科目:
- 間接和直接噴射
- 間接噴射燃油壓力控制
- 注入策略 多點注入
- 電磁噴射器 (MPI)
- 壓電噴射器 (DI)
- 噴射策略 直噴
- 雙注射
- 測量多點噴油嘴的電壓和電流特性
- 噴射正時與曲軸位置的關係
- ECU電流限制
- 確定所需燃料量
- VE表
- AFR表
間接噴射和直接噴射:
汽油引擎噴射系統的類型分為節氣門間接噴射、每缸間接噴射和直接高壓噴射。 本頁的段落解釋了這些不同的注射系統。
間接注入:
節氣門前面有一個噴油嘴。 燃油噴射到節流閥上,與流過的空氣混合。 主要缺點是沒有準確的每缸燃油用量; 一個氣缸總是比另一個氣缸多一點或少一點。 因此,該系統不可調節,因此根據環境要求不再使用。 此系統也稱為中央注射(Monopoint)。
間接注入:
每個汽缸都有自己的噴油嘴。 噴油嘴將燃油噴入進氣門。 流過的空氣還確保空氣燃料混合物進入燃燒室之前在該系統中進行混合。 與間接噴射相比的優點是可以更準確地控制燃油量。 該系統也稱為 MPI(多點噴射)或 PFI(端口燃油噴射)。
直接噴射:
DI(直接噴射)或 DISI(直接噴射火星點火)噴油嘴位於燃燒室頂部的火星塞旁。 在進氣行程期間,燃油會經由此噴油嘴以大約 200 bar 的高壓噴射。 該系統的主要優點是可以更準確地調節燃油量,在進氣沖程期間可以進行多次噴射,並且空氣燃料混合物更冷。 這使得製造商可以提高引擎的壓縮比。 噴射器可以設計為壓電或磁線圈噴射器。
DI 比 MPI / PFI 需要更高的注射壓力,因為注射發生在壓縮衝程期間; 當氣缸內的空氣被壓縮時,燃油必須充分霧化。 這就是 DI 配備獨立高壓幫浦的原因。 高壓幫浦在燃油通道中建立燃油壓力。 噴油器透過管道連接到此燃油通道。 一旦引擎管理系統向噴油器發送訊號,噴油器就會在所需的時間打開和關閉。
與 PFI 相比,DI 的優點包括:
- 注射更精準;
- 可多次注射;
- 注射時間可調節;
- 活塞上方的有效壓力可能更高(從而能夠以更高的壓縮比縮小尺寸);
- 更低的油耗,更低的二氧化碳排放。
缺點包括:
- 由於高壓燃油幫浦、先進的噴油嘴、更複雜的汽缸蓋,系統成本更高;
- 煙塵排放量增加(PM 排放量);
- 直接噴射到燃燒室提供冷卻而不是燃料蒸發所需的熱量。
雙噴射發動機利用了兩種系統的優點。 可依工況切換直接噴射和間接噴射。 雙注射的操作和應用在本頁的同名段落中有描述。
間接噴射燃油壓力控制:
恆定的燃油壓力是精確控制燃油噴射的先決條件。 燃油壓力(軌壓)位於噴油嘴頂部,進氣歧管壓力位於底部。 進氣歧管中的壓力會隨著引擎負載的變化而變化,如果沒有壓力調節器,則會影響燃油壓力差,進而影響噴射量。 因此,我們使用燃油壓力調節器。 在本節中,我們將深入研究該控制器的操作和用途。
下圖顯示了採用多點噴射的間接噴射汽油引擎的組件。 我們查看從油箱中的幫浦到噴油嘴的燃油流量。
當ECU控制燃油幫浦繼電器時,幫浦運轉。 此幫浦從油箱的最低部分吸入燃油,並迫使燃油流向燃油濾清器。 燃油中的污垢顆粒保留在過濾材料中。 過濾後的燃油然後到達燃油通道。 在大多數情況下,燃油通道直接安裝在噴油嘴入口上。
