刷ECU后为什么受伤的总是活塞!给想刷的车友指个方向

BMWCHE/2016-07-11/ 分类:技术解析/阅读:
汽车论坛上经常看到车友说,车辆刷ECU后活塞损坏的,大家也围绕刷ECU是与非谈了很多很多,但大都是讨论关于刷ECU的操作方法(罐头,还是特调,或者是否上马力机等等)及价格来讨论。 ...
       汽车论坛上经常看到车友说,车辆刷ECU后活塞损坏的,大家也围绕刷ECU是与非谈了很多很多,但大都是讨论关于刷ECU的操作方法(罐头,还是特调,或者是否上马力机等等)及价格来讨论。
       这篇文章用纯技术的方式和大家一起讨论一下,为什么有些车刷ECU后发动机会损坏,而且坏的都是活塞!
       如果要想升级动力,应怎样选择一套靠谱的动力升级方案!
       先给大家上图,一起认识一下活塞是什么东西!下图是正常的活塞连杆组:
        下图是发动机入水受压至弯的活塞连杆组。活塞正常无损,但连杆已经弯曲!注:因为水是不可压缩的,故一但发动机入水,旋转中的发动机会立即逼停且无法再次起动!
       通过上图对比我们可以发现活塞的受压能力是很强的,强到可以承受让连杆变曲的压力。
 
       那为什么样的压力可以让活塞破损呢?
       下图是刷ECU后损坏的活塞。从图片中我们可以观察到,活塞的直接承受燃烧压力面并未受损,损坏点在于最薄弱的两道气环之间。
振动压力波直接穿过厚实的活塞顶部将两道气环之间的夹层振裂!典型的强烈爆震引起的损坏!

       为什么发动机会有这么强烈的爆振?
       下面我们将分析一下,程序的哪一部份应对活塞受损负责,是否能在提升功率的同时而不损坏活塞呢?
       发动机功率大小主要受排量和发动机转速,吸入发动机的空气质量,混合气(LAMDA值)及点火正时共5个主要因素的影响
       主要关系如下:
1、排量越大,功率越高
2、转速越高,功率越高
3、吸入发动机的空气质量越高,功率越高
4、混合气浓度,如下图:混合气(LAMDA值)在0.8~0.9时功率越高,LAMDA值在1.1~1.2区间最省油。
       5、点火正时。如下图:点火正时在OT(上止点)前40度产生的燃烧压力比OT前30度产生的燃烧压力高一倍!较为提前的点火正时会产生较高的燃烧压力,但太早的点火正时会产生爆振。
 
       根据上述关系分析我们可以知道,在排量已确定发动机上,如要升级动力,我们只能从调节吸入的空气质量,LAMDA值,,点火正时及转速上入手了。
       其中提升空气的预增压压力(也就是空气质量)是提升功率的主要手段。(现在主流的外挂电脑,和ECU直刷也是用这种方式)但发动机的增压压力受爆燃限制。故增压压力不能无限的增大。
       对宝马N20发动机而言,320的原厂增压峰值压力为0.6Bar。而328的峰值压力为0.96Bar。而这个0.96bar的增压压力也是目前为止宝马现在所有装配铸造活塞上的最大压力!
       通过一份知名的而且有出现过活塞故障的罐头程序的软件的几组主要的数据分析我们就可以了解到这份调校过的软件分别由哪几个方面来提高发动机功率的。
       下图上表示的是发动机转速在5000转时点火正时的的曲线图。从图中可以观察到,软件调校者在负载末端将点火正时提前了。
       下图上表示的是发动机扭矩限值,软件调校都将限值由原厂的250N.M 上调到了450N.M。
       这也表示发动机将在各种不同档位及模式下疯狂做功,直到450N才停止!对于排量为20的且装配铸造活塞的发动机来说,这是个有点疯狂的数字。
       装配在宝马M2的6缸增压发动机,装配了锻造的活塞连杆组,它的最大扭矩限值也只有465N.M。ZF 8HP45Z的八档变速箱最大可承受扭矩也是450N.M。
       下图上表示的是发动机增压压力,软件调校者直接将整个负载区间的压力调为2.2Bar。
       按照这个值加上发动控制公差,这台发动机实际运行中最高的增压压力峰值会达到2.6Bar的绝对气压。相对气压在1.6Bar。
       注:装配在宝马全新M3上的S55B30发动机增压值为1.5Bar。
       下图上表示的是发动机的转速限值。各工况下都被调高了200转/分。
       根据如上数据分析我们可以看这位软件调校者的调校目标应为在发动机所有工况下追求最大功率的为目的。这样的调校如果配合高标号的机油,良好的发动机散热能力,及短暂的大负载及高转速应还可以应付。但如果发动机处于机油质量下降,散热不良,或长时间大负载高转速的情况下,活塞受爆振冲击而破裂就在情理之中啦!
       市场上很多牌子的调效程序为了将调效后的功率与原厂功率拉开距离,都将增压压力调到1.5~1.7BAR并配合较低的LAMDA值,及激进的点火时间。使发动机在高负荷期间出现,出现了燃烧底气的自行燃烧,没有被有序引导的自行燃烧所产生的巨大压力峰值在燃烧室内肆意撞击,并最终摧毁活塞的薄弱处!
       本贴图3中那只损坏的活塞应就是这样损坏的。
       故建议各位有意要提升发动机功率的车友,调程序之前一定要和负责调校的工程师作好详尽沟通。根据自已的实际需求制定出最合适自已的动力升级方案。切勿盲信什么大品牌,什么英国,美国,意太利高级汽车工程师等等。
       只有充分互相沟通过,能了解车友真实需求,了解车辆实际状况的软件调校师调出来的软件才是真正最好,最合适的!
       对于普通低功率发动机的动力提升需求,将动力调到同款发动机的高功率的数据就是一个非常稳定可靠且性价比高的一个选择。如下图中的MINI COOPER和coopers. 宝马X3 20和28。写入原厂28程序后能可实现稳定高功率输出!
       宝马320的低功率发动机也可以参考328高功率发动机的控制方式,但需要在大负载高转速区间作相应的限制!
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MINI COOPER S 
N18B16A/140KW
发动机和只有90KW 的cooper的发动机是相同型号的!
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MINI COOPER 
N18B16A/90KW
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宝马X3 20
N20B20A/130KW
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宝马X3 28
N20B20A/180KW
        对于已经是同款高功率版本的发动机来说,换装一套下图所示锻造的发动机内脏后再对程序做相应调整则是不二的选择!
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锻造活塞连杆组
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锻造曲轴
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