Funktionsweise einer Power-Box / Tuning-Box

"Unser xxx-Chip optimiert in Echtzeit die Steuergerätedaten und erzielt so mehr Leistung."

Solche oder ähnliche Aussagen liest man oft auf Anbieterseiten solcher "Betrüger-Boxen". Denn im Grunde tun sie genau das, sie verfälschen je nach Einspritzsystem die Signale zur Pumpe, zum Injektor oder manipulieren die Werte des Raildrucksensors ab einem gewissen Lastbereich. Wie das Ganze funktioniert schreibe ich gleich.

Vorher noch kurz zurück zum obigen Zitat. Mit einem "Chip" hat so eine extern montierte Box absolut nichts zu tun. Aber woher kommt der Begriff "Chip" bzw. "Chiptuning" eigentlich? Chiptuning = Kennfeldoptimierung = Kennfeldanpassung = Softwareoptimierung = Softwareanpassung. Es gibt tausend Namen und doch ist immer das Gleiche gemeint, man bearbeitet bzw. verändert die originale Software im (Flash-)Chip des Motorsteuergerätes.

Früher hat man dazu den Speicher-Chip physikalisch getauscht da dieser nicht mehrmals beschreibbar war, dort kommt der Begriff "Chiptuning" her. Aber auch damals wurde letztlich die Software aus dem originalen Chip ausgelesen, angepasst und danach wieder, auf einem neu gebrannten Chip, im Motorsteuergerät verbaut. Heute wird, wiederbeschreibbaren Flash-Speichern sei Dank, die neue Software einfach auf den vorhandenen "Chip" (EEPROM) geschrieben.

Manche Tuner nennen aber z.B. auch so eine manipulative Box "Chiptuning", das ist schlichtweg falsch, das sind externe Zusatzboxen die nachträglich Signale (Injektortimings, Raildruck und / oder Ladedrucksensoren) verfälschen. Mit Chiptuning / Kennfeldoptimierung im Flash-Chip haben die Nullkommanix zu tun. Könnte man eher als "Power-Box" oder ähnlichem vermarkten, was teilweise auch getan wird.

Manche suggerieren aber eine Kennfeldanpassung oder "Kennfeldoptimierung in Echtzeit" was mit einer Box schlichtweg nicht geht. Da liest man manchmal schmunzelnd "Ich habe gestern meinen Chip eingebaut und auf Stufe 3 gestellt", da ist eine Box gemeint, der Kunde denkt aber das ist ein Chip / Kennfeldoptimierung..

Nun zur Arbeitsweise einer solchen Box..

1. Kraftstoffsystem mit Verteilereinspritzpumpe

Verwendet z.B. bei den 2.0 / 2.2 DTI Dieselmotoren oder dem BMW M47 20d mit 136 PS. Dort sendet das Motorsteuergerät eine Kraftstoffmengenanforderung an die VP44-Verteilereinspritzpumpe welche dann selbstständig die Öffnungsdauer der Einspritzdüsen bestimmt um die gewünschte Menge einzuspritzen.

Erwirbt man eine Box für ein solches System, wird diese am Stecker zum Pumpensteuergerät zwischengeschaltet. Die Box fängt dann die Einspritzsignale vom Motorsteuergerät ans Pumpensteuergerät ab, verlängert sie um z.B. 20 % und gibt sie so manipuliert an die Pumpe weiter. Diese erhält den 20 % höheren Sollwert und spritzt entsprechend 20 % länger ein. Mehr Kraftstoff = mehr Leistung und ab geht die Lutzi. :)

Das Problem hier, wird die Einspritzdauer zu lang, spritzt man quasi Diesel dem sich bereits wieder abwärts bewegenden Kolben hinterher. Dieser Diesel verbrennt zwar noch einigermaßen und bringt auch etwas Leistung, dadurch dass er nicht vollständig abbrennt, entsteht jedoch viel Schwarzruß welcher dann letztlich über den Auspuff das Licht der Welt erblickt. Jeder kennt das Bild eines extrem stark rußenden Diesels, oftmals ist genau bei solchen Kandidaten eine Tuning-Box verbaut.