油道中存在恆定壓力:只有當噴油嘴由 ECU 電控時(請參閱藍線),噴油嘴才會打開,燃油會噴入進氣歧管,到達打開的進氣門。 噴射的燃油量取決於:
- 噴射時間(由ECU透過延長或縮短噴射訊號來決定);
- 燃油壓力(噴射時間為 2 毫秒,如果燃油壓力過高,噴油嘴將噴射超過 ECU 計算的量)。
燃油通道中的燃油壓力(也稱為油軌壓力)會根據引擎負載進行調整。 我們將在下一節中更詳細地討論這一點。
如果不使用壓力調節器,則會出現以下情況:
- 在怠速時,進氣歧管內的較高真空(即低氣壓)會產生不希望有的較高燃油壓力;
- 加速時,真空度較低甚至幾乎沒有(滿載),燃油壓力會下降,而需要較高的燃油壓力。
燃油壓力調節器會根據進氣歧管中的氣壓來增加或減少燃油通道中的汽油壓力。 我們可以將燃油壓力調節器視為動態閥,它允許燃油泵的供給管路和回流管路之間存在開口。
在右側,我們看到燃油壓力圖,其中由於壓力調節器的作用,所有條件(怠速、部分負載和滿載)下的相對壓力差為 4 bar。
以下的說明參考了顯示壓力調節器在無真空和有真空情況下的圖像。 右邊是博斯的燃油壓力調節器,許多汽車製造商都在使用。
無真空(左):
壓力調節器在靜止時關閉:彈簧將隔膜壓緊,防止供應的燃油到達回流管。
帶真空(中):
當隔膜上方的壓力降低時,供給側的燃油壓力克服彈簧力向上推動隔膜。 形成一個開口,供應的燃油經由此開口經由回流管排出至燃油箱。
注入策略多點注入:
對於(間接)多點注入,使用三種不同的注入方法:
- 同時:所有氣缸同時進行噴射。
- 組:每組進行注射; 一個或多個組之間存在差異。
- 順序式:每個噴油嘴單獨控制,因此有自己的噴射時刻。
下圖中的引擎管理系統說明了群組注入。 1 號和 2 號汽缸的噴油嘴具有公共電源(紅色),並且同時接地(綠色)。 汽缸 3 和 4 的噴油嘴相同,但與汽缸 1 和 2 分開控制。
電磁噴射器 (MPI):
電磁噴射器用於許多不使用單獨的高壓泵進行(直接)高壓噴射的汽油引擎。 燃油在噴油嘴入口處處於 1 bar 的恆定壓力下。 燃油壓力由油箱內的燃油幫浦提供。 對於多點噴射(這將在本頁後面進行描述),每個氣缸都有自己的噴油器。 此噴油嘴安裝在進氣歧管中,在閥門打開之前以高達 6 bar 的壓力噴射燃油。 當進氣門開始打開時,燃料有足夠的時間與流入氣缸的所有氧氣(圖中深藍色箭頭所示)混合。
引擎控制單元查看曲軸的位置來調節噴射正時和點火正時。 根據多種因素(引擎和環境溫度、負載、速度等),它會在適當的時間向噴油器發出開啟訊號。此噴油嘴的插頭包含兩根電線。一根電線的恆定正值約為14伏。另一根線透過ECU 連接到地,以允許電流流過噴油器線圈。當線圈充分充電時,噴油器針閥克服彈簧力打開。當控制停止時,彈簧將噴油器針閥壓縮回來。然後關閉燃油供應,當控制停止時,線圈仍然帶電,線圈中的能量形成感應峰值,可以在示波器上觀察到,感應電壓短暫在60伏左右。
這些噴油器由燃油軌(也稱為燃油通道)提供燃油。 燃油箱中的增壓幫浦提供燃油軌中的壓力。 油軌中的燃油壓力恆定(約 4 巴)。 由於壓力非常低,噴油器上附有鎖定夾和 O 形環以進行密封。 特別是在系統被拆除的舊車中,明智的做法是在安裝前更換 O 形環。
