发布于 08-25 15:52:07
供油方式最多的恐怕就是汽油机了，而且我们家用车绝大多数也是汽油机，所以我们就以汽油机为例来聊聊其供油方式的变化。
汽油机以汽油为燃料，汽油进入气缸后必须蒸发变成气态，然后与空气混合形成一定浓度，这样的混合气才能被火花塞点燃。一般按照标准空燃比14.7进行控制，也就是14.7克空气需要1克汽油。混合气太稀或者太浓都无法正常燃烧，发动机也就无法正常启动工作。而供油系统的任务就是把适量汽油送入气缸，并且保证其充分雾化蒸发，形成适合发动机使用的混合气。
汽油机供油系统主要有这三类：
摩托车发动机是最直观的，化油器装在空滤和发动机进气口之间，发动机工作时活塞吸气，空气经过空滤过滤，经过化油器从进气口进入气缸。而化油器特殊的设计使得气流经过时可以吸走一部分汽油，更巧妙的是化油器通过物理的设计使得每次吸走汽油的量和空气量刚好满足汽油的最佳空燃比。也就是说有14.7克空气经过化油器，就可以吸走1克汽油。
上图是化油器的结构示意图。那两个黑色箭头代表发动机进气气流，化油器小的黑色箭头代表汽油被吸出来。根据图注我们可以一起脑补一下化油器工作的过程：拧油门时油门线拉着节气阀和阀针一起向上运动，节气阀打开，气流通道增加，进气量就增加了。而阀针插在汽油喷口里，阀针前面细后面粗，阀针越往外拉汽油喷口暴露越多，就有更多汽油被吸出来。所以当我们拧油门时节气阀开度增大，空气流量变多。同时阀针升起，汽油喷口截面积增加，吸出的汽油也增加。松油门时节气阀下降，气流通道变窄，进气量变小。同时阀针下降，汽油喷口截面积减小，吸出的汽油也更少。就这样始终让空气量和供油量保持平衡。
上图是个化油器的实物图，可以清楚地看到节气阀和阀针。
汽油的理论空燃比是14.7，发动机把空燃比控制在14.7可以保证燃料充分燃烧，同时对尾气也有好处。但是想要输出功率增加的话就需要更浓的混合气，也就是空燃比要小于14.7。而化油器的结构决定了其空燃比是固定的，那么急加速时怎么提高混合气浓度以增加动力性呢？这就谈到了化油器上一个更精巧的设计：加速泵。
还以摩托车为例，有些摩托车油门线到了化油器上后会分成两条，一条控制节气阀和针阀，另一条控制加速泵。加速泵是一个小的柱塞泵，以正常速度拧油门时加速泵活塞运动速度低，油压改变均匀。而加速时快速拧油门会导致柱塞快速移动，油压升高，一部分汽油就会被泵入进气道，这样混合气的浓度就提高了，发动机动力也就提升了。
化油器虽然结构很巧妙，但毕竟是纯机械的东西，无法实现对供油量的精确控制，而且冬季气温低的时候还要手动打开阻风门加浓混合气。所以就出现了电控燃油喷射系统，用电脑控制喷油嘴直接向进气歧管里喷油。这就是我们常说的电喷发动机。
电喷发动机和普通化油器发动机可以说是两个时代的产品了。电喷发动机上使用了很多的传感器，还装上了控制电脑，可以实现对发动机工作状态的精准、高效控制。
首先在进气道上装有空气流量计，用来计算进入气缸的空气量。然后ECU根据空气量和空燃比就可以计算出所需的汽油量，再控制喷油嘴喷出需要的汽油即可完成供油任务。这种系统控制精度高、灵活，加速加浓和冷启动加浓都是由ECU根据水温信号自动控制的，不管春夏秋冬，启动发动机都只需要拧钥匙就行，不需要像化油器车那样还要拉风门、踩油门，而且油耗也更低、ECU还可以主动调整点火角提高输出动力。总的来说不管是经济性还是动力性都比化油器发动机好多了。
缸内直喷汽油机就是利用高压油泵提高喷油压力，直接把汽油喷入气缸里。
这种系统也是靠电脑通过各种传感器信号去控制发动机运行，控制精度和灵活性高。而且汽油直接喷入气缸后在气缸里气化吸热，可以降低气缸温度，这样以来能提高充气效率，同时降低爆震风险，ECU可以取到更大的点火提前角，尽可能提高发动机的动力性。
所以综合以上内容可以知道，化油器供油方式最简单，但是控制精度不够，经济性和易用性略差。
传统进气歧管电喷发动机可以实现更精确的空燃比控制，排放更好，经济性更好。
而缸内直喷技术由于喷射压力高，可以促进汽油更充分、快速地雾化蒸发，同时汽油喷进气缸里可以降低缸内温度，提高充气效率、降低爆震风险，所以这种喷油方式经济性最好。
