了解汽车发动机中的燃油喷射系统

您知道汽车发动机的燃烧室是如何供油的吗？相信您不会想到化油器，而是 喷油器 .它们现在已经过去了，尤其是内燃机。一种有效的工艺被称为燃油喷射系统 .

燃油喷射是使用喷射器在内燃机（主要是汽车发动机）中引入燃料。引入此过程是为了跟上排放和燃油效率法的要求。一年来，汽车制造商看到了喷油器的巨大优势，这就是化油器没落的开始。

从 1980 年起，燃油喷射成为汽油发动机化油器的替代品。那么，燃油喷射和化油器的区别在于燃油喷射在高压下通过一个小喷嘴将燃油雾化。而化油器依赖于通过文丘里管将燃料吸入气流。

研究表明，所有柴油发动机都在设计上使用燃油喷射。燃气发动机可以使用汽油直接喷射，其中燃料直接输送到内燃室。也可以使用间接喷射，在进气冲程之前将燃料与空气混合。

今天我们将深入探讨汽车发动机喷油器系统的定义、功能、零件、类型、工作原理、存在的问题以及优缺点。

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什么是喷油器？

燃油喷射器是小型喷嘴，通过电子控制将高压燃油雾化到发动机的燃烧室中。它包含能够每秒打开和关闭多次的阀门。

在喷油器出现之前，化油器就已经在发动机上大量使用，直到今天这种发动机仍然存在。事实上，割草机和链锯等许多其他机器仍然使用化油器。但由于组件变得复杂，试图控制汽车的所有需求，因此发布了更好的替代方案。

化油器首先被节气门体燃油喷射系统取代。该系统也称为单点或中央燃油喷射系统。它是电控喷油阀进入节气门体。

这些几乎是最好的选择，这使得汽车制造商不必对发动机设计进行大刀阔斧的改变。

逐渐地，随着新发动机的设计，多端口燃油喷射取代了节气门体燃油喷射。这种多端口燃油喷射也称为端口、多点或顺序燃油喷射。

该系统包含用于每个气缸的燃油喷射器，该喷射器直接喷射到进气门。它提供更准确的燃油计量和更快的响应。

喷油器的功能

以下是内燃机中喷油器的作用：

• 柴油发动机燃油喷射系统的主要目的是其设计受到部件的严重影响，
• 喷油器有助于将燃料输送到气缸。
• 它在长期性能、排放和噪音特性方面增强了发动机。
• 在极高的喷射压力下输送燃料。
• 其材料的设计可承受更高的应力，从而实现与发动机工作相匹配的耐用性。
• 喷射系统的另一个目的是在适当的时间喷射燃料。即控制喷射时间。
• 必须输送正确数量的燃油以满足发动机的功率要求。这就是控制喷射计量的原因。
• 喷油器的制造精度和公差更高，以确保其工作效率。它还可以避免泄漏。
• 燃油喷射器将燃油雾化成非常小的燃油颗粒，确保每一小滴燃油都蒸发并经历燃烧过程。
• 有足够的氧气与雾化燃料混合并确保完全燃烧。

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燃油喷射系统的主要部件

以下是汽车发动机中实现燃油喷射的主要功能部件以及燃油喷射器中的部件名称：

燃油喷射系统的主要部件分为低压侧和高压侧两部分，低压部分为燃油箱、燃油滤清器和供油泵。而高压侧包括高压泵、喷油器、蓄能器、喷油嘴。喷油嘴针对不同类型的燃油喷射系统有不同的作动设计。

由于燃油需要从油箱输送到喷油器系统，所以作用是低压燃油系统。而从喷油器到燃烧室的是高压系统。以下是上述各部分的作用：

• 油箱—— 该零件是储存燃料的地方。
• 燃油泵—— 它将燃油从燃油箱泵送到燃油喷射系统。
• 喷射泵—— 这部分是一个仪表，用于加压喷射燃料。
• 总督—— 根据负载供应燃料。
• 喷油器—— 从喷射泵向气缸提供燃料。
• 燃油滤清器 – 过滤堵塞喷射系统的污垢、管道和磨粒。

下图显示了喷油器的主要部件：

燃油喷射系统完全精确地工作，为每种工况提供正确的燃油量。发动机控制单元 (ECU) 用于监控输入传感器的大部分部分。以下是一些使用传感器进行精确工作的部分：

• 氧传感器 – 注意排气中的氧气量，这使 ECU 可以确定燃料混合物是浓还是稀。它会做出相应的调整。
• 油门位置传感器 – 该传感器监控节气门位置以了解进入发动机的空气量。 ECU 快速响应变化，根据需要增加或减少燃油率。
• 质量气流传感器 – 让 ECU 知道进入发动机的燃油量。
• 冷却液温度传感器 – 确定发动机何时达到 ECU 的适当工作温度。
• 歧管绝对压力传感器 – 确定进气歧管中的空气压力。
• 发动机转速传感器 – 监控发动机转速，这就是它用于计算脉冲宽度的原因。
• 电压传感器 – 确定汽车中的系统电压，以了解 ECU 何时提高怠速。这可能是电压下降的时候，这表明电力负载很高。

