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锐志论坛 >  那些年,我们留下的遗憾----丰田GR系列发动机改装的遗留问题之一

发表于 2012-11-30 14:32    IP属地:江苏

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那些年,我们留下的遗憾----丰田GR系列发动机改装的遗留问题之一
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丰田GR系列发动机改装的一些遗留问题(一)--------点火正时
07年开始,以2.5升级3.0为契机的GR系列发动机改装,至今已是5年有余,从开始只是3.0的升级,发展到3.63.63.7等各种各样眼花缭乱的大规模改造运动,其规模之大,范围之广,受众之多,是中国汽车改装史上非常罕见的,超出了任何一种车型,堪称经典。
GR系列改装的盛行,主要得益于其极高的性价比。
通过行程变化来提高排量,其实不止是GR系列,其他许多发动机都能做到,但偏偏锐志是受众最多,原因是;
其他小排量车型的升级费用不少,但效果不明显,比如以前的捷达1.6升级1.8,也得花上万的材料和工钱,但提高的0.2升排量显然是不足于吸引;
而更贵的车型,以前的装
M54发动机的325,也能通过同样办法升级330,但这个车贵,玩的人就少得多,升级的效果明显但费用对一般人而言又太大,再加上当年的325多贵啊,没人舍得玩,都巴不得少去趟4S,哪里还敢去4S主动开缸?

锐志这个车型就刚好,你看,
20万的车,车主花的起万把块钱,这车价也不是令人心疼不敢动的那种,0.5的排量增益效果刚刚,NA发动机后遗症少…….几乎就是为锐志度身定做的完美解决方案,自然受众面就广的多了。
但是,任何一种在主机厂以外进行的发动机改造,完美是相对的--相对于其他发动机类型的改装;但完美也是不可能的---------相对于主机厂而言;
5年过后,是有必要,对这场疯狂的改造运动,进行一个回顾,在这里,不谈好的积极的东西,这些东西已经谈得太多,甚至被夸大了、被神化了,这是非常不健康的;所有的人,希望看到的,是问题;
回顾,也是一种遗憾的总结,许多问题,我发现并努力试图解决,可惜,条件所限,变成了遗憾;
强调一点:
这里说的问题,不包括施工过程中的一些差错导致的安装或匹配问题,这类问题没啥好说的,不值得费笔墨了;
这里说的,是升级之后,在原车ECU控制的条件下,发动机燃烧和进排气方面,存在的原理上的先天不足,这个,是和施工工艺及条件无关,也不会是因车而异,而是普遍性和规律性的东西,重要的是,不以人的意志听觉感觉为转移,真正应了一句话:
在科学技术领域,眼见并不一定为真,感觉不等于就是科学。
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发表于 2012-12-01 13:54    IP属地:江苏

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这个贴先讲第一个小问题:点火正时
现象:3.0S及以上车型在D挡低转速刹车以及700-1300区间,低速行驶时,发动机有不同于改装之前的达拉达拉声音,而且,特点是,冬天比夏天严重。
起因:玩车开车的人多少都听说过爆震,基本概念就不多讲了。
爆震的起因有很多种,燃料压缩比等等
3.0S及以上的爆震原因是与众不同的---------点火提前角太大
为什么太大?因为用的是2.5发动机的点火脉谱。这个东西就写在ECU里
为啥在5GR上正确的点火提前角,冲程变大之后,点火提前角就不对了,变得大了?
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发表于 2012-12-01 14:01    IP属地:江苏

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用个最简单的方法。来说明下
3.0和2.5,区别是冲程,如下图所示,在相同的转速下,两个活塞到达上止点的时间是相同的,到达下止点的时间是也是相同的,只是上止点是重合的,而下止点分别不同。

3.0的活塞行程比2,5的长,所以3.0的活塞运动平均线速度比2,5的快,也就是,3,0的活塞在上升时永远是落在2,5的活塞之后,但在同一时间到达上止点
假设两个活塞都能在同一个缸里运动,把图重叠起来,就能看得比较清楚,下面就是两个活塞的上升图,按箭头反过来看,就是下降图

在下降的时候,3.0的活塞比2.5的降得更快,因为他要走更长的行程,两者在相同时间到达各自的下止点。(按箭头顺序逆走)
(曲轴转角的概念,大家自个去弄清楚,他直接反映了活塞在气缸中的相对位置,ECU完全依靠曲轴转角数据来发出各种指令)
[ 本帖最后由 奸商伪车迷 于 2012-12-1 14:15 编辑 ]
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发表于 2012-12-01 14:23    IP属地:江苏

