动力■化油器为什么消失了?电喷、直喷有什么好处?( 二 )


因为油是被空气吸出来的 , 所以装备化油器的汽车 , 油门并不会直接控制供油量 , 而是控制发动机的进气量(此处敲黑板划重点) , 进气量越大 , 管道里空气的流速也越快 , 吸出来的油就更多 。 化油器的优势在于 , 结构简单成本低 , 而且非常耐造 , 所以长盛不衰 , 除了汽车标配这玩意 , 摩托、农机、飞机也在用 。
1964年的第一代福特野马和它的V8化油器发动机
但简单往往也意味着功能少 , 化油器是存在严重缺点的 。 空气和燃油的混合物 , 混合比例(空燃比)是很讲究的 , 油多了空气少了 , 那就燃烧不充分浪费油 , 油少了空气多了 , 那就提供不了足够的能量 。 科学家计算出汽油的最佳空燃比是14.7∶1 , 也就是14.7克空气混合1克汽油 , 能在经济性和动力性上达到平衡 。 但最佳空燃比只是个理论上的数值 , 不是每时每刻发动机都适合14.7∶1 , 当你需要瞬间动力爆发 , 那就得多掺点油 , 当然高速续航或者减速 , 那应该多掺空气来节油 。 化油器的结构太简单 , 给多少空气就出多少油 , 是一个比较固定的空燃比 , 不能根据车辆的状况随机应变 , 尽管各个车企对化油器做过多次改进 , 这个问题始终没有完全解决 。
装备化油器的汽车发动机
结果就是 , 化油器的工作效率始终偏低 , 有时候浪费油 , 有时候使不上劲 , 遇到某些特殊情况 , 比如说上高原地区 , 你还得事先对化油器进行调教 , 非常之麻烦 。 所以从上个世纪50年代开始 , 车企们研究起了化油器的替代品 , 于是有了电子控制燃油喷射系统 , 简称电喷 。 这种系统中 , 燃油雾化的工作 , 被交给了喷油器 , 喷油器由汽车的蓄电池驱动 , 能产生极高的压力 , 将液态的燃油变成极小的颗粒喷出来 。
【动力■化油器为什么消失了?电喷、直喷有什么好处?】喷油器结构图
然而喷油器本身 , 并不是电喷系统的精髓 , 真正的精髓是操纵喷油器的电子控制单元 , 即我们俗称的ECU 。 车辆的各处都被设置了传感器 , 侦测发动机进气量、进气的温度、发动机负荷……甚至包括水温、车辆所处的海拔 , 这些数据被统一传回ECU 。 ECU根据事先设定好的程序进行计算 , 算出让喷油器喷多少油是最符合目前状况的 , 实现极其精确的控制 , 让发动机始终有一个最佳的空燃比 。
电喷系统
1957年 , 搭载电喷发动机的美国汽车公司Rambler Rebel上市 , 这是电喷技术首次民用化 , 踏上了打倒化油器的漫漫征程 。
电喷系统一经推出……并没有引发什么大风大浪 , 虽然理念很棒 , 但是实践起来有点菜 , 毕竟那年代的电子系统、传感器 , 基本都是“弱智级”的 , 举个很简单的例子 , 当年的电喷一脚油下去 , ECU得思索半天然后再喷油 , 简单粗暴的化油器 , 早就给完油让你看尾灯了 。 到80、90年代 , 电子技术有了飞跃 , 电喷系统的小毛病才被逐渐修复 , 用它的汽车逐渐多了起来 。 除了电子部件的优化 , 电喷系统的另一大改进方向是 , 喷油器的位置/数量 , 最早的电喷系统使用单个喷油器 , 在发动机的进气管道里喷油 , 和化油器给油的位置差不多 , 俗称“单点电喷” 。 后来有车企们发现 , 发动机每个汽缸的工作状况不同 , 给它们吃同样多的油 , 有时候会浪费或者饿肚子 , 索性在每个汽缸的进气口都放个喷射器 , 大家分开过日子 , 各吃各的油 , 这样效率就更高了 , 俗称“多点电喷” 。
高效率的多点电喷 , 最终彻底打垮了化油器 , 成为了多数汽车的选择 。 21世纪来临之前 , 欧美日已经极少生产化油器车型了 , 到现在为止 , 化油器几乎完全在汽车上绝迹 , 只有摩托车、割草机上还能看见 。
换装了电喷发动机的普桑
但大家可能注意到了一件事情 , 在汽车门户网站查到的车型资料里 , 有些供油方式那写着多点电喷 , 另一些写的是直喷 , 这直喷又是啥呢?