同一台发动机是怎样调出高低功率版本的?

聊聊车


我想我有能力简单给大家介绍一下高低功率的发动机怎么来的。

首先基本上所有的高低功率发动机全部来源于合资品牌,在国外推出的一般是所谓的高功率版本(其实就是未阉割的版本),而到国内后进行了调整,变成了低功率版本。现阶段部分发动机是高低功率版本并存。


为什么分高低功率版本?


首先肯定不是为了排放标准,高功率版本搭载的很多车型同样满足欧6标准,国6其实就是参考欧6标准制定的,几乎相同。

低功率版本一是为了满足油耗法规的需求,让数据更好看。比如出去宣传时,完全可以说综合油耗由7升下降到了6升,而跑高速(城郊工况)的油耗下降得更多。二是为了实际油耗更低,毕竟一辆车上市后的油耗过高,那么口碑是绝对差,自然销量上不去。同理,现代发动机将就高度集成化,不会再和以前一样不停开发新机型,一款发动机要想满足高、中、低不同的车型,中低需求的用户肯定更关注油耗等参数,低功率版本发动机应运而生。

高低功率发动机怎么得到的?


标定。因为高功率发动机结构本身是成熟的,所以结构不用做大调整(一般来说就是减配)。应用“削峰原理”,通过降低排气压力、增大废气旁通开度等方法,来调整发动机的进气量,进气量减少自然喷油减少,燃烧压力下降,进而功率扭矩降低。

当然,整车的实际油耗并不绝对,高低功率发动机对整车油耗只是影响的一部分不是全部,最终还是看综合情况。


深蓝月华


同一台发动机出现高低功率版本往往指的是涡轮增压发动机;自然吸气发动机也能实现高低功不能版本,不过代价则要更大一些,不同版本的动力差异不大,相比较涡轮增压发动机而言自然吸气发动机的控制策略少一些;早期的涡轮增压发动机硬件一致,只是通过调整节气门、泄压阀的不同组合来实现不同的动力,说白了就是通过调整软件来获取不同的功率;但现如今的大部分发动机高低功率版本之间除了参数不同,连硬件也存在差异,而且是明显的差异,这种情况下就没办法仅靠调整参数来获得动力了,可以操作,但后患无穷!



同排量的涡轮增压发动机为什么动力差异那么巨大,差异在哪?

咱们先不谈同一台发动机,而是谈下为什么市场上同排量的涡轮增压发动机动力差距那么的巨大?比如大众的2.0T高功率版本220p、凯迪拉克ATSL达到280p、而奔驰的M133同样是为2.0T的发动机,动力却达到了接近400p,产生这样明显差异的原因是什么?要知道同排量以及同时代的自然吸气发动机动力相差几乎是无几的;主要差异就是涡轮增压值不同,大众的2.0T增压极值大概在0.8Bar、AtsL的增压极值在1.2bar左右、而m133的增压极值在1.8Bar左右;所以这样就产生同排量的增压发动机出现不同功率的结果!



发动机输出最大功率与进气量的关系

世间万物离不开氧,而发动机到底能爆发多大的能力同样与氧有关;发动机到底能产生多大的动力的本质就是每次循环能烧多少油,每个循环烧的油越多,产生的化学能转化的机械能就越多,发动机的动力也就越强;想烧更多的油就必须得有足够的氧气,氧气不足喷再多的油也没办法完全燃烧,所以增加每次循环的进气量就是提升动力的最好办法;我们可以用一个0.5L钢瓶来比喻发动机的气缸(咱们说单缸发动机);我们向这个0.5L钢瓶吹气,最多可以吹入0.5L空气(自然吸气)、我们向这个钢瓶里压气可以压入1L、2L甚至更多(只要钢瓶的强度够,理论上是可以压入无限体积的空气的),钢瓶内有0.5L空气与钢瓶内有1L空气所能燃烧的燃油量是不同的,所以这样就产生了动力差异,而无压力的送气方式就是自然吸气发动机,而强行往钢瓶里加压灌气就是涡轮增压发动机;自然吸气的进气量受到自身缸内容积的制约,满了就是满了;而涡轮增压发动机的进气量根据压力大小来决定,压力够大进气量就大,所以决定涡轮发动机功率大小的主要因素是涡轮所提供的压力值,而这个压力值具体多大由涡轮的型号、ECU的设定来决定!



