(News.oto-hui.com) – Tinh chỉnh động cơ, hay còn gọi là Remapping hiện nay vẫn còn khá xa lạ với người sử dụng ô tô tại Việt Nam. Nhưng với những người có chút kiến thức am hiểu về xe thì đây là việc làm khá phổ biến nhằm cá nhân hóa sở thích lái xe cũng như tăng công suất động cơ trong ngưỡng an toàn.
Khái niệm độ xe ô tô có lẽ đã không còn quá mới mẻ tại Việt Nam. Tuy nhiên, ta hiểu đơn giản đây là việc thay đổi một hoặc một vài chi tiết từ nhỏ đến lớn để khiến chiếc xe trở nên khác biệt hơn so với “trạng thái ban đầu”. Tùy mục đích sử dụng, độ xe có nhiều cách khác nhau, phổ biến như độ bodykit, bodylip, mâm xe, đèn LED, nội thất… cho đến những tinh chỉnh nâng cao, phức tạp và không phổ biến hiện nay là độ hiệu năng/ độ công suất.
Trên khía cạnh kỹ thuật, nếu so sánh độ xe với một tảng băng, độ nội ngoại thất chỉ là mặt phần nổi, trong khi độ hiệu năng mới thật sự là phần chìm. Đây là phần cần khó khai thác.
Hiệu năng xe là thứ ta không nhìn thấy được, nhưng nó lại đóng vai trò nền tảng với một chiếc xe. Do đó, độ hiệu năng nếu như được thực hiện đúng cách có thể cải thiện đáng kể các đặc tính kỹ thuật của xe.
- Một chiếc Subaru WRX xuất xưởng với 300 hp qua bàn tay của các xưởng độ hoàn toàn có thể được nâng công suất lên mức 1,000 hp.
Tất nhiên, độ hiệu năng rất phức tạp và đòi hỏi người độ phải thuần thục kiến thức và kỹ năng cơ khí. Đây chính là yếu tố tạo nên các hãng độ lừng lẫy trên thế giới như AMG (Mercedes), M Sport (BMW), TRD (Toyota), NISMO (Nissan)…
Ở bốn bài đặc tính kỹ thuật trước đó, ta đã biết các đặc tính cơ bản của động cơ. Tất cả những đặc tính này và những đặc tính nhỏ khác, ta đều có thể tinh chỉnh động cơ được thông qua độ công suất/hiệu năng.
Bài viết này sẽ đề cập đến một số phương pháp độ động cơ phổ biến nhất. Thế nhưng, đề hiểu về độ ta nên tìm hiểu về ECU trước.
I. ECU động cơ
ECU (engine control unit) hay còn gọi là “hộp đen”, là đơn vị kiểm soát động cơ, tiếp nhận và xử lý thông tin. Ngày nay, trên một động cơ đời mới, ECU có thể xử lý hàng nghìn quy trình liên quan tới cả phần điện và cơ khí.
- Khi động cơ hoạt động, ECU liên tục tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến gắn trên động cơ và trên xe, từ đó ra lệnh cho các cơ cấu tác động làm việc theo thời gian thực.
Một vài đại lượng mà ECU đo lường và điều khiển có thể kể đến là tốc độ động cơ, áp suất buồng đốt, áp suất nhiên liệu, vị trí trục cam, vị trí chân ga, hay tỷ lệ oxy trong hòa khí. Nếu động cơ là trái tim của một chiếc xe, thì ECU chính là trái tim của động cơ đó.
Cơ chế làm việc của ECU cũng giống như máy tính cá nhân (PC). Trên PC, các chương trình driver được cài đặt để điều khiển phần cứng như loa, ổ CD. Tương tự, để điều khiển phần cứng (ví dụ trục cam hay kim phun nhiên liệu), các “chương trình” cũng cần được cài sẵn vào ECU.
- Đối với động cơ, “chương trình” này chính là một gói các biểu đồ đặc tính (maps) mà ta đã làm quen trong các bài viết trước.
