硬核车迷进阶必备知识系列——①发动机喷油控制

作为硬核车迷，你们和普通车迷不一样的地方就是你们对技术有更深刻的理解，这个系列就是专门为那些想进阶为硬核车迷的朋友们准备的。

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发动机燃烧的三要素是点火，混合气和压缩。其中制造浓度适宜且均匀的混合气的任务就是由喷射系统来完成的。现在发动机的喷油控制都已经是电控，其英文缩写是EFI（Electronic Fuel Injection）。其系统示意图如下。

图 1

有人可能会问喷油控制怎么会有这么一大堆东西？不就是控制一个喷油嘴吗？

当然没有这么简单。

EFI系统有三大任务。

第一，制造浓度最合适的混合气。

第二，形成最合适的雾化状态。

第三，寻找最合适的喷油时间。

根据发动机运转工况不同我们需要的空燃比不同，EFI无时无刻不在进行最合适空燃比控制。

（大多数工况为理论空燃比，WOT（节气门全开），OT（三元催化过热保护）等特殊工况下需要加浓混合气 空燃比：空气和燃料的质量比）

所以我们需要大量的传感器来让发动机知道当前的运转状态，以进行最合适的喷油控制。

针对看到这堆传感器一脸懵逼的一般人我大致介绍下各个传感器的作用。

空气流量计负责测量进气量，根据进气量和需要的空燃比计算基本喷油量，根据转速（转速传感器），水温（水温传感器），加速踏板（加速踏板传感器）位置决定是否需要增量，再根据当前空燃比（空燃比传感器和氧传感器）计算是否需要反馈调节。

接下来介绍下EFI控制的概要。

EFI控制概要如下图。

简单来讲就是先由传感器检测当前状态，再由ECU计算喷油量，最后通过控制喷油嘴进行喷油。EFI最终是通过控制喷油嘴的电磁阀开闭时间来控制喷射量的，通电时间越长喷射量越大。（燃油压力不变的前提下）

但根据喷油嘴的驱动电压和进气负压的不同，会出现实际喷射量和计算喷射量的误差。为了消除这些误差，EFI的计算喷油时间其实不等于实际喷油时间。其关系大体如下述公式。

　实际喷油时间 = EFI控制计算喷油时间　 *　 燃油压力补偿系数　 +　 无效喷油量

也就是说在EFI的计算值之上，还需要进行额外燃油压力补偿和无效喷油量的补偿。

燃油压力和无效喷射量的示意图如下。

下面是名词解释。

所谓的燃油压力补偿就是指喷油嘴内侧和进气歧管侧压力差不同导致的喷油量差。

看上去挺抽象但其实不难理解，在喷油嘴电磁阀通电时间相同也就是喷射时间相同时，决定其喷油量的就是喷油嘴内外侧的压差了。喷油嘴内侧的压力即为燃油压力，这个值基本上是定值（虽然实际上会有波动但为了便于理解我们暂且认为它是恒定的），喷油嘴外侧的压力就是进气歧管负压了，这个负压根据转速负荷不同是会变化的，所以我们需要对其进行补偿。

所谓无效喷射量是指从通电到电磁阀打开会有一个无法消除的延迟，这段时间实际上喷油嘴是不喷油的，所以我们需要把这段时间也进行补偿。

另外关于喷射量计算还有一个要点就是发动机启动时喷射量和启动后喷射量的计算方法是不同的。

发动机启动时因为发动机处于停止状态，空气流量传感器无法测量进气量，因为不知道进气量，所以无法通过图2所示的方法计算喷射量。所以发动机启动时直至达到一定转速为止，都是根据当时的进气温，水温等查表的开环控制。