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改装店家的首要课题 供油系统强化概论 - 技术解析

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[动力系统] 改装店家的首要课题 供油系统强化概论 [复制链接]

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发表于 2012-9-30 09:06:37 |显示全部楼层

「燃油」是提供发动机运作不可或缺的要素,尤其是重度改装发动机,对于燃油系统的稳定更是要求,一旦供油量出现差异,可是有着爆发动机的危险,因此如何确保燃油系统正确工作,是改装店家的首要课题,也是重改发动机的基础工程。



图为供油系统的简略架构图,可以发现供油系统主要是由:油箱、汽油泵浦、进油管、油轨、喷油嘴、汽油压力调整器与回油管所组成。

发动机供油系统构成元件,若以燃油走向为顺序的话,是由油箱、汽油泵浦、进油管、油轨、喷油嘴、汽油压力调整器与回油管所组成,最后用剩的汽油则回到油箱,之所以要配置这么多环节来组成供油系统,最大的目的就是希望能提供足量且稳定的燃油,而这也是供油系统改装时,首要达成的重要目的。若将汽油比做人体的血液的话,汽油泵浦的功能就向心脏,负责将油桶内之汽油,加压输送至供油管路内,以待喷油嘴喷出,如果喷油嘴没有将所有泵出的汽油用完的话,剩下的汽油就会回到油箱中,不过如果发动机经过大幅度改装,并加大喷油嘴的话,原厂泵浦打出去的汽油可能会不够用,反应在燃油压力上,就是全负荷或全增压时压力不断下降,严重时可能会因供油不足而爆发动机,此时就需透过更换吞吐量更大的泵浦来因应,泵浦大小对照的单位为每小时泵出几公升的汽油,也就是L/H,原厂NA车的泵浦大约为100L/H,涡轮车则为180L/H,至于涡轮改装车最常用到则为255L/H


汽油泵浦就像供油系统的心脏一样,负责将油箱内的汽油加压泵入油管内,并且保持油管内的压力不会在高转速高负载时下降,其等级差异在于每小时能泵出的汽油量为几公升,L/H数值愈高代表能对应的马力愈高,相对体积也会比较大。



  使用吞吐量不足的泵浦固然不对,但太大的也容易导致供油过浓,大脚油门时会喷黑烟,因此如何选择适当的汽油泵浦,需针对整体的动力改装幅度与喷油嘴的喷射量来决定,有些动力做到500多匹的Impreza,甚至需用到两颗255L/H的泵浦,才能提供稳定的燃油供应量。另外,一旦换装高吞吐量的汽油泵浦后,建议最好能养成油箱剩1/4的汽油时就去加油比较能保护泵浦,这是因为高流量汽油泵浦的转速比较高,相对运转温度也高,因此需浸泡在汽油内才能快速散热,如此泵浦才能用得长久。

原厂汽油泵浦直接安装在后座底下的油箱内,并且以托架固定着



汽油泵浦下方设有过滤网,建议更换汽油泵浦时,该滤网能留着使用,因为很多采用海绵材质的改装品,使用一段时间后就会被汽油分解,并吸入油管内造成油管阻塞,另外使用高功率泵浦后,油量最好保持1/4以上,才能帮助泵浦散热。

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发表于 2012-9-30 09:10:38 |显示全部楼层

接下来是喷油嘴的部分,该元件为喷油动作的执行者,诸多改装电脑调校供油量时,也会透过调整其喷射时间或开​​启率来达成,因此其重要性可见一斑。判定喷油嘴是否须加大的方法,可以从空燃比机中看出端倪,在发动机高转速重负荷时,如果改装电脑对于喷油嘴的开启率(Duty Cycle)已提高到80%,燃烧状况依旧处于稀薄,就代表喷油嘴以不够用了,需更换喷射量更大的物品才能确保供油量足够。


有些知名品牌的加大喷油嘴都会附上无效喷射时间的说明,目的在让改装店家能将数据输入进改装电脑内,让电脑自动调整喷射时间,如此供油量才会正常。



  喷油嘴的大小是以每分钟喷出多少cc的汽油来计算,一般高性能NA发动机的喷油嘴,大约为280c.c./m,2.0L涡轮发动机则为350~400c.c./m ,再上去的改装品常用的则有560c.c./m、800c.c/m,可对应到最高马力分别为350hp与550hp,如果发动机出力不高,使用过大的喷油嘴,就像小水桶用大水管装水一样,水龙头开一点水就满了,反倒不利细微调校,且怠速也会不稳,因此喷油嘴的选择适当及可,此外还需注意汽油泵浦够不够用。值得一提,换装喷油嘴时,还要特别注意「高低电阻值」与「无效喷射时间」得设定,前者在于有些喷油嘴内部磁力圈的电阻较低,如果安装在原厂为高电阻设定的系统上,就需额外加装水泥电阻,提高电阻值以限制进入喷油嘴的电流量,才能确保低电阻喷油嘴能控制开启时间,甚至避免其故障


