汽车发动机供油系统技术及原理详解

供油系统分为化油器和燃油喷射系统两种，但是就马力输出、燃油效率、废气污染等各方面来说，化油器比起燃油喷射系统可说是一无是处，所以我们可以说：化油器的时代已经过去，它已成为历史名词，无讨论的价值。所以，我们谈引擎供油系统就是单指燃油喷射系统。

喷油系统是由燃油输送系统、感应器系统、电脑控制系统所组成。它的工作原理简单来说就是利用汽油泵将汽油加压以後，从油箱送进高压油路，经过压力调整器的调节作用，使系统中的供油压力维持在2.0-2.5 ，也就是将送到喷油嘴的汽油压力保持在2.0-2.5。同时由各感应器将引擎的进气量及运转状态以电压讯号的形式传送到供油电脑 (ECU:Electronic Control Unit)，ECU根据这些电压讯号加以分析，算出所需的喷油量，也就是算出喷油嘴的喷油时间，然後再将喷油讯号传送到喷油嘴的线圈，喷油嘴接受喷油讯号後，将喷油阀打开，汽油便喷到进汽门前方的进气岐管内，再随着进汽门的打开进入汽缸内。

喷射系统的分类

一、依喷射(喷油嘴)位置分类：

1、节气阀体喷射式又称为单点，只使用一或二支喷油嘴，装在节气阀上方，以较低的压力喷出汽油，汽油与流经节气阀的空气形成混合气後，必须先通过进气歧管再由进汽门进入汽缸。但是油气流经进气歧管时，部份油气会在歧管壁附着，并且会因进气歧管的形状、长度不同而造成各缸混合气分配不均。因为油气从节气阀到汽缸必然会有的时间延迟，因此引擎加速时的反应会较慢。

2、进气口喷射式又称为多点喷射，每缸的进汽门口之前各有一支喷油嘴，对准进汽门，以2~5 的高压将汽油喷出，而与进气歧管的空气一起进入汽缸，形成混合气。如此一来进入各汽缸油气的混合比得以平均。

二、依喷油方式分类：

1、连续喷射，又称机械喷射式，喷油嘴在引擎运转时不断的喷油，而喷油量的控制是经由改变供油压力来达成。

2、程序喷射式，使用电子式喷油嘴，需要喷油时将喷油嘴的线圈通电，使柱塞因为磁力的作用而往上提升，喷油嘴便可喷油。喷油量是由喷油时间的长短来控制，单位是微秒(ms)。由于机械喷射已经是过时的设计，因此目前市面上的车种几乎都采用效率及经济性较佳的程序式喷射。而单点喷射除了价格较低、结构简单外，也无任何可和多点喷射媲美之处，况且它还有许多和化油器相同的缺点(效率低、各缸油气分配不均)，因此多点喷射(MPI)可说是现代喷射供油系统的主流。

三、依空气流量检测方式分类：进气量的检测方式分为直接和间接两大类，一种是以进气歧管绝对压力感应器(MAP Sensor：Manifold Absolute Pressure Sensor)测出的进气歧管压力和引擎转速间接计算求得。另一种则是以空气流量计直接测得。较常见的空气流量计有叁种：翼板式、热线式、卡鲁曼涡流式。目前市场上的ó种是以MAP及热线式空气流量计为大宗。

供油量的计算

供油量的多寡是以喷油嘴燃料喷射时间的长短来计算，供油电脑(ECU)根据空气流量、引擎转速、及各个感应器所提供的补偿讯号，利用原先设定的供油程式算出所需的供油时间，这个供油程式我们可以用图形的方式来表现。ECU所算出的燃料喷射时间是『基本喷射时间』、『补偿喷射时间』和『无效喷射时间』的

总和，单位是微秒(ms)，1ms＝0.001秒。其中喷油嘴在单位时间内所喷出的汽油量是由喷油嘴本身口径的大小及喷油压力大小所决定。

一、基本喷射时间基本喷射时间是由进气量(此处是指重量)和引擎转速所决定。当你踩下油门踏板时，控制的是节气阀的开启角度，开度越大进气量越大，供油电脑根据空气流量计测出的进气量及当时的引擎转速来和预先所设定的供油程式比较後，算出所需供油量和相对的喷射时间。

二、补偿喷射时间补偿喷射也就是一般人所称的『提速』，它是由各种感应器侦测出引擎当时的工作状况及负荷，将讯号传给电脑(ECU)以後，算出所需额外的供油量，用以维持引擎稳定、顺畅的运转。补偿喷射程式的设定是一复杂的工作，也因车而异。

