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Chiptuning - wozu? - 1

Kürzlich besuchte kfztech.de einen regionalen Tuner, da ein Audi A1 leistungsoptimiert werden sollte. Bei dem bekannten Tuner und Kleinserienhersteller mtm (Motoren Technik Mayer GmbH) in Wettstetten bei Ingolstadt wurde dann innerhalb von 2 Stunden die Leistung des 1,6 l TDI von 77 auf 89 kW mittels Cantronic geschraubt oder besser gesagt „frisiert“. Gleichzeitig wurde das Drehmoment von 250 auf 282 Nm angehoben. Der Kraftstoffverbrauch von 3,9 l soll sich dabei nicht erhöhen. Die Cantronic Box ändert laut mtm Cantronic Werbe-Flyer die Werte von Raildruck und Ladedruck des Selbstzünders. Dazu werden abhängig von der Drehzahl die Kennfelder des Motorsteuergerätes dreidimensional und variabel optimiert.

Audi A1 mtm

Ein AUDI A1 von mtm in Wettstetten, der nicht nur ein Chiptuning hinter sich hat (Quelle: mtm)

Die Cantronic ist im Übrigen eine Produktfamilie des Ingolstädter Tuners für die Fahrzeugoptimierung, die hierfür den CAN-Bus nutzt. „Die Cantronic verwendet dieses Netzwerk, um wichtige Informationen für die präzise abgestimmte Veränderung der Serienstände abzugreifen. Durch die variable drehzahlabhängige Optimierung von Rail- und Ladedruck kann ein auf die jeweilige Belastung des Fahrzeugs angemessenes Leistungsplus erfolgen, das den Durchzug deutlich verbessert, dem Fahrzeug aber nicht schadet. Dies äußert sich in einem harmonischeren Leistungsverlauf und merklich besserem Durchzug im mittleren Drehzahlbereich, während bei hohen Drehzahlen nahe der Leistungsgrenze die erhöhte Belastung von Verschleißteilen verhindert wird.“, so Roland Mayer, Chef und Gründer der Firma. Mit dieser komplexen Modifikation ist die M-Cantronic einem konventionellen Chiptuning gleich gestellt.

kfztech.de inspirierte der Besuch der Tuning Werkstatt, um verschiedene Tuning Angebote einmal näher zu betrachten. Deshalb soll hier einmal auf verschiedene Chip-Tuning Techniken eingegangen und immer wieder kehrende Fragen zum Chip Tuning geklärt werden.

Motormanagement und Chiptuning

Das Motorsteuergerät (auch ECU = Engine Control Unit) übernimmt das vollständige Motormanagement in einem Fahrzeug. Steigende Anforderungen an Leistung, Kraftstoffverbrauch, Abgasemissionen und Fahrverhalten von heutigen Motoren bringen eine zunehmende Komplexität der Hard- und Software mit sich. Sie steuert unter anderem die Zündung und regelt 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 Tabellen, auch Kennfelder genannt, angelegt, aus denen die Werte für den Zeitpunkt gelesen werden. Zudem gibt es noch Tabellen, die z.B. den Schließwinkel in Abhängigkeit der Batteriespannung oder Drehzahl bestimmen und vieles mehr. Gleichermaßen verhält es sich mit der Gemischaufbereitung.

Kennfeld

Ein mit TunerStudio dargestelltes Kennfeld, das die Drehzahl und den Saugrohrdruck als Parameter beinhaltet (Quelle: Tuner Studio)

Aus den verschiedenen Eingangswerten der einzelnen Sensoren werden in der ECU die passenden Ausgangswerte für den aktuellen Betriebszustand ermittelt. So fließen u.a. die Motordrehzahl, die Luftmasse, die Ansaugluft-/und Kraftstofftemperatur und natürlich auch die Gaspedalstellung (=Fahrerwunsch) in die Berechnung mit ein.

Beim Chiptuning werden nun je nach Motortyp (Otto oder Diesel) vor allem die leistungsrelevanten Faktoren, wie z.B. Einspritzmenge, Ladedruck, Zünd- und Einspritzzeitpunkt verändert, um mehr Leistung, Drehmoment zu erzielen, möglichst ohne dabei den Kraftstoffverbrauch zu erhöhen und das Abgas zu verschlechtern.

Warum wird die Leistung eigentlich nicht gleich vom Hersteller optimiert?

Die Ingenieure der Fahrzeughersteller verfolgen etwas andere Ziele. Zum einen muss das Fahrzeug auf Wirtschaftlichkeit hin optimiert werden. Dabei werden von der Entwicklungsabteilung vorausschauend für die Zukunft Leistungsreserven eingeplant, die für ein späteres Facelift, ein neues oder ein paralleles Modell in der Zukunft oder schon jetzt genutzt werden können.

