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汽車燃油噴射系統(tǒng)原理、分類及改裝

www.bomingjun.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：俠名類別：汽車電器維修時間：2012-07-06

　　供油系統(tǒng)分為化油器和燃油噴射系統(tǒng)兩種，從各方面來說，化油器比起燃油噴射系統(tǒng)可說是一無是處，所以我們可以說：化油器的時代已經(jīng)過去，它已成為歷史名詞，無討論的價值。所以，我們談引擎供油系統(tǒng)就是單指燃油噴射系統(tǒng)。噴油系統(tǒng)是由燃油輸送系統(tǒng)、感應(yīng)器系統(tǒng)、電腦控制系統(tǒng)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後，從油箱送進(jìn)高壓油路，經(jīng)過壓力調(diào)整器的調(diào)節(jié)作用，使系統(tǒng)中的供油壓力維持在2.0~2.5 ，也就是將送到噴油嘴的汽油壓力保持在2.0~2.5。同時由各感應(yīng)器將引擎的進(jìn)氣量及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以電壓訊號的形式傳送到供油電腦（ECUElectronic Control Unit），ECU根據(jù)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，然後再將噴油訊號傳送到噴油嘴的線圈，噴油嘴接受噴油訊號後，將噴油閥打開，汽油便噴到進(jìn)汽門前方的進(jìn)氣岐管內(nèi)，再隨著進(jìn)汽門的打開進(jìn)入汽缸內(nèi)。
　　噴射系統(tǒng)的分類：
　　一、依噴射（噴油嘴）位置分類：
　�。�、節(jié)氣閥體噴射式又稱為單點，只使用一或二支噴油嘴，裝在節(jié)氣閥上方，以較低的壓力噴出汽油，汽油與流經(jīng)節(jié)氣閥的空氣形成混合氣後，必須先通過進(jìn)氣歧管再由進(jìn)汽門進(jìn)入汽缸。但是油氣流經(jīng)進(jìn)氣歧管時，部份油氣會在歧管壁附著，并且會因進(jìn)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(jié)氣閥到汽缸必然會有的時間延遲，因此引擎加速時的反應(yīng)會較慢。
　　２、進(jìn)氣口噴射式又稱為多點噴射，每缸的進(jìn)汽門口之前各有一支噴油嘴，對準(zhǔn)進(jìn)汽門，以2~5 的高壓將汽油噴出，而與進(jìn)氣歧管的空氣一起進(jìn)入汽缸，形成混合氣。如此一來進(jìn)入各汽缸油氣的混合比得以平均。www.carxl.com.cn
　　二、依噴油方式分類：
　�。�、連續(xù)噴射，又稱機(jī)械噴射式，噴油嘴在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時不斷的噴油，而噴油量的控制是經(jīng)由改變供油壓力來達(dá)成。
　　２、程序噴射式，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）。由於機(jī)械噴射已經(jīng)是過時的設(shè)計，因此目前市面上的車種幾乎都采用效率及經(jīng)濟(jì)性較佳的程序式噴射。而單點噴射除了價格較低、結(jié)構(gòu)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(xiàn)代噴射供油系統(tǒng)的主流。
　　三、依空氣流量檢測方式分類：
　　進(jìn)氣量的檢測方式分為直接和間接兩大類，一種是以進(jìn)氣歧管絕對壓力感應(yīng)器（MAP Sensor：Manifold Absolute Pressure Sensor）測出的進(jìn)氣歧管壓力和引擎轉(zhuǎn)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叁種：翼板式、熱線式、卡魯曼渦流式。目前市場上的ó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(jù)空氣流量、引擎轉(zhuǎn)速、及各個感應(yīng)器所提供的補(bǔ)償訊號，利用原先設(shè)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(xiàn)。ECU所算出的燃料噴射時間是『基本噴射時間』、『補(bǔ)償噴射時間』和『無效噴射時間』的總和，單位是微秒（ms），1ms＝0.001秒。其中噴油嘴在單位時間內(nèi)所噴出的汽油量是由噴油嘴本身口徑的大小及噴油壓力大小所決定。
　　一、基本噴射時間：基本噴射時間是由進(jìn)氣量（此處是指重量）和引擎轉(zhuǎn)速所決定。當(dāng)你踩下油門踏板時，控制的是節(jié)氣閥的開啟角度，開度越大進(jìn)氣量越大，供油電腦根據(jù)空氣流量計測出的進(jìn)氣量及當(dāng)時的引擎轉(zhuǎn)速來和預(yù)先所設(shè)定的供油程式比較後，算出所需供油量和相對的噴射時間。
　　二、補(bǔ)償噴射時間：補(bǔ)償噴射也就是一般人所稱的『提速』，它是由各種感應(yīng)器偵測出引擎當(dāng)時的工作狀況及負(fù)荷，將訊號傳給電腦（ECU）以後，算出所需額外的供油量，用以維持引擎穩(wěn)定、順暢的運(yùn)轉(zhuǎn)。補(bǔ)償噴射程式的設(shè)定是一復(fù)雜的工作，也因車而異。www.carxl.com.cn
