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台科技大学工学院机械工程系先进车辆组三年乙班49715061鄢代扬
噴射系統介紹
南台科技大學機械工程系先進車輛組三年乙班
學號姓名:鄢代揚
指導老師:吳宗霖老師
前言
先前的化油器變成現在的噴射系統,可說是人類在汽車界邁入了一大步。
化油器與噴射系統最大的差異在於,噴射系統使汽車更省油並且引擎性能提高,但缺點是噴射系統構造較複雜並且經由電腦來控制噴射量,至於化油器系統構造較簡單並且經由機械式動作來控制。
噴油嘴
將燃油顆粒噴射到每一缸最佳的霧化位置,讓混合空氣平均地進入汽缸中進行燃燒。
噴油嘴測試
▲噴油嘴霧化測試
噴射系統型式
噴射系統分成三種型式(各種不同形式的柴油引擎除排氣量的不同外,最大的差別在於其燃燒室及供油系統設計。
D.I.S (Direct Injection System)直接噴射式
此系統是將噴油直接裝在汽缸蓋上,就類似火星塞的裝置,可直接將燃料噴入燃燒室內,再由進氣閥門打開時注入新鮮空氣予以混合。
直接噴射式柴油引擎將燃油直接注入汽缸之中。
優點:燃燒室構造簡單且表面積較小,熱損失和耗油率低。缸頭構造簡單,受熱變形機會小。引擎啟動容易且不需預熱塞。燃燒室表面積的容積率小,冷卻損失亦小。
缺點:對燃油之可燃性級數的要求較高。需要較高的燃油噴射壓力。使用之多孔型噴油嘴價格較高。噴油嘴微小的衰退會大大影響引擎的性能。因其氣流渦動較弱,空氣的使用率較差,不適合在高轉速運作。
I.I.S (Indirect Injection System)間接噴射式
此系統也類似直接噴射式一樣,在每個汽缸蓋上均裝有一組噴油,但其噴射方式是預先噴入一個特殊預燃室內,再等進氣閥門打開時,和空氣一併混合進入燃燒室內。
預燃室型間接噴射柴油引擎,先在預燃室內產生點火,再點燃主燃燒室。
優點:因燃油噴射壓力相對較低(80~150bar),燃油系統故障較率低且壽命較長。對燃油可燃性級數要求較低。操作上較寧靜且不易發生爆震。空氣與燃油之混合狀況較佳。缺點:缸頭構造複雜。因預燃室的表面積容量大,所以冷卻損失亦較大。引擎啟動困難且需預熱系統。需較大啟動扭力,也就是需要高功率的啟動馬達。耗油率較直接噴射式為高。
T.B.I (Throttle Body Injection System)節流體噴射式(俗稱單點噴射)
此系統不像直接噴射或間接噴射,把噴油裝在每一缸的汽缸蓋上,而是將噴油裝在節流體上,其位置在節氣門之前,燃油經噴油霧化之後,立即與空氣混合後,即進入進氣歧管後,隨管進入各缸燃燒。
渦流型間接噴射是介於直接噴射與預燃式間的設計。
優點:燃油與空氣之混合狀況較佳,引擎轉速與平均有效壓力可提升。具更低的噴射壓力。因引擎的轉速範圍更廣,引擎運轉更平順。缺點:缸頭構造複雜。熱效率較直接噴射式低。在低速時容易發生爆震。在引擎啟動期間需要預熱塞。
機械式噴射系統—型
此系統不經引擎驅動,是由流量板偵測吸入的空氣量,帶動空氣流量感知器,經連桿去控制分油盤,使汽油分油盤到噴射器(噴油),當汽油壓力高於噴射器內彈簧彈力時,油壓即推開針閥,開始噴射。怠速時:空氣流量小,使流量板上升一點讓較少的汽油流到噴射器。全負荷時:節氣門大開,吸入的空氣量大,使流量板升至最高,大量的汽油被送至噴射器,以供給引擎的負荷。型之優點:結構簡單、成本低廉、易於檢修、性能穩定、高可靠性。型之缺點:操縱的靈敏性較差、環保要求較低。
▲型噴射系統圖示
電子機械式噴射系統—型
KE型噴射系統是為改善型之缺點,而加入了電子控制裝置。型增加了電腦()、電子差壓閥、引擎溫度感知器、含氧感知器、爆震感知器等原件。
▲型噴射系統圖示
間歇性電子噴射系統—型
主要是以翼板式的空氣流量感知器,靠吸入的空氣來推動翼板,使其產生不同的電壓訊號,將此訊號送至電腦,作為控制噴射量的依據。同時它採用了電子控制的噴射器(噴油),當電子控制電流通到噴射器時,即噴油;電流停止時即停止噴油,通電時間即為噴射時間,故稱為間歇噴射。型之優點:控制精確、主要為取代舊式壓力計量的噴射系統。型之缺點:翼板造成進氣的阻力,體積較大,在高海拔會因測量誤差而造成混合氣過濃。
型噴射系統圖示
翼板式的空氣流量感知器
間歇性電子噴射系統—型
LH型的基本工作原理和型一樣,型在空氣流量計從翼板式改進為熱線式空氣流量感知器,它由型的計量空氣體積轉變為型的計量空氣質量。型靠不同的空氣流量通過熱線,使熱線的溫度改變,而改變流過熱線上的電流量,這電流量會被轉換為電壓訊號送入電腦,以做為吸入空氣量多寡的判定。L H 型之優點:測量精確、反應快速、結構簡單、無機械性之磨損、不受空氣溫度影響並改善了型之缺點。型之缺點:熱線較為單薄,易受損,故有作動原理相同的熱膜式改良型出現。
型噴射系統圖示
熱線式空氣流量感知器
MOTRONIC電子噴射系統
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