19/09/2023
空燃比(A/F)
所謂的 空燃比(A/F)是混合氣中空氣與燃料之間的質量的比例,
它對於排氣以及引擎的動力跟效率有著很大的影響,
因此,
1. 引擎
2. 燃料
3. 空氣
這3種必須要搭配成適當的比例後,
才可以形成可以燃燒的混合氣,
這就是"空燃比"。
空燃比的理論值是:
汽油車是14.7
柴油車是14.3
小於 14.7 / 14.3 就是 氣多 油少 燃燒完全 油耗低 污染小,
引擎出力小。
大於 14.7 / 14.3 就是 氣少 油多 燃燒不完全 油耗高 汙染大,
引擎出力也相較小於14.7 / 14.3來的大。
A/F 約莫到12~13是出力最大,
16 是油耗最低,
18 是污染對低。
空燃比的做法就是,
在引擎排氣管安裝 含氧感測器(O2) 來實現閉環控制,
為了讓廢氣催化率可以達到90%以上,
是將涵養感測器(O2)測到的廢氣中的氧的濃度,
轉換成電平訊號後傳送給ECU,
讓ECU來把A/F控制到(14.7:1)的狹小範圍內,
所以, 含氧感測器(O2)就扮演著非常重要的角色。
ECU在對空燃比做調整時,
會有~
1. 長期燃油修正
2. 短期燃油修正
而這個調整就是ECU會依據:
1. 進氣量(空氣流量計)
2. 引擎溫度(水溫傳感器)
3. 引擎負荷(節氣門位置傳感器)
4. 引擎轉速
以上4點來確定噴油嘴的噴油量
車上的觸媒轉換器(大陸用語是"三元催化轉換器)
就是承接最後面的動作,
這個觸媒(三元催化)轉換器的功能就是,
把引擎排出的CO、HC、NOx有害物質轉化為CO2、H2O、N2
等無害物質,
只是這觸媒(三元催化)轉換器只有在理論空燃比14.7 / 14.3)時,
才能使CO、HO的氧化反應與NOx的還元反應同時進行,
才具充分的轉化能力。
因此,此時依據:
1. 進氣量(空氣流量計)
2. 引擎溫度(水溫傳感器)
3. 引擎負荷(節氣門位置傳感器)
4. 引擎轉速
來決定噴油量就不夠了,
必須要參考含氧感知器(O2)回饋的信號,
對理論空燃比(14.7:1)進行"閉環控制",
簡單來說,當ECU得到含氧感知器為高電壓(0.9V),
就是代表含氧量低,
而當ECU得到含氧感知器為低電壓(0.1V),就是代表含氧量高,
然後,ECU針對此反饋而對其噴油量做修正,
使其空燃比更接近理論空燃比,
而這修正過程,就會產生了"短期燃油修正"和"長期燃油修正"。。。
1) 短期燃油修正:
系統開環時,噴油嘴對應空氣流量器偵測的空氣流量
或進器岐管的絕對壓力測得的負荷後, 會有一個
固定的基本的噴油脈寬,
然後,考慮到引擎溫度和轉速等,來調整脈衝的寬度。
系統閉環時, 這個脈衝寬度,就有可能會加長或縮短,
假設修正後數值是"1(每家車廠會不一樣)",
小於1就是代表,短期燃油修正減少,就是過濃。
大於1就是代表,短期燃油修正增加,就是過稀。
這數值是很即時的,它會隨著引擎運轉改變而改變,
而數值也不會存儲在電腦的存儲器中。
(2) 長期燃油修正:
顧名思義,長期燃油修正就是ECU根據引擎長時間運行狀況
來進行的一種"自適應學習",
它的作用是發現短期燃油修正沒有在正負0的區間游動,
而是朝某方向(一直加濃或一直變稀), 而數值超過了±3%
並且持續段時間後, ECU就判斷是噴油控制系統出現了
系統偏差,因此,需要長期在基本噴油脈寬的基礎上
"單方向"調整噴油量,
因此,長期燃油修正是對短期燃料修正結果的基礎上,
來做長期的改變,來把短期燃油修正維持在特定的參數內,
而長期燃油修正的值會被存儲於電腦的存儲器內來長期使用。
好了,以上大約簡略的說明,
不過,要注意的是,噴油過濃或過低,
不是只是單純看短期或長期燃油修正,
以及在怠速時,而是需要全方位,
因為,含氧感知器(O2)在300度以下,是不會有電壓訊號輸出的,
以及,每個轉速修正的值是不一樣的,
怠速,是要看車種以及硬體的搭配來決定,
舉例來說: F1賽車的怠速有1000rpm以下的嗎?
不過,常常注意空燃比的話,
除了可以有效率把每一分油用的乾淨俐落之外,
有沒有漏氣,也可以馬上知道的。