汽车高低功率发动机只是电脑调配的差异吗?
2020-11-09 10:18 艾森ECU升级(北京运营中心)
现在汽车的开发都讲究模块化,不同的车款尽可能地采用共用的零配件,这样就可以省去可观的研发和制造费用,比较有名的有大众的EA888,宝马的B系列,通过不同的调校装在不同“性格”的车上,一款发动机甚至可以做到从基础版本到高性能版本的上下通吃,对车企来说可谓一举两得,那么这背后的调校原理是什么呢?是不是真的就如同外界所说的那样随随便便刷个程序就可以省去买高性能版的那几万块钱呢?
我们用家喻户晓的奥迪A4L举个例子,它搭载的是EA888发动机,不考虑代数的差别,调校的主体逻辑都是差不多的。
EA888低功率140千瓦,高功率版本大概有185千瓦,分别用在35/40TFSI以及45TFSI上。软件的调校可以实现不同的点火正时,喷油量和很多其他的控制逻辑,但是这都是凌驾于硬件之上的,也就是说硬件的不同再加上不同的控制算法才能调校出不同的马力数值。
那么高低功率之间的硬件差别大吗?
发动机循环方式不同
低功率版为了追求更好的燃油经济性采用了米勒循环,进气门在进气行程活塞下行没有到达下止点时就关闭,然后活塞继续下行到达下止点,然后继续上行开始压缩行程,实际的进气量只有从上止点到进气门开始关闭位置的容量,但是有效的做功容量是不变的,这就实现了膨胀比大于压缩比,降低了机体工作的温度和泵气损失,这样也就不需要额外的喷更多的油进行冷却。 而高功率则把性能表现放在了优先考虑的地位,传统的奥拓循环有利于压榨更多的马力。
活塞的设计与压缩比
高低功率的压缩比也是不同的,压缩比的改变一方面跟连杆曲轴的几何设计有关,另一方面跟活塞顶部的设计也有有关系,因为活塞顶部的造型改变就能影响到燃烧室的容量,高功率的压缩比要低一些,数值是9.8,此外进气门的直径也达到了33.85毫米,而低功率仅为32.1毫米。低功率版为了更低的油耗,曲轴主轴颈也要更细一点,降低更多的滚动惯性和摩擦阻力。综合计算,低功率要比高功率要能节省8%的油耗。
可变气门升程AVS的布置不同
高功率把AVS布置在发动机的排气侧,这个从第二代就一直保留下来,这样设计的好处可以提升低速的扭矩和增加增压器的响应。低功率把AVS布置在了进气侧,这样可以弥补米勒循环带来的功率损失。
同一型号发动机,不同的功率,可以理解成厂商的一种战略营销模式,毕竟同排量发动机,高功率的必然要贵一些,低功率更便宜,通常两种版本有几万左右的差价,这个要看这么去理解了,预算高自然选择高功率,所以理解成厂商应对不同消费者,推出的两款不同类型产品也可以!
通过对比也不难发现高低功率虽然同型号发动机,但是硬件的结构差异还是很大的(当然也有完全相同的硬件结构,只是程序调配不同的类型),直接把高功率的程序复制粘贴到低功率发动机上的安全性、稳定性、针对性等方面肯定不会太好。
能不能通过刷写ECU提升发动机的性能?
ECU是汽车电子控制单元的简称,相当于整个汽车的大脑,同时也控制着发动机的工作状况。刷ECU的工作原理是:通过改写程序的办法,将供油及点火的曲线在原厂数据基础上进行精细调整,优化参数以达到增加输出马力、提升扭矩驾驶舒适性的目的。通过调整ECU的参数设置,一般自然吸气发动机的动力可以提升10%,而涡轮增压发动机则可以达到30%左右的动力提升。如果其他部件不产生瓶颈,涡轮增压发动机动力提升甚至可以达到50%以上。当然,如果你丧心病狂要玩极限。那是需要配套更换硬件的,如活塞缸套曲轴连杆。因为自然吸气发动机的潜力有限,所以很少有厂商同时推出一款自然吸气发动机的两个版本,而涡轮增压发动机因为可以调整涡轮的工作状态,所以在动力的输出上具有较大的弹性。
其实刷ecu并不是简单意义的高功率车型的控制系统直接复制到低功率上,高功率的发动机照样有升级拓展的空间,只不过拓展空间的大小有差异罢了。正统的程序商会根据每台车的实际运行状况进行程序的单车定制,从而确保程序优化的针对性与稳定性。先期的工作就是需要权威的马力机针对相关车型进行相关油品下的数据测试,这种先期的数据开发需要很长时间,为的就是能拿出最佳的数据基线,后期升级每台同品牌同年款的车辆时,需要对车子进行实际的车辆log采集,在稳定的数据基线上按照每台车的特性进行微调就可以,优化后的数据写入车子后在再次进行路试的log采集,校订程序优化的合理性,这样调配的程序,作业时间周期短、稳定,针对性更强。并且每款发动机都有自己提升的空间,只不过提升空间的大小不同罢了!
主要调整ECU哪些参数?
调ECU主要就是调“油,气,火”就像炒菜(什么时候小火什么时候大火什么时候放油放多少都要控制好)上面说过ECU里面有很多数据,调整只需要用到一部分 【AFR(空燃比),涡轮控制 , 点火角度】
1:AFR(空燃比)是发动机工作的一个重要参数,也就是能够给发动机提供动力的空气和燃油的混合物, 有一个重要的比例关系14.7:1(14.7克的空气和1克汽油的比例)也是环保空燃比和基础空燃比,有一个符号λ(lamdba),λ=1=14.7:1,这个空燃比是稀薄空燃比,不能给发动机很好的动力(气多油少,爆燃力量有限)而且排气温度很高(气多油少燃烧时间过长),尽管组件保护空燃比修复了它,我们需要良好动力的空燃比11.5---13.5(λ=0.78--0.92)这个空燃比下扭矩和马力是最大的.
2:涡轮控制是指涡轮压力和最大充气量控制,涡轮的最大压力取决于拉包(旁通阀),ECU控制拉包电磁阀让涡轮达到目标压力(请求压力),涡轮车还有一个重要利器“泄压阀”,为了达到一个安全的压力范围又起到保护发动机的作用,调好压力非常重要,千万不要用发动机的寿命来换取有限的动力提升,不然准备好银子等着大修或更换发动机(除非是锻造内脏)
3:点火角度就是曲轴运动到哪个角度点火,点燃气缸里的油汽混合物,刚好活塞向下运动时火焰和爆炸力最大以加快活塞向下移动的速度,93抗爆震差一些点火角度相对靠后.95.98抗爆震好点火角度需要靠前,各种油品的特性不同所以需要不同的点火角度才能发挥出更好的动力。
而对刷ecu提升原厂动力,只要在合理正确的范围修改ecu程序,提升发动机工作效率,不会对发动机会有影响。原因是:在专业ecu升级技术领域中,ecu程序数值的调校是配合所使用发动机而定的。并不是单纯把喷油和点火时间数据改变就能提升功率。ecu程序升级是一连串发动机工作数据调整,让它更匹配使用的发动机。当然,在不够专业的技术情况下对ecu程序升级,肯定会有很多不良后果。