不同增压值的控制策略

自然吸气发动机只能通过调整节气门的开度来实现不同的每循环进气量,控制变量是很单一的,所以自然吸气发动机无论是扭矩、功率都存在一个峰值,因为它控制变量太过于单一实现不了削峰的平台化扭矩、功率;而涡轮增压发动机的控制策略就多了,多了一个处于下游的泄压阀,这样上、下游都有控制器就产了多种控制策略,比如。。。

1.节气门全开、泄压阀彻底关闭;

2.节气门开度减少、泄压阀彻底关闭;

2.节气门、泄压阀同时增加开度;

4.节气门全开、泄压阀全开;泄压阀全开就等同于自然吸气发动机了,此时涡轮不再提供压力给发动机;其它的控制策略还有许多,鄙人就不一一赘了,也正是因为这丰富的控制策略才使得涡轮增压发动机更容易削峰而实现扭矩峰值,因为它可以通过上下游的两个控制器来实现某转速区间内的进气量恒定,进气量恒定则烧的油恒定,动力输出也就平台化了!


而实现同台发动机(假设硬件一致)不同的输出功率就是改变了这些控制策略,最简单的方式就是改变泄压阀的开启状态;发动机随着转速的上升废气量会越来越多,更多的废气量可以使涡轮转速越来越快、提供的压力也越来越大;假设同款低功率版本发动机,在涡轮提供的压力达到0.8Bar时泄压阀打开,维持恒压状态保持平原性特征;而同款高功率版本在涡轮提供的压力达到1.0Bar时泄压阀才打开,同样维持平原;增压0.8Bar的压力与1.0Bar的压力是不同的,它们的压力差异决定了发动机每循环最大进气量的差异、而每循环最大进气量的差异决定了每循环最大烧油量的差异、每循环最大烧油量的差异决定了动力的差异;好了您的问题至此已经有了答案,最简单的控制策略就是改变泄压阀的开启时间,通过对ECU的程序重新设定即可!鄙人建议您不要轻易去刷高功率版本的程序,过去的机器硬件一致,刷也就刷了,只是存在优化问题,而如今看似同一台发动机,但高、低功率版本的硬件是存在很大不同的,最常见的就是活塞形状不同,比如宝马上代机器N20B20的高低功版本就存在十几处硬件差异,这种状况下强行刷高功率版本的程序是没有好处的!


非专业车评


现在同一款发动机有高低功率版本已经是很常见的事儿了,为什么厂家乐此不疲的都爱使用高低功率版本呢?最大的原因就是为了节省成本,厂家设计一款发动机需要投入很多的资金,如果高低功率版本都是单独设计那这个品牌的领导肯定是脑子有坑
我们平时见到的高低功率发动机大多都是厂家先设计一个高功率版的发动机,完成以后再把这个发动机的动力参数稍微调低一点,再对发动机个别零件改动一下就成了低功率版本了。这样可以节约很多成本,还可以拉开同一款车型的价格,其实早在很多年前宝马就开始这样干了,宝马利用自己经典的2.5直6发动机经过不同的参数调教做出来523/525/528三个动力版本


想达到发动机的高低功率版本其实不是很复杂,只要修改一下发动机电脑ECU中的程序就可以了,对汽车厂家的工程师来说不是什么难题。比如新别克君威的2.0T发动机,最大扭矩是350扭米,而同款的凯迪拉克ATS就是400扭米,厂家有一个单独的升级包,只要购买升级包,把发动机ECU升级一下就变成了400扭米高功率版本了,是不是简单方便呢?