                       
  

  至于所谓的无效喷射时间,指的是喷油嘴从接收到电力讯号,到真正开启的时间差,由于喷油嘴启闭的时间极为短暂,因此即使只是0.8毫秒(0.0008秒)的无效喷射时间,依旧须重视,如此才能让喷油嘴在活塞抵达正确喷油位置前,就开始送电准备喷油,而由于不同喷油嘴对于无效喷射时间的设定皆不尽相同,因此许多高阶改装电脑的设定功能中,皆可设定该数值,使电脑自动调整喷油时间,



使用改装电脑调校供油程式前,第一要务就是确定供油系统无论在何时都能稳定供应燃油,待燃油压力表现稳定后,再来调整供油量,才能获得稳定的空燃比值,否则燃压忽高忽低,怎么调都不会正确。



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发表于 2012-9-30 09:14:00 |显示全部楼层

上述提到的所有元件,都是供油系统中不可或缺的重要零件,但要使喷油嘴提供正确的喷油量,有一个环节是需特别注意的,那就是「燃油压力」的稳定与控制,此燃油压力的建立非常的重要,如果压力不足、喷油嘴的喷射油量相对减少,不只供油量会不足,连带的是雾化效果变差,爆炸速度减缓,且容易有爆震之虞。但该燃油压力却非恒定,而是会随着进气歧管内的绝对压力而变化,目的在使喷油嘴「内外压力差」,不论发动机位于何种负载状况下都能保持恒定,也就是如果喷油嘴出口的压力为负压状态,燃油很容易就进入汽缸内,那燃压就可少些,大约为2.6kg/cm2,如果出口压力已达1.0bar,那燃油压力相对就需提高到4 kg/cm2以上,才能使相同的喷油时间,喷出等量的汽油,如此才不会因喷油嘴内外压力差过大,影响喷油嘴燃油喷出的顺畅性,当然上述所有状况都需在汽油泵浦效率够的情况下,才能达成,否则最高燃压到不了4.0kg/cm2以上的压力。



这两张图是利用真空表与燃压表,来说明彼此间的相对关系,当歧管压力为-0.7bar的真空状态时,燃油压力只有2.6kg/cm2;当压力转为1.0bar的正压时,燃油压力则高达4.4kg/cm2以上,充份说明调压阀确实会因进气歧管压力而调整。



  至于调整燃油压力的元件即为「汽油调压阀」,该元件通常位于油轨上,长得很像一个小飞碟,且其上有一条接到进气歧管的真空管,该管路就是用来调整燃油压力用的,有些改装车会将此调压阀,改成可手动设定压力值的改装物品,目的在提高燃油压力,强化燃油雾化效果,并增加低速时的供油量,使发动机低速扭力反应好些,但却会有高速反应不佳、耗油的问题,因此建议使用该项产品时,最好能搭配改装电脑,一并修整高低转速的供油量,才能发挥其效果。


  值得一提,可调式汽油调压阀并没有分涡轮发动机或自然进气发动机的差别,常见的单模双膜的区分,只要在于内部控制油压高低的膜片数量,双膜比较能承受正负压的吸推,寿命比单模要长而已,使用上并不需特别注意适用的车型为何。另外,设定燃油压力的技巧,应该先搞清楚原厂燃油压力高低值为何,然后将真空管拔除后,再设定燃油压力,通常比原厂高0.1~0.2kg/cm2即可,日系车大约为3.2 ~3.4kg/cm2,接着插回真空管时,燃油压力应该会降低个0.5~0.6kg/cm2,这才是正确的设定方法,而不是装着真空管来调整,这是很重要的观念,请大家要注意。


                      
  

换装可调式汽油调压阀来调整汽油压力时,设定的方法应在发动机怠速状态下,将上方真空管拔除,再转动上方螺丝进行调整压力,最好不要超过原厂值的0.2kg/cm2以上,容易出现耗油情况


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