第四节 燃油供给系统改装

28 燃油供给系统是如何工作的？

汽油机燃油供给系统的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸排到大气中去；柴油机燃油供给系统的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。

图3-32 汽油机燃油供给系统

a）化油器式汽油机燃油供给系统 b）燃油喷射式汽油机燃油供给系统

汽油机燃油供给系统分为化油器式和燃油喷射式两种，如图3-32所示。就动力输出、燃油效率、废气污染、可靠度等各方面来说，燃油喷射式比化油器式有着种种不可替代的优势，所以目前化油器式已经基本被淘汰，而下文中谈发动机燃油供给系统就是单指燃油喷射系统，即喷油系统。

29 喷油系统是如何工作的？

喷油系统由燃油输送系统、传感器系统、电脑控制系统所组成。其工作原理简单来说就是利用燃油泵将燃油加压以后，从油箱送进高压油路，经过压力调整器的调节，使系统中的供油压力维持在0.25MPa左右，也就是将送到喷油器的燃油压力保持在约0.25MPa。同时由各传感器将进气流量、发动机转速以及节气门位置等输入信号以电压信号的形式传送到电子控制单元（ECU），ECU再对这些电压信号进行综合判断与分析，确定喷油器的喷油时间，即所需的喷油量，然后再将喷油信号传送到喷油器的线圈（电磁阀），喷油器接收喷油信号后，将喷油器头部的针阀打开，把准确配制的一定量的燃油喷入进气门前，与进气歧管内吸入的空气混合后进入气缸内。

30 喷油系统有哪几类？

（1）根据喷射（喷油器）位置分类

1）单点喷射，又称为节气门体喷射式，只使用一两个喷油器，装在节气门前的区段中，以较低的压力喷出燃油，燃油与流经节气门的空气形成可燃混合气后，必须先通过进气歧管再由进气门进入气缸。但是可燃混合气流经进气歧管时，会有部分在管壁上附着，并且会因进气歧管形状、长度的不同而造成各缸可燃混合气分配不均。由于可燃混合气从节气门到气缸必然会有一定的时间延迟，因此发动机加速时的反应会较慢。

2）多点喷射，又称为进气口喷射式，每缸的进气门前各安装一个喷油器，对准进气门，直接将燃油喷入各个气缸气道的进气门前方，而与进气歧管的空气一起进入气缸，形成可燃混合气。此方式使进入各气缸的可燃混合气的分配较为平均。

（2）根据喷油方式分类

1）连续喷射，又称机械喷射式，喷油器在发动机运转时不断喷油，燃油喷射的时间占全循环的时间，而喷油量的控制是由改变供油压力来完成的。

2）间歇喷射，又称程序喷射式，使用电磁喷油器，需要喷油时将喷油器的线圈通电，使柱塞因为磁力的作用而往上提升，喷油器便可喷油。喷油量是由喷油时间的长短来控制的，单位是微秒（μs）。

连续喷射（机械喷射式）已经是过时的设计，目前绝大多数车型都采用效率及经济性更佳的间歇喷射（程序喷射式）。而单点喷射系统除了价格较低、结构简单外，也无更多可以和多点喷射系统媲美之处，而且还有许多和化油器系统相同的缺点，如效率低、各缸可燃混合气分配不均等，因此多点喷射系统可以认为是现代燃油喷射系统的主流。

31 燃油供给系统改装的目的是什么？

发动机的最佳空燃比为14.7∶1，但若在高转速、高负荷时想获得较高的发动机动力输出，通常要将空燃比提高到12∶1～13∶1。而燃油供给系统的改装就是要“在适当时，适量地提高供油量”，让空燃比适度变小。这“适时”与“适量”也是判断燃油供给系统优劣的依据。燃油供给系统的改装可以从硬件改装和软件改装两方面着手。

32 如何进行燃油供给系统的硬件改装？

硬件改装的目的是要提高单位时间的供油量，主要包括加装调压阀和更换喷油器。

（1）调压阀

多点喷射系统中的压力调整器负责对喷油器提供一个固定的压力，压力越大在相同的喷射时间内喷出的燃油量越多。调压阀是安装在压力调整器之后的回油管，经调整可将喷油器的喷油压力提高（一般可提高约20%），进而实现在不改变原车供油模式的情况下增加喷油量（可增加约5%～10%）。加装调压阀可认为是燃油供给系统改装中成本最低的一项，其安装方法也很简单，只是在调整压力时，需借助燃油压力表才能测量调出的压力。事实上，对于更换排气管、改装进气装置等小幅改装的汽车，通常可以用加装调压阀来弥补其在高转速时喷油量的不足，效果明显且经济。在此提示一个小常识，若车在静止起步时踩下加速踏板的瞬间发动机出现短暂的爆燃现象，加装调压阀也许就可改善这个问题。

（2）喷油器

喷油器的大小决定了单位时间的喷油量，改用直径较大的喷油器是提高喷油量最直接的方法，要换多大直径的喷油器则需视发动机的改装程度而定。改装喷油器最大的困难是得到可相容的喷油器，通常只有同车系或同系列发动机的喷油器才可相容，例如本田思域轿车可以换用本田雅阁轿车的喷油器，喷油量增加约25%。改装喷油器所获得喷油量的增加是全面性的，也就是从低转速到高转速喷油量都会增加，所以这可能会造成在中、低转速时的供油过多，可燃混合气过浓，导致发动机耗油量增加和运转不顺。通常经过大幅度改装后的发动机才会需要大幅度地增加供油量，而一般车主所需要的只是在高转速和重负荷时适度地增加喷油量，这就需要软件的调整才能实现。还有一种情况就是发动机大幅度改装后，很可能在高转速时所需的喷油时间比发动机运转一个行程的进气时间还长，造成喷油器持续喷油也无法提供足够的油量，这时改用直径更大的喷油器就是必然的选择了。

