作者：卡里姆·尼斯

　　典型的电子 喷油器。查看更多 汽车发动机图片。下一页

　　燃油喷射测验

　　汽车点火系统的工作原理

　　汽油的工作原理

　　TreeHugger.com：前 5 名内燃技术

　　为了跟上排放和燃油效率法律，现代汽车中使用的燃油系统多年来发生了很大变化。1990年的斯巴鲁Justy是在美国销售的最后一款拥有 汽化器;接下来的车型年，Justy 进行了燃油喷射。但燃油喷射自 1950 年代以来一直存在，从 1980 年左右开始，电子燃油喷射在欧洲汽车上被广泛使用。现在，在美国销售的所有汽车都有燃油喷射系统。

　　在本文中，我们将了解燃油如何进入发动机气缸，以及“多端口燃油喷射”和“节气门体燃油喷射”等术语的含义。

　　化油器的陨落

　　对于大部分存在的 内燃机这 汽化器 一直是为发动机提供燃料的装置。在许多其他机器上，例如割草机和 电锯，它仍然是。但随着汽车的发展，化油器变得越来越复杂，试图处理所有操作要求。例如，为了处理其中一些任务，化油器有五个不同的电路：

　　主电路 - 为节油巡航提供足够的燃料

　　怠速电路 - 提供足够的燃料以保持发动机怠速

　　加速泵 - 首次踩下油门踏板时提供额外的燃油，减少发动机加速前的犹豫

　　功率浓缩电路 - 当汽车上山或牵引拖车时提供额外的燃料

　　呛 - 当发动机冷却时提供额外的燃料，使其启动

　　为了满足更严格的排放要求， 催化转化器 被介绍。要使催化转化器有效，需要非常仔细地控制空燃比。 氧传感器 监测排气中的氧气量，以及 发动机控制单元 (ECU) 使用此信息实时调整空燃比。这称为 闭环控制 -- 用化油器实现这种控制是不可行的。在燃油喷射系统接管之前，电控化油器有过短暂的时期，但这些电碳水化合物比纯机械的还要复杂。

　　起初，化油器被替换为 节气门体燃油喷射系统 (也称为 单点 或 中央燃油喷射 系统)，将电控喷油阀集成到节气门体中。这些几乎是化油器的螺栓固定替代品，因此汽车制造商不必对其发动机设计进行任何重大更改。

　　渐渐地，随着新发动机的设计，节气门体燃油喷射被替换为 多端口燃油喷射 (也称为 港口, 多点 或 顺序 燃油喷射)。这些系统的每个气缸都有一个喷油器，通常位于进气阀处。这些系统提供更准确的燃油计量和更快的响应。

　　当你踩油门时

　　您汽车的油门踏板连接到 节流阀 -- 这是调节进入发动机的空气量的阀门。所以油门踏板实际上是空气踏板。

　　部分打开的节流阀当您踩下油门踏板时，节气门会打开更多，让更多的空气进入。发动机控制单元(ECU，控制发动机上所有电子元件的计算机)“看到”节气门打开并提高燃油率，以预期更多的空气进入发动机。节气门打开后立即提高燃油率很重要;否则，当第一次踩下油门踏板时，可能会出现犹豫，因为一些空气到达气缸时没有足够的燃料。

　　传感器监控进入发动机的空气质量以及排气中的氧气量。ECU使用这些信息来微调燃料输送，使空燃比恰到好处。

　　喷油器

　　喷油器只不过是一个电子控制阀。它由汽车中的燃油泵提供加压燃油，并且每秒能够打开和关闭多次。

　　喷油器内部

　　当喷油器通电时， 电磁体 移动打开阀门的柱塞，允许加压燃料通过微小喷嘴喷射出来。喷嘴设计用于 雾化 燃料 - 使雾尽可能细，以便它容易燃烧。

　　喷油器点火

　　供应给发动机的燃油量由喷油器保持打开的时间决定。这称为 脉冲宽度，它由ECU控制。

　　喷油器安装在发动机的进气歧管中

　　喷油器安装在进气歧管中，以便直接在进气门处喷射燃油。一根名为 燃油导轨 为所有喷油器提供加压燃料。

　　在这张图片中，您可以看到三个喷油器。燃油导轨是左侧的管道。

　　为了提供适量的燃料，发动机控制单元配备了大量传感器。让我们来看看其中的一些。

　　发动机传感器

　　为了在每种运行条件下提供正确的燃油量，发动机控制单元(ECU)必须监控大量的输入传感器。这里只是其中的几个：

　　质量气流传感器 - 告诉ECU进入发动机的空气质量

　　氧传感器 - 监控排气中的氧气量，以便ECU可以确定燃料混合物的丰富程度或稀薄程度，并进行相应的调整

　　节气门位置传感器 - 监控节气门位置(确定进入发动机的空气量)，以便ECU可以快速响应变化，根据需要增加或减少燃油率

　　冷却液温度传感器 - 允许ECU确定发动机何时达到适当的工作温度

　　电压传感器 - 监控车内的系统电压，以便在电压下降时ECU可以提高怠速(这表明高电气负载)