注射器的外殼通常由塑膠製成。 在外殼的頂部,我們找到了插頭連接,它在內部連接到線圈。 頂部有一個橡膠 O 形圈,燃油通道在其上滑動。 O 型環或聚四氟乙烯密封圈位於底部。 O型環主要用於低壓噴射的MPI噴油器,而特氟龍環則用於高壓噴射的發動機,例如FSI發動機。
線圈纏繞在噴油嘴的鐵芯上。 在附圖中,線圈以紅色突出顯示。 在噴油嘴的中心,也在線圈的內部,有一個柱塞。 此柱塞與針頭有機械耦合。 柱塞上方是一個彈簧,用於將柱塞和針固定在其底座上,從而關閉注射口。
靜止時,線圈兩端的相對地電壓約為 14 伏特。 為了啟動噴油器,引擎 ECU 為線圈的一側提供接地,而另一側則接收正電壓。 此時,電流開始流過線圈,從而形成磁場。 此磁場將柱塞向上拉,從而將注射針向上拉。
當需要停止噴射時,ECU斷開接地,導致磁場消失。 彈簧將柱塞向下推,導致針閥關閉燃燒室的燃油供應。
注射器通常有多個開口。 這些開口非常小,因此燃料以霧狀從噴射器噴入燃燒室。 霧氣越細,就越容易蒸發。
壓電噴射器 (DI):
壓電噴射器可用於汽油和柴油引擎。 BMW是第一個在汽油引擎中使用壓電技術的品牌,但在較新的引擎中已停止這樣做。
壓電噴射器是高壓噴射的一部分。 單獨的高壓幫浦向燃油軌提供壓力。 此燃油軌將燃油分配到所有噴油嘴(見圖)。 由於壓力非常高,因此使用帶有壓蓋的鋁管。 必須始終以正確的力擰緊壓蓋(擰到管道和噴油器上)。 這在相關引擎的維修手冊中有說明。
當正電壓或負電壓連接到噴射器中的壓電元件時,其長度會改變。 這與注射器一起使用。 一旦引擎控制單元提供大約 100 至 150 伏特的控制電壓,壓電元件就會膨脹約 0,03 毫米。 這種長度的變化足以在高壓室和低壓室之間建立連接。 注射立即開始。 壓電元件可以在千分之一秒內開啟和關閉。 再加上高達 2000 bar 的極高注射壓力,可實現非常快速且準確的注射。 這些速度也允許相繼進行多次注射。
進氣行程期間的多次噴射具有使空氣-燃料混合最佳的優點。 高壓使燃料液滴被超細霧化,從而與空氣更好地混合。 進氣行程期間最多可進行 8 次噴射。 這對燃料消耗、電力和廢氣排放產生正面影響。
噴射策略 直接噴射:
直噴的噴射策略有不同的變體:壁引導、空氣引導和噴射引導(見下圖)。 在這些情況下,存在分層燃燒過程。 這並不適用於所有操作條件。
- 壁引導:活塞將燃油雲引導至火星塞。 火星塞與噴油嘴之間的距離較大。 適用於GDI和HPI引擎。
- 空氣引導:空氣運動將燃料雲帶到火星塞。 火星塞與噴油嘴之間的距離較大。 適用於FSI和JTS引擎。
- 噴射引導:火星塞位於燃料雲的邊緣。 噴油嘴和火星塞之間的距離很小。 適用於BMW發動機。
如前所述,直噴汽油引擎並非在所有工況下都具有分層燃燒。 採用噴射引導直接噴射的引擎可以在部分負荷下分階段運轉。 分層燃燒過程是指燃燒空間內存在各種空氣層。 靠近火星塞,lambda 值為 1。遠離火星塞,lambda 值變得更高(更稀薄,因此空氣更多)。 該空氣提供了絕緣空氣層。 在分層製程中,注射時間晚於均質製程。 借助分層噴射,節氣門可以完全打開,從而減少空氣的窒息。 由於吸入的空氣經過除氣處理,因此阻力較小,因此更容易被吸入。 由於分層噴射的燃燒空間內有隔離空氣層,因此拉姆達值小於1,因此不會對燃燒造成任何問題。 在分層過程中,燃料消耗減少。
