汽車引擎除了點火系統外,另一重點在於供油系統,假使點火在怎麼好,沒有油仍然
空談,因此此文將會介紹供油系統。
歷史演進
基礎介紹
汽油引擎能獲得動力是因為在引擎運轉中,加注燃料的結果,如下圖所示,燃料加入引擎中,必須先經過一訂的手續和精確的量測,引擎才能正常的工作,獲得應有的動力,因此供油系統主有功能有下列四項:
(1)能提供引擎足夠的燃料
(2)能精確的計算引擎所需之供油量
(3)能適時適量提供引擎所需之燃料
(4)能幫助引擎在短時間內使燃料的燃燒效能完全發揮
化油器供油系統:
化油器簡介與歷史
傳統的汽油發動機一直廣泛採用的燃料供給系統。它先將汽油預先在化油器中霧化,與空氣混合,形成可燃混合氣,然後將混合氣吸入氣缸燃燒。
雖然化油器的構造簡單、耐用、成本低廉,不過在供油精準度上已無法跟上時代,在近幾年已開發中國家幾乎看不到化油器的存在。
下圖為美國最後一台配備「化油器」的車(Ford Crown Victoria Police Interceptor)。
1. 固定喉管式
內部構造
化油器需要幾種特殊的系統或油路來改變空氣燃料比,以適應不同的環境,在固定喉管式油路內有著下列的油路:
(1)浮桶式油路 (2)低速油路 (3)主油路 (4)強力油 (5)加速油路 (6)阻風門油路
運作流程
文氏管截面積為固定,而文氏管根據白努力定理,真空吸力隨節氣門開度而改變。
(1)浮筒室油路(float
circuit)
為儲存汽油並供應汽油至各油路,且保持浮筒室內油面高面高度一定,使混合汽的空氣與汽油之比例適當。
(2)怠速及低速油路(idle circuit and low speed circuit)
係供應引擎怠速空轉及低速時所需之混合汽(混合比約11~12.5:1),並與主油路配合,以供應從低速過渡到高速時所需之混合汽。
(3)高速油路(high speed circuit)
供給平時汽車行駛時引擎中,高速所需之燃料,混合比約為12.5~13.8:1,又稱為主油路。
(4)強力油路(high speed full power circuit)
車輛在高速、上坡、負載大時、超車急加速時,亦當引擎需要較大之力量時,需要較濃的混合汽,強力油路就用來在引擎需較濃混合汽時補充汽油之油路,混合比約為11~13:1。
(5)加速油路(acceleration circuit)
為補救節汽門突然開大之短暫時間內,而使混合汽變稀(因汽油較重,故吸入汽缸也較慢),可避免引擎停滯及化油器回火,混合比增濃約為1~1.1:1。
2. 可變喉管式
作用原理
主要原理是利用吸力室內的真空活塞上下移動時,改變進入空氣量,同時真空活塞底部之量油針亦隨之上下,改變燃油噴出量。
文氏管處之空氣速度幾乎保持一定,吸入空氣量隨真空及文氏管的開口面積而改變。當引擎開始運轉時,低速時節氣門開度小,喉管處真空小,流速慢,真空吸力室(suction chamber)將真空活塞吸至平衡,噴油嘴控制使出油量較少,隨著轉速真空變化,真空吸力室控制真空活塞平衡,提供適當噴油量。
3. 雙喉管二段式
作用原理
主管:供給平常行駛用,以省油經濟為開發重點。
負管:需高轉速、高出力時,補足主管的不足。
化油器之文氏管的口徑越小,空氣之流速越快,空氣與汽油之混合越良好,有利於平常之行駛;但文氏管之口徑小時,進氣之阻力增加,使引擎高速運轉時不良。為改善此缺點,滿足引擎在各種轉速及負荷下之需要,現代汽車多採用雙管二段式化油器。
即化油器有兩個文氏管,分別無主管(一次側)與副管(二次側),主管供給平常行駛之用,以省油經濟為設計重點。在需高轉速、高出力時,副管才產生作用,以補足主管輸油不足之缺點。主管之構造同單管式化油器,具有各油路。副管則只有主油路。副管之節氣門的操作有機械式及真空式兩類。