第五章 汽油噴射引擎

第 4 章 汽 油 引 擎 燃 料 噴 射 系 統 第 一 節 汽 油 燃 料 噴 射 系 統 的 原 理 : 一 概 述 一 般 舊 式 引 擎 的 燃 料 系 統 是 採 用 化 油 器 系 統, 但 因 時 代 的 要 求 現 已 漸 漸 不 符 合 其 需 要, 在 環 保 與 高 出 力 的 需 求 下, 汽 油 燃 料 噴 射 引 擎 是 能 接 近 其 要 求 的 系 統, 由 下 表 便 可 得 知 其 優 點 : 比 較 項 目 使 用 化 油 器 引 擎 使 用 汽 油 燃 料 噴 射 引 擎 1. 各 缸 混 合 汽 量 及 霧 化 因 進 氣 歧 管 的 設 計 長 短 易 不 平 均 及 霧 化 差 因 於 進 汽 門 口 噴 射 混 合 汽 較 平 均 及 霧 化 也 較 佳 2. 海 拔 高 度 易 受 影 響 造 成 混 合 比 變 濃 電 腦 控 制 混 合 汽 不 受 影 響 3. 高 速 度 需 求 進 氣 量 受 節 氣 門 及 文 氏 管 作 用 的 限 制, 無 法 提 高 引 擎 轉 速 引 擎 性 能 高, 低 速 時 扭 力 較 大, 引 擎 轉 速 可 較 高 4. 單 位 馬 力 汽 油 耗 油 量 較 多 較 少 5. 單 位 排 氣 量 引 擎 馬 力 較 小 較 大 6. 加 減 速 反 應 較 差 靈 敏 7. 燃 燒 情 況 及 排 放 有 毒 氣 體 較 差, 廢 氣 排 放 也 較 多 有 毒 氣 體 燃 燒 更 完 全, 引 擎 運 轉 平 穩, 有 毒 氣 體 排 放 也 較 少 二 汽 油 燃 料 噴 射 引 擎 的 種 類 及 原 理 : 汽 油 燃 料 噴 射 引 擎 的 分 類 已 於 汽 車 學 Ⅰ 簡 述 過, 但 仍 可 由 下 表 可 知 一 般 汽 油 燃 料 噴 射 引 擎 的 種 類 : 汽 油 噴 射 引 擎 分 類 項 目 種 類 1. 依 噴 射 器 數 及 噴 射 點 分 (1) 單 點 噴 射 (SPI) 節 氣 門 體 噴 射 式 (TBI) (2) 多 點 噴 射 燃 燒 室 內 噴 射 (CCI) 進 汽 口 噴 射 (MPI) 2. 依 噴 油 狀 態 及 噴 射 控 制 分 (1) 連 續 噴 射 (2) 間 歇 噴 射 同 時 噴 射 式 分 組 噴 射 式 順 序 噴 射 式 混 合 噴 射 式 變 時 噴 射 式 1

3. 依 各 種 型 態 及 進 氣 量 測 知 方 式 分 (1) 機 械 控 制 汽 油 噴 射 式 引 擎 空 氣 流 量 計 機 械 連 續 式 <K-Jetronic> 空 氣 流 量 計 機 械 電 腦 式 <KE-Jetronic> (2) 電 腦 控 制 汽 油 噴 射 式 引 擎 壓 力 計 量 式 汽 油 噴 射 引 擎 <D-Jetronic> 翼 片 式 電 子 控 制 汽 油 噴 射 引 擎 <L-Jetronic> 超 音 波 式 電 子 控 制 汽 油 噴 射 引 擎 熱 線 式 電 子 控 制 汽 油 噴 射 引 擎 <LH-Jetronic> 電 腦 綜 合 控 制 式 <Motronic> 以 下 簡 述 各 類 各 種 型 態 的 汽 油 噴 射 引 擎 的 工 作 原 理 : 1. 依 噴 射 器 數 及 噴 射 點 分 : (1) 單 點 噴 射 (Single Point Injection,SPI) 屬 於 燃 料 的 單 點 噴 射, 通 常 噴 油 器 設 計 於 節 氣 門 體 中 節 氣 門 的 上 方 進 氣 歧 管 總 管 的 入 口 前 噴 射, 故 只 有 一 只 噴 油 嘴 提 供 全 部 各 缸 的 噴 油 量, 如 同 化 油 器 一 般, 燃 油 經 噴 油 嘴 霧 化 之 後, 立 即 與 空 氣 混 合 後, 即 進 入 進 氣 歧 管 後, 隨 歧 管 進 入 各 缸 燃 燒, 故 又 稱 為 節 氣 門 體 噴 射 式 ((Throttle Body Injection, 簡 稱 TBI), 如 圖 4-1 (2) 多 點 噴 射 燃 燒 室 內 噴 射 (Combustion Comber Injection,CCI) 或 直 接 噴 射 式 (Direct Injection System,D.I.S): 此 系 統 是 將 噴 油 嘴 直 接 裝 在 汽 缸 蓋 上, 就 類 似 火 星 塞 的 裝 置, 在 燃 燒 室 中 直 接 噴 射, 似 柴 油 引 擎 噴 油 嘴 的 噴 油 位 置, 再 由 進 氣 閥 門 打 開 時 注 入 新 鮮 空 氣 予 以 混 合 進 汽 口 噴 射 (Multi Point Injection,MPI) 或 間 接 噴 射 式 (Indirect Injection System,I.I.S): 在 每 個 汽 缸 蓋 上 均 裝 有 一 組 噴 油 嘴, 通 常 在 各 缸 的 進 氣 門 前 噴 射, 故 噴 油 嘴 數 目 與 缸 數 相 同, 現 在 大 多 數 引 擎 採 用 之, 如 圖 4-2 2

