化油器最主要的功用是控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管的燃料流量,以及使燃料與空氣正確混合。化油器主要是利用「文氏管 (Venturi) 效應(yīng)」將燃油吸入化油器內(nèi)與空氣混合,供引擎燃燒。什么是文氏管效應(yīng)呢?依據(jù)流體力學(xué)中的「白努利 (Bernoulli) 定律」,在一個(gè)連續(xù)固定的流場(chǎng)中,當(dāng)流體流速增加時(shí),流體的壓力會(huì)下降。而文氏管效應(yīng)就是利用流體 (空氣) 流速增加所產(chǎn)生的低壓吸力,而將燃油吸入空氣中。在化油器中,空氣流經(jīng)口徑較窄的喉部被加速,因加速產(chǎn)生的低壓會(huì)將燃油吸出與空氣混合。
常見(jiàn)的化油器設(shè)計(jì),是將燃油送至化油器浮筒室中儲(chǔ)存,當(dāng)節(jié)流閥板開(kāi)啟時(shí),燃油會(huì)因文氏管效應(yīng)而從主油孔讓燃油被吸至空氣流道中,除此之外,還有怠速控制系統(tǒng)來(lái)控制怠速及低負(fù)荷的燃油供應(yīng);副文氏管系統(tǒng)則在引擎油門(mén)全開(kāi)時(shí)將油氣增濃;加速泵會(huì)在突然大腳油門(mén)時(shí),給予引擎更多的燃料好維持正確的燃燒,以提供實(shí)時(shí)的加速性;阻風(fēng)門(mén)在冷車(chē)啟動(dòng)時(shí),會(huì)擋住大部分的空氣進(jìn)入化油器,以提供較濃的油氣,使引擎能正常啟動(dòng)。
雖然化油器的成本低、可靠度高,而且維修、保養(yǎng)容易,但由于化油器幾乎是以機(jī)械方式供油,其供油精準(zhǔn)度已無(wú)法應(yīng)付嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī),所以這幾年市售的新型汽車(chē),已經(jīng)不再使用化油器了。
近年來(lái)上市的車(chē)輛,幾乎都是采用噴射供油系統(tǒng),最主要的原因也是因?yàn)橐驊?yīng)日趨嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī)。噴射供油系統(tǒng)從早期的機(jī)械式單點(diǎn)噴射一直演化至目前的電子式多點(diǎn)噴射,那么,何謂單點(diǎn)噴射及多點(diǎn)噴射呢?假設(shè)一個(gè)四缸的引擎,由單個(gè)噴油嘴置于進(jìn)氣歧管分支之前,油料由一處噴入后在隨著進(jìn)氣分布到四個(gè)汽缸內(nèi),這是單點(diǎn)噴射;而將噴油嘴置于四個(gè)汽缸之各氣缸的進(jìn)氣道者,其每一汽缸各有一個(gè)噴油嘴,四缸引擎則有四個(gè)噴油嘴,這稱(chēng)為多點(diǎn)噴射,本單元將談?wù)撃壳皬V泛使用之多點(diǎn)噴射的原理。
從燃油路徑來(lái)看,首先燃油泵將油箱中將油料送至輸油管中,輸油管再將油料送至油軌內(nèi),而油軌由調(diào)壓閥來(lái)控制燃油壓力,并且確保送至各缸的燃油壓力皆能相同。另一方面,調(diào)壓閥也會(huì)借著泄壓將過(guò)多的油料送至回油管而流回油箱中。而噴油嘴一端連接于油軌上,噴嘴則位于各個(gè)氣缸的進(jìn)氣道上。引擎ECU根據(jù)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)狀況會(huì)對(duì)噴油嘴下達(dá)噴油指令,噴油量是由燃油壓力及噴油嘴噴油時(shí)間所決定,燃油壓力在油軌處已由調(diào)壓閥所控制,而燃油調(diào)壓閥之壓力是由歧管真空 (引擎負(fù)荷) 調(diào)整,所以ECU能控制的就是噴油時(shí)間,當(dāng)引擎需要較多的燃油時(shí),噴油時(shí)間就會(huì)較長(zhǎng),反之則噴油時(shí)間較短。
噴油嘴本身是一個(gè)常閉閥 (常閉閥的意思是當(dāng)沒(méi)有輸入控制訊號(hào)時(shí),閥門(mén)一直處于關(guān)閉狀態(tài);而常開(kāi)閥則是當(dāng)沒(méi)有輸入控制訊號(hào)時(shí),閥門(mén)一直處于開(kāi)啟狀態(tài)),由一個(gè)閥針上下運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥的開(kāi)閉。當(dāng)ECU下達(dá)噴油指令時(shí),其電壓訊號(hào)會(huì)使電流流經(jīng)噴油嘴內(nèi)的線(xiàn)圈,產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)把閥針吸起,讓閥門(mén)開(kāi)啟好使油料能自噴油孔噴出。
噴射供油的最大優(yōu)點(diǎn)就是燃油供給之控制十分精確,讓引擎在任何狀態(tài)下都能有正確的空燃比,不僅讓引擎保持運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,其廢氣也能合乎環(huán)保法規(guī)的規(guī)范。