進(jìn)氣系統(tǒng)的運(yùn)作(上)：引擎靠燃油就能動(dòng)？沒空氣再怎么點(diǎn)火也是徒然！

問提問者：網(wǎng)友 | 時(shí)間：2019-11-21 17:37:33

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回答者：網(wǎng)友 | 時(shí)間：2019-11-21 17:37:33

上一回的排氣系統(tǒng)專題中，多少有提到進(jìn)氣和排氣的關(guān)聯(lián)性。影響引擎熱效率的空燃比，尤其在空氣稀薄的高海拔地區(qū)，油門踩到底了但車子跑起來還是很沒力（渦輪車比較好一點(diǎn)），這是因?yàn)榭諝獾暮趿刻?，而造成混合油氣比例不均衡所?dǎo)致，所以進(jìn)氣量的多寡成為混合油氣比例的關(guān)鍵，至于如何發(fā)揮極致的動(dòng)力就得憑各家本事了。

  
引擎的爆發(fā)力  
來自這些熱循環(huán)
 
空氣中的21%氧氣能夠助燃，而引擎不僅僅需要燃油，更需要綿綿不絕的空氣進(jìn)入汽缸，才能燃燒產(chǎn)生動(dòng)力，引擎要產(chǎn)生足夠的功率，汽缸內(nèi)設(shè)計(jì)的四個(gè)行程（進(jìn)氣、壓縮、動(dòng)力及排氣）就是熱循環(huán)的過程，不過汽油引擎和柴油引擎的熱循環(huán)不太一樣。

汽油引擎：等容循環(huán)（Otto Cycle）
1.進(jìn)氣: O→A?；钊麖腛點(diǎn)往A點(diǎn)膨脹，缸內(nèi)容積增加但始終保持大氣壓力P1，不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力。
2.壓縮: A→B?；钊麑⒒旌嫌蜌鈴腁點(diǎn)往上B點(diǎn)壓，這時(shí)壓力開始上升到P2，溫度同步提高，為爆發(fā)的動(dòng)力做好準(zhǔn)備。
3.動(dòng)力:B→C→D?；钊紹點(diǎn)瞬間，混合油氣被燃燒，但活塞還沒往下且加壓到燃燒壓力C點(diǎn)為P3，再立即往下到D點(diǎn)，壓力也隨之下滑。
4.排氣:D→A→O。排氣門在D點(diǎn)打開，壓力馬上掉回接近大氣壓力，活塞在A點(diǎn)開始上行把廢氣往O點(diǎn)排外。

柴油引擎：等壓循環(huán)（Diesel Cycle）
1.進(jìn)氣: O→A。過程跟汽油引擎一樣，不同的是柴油引擎先將空氣打進(jìn)缸內(nèi)。
2.壓縮: A→B?；钊研迈r空氣壓縮至B點(diǎn)，這時(shí)候的壓縮壓力為P2。
3.動(dòng)力:B→C→D?；钊紹點(diǎn)時(shí)，柴油噴入缸內(nèi)跟高壓高熱的空氣混合后自燃，氣體邊燃燒邊推動(dòng)活塞直到C點(diǎn)結(jié)束，隨后壓力下降，活塞下移到D點(diǎn)排氣門才打開。
4.排氣:D→A→O。如同汽油引擎，排氣門打開后壓力也掉回接近大氣壓力并將廢氣排外。

什么是空燃比A/F？

在被廣大媒體和讀者關(guān)注的壓縮比代表引擎的效能時(shí)，空燃比更適合擔(dān)當(dāng)這個(gè)角色。在密閉的汽缸中，“正確”的空氣含氧量和噴油量混合而成的氣體比例，必須在最佳時(shí)刻受到足夠的熱沖擊而被點(diǎn)燃，這里指的“正確”代表空燃比。
 
研究發(fā)現(xiàn)空燃比落在12-13:1的性能最佳，當(dāng)落在15-16:1時(shí)，由于油氣比較稀薄，燃燒速率較慢但有利于完全燃燒，能降低油耗，燃油經(jīng)濟(jì)性最好但性能欠佳，借此定出性能與經(jīng)濟(jì)兼?zhèn)涞睦碚摽杖急?4.7:1，因?yàn)檫@個(gè)比值的燃燒最完全。不過想把空燃比控制在理論值內(nèi)可沒那么簡(jiǎn)單，加上高空燃比在低壓縮比的動(dòng)力表現(xiàn)欠佳，車廠工程師就采用較高的壓縮比去彌補(bǔ)動(dòng)力不夠的問題，所以現(xiàn)代引擎大多在性能與節(jié)能方面都能兼顧。
 
值得一提的是，ECU可根據(jù)引擎狀況去調(diào)整空燃比，比如在怠速時(shí)因低轉(zhuǎn)速而使混合氣吸入不足，空燃比降低；高速巡航時(shí)提高空燃比；加減速的瞬間則適當(dāng)?shù)慕档涂杖急?，?duì)引擎的性能、燃燒穩(wěn)定性和尾氣排放都有影響。

空燃比愈低代表混合氣愈濃，愈高代表愈稀。理論上性能與經(jīng)濟(jì)兼?zhèn)涞目杖急戎禐?4.7:1，但實(shí)際上要控制在這個(gè)比值內(nèi)并不簡(jiǎn)單，車廠工程師就采用較高的壓縮比去彌補(bǔ)動(dòng)力不夠的缺陷，所以現(xiàn)代引擎大多在性能與節(jié)能方面都能兼顧。

設(shè)定空燃比沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)，通常要試車或上馬力機(jī)，加上排溫表的搭配，才能找出適合引擎最大輸出的A/F值。

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