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燃油喷射系统的类型

以下是老式和现代车辆中常见的燃油喷射系统类型：

单点或节气门体喷射：

单点式喷射系统是最早、最简单的替代化油器的燃油喷射系统。它在节气门体中包含一个或两个喷油嘴，节气门体是发动机进气歧管的喉部。

这种喷油器系统不如后面的系统精确，但与化油器相比，它具有更好的控制，更便宜，更易于维修。

端口或多端口燃油喷射：

在多端口燃料喷射器中，分离器喷嘴包含在每个气缸的进气口处。这就是为什么该系统有时被称为进气道喷油器，将燃油蒸汽喷射到靠近进气点的位置，确保其完全被吸入气缸。

这种喷油器的一个好处是，与单点相比，计量燃油更加精确。它也非常适合实现所需的空燃比，并且几乎消除了燃油在进气歧管中冷凝或聚集的可能性。

顺序燃油喷射：

这种类型的燃料喷射器也称为顺序端口燃料喷射或时间喷射。即使基本多端口使用多个注入器，它也是一种多端口注入。它们都同时或按顺序喷射燃油，使燃油在发动机怠速时停留长达 150 毫秒。

顺序燃油喷射的好处是，如果驾驶员突然改变，系统会更快地响应。这是因为阀门只需要等待下一个进气门打开，而不是发动机完全转动。

直接注入：

直接喷射在柴油发动机中很常见，尽管在汽油发动机设计中开始很常见。它有时被称为直喷汽油的 DIG。在此过程中，燃料通过阀门直接喷入燃烧室。

燃油计量比其他燃油喷射类型更精确。直接燃油喷射为工程师提供了另一个变量来精确影响气缸中的燃烧方式。发动机设计科学检查空气燃料混合物如何在气缸中旋转。并且还锄头爆炸从着火点传播。

汽油发动机中的直接喷射可以处理诸如气缸和活塞形状之类的事情。此外，端口和火花塞的位置、时间、持续时间和火花的强度。每个气缸的火花塞数量。所有这些都影响着汽油机燃料燃烧的完全和均匀程度。

工作原理

燃油喷射器系统的工作非常有趣且易于理解。主要工作是燃油从油箱泵送至燃烧室后从喷油器到燃烧室。

如前所述，喷油器是一种负责喷油的电控机械装置。喷油器通电，电磁铁移动柱塞，打开阀门。这个阀门允许加压燃料通过一个小喷嘴喷出。喷嘴设计用于雾化燃料，它负责使燃料易于燃烧，

燃料喷射器保持打开的时间量将决定供应给发动机的燃料。这称为“脉冲宽度”，由 ECU 设备控制。喷油器系统直接安装在进气歧管上，因此燃油可以直接喷射到进气阀。

传统喷油器内部有一个弹簧，可将针阀保持在关闭位置。它保持这个针阀，直到高压线达到特定值。有一根称为“燃油轨”的管道向喷油器供应加压燃油。

为所需部件提供适量的燃料。发动机的不同部分都配备了传感器，这些传感器向 ECU 提供有关燃油量的信息，并在需要时进行调整。本文以上部分已经列出并解释了各种传感器。

观看以下视频，进一步了解燃油喷射系统的工作原理：

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喷油器不良的症状及预防方法

喷油器过度工作后会出现故障，如果不定期维护，可能会出现严重故障或堵塞。以下是喷油器不良的症状以及如何预防故障：

• 粗糙的发动机性能
• 启动车辆时的并发症
• 燃油气味
• 减油
• 发射失败
• 引擎未能达到完整的 RPM
• 车辆性能不佳
• 严重的发动机故障
• 烟雾排放
• 油耗增加
• 污染

当有脏污、碳颗粒、机油燃料或残留物堆积导致喷油器堵塞时，喷油器经常会出现问题。在滤篮收集阻止燃料流过的碎屑后会出现问题。

防止喷油器发生故障的正确方法是定期维护。车辆部件必须定期检查。尽管喷油器有很大的公差，但还是要对部件进行检查。

为获得更可靠的结果，添加水分提取乙醇或添加剂，目视监督，进行超声波清洗。此外，体积和喷雾测试的实际流型也会有所帮助。

燃油喷射系统的优缺点

优点：

以下是燃油喷射系统的好处：

• 燃料和空气的精确燃料混合物可确保最大限度地提高燃料效率和发电量。
• 燃油喷射发动机的燃烧过程效率显着提高。
• 燃油喷射发动机更经济，可以最大限度地降低排放水平。
• 在燃油喷射发动机中消除了冷启动，无需手动挡块。
• 它也用于现代高性能摩托车。
• 燃油喷射系统会根据环境情况自动平衡空气燃料混合物。
• 减少了发动机振动，最大限度地减少了火花塞结垢问题。

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缺点

尽管喷射系统具有所有优点，但仍然存在一些限制。以下是该系统的缺点：

• 它是一种复杂的电子控制设备，只需要很少的电子传感器。
• 系统的维护和修理非常有限。也就是说，并非所有车间都能发挥作用。
• 燃油喷射系统相当昂贵。
• 强烈推荐优质材料和燃料。
• 没有低成本和低容量的解决方案。

总之，燃油喷射系统已经完全取代了汽车发动机中的化油器。我们已经讨论了它的功能，其中之一是将高压燃料输送到气缸中。包括节气门体和多端口在内的不同类型的燃油喷射系统，我们还展示了其低压侧和高压侧的组成部分。燃油喷射系统的工作原理、症状及优缺点。

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