文/哲不才
前一段时间看到网红“速马力”被各路大V猛怼,然后我观察了半天这个燃油催化器,但最后还是没搞清楚这个“高科技”产品到底应该装在哪儿。当然,这也许是我之前对汽车燃油供给系统的了解不够系统,所以正好借这个机会仔细研究了一番燃油供给系统,现在写出来与大家分享,如有不准确的地方真心欢迎大家指正。
顺便大家也可以帮我分析分析,这个速马力燃油催化器应该(可以)加装到哪儿?
桑塔纳2000Gsi的燃油系统示意图
我用一贯的手绘风格(字就这样,喷也没用,抱歉),画了这样一套桑塔纳2000Gsi型轿车的燃油供给系统示意图(多点电喷),这套系统特别典型,几乎所有汽油发动机的燃油供给系统都是这样一个套路。
整个燃油供给系统,主要由这样几个部件构成:
1、油箱(用来装载汽油)
2、汽油泵(用来把汽油泵给喷油系统)
3、汽油滤清器(过滤汽油中的水分、杂质等,保护发动机,保养的时候需要定期更换)
4、油压调节器(调整汽油的油压和流量,保证喷油嘴喷油压力,并把多余的燃油输送回油箱)
5、喷油器(喷油嘴及其油管等,注意图中我为了简便,就只画了一套喷油嘴)
6、碳罐(用来储存油箱蒸发出来的气态汽油)
7、碳罐电磁阀(用来控制碳罐内的气态汽油是否进入进气总管)
8、真空管(给进气总管提供一定真空度)
9、进气总管(主要的进气道)
10、进气歧管(有几个气缸就有几个进气歧管,歧管的意思就是主管的分支)
正常供油
正常供油的时候,油箱里的汽油会被汽油泵泵进汽油滤清器,然后经过滤清器的过滤,再进入油压调节器调整好合适的压力,供给喷油嘴喷入气缸进行燃烧。
大家要知道这个过程,汽油泵始终在工作,有几个气缸就要给几个喷油嘴提供汽油。不仅仅是提供足够大的供给压力,来保证喷油嘴的喷油压力,还要提供足够的流量,保证所有喷油嘴都能在最大负荷的时候,喷出足够量的汽油来燃烧。
举个例子,这就好比你平常用水管给花园浇水,水管得够粗,才能喷足够多的水,同时喷水压力还得够大,要不然喷不到所有需要水的地方。而汽油供给系统这条管线上充满了压力,如果把这个管子接出来让你用手拿着,你大概能把它当小型高压水枪玩。
所以汽油供给管线都是采用的耐高压、耐腐蚀的特制管线制造,所有接口处都要做非常强的密封处理,要不然如果这管线漏了,再遇到发动机排气附近的高温,发现自燃事故的可能性极大,这可是高危呀。
因此,这么重要的一条管线,能随便断开来加装东西么?随便加装东西,不会阻塞汽油的流量和改变压力么?反正我绝不会这么做。
那既然汽油泵提供了这么大的压力和流量,如果超过了前方喷油器所需要的量怎么办?这时候油压调节器上的限压阀就起到作用了。油压调节器会通过限压阀和回路管线,把多余的汽油输送回油箱。注意,这条管线不仅仅是把汽油的流量输送回来,还有汽油所带的压力。
油压调节器的回路
又到了打比喻时间:这就好比吹气球,如果你一直吹一直吹(就像一直在工作的汽油泵),那还不把气球吹炸了?上图这条泄压回路就是为了防止压力过大、油量过多而设置的。
此外,大家都知道汽油是非常容易挥发的液体,变成气态的燃油会大幅升高油箱内的压力,如果压力太大就会产生危险,所以车企会用各种办法限制油箱压力。起初是在油箱上装一个限压阀,当压力高过设定值时,限压阀就会打开,把汽油蒸汽排到大气中去,但这样会造成汽油的浪费。
汽油容易挥发,从而导致油箱压力大,这就需要碳罐来解决了
所以工程师就在油箱外边放置了一个装有活性炭的碳罐,用一根管子把多余的汽油蒸汽引到碳罐里,让活性炭吸附汽油蒸汽。当发动机启动之后,碳罐后端的电磁阀打开,注意上图中蓝色的箭头,碳罐实际上是和外界大气相同的, 此时于进气总管里的真空度大,会从蓝色箭头处的进气口往进吸气,并把碳罐里吸附的汽油蒸汽带出来,一起吸入进气管路,并进入气缸燃烧掉。
这时候你也许会问,为什么碳罐还要设置一个与大气的连通口?直接从油箱里吸汽油蒸汽不好吗?与大气连通不会把汽油释放到大气中去吗?
夏天温度高,汽油挥发得多,所以需要碳罐多吸附汽油蒸汽;但冬天气温低时会不会把液态汽油也吸起来?其实气态的汽油随着空气可以大体均匀的进入气缸燃烧,而液态汽油一旦被吸入进气总管,这些汽油到底进哪个气缸燃烧是难以控制的。另外由于碳罐两端真空度的原因,除非你把汽油加得特别特别满,并且还长时间不开,不然碳罐里的汽油都是不会泄露到大气中的。
另外碳罐这条管线内部没有什么压力,若是动刀断开加装东西(速马力),我觉得倒还能接受,但问题是这并不是主要的油路管线,只是为了解决油箱里的少量汽油蒸汽的问题,对整体汽油供给也没太大关系啊——其实1995年以前的汽车是没有碳罐的,车也一样跑啊,所以我实在想不到有什么理由往这条线路里加装东西,况且加装了也没用!
那么,如果想加装东西,那到底加装在哪儿——电磁阀之前还是电磁阀之后?装在电磁阀之前,要么起个过滤的作用,要么就跟碳罐一样起个吸附的作用;加装在电磁阀之后,纯属增加汽油蒸汽的通过阻力,完全没有好处——难道跟油压调节器一样调节压力,我认为这也很难实现。
总结:
汽车的汽油供给系统,是一套非常严谨,非常讲求实用的系统,不是随随便便可以乱搞的系统。我这篇文章仅仅是特别初级和简单的一个示意性说明,讲得也非常浅显。真正的燃油供给系统设计非常复杂——阀体多大压力,多大流量,各处管线正压负压,管线的选用和元器件耐用性计算等等加一起能写个博士论文。但归根结底,汽油供给系统大体是这个套路,大家很轻松的就可以看明白。
最后我想说的是,就像以前出现的真假电动涡轮、真假喷水的发动机等等各类“神器”,大家只要了解了汽车上这些系统的大致构成,以及都起什么作用,自己就能对这些所谓的“高科技”有相应的判断了。
燃油供给系统示意图
PS:今天画的这张图其实还能再继续扩充——继续往下画,可以画出来整套发动机的控制系统,争取下一期文章我就写(画)一套比较浅显的发动机控制。
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