售后服务技术总监


同一台发动机,调校出不同的功率版本,需要工程师有很大程度上的改变,我们说起来一般都很简单,也只能懂得大多数理论,但是对于学过汽车动力工程学的朋友来说,调校一台发动机并没有那么简单。



说到高低功率版本发动机,我想国内没有比大众玩的再好的了,旗下奥迪系列、大众系列、斯科达系列都有高低版本发动机,可以满足不同消费者的需求,以1.4T发动机为例,大众说自己是第二,估计没人敢说自己是第一,拿EA211的1.4T来说,它的高低功率发动机的硬件区别,主要体现在近期导管、ECU、散热风扇、缸盖密封胶条等部件上,其主要的核心部件,发动机缸盖,进排气机构,曲柄连杆机构,润滑机构,供油系统是相同的,其实我们不难发现,大众也好,奔驰宝马也好,高低功率版本发动机,都是涡轮增压引擎。



其实这正是涡轮增压引擎的优点之一,它可以根据产品定位的需要,工程师可调校出不同的功率版本,实际上就是涡轮增压发挥效力,发动机可以进行ECU程序调校来升级动力,大众的1.4T高低功率版本发动机,低功率无非就是降低门槛,高功率因为成本原因,价格自然高一些,如今大众的这台EA211的1.4TSI发动机,算是大众的一个看家力作,应用了许多先进的核心技术,广泛的应用在了旗下的A级及以下的轿车上,比如高尔夫、速腾、朗逸、朗行、宝来等,其中尤以1.4TSI发动机最为抢眼,高动力、低油耗、轻量化是其最大的优势,常见的低功率版本,最大最大马力131Ps,最大扭矩225N·m,高功率1.4T版本,最大马力150Ps,最大扭矩250N·m,各项参数都是拔尖的。




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在小排量涡轮盛行的当下,高低功率的出现也是伴随着涡轮动力系统而来。早年玩车,增强动力无非是自吸变增压,同一涡轮在考虑本体耐用情况下增压峰值越高出力越好,对于本就是涡轮发动机的车,更换大号涡轮是最直接提升动力的方式,当然这也要考虑排气量、缸内(活塞、曲轴、连杆)的承受强度等。

因为强制进气的存在,让动力提升变得轻而易举,简单说只要提升进气量、增大喷油量,能量守恒原理就相对获得较好的动力输出。但改装和原装并不相同,改装的最大目的是实现动力的提升,对于耐久度、可靠性等方面就绝对不及原厂发动机。因为原厂需要考虑到日常使用不用投入太多时间和精力去“照顾车”,可靠性和偶然的大动力需求等诸多方面也是必须考虑到的,不要以为原厂的高低功率版本只是通过刷写软件实现,当然这也可以实现功率提升,但却不能保证动力总成的耐用度。

对于厂家而言,高低功率的推出是为了丰富产品选择,简单说就是高功率可以卖更高价格。但千万不要妄图通过刷ECU就可以实现向高功率版看齐,因为有可能机油泵的压力、冷却水道设计、中冷器冷却能力考虑到极限的不同都是经过不同设计的,考虑到出力有可能排气管径也有差别,还有就是活塞、连杆等强度也有可能会不同,对于厂家而言不同出力值的发动机在调教无异于重新制造一款发动机。

像大众这类全系涡轮模块化动力系的厂家,第三代EA888 2.0T就推出高低功率版本,330TSI和380TSI明面上的差距可不止是峰值扭矩功率的差异,对应扭矩和功率的转速范围都是不一样的。宝马2.0T的高低功率版本各自的峰值扭矩到来的转速和衰减峰值转速都各有不同,高功率版或许在后备功率和中高速域的加速更加给力,但就动力输出平顺性以及低扭响应却不及低功率版本,而且涡轮迟滞也稍微明显些。(botzi)


DearAuto


厂家之所以搞增压发动机高低功就是为了省钱降成本,一般的高低功发动机变得只是活塞顶和涡轮增压器增压压力,还有ECU程序(魔改版除外)。高低功发动机只相差三四十匹马力,五六十牛米扭矩,这点差距就要像一些人说的强化连杆和曲轴,我就问问MD强化这些玩意儿不增加成本吗?这点小事儿都解决不了,那厂家还要养那么多的工程师来干嘛。