- Torque map, power map, hay BSFC map chỉ là ba trong số hàng trăm biểu đồ được “tải” vào ECU.
Ngoài những đặc tính cơ bản kể trên, ta còn có biểu đồ áp suất hòa khí (boost map), biểu đồ áp suất nhiên liệu (fuel pressure map), biểu đồ khối lượng phun (injection quantity map)…
Nếu can thiệp vào ECU, ta có thể xuất ra chương trình điều khiển được nhà sản xuất cài đặt sẵn trong đó. Khi ấy, ta có một tập hợp các biểu đồ đặc tính. Thay đổi thông số của các biểu đồ này và tải lại vào ECU, ta có một chương trình điều khiển hoàn toàn mới.
Nếu được tinh chỉnh đúng cách thì hiệu năng của động cơ có thể được cải thiện. Cách tinh chỉnh động cơ này giới kỹ thuật gọi là Remapping (thiết lập lại biểu đồ đặc tính).
Nên nhớ, không phải chỉ có dân độ xe mới remap. Thực tế thì chính các nhà sản xuất xe cũng làm công việc này. Đây là lý do vì sao cùng một mẫu động cơ khi xuất xưởng lại có thể có nhiều phiên bản với sức mạnh khác nhau.
- Ví dụ, khối động cơ mã EB2DTS được lắp trên chiếc Peugeot 2008 bản thường mới ra mắt gần đây đạt công suất cực đại 130 hp, trong khi khối EB2ADTX trên bản GT lại có thể sản sinh tới 155 hp. Thực chất, hai động cơ này là một.
II. Tại sao Remapping có chỗ đứng?
Đó là bởi vì động cơ thương mại thông thường khi xuất xưởng đã được điều chỉnh giảm sức mạnh (detuned) so với khả năng thực sự của nó.
Có nhiều lý do nhà sản xuất ô tô phải làm việc này. Thế nhưng mục đích chính là để xe hoạt động êm ái ở nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Việc tinh chỉnh động cơ có thể sẽ giúp ích ở nơi lạnh như Canada hay nóng như Ấn Độ, hoặc ở nơi có xăng chất lượng cao như Anh hay chất lượng trung bình như Mỹ, đến ở nơi bị kiểm soát khí thải khắt khe như Đức hay nơi được nới lỏng, buông thả như Việt Nam,…
- Để một chiếc xe bán tốt được trên toàn cầu, bắt buộc phải chấp nhận hy sinh một số hiệu năng của động cơ.
Trong bài viết Phân tích đặc tính kỹ thuật: Momen xoắn động cơ, ta biết rằng sức mạnh của động cơ được hình thành từ hỗn hợp hòa khí cháy gồm nhiên liệu và không khí. Thông qua công việc remapping, ta có thể trích xuất các biểu đồ đặc tính từ ECU, điều chỉnh tăng hoặc giảm lượng nhiên liệu và không khí đi vào buồng đốt nhằm tăng sức mạnh.
- Đối với đại lượng nhiên liệu, ta hiệu chỉnh các biểu đồ phun nhiên liệu (fuel injection maps).
- Đối với đại lượng không khí, ta hiệu chỉnh biểu đồ tốc độ dòng khối lượng (mass air flow map).
Nghe thì đơn giản nhưng thực tế việc điều chỉnh này phức tạp hơn ta nghĩ. Cụ thể, song song với thay đổi lượng nhiên liệu, ta còn phải hiệu chỉnh luôn thời điểm phun, thời gian phun, và thời điểm đánh lửa, và còn rất nhiều đại lượng khác.
Remapping nếu được thực hiện chuẩn xác có thể tạo ra mức cải thiện đáng ngạc nhiên. Tuy nhiên, chỉ cần ta gán một giá trị sai lệch đủ lớn thôi thì câu chuyện sẽ hoàn toàn ngược lại.
