučnost jejich motoru. Ovšem je poněkud trapný pohled na něco, co burácí jako stíhačka, ale zrychluje jako obstarožní karavan.

Nyní se dostáváme k hlavnímu zaklínadlu moderní ladičské doby: k chiptuningu. Princip chiptuningu je prostý. Počítač řídící spalovací motor, vyhodnocuje údaje z několika čidel, jako je množství nasátého vzduchu, poloha plynového pedálu, otáčky motoru atd. Součástí počítače je paměťový čip. Tento čip obsahuje soubor hodnot, které k naměřeným vstupním veličinám přiřadí veličiny výstupní, jako jsou dávka paliva, předstih zážehu, nastavení rozváděcích lopatek turbodmychadla atd. Soubory těchto veličin jsou známy jako motorové mapy. Právě tento čip je ladičem vyměněn za čip programovatelný a do paměti jsou nahrána pozměněná data. Typicky jsou například zvýšeny dávky paliva.

Vodou na chiptunerův mlýn jsou dnes především turbodieselové motory. Přivést dostatek vzduchu do zážehového atmosférického motoru si vyžaduje dříve popisované konstrukční úpravy. Bez toho je možnost na zvýšení výkonu dost limitována. Navíc u zážehového motoru je potřeba dodržet velice přesně poměr vzduchu a paliva (hodnotu lambda velice blízko hodnotě jedna). To turbodiesel snese poměrně velký rozptyl hodnot přebytku vzduchu, a když vzduchu není dostatek, prostě se motor více „nafoukne“ turbodmychadlem.

Problémem je, že toto všechno není bez obětí. Naladění motoru je vždy složitým kompromisem a právě to je důvodem pro ty zástupy vývojářů a utracené milióny dolarů na straně sériových výrobců. Zákazník se samozřejmě musí uspokojit dostatečným výkonem i pružností motoru a to především v souvislostech konkurenčního boje. Výrobce produkující dvoulitrový diesel prostě musí poskytnout srovnatelné parametry s konkurencí, jinak riskuje ztrátu přízně. Zároveň je potřeba konkurovat spotřebou paliva, či nízkou hlučností. Do toho máme stále přísnější emisní limity a v neposlední řadě dostatečnou životnost a nízkou poruchovost. A nesmíme zapomenout, že to všechno ještě musí výrobce prodat za přijatelnou cenu, pokud možno s určitým ziskem. Motor, který sjíždí z výrobní linky, nemusí být nutně zázračným dílem techniky, ale je velice blízko optima s přihlédnutím na výše popsané podmínky.

Naladit motor na vyšší výkon proto vždy znamená určité oběti na jiných frontách. Tunerským zásahem tedy nutně musí utrpět spotřeba paliva, uživatelská přívětivost, ekologie, či životnost motoru.

Brouzdal jsem po křiklavě barevných internetových stránkách tuzemských tunerů, abych zmapoval jejich nabídku. Ve valné většině je nabízen právě a jen chiptuning, filtry vzduchu a výfuky.

Tady jsem sepsal pár svých postřehů z webu:

• Pokaždé je uváděna hodnota výkonu a krouticího momentu po úpravě. Nikdy však metoda jeho měření. Vím, že počet motorových brzd v naší republice je značně omezen. Kde tedy tuneři desítky vyladěných motorů proměřují? Hádám, že možným maximem bude odzkoušení celého vozu na válcové zkušebně. To je však metoda, která se k vážnému ladění motoru absolutně nehodí a zajištění opakovatelnosti měření je poněkud problematické. Sama podstata úpravy, tedy výkon a krouticí moment je něco, co se vlastně nedá dost dobře ověřit a co sám ladič nemůže prokázat.
• Občas jsou uváděny hodnoty maximální rychlosti vozu po úpravě. Opět nechápu, kde je možné testovat maximální rychlosti přes 200km/h. Měření je potřeba provádět obousměrně pro vyloučení vlivu větru a stoupání silnice jinak je měření bezcenné.
• Velice úsměvné jsou údaje o spotřebě. Cituji údaje z webových stránek úpravce: „Spotřeba při sportovní jízdě +1 l/100km, spotřeba při klidné jízdě -0,5 l/100km.“ Kde je ovšem nějaká definice sportovní a klidné jízdy, tedy něčeho velice subjektivního? Pokud vaše očipované pohybovadlo bude po zásahu tunera žrát i trávu kolem silnice, svede to úpravce pravděpodobně na vaši pravou nohu.
• Zarážející jsou též zmínky o nezměněné životnosti motoru. Kolik tuner absolvoval životnostních testů? Kolik jeho motorů absolvovalo 250 tisíc kilometrů, tedy porci na kterou bývají motory navrhovány?
• Většina tunerů nabízí CD s vypálenými původními daty. Kdyby snad nastaly při STK nějaké potíže nebo kdyby bylo třeba zahladit stopy před záruční opravou? Že by přeci jen semínko nejistoty ve vlastní inženýrské kvality?

Ladiči se ohánějí tím, že si výrobci při kalibrování motorů nechávají velké rezervy. Ano, je pravda, že se počítá s rozptylem ve výrobní přesnosti a počítá se také s velmi rozdílným používáním vozidel. Automobil musí stejně dobře sloužit někomu, kdo jezdí denně dlouhé vzdálennosti po dálnici, jako jinému při pojíždění po městě. Musí přežít tahání přívěsu stejně dobře jako pubertální běsnění mladého řidiče.

Otázka zní, jak tuner pozná stav a tolerance vašeho konkrétního motoru a jak ohodnotí váš jízdní styl. A jak určí bezpečné hranice? Pokud bude při ladění konzervativní a „přisype“ do motoru 10 koní, má takové ladění vůbec cenu? A když se „rozšoupne“ a koní bude najednou více o třicet, jak dlouho to váš motor vydrží? Veškerý validační proces se může opírat pouze a jen o metodu pokusu a omylu a záleží na tom, o kolikátý exemplář daného typu v případě vašeho vozu jde. V každém případě, vy si skutečný výsledek těžko zkontrolujete, proto považuji většinu chiptunerů za obchodníky s deštěm.

Z toho, co jsem zde napsal, by se dala vyvodit má averze k ladění motorů, ale to není tak docela pravda. Osobně chápu, když má někdo auto jen pro radost. Auto, na kterém není závislý a může si s ním hrát po nocích v garáži. Když pak dotyčný nadšenec neohrožuje svou jízdou okolí a když má jeho práce potřebnou technickou kvalitu, myslím, že jde o ušlechtilý koníček.

Stoprocentně se však ztotožňuji jen s jedním ladičským přístupem a to tím, co se odehrává v motoristickém sportu. Tam je totiž možnost si své výtvory spravedlivě poměřit bez toho, aby byly na zdraví či životě ohroženy třetí osoby. Na uzavřených tratích je to stále ještě o kombinaci technického a jezdeckého umu. Neefektní úpravy ve sportu nemají šanci.

Co mi však nejde na rozum je ladění rodinných a služebních přemisťovadel. Nabídka vozidel je dnes dostatečně široká na to, aby si člověk vybral automobil s požadovaným výkonem. Nechápu nákup vozidla s výkonem 60 kW a jeho následné vyladění na 70kW, když je takto výkonných motorů v nabídce nespočet. Navíc s tovární zárukou, servisem a potřebným zázemím. Jde o touhu mít auto, které vypadá krotce, ale dokáže vyškolit papírově silnější vozy? To mi připomíná válku a ne silniční provoz.

Vrátím se k mé uvodní myšlence a každému, kdo si chce nechat „vytunit“ motor dám jednu radu. Podívejte se na obrázek nějakého vývojového centra kterékoli světové automobilky a porovnejte ho s vnějším vzhledem a velikostí firmy tunera, kterému chcete svěřit osud vašeho motoru. Myslíte, že skutečně dokáží to samé?