Zum anderen sind weltweit unterschiedliche Kraftstoffqualitäten, und extrem schwankende klimatische Bedingungen (Temperatur, Luftdruck) zu berücksichtigen. Zusätzlich sollen die Einhaltung der Abgaswerte und Einstufungen in andere höhere Versicherungsklassen bedacht werden. Kurz gesagt muss also jedes Fahrzeug, welches vom Band läuft in Afrika oder in Skandinavien uneingeschränkt seinen Dienst tun und dabei die Abgasnormen erfüllen können, und dies auch noch mit Kraftstoff geringerer Güte.

Ein weiterer Grund sind mechanische Toleranzen. Automobil Hersteller arbeiten heutzutage mit sehr vielen spezialisierten Zulieferunternehmen zusammen. Diese dürfen Ihre Produkte innerhalb eines vereinbarten Toleranzspektrums produzieren. Denken wir nun wie ein Zulieferer, dann würden wir ein Produkt immer so produzieren, dass es sich im Toleranzbereich befindet, der für mich als Lieferant am sichersten ist. Setzen wir das in die Fertigung um, dann wird ein Motor mit einem bestellten Verdichtungsverhältnis von 10:1 tatsächlich mit einem geringeren Verdichtungsverhältnis von 9,5:1 geliefert, damit sich der Zulieferer auf der „Sicheren Seite“ befindet.

Letztlich sind auch Reserven bei der Motorsteuerungssoftware vorhanden. Zulieferer wie z.B. Bosch oder Siemens legen als letzter Hand am Motor an und programmieren deshalb ebenfalls auf „Nummer Sicher“. Der Entwickler geht in seinen Berechnungen davon aus, dass im schlimmsten Fall alle negativen Fertigungstoleranzen und Außeneinflüsse zusammentreffen könnten. Dieses geschieht jedoch nie, was zwangsläufig zu einem schlechteren Wirkungsgrad führt.

Dies alles schränkt die Ingenieure im Werk ein und deshalb werden die meisten Motoren in ihrem mechanischen Aufbau bereits vom Hersteller für ein breiteres Leistungsspektrum ausgelegt.

Da wir in unseren Breiten eigentlich ein relativ konstantes Klima haben und auch der Kraftstoff von gleichbleibend hoher Güte ist, schafft dies nun die Räume für das Chiptuning. Im Gegensatz zum Hersteller kann der Chiptuner eine individuelle Anpassung unter Ausnutzung aller vom Hersteller gegebenen Toleranzen vornehmen. Bei verantwortungsvoller Modifizierung der Steuergerätesoftware können dabei auch die Standfestigkeit der Komponenten und die Alltagstauglichkeit des Fahrzeuges trotz erzielter Mehrleistung und höherem Drehmoment erhalten bleiben. Ob ein Leistungszuwachs zu verzeichnen ist, hängt aber trotz allem stark von den bei der Herstellung entstandenen Toleranzen des Motors ab. Bei einem Saugmotor können das maximal 6 - 10% sein, wenn man Pech hat auch nur ein besseres Ansprechverhalten beim Lastwechsel. Tuner, die mehr PS ohne mechanische Änderungen am Triebwerk garantieren, sollten da eher mit Vorsicht bedacht werden.

PM-Diagramm Serie

PM-Diagramm Chip

Die Volllastkurven zeigen einen Drehmoment- und Leistungszuwachs des Peugeot 308 Benziners der im Bereich von rund 10 % liegt (Quelle: H&N Electronics)

Nicht immer ist es aber sinnvoll alle Reserven auszureizen. Manche Motorenhersteller sind nämlich dazu übergegangen, ihre Motoren zwar auf derselben Basis zu fertigen, diese weisen jedoch unterschiedliche Leistungsdaten auf. Tatsächlich werden dabei die leistungsstärkeren Modelle mit Bauteilen deutlich höherer Festigkeit (durch Verwendung höherwertigerer Werkstoffe) aber geometrischer Gleichheit gebaut. Dies lässt solche Maschinen für Tuning besonders reizvoll erscheinen. Trotz gleicher Hauptabmessungen sind diese Motoren aber unterschiedlich. Die von Tuning-Firmen oft gebrauchte Argumentation, dass derselbe Motor mit höherer Serienleistung verfügbar wäre, ist in aller Regel schlicht falsch. Beispielsweise unterscheiden sich die 110-kW-(150-PS)-Variante des VW-1,9-l-TDI-Motors und die 85-kW-(115-PS)-Variante durch eine geänderte Kurbelwelle, geänderte Pleuel, Kolben mit höheren Feuerstegen, einer gekühlten Abgasrückführung und einem leistungsfähigeren Turbolader trotz gleicher Hauptabmessungen sehr stark voneinander.

weiter zu: Welche Arten von Chiptuning gibt es?

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Quellen: mtm, H&N, SKN, OBD-Tuning GmbH, ADAC, TÜV; Tunerstudio, Wikipedia,

Links: www.diesel-power.com , www.mtm-online.de , www.powerchip.at , www.obd-tuning.de , http://wiki.obdtuning.com , www.tunerstudio.com , www.speed-buster.de


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Autor: Johannes Wiesinger

bearbeitet: 02.12.2015

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