對於均勻混合物,λ 值在任何地方都是 1。這意味著在汽油引擎中,空氣和燃油的比例為 14,7:1(14,7 公斤空氣加 1 公斤燃料)。 每個馬達都能均勻運轉。 如果發生濃縮,則 lambda 值將減小,如果混合物變得更稀,則 lambda 值將增加:
<1 = 富有
>1 = 差
引擎總是會在濃油和稀油之間波動,以保持催化轉換器正常運作。 這 氧氣感知器 將數據發送至引擎管理系統。
滿載時,馬達始終均勻運轉。 這比分層製程提供了更高的扭矩。 如果引擎運轉均勻,燃油會提前噴射。 當車輛脫離靜止狀態時,引擎也能均勻運轉。 與引擎以分層方式運轉相比,會產生更高的啟動扭力。
下面的特性曲線顯示了與不同速度下的運行情況相比 燃燒壓力, 使用和不使用 EGR 的情況。
雙注射:
VAG 集團使用雙噴射汽油引擎來滿足目前的排放標準。 在雙噴射引擎中,有兩個燃油噴射系統:低壓系統和高壓系統。
- 低壓系統包含已使用數十年的 MPI 噴油嘴。 MPI噴油嘴安裝在進氣歧管中,以4至5巴的壓力噴射到進氣門;
- 高壓系統包含高壓噴射器,直接噴射到燃燒室,噴射壓力最大為 150 至 200 bar。
引擎管理系統決定要控制哪個噴油嘴。
下圖顯示了帶有兩個燃油系統的氣缸蓋的橫截面。
MPI 噴射可更好地混合空氣和燃油。 直接噴油嘴在怠速和滿載下使用。 透過直接噴射,可以實現更好的冷卻,從而實現更高的壓縮比。 然而,空氣和燃料的混合並不是最佳的。 這會導致更多的煙塵排放。 因此,現在採用直噴技術的引擎都配備了顆粒過濾器。 這不是雙注入的問題。 “可變拇指系統”,縮寫為 VTS,是可變進氣歧管的一個版本,可提供更好的氣流。 「滾滾」是進入汽缸時會形成渦流的氣流。 空氣渦流對於將 MPI 噴油嘴的燃油與空氣正確混合是必要的。
雙噴射與 VTS 結合可確保更好的廢氣排放。 另一個優點是進氣門由 MPI 噴油嘴清潔。 直噴式引擎經常會遇到進氣道(進氣歧管和進氣門)髒污的問題,從而導致空氣供應有限等問題。 在極端情況下,進氣口變得嚴重堵塞,導致汽缸蓋上的進氣門無法正常關閉,最終因無法充分散熱而燃燒。
據了解,美國的同款引擎僅配備直噴,而VAG引擎則採用雙噴射。 進氣歧管被蓋住。 這是因為,在撰寫本文時,歐洲的環境要求比美國更嚴格,而且出於成本原因,製造商不會為排放標準不那麼嚴格且昂貴的系統的市場提供引擎。
測量多點噴油嘴的電壓和電流特性:
示波器只能測量電壓。 測量電纜可以並聯連接在電氣元件上。 無法測量串聯電流。 可以使用感應電流鉗測量電流。 電流鉗中的霍爾感測器測量磁場並將其轉換為電壓。 電壓可以用示波器測量。 在這種情況下,轉換係數為每安培 10 mv; 電流鉗每傳輸 0,010 伏特,就可以轉換為 1 安。
下圖顯示了電磁噴射器的電壓和電流曲線。
- 紅色:電壓梯度;
- 黃色:電流。