33 如何进行燃油供给系统的软件改装？

软件的改装即改变供油程序。前文已经指出，对于常用的间歇喷射式喷油系统来说，供油量的多少是以喷油器燃油喷射持续时间的长短来计算的。电控单元（ECU）会根据空气流量、发动机转速以及各个传感器所提供的补偿信号，利用原先在ECU中已经编制好的供油程序算出所需的供油时间。所以改变供油程序即是通过改变供油时间的长短，最终达到改变供油量多少的目的。

由于原车的供油程序是综合考虑了废气控制、油耗经济性、运转稳定性、发动机材料耐用性等所得的设定程序，所以在动力的输出表现上，往往无法达到车主的需求，例如车主一般最需求的高转速、高负荷时的表现，往往呈现出供油量不足的窘况，这时就需要依靠软件的改装来实现。软件的改装包括更换ECU芯片和换装可变程序式ECU两种方式。

（1）ECU芯片

原车厂在设计发动机时便已将原先设定好的供油程序烧录在只读存储器（ROM）上，而ROM都直接焊在电路板上，构成ECU芯片。原供油程序是不可更改的，所以若想改变供油程序就必须换用新的ECU芯片。通常专业改装厂都会供应各种车型改装用的ECU芯片，改装时要先把原芯片取下，焊上一个IC座（可方便日后再更换），再插上改装用的芯片。当然，如此所得的供油程序仍是固定的，只是对原车的程序进行了修正，其中很重要的一项是可将补偿喷射程序中的停止喷油控制时间延后甚至取消，实现不再有停止喷油的限制。要注意的是，每种改装用芯片都有其设定的适用条件，改装时必须选用和汽车改装的程度相近的芯片，才能得到最佳的效果，否则可能适得其反。可通过向经验丰富的改装厂咨询芯片的选用问题。

（2）可变程序式ECU

这是燃油供给系统改装中最贵也最有效的一项。换装可变程序式ECU后，车主可依照爱车发动机的改装程度，配合空燃比传感器的测量，通过可变程序式ECU设定出最佳的供油程序，再利用外接笔记本电脑任意更改。它与改装ECU芯片最大的不同在于，以后再对发动机进行改装时，若出现原有供油程序不合用的情况，可经由程序的修正立刻获得解决，这也正是换装可变程序式ECU的最大优点。改装可变程序式ECU后，原车的ECU便可废弃不用，但较高等级的ECU能将原车的所有传感器功能悉数保留，也就是说各种供油补偿程序都可正常运作，也可更改，不会因获得高性能而将运转顺畅度与实用性丧失。改装可变程序式ECU的最大困难并不在于安装，而是供油程序的设定与最佳化修正。这往往需要借助改装师的经验和仪器，经过不断的测试才能完成。

案例4用德国OptiCan软件对燃油供给系统进行改装

德国的OptiCan是一个比较著名的适合欧系车型的可变程序式ECU品牌。通过外接笔记本电脑即可直接读出原车整份程序数据，从而改写其供油程序，当然这需要改写人员具有丰富的修改ECU程序的经验，且能编写出适应于国内车型实际情况的优化程序，这样才能最大限度地发挥原车的优势。同时，OptiCan ECU具有无限次改写的功能，如果以后想再次进行升级或调整，无需再次更换ECU，直接改写数据即可。图3-33所示为用OptiCan Flasher软件调整OptiCan ECU的供油程序。

图3-33 用OptiCan Flasher软件调整OptiCan ECU的供油程序

a）从原车取出ECU b）用专用的设备和软件连接笔记本电脑端和ECU端进行操作

图3-33 用OptiCan Flasher软件调整OptiCan ECU的供油程序（续）

c）读取出原车数据，进行匹配修改

案例5 用英国ECUTEK软件对燃油供给系统进行改装

图3-34所示为英国ECUTEK公司为斯巴鲁、EVO设计的ECU程序升级软件。ECUTEK可以在不改变ECU电路的情况下，使用原厂ECU进行ECU程序调校，并且可以针对车辆不同的改装深度去微调ECU程序。

图3-34 ECUTEK公司为斯巴鲁、EVO设计的ECU程序升级软件

a）ECU数据读取界面 b）数据分析 c）数据线性分析 d）供油调校 e）点火时间调校 f）故障码检测功能

爱车改装小贴士 发动机相关传感器介绍

近年来，汽车电子技术日新月异，车用传感器也是五花八门。下面就简单介绍一下几种常用的传感器。

1）氧传感器（Oxygen Sensor）：氧传感器检测发动机排出的废气中的氧气含量，产生对应的电压信号。

2）曲轴位置传感器（Crankshaft Position Sensor）：曲轴位置传感器用来测定曲轴位置和发动机转速等信息。

3）发动机冷却液温度传感器（Engine Coolant Temperature Sensor）：发动机冷却液温度传感器用来测定发动机冷却液的温度。

4）进气温度传感器（Intake Air Temperature Sensor）：进气温度传感器用于测定发动机进气温度。

5）节气门位置传感器（Throttle Position Sensor）：用于测定节气门的位置变化，以变化的电压信号传送给ECU。

6）车速传感器（Vehicle Speed Sensor）：用于测定汽车的即时速度。