Атмосферні мотори Subaru

[®@©E®]

Атмосферні мотори Субару.

Взагалі, я збирався написати атмоFAQ на основі реальних подій і на цьому місці мала бути епічна розповідь (можливо без хеппі-енда) про те, як окремі несвідоми товариші в мене на очах глумляться над 2.0-літровою атмосферною субарою несучи працю, натхнення і зелені купюри в жертву світлій мрії обганяти Еволюшени на кожному перехресті.

Не вийшло. Чи натхнення достатньо не назбиралось, чи ще чого, але Еволюшени так і не отримали нового суперника. А стаття, точніше, обіцяне доповнення FAQ’у про чіп-тюнінг, получилась.

Q. Чому тут так скептично відносяться до тюнінгу атмосферних машин?
A. Це стереотип, який в середовищі субаристів склався історично. Треба сказати, що в порівнянні з позицією деяких юних драйверів на атмосферних, підсвічених неоном і синіми лампами «спорткомпактах», які дуже вірять в силу 0-фільтрів, прямотоків і шильдиків GT-R / TypeR, цей стереотип виглядає дуже розумно. Але істина, як завжди, десь між…

Q. Чи можна перепрошити ЕБУ атмосферного мотора?
A. Можна. Проблема в підтримці конкретних блоків управління і ревізій ROM програмним і апаратним забезпеченням. Завдяки проекту OpenEcu ми маєм можливість перенастроювати дуже багато машин (або немашин) 01-07 років випуску, список підтримуваних RomRaider’ом ревізій повільно, але постійно збільшується, в основному, за рахунок американських моделей:
http://www.romraider.com/Documentation/SupportedECUs
Доповнення 06.09.2008. Кабель Openport 2.0 i EcuFlash 1.37 підтримують CAN-інтерфейс моделей MY07 і MY08+.
Доповнення 26.04.2009. Це можна прочитати і чуть нижче в цій же темі, але краще повторюсь: немає можливості прочитати і записати ECU Hitachi, присутні в багатьох машинах із 2008-го року.

Q. Як зробити, щоб моя ревізія ROM теж підтримувалась?
A. В цьому місці, ухиляючись від прямої відповіді, я наполегливо рекомедую дочитати FAQ, або хоч наступне Q-A до кінця, щоб вирішити, чи підтримка ревізії взагалі потрібна.

Q. Чого можна добитись самою перепрошивкою?
A. Диностенд із замірами «до і після» дасть точну відповідь, але і без нього, можна сказати, що приріст максимальних потужності і моменту буде близький до нуля. Невеликого покращення обертального моменту і відклику на педаль газу, можливо досягнути до 4тис.об/хв. Не можу сказати, що таке твердження стосується абсолютно кожного мотора Субару – воно скорше відображає помічену тенденцію. В цілому, всі тюнери погоджуються, що атмосферні мотори варто настроювати тільки після модифікацій заліза. Про них теж треба буде написати.

Q. Коли міняти щось в управлінні абсолютно необхідно?
A. Абсолютна необхідність в перенастройці системи управління приходить разом із деякими модифікаціями мотора, коли стандартні калібровки не забезпечують оптимальний склад суміші (або правильні кути запалювання, або стабільність холотого ходу і т.д). Наприклад:
- заміна форсунок на більші;
- модифікації впуску, які змінюють читання MAF сенсора;
- вали із суттєво ширшими фазами впуску/випуску;
- надув;

Крім того, є випадки, коли модифікації приводять до заміни системи управління в цілому. Наприклад (це найбільш радикальний приклад), встановлення 6-циліндрового мотора замість 4-циліндрового.

Q. Коли потрібно міняти форсунки?
A. Коли записаний в даталогах IDC перевалює за 100% (всупереч всякій арифметиці в даталогах субару IDC буває 120% і вище). Важко говорити про кожен конкретний мотор і його систему вприску, але для прикладу, 2.5-літрові мотори споживають бензин через форсунки Nippon Denso 295cc/min, і розрахована потужність буде в межах 200-230к.с. (залежить як рахувати). В загальному, всякий 2.0/2.5 літровий мотор, з якого планується зняти близько 200к.с., можливо, заслуговує на більші форсунки.

Q. То як все-таки зробити, щоб моя ревізія ROM теж підтримувалась?
A. Підтримка нової ревізії з’являється в результаті процесу, який зветься reverse-engineering. В коді вишукуються таблиці; інформація про їх адреси, формат і розмір змінних зберігаються до файлу, який може бути прочитаний програмою-редактором. Програми проекту OpenEcu зберігають описи ROM (правда кожна в своєму форматі) в xml-файлах, які мають назву xml-definitions.

