我們還是有必要了解一下發(fā)動機ECU的控制原理:首先,我們的發(fā)動機工作狀態(tài)是一個閉環(huán)控制:通過固定的程序(不同工況下的空燃比以及點火正時)設(shè)定好發(fā)動機的工作規(guī)律。然后在排氣管加入氧傳感器,用氧傳感器判斷發(fā)動機的工作狀態(tài),油量多了還是少了;在汽缸加入爆震傳感器,判斷點火正時是提前了還是延后了;水溫傳感器,可以判斷發(fā)動機燃燒室溫度是否正常來修正供油量,保護發(fā)動機,等等。將這些情況發(fā)送到ECU,然后ECU就會根據(jù)它們的反饋,不斷地調(diào)整噴油量以及點火正時。
ECU通過各種傳感器(包括溫度傳感器、壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)傳感器、流量傳感器、位置傳感器、氧氣傳感器、爆震傳感器等)收集發(fā)動機的各部分工作狀態(tài)信息,由負責(zé)傳輸?shù)木路發(fā)送至ECU。在ECU接收了這些信號之后,就會對各種信號進行分析,便會得知發(fā)動機各部件功能處于什么樣的狀態(tài),運作情況如何的信息,然后根據(jù)事先寫好的程序自動運算,在這個狀態(tài)下應(yīng)該讓哪些執(zhí)行元件做哪些事情,繼而將指令發(fā)送到執(zhí)行元件,命令執(zhí)行元件工作。
『是臨時制作的閉環(huán)控制示意圖。如果“氧殘余量反饋”去掉,那就是不帶反饋的開環(huán)控制。目前所有的ECU都采用閉環(huán)控制,使得發(fā)動機管理更精確!
做個簡單的比喻:整個過程就好像一根絨毛,輕輕的觸碰到你的鼻孔,鼻毛(傳感器)便會把觸控的信息傳至大腦(ECU),然后大腦就對信息進行分析,確實有異物進入鼻孔了,接著便會對鼻孔的各部分發(fā)出指令,命令鼻孔進行氣體噴射,然后達到清理異物的目的,如果異物造成的影響超出了系統(tǒng)可以承受的范圍,隨之會伴隨著各種巨大的噴嚏響聲(信號警報,故障碼爆出)。
☆ ECU改裝原理
我們已經(jīng)了解到發(fā)動機的控制系統(tǒng)簡單來說是由三部分組成的,即傳感器Sensor、中央控制單元ECU以及執(zhí)行元件,理論上只要這三大系統(tǒng)都在正常工作,發(fā)動機就可以正常運轉(zhuǎn)(其他硬件正常狀態(tài)時),但正常工作只是內(nèi)燃機工作的最低要求。拋開發(fā)動機排量、零部件強度、精度、進排氣系統(tǒng)、點火、供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等部件的性能不說,單就ECU程序設(shè)定而言,原廠車型設(shè)定的ECU程序會顧慮到車輛的尾氣排放性能、燃油經(jīng)濟性、耐用性等問題,甚至?xí)櫦暗绞欠襁m用于城市道路行駛(動力輸出特性,強調(diào)低扭輸出)。
原裝電腦會根據(jù)發(fā)動機不同負載以及轉(zhuǎn)速,設(shè)定一個最為穩(wěn)定的噴油以及點火參數(shù),既不會使得燃燒溫度過高,也不會使混合氣過濃或過稀,同時考慮到不同地區(qū)的燃油品質(zhì)差異(點火時間控制保守)。但是既然是廣泛適用,那么這個設(shè)定一定是較為保守的。通過改變ECU程序來更加精確化的控制噴油量、點火正時等就可以提升發(fā)動機的燃燒效率或者動力性能。亦或是兩者兼顧。
我們首先要明白一個道理,內(nèi)燃機是通過燃燒燃料,爆炸而產(chǎn)生動力的,那么燃料與空氣之間的配比就非常重要。稀薄的混合氣(空燃比大于14.7)能省油,濃混合氣(空燃比小于14.7)可以提供更大的動力。當(dāng)然,所謂的濃或者稀,一定是在保證發(fā)動機在正常工作狀態(tài)之下,過低或者過高的混合比例,都不能得到好的工況,不同發(fā)動機工況下的空燃比調(diào)校也會有所不同,一切要視具體情況而定。
拿空燃比舉例,性能改裝必定不是單純一個方面的改變,往往需要搭配其他部件一同變化,比如供油系統(tǒng)等,而往往是因為加大馬力之后,為了減少爆震和和更好的為發(fā)動機散發(fā)熱量便會會調(diào)多噴油量,所以涉及動力性能的提升往往都會較未改裝前費油,而提升動力性能后為什么會出現(xiàn)噴黑煙甚至是噴火的現(xiàn)象那就不難理解了。
☆ 疑問:
改裝ECU會影響發(fā)動機壽命嗎?
我想這一定是大家最為關(guān)心的一個問題了,沒錯,經(jīng)過ECU的改裝,我們可以得到更加強勁的動力,但這是我們同樣會擔(dān)心發(fā)動機是否會吃的消。其實這個問題并不難解決,首先,對于動力提升不大的改裝來說,原廠發(fā)動機結(jié)構(gòu)、材質(zhì)設(shè)計完全可以承受所增加的功率輸出,通過對空燃比與點火正時的精確調(diào)整來提高輸出,對于油品的要求會更高,只要不亂用劣質(zhì)汽油與辛烷值不夠的汽油,就沒有問題。另外對于調(diào)校與改裝幅度比較大的車來說,需要另外追加冷卻系統(tǒng)來幫助發(fā)動機降溫,重度改裝的話當(dāng)然要強化(更換)發(fā)動機內(nèi)膽,所以耐用度是一個相對而言的問題,無法給出絕對的答案。
為什么渦輪增壓發(fā)動機的ECU經(jīng)升級后,功率和扭矩的提升會比自然吸氣發(fā)動機要大那么多?
其實這個不難理解,渦輪增壓器的增壓值是可以調(diào)節(jié)的,增壓值增大,帶來的結(jié)果是進氣密度增加,同等體積下氧分子含量會增加,只要供油點火部分進行跟進,馬力自然提升明顯,但相對于自然進氣發(fā)動機,對油品、溫度等要求也更加苛刻與敏感,大馬力當(dāng)然對發(fā)動機硬件部分的強度要求也更高。
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