圖 4-1 噴 油 器 單 點 噴 射 方 式 系 統 圖 4-2 噴 油 器 進 汽 口 噴 射 2. 依 噴 油 狀 態 及 噴 射 控 制 分 : (1) 連 續 噴 射 (Continue Injection): 當 引 擎 一 運 轉, 噴 油 嘴 便 不 斷 連 續 的 噴 油, 以 機 械 控 制 噴 射 (K KE- Jetronic) 為 主, 噴 油 器 類 似 柴 油 引 擎 的 噴 油 器 (2) 間 歇 噴 射 不 以 連 續 噴 油 的 方 式 皆 屬 之, 通 常 噴 油 器 採 用 電 子 控 制 的 方 式 噴 射, 可 分 為 : 同 時 噴 射 式 噴 射 時 間 與 各 缸 的 工 作 循 環 無 關, 在 某 一 時 期 各 缸 的 噴 油 嘴 一 起 在 進 3

氣 門 口 前 噴 油, 當 各 缸 噴 油 後, 只 在 該 缸 的 進 氣 行 程 時 將 混 合 汽 吸 入, 其 餘 時 間 的 混 合 汽 在 進 氣 門 口 前 等 待 分 組 噴 射 式 使 用 在 缸 數 較 多 的 引 擎 上, 可 將 缸 數 分 2~3 組 作 噴 射, 在 分 組 後 的 各 組 在 引 擎 的 一 個 工 作 循 環 中, 各 組 交 互 噴 射 各 噴 油 一 次 順 序 噴 射 式 各 缸 的 噴 油 方 式 是 按 點 火 順 序 作 順 序 的 噴 射, 各 缸 在 引 擎 的 一 個 工 作 循 環 中, 於 進 氣 行 程 中 噴 油 一 次 完 成 混 合 噴 射 式 由 電 腦 控 制 噴 射 方 式, 有 時 採 用 順 序 噴 射, 有 時 採 用 同 時 噴 射 變 時 噴 射 式 屬 於 直 接 噴 射 式 ( 燃 燒 室 內 噴 射 ) 的 一 種, 為 達 燃 料 效 率, 噴 射 的 時 間 在 低 負 荷 時, 採 在 壓 縮 行 程 時 噴 油, 可 節 省 燃 料 ; 在 高 負 荷 時, 採 在 進 汽 行 程 時 噴 較 多 油, 可 達 高 出 力 的 目 的 3. 依 各 種 型 態 及 進 氣 量 測 知 方 式 分 為 : (1) 機 械 控 制 汽 油 噴 射 式 引 擎 a 空 氣 流 量 計 機 械 連 續 式 <K-Jetronic> 此 系 統 是 由 空 氣 流 量 感 知 板 偵 測 吸 入 的 空 氣 量, 經 連 桿 去 控 制 分 油 盤 柱 塞 的 位 置 量 測 油 量, 使 汽 油 經 分 油 盤 到 噴 射 器, 當 送 至 噴 射 器 時, 油 壓 即 推 開 針 閥, 開 始 不 停 地 噴 射, 於 後 再 詳 述 之 b 空 氣 流 量 計 機 械 電 腦 式 <KE-Jetronic> 為 K 型 噴 射 系 統 的 改 良, 增 加 了 電 腦 (ECU) 電 子 差 壓 閥 引 擎 溫 度 感 知 器 含 氧 感 知 器 爆 震 感 知 器 等 件, 可 作 起 動 增 濃 暖 車 增 濃 加 速 增 濃 全 負 荷 增 濃 減 速 斷 油 超 過 轉 速 時 斷 油, 使 得 噴 射 系 統 控 制 可 更 精 準 反 應 迅 速, 進 而 提 高 引 擎 的 操 作 性 能 減 少 排 氣 污 染, 於 後 再 詳 述 之 (2) 電 腦 控 制 汽 油 噴 射 式 引 擎 a 壓 力 計 量 式 汽 油 噴 射 引 擎 <D-Jetronic>(Manifold Air Pressure, 簡 稱 MAP) 在 空 氣 進 入 汽 缸 中, 經 節 氣 門 控 制 後, 再 於 進 氣 歧 管 中 裝 一 進 氣 壓 力 感 知 器, 可 經 由 進 氣 壓 力 感 知 器 得 知 進 氣 歧 管 的 壓 力 來 推 算 每 一 行 程 進 氣 量 的 情 況 電 腦 接 收 各 