作者：卡里姆·尼斯

　　典型的電子 噴油器。查看更多 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)圖片。下一頁(yè)

　　燃油噴射測(cè)驗(yàn)

　　汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理

　　汽油的工作原理

　　TreeHugger.com：前 5 名內(nèi)燃技術(shù)

　　為了跟上排放和燃油效率法律，現(xiàn)代汽車(chē)中使用的燃油系統(tǒng)多年來(lái)發(fā)生了很大變化。1990年的斯巴魯Justy是在美國(guó)銷(xiāo)售的最后一款擁有 汽化器;接下來(lái)的車(chē)型年，Justy 進(jìn)行了燃油噴射。但燃油噴射自 1950 年代以來(lái)一直存在，從 1980 年左右開(kāi)始，電子燃油噴射在歐洲汽車(chē)上被廣泛使用?，F(xiàn)在，在美國(guó)銷(xiāo)售的所有汽車(chē)都有燃油噴射系統(tǒng)。

　　在本文中，我們將了解燃油如何進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，以及“多端口燃油噴射”和“節(jié)氣門(mén)體燃油噴射”等術(shù)語(yǔ)的含義。

　　化油器的隕落

　　對(duì)于大部分存在的 內(nèi)燃機(jī)這 汽化器 一直是為發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料的裝置。在許多其他機(jī)器上，例如割草機(jī)和 電鋸，它仍然是。但隨著汽車(chē)的發(fā)展，化油器變得越來(lái)越復(fù)雜，試圖處理所有操作要求。例如，為了處理其中一些任務(wù)，化油器有五個(gè)不同的電路：

　　主電路 - 為節(jié)油巡航提供足夠的燃料

　　怠速電路 - 提供足夠的燃料以保持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速

　　加速泵 - 首次踩下油門(mén)踏板時(shí)提供額外的燃油，減少發(fā)動(dòng)機(jī)加速前的猶豫

　　功率濃縮電路 - 當(dāng)汽車(chē)上山或牽引拖車(chē)時(shí)提供額外的燃料

　　嗆 - 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)提供額外的燃料，使其啟動(dòng)

　　為了滿(mǎn)足更嚴(yán)格的排放要求， 催化轉(zhuǎn)化器 被介紹。要使催化轉(zhuǎn)化器有效，需要非常仔細(xì)地控制空燃比。 氧傳感器 監(jiān)測(cè)排氣中的氧氣量，以及 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 (ECU) 使用此信息實(shí)時(shí)調(diào)整空燃比。這稱(chēng)為 閉環(huán)控制 -- 用化油器實(shí)現(xiàn)這種控制是不可行的。在燃油噴射系統(tǒng)接管之前，電控化油器有過(guò)短暫的時(shí)期，但這些電碳水化合物比純機(jī)械的還要復(fù)雜。

　　起初，化油器被替換為 節(jié)氣門(mén)體燃油噴射系統(tǒng) (也稱(chēng)為 單點(diǎn) 或 中央燃油噴射 系統(tǒng))，將電控噴油閥集成到節(jié)氣門(mén)體中。這些幾乎是化油器的螺栓固定替代品，因此汽車(chē)制造商不必對(duì)其發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行任何重大更改。

　　漸漸地，隨著新發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，節(jié)氣門(mén)體燃油噴射被替換為 多端口燃油噴射 (也稱(chēng)為 港口, 多點(diǎn) 或 順序 燃油噴射)。這些系統(tǒng)的每個(gè)氣缸都有一個(gè)噴油器，通常位于進(jìn)氣閥處。這些系統(tǒng)提供更準(zhǔn)確的燃油計(jì)量和更快的響應(yīng)。

　　當(dāng)你踩油門(mén)時(shí)

　　您汽車(chē)的油門(mén)踏板連接到 節(jié)流閥 -- 這是調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量的閥門(mén)。所以油門(mén)踏板實(shí)際上是空氣踏板。

　　部分打開(kāi)的節(jié)流閥當(dāng)您踩下油門(mén)踏板時(shí)，節(jié)氣門(mén)會(huì)打開(kāi)更多，讓更多的空氣進(jìn)入。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU，控制發(fā)動(dòng)機(jī)上所有電子元件的計(jì)算機(jī))“看到”節(jié)氣門(mén)打開(kāi)并提高燃油率，以預(yù)期更多的空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。節(jié)氣門(mén)打開(kāi)后立即提高燃油率很重要;否則，當(dāng)?shù)谝淮尾认掠烷T(mén)踏板時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)猶豫，因?yàn)橐恍┛諝獾竭_(dá)氣缸時(shí)沒(méi)有足夠的燃料。