供油系统的改装

引擎的最佳空燃比为14.7:1，但若在高转速、高负荷时若想要求得较高的引擎出力，通常要将空燃比提高到12:1~13:1。供油系统的改装就是要『在适当的时候适量的提高供油量』，让空燃比适度变大，这『适时』与『适量』也是判断供油系统的优劣，够不够聪明的依据。喷射供油系统的改装可分为改硬体和改软体两大类，改硬体的目是要提高单位时间的供油量。改软体主要是改变它的供油程式，由於原车的供油程式是考虑了废气控制、油耗经济性、运转稳性定、引擎材料耐用性所得的设定，所以在马力的输出表现上，往往无法达到注重性能的使用者的需求，例如大家最殷切需求的高转速、高负荷时的表现，往往呈现供油量不足的窘况，这时就有赖改装软体来达成。以下我们就针对供油系统的改装项目，一一说明。

一、调压阀在多点喷射油路系统中的压力调整器，它负责对喷油嘴提供一固定的压力，压力越大那么相同的喷射时间喷出的汽油量越多。调压阀是装置在压力调整器之后的回油管，经由调整可将喷油嘴的喷油压力提高(一般约可提高20%)，进而达到不更动供油模式的情况下增加喷油量(约可增加5%~10%)。加装调压阀可说是供油系统的改装中最花费最便宜的，其安装也相当容易，只不过在调整压力时，需借助汽油压力表才能量测调出的压力。事实上，对换排气管、改进气装置等，这类小幅改装的车，通常用加装调压阀来弥补其高转速时喷油量的不足，效果不错而且经济。在此要告诉大家一个小常识，若你的车在静止起步油门踩下的瞬间会出现短暂的爆震现象，装个调压阀也许就可改善。

二、喷油嘴喷油嘴的大小决定了单位时间的喷油量，改用口径较大的喷油嘴是提高喷油量的最直接方法，要换到多大则需视引擎的改装程度而定。改喷油嘴最大的困难是可相容喷油嘴的取得，通常同车系或同系列引擎的喷油嘴才可相容，最常见的就是CIVIC可换用accord的喷油嘴，可增加约25%的喷油量。改调喷油嘴所获得喷油量的增加是全面性的，也就是从低转速到高转速喷油量都会增加，这可能会造成中、低转速时的供油过浓，导致耗油量增加和运转不顺。通常”动过大手术”的引擎才会需要大幅的增加供油量，一般车主所需要的通常是高转速和重负荷时适度的增加喷油量，这就有赖软体的改装才能达成。但有个情况就是引擎大幅改装后，也许高转速时所需的喷油时间比引擎运转一个行程的进气时间还长，造成喷油嘴持续的喷油都无法提供足够的油量，这时加大喷油嘴已是必然的选择。

三、供油电脑晶片车厂在设计一具引擎时便已将原先设定好的供油程式录在ROM上，这个程式通常是油耗、污染、运转平顺度等条件妥协下的产物，而且是不可更动的。就因为不可更动，所以若想改变供油程式就必须换用另一种模式的ROM。通常专业改装厂都会供应种车型的改装用电脑晶片，改装时要先把原电脑的晶片取下(通常原厂供油电脑的ROM都直接焊在电路板上)，焊上一个IC 座(如此一来可方便日后再更换)，再插上改装用的晶片。如此所得的供油程式仍是固定的，它只是对原车的程式做修正，其中很重要的一项是可将补偿喷射程式中的断油控制时间延后甚至取消不再有断油之限制。要注意的是 ;一种改装用晶片都有它设定的适用条件(也就是改装的程度)，改装时必须选用和您爱车改装状况相近的晶片，才能得到最佳的效果，否则可能适得其反。晶片的选用唯有寻求经验丰富的改装厂咨询。

四、可变程式供油电脑这是供油系统改装中最贵也最有效的一项，就是HALTEC 电脑。经由这个电脑车主可依照爱车引擎的改装程度，配合空燃比计的测量，设定出最佳的供油程式，也就是前文所提的基本喷射程式以及各个补偿喷射程式都可利用外接手提电脑任意更改。它与改晶片最大的不同，也是它最大的优点是日后引擎再作更动、改装时，若出现原有供油程式不合用情况，可经由程式的修正立刻获得解决。改装可变程式电脑后，原车的供由电脑便废弃不用，但较高等级的电脑能将原车的所有感应器功能悉数保留，也就是说各种供油补偿程式都可正常运作，也可更改，不因获得高性能而将运转顺畅度与实用性牺牲。改装可变程式供油电脑的最大困难并不在于安装，而是供油程式的设定与最佳化修正。这往往需要借助经验和仪器，经由不断的测试才能完成。