種 感 知 器 訊 號 後, 經 處 理 後 進 而 去 控 制 的 噴 射 器 噴 油, 基 本 噴 油 量 的 控 制 是 由 引 擎 轉 速 及 進 氣 歧 管 壓 力 訊 號 決 定 b 翼 片 式 電 子 控 制 汽 油 噴 射 引 擎 <L-Jetronic> 主 要 是 靠 吸 入 的 空 氣 來 推 動 翼 板 式 空 氣 流 量 感 知 器, 產 生 不 同 的 電 壓 訊 號, 再 將 此 訊 號 送 至 電 腦, 作 為 控 制 噴 射 量 的 依 據, 基 本 噴 油 量 的 控 制 是 由 引 擎 轉 速 及 空 氣 流 量 訊 號 決 定 電 腦 接 收 各 種 感 知 器 訊 號 後, 控 制 電 流 通 到 噴 射 器 時, 噴 射 器 即 噴 油, 通 電 時 間 即 為 噴 射 時 間, 屬 於 間 歇 噴 射 式 c 超 音 波 式 電 子 控 制 汽 油 噴 射 引 擎 當 空 氣 進 入 汽 缸 中 時, 需 先 行 經 過 一 旋 渦 體 產 生 渦 流, 再 由 電 子 零 件 測 知 旋 渦 數, 得 知 進 氣 的 情 況 而 傳 遞 訊 號 給 電 腦, 其 他 的 基 本 工 作 原 理 和 L 型 一 樣 d 熱 線 式 電 子 控 制 汽 油 噴 射 引 擎 <LH-Jetronic> LH 型 是 靠 空 氣 流 經 通 過 熱 線 後, 使 熱 線 的 溫 度 改 變, 而 改 變 流 過 熱 線 上 的 電 流 量, 這 電 流 量 會 被 轉 換 為 電 壓 訊 號 送 入 電 腦, 以 作 為 吸 入 空 氣 4

量 多 寡 的 判 定, 其 他 的 基 本 工 作 原 理 和 L 型 一 樣 e 電 腦 綜 合 控 制 式 <Motronic> 車 輛 行 駛 中 的 各 種 狀 態 以 各 種 感 知 器 的 檢 測, 將 所 偵 測 到 的 訊 號 送 回 電 腦 與 電 腦 內 已 儲 存 的 噴 射 量 及 點 火 時 期 模 式 相 比 對, 處 理 後, 控 制 引 擎 做 出 最 佳 的 點 火 和 最 適 當 的 噴 油, 且 電 腦 可 作 出 更 多 的 控 制, 如 自 動 變 速 箱 的 控 制 廢 氣 分 析 控 制 自 我 診 斷 故 障 的 功 能 故 障 後 自 我 修 正 的 功 能 等 功 能 習 題 4-1 1. 試 比 較 化 油 器 引 擎 與 汽 油 燃 料 噴 射 引 擎 的 優 缺 點? 2. 汽 油 燃 料 噴 射 系 統 依 噴 射 器 數 及 噴 射 點 可 分 那 些? 3. 汽 油 燃 料 噴 射 系 統 依 噴 油 狀 態 及 噴 射 控 制 可 分 那 些? 4. 汽 油 燃 料 噴 射 系 統 依 各 種 型 態 及 進 氣 量 測 知 方 式 可 分 那 些? 第 二 節 連 續 燃 料 噴 射 (K 型 ) 系 統 的 工 作 原 理 一 機 械 控 制 式 連 續 燃 料 噴 射 引 擎 的 概 述 及 特 性 : 1. 主 要 的 基 本 噴 油 量 是 由 空 氣 流 量 感 知 器 ( 包 括 翼 板 連 桿 活 塞 等 件 ) 移 動 產 生 機 械 式 控 制 燃 油 油 量 的 多 寡, 如 圖 4-3, 因 不 採 用 電 腦 來 主 控 油 量 的 分 配, 故 為 機 械 控 制 式 連 續 燃 料 噴 射 引 擎 2. 噴 油 器 的 噴 射 狀 態 採 連 續 噴 射, 當 有 油 壓 來 時 自 動 噴 油 且 連 續 噴 射 3. 燃 油 系 統 中 的 油 道 壓 力 約 為 4.5~5.3kg/cm 2 ; 噴 油 器 可 噴 油 開 始 壓 力 約 為 3.3 ~3.5kg/cm 2, 故 一 有 燃 油 至 噴 油 器 即 可 產 生 噴 油 5