　　傳感器監(jiān)控進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量以及排氣中的氧氣量。ECU使用這些信息來(lái)微調(diào)燃料輸送，使空燃比恰到好處。

　　噴油器

　　噴油器只不過(guò)是一個(gè)電子控制閥。它由汽車(chē)中的燃油泵提供加壓燃油，并且每秒能夠打開(kāi)和關(guān)閉多次。

　　噴油器內(nèi)部

　　當(dāng)噴油器通電時(shí)， 電磁體 移動(dòng)打開(kāi)閥門(mén)的柱塞，允許加壓燃料通過(guò)微小噴嘴噴射出來(lái)。噴嘴設(shè)計(jì)用于 霧化 燃料 - 使霧盡可能細(xì)，以便它容易燃燒。

　　噴油器點(diǎn)火

　　供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油量由噴油器保持打開(kāi)的時(shí)間決定。這稱(chēng)為 脈沖寬度，它由ECU控制。

　　噴油器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中

　　噴油器安裝在進(jìn)氣歧管中，以便直接在進(jìn)氣門(mén)處噴射燃油。一根名為 燃油導(dǎo)軌 為所有噴油器提供加壓燃料。

　　在這張圖片中，您可以看到三個(gè)噴油器。燃油導(dǎo)軌是左側(cè)的管道。

　　為了提供適量的燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配備了大量傳感器。讓我們來(lái)看看其中的一些。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器

　　為了在每種運(yùn)行條件下提供正確的燃油量，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)必須監(jiān)控大量的輸入傳感器。這里只是其中的幾個(gè)：

　　質(zhì)量氣流傳感器 - 告訴ECU進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量

　　氧傳感器 - 監(jiān)控排氣中的氧氣量，以便ECU可以確定燃料混合物的豐富程度或稀薄程度，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整

　　節(jié)氣門(mén)位置傳感器 - 監(jiān)控節(jié)氣門(mén)位置(確定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量)，以便ECU可以快速響應(yīng)變化，根據(jù)需要增加或減少燃油率

　　冷卻液溫度傳感器 - 允許ECU確定發(fā)動(dòng)機(jī)何時(shí)達(dá)到適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?/span>

　　電壓傳感器 - 監(jiān)控車(chē)內(nèi)的系統(tǒng)電壓，以便在電壓下降時(shí)ECU可以提高怠速(這表明高電氣負(fù)載)

　　歧管絕對(duì)壓力傳感器 - 監(jiān)測(cè)進(jìn)氣歧管中的空氣壓力

　　吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量可以很好地指示它產(chǎn)生多少功率;進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣越多，歧管壓力就越低，因此該讀數(shù)用于衡量正在產(chǎn)生多少功率。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器 - 監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，這是用于計(jì)算脈沖寬度的因素之一

　　有兩種主要類(lèi)型的控件 多端口 系統(tǒng)：噴油器可以同時(shí)打開(kāi)，或者每個(gè)噴油器都可以在其氣缸的進(jìn)氣閥打開(kāi)之前打開(kāi)(這稱(chēng)為 順序多端口燃油噴射).

　　順序燃油噴射的優(yōu)點(diǎn)是，如果駕駛員突然做出改變，系統(tǒng)可以更快地做出響應(yīng)，因?yàn)閺淖龀龈淖兊哪且豢唐穑恍枰鹊较乱粋€(gè)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，而不是發(fā)動(dòng)機(jī)的下一次完整旋轉(zhuǎn)。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)控制和性能芯片

　　控制引擎的算法相當(dāng)復(fù)雜。該軟件必須允許汽車(chē)滿(mǎn)足100，000英里的排放要求，滿(mǎn)足EPA燃油經(jīng)濟(jì)性要求并保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)免受濫用。還有許多其他要求需要滿(mǎn)足。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使用公式和大量查找表來(lái)確定給定工作條件下的脈沖寬度。該方程將是一系列許多因素相互乘以的。其中許多因素將來(lái)自查找表。我們將通過(guò)簡(jiǎn)化的計(jì)算 噴油器脈沖寬度.在這個(gè)例子中，我們的方程只有三個(gè)因子，而一個(gè)真正的控制系統(tǒng)可能有一百個(gè)或更多。

