Chip-Tuning Was ist das ?

Die Motoren der meisten modernen Autos werden durch einen Computer gesteuert, dem sogenannten Motorsteuergerät. Verbrennungsmotoren brachten seit jeher die Notwendigkeit mit sich, sowohl das Kraftstoff-Luft-Gemisch als auch die Zündung auf den jeweiligen Betriebszustand des Motors abzustimmen. Bereits Henry Ford's Modell A ermöglichte es dem Fahrer durch Regler an der Lenksäule, die Zündung und die Benzinzufuhr zu beeinflussen. Heutzutage werden moderne Fahrzeuge vom Hersteller fast ausschließlich mit elektronischen Motormanagement-Systemen ausgerüstet. Ganz gleich, ob es sich um die einem Vergaser ähnliche Zentraleinspritzung oder um die weitaus effektivere Multiporteinspritzung oder um eine Dieseleinspritzung und Ladedruckregelung handelt - Alle werden von modernster Hi-Tech - dem Motorsteuergerät gesteuert. Im Steuergerät sind unter anderem Kennfelder abgelegt, die in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern wie z.B. Last und Drehzahl die Einspritzmenge regeln.

Eine Motorsteuerung besteht aus einem oder mehreren kleinen Hochleistungsmicrocomputern, die für verschiedene Regelungsaufgaben die Werte bestimmen und einstellen. Der Microcomputer arbeitet ein Programm ab, das fest im Speicher (Eprom oder auch nur Chip) abgelegt ist. Die Hauptaufgabe ist bei Benzin-Motoren die Bestimmung der angeforderten und maximal möglichen Einspritzmenge. Die Einspritzmenge hängt von der angesaugten Luft ab. Das Verhältnis Luft/Treibstoff muß genau stimmen, damit der Katalysator einwandfrei arbeiten kann. Weiterhin muß der Zeitpunkt bestimmt werden, in dem das komprimierte Gemisch gezündet wird. Erfolgt die Zündung zu spät, steigt der Verbrauch. Wird hingegen zu früh gezündet, fängt der Motor an zu klopfen. Zusätzlich löst das Motormanagement noch viele weitere Aufgaben, wie beispielsweise die automatische sanfte Abschaltung der Einspritzanlage bei einer maximalen Motordrehzahl und Erreichen der Höchstgeschwindigkeit. Auch eine Geschwindigkeitsregelanlage kann integriert sein, die dann vom Motormanagement gesteuert wird. Häufig wird in Abhängigkeit vieler verschiedener Meßwerte, z.B. von Kühlwasser-, Treibstoff-, Außen- und Öltemperatur die Steuerung des Lüfternachlaufes und der Kaltlaufphase gesteuert. Bei modernen Dieselmotoren wird die Einspritzmenge in Abhängigkeit von angesaugter Luftmasse, Luftdruck, Außentemperatur, Drehzahl und Last bestimmt. Dies ist nötig, um zukünftige Abgasnormen zu erfüllen. Weiterhin muß bei Turbofahrzeugen der Ladedruck des Turboladers last- und drehzahlabhängig exakt bestimmt und eingeregelt werden. Die zur Steuerung notwendigen Daten sind ebenfalls im Eprom gespeichert. Aus diesen dreidimensional abgelegten Daten (Kennfelder) errechnet das Motorsteuergerät die zu einem bestimmten Last-Drehzahlpunkt mögliche oder geforderte Einspritzmenge.