Якщо вдалось прочитати і зберегти ROM за допомогою EcuFlash’a, але не вдалось відкрити в редакторі, то подальший алгоритм дій такий:
1. Скачати останню версію xml-definitions. Для RomRaider тут:
http://www.romraider.com/forum/topic360.html
2. Якщо і в останній версії ROM відсутній, то потрібно надіслати запит на його включення до наступної версії xml-definitions. В принципі, можна ще аналізувати код і шукати таблиці самому, але найкраще це робить гуру реверс-інжиніріга Bill Gregg aka merchgod, aka TeaCups з команди RomRaider’a.
http://www.romraider.com/forum/topic1643.html

Q.Що робити, якщо прочитати ROM неможливо, мій блок управління взагалі не підтримується?
A. 1. Спочатку запитати в розробників (http://forums.openecu.org ), чи планують вони підтримку в майбутньому.
2. Якщо ніякої підтримки не планується, а без змін обійтись неможливо, тоді можна:
- замінити блок управління (можливо, з проводкою), на блок від іншої Субару, із яким можна працювати;
- встановити блок-перехватчик (Piggyback). Наприклад, Greddy E-manage або Perfect Power SMT6. Останній має модельний перехідник для Субару, який, правда, майже подвоює ціну блока;
- замінити блок управління на який-небудь Standalone. Для експериментів підійде і MegaSquirt.

[®@©E®]

Апроксимація VE, або підрахунок коней.
Із іншої ненаписаної статті:

Атмосферний мотор можна розглядати як повітряний насос. Такт впуску в чотиритактному моторі відбувається раз на два оберти, тому без поправки на все інше мотор за один оберт прокачає об’єм повітря рівний половині свого робочого об’єму.

Коефіцієнт поправки називається об’ємною ефективністю (також коефіцієнтом наповнення) , позначається VE – Volumetric Efficiency. Вимірюється в процентах. 100% VE означає, що за один оберт мотор прокачує об’єм повітря рівний половині свого робочого об’єму.

Типова VE атмосферного мотора ~90%. За рахунок використання резонансних / інерційних явищ і інших інженерних рішень атмосферні гоночні мотори мають до 170% VE у вузькому діапазоні обертів – наповнення циліндрів можна порівняти з турбомотором WRX на піку надуву. Всім відома Honda S2000 з її двома літрами і 240к.с при 8200об/хв повинна мати ~110% VE. Об’ємна ефективність конкретного мотора не є константою – вона змінюється із частотою обертів (і відкриттям дроселя), пік VE співпадає з піком обертального моменту і, так само як момент, VE спадає в обох напрямках по осі частоти обертів. Та сама Honda S2000 повинна мати ~115% VE щоб досягнути заявленого моменту 219Нм при 7500об/хв.

Щоб перейти від Хонди до чогось конкретного довелось взяти дані про потужність і момент з каталогу поточного модельного ряду на www.subaru.ua (достовірність даних буде на совісті FHI). І як робляться обчислення вникати теж не будемо.

Таблиця 1. Мотори Субару, заявлена потужність і обчислена об’ємна ефективність

Код: Выделить всё

    stock hp   VE
1.5   107@6000   ~88%VE
2.0   150@6000   ~94%VE
2.5   173@6000   ~88%VE
3.0   245@6600   ~94%VE
3.6   256@6000   ~ 88%VE


Навіть деяку закономірність можна помітити (так ніби хтось підправив цифри). Крім того, є ще один цікавий момент. Обертальний. Якщо порахувати об’ємну ефективність для заявленого максимального обертального моменту, то її значення будуть відрізнятись на 10% від VE макс. потужності: 98%VE для 1.5, 2.5, 3.6 і 104%VE для 2.0 і 3.0.

Далі ми виключимо зі списку мотор 1,5, щоб не псувати статистику і уявимо, що нам вдалось збільшити об’ємну ефективність до 100, або 110% (досить реальні цілі).

Таблиця 2. Мотори Субару і обчислена потужність

Код: Выделить всё

    100%VE   110%VE
2.0   160@6000   176@6000
2.5   197@6000   216@6000
3.0   260@6600   286@6600
3.6   290@6000   319@6000


Тепер уявляєм, що ми можем змістити пік потужності на 1000 об/хв «вверх» (теж нічого фантастичного)

Таблиця 3. Мотори Субару і обчислена потужність

Код: Выделить всё

    100%VE   110%VE
2.0   186@7000   205@7000
2.5   229@7000   252@7000
3.0   308@7600   339@7600
3.6   339@7000   373@7000


В загальному, щоб досягти деякого рівня потужності нам потрібна певна комбінація 3-х складових: робочого об'єму, частоти обертів і об'ємної ефективності для даної частоти. Просто.