靜止時電壓為 14 伏特。 現在插頭處沒有電壓差,因此沒有電流流動。 ECU 將一條電線接地以控制噴油嘴。 電壓差導致電流流過噴射器線圈。
黃線表示電流:當電壓降至 0 伏特時,電流開始累積。 載入線圈需要時間。 電流增加的幅度不會超過約 0,9 A。在電流累積的中途,我們看到線路出現彎曲:此時已累積了足夠的磁力,可將針從其底座上抬起。 注射器開始注射。
ECU 斷開接地以停止控制。 線圈中的剩餘能量提供約 60 伏特的感應電壓。 由於彈簧將針頭推回其座中,注射器停止注射。 這可以在示波器影像中透過電壓訊號的凸起看出。
如果引擎運轉不正常,出現汽缸失火,可能是由多種原因造成的:
- 由於火星塞、火星塞電纜或點火線圈有缺陷而沒有火花或火花不良;
- 因燃油濾清器阻塞、壓力調節器故障、燃油幫浦或噴油嘴問題而限制燃油供應;
- 由於活塞環、缸蓋墊片或閥門密封件出現問題而導致壓縮損失。
在診斷過程中,可以使用示波器檢查噴油器是否仍正常運作。 在本節的開頭,顯示了沒有故障的測量結果。 藍線顯示了有缺陷的噴油嘴的電壓和電流曲線的範例。
如果噴油器的控制正確,但在電壓和電流影像中看不到扭結,則可以斷定噴油器針沒有移動。 由於一個氣缸的噴油器無法正常工作,而其他噴油器卻正常工作,因此可以輕鬆地相互比較不同噴油器的圖像。
如果輕輕敲擊注射器,注射器針可能會鬆脫。 在這種情況下,引擎將立即更加安靜地運行,並且扭結將在示波器影像中再次可見。 然而,這並不能保證永久解決; 問題很可能會在短時間內再次出現。 需要更換相關的噴油嘴。
噴油器中的針僅在線圈充分充電後打開。 因此,當ECU開始控制噴油嘴時,噴油嘴不會立即噴射燃油。 驅動完成後,彈簧將噴油器針壓到其座上。 這也需要時間。 控制時間通常不等於注射時間。 下圖顯示了與上圖相同的噴油嘴的電壓和電流曲線,但速度有所提高。
- 控制開始:ECU將控制線接地。 電流流過噴油器線圈以將其打開。 流型中的扭結表示噴油嘴針閥打開的時刻。 然後電流會稍微增加,因此保持恆定。 噴油嘴針保持開啟。
- 控制結束:如前所述,我們透過電壓影像中的凸起來識別噴油針關閉的時刻。
控制需要 4 ms,但實際噴射時間為 3 ms。 我們將它們之間的差異稱為“延遲”,翻譯成荷蘭語為“延遲”。 因此,ECU 控制噴油嘴 4 毫秒,使其噴射 3 毫秒。
噴油正時與曲軸位置的關係:
可以使用示波器查看注入時刻。 通道 A(紅色)位於噴油嘴接地線上,通道 B(黃色)位於噴油嘴線上 曲軸位置感知器 連接的。 當引擎運轉時,我們可以使用此示波器影像來確定噴射正時和噴射時間。
示波器影像是在怠速時拍攝的。 紅色電壓影像顯示噴油嘴的開啟和關閉(請參閱章節:測量多點噴油嘴的電壓和電流特性)。 控制在 -2,860 ms 時間開始; 電壓從 12 伏特降至 0 伏特。 這是噴油嘴線圈接地且電流流動的點。 當紅線再次上升時,噴油嘴控制結束。 由於線圈中積聚的能量,會產生超過 60 伏特的感應電壓。 然後電壓逐漸下降到12伏特; 此時噴油嘴再次關閉。