圖 4-3 K-Jetronic 噴 射 系 統 二 機 械 控 制 式 連 續 燃 料 噴 射 引 擎 的 工 作 原 理 : 1. 燃 料 系 統 : (1) 主 要 由 燃 油 分 配 器 上 的 柱 塞 位 置 ( 由 空 氣 流 量 感 知 器 控 制 ), 控 制 噴 油 量 至 噴 油 器 (2) 燃 料 運 送 流 程 : 冷 車 起 動 閥 進 氣 歧 管 油 箱 燃 油 泵 蓄 壓 器 汽 油 濾 清 器 燃 油 分 配 器 噴 油 器 進 氣 歧 管 控 制 壓 力 調 整 器 回 油 至 油 箱 油 道 壓 力 調 整 器 回 油 至 油 箱 (3) 當 燃 料 系 統 油 壓 送 至 噴 油 器 後 克 服 噴 油 器 中 的 彈 簧 壓 力 後, 即 可 採 連 續 噴 油, 直 至 燃 油 油 壓 不 再 來 為 止 後 才 不 再 噴 油 2. 空 氣 系 統 : (1) 空 氣 經 空 氣 流 量 感 知 器 的 翼 板 移 動 而 測 知 進 氣 量, 再 使 燃 油 分 配 器 上 的 柱 塞 上 升 移 動, 進 而 控 制 噴 油 量 (2) 空 氣 流 通 的 流 程 : 空 氣 濾 清 器 空 氣 流 量 感 知 器 節 氣 門 進 氣 歧 管 進 氣 門 汽 缸 ( 翼 板 ) 輔 助 空 氣 閥 (3) 空 氣 在 經 過 進 氣 門 時 與 噴 油 器 噴 出 的 燃 料 混 合, 進 入 汽 缸 中 成 為 混 合 汽 3. 電 路 控 制 系 統 : (1) 基 本 電 路 的 控 制 : 由 主 控 制 繼 電 器 泵 浦 繼 電 器 燃 料 泵 輔 助 空 氣 閥 溫 熱 調 節 器 安 全 開 關 冷 車 起 動 閥 熱 時 間 開 關 組 成 (2) 電 腦 閉 迴 路 的 控 制 ( 回 饋 控 制 系 統 ): 使 廢 氣 達 一 定 的 控 制 各 種 感 知 器 電 腦 混 合 比 回 饋 控 制 電 磁 閥 測 燃 燒 後 廢 氣 的 含 氧 量 ( 控 制 噴 油 量 ) ( 含 氧 感 知 器 ) (3) 當 點 火 開 關 關 掉 後, 則 所 有 的 電 路 皆 無 電 流, 工 作 也 立 即 停 止 習 題 4-2 1. 簡 述 機 械 控 制 式 連 續 燃 料 噴 射 引 擎 的 概 述 及 特 性? 2. 簡 述 機 械 控 制 式 連 續 燃 料 噴 射 引 擎 燃 料 系 統 的 流 程? 3. 簡 述 機 械 控 制 式 連 續 燃 料 噴 射 引 擎 空 氣 系 統 的 流 程? 4. 簡 述 機 械 控 制 式 連 續 燃 料 噴 射 引 擎 電 腦 閉 迴 路 控 制 的 流 程? 第 三 節 連 續 燃 料 噴 射 系 統 (K 型 ) 各 部 機 件 的 構 造 與 工 作 情 形 4-3-1 連 續 燃 料 噴 射 系 統 (K 型 ) 中 燃 料 系 統 的 構 造 與 工 作 情 形 冷 車 起 動 閥 進 氣 歧 管 油 箱 燃 油 泵 蓄 壓 器 汽 油 濾 清 器 燃 油 分 配 器 噴 油 器 進 氣 歧 管 控 制 壓 力 調 整 器 回 油 至 油 箱 油 道 壓 力 調 整 器 回 油 至 油 箱 6

圖 4-4 燃 油 泵 一 燃 油 泵 :(Fuel Pump) 1. 位 置 及 構 造, 如 圖 4-54: (1) 燃 料 泵 浦 位 於 油 箱 的 前 面, 用 螺 絲 鎖 在 車 底 板 上, 為 電 動 轉 子 式 (Electrically Roller Cell Type), 由 電 動 馬 達 與 油 泵 浦 組 合 而 成 一 體 (2) 燃 料 泵 浦 上 設 有 止 回 閥 (Check Valve) 及 壓 力 釋 放 閥 (Relief Valve ) 2. 作 用 : (1) 引 擎 運 轉 正 常 動 作 時 : 燃 油 泵 浦 將 汽 油 從 油 箱 抽 出, 經 泵 浦 內 部 推 開 止 回 閥 送 至 燃 料 管 路 中, 汽 油 在 泵 浦 內 不 會 產 生 燃 燒, 因 為 沒 有 足 夠 的 空 氣 ( 一 般 混 合 汽 在 8:1~20 :1 的 範 圍 內 才 會 產 生 燃 燒 ) (2) 當 送 出 的 油 管 阻 塞 時 當 油 管 阻 塞 時, 油 管 內 壓 力 升 高, 推 開 壓 力 釋 放 閥, 汽 油 流 回 入 口 (3) 引 擎 熄 火 泵 浦 停 止 轉 動 時 : 引 擎 熄 火 時, 止 回 閥 功 用 為 保 持 油 管 內 一 殘 壓, 使 下 次 起 動 容 易, 相 當 於 浮 筒 室 殘 油 圖 4-5 燃 油 蓄 壓 器 二 燃 油 蓄 壓 器 (Fuel Accumulator) & 燃 料 緩 衝 器 (Fuel Damper) 1. 功 用 : 7

可 消 除 汽 油 脈 動 及 保 持 殘 壓, 並 可 防 止 噴 油 嘴 突 然 的 噴 射 2. 構 造 及 位 置, 如 圖 4-5: 裝 在 燃 油 泵 浦 之 出 口, 裡 面 由 一 膜 片 回 彈 彈 簧 阻 擋 板 (Baffle Plate) 板 閥 (Plate Valve) 及 一 真 空 孔 等 所 構 成 3. 作 用 : (1) 引 擎 運 轉 時 : 汽 油 泵 送 來 汽 油 將 膜 片 下 壓 直 碰 外 殼, 緩 和 汽 油 之 脈 動, 使 蓄 壓 器 出 口 脈 動 壓 力 變 小, 可 防 止 燃 料 分 配 器 上 的 不 當 作 用 而 造 成 噴 油 器 突 然 增 量 的 噴 油 (2) 引 擎 熄 火 時, 膜 片 彈 簧 往 上 推, 油 道 保 持 相 當 殘 壓 三 汽 油 濾 清 器 (Fuel Filter) 1. 位 置 及 構 造 : 位 於 蓄 壓 器 的 出 口 處, 其 濾 芯 為 特 殊 尼 龍 網 製 成, 如 圖 4-6 2. 作 用 : 燃 料 分 配 器 是 為 非 常 精 密 之 機 件, 故 燃 料 中 有 雜 質 進 入 時, 即 會 造 成 故 障, 濾 芯 應 每 3 萬 公 里 更 換 乙 次 圖 4-6 汽 油 濾 清 器 圖 4-7 燃 油 分 配 器 四 燃 油 分 配 器 (Fuel Distributor), 如 圖 4-7 燃 油 分 配 器 上 可 分 為 主 油 壓 調 整 器 ( 油 道 壓 力 調 整 器 ), 燃 油 控 制 器 及 壓 力 調 整 器 三 部 份, 如 圖 4-3 1. 主 油 壓 調 整 器 (Line Pressure Regulator) 又 稱 油 道 壓 力 調 整 器 (1) 功 用 及 構 造 : 可 控 制 油 路 中 的 壓 力 及 引 擎 熄 火 後 保 持 系 統 油 路 中 的 殘 壓, 其 主 要 由 一 柱 塞 推 桿 活 門 及 彈 簧 所 組 成, 如 圖 4-8 8

(2) 作 用 : 當 油 泵 送 來 燃 料 進 入 燃 油 分 配 器 時, 如 油 道 中 的 油 壓 太 高 時, 將 活 塞 往 右 壓 使 回 流 油 箱 通 道 活 門 打 開, 使 系 統 保 持 一 定 壓 力 在 4.5~5.3kg/cm 2 當 引 擎 停 止 時, 活 塞 受 彈 簧 往 左 推, 與 蓄 壓 器 配 合 保 持 系 統 中 的 殘 壓 約 為 1.7~2.4kg/cm 2 圖 4-8 主 油 壓 調 壓 器 2. 燃 油 控 制 器 (Fuel Control Unit) (1) 功 用 : 可 依 空 氣 流 量 感 知 板 測 定 空 氣 量 而 控 制 燃 料 噴 射 量 (2) 構 造 : 由 柱 塞 筒 與 控 制 柱 塞 所 組 成, 於 柱 塞 筒 上 有 控 制 孔, 孔 數 與 缸 數 相 同 為 分 配 至 各 缸 的 油 道, 柱 塞 筒 與 柱 塞 間 隙 約 0.001mm, 損 壞 時 需 成 對 更 換, 如 圖 4-9 (3) 作 用 : 當 駕 駛 者 控 制 引 擎 於 怠 速 ( 節 氣 門 的 位 置 ) 時, 空 氣 感 知 板 移 動 量 少 ( 吸 力 較 小 ), 此 時 控 制 柱 塞 位 置 低, 使 控 制 孔 的 開 口 小, 只 有 少 量 油 量 流 至 噴 射 器 ; 當 高 速 時 空 氣 感 知 板 的 移 動 量 多 ( 吸 力 較 大 ), 控 制 柱 塞 位 置 較 高, 使 控 制 孔 開 口 大, 油 量 較 多 流 至 噴 射 器 圖 4-9 燃 油 控 制 器 柱 塞 總 成 的 構 造 3. 壓 力 調 節 器 ( 鋼 膜 片 式 )(Pressure Regulator) (1) 功 用 及 構 造 : 將 控 制 柱 塞 位 置 控 制 孔 送 來 油 量 適 量 送 至 噴 射 器, 主 要 構 造 由 一 組 鋼 膜 片 及 彈 簧 所 組 成, 使 上 下 室 的 有 一 彈 簧 壓 力 差 約 0.1kg/cm 2, 如 圖 4-10 9

(2) 作 用 : 引 擎 吸 入 空 氣 量 一 定 時, 控 制 柱 塞 位 置 控 制 孔 的 開 口 位 置 也 一 定, 此 時 下 室 時 燃 油 壓 力 可 經 控 制 孔 流 入 上 室 後 而 下 降, 上 室 上 裝 有 彈 簧, 剛 好 可 補 償 上 室 燃 油 經 控 制 孔 降 壓 的 部 份, 鋼 膜 片 保 持 一 定 開 口, 燃 料 可 依 適 量 流 至 噴 射 器 圖 4-10 鋼 膜 片 隨 著 柱 塞 位 置 高 度 的 作 用 情 形 圖 4-11 附 真 空 室 之 控 制 壓 力 調 節 器 的 作 用 五 控 制 壓 力 調 節 器 ( 溫 熱 調 節 器 )(Control Pressure Regulator) 1. 功 用 : 使 冷 引 擎 起 動 溫 車 時 間 及 在 加 速 全 負 荷 時 使 混 合 汽 變 濃, 提 高 引 擎 性 能 2. 基 本 原 理 及 構 造 : 主 要 是 利 用 在 控 制 柱 塞 上 方 通 道 的 控 制 油 壓, 一 般 控 制 油 壓 約 在 0.5~ 3.7kg/cm 2, 若 控 制 油 壓 愈 低 時, 則 控 制 柱 塞 愈 容 易 上 升, 易 增 加 噴 油 量 構 造 上 有 一 熱 偶 金 屬 片 及 真 空 膜 片 控 制 系 統, 在 控 制 膜 片 的 上 方 接 真 空, 膜 片 室 下 方 接 大 氣, 如 圖 4-11 3. 控 制 油 壓 的 油 壓 控 制 作 用 : (1) 熱 偶 金 屬 片 系 統 : 採 自 熱 源 有 引 擎 熱 或 電 熱 控 制 熱 偶 金 屬, 當 冷 引 擎 時 熱 偶 金 屬 彎 曲 下 降, 使 控 制 油 壓 回 油 較 多, 使 當 同 一 節 氣 門 位 置 時 控 制 柱 塞 上 升 較 高, 燃 油 量 增 加, 增 濃 混 合 比 ; 當 熱 偶 金 屬 片 熱 時 彈 力 小, 則 回 彈 彈 簧 將 控 制 10