Chip-Tuning ist die Optimierung bzw. der Austausch des Programmes, welches der Computer verwendet. Dadurch werden verschiedene Parameter verändert und neu aufeinander abgestimmt. Hierzu gehören unter anderem die Treibstoffmenge und der Ladedruck des Turboladers. Das Ergebnis: Bei Motoren mit Turbolader erfolgt eine Leistungssteigerungen zwischen 20-40 % und ein deutlich stärkeres Drehmoment. Bei normalen Saugermotoren (ohne Turbolader) liegt die Mehrleistung zwischen 6-8%. Dadurch werden die Beschleunigung und die Höchstgeschwindigkeit spürbar verbessert. Und das alles bei geringerem Kraftstoffverbrauch - gleiche Fahrweise vorausgesetzt! Der Motor wird insgesamt lebendiger und kraftvoller. Eine von Fachhand programmierte Software erreicht eine sehr gute Mehrleistung unter Beibehaltung aller Steuer- und Regelfunktionen. Dies bedeutet, die Steuerung ist fehlerfrei bei der Inspektion / Diagnose, vollgasfest ohne übermäßiger Rußentwicklung und ohne Probleme bei der AU. Der Verbrauch sinkt sowohl bei den Benzinern als auch bei den Dieselmotoren um ca. 1/2 l je 100 km bei gleicher Fahrweise. Dies resultiert aus der volleren Ausnutzung des Kraftstoffes durch Frühzündung bei Benzinern bzw. des höheren Ladedruckes bei den Dieseln. Zusätzlich ist der spezifische Verbrauch bei einem höheren Drehmoment niedriger.

Der Hersteller baut ein Auto für den weltweiten Markt. In anderen Ländern entspricht der Treibstoff jedoch oft nicht unserer Qualitätsnorm. Auch der Dauerbetrieb in extremen Höhen kann die Verbrennung verschlechtern. Allerdings sind dies Eigenschaften, die innerhalb Europas nicht berücksichtigt werden müssen. Desweiteren kann auch die Fertigungstoleranz eine Rolle spielen. Wenn das Fahrzeug nach der Produktion auf dem Prüfstand steht muß die Leistung evtl. noch etwas angehoben werden. Dafür sind Toleranzen notwendig. Das Steuerprogramm für den Motor ist in einem Chip (EPROM) gespeichert und kann grundsätzlich nicht mehr verändert werden. Daher muß der Hersteller, der ein Fahrzeug meist für den weltweiten Markt entwickelt, verschiedene Gegebenheiten berücksichtigen. Dazu gehören beispielsweise Treibstoffqualität, Abgasentwicklung, Überziehung von Serviceintervallen und natürlich auch finanzielle Gründe wie z. B. Versicherungsklassen. Weiterhin schlagen Kostendruck und Effzienz beim heutigen Motorenbau unmittelbar bei der Entwicklung der Software durch, so zeichnen sich Großserienmotoren durch hohe Fertigungstoleranzen aus, was folglich zu einem unerwünschten Nebeneffekt von starken Leistungschwankungen führt. Um diese Schwankungen auszuschließen integriert der Serienentwickler bestimmte Begrenzungen, so daß jeder Motor nahezu identische Leistungen und Drehmomentwerte abgibt. So findet man häufig Kennfelder mit einer sogenannten Beschleunigungsdämpfung vor, was bedeutet, daß das Steuergerät die reine Beschleunigung des Fahrzeuges in m/s mißt und diesen Wert auf einen Maximalwert beschränkt. Auch das Drehmoment bzw. dessen Verlauf wird üblicherweise aus Komfortgründen vom Steuergerät überwacht und kontrolliert. Erschwerend kommt darüber hinaus noch hinzu, daß auch verschiedene Fahrerprofile berücksichtigt werden müssen, so muß ein Dauervollgasfahrer bzw. dessen Motor auch bei diesen Extrembelastungen Abgasgrenzwerte einhalten, wie auch der Urlaubsfahrer, welcher im Ausland schlechteren Kraftstoff tankt und im Anhängerbetrieb die Bergpässe überquert. Die heutigen Softwareprogramme für ein Steuergerät stellen demnach also nur Kompromißlösungen dar. Die Kennfelder werden in der Regel so angelegt, daß den Funktionstoleranzen im internem Datenaustausch eine "Good Enough"- Effizienz gewährleistet ist. Hier beginnt die Schnittstelle für den Chiptuner. Individuelle Anpassungen von Kennfeldern und Aufhebungen von Beschleunigunsdämpfung und Drehmomentbegrenzungen führen folglich zu Mehrleistungen, bei teilweise geringerem Verbrauch. Der Chiptuner modifiziert, individualisiert und spezifiziert die Software in einer Weise, die zwar noch Raum für Toleranzen enthalten muß, jedoch dabei obengenannte Parameter nicht in dieser Intensität Berücksichtigung finden müssen.