燃油噴射系統已是主流,但你知道它的前輩化油器嗎?

由於車輛引擎的工作需要燃燒混合氣做功,所以通常會將燃料與空氣混合的方式稱為供油方式。此前我們曾跟大家聊過燃油噴射系統包括歧管噴射與缸內直噴兩種型別,這也是目前被廣泛應用的供油方式。但大家知道嗎,燃油噴射系統出現前,汽車引擎主要供油方式使用的是化油器這種裝置。那麼今天我們就來一起看看,化油器究竟是什麼。

燃油噴射系統已是主流,但你知道它的前輩化油器嗎?

所謂化油器(Carburetor),是內燃機發展早期出現的供油裝置,其原理是利用引擎工作時在進氣系統中產生的負壓,將一定比例汽油吸入進氣道並與空氣進行混合,之後混合氣進入引擎燃燒室進完成燃燒做功。通常化油器包括燃油室、阻風門、怠速量孔、主量孔、空氣節流喉管和加速泵等部分,其用於吸進空氣的通道不是直管,而是中間較窄的文氏管結構,透過物理效應將燃油吸出並霧化,並與空氣進行充分的混合。

燃油噴射系統已是主流,但你知道它的前輩化油器嗎?

相比於現代主流的燃油噴射系統來說,化油器的優勢在於結構簡單和成本低廉,但其供油精準度無法與電控的噴射供油相比,特別是搭載化油器的車型在尾氣排放方面已跟不上越來越嚴苛的相關環保法規,所以目前基本上已經被取代。但需要注意的是,化油器只是技術跟不上時代,但並不代表其已經完全失去了市場,在一些發展中國家的廉價車型上依然還能看到它的身影,此外在一些定製及復古車型,甚至在賽車上依然還有著很高的利用率。

化油器的基本構造

簡單的來說,化油器主要由通到引擎燃燒室的進氣管道構成,其內部帶有兩頭大中間窄形狀的文氏管,並在窄部設定有供汽油透過的噴嘴。當氣流透過進氣管道時,由於文氏管效應的作用氣體壓力下降,而管道內真空度上升,從而將汽油從噴嘴中吸出,而進氣管道另一端的節流閥,則用來可以控制空氣的流量,藉此來控制吸入汽油的多寡,並控制引擎的動力輸出。

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通常,結構簡單的化油器主要由上中下三部分組成,上部帶有進氣口和浮子室,中間部分有文氏管結構、量孔和噴管,下部則帶有節流閥。其中浮子室是用來儲存汽油的容器,內部透過浮子高度的變化來控制進入容器的汽油量。不過這種簡單結構的化油器由於無法適應快速變化的引擎工況,因此在主供油裝置這個基本結構之外,還發展出帶有各種輔助裝置的化油器,主要有怠速、加濃、加速和啟動裝置等。

怠速裝置:在引擎怠速執行時提供少而濃的混合氣,用來維持引擎維持獨立運轉狀態,以確保其在最低轉速時不會熄火。

加濃裝置:當深踩油門進行加速時,為引擎突然增加的大負荷提供額外供油的裝置,用來彌補主供油裝置供油量不足的問題。

加速裝置:與加濃裝置的功能相似,當需要進行急加速時額外增加供油量的裝置,同樣用於彌補進氣量加大時供油不足的問題。

啟動裝置:顧名思義,這個裝置提供引擎進行冷啟動時確保濃混合氣的功能,一般使用阻風門的方式來控制進氣量,從而增加混合氣的濃度。

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此外為了滿足更多缸數引擎的需要,通常4缸引擎會採用雙腔分動式化油器,兩個喉管按照引擎不同工況分別或同時工作。而6缸引擎則常會用雙腔並動式化油器,將兩個單腔化油器並在一起,每一個負責一半數目的氣缸工作。另外為應對8缸或更多缸數,以及功率輸出較大的引擎的供油需求,還有超過雙腔的多腔化油器存在。

化油器怎麼工作的,有哪些缺點

在化油器的進氣管路中,其中有一段突然收縮喉管,其結構兩頭大中間小,這種結構稱之為文氏管結構。當引擎啟動時,活塞下行產生的吸力將空氣從進氣管路中吸入,氣流在經過喉管最細處時速度最大、靜壓力最低,此時喉管處的壓力小於標準大氣壓,所以會在喉管與儲油的浮子室間產生壓力差,也就是俗稱的真空度,這個壓力差愈大則真空度愈大。在這一壓力的推動下,汽油會被設定在喉管處的噴管中被吸入進氣道,隨即被進氣道中高速氣流衝散並霧化,並最終與空氣混合並進入氣缸燃燒室內。

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但由於化油器的結構和工作原理問題,燃油在吸出後要經過節氣閥和進氣歧管才會進入氣缸內,其中難免會有部分沾在節氣閥、進氣道,以及歧管內壁部分,因此對於精準的燃油供給控制是非常不利的。此外由於在化油器的供油方式下,節氣閥的開度與引擎轉速決定進氣管路喉管處的壓力差,並直接影響著混合氣的比例,同時空氣溫度等外部因素也會嚴重影響混合效果,這明顯不利於燃油的充分燃燒,而這將直接給油耗與排放帶來負面影響。

也正是因為這些缺點,如今化油器已經基本淡出主流市場,並逐漸成為一種小眾存在。但不可否認的是,在燃油噴射系統出現前,化油器也曾經是最主流,並且存在時間最長的一種供油裝置。

【名詞解釋】

燃油噴射系統已是主流,但你知道它的前輩化油器嗎?

文氏管:文丘裡管的簡稱,工作原理其實很簡單,就是把氣流由粗變細以加快氣體流速,使氣體在文氏管出口的外圈形成一個低壓區。

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