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技术解读 什么是车辆的燃油系统?

 

供油系统

供油系统是为发动机提供燃料的系统。当然了,没有油料的攻击发动机是无法运行的。供油系统中包括油箱、输油管、化油器、喷油嘴等结构。现代车辆已将化油器淘汰,改用电子喷射系统,其中最优组合为多点电喷。

化油器

我们在“进气系统”这个单元时有约略谈过化油器,化油器最主要的功用是控制进入进气歧管的燃料流量,以及使燃料与空气正确混合。化油器主要是利用“文氏管 (Venturi) 效应”将燃油吸入化油器内与空气混合,供发动机燃烧。什么是文氏管效应呢?依据流体力学中的“白努利 (Bernoulli) 定律”,在一个连续固定的流场中,当流体流速增加时,流体的压力会下降。而文氏管效应就是利用流体 (空气) 流速增加所产生的低压吸力,而将燃油吸入空气中。在化油器中,空气流经口径较窄的喉部被加速,因加速产生的低压会将燃油吸出与空气混合。

常见的化油器设计,是将燃油送至化油器浮筒室中储存,当节流阀板开启时,燃油会因文氏管效应而从主油孔让燃油被吸至空气流道中,除此之外,还有怠速控制系统来控制怠速及低负荷的燃油供应;副文氏管系统则在发动机油门全开时将油气增浓;加速泵会在突然大脚油门时,给予发动机更多的燃料好维持正确的燃烧,以提供实时的加速性;阻风门在冷车启动时,会挡住大部分的空气进入化油器,以提供较浓的油气,使发动机能正常启动。

虽然化油器的成本低、可靠度高,而且维修、保养容易,但由于化油器几乎是以机械方式供油,其供油精准度已无法应付严苛的环保法规,所以这几年市售的新型汽车,已经不再使用化油器了。

喷射供油

近年来上市的车辆,几乎都是采用喷射供油系统,最主要的原因也是因为要因应日趋严苛的环保法规。喷射供油系统从早期的机械式单点喷射一直演化至目前的电子式多点喷射,那么,何谓单点喷射及多点喷射呢?假设一个四缸的发动机,由单个喷油嘴至于进气歧管分支之前,油料由一处喷入后在随着进气分布到四个汽缸内,这是单点喷射;而喷油嘴置于四个汽缸之各器缸的进气道者,因为每一汽缸各有一个喷油嘴,四缸发动机则有四个喷油嘴,这称为多点喷射,本单元将谈论目前广泛使用之多点喷射的原理。

从燃油路径来看,首先燃油泵浦自油箱中将油料送至输油管中,输油管再将油料送至油轨内,而油轨由调压阀来控制燃油压力,并且确保送至各缸的燃油压力皆能相同。另一方面,调压阀也会借着泄压将过多的油料送至回油管而流回油箱中。而喷油嘴一端连接于油轨上,喷嘴则为于各个器缸的进气道上。发动机ECU根据发动机运转状况会对喷油嘴下达喷油指令,喷油量是由燃油压力及喷油嘴喷油时间所决定,燃油压力在油轨处已由调压阀所控制,而燃油调压阀之压力是由歧管真空 (发动机负荷) 调整,所以ECU能控制的就是喷油时间,当发动机需要较多的燃油时,喷油时间就会较长,反之则喷油时间较短。

喷油嘴本身是一个常闭阀 (常闭阀的意思是当没有输入控制讯号时,阀门一直处于关闭状态;而常开阀则是当没有输入控制讯号时,阀门一直处于开启状态),由一个阀针上下运动来控制阀的开闭。当ECU下达喷油指令时,其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈,产生磁场来把阀针吸起,让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出。

喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确,让发动机在任何状态下都能有正确的空燃比,不仅让发动机保持运转顺畅,其废气也能合乎环保法规的规范。

 

  
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