紅色交流電壓來自電感 曲軸位置感知器。 每當脈衝輪的齒轉動經過曲軸感知器時,就會產生正弦交流電壓。 脈衝輪有 60 個齒,其中 2 個已磨掉。 兩個磨齒形成參考點,引擎管理系統在該參考點識別 1 號和 4 號汽缸的活塞在 TDC(上止點)之前位於 90⁰ 和 120⁰ 之間。 識別出缺失的齒後,引擎管理系統有時間(可能與 凸輪軸感知器)以確定正確的噴射和點火時刻,並在活塞到達上止點之前啟動噴油器和點火線圈。
從啟動開始到觸發點(噴油嘴關閉處的箭頭),啟動時間約為 5,2 ms。 噴油嘴啟動的時間並不等於實際噴油的時間(見上段)。
在下面的示波器影像中,感應曲軸訊號顯示為紅色,噴油器訊號顯示為黃色。 當速度增加到大約 3000 rpm 時,可以看到兩個噴油嘴控制裝置。 可以清楚看到,曲軸每旋轉兩圈就會對汽缸 1 進行燃油噴射。
ECU 中的電流限制:
正如“測量多點噴油器上的電壓和電流”部分中的測量結果所示,啟動噴油器針和實際打開噴油器針之間存在延遲。 在這種情況下,開啟需要 1,5 毫秒。
如果通過線圈的電流增加得更快,噴油嘴針就會打開得更快。 電流取決於線圈的電阻:電阻越低,電流建立越快。 測量引擎中使用的高阻抗噴油嘴的電阻為 16 歐姆。 當板載電壓為 14 伏特時,將流過小電流:
電流足以打開噴油嘴針,但不能太高,以免因功率太高而變得太熱:
因為僅建立低功率,所以沒有必要使用電流控制。 這對於低阻抗注入器是必要的。
- 低阻抗注入器的優點是電流累積從一開始就迅速增加。 這導致噴油器針閥快速打開,幾乎沒有延遲。
- 低歐姆噴油嘴的電阻約為 2,8 歐姆。 低電阻導致高電流流動:
力量也急劇增加:
功耗幾乎是高阻抗噴油嘴的七倍。 如果電流增加太多,噴油嘴和控制裝置的輸出級就會產生熱量。 為了限制電流,在短時間內多次接通和斷開電壓。 噴油器針打開後,只需很少的能量即可保持針打開。 開啟和關閉期間電流會減少。 這種進展可以在示波器影像中看到。
所需燃油量的確定:
製造商已在儲存在 ECU ROM 記憶體中的各種特徵欄位中確定了所需的燃油量。 它 引擎管理系統 從這些圖表中讀取無需修正需要多少燃料。 這當然取決於引擎轉速、溫度和負載。 確定正確燃油量的最重要參數在本節中解釋為 VE 表和 AFR 表。
VE表:
VE表代表每個引擎轉速和進氣歧管壓力下的容積效率和空燃比。 容積效率是測量的填充氣缸的空氣量與靜態情況下填充氣缸的空氣量之間的比率,取決於引擎轉速和進氣歧管壓力。 ECU 使用表中的值來確定目前的空氣質量,從而確定填充水平。 此數據用於計算要噴射的燃油量。
這種理論方法與現實不同。 這裡尚未考慮發動機規格。 考慮氣門圖(氣門重疊,或可能是可變氣門正時)、進氣道中的空氣阻力等。這就是為什麼應用修正因子來給出線性關係的偏差。 校正因子如上圖的虛線所示。 曲線顯示線性關係的正確程度。 在 60 kPa 壓力下,與顯示線性關係的線的偏差約為 50%。 校正因子可以形成為百分比。
在 VE 表中,每個單元格表示負壓相對於速度的百分比。 該百分比在扭矩最高的速度處最高。 畢竟,那裡的引擎效率最高,因為引擎的填充效果最好。
本節後面的 VE 和 AFR 表中的值源自大眾高爾夫 1.8 20v 引擎的扭力和功率曲線。
下圖顯示了作為填充表的 VE 表以及使用“TunerStudio”程式中的扭矩和功率曲線創建的三維表示。 此程式主要用於為MegaSquirt或Speeduino等可程式ECU提供軟體。 欲了解更多資訊:請參閱相關頁面 MegaSquirt 專案。
縱軸顯示從15kPa(大量負壓)到100kPa(外部氣壓)的MAP(歧管氣壓)。 MAP 表示引擎負載。 水平軸表示怠速和最大引擎轉速之間的引擎轉速。
VE 表中的單元格顯示引擎的加註液位。 換句話說; 引擎在一定速度和負載下的效率如何。 引擎在扭力最高的轉速(4200 rpm 左右)附近效率最高; 這裡的百分比是最高的。 這是引擎「填充」得最好的地方。 應用增加填充水平的技術,例如可變氣門正時、進氣歧管調整或使用渦輪機,將有利於百分比。
AFR表:
所需的空氣/燃料成分記錄在 AFR 表中。 AFR是「空燃比」的縮寫。 在化學計量混合比(lambda = 1)下,燃燒 14,7 公斤汽油需要 1 公斤空氣。 並非在所有情況下都需要化學計量混合物。
- 稀薄的混合氣有利於燃油消耗;
- 豐富的混合物可以提供更高的功率。
當引擎必須提供更多動力 (P) 時,就會發生濃縮。 較濃的混合物還可以提供冷卻作用。 加濃至 λ = 0,8 表示適用 11,76 公斤空氣與 1 公斤汽油的混合比 (AFR)。 因此,與化學計量混合物相比,燃燒 1 公斤燃料所需的空氣較少。 另一方面,稀薄混合氣可以提供更好的燃油消耗(be),但也有更多的爆震機會。 富集或貧化混合物必須始終保持在燃燒極限內。
怠速時,速度在 600 至 900 rpm 之間。 氣閥幾乎完全關閉,負壓很高:在25至40 kPa之間。 在此速度範圍內,混合物是化學計量的(14,7:1)。
當有部分負載時,引擎轉速將增加至 4200 rpm。 節氣門進一步打開,進氣歧管內的真空度降至 40 – 75 kPa。 隨著引擎負荷的增加,負壓減小; 發生濃縮(AFR 為 13:1)。 在低引擎負載下可以產生稀混合氣。 滿載時節氣門完全打開。 負壓降至 100 kPa(外部氣壓),發生最大富集 (12,5:1)。
拉姆達值不僅影響功率和油耗,也影響廢氣排放。 更濃的混合物可確保更低的氮氧化物含量,但也能提高二氧化碳和碳氫化合物的排放量。 當混合物較稀時,燃料顆粒之間的距離更遠,因此燃燒不再是最佳狀態; 結果HC排放量也增加。
使用催化劑時,需要確保噴射在濃和稀之間不斷交替。 在濃混合氣中,由於缺氧而形成一氧化碳,催化劑利用它來還原氮氧化物。 稀薄混合氣含有過量的氧氣,會氧化 CO 和 HC。
控制單元決定應噴射多少燃油。 首先,從特徵欄位讀取基本注射資料。 VE 和 AFR 表中的數值等均包含在噴射量的計算中。 還考慮了製造商確定的以下值:
- 濃縮程度取決於冷卻劑和進氣溫度;
- (快速)打開油門時的短暫加速濃縮;
- 由於板載電壓的變化而進行的校正。
除了這些確定的值之外,還仔細考慮了 lambda 感測器發送到控制單元的電壓。 這些電壓取決於廢氣中的氧氣含量。 這是一個不斷變化的可變因素。 這些感測器電壓的輸入被稱為所謂的“燃油調整”合併。
VE 和 AFR 表的值以及其他提到的設定是如何決定的,請參閱執行的頁面。 MegaSquirt 專案。