Максимальная длина строки передаваемая через ajax javascript / php?
По времени укладывается отправка и обработка в лимит выполнения скрипта?
Памяти достаточно (memory_limit)?
Сервер nginx или апач?
Передаёте все данные через одну переменную или через множество мелких?
Гляньте  file_get_contents('php://input') там лежит весь запрос до обработки
Ммм, ЕМНП, апач в случае превышения длинны тела ругнулся бы ошибкой. 
Данные точно в теле отправляются, а не в строке запроса? Судя по обрезаемой длине, это больше похоже на ограничения GET.