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[改裝入門系列五] 供油系統的工作原理探討

出處:pcauto
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[03-11-12 16:07] 作者:榮凱


  前談到供油系統時還分為化油器和燃油噴射系統兩種,但是就馬力輸出、燃油效率、廢氣污染、可靠度……各方面來說,化油器比起燃油噴射系統可說是一無是處,所以我們可以說:化油器的時代已經過去,它已成為歷史名詞,無討論的價值。所以,以后談到引擎供油系統就是單指燃油噴射系統。

  噴油系統是由燃油輸送系統、感應器系統、電腦控制系統所組成。

  它的工作原理簡單來說就是利用汽油幫浦將汽油加壓以后,從油箱送進高壓油路,經過壓力調整器的調節作用,使系統中的供油壓力維持在2.0~2.5 Kg/c㎡,也就是將送到噴油嘴的汽油壓力保持在2.0~2.5Kg/c㎡(30~38psi)。

  同時由各感應器將引擎的進氣量及運轉狀態以電壓訊號的形式傳送到供油電腦(ECU:Electronic Control Unit),ECU根據這些電壓訊號加以分析,算出所需的噴油量,也就是算出噴油嘴的噴油時間,然后再將噴油訊號傳送到噴油嘴的線圈,噴油嘴接受噴油訊號后,將噴油閥打開,汽油便噴到進汽門前方的進氣岐管內,再隨著進汽門的打開進入汽缸內。

  噴射系統的分類

  一、依噴射(噴油嘴)位置分類:

  1、節氣閥體噴射式(Throttle Body Injection)又稱為單點噴射(SPI:Single Point Injection),只使用一或二支噴油嘴,裝在節氣閥上方,以較低的壓力噴出汽油,汽油與流經節氣閥的空氣形成混合氣后,必須先通過進氣歧管再由進汽門進入汽缸。但是油氣流經進氣歧管時,部份油氣會在歧管壁附著,并且會因進氣歧管的形狀、長度不同而造成各缸混合氣分配不均。因為油氣從節氣閥到汽缸必然會有的時間延遲,因此引擎加速時的反應會較慢。

  2、進氣口噴射式(Port Injection)又稱為多點噴射(MPI:Multi-PointInjection),每一缸的進汽門口之前各有一支噴油嘴,對準進汽門,以2~5Kg/c㎡的高壓將汽油噴出,而與進氣歧管中的空氣一起進入汽缸,形成混合氣。如此一來進入各汽缸油氣的混合比得以平均。

  二、依噴油方式分類:

  1、連續噴射式(Continuous Injection),又稱機械噴射式,噴油嘴在引擎運轉時不斷的噴油,而噴油量的控制是經由改變供油壓力來達成。

  2、程序噴射式(Timed-Manifold Injection),使用電子式噴油嘴,需要噴油時將噴油嘴的線圈通電,使柱塞因為磁力的作用而往上提升,噴油嘴便可噴油。噴油量是由噴油時間的長短來控制,單位是微秒(ms)。

  由于機械噴射已經是過時的設計,因此目前市面上的車種幾乎都采用效率及經濟性較佳的程序式噴射。而單點噴射除了價格較低、結構簡單外,也無任何可和多點噴射媲美之處,況且它還有許多和化油器相同的缺點(效率低、各缸油氣分配不均),因此多點噴射(MPI)可說是現代噴射供油系統的主流。舉例來說:OPEL CORSA手排和自排車型,同樣1.4升的引擎,就只因為多點和單點這一字之差,馬力相差了22匹。要知道,若想經由事后改裝讓引擎馬力提高22匹,花費可能不小于六位數,讀者不可不慎。

  由此可知多點、程序式噴射系統將是現代引擎的唯一選擇。此外,結合了電腦噴射供油控制系統和自動變速箱控制系統的‘集中式引擎管理系統’更是目前汽車設計的趨勢。它將兩者的工作特性充份協調、整合,讓引擎與傳動系統的效率得以充份發揮。

  三、依空氣流量檢測方式分類:
  
  進氣量的檢測方式分為直接和間接兩大類,一種是以進氣歧管絕對壓力感應器(MAP Sensor:ManifoldAbsolute Pressure Sensor)測出的進氣歧管壓力和引擎轉速間接計算求得。另一種則是以空氣流量計直接測得。較常見的空氣流量計有三種:翼板式、熱線式、卡魯曼渦流式。目前市場上的車種是以MAP及熱線式空氣流量計為大宗。

  供油量的計算

  供油量的多寡是以噴油嘴燃料噴射時間的長短來計算,供油電腦(ECU)根據空氣流量、引擎轉速、及各個感應器所提供的補償訊號,利用原先設定的供油程式算出所需的供油時間,這個供油程式我們可以用圖形的方式來表現。

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