风吹裙摆妹妹凉


这个问题应该这样问更恰当:同一台增压发动机是怎样调出高低功率版本的?从这里你就可以看到增压器可以左右发动机的输出功率。

发动机输出动力的多少,是由参与燃烧的空气,及配合其燃烧的燃油量决定的。理论上讲,增压压力越大,参与燃烧的空气和燃油越多,输出的功率越高,这就是发动机化学能量转化为机械能的最基本原理。如果机械强度足够,一台1.4排量的增压发动机是可以推动航空母舰的,就像我们常说的,给我一根杠杆,我可以撬动地球是一个类型的比喻。

而自然吸气的发动机则不行,这种发动机的进气量是自身排量和结构所决定的,所以我们可以看到,以前发动机排量越大,输出功率也就越大,这里排量和功率两个参数是正相关的。而引入增压技术之后,我们就可以实现用较小标称排量的发动机,实现大功率输出的目的。注意这里所说的标称排量是指其自然吸气状态下的排量,而其工作时的排量,是由增压器输入的空气量决定的。

理解了上述原理,你就知道该如何调出高低功率版的发动机了,事实上,增压器的进气量是可以通过ECU来控制的。

当然,增压发动机的压力也不是没有上限的。首先,进气量越大,气缸内的压力越大,燃烧的爆发力越强,曲轴输出的扭矩也大,在机械上就要对发动机或变速箱进行加强;其次,气缸内压力越大,越容易导致爆震现象的出现,严重的爆震会瞬间导致发动机损坏,甚至报废。

通常,高低功率版的发动机本身或外围零部件并不是完全一致的。出于成本考虑,低功率版的发动机或外围零部件的强度及结构就不一定能和高功率版比。市面上有好些通过调整ECU数据,增加增压器进气量,来调高输出功率的,因为没有边界数据,所以很有可能会导致发动机的损坏。玩这个的要三思而行啊,即便瞬时伤害,发动机能挺住,但长期积累起来的话,有句话怎么说来着,迟早要还的。

增压其实有三种形式:涡轮增压、机械增压和电子增压。

现在讲的大多数是涡轮增压,就是由发动机排出的废气驱动增压器工作,这就是为什么我们可以看到涡轮增压器在发动机低速阶段介入程度低,因为你废气排出少嘛,车辆起步还会感觉比较肉。但它的好处在于,发动机高速的时候,增压效果特别好,发动机可以持续输出高功率,开车高速的提速性能非常好,120km/h时,加速还有推背感。

为了改善涡轮增压低速段能力不足,机械增压出现了。这种增压器的动力直接从曲轴获得,极大地改善了发动机低速时增压效率低的问题。V6发动机通常低速扭矩输出小,而高速功率输出强大,所以这种增压器经常被用于V6发动机上。

还有就是这两种增压器结合使用,同时改善低速扭矩和高速功率的输出,熟悉Golf GTI的都知道。

新近出现的叫电子增压器,它是由一个电机驱动的,所以只要有需要,它就可以增压,完全不在乎其他因素,它的缺点在于整车环境下,从机械能转换成电能,又从电能转换成机械能,效率不高,油耗会上升。

不谈成本只谈性能的都是耍流氓。增压技术,可以带来发动机性能的提升,排量的减小和重量的减轻,完全符合节能减排的趋势,但成本的上升,整车厂家也是要着重平衡的,毕竟消费者还是需要性价比高的产品。


当当毛毛茶茶


压缩比,所以高功率比低功率费油


嘉兴品众汽车


实现高低功不能版本 看不懂


风化石5


玩过极品飞车的,相信自己调校过ecu,转速区间的调整确实可以调校出不同的功率和扭矩,但是不可以做到扭矩和功率同时提高

涡轮车要提升就是提升增压值,增压只提升硬件也要提升,Amg45 镁合金缸体

自吸车靠转速提升获取动力,转速提升同样代表硬件要加强


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