　　脈沖寬度 = (基本脈沖寬度) x (因子 A) x (因子 B)

　　為了計(jì)算脈沖寬度，ECU首先查找 基極脈沖寬度 在查找表中?；鶚O脈沖寬度是 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (轉(zhuǎn)頁(yè))和 負(fù)荷 (可以通過(guò)歧管絕對(duì)壓力計(jì)算)。假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 2，000 RPM，負(fù)載為 4。我們?cè)?2，000 和 4 的交點(diǎn)處找到數(shù)字，即 8 毫秒。

　　在接下來(lái)的示例中， 一個(gè) 和 B 是來(lái)自傳感器的參數(shù)。比方說(shuō) 一個(gè) 是冷卻液溫度和 B 是氧氣水平。如果冷卻液溫度等于 100，氧氣水平等于 3，則查找表告訴我們因子 A = 0.8，因子 B = 1.0。

　　所以，既然我們知道 基極脈沖寬度 是負(fù)載和 RPM 的函數(shù)，并且 脈沖寬度 =(基本脈沖寬度)x (因子 A) x (因子 B)，我們示例中的總脈沖寬度等于：

　　8 x 0.8 x 1.0 = 6.4 毫秒

　　從這個(gè)例子中，您可以看到控制系統(tǒng)如何進(jìn)行調(diào)整。以參數(shù) B 作為排氣中的氧氣水平，B 的查找表是排氣中氧氣過(guò)多的點(diǎn)(根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師的說(shuō)法);因此，ECU 減少了燃料。

　　真正的控制系統(tǒng)可能有100多個(gè)參數(shù)，每個(gè)參數(shù)都有自己的查找表。一些參數(shù)甚至?xí)S著時(shí)間的推移而變化，以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)部件的性能變化，例如 催化轉(zhuǎn)化器.根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，ECU可能必須每秒進(jìn)行一百次以上的這些計(jì)算。

　　高性能芯片

　　這就引出了我們對(duì)性能芯片的討論?，F(xiàn)在我們對(duì)ECU中的控制算法如何工作有了一點(diǎn)了解，我們可以了解性能芯片制造商如何從發(fā)動(dòng)機(jī)中獲得更多動(dòng)力。

　　高性能芯片由售后市場(chǎng)公司制造，用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。ECU中有一個(gè)芯片，可以容納所有查找表;性能芯片取代了該芯片。性能芯片中的表將包含在某些駕駛條件下導(dǎo)致更高燃油率的值。例如，它們可以在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下全油門(mén)供應(yīng)更多燃料。他們也可能改變 火花定時(shí) (也有查找表)。由于高性能芯片制造商不像汽車(chē)制造商那樣關(guān)心可靠性、里程和排放控制等問(wèn)題，因此他們?cè)谛阅苄酒娜剂蠄D中使用了更激進(jìn)的設(shè)置。

　　燃油噴射系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題解答

　　您可以將化油器轉(zhuǎn)換為燃油噴射嗎?

　　售后燃油噴射轉(zhuǎn)換套件可以用噴油器代替化油器。

　　燃油噴射轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的成本是多少?

　　雖然有一些系統(tǒng)的價(jià)格低于 1，000 美元，但大多數(shù)系統(tǒng)的成本遠(yuǎn)高于此。

　　燃油噴射會(huì)增加馬力嗎?

　　根據(jù)您的發(fā)動(dòng)機(jī)，燃油噴射可以增加 10 到 20 馬力。

　　舊車(chē)有噴油器嗎?

　　在 1990 年之前，美國(guó)的大多數(shù)汽車(chē)都有化油器，而不是噴油器，盡管燃油噴射自 1950 年代以來(lái)一直存在，自 1980 年以來(lái)已廣泛用于歐洲汽車(chē)。

　　燃油噴射系統(tǒng)有哪些不同類(lèi)型?

　　現(xiàn)代燃油噴射包括四種基本類(lèi)型：?jiǎn)吸c(diǎn)、多端口、順序和直噴。