　　供油系統(tǒng)的改裝：
　　引擎的最佳空燃比為14.71，但若在高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷時若想要求得較高的引擎出力，通常要將空燃比提高到121~131。供油系統(tǒng)的改裝就是要『在適當(dāng)?shù)臅r候適量的提高供油量』，讓空燃比適度變大，這『適時』與『適量』也是判斷供油系統(tǒng)的優(yōu)劣，夠不夠聰明的依據(jù)。噴射供油系統(tǒng)的改裝可分為改硬體和改軟體兩大類，改硬體的目是要提高單位時間的供油量。改軟體主要是改變它的供油程式，由於原車的供油程式是考慮了廢氣控制、油耗經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)性定、引擎材料耐用性所得的設(shè)定，所以在馬力的輸出表現(xiàn)上，往往無法達(dá)到注重性能的使用者的需求，例如大家最殷切需求的高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷時的表現(xiàn)，往往呈現(xiàn)供油量不足的窘?jīng)r，這時就有賴改裝軟體來達(dá)成。以下我們就針對供油系統(tǒng)的改裝項目，一一說明。
　　一、調(diào)壓閥：在多點噴射油路系統(tǒng)中的壓力調(diào)整器，它負(fù)責(zé)對噴油嘴提供一固定的壓力，壓力越大那麼相同的噴射時間噴出的汽油量越多。調(diào)壓閥是裝置在壓力調(diào)整器之後的回油管，經(jīng)由調(diào)整可將噴油嘴的噴油壓力提高（一般約可提高20%），進(jìn)而達(dá)到不更動供油模式的情況下增加噴油量（約可增加5%~10%）。加裝調(diào)壓閥可說是供油系統(tǒng)的改裝中最花費(fèi)最便宜的，其安裝也相當(dāng)容易，只不過在調(diào)整壓力時，需借助汽油壓力表才能量測調(diào)出的壓力。事實上，對換排氣管、改進(jìn)氣裝置等，這類小幅改裝的車，通常用加裝條壓閥來彌補(bǔ)其高轉(zhuǎn)速時噴油量的不足，效果不錯而且經(jīng)濟(jì)。在此要告訴大家一個小常識，若你的車在靜止起步油門踩下的瞬間會出現(xiàn)短暫的爆震現(xiàn)象，裝個調(diào)壓閥也許就可改善。
　　二、噴油嘴：噴油嘴的大小決定了單位時間的噴油量，改用口徑較大的噴油嘴是提高噴油量的最直接方法，要換到多大則需視引擎的改裝程度而定。改噴油嘴最大的困難是可相容噴油嘴的取得，通常同車系或同系列引擎的噴油嘴才可相容，最常見的就是喜美可換用雅哥的噴油嘴，可增加約25%的噴油量。改調(diào)噴油嘴所獲得噴油量的增加是全面性的，也就是從低轉(zhuǎn)速到高轉(zhuǎn)速噴油量都會增加，這可能會造成中、低轉(zhuǎn)速時的供油過濃，導(dǎo)致耗油量增加和運(yùn)轉(zhuǎn)不順。通�！眲舆^大手術(shù)”的引擎才會需要大幅的增加供油量，一般車主所需要的通常是高轉(zhuǎn)速和重負(fù)荷時適度的增加噴油量，這就有賴軟體的改裝才能達(dá)成。但有個情況就是引擎大幅改裝後，也許高轉(zhuǎn)速時所需的噴油時間比引擎運(yùn)轉(zhuǎn)一個行程的進(jìn)氣時間還長，造成噴油嘴持續(xù)的噴油都無法提供足夠的油量，這時加大噴油嘴已是必然的選擇。
　　三、供油電腦晶片：車廠在設(shè)計一具引擎時便已將原先設(shè)定好的供油程式錄在ROM上，這個程式通常是油耗、污染、運(yùn)轉(zhuǎn)平順度等條件妥協(xié)下的產(chǎn)物，而且是不可更動的。就因為不可更動，所以若想改變供油程式就必須換用另一種模式的ROM。通常專業(yè)改裝廠都會供應(yīng)種車型的改裝用電腦晶片，改裝時要先把原電腦的晶片取下（通常原廠供油電腦的ROM都直接焊在電路板上），焊上一個IC座（如此一來可方便日後再更換），再插上改裝用的晶片。如此所得的供油程式仍是固定的，它只是對原車的程式做修正，其中很重要的一項是可將補(bǔ)償噴射程式中的斷油控制時間延後甚至取消不再有斷油之限制。要注意的是一種改裝用晶片都有它設(shè)定的適用條件（也就是改裝的程度），改裝時必須選用和您愛車改裝狀況相近的晶片，才能得到最佳的效果，否則可能適得其反。晶片的選用唯有尋求經(jīng)驗豐富的改裝廠諮詢。
　　四、可變程式供油電腦：這是供油系統(tǒng)改裝中最貴也最有效的一項，就是HALTEC電腦。經(jīng)由這個電腦車主可依照愛車引擎的改裝程度，配合空燃比計的測量，設(shè)定出最佳的供油程式，也就是前文所提的基本噴射程式以及各個補(bǔ)償噴射程式都可利用外接手提電腦任意更改。它與改晶片最大的不同，也是它最大的優(yōu)點是日後引擎再作更動、改裝時，若出現(xiàn)原有供油程式不合用情況，可經(jīng)由程式的修正立刻獲得解決。改裝可變程式電腦後，原車的供由電腦便廢棄不用，但較高等級的電腦能將原車的所有感應(yīng)器功能悉數(shù)保留，也就是說各種供油補(bǔ)償程式都可正常運(yùn)作，也可更改，不因獲得高性能而將運(yùn)轉(zhuǎn)順暢度與實用性犧牲。改裝可變程式供油電腦的最大困難并不在於安裝，而是供油程式的設(shè)定與最佳化修正。這往往需要借助經(jīng)驗和儀器，經(jīng)由不斷的測試才能完成。汽車維修者之家