改裝學(xué)堂之性能篇 解讀發(fā)動(dòng)機(jī)ECU改裝

本文導(dǎo)航

• 第1頁：什么是ECU
• 第2頁： ECU改裝是什么？
• 第3頁：ECU改裝原理
• 第4頁：實(shí)例分析

　　☆ ECU改裝是什么？

　　看過上面的舉例，我們可以更形象的理解ECU的工作原理，而改裝ECU就是通過改變處理問題的方法（原先設(shè)定好的ECU程序），來達(dá)到改變發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的目的。

　　所謂的“ECU程序”，其實(shí)就是一套運(yùn)算法則，它存放在儲(chǔ)存器內(nèi)，對從輸入設(shè)備經(jīng)控制器轉(zhuǎn)化而來的信號(hào)，處理生成對應(yīng)的指令信號(hào)，從輸出設(shè)備傳輸出去。于是，我們對于ECU參數(shù)的修改，實(shí)際上就是在修改運(yùn)算法則。

　　然而這時(shí)問題就出現(xiàn)了，當(dāng)輸入信號(hào)超過ECU內(nèi)默認(rèn)的正常值（過多或過少），不僅調(diào)校無效，更加有可能亮起故障信號(hào)燈。這時(shí)我們能做的，是讓這個(gè)信號(hào)不超出正常值；要么干脆放棄這個(gè)原裝設(shè)定的法則，當(dāng)然就是不用原裝電腦；又或者狡猾地用另外一套電腦實(shí)現(xiàn)你的運(yùn)算法則，而同時(shí)讓它“騙”原廠ECU。

　　☆ ECU改裝的方式

　　○ 替換式

　　這就引入到三種ECU改裝的方式了。ECU改裝只是一個(gè)籠統(tǒng)的說法，這當(dāng)中又可以分為直接改變ECU運(yùn)算器硬件的改裝與改變內(nèi)部程序的改裝。直接改變ECU運(yùn)算器硬件，就是我們在賽車場非常常見的“替換式電腦”，用“全職替換式ECU”控制發(fā)動(dòng)機(jī)，例如Motec、Haltech等品牌，就是較為著名的全取代式電腦，這種改裝通常都是搭配重度的發(fā)動(dòng)機(jī)硬件改裝使用，由于改裝后發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度、進(jìn)氣量、噴油量、壓縮比等數(shù)據(jù)大大超出原廠設(shè)定范圍，也就是說發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過了非常大的改裝作業(yè)后，原廠ECU完全無法滿足硬件的需求時(shí)，這種競技型產(chǎn)品是最合適的選擇，替換式電腦完全無需考慮到原廠數(shù)據(jù)的局限性，所有數(shù)據(jù)任由技師隨意設(shè)定。雖說替換式電腦有著無比強(qiáng)大的可調(diào)性，但這種電腦也正因沒有固定的形式與規(guī)格，一切需要從頭開始。使得對技師的要求非常之高。至于多困難，光是讓車輛正常啟動(dòng)后怠速穩(wěn)定，一兩天的調(diào)校時(shí)間一點(diǎn)也不稀奇，所以這種替換式電腦多用于不計(jì)成本的職業(yè)車隊(duì)。

　　○ 寫入式

　　而寫入式改裝ECU則保留了原廠ECU硬件部分，采用將新的運(yùn)行管理程序?qū)懭隕CU程序的方法，因?yàn)楦淖兞嗽瓘S設(shè)定程序，寫入式ECU又稱改寫ECU或民間常說的刷電腦。這種改裝方式雖然受原廠ECU與傳感器所限，可調(diào)整范圍相對較小，但由于不會(huì)破壞原廠其他功能的使用以及更為穩(wěn)定安全的特點(diǎn)，近年來受到了更多改裝玩家的青睞。許多品牌都會(huì)推出對應(yīng)特定車型的ECU程序，目前較為流行的一些寫入式ECU改裝品牌更是宣傳其設(shè)定的ECU程序會(huì)針對當(dāng)?shù)赜推�、氣候等因素，亦可選擇低扭增強(qiáng)型、峰值馬力增高型甚至是比原廠更省油的ECU改裝程序。

　　○ 外掛式

　　外掛式改裝ECU簡單說就是通過將信號(hào)“偷偷”更換，欺騙帶有保護(hù)程序的ECU來達(dá)到改變執(zhí)行程序的目的。首先外掛ECU將各個(gè)傳感器所反饋回ECU的信號(hào)進(jìn)行攔截，針對需要調(diào)整的信號(hào)進(jìn)行修改（可以理解為作弊，目的是騙過原廠ECU），將本來超過原廠ECU認(rèn)可上限的信號(hào)變成正常信號(hào)輸入原廠ECU，ECU接收到“正常信號(hào)”后將原廠設(shè)定的執(zhí)行程序輸出至外掛ECU，這時(shí)外掛ECU再將信號(hào)進(jìn)行修改（這時(shí)原廠ECU發(fā)出的指令并不適合執(zhí)行元件進(jìn)行工作）。這一系列動(dòng)作之后，一次成功的欺騙算是完成了。外掛式改裝ECU可調(diào)范圍介于其他兩種方式之間。但由于現(xiàn)代汽車ECU的性能越來越強(qiáng)大，自我保護(hù)程度更高，外掛式電腦的操作難度也越來越大。

　　三種方式各自有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，替代式適合重度改裝甚至競技改裝，刷寫式適合原裝ECU保護(hù)性較強(qiáng)以及輕度改裝，外掛式的電腦則適合輕度至中度的改裝，并且對應(yīng)較為容易修改數(shù)據(jù)的原裝ECU。