　　歧管绝对压力传感器 - 监测进气歧管中的空气压力

　　吸入发动机的空气量可以很好地指示它产生多少功率;进入发动机的空气越多，歧管压力就越低，因此该读数用于衡量正在产生多少功率。

　　发动机转速传感器 - 监控发动机转速，这是用于计算脉冲宽度的因素之一

　　有两种主要类型的控件 多端口 系统：喷油器可以同时打开，或者每个喷油器都可以在其气缸的进气阀打开之前打开(这称为 顺序多端口燃油喷射).

　　顺序燃油喷射的优点是，如果驾驶员突然做出改变，系统可以更快地做出响应，因为从做出改变的那一刻起，它只需要等到下一个进气门打开，而不是发动机的下一次完整旋转。

　　发动机控制和性能芯片

　　控制引擎的算法相当复杂。该软件必须允许汽车满足100，000英里的排放要求，满足EPA燃油经济性要求并保护发动机免受滥用。还有许多其他要求需要满足。

　　发动机控制单元使用公式和大量查找表来确定给定工作条件下的脉冲宽度。该方程将是一系列许多因素相互乘以的。其中许多因素将来自查找表。我们将通过简化的计算 喷油器脉冲宽度.在这个例子中，我们的方程只有三个因子，而一个真正的控制系统可能有一百个或更多。

　　脉冲宽度 = (基本脉冲宽度) x (因子 A) x (因子 B)

　　为了计算脉冲宽度，ECU首先查找 基极脉冲宽度 在查找表中。基极脉冲宽度是 发动机转速 (转页)和 负荷 (可以通过歧管绝对压力计算)。假设发动机转速为 2，000 RPM，负载为 4。我们在 2，000 和 4 的交点处找到数字，即 8 毫秒。

　　在接下来的示例中， 一个 和 B 是来自传感器的参数。比方说 一个 是冷却液温度和 B 是氧气水平。如果冷却液温度等于 100，氧气水平等于 3，则查找表告诉我们因子 A = 0.8，因子 B = 1.0。

　　所以，既然我们知道 基极脉冲宽度 是负载和 RPM 的函数，并且 脉冲宽度 =(基本脉冲宽度)x (因子 A) x (因子 B)，我们示例中的总脉冲宽度等于：

　　8 x 0.8 x 1.0 = 6.4 毫秒

　　从这个例子中，您可以看到控制系统如何进行调整。以参数 B 作为排气中的氧气水平，B 的查找表是排气中氧气过多的点(根据发动机设计师的说法);因此，ECU 减少了燃料。

　　真正的控制系统可能有100多个参数，每个参数都有自己的查找表。一些参数甚至会随着时间的推移而变化，以补偿发动机部件的性能变化，例如 催化转化器.根据发动机转速，ECU可能必须每秒进行一百次以上的这些计算。

　　高性能芯片

　　这就引出了我们对性能芯片的讨论。现在我们对ECU中的控制算法如何工作有了一点了解，我们可以了解性能芯片制造商如何从发动机中获得更多动力。

　　高性能芯片由售后市场公司制造，用于提高发动机功率。ECU中有一个芯片，可以容纳所有查找表;性能芯片取代了该芯片。性能芯片中的表将包含在某些驾驶条件下导致更高燃油率的值。例如，它们可以在每个发动机转速下全油门供应更多燃料。他们也可能改变 火花定时 (也有查找表)。由于高性能芯片制造商不像汽车制造商那样关心可靠性、里程和排放控制等问题，因此他们在性能芯片的燃料图中使用了更激进的设置。

　　燃油喷射系统常见问题解答

　　您可以将化油器转换为燃油喷射吗?

　　售后燃油喷射转换套件可以用喷油器代替化油器。

　　燃油喷射转换系统的成本是多少?

　　虽然有一些系统的价格低于 1，000 美元，但大多数系统的成本远高于此。

　　燃油喷射会增加马力吗?

　　根据您的发动机，燃油喷射可以增加 10 到 20 马力。

　　旧车有喷油器吗?

　　在 1990 年之前，美国的大多数汽车都有化油器，而不是喷油器，尽管燃油喷射自 1950 年代以来一直存在，自 1980 年以来已广泛用于欧洲汽车。

　　燃油喷射系统有哪些不同类型?

　　现代燃油喷射包括四种基本类型：单点、多端口、顺序和直喷。