- Nếu đặt thời điểm đánh lửa quá sớm sẽ khiến động cơ gặp tình trạng kích nổ, hay quá nhiều nhiên liệu sẽ làm tăng nhiệt độ cháy và phá hỏng piston.
Chính vì vậy, remapping không yêu cầu can thiệp vào phần cứng của động cơ, nhưng đòi hỏi mức tỉ mỉ không hề kém cạnh.
III. Dưới đây là ba cách thực hiện Remapping phổ biến nhất:
1. Hiệu chỉnh OBD (OBD Remapping)
Hệ thống tự chẩn đoán OBD (on-board diagnostic) là một hệ thống thông minh được yêu cầu lắp đặt trên những chiếc xe sản xuất từ năm 2001. Nhờ các tín hiệu cảm biến, OBD có nhiệm vụ đọc lỗi xảy ra trên xe và thông báo cho người lái thông qua các ký hiệu trên bảng đồng hồ. Các xe có OBD thường sẽ được trang bị thêm cổng OBD (OBD port) cho phép kỹ thuật viên kết nối với phần mềm đọc lỗi trên máy tính và dễ dàng “giao tiếp” với xe.
- Đối với dân độ hiệu năng xe, cổng OBD chính là cánh cửa dẫn đến ECU nơi chương trình điều khiển cùng các gói biểu đồ đặc tính được lưu trữ.
Hiệu chỉnh OBD là phương pháp remapping hiệu quả nhất. Ta không cần phải mở nắp capo mà vẫn có thể tăng sức mạnh của xe.
- Bằng thiết bị độ chuyên nghiệp, thông tin trong ECU có thể được trích xuất qua cổng OBD và hiệu chỉnh trước khi được nhập ngược lại vào ECU.
Tuy nhiên, một số xe không có cổng OBD hoặc nhà sản xuất chặn không cho can thiệp vào ECU qua cổng OBD. Lúc này, dân độ sử dụng phương pháp hiệu chỉnh trực tiếp.
2. Hiệu chỉnh Trực tiếp (Bench Tuning)
Đối với phương pháp hiệu chỉnh trực tiếp, người độ phải tháo dỡ ECU ra khỏi xe (thường lắp bên cạnh động cơ). Sau khi tháo, thiết bị hiệu chỉnh được kết nối với ECU ngay trên bảng mạch của ECU. Từ đây, chương trình điều khiển lưu trữ trong ECU được trích xuất bằng nhiều cách thức khác nhau, tùy thuộc vào loại ECU và bộ vi xử lý bên trong.
- Một số cách phổ biến là Background Debug Mode, Boot Mode, Pin Out, JTAG…
3. Hiệu chỉnh Chip (Chipping)
Khác với những dòng xe đời mới, hệ thống ECU đời đầu thường lưu trữ dữ liệu tại một con chip được lắp đặt bên trong. Để đọc được khối dữ liệu này, dân độ phải tách con chip ra khỏi ECU và đặt nó vào một máy đọc chip chuyên dụng. Sau đó, dữ liệu được hiệu chỉnh và tải lại vào chip như bình thường.
Tuy nhiên, vấn đề gặp phải là những con chip này lại thuộc dạng “lập trình một lần” (one time programmable), tức chỉ cho phép đọc chứ không cho ghi dữ liệu. Cách đơn giản nhất để xử lý tình huống này là tải biểu đồ đặc tính mới lên một còn chip khác và lắp vào ECU thay cho chip cũ.
Dù có khác nhau về cách thức, hiệu chỉnh OBD, trực tiếp, hay hiệu chỉnh chip đều phục vụ một mục đích duy nhất là remapping – tiếp cận dữ liệu đặc tính của xe và thay đổi chúng. Nên nhớ rằng, giá trị của độ hiệu năng xe vẫn nằm ở việc nắm chắc cơ chế hoạt động của động cơ xe cũng như bản chất các biểu đồ đặc tính (maps).
Bài viết liên quan:
