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總空燃比的意義與重要性



在前一章討論過空燃比與含氧感知器的運作模式後,現在讓我們來探討總空燃比的意義與種要性。之前的討論是將整個內燃機引擎的供油當成一個個體來看,並非仔細地去觀察每一缸的實際燃燒狀況,以下為大家介紹總空燃比的理論的重要性。

空燃比正確=不會爆震,你確定嗎?

對於改裝到一定程度的車子,車主通常都會加裝一些表、顯示器等的設備來監控引擎的效能與運作狀況。其中最重要的一項就是加裝空燃表或是使用寬域的含氧感知器來監控引擎運作的狀況(全油門的情況下供油是否過稀或過濃?)。但是因為所有的含氧感知器都是裝在排氣頭段匯合處的後方,所以實際取得的空燃比只是一個總合的數據,並不能由此得知各汽缸內的實際燃燒狀況。所以就算空燃比在安全的範圍內,也並不代表就安全,因為可能有一缸以上的噴油嘴的流量比其他的來得少。一般行駛間不會感覺出來,但是這個流量的差異在全油門的時候可能會毀了你精心調教的引擎,而你卻永遠不會知道原因(炸缸/縮缸都不是原因而是結果)。不要太過於依賴感應器的數據,而忘了噴油嘴才是最終執行供油動作的零件。做好最基本的噴油嘴的保養才能確保引擎各缸的真實運作環境都一致。






圖一、一切正常的空燃比,每一缸的供油一致,所以點火、排氣等也正常。







圖二、第1、4缸供油過農,但是第2、3 3缸卻供油過稀。這種情況的總空燃比 依然會顯示正常區域,但是第2、3缸 在高轉時卻極可能會爆震。





圖3、第1、2缸過稀,3、4缸過濃。

一個引擎的整體表現受到每一缸供油量是否平均的影響遠大於任何其他因素東西。每一缸的供油量會直接/間接影響:點火、混合氣體的燃燒速度、引擎運轉的順暢度、曲軸的平衡性、一氧化碳排出量、渦輪的運作效能與再增壓、排氣溫度等等。1至3圖中,所有由空燃表(不管是原廠的窄域還是改裝廠提供的寬域型都一樣)所測得的空燃比都是在合理的範圍之內,而這僅只是在怠速與一般巡航的差異(噴油嘴只有30%以下的時間是開啟的),如果以全由門的方式開車,圖2中的2、3缸與圖3中的1、2缸很可能會因為供油過稀而導致爆震,甚至縮缸!雖然大家都認為在怠速與一般巡航的情況下含氧感知器會在閉迴路(close-loop)中一值從濃->稀->濃->稀之間調整,但是同樣的它調整的是總含氧量,並不是針對每一缸的情況作調整。所以就如同圖2、3顯示的一樣,電腦將無法區別它們與圖1的差別!而部份阻塞的噴油嘴在接收到電腦的訊號後所噴出的油量,勢必會比正常的少(供油量比正常多的情形,通常發生在軸針無法正確歸位的時候,使得多餘的燃油漏出),相對的正常的噴油嘴在閉迴路的修正回饋中的供油勢必會過濃。唯一能夠確保所有噴油嘴的作動與噴射形式、霧化程度以及流量都一致的方法,就只有將它拆下來測試並次徹底清洗乾淨。傳統使用化學添加劑來清洗噴油嘴的方法只是隔靴搔癢而已,而且效果無法確認。

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