Далі пронумерований список модифікацій, які найчастіше зустрічаються в атмосферних моторах, в т.ч. субарівських.

1. Впускні системи до дроселя. бувають двох основних типів: холодні і короткі (про стоковий впуск тепер можна казати «довгий і гарячий»).

1.1. Холодний впуск, CAI (Cold Air Intake). Конструкція із трубки і впускного фільтра низького опору, фільтр розміщений так, щоб брати повітря подалі від гарячого мотора. Тести із використанням цифрового термометра і читанням сигналу ІАТ (так, сам міряв) показували, що температура повітря на впуску відрізняється від температури навколишнього середовища на 10-25C. Теоретично, зменшення до температури навколишнього середовища на впуску - це збільшення густини (а значить і потужності мотора) на ~3-9%, але на цифру 9% з оптимізмом дивитись не треба… А ще бувають радикальні схеми, де повітря проходить через теплообмінник кондиціонера.

1.2.SRI (Short Ram Intake) – J-подібно вигнута труба постійного діаметру між дроселем і повітряним фільтром + сам фільтр + опційно тепловий екран. Видаляє Torque Box і працює як резонатор.

1.3. «Шнорхелектомія» - Видалення пластикової деталі впускної системи, яка знаходиться в правому передньому крилі.

1.4. Гібридний впуск. Таке http://forums.nasioc.com/forums/showthr ... ?t=1471819 — J-подібна трубка в поєднанні з штатним корпусом фільтра, кріпленням MAF'a і штатним шноркелем. Якщо зовсім коротко інтерпретувати зміст статті на NASIOC, то для атмо-машин обладнаних MAF'ом — варіанти 1.1-1.3. не підходять, а гібридний впуск практично єдиний правильний варіант заміни впускної системи.

2. Дросель / впускний колектор
2.1. проставка під дросель – збільшує об’єм пленуму впускного колектора, що для субару є дуже добре.

2.2. проставки між гбц і колектором – виконанs з матеріалу із низькою теплопровідністю і покликана зменшувати нагрівання колектора, що знову ж таки збільшує густину повітря на впуску. Більш-менш системно описано тут:
http://www.autospeed.com/A_110474/cms/article.html

Проставки в основній своїй масі потребують прокладок по обидві свої сторони.

2.3. Новий впускний колектор. Із підібраними об'ємом пленума, довжинами і діаметрами каналів. Зараз параметри колектора підбирають спеціальними програмами, але якщо комусь цікаво, хороший Old-School'ний алгоритм розрахунку можна знайти тут:
http://www.grapeaperacing.com/GrapeApeR ... ystems.pdf
Саму технологію виготовлення дивимся тут:
http://www.sdsefi.com/air12.html
Не впевнений, що хтось дійсно захоче творити колектор з нуля, але завжди цікаво знати наперед наскільки підходить та чи інша деталь.

3. Випуск.
3.1. Колектор. Найважливіша частина в вихлопній системі атмосферного мотора. В плані потужності нема альтернативи випускному колектору з рівною довжиною всіх каналів, хоч і звучить воно не по-субарівськи. Такі колектори стоять на атмосферних субару десь із 2005-го року, причому колектор і передній каталізатор об'єднані в одну деталь.

Конструкція має деякі проблеми:
http://forum.club-subaru.com/viewtopic.php?t=7931
Тут логічно зробити один із наступних варіантів: видалити каталізатор або повністю замінити колектор. Або замінити задню частину колектора (було б на що). При видаленні каталізатора треба буде боротись із помилкою Р0420.
При виборі нового колектора треба буде повірити виробнику на слово, що довжина, діаметр, і спосіб з'єднаня труб від кожного циліндра є оптимальними для даного мотора — складність розрахунку випускного колектора набагато вища, ніж впускного. Виробники користуються для розрахунку програмами FEM- і CFD-аналізу — що є надто складно для простої оцінки. Burns Stainless пропонує своїм клієнтам послугу параметричного моделювання випускного колектора у власній системі X-Design: при замовленні деякого заліза для випускної системи клієнт заповнює форму із специфікаціями мотора і отримує оптимальні параметри свого колектора, який залишилось тільки зварити в аргоні . http://www.burnsstainless.com.

3.2. Задній каталізатор. Його або видаляють, або міняють на “високопоточний”... Слабо віриться, що один справний каталізатор буде створювати серйозну першкоду потоку вихлопа для невеликого атмосферного мотора.
3.3. Кат-бек. 2.5дюйма. Більше напевно не знадобиться.

[явно не все. в продовженні доведеться заглянути всередину мотора]

[ATOMIC]

так ану давай исправляйся!!!! атмоФак -єто надо я по мех части поддержу)))

[Akim]

Думаю тему нужно "прилипить"

[simply]

Доповнення 06.09.2008. Кабель Openport 2.0 i EcuFlash 1.37 підтримують CAN-інтерфейс моделей MY07 і всіх MY08+.

Недельки через 3-4, если у Вас будет желание и возможность, готов приехать в славный город Станислав.
Несколько вопросов: возможность сохранения бэкапа родной прошивки на сменном носителе и способность официалов "запалить" изменения (машина на гарантии).
О денежном эквиваленте, при положительном Вашем ответе, без всяких проблем договоримся в личке. Что скажете?

[Sava_Impreza]

нужно сначала Жалезо, а потом все остальное - "атмосферні мотори варто настроювати тільки після модифікацій заліза"!
1) где взять это ЖАлеЗ_0!!!
2) а что еслЫ АКПП!

?_?_?

[®@©E®]

Sava_Impreza
1)металобаза рулить потерпи скор напишу
2) теоретично все те ж

[Sava_Impreza]

)))))))))))))))))))))))))))))

[Sava_Impreza]

А, сколько при GOOD раскладе можно будет снять л.с. с 2.0? :-/
А то в голове крутится вечная борьба добра со злом ((( «не легче ли купить новую турбированную машину»? :-/

[Akim]

в голове крутится вечная борьба добра со злом ((( «не легче ли купить новую турбированную машину»? :-/

Точнее борьба разума и безрассудством

[Mad Max]

Про железо- первым делом хочу впускной коллектор поменять.
Уж больно он длинный (около 420 мм) и рессивера нету нифига.
А если еще и диаметр впуска сделать поменьше, то добротность такова колебательного контура будет выше, выше резонансный наддув при оборотах 4-6 тысч.
Соответственно расчетная мощность в Engine Analyzer 180 сил при 6500.

Конешна на низах затупит, но я на них не разгоняюсь (кроме старта ).

А всего при полной оптимизации мотора EJ20 мне удалось получить "виртуальные" 214 лс при 7000.
Думаю это реально, вот только как это воплотить в жисть.
Ведь менять придетса все. Впуск, выпуск, фазы, диаметры клапанов и каналов...

[ATOMIC]

А, сколько при GOOD раскладе можно будет снять л.с. с 2.0? :-/
А то в голове крутится вечная борьба добра со злом ((( «не легче ли купить новую турбированную машину»? :-/

есть ждм вариант такого мотора 200хп)))

[Sava_Impreza]

А, сколько при GOOD раскладе можно будет снять л.с. с 2.0? :-/
А то в голове крутится вечная борьба добра со злом ((( «не легче ли купить новую турбированную машину»? :-/

есть ждм вариант такого мотора 200хп)))

а по деньгам скока? (((

[_666_]

Так а без вмешательство в "железо" реально хотя бы незначительно улучшить динамические характеристики? ®@©E®, что реально вы можете сделать для моего мотора?

[®@©E®]

Так а без вмешательство в "железо" реально хотя бы незначительно улучшить динамические характеристики? ®@©E®, что реально вы можете сделать для моего мотора?

Те, що я тут пишу - це ніяк не реклама моїх товарів і послуг. Ціль моїх постів в розділі "Тюнінг" - дати інформацію для тих, хто почав цікавитись тюнінгом і поділитись досвідом з такими ж ентузіастами, як я. Тому ставити мені задачі чуть неправильно - це до комерційних тюнерів.

Про Легасі 2.0. Просто перенестройка не дасть нічого такого, що можна буде відчути. Крім того, в списку підтримуваних ревізій така машина не значиться.
Тема тюнінгу атмо субар, ще надто нова і поки рано говорити про готові ефективних рішення (так як для турбо: Stage І, ІІ, ІІІ). Позитивний момент: в Америці 2.5-літрові атмо з невеликими модифікаціями вже пару раз обїжджали стокові ВРХ. Потенціал є.