壓 力 的 回 油 道 關 閉, 維 持 正 常 的 操 作 (2) 真 空 膜 片 控 制 系 統 : 當 全 負 荷 節 汽 門 全 開 時 或 加 速 時 節 汽 門 突 然 打 開, 使 進 氣 歧 管 真 空 降 低, 產 生 強 大 吸 力 將 膜 片 下 推, 使 控 制 壓 力 回 油 量 增 加 而 壓 力 降 低, 控 制 柱 塞 可 上 升 較 多, 增 加 噴 油 量 六 噴 油 器 (Injection) 1. 功 用 及 構 造 : 將 經 燃 油 分 配 器 後 量 好 油 量, 連 續 不 斷 噴 在 進 汽 門 外 面, 其 構 造 同 一 般 柴 油 引 擎 用 的 噴 油 嘴 2. 作 用 : 同 柴 油 引 擎 用 噴 油 嘴, 但 其 內 彈 簧 較 弱, 使 噴 射 開 始 壓 力 較 低 約 為 3.3 ~3.5kg/cm 2 圖 4-12 冷 車 起 動 閥 圖 4-13 熱 時 間 開 關 七 冷 車 起 動 閥 & 熱 時 間 開 關 (Cold Start Valve & Thermo Time Switch) 1. 功 用 : 於 冷 引 擎 起 動 時, 冷 車 起 動 閥 可 直 接 將 額 外 汽 油 噴 入 進 氣 歧 管, 提 供 較 濃 的 混 合 比, 使 冷 車 起 動 較 容 易 2. 構 造 : (1) 冷 車 起 動 閥 (Cold Start Valve): 由 電 磁 線 圈 彈 簧 柱 塞 油 嘴 等 所 構 成, 如 圖 4-12 (2) 熱 時 間 開 關 (Thermo Time Switch): 熱 時 間 開 關 位 於 引 擎 前 方 冷 卻 系 統 上, 靠 近 控 制 壓 力 調 整 器 處 ; 構 造 由 一 個 接 點 組 熱 偶 金 屬 和 兩 條 電 熱 線 圈 所 構 成, 其 上 有 兩 個 線 頭, 一 個 接 起 動 電 源, 一 個 接 冷 車 起 動 閥 電 源 由 起 動 電 源 送 至 兩 條 電 熱 線 圈, 一 條 繞 完 熱 偶 金 屬 後 直 接 在 外 殼 搭 鐵, 另 一 條 繞 完 熱 偶 金 屬 後 焊 在 熱 偶 金 屬 上, 須 經 接 點 才 能 搭 鐵, 如 圖 4-13 4-14 11

3. 作 用, 如 圖 4-14: (1) 冷 引 擎 起 動 時 : 供 給 熱 時 間 開 關 熱 偶 金 屬 的 熱 有 兩 個 來 源, 一 為 引 擎 冷 卻 系 統, 一 為 兩 條 需 通 電 的 電 熱 線 圈 當 起 動 馬 達 動 作 時, 電 源 由 起 動 電 源 (ST 電 源 ) 經 冷 車 起 動 閥 電 磁 線 圈 至 熱 時 間 開 關 接 點 後 搭 鐵 ( 引 擎 冷 時 接 點 白 金 閉 合 ), 冷 起 動 閥 內 電 磁 線 圈 通 電 後 產 生 磁 力, 將 冷 車 起 動 閥 內 的 柱 塞 吸 引, 使 額 外 燃 料 噴 入 進 氣 歧 管 內 若 仍 持 續 打 馬 達 時, 熱 時 間 開 關 內 電 熱 線 圈 電 流 通 過 一 段 時 間 後, 電 熱 線 圈 的 熱 使 熱 偶 金 屬 彎 曲, 使 接 點 白 金 打 開, 冷 車 起 動 閥 的 電 流 中 斷, 而 不 再 作 用 額 外 噴 油, 以 避 免 汽 缸 中 有 太 多 未 燃 燒 的 汽 油 圖 4-14 冷 車 起 動 閥 & 熱 時 間 開 關 的 作 用 (2) 熱 引 擎 起 動 時 : 引 擎 達 到 正 常 工 作 溫 度 後 起 動, 冷 卻 系 統 的 空 氣 熱 仍 可 使 熱 偶 金 屬 彎 曲, 白 金 接 點 保 持 在 張 開 位 置, 冷 車 起 動 閥 不 會 再 噴 油 4-3-2 連 續 燃 料 噴 射 系 統 (K 型 ) 中 空 氣 系 統 的 構 造 與 工 作 情 形 空 氣 濾 清 器 空 氣 流 量 感 知 器 節 氣 門 進 氣 歧 管 進 氣 門 汽 缸 輔 助 空 氣 閥 一 空 氣 流 量 感 知 器 (Air Flow Sensor) 1. 功 用 : 測 定 空 氣 量, 與 相 連 燃 油 分 配 器 量 取 適 當 噴 油 量 12