Bei einer echten Software-Anpassung würde man dagegen, passend zur höheren Kraftstoffmenge, den Ladedruck etwas erhöhen, man würde, je nach Mehrmenge und wo man diese appliziert, den Einspritzbeginn in diesen Drehzahlen etwas in Richtung "früh" schieben und so das Einspritzende wieder seriennaher gestalten. Der Schwarzruß wäre, trotz gleicher Menge und Leistung wie bei der Tuning-Box, deutlich geringer. Des Weiteren kann man den Drehmomentverlauf anpassen, das Gaspedalkennfeld agiler gestalten oder das AGR-Ventil "optimieren". Spätestens hier wird klar dass eine solche Box, die einfach nur die Kraftstoffmenge erhöht, niemals die Qualität einer echten Softwareanpassung erreichen kann.

2. Kraftstoffsystem mit Commonrail

Verwendet z.B. beim Omega B 2.5 DTI bzw. generell allen BMW M57 Dieselmotoren mit 2,5 und 3 Liter Hubraum. Wie funktioniert das Ganze? Hier ein Beispiel..

Bei CR-Systemen wird in der Regel der Raildrucksensor manipuliert. Die Raildruck-Sensorspannung beträgt 0 bis 5 V, der üblicherweise genutzte Bereich sind 0,5 bis 4,5 Volt.

Das Motorsteuergerät möchte z.B. 1400 Bar Raildruck haben für die aktuellen 80% Gaspedalstellung. Da gibts ein Kennfeld in welchem drin steht bei welchen Antaktungen des Raildruckregelventils die Pumpe welchen Druck macht.

 D.h. das Steuergerät sagt dem Regelventil 35% Antaktung bitte und üblicherweise liegen dann relativ exakt 1400 Bar Druck an. Falls nicht, regelt das Steuergerät langsam nach und erhöht oder senkt die Antaktung bis der Raildrucksensor 1400 Bar vermeldet.

Das Motor-STG taktet das Regelventil also an, der Raildrucksensor misst sofort 4,2 Volt was 1400 Bar entsprechen würde, die Tuning-Box gibt aber nur 4,0 Volt (= 1200 Bar) ans Motorsteuergerät weiter. Das Motorsteuergerät merkt nun "oh da fehlt Druck" und erhöht die Antaktung am Raildruckregelventil langsam, der Druck schießt immer weiter nach oben.

Reell liegen nun bereits 4,4 Volt (= 1550 Bar) an, die Box gibt aber 4,2 Volt ans Motorsteuergerät weiter. Das Steuergerät denkt nun "cool, jetzt hab ich 4,2 Volt = 1400 Bar, alles super".

Was es eben nicht weiß, der reelle Druck liegt bereits bei 1550 Bar (= 4,4 Volt) und es gelangt durch den deutlich höheren Raildruck innerhalb der Öffnungszeiten der Injektoren deutlich mehr Kraftstoff in den Brennraum. Mehr Kraftstoff = mehr Leistung. Nur dass eben weder der Ladedruck, noch andere Faktoren an diese Mehrmenge angepasst wurden.

 Jetzt stellt man sich das noch z.B. bei einem E60 530d mit 1600 Bar Serienraildruck vor. Da knallt er Volllast rauf bis weit über 1800 Bar und dann wundert man sich warum die Injektoren sterben oder die Hochdruckpumpe undicht wird.

 Wenn ein E60 530d mit 231 PS z.B. 35 PS mehr (= 265 PS) bekommen soll durch so eine Tuning-Box, wären das 15 % mehr Kraftstoff welcher nötig ist. 1600 Bar + 15 % = 1840 Bar Raildruck. Viel Spaß damit. ;)