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　　☆ ECU改裝原理

　　我們已經(jīng)了解到發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)（其他硬件正常狀態(tài)時(shí)），但正常工作只是內(nèi)燃機(jī)工作的最低要求。拋開發(fā)動(dòng)機(jī)排量、零部件強(qiáng)度、精度、進(jìn)排氣系統(tǒng)、點(diǎn)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(huì)顧慮到車輛的尾氣排放性能、燃油經(jīng)濟(jì)性、耐用性甚至是否適用于城市道路行駛（動(dòng)力輸出特性，強(qiáng)調(diào)低扭輸出）。

　　原裝電腦會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同負(fù)載以及轉(zhuǎn)速，設(shè)定一個(gè)最為穩(wěn)定的噴油以及點(diǎn)火參數(shù)，既不會(huì)使得燃燒溫度過高，也不會(huì)使混合氣過濃或過稀，同時(shí)考慮到不同地區(qū)的燃油品質(zhì)差異（點(diǎn)火時(shí)間控制保守）。但是既然是廣泛適用，那么這個(gè)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(diǎn)火正時(shí)等就可以提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率或者動(dòng)力性能。亦或是兩者兼顧，這時(shí)一定人會(huì)問，提高燃燒效率不是更省油嗎？那豈不是與我們所認(rèn)知的動(dòng)力更強(qiáng)會(huì)更費(fèi)油的慣性思維相互矛盾了嗎？

　　我們首先要明白一個(gè)道理，內(nèi)燃機(jī)是通過燃燒燃料，爆炸而產(chǎn)生動(dòng)力的，那么燃料與空氣之間的配比就非常重要。常識(shí)告訴我們，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(dòng)力。當(dāng)然，所謂的濃或者稀，一定是在保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作狀態(tài)之下，過低或者過高的混合比例，都不能得到好的結(jié)果，不同工況下的空燃比調(diào)校也會(huì)有所不同，一切要視具體情況而定。例如，本田S2000的高性能F20C自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于9200rpm節(jié)氣門全開時(shí)，原廠ECU的空燃比設(shè)定為11.6左右（較濃的混合氣可以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，減少爆震風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)較多的汽油可以起到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的作用），而MUGEN（無限）的原廠替換式ECU的數(shù)值是12.0，而在更激進(jìn)的技師手上，空燃比可進(jìn)一步升高至13以上。此時(shí)引擎處于爆震邊緣了，但由于燃效最高，高轉(zhuǎn)爆發(fā)力比原裝要更好，油耗還會(huì)有所降低（當(dāng)然這種狀態(tài)下沒有人會(huì)考慮油耗的），不過同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)上升得很快，需要冷卻系統(tǒng)的跟進(jìn)來幫助降溫。

　　但是我們之前所提的問題似乎仍沒有解決，不緊張下面繼續(xù)解答：就拿空燃比舉例，性能改裝必定不是單純一個(gè)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)、大噴油嘴或油泵等等，而往往是因?yàn)榧哟篑R力之后，為了減少爆震和和更好的為發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)熱量便會(huì)會(huì)調(diào)多噴油量，所以涉及動(dòng)力性能的提升往往都會(huì)較未改裝前費(fèi)油，而提升動(dòng)力性能后為什么會(huì)出現(xiàn)噴黑煙甚至是噴火的現(xiàn)象那就不難理解了。

　　☆ 疑問：為什么渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU經(jīng)升級(jí)后，功率和扭矩的提升會(huì)比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)要大那么多？

　　其實(shí)這個(gè)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(jìn)氣密度增加，同等體積下氧分子含量會(huì)增加，只要供油點(diǎn)火部分進(jìn)行跟進(jìn)，馬力自然提升明顯，但相對于自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)硬件部分的強(qiáng)度要求也更高。

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　　實(shí)例分析：

　　上面說完了原理之后，是時(shí)候改用實(shí)例來進(jìn)行分析了，下面便是通過一個(gè)德國的著名ECU升級(jí)技術(shù)公司的案例來分析一下ECU升級(jí)之后的動(dòng)力表現(xiàn)變化。

　　通過對比可得知，對ECU的升級(jí)，功率提升的幅度大小與排量成正比，排量越大，功率提升的幅度越大，隨之扭矩提升幅度也隨之增大。但在提升比例方面則渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的提升效果要明顯強(qiáng)于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，就拿本次提升的途安1.8T車型來說，功率提升比例達(dá)到了22%，遠(yuǎn)比自然吸氣的5%-7%要強(qiáng)，扭矩提升比例也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　全文總結(jié)：

　　通過整節(jié)課的介紹，相信大家對ECU的改裝也有了一定的認(rèn)識(shí)，其實(shí)ECU改裝是個(gè)看似簡單實(shí)則較為復(fù)雜的動(dòng)力改裝項(xiàng)目，本文涉及到的也僅僅是一些最為初級(jí)的理論知識(shí)。ECU的改裝并非單純的指輸出數(shù)據(jù)指令上面的變化，而是涉及眾多整車匹配方面的問題，改裝ECU是一件軟件與硬件相輔相成的工程，ECU要配合硬件，才能發(fā)揮出硬件百分百的效能；而ECU改裝也要以硬件為依托，才能顯示出ECU改裝的價(jià)值。希望熱愛改裝的朋友們多多相互交流，廣泛討論，共同推動(dòng)國內(nèi)ECU改裝文化的進(jìn)步。

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