燃油喷射系统如何工作

对于大多数的存在内燃机， 这化油器一直是向发动机提供燃料的设备。在许多其他机器上，例如割草机和电锯，仍然是。但是随着汽车的发展，化油器越来越复杂，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- 提供足够的燃料以进行燃油巡航
• 空闲电路- 提供足够的燃料以保持发动机空转
• 加速器泵- 当加速器踏板首先凹陷时，提供额外的燃料，在发动机加速之前减少了犹豫
• 功率富集电路- 当汽车上山或拖曳拖车时，提供额外的燃料
• 呛- 发动机冷时提供额外的燃料

为了满足更严格的排放要求，催化转化器被引入。需要非常仔细地控制催化转化器的空气与燃料比有效。氧气传感器监视排气中的氧气量，发动机控制单元（ECU）使用此信息实时调整空气与燃料比率。这就是所谓的闭环控制- 使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，有一段短期的电气控制器，但是这些电碳水化合物比纯机械的碳水化合物更复杂。

起初，化油器被取代节气门体内燃油喷射系统（也称为单点或者中央燃油注入系统）将电气控制的燃油阀纳入节气门主体。这些几乎是化油器的替代品，因此汽车制造商不必对其发动机设计进行任何巨大更改。

逐渐地，随着新发动机的设计，油门燃油喷射被取代多端口燃油喷射（也称为港口，，，，多点或者顺序燃油喷射）。这些系统为每个圆柱体都有一个燃油喷油器，通常位于进气门。这些系统提供了更准确的燃油计量和更快的响应。

您的汽车中的煤气踏板连接到节流阀- 这是调节发动机多少空气的阀门。因此，煤气踏板确实是空气踏板。

当您踩油门踏板时，油门阀会打开更多，让更多空气。发动机控制单元（ECU，控制发动机上所有电子组件的计算机）“看到”油门阀打开，并增加了燃油速率，以期预期更多的空气进入发动机。在油门阀打开后立即提高燃油速率很重要。否则，当首次按下煤气踏板时，可能会有犹豫，因为某些空气到达没有足够燃料的气缸到达圆柱体。

传感器监视进入发动机的空气质量以及排气中的氧气量。ECU使用此信息来微调燃油输送，以使空气与燃料比恰到好处。

喷油器不过是电子控制的阀门。它由您的汽车中的燃油泵加压燃料，并且能够每秒开放和关闭多次。

喷油器内部

当注射器通电时电磁体移动柱塞打开阀门，使加压燃料通过微小的喷嘴喷出。喷嘴设计为原子燃料 - 使其尽可能地使雾气变得轻松燃烧。

喷油器射击

提供给发动机的燃料量取决于喷油器保持开放的时间。这称为脉冲宽度，它由ECU控制。

燃油喷油器安装在发动机的进气歧管中

注射器安装在进气歧管中，以便它们直接在进气门处喷涂燃料。一个叫做的管燃油导轨向所有喷油器提供加压燃料。

在这张照片中，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。让我们看一下其中的一些。

为了为每个工作条件提供正确量的燃料，发动机控制单元（ECU）必须监视大量输入传感器。这里仅仅是少数：

• 质量气流传感器- 告诉ECU进入发动机的空气质量
• 氧气传感器- 监视排气中的氧气量，以便ECU可以确定燃料混合物的富裕或倾斜，并进行相应的调整
• 节气门位置传感器- 监视节气门阀的位置（确定发动机的空气多少），以便ECU可以迅速响应变化，提高或降低燃油速率
• 冷却液温度传感器- 允许ECU确定发动机何时达到其适当的工作温度
• 电压传感器- 监视汽车中的系统电压，以便如果电压下降，ECU可以提高空闲速度（这表明高电荷）
• 歧管绝对压力传感器- 监视进气歧管中空气的压力
• 将空气吸引到发动机中的量很好地表明了它的产生力量。而且发动机进入发动机的空气越多，歧管压力越低，因此该读数用于评估产生多少功率。
• 发动机速度传感器- 监视发动机速度，这是计算脉冲宽度的因素之一

有两种主要的控制类型多端口系统：燃油喷油器都可以同时打开，或者每个喷油器都可以在其圆柱体打开之前打开（这称为顺序多端口燃油喷射）。

顺序注射的优点是，如果驾驶员突然进行更改，系统可以更快地响应，因为从更改开始时，它只需要等到下一个进气门打开，而不是下一个完整的引擎的革命。

控制发动机的算法非常复杂。该软件必须允许汽车满足100,000英里的排放要求，满足EPA燃油经济要求并保护发动机免受滥用。而且还有许多其他要求。

发动机控制单元使用公式和大量查找表来确定给定操作条件的脉冲宽度。方程将是一系列彼此相互乘的一系列因素。这些因素中的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。在此示例中，我们的方程式只有三个因素，而真正的控制系统可能具有一百个或更多。

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首先查找基本脉冲宽度在查找表中。基本脉冲宽度是引擎速度（rpm）和加载（可以根据多种绝对压力计算出来）。假设发动机速度为2,000 rpm，负载为4。我们在2,000和4的交点上找到了数量，即8毫秒。

RPM	加载
	1	2	3	4	5
1,000	1	2	3	4	5
2,000	2	4	6	8	10
3,000	3	6	9	12	15
4,000	4	8	12	16	20

在下一个示例中，一个和b是来自传感器的参数。假设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和因子B = 1.0。

一个	因素		b	因子b
0	1.2		0	1.0
25	1.1		1	1.0
50	1.0		2	1.0
75	0.9		3	1.0
100	0.8		4	0.75

所以，因为我们知道基本脉冲宽度是负载和RPM的函数，脉冲宽度=（基本脉冲宽度）x（因子A）x（因子B），我们的示例中的总脉冲宽度等于：

8 x 0.8 x 1.0 = 6.4毫秒

在此示例中，您可以看到控制系统如何进行调整。将参数B作为排气中的氧气水平，B的查找表是（根据发动机设计人员的说法）排气中的氧气过多。因此，ECU削减了燃油。

实际控制系统可能具有100多个参数，每个参数都有自己的查找表。某些参数甚至随着时间而变化，以弥补发动机组件的性能的变化催化转化器。根据发动机速度，ECU可能必须在每秒一百次以上进行这些计算。

性能芯片
这使我们对性能筹码进行了讨论。现在，我们了解了ECU中的控制算法如何工作，我们可以理解哪些性能芯片制造商可以从引擎中获得更多功能。

性能芯片由售后公司制造，用于增强发动机功率。ECU中有一个芯片可以容纳所有查找表。性能芯片代替了此芯片。性能芯片中的表将包含在某些驾驶条件下导致更高燃油速率的值。例如，他们可能会以每种发动机速度以全油门的形式提供更多的燃料。他们也可能改变火花时机（也有查找表）。由于性能芯片制造商并不像汽车制造商那样关注可靠性，里程和排放控制的问题，因此他们在性能芯片的燃油图中使用更具侵略性的环境。

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