2.5在700转D档刹车的时候,点火提前角是14度,这个时候点火,能确保混合气完成了着火、传播、扩散这个过程后,在活塞运动到上止点的同时,开始爆发最大燃烧压力
改成3.0S后
3.0的活塞位置是在2.5活塞位置之后。也就是大于14度角的位置。2.5的的ECU并不能识别活塞的实际位置,还是按照14度曲轴转角来点火,这个时候,3.0S的活塞位置是靠后的,这就意味着,对这个3.0S而言,实际点火提前角变大了的
图示中,黄色为2.5活塞、兰色为3.0活塞
活塞顶位置高度差H,就反映了实际的曲轴转角之差

变大的后果,就是点得太早,活塞还没到上止点,燃烧最大压力开始爆发,和向上的活塞迎面相撞,这就是爆震
[ 本帖最后由 奸商伪车迷 于 2012-12-1 14:28 编辑 ]
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发表于 2012-12-01 23:08    IP属地:未知

爆震发生之后,发动机本身的爆震控制系统开始发挥作用,推迟点火提前角,但这是一个单纯的反馈系统,推迟了点火提前角,爆震消失,系统又恢复之前的点火提前角,结果又爆震,又推迟,又消失。又恢复,又爆震。。。。循环不止,
在IT2上,表现出的状态就是锯齿形的点火提前角,在14度和4度之间反复波动

上面就是这是3.0S的D挡点火正时曲线
这是原装3.0皇冠的D挡点火正时,可以看到,一条稳定的直线,点火提前角是11度

爆震控制系统的工作,反馈循环控制。

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发表于 2012-12-01 23:16    IP属地:未知

为什么爆震控制系统不能把点火角一直都延迟呢?
延迟也是有害的
延迟的结果是:燃烧压力爆发的时候,活塞早就下行了,发动机处于无力状态,只耗油不发力,这也是不允许长时间存在的状况,所以只在换挡的时候设置一个主动延迟,以利于波箱离合器进行分离和结合,(当然,这个推迟指令是由波箱ECU发出,而不是爆震控制系统发出)
爆震控制系统只管防止爆震,但他不知道正确的点火提前角是多少

结果就是,防爆震系统只能把爆震时间减少一半
[ 本帖最后由 奸商伪车迷 于 2012-12-1 23:30 编辑 ]
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发表于 2012-12-01 23:39    IP属地:未知

万幸的是
在其他转速区间段,再也没有观察到爆震,尤其在危害性最大的高转高负荷区间
这是3.0皇冠的5500转全负荷状态点火提前角

这是3.0S 5500转全负荷状态点火提前角

尽管这个时候,3.0的点火正时和3.0S有区别,但这些区别,不会导致爆震,只是优化程度的不同,充其量未达到最佳值而已,也许损失点能量,而不会对发动机本身造成伤害.
从点火正时数据看,3.0S的提前角是偏大偏前的,所以,这就是我一直强调的,3.0S必须使用97号以上高标汽油的原因。
这是中等负荷下的点火正时,很正常

[ 本帖最后由 奸商伪车迷 于 2012-12-2 11:49 编辑 ]
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发表于 2012-12-01 23:56    IP属地:未知

总结下
1,3.0S的爆震主要发生在低转低负荷范围
2,对发动机的危害很小,因为爆震时的平均有效压力很低,而且这段时间占总行车时间的比例实在太小,爆震控制系统能再缩短一半的时间,实质性的危害是非常小的,就是声音令人不太舒服。
3,和其他爆震不一样的是,其他车的爆震都是夏天厉害,冬天进气温度低了右缓解;而3.0S是冬天比夏天厉害,原因是点火脉谱里有个低温补偿,进气温度低的时候,将提前角再进一步提前,这恰好对3.0S而言是又点火上浇油的意思。所以冬天冷车启动的声音是比较难听的~
4,这个现象在镗缸版的3.5、3.6、3,7上面同样存在,而且范围更大一些,原因在下一个贴子里说
5,不要以为原装车就没爆震,下面这张图,是原装2.5老锐志使用93号汽油,在D挡刹车时,爆震也发生了,看看这矩形曲线~SB了吧

[ 本帖最后由 奸商伪车迷 于 2012-12-2 11:46 编辑 ]
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发表于 2012-12-02 00:10    IP属地:未知

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解决的办法,更换3.0ECU是最好的解决方案
然而,3.0的ECU单单用于解决这个不痛不痒的小问题,就小题大作了
如果说。点火正时只是个无关大局的小问题
接下来,在下篇贴里,将谈另外一个更值得更迫切的大问题。
待续
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[ 本帖最后由 奸商伪车迷 于 2012-12-19 19:35 编辑 ]
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发表于 2012-12-02 12:08    IP属地:未知

先看吧~
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