圖 4-15 空 氣 流 量 感 知 板 的 構 造 2. 構 造 : 空 氣 流 量 感 知 器 是 由 文 氏 管 空 氣 流 量 感 知 板 (Airflow Sensor plate) 及 連 桿 所 組 成, 如 圖 4-15 3. 作 用 : (1) 空 氣 流 量 感 知 板 的 平 衡 是 由 空 氣 的 流 入 吸 力 柱 塞 上 方 的 控 制 油 壓 本 身 的 重 量 以 及 配 重 的 四 個 力 量 來 維 持 平 衡 的 動 作 (2) 當 吸 入 空 氣 將 空 氣 流 量 感 知 板 移 動 時, 經 由 連 桿 的 作 用 將 燃 料 分 配 器 上 之 控 制 柱 塞 往 上 推, 即 可 根 據 吸 入 空 氣 量, 來 控 制 燃 料 分 配 器 上 控 制 柱 塞 動 作 (3) 空 氣 流 量 感 知 器 上 有 CO 調 整 螺 絲, 當 旋 入 時, 控 制 柱 塞 高 度 較 高, 可 使 混 合 汽 會 變 濃 ; 旋 出 時 控 制 柱 塞 高 度 較 低, 可 使 混 合 汽 會 變 稀 二 節 氣 門 體 1. 功 用 : 可 改 變 汽 缸 的 進 氣 量, 使 空 氣 流 量 感 知 板 隨 之 移 動 2. 構 造 : 上 有 節 氣 門 機 構 及 空 氣 旁 通 道 怠 速 調 整 螺 絲, 如 圖 4-16 3. 作 用 : (1) 節 氣 門 開 度 小 時, 於 空 氣 流 量 感 知 板 上 的 吸 力 也 較 小, 故 控 制 活 塞 位 置 較 低, 為 低 油 量 噴 油 的 控 制 ; 反 之 若 節 氣 門 開 度 大 時, 於 空 氣 流 量 感 知 板 上 的 吸 力 也 較 大, 故 控 制 活 塞 位 置 較 高, 為 高 油 量 噴 油 的 控 制 (2) 於 節 氣 門 體 上 附 有 節 氣 門 調 整 螺 絲, 調 整 時 可 改 變 節 氣 門 開 度, 間 接 控 制 空 氣 流 量 而 使 轉 速 上 升 (3) 另 設 有 怠 速 調 整 螺 絲, 可 改 變 旁 通 空 氣 道 的 空 氣 量, 藉 以 調 整 引 擎 怠 速 轉 速 13

圖 4-16 節 氣 門 體 的 構 造 三 輔 助 空 氣 閥 (Auxiliary Air Device & Air Regulator) 1. 功 用 : 在 冷 引 擎 慢 車 (Warm up) 時, 供 給 額 外 的 補 助 空 氣 使 轉 速 上 升, 因 空 氣 流 量 增 加, 也 使 空 氣 流 量 感 知 板 移 動 控 制 柱 塞 上 升, 燃 料 噴 射 量 增 加, 混 合 汽 變 濃, 如 同 化 油 器 引 擎 的 快 怠 速 機 構, 如 圖 4-17 圖 4-17 輔 助 空 氣 閥 的 位 置 圖 4-18 熱 偶 片 式 輔 助 空 氣 閥 的 作 用 情 形 2. 構 造 及 種 類 : (1) 熱 偶 片 式 為 一 鋁 製 殼 室, 跨 接 節 氣 門 兩 側 的 空 氣 通 道, 在 殼 室 內 之 中 央 有 控 制 空 氣 量 之 扇 形 閥, 閥 中 央 有 空 氣 孔, 當 空 氣 孔 打 開 時, 殼 室 兩 邊 通 道 接 通 另 有 一 熱 偶 片 可 控 制 扇 形 閥 之 打 開 與 關 閉, 熱 偶 片 之 周 圍 有 電 熱 線 (heat 14

coil), 如 圖 4-18 (2) 封 臘 摺 盒 式 裝 於 節 溫 器 處, 封 臘 摺 盒 用 來 感 測 冷 卻 水 之 溫 度, 在 前 端 裝 有 活 塞, 內 藏 彈 簧, 如 圖 4-19 3. 作 用 : (1) 熱 偶 片 式, 如 圖 4-18: 在 引 擎 冷 時 熱 偶 片 彈 力 強, 輔 助 空 氣 閥 打 開, 輔 助 空 氣 流 入, 使 轉 速 上 升, 當 引 擎 起 動 後, 有 電 流 流 入 電 熱 線, 電 熱 線 變 熱 使 熱 偶 片 彈 力 變 弱, 回 彈 彈 簧 使 輔 助 空 氣 閥 扇 形 閥 自 動 關 閉, 引 擎 回 到 正 常 怠 速 運 轉 (2) 封 臘 摺 盒 式 : 裝 於 節 溫 器 旁, 隨 著 冷 卻 水 之 溫 度, 封 臘 摺 盒 產 生 伸 縮 作 用, 活 塞 上 下 運 動, 來 改 變 進 汽 通 道 的 大 小, 以 增 減 空 氣 之 流 量, 達 快 怠 速 的 作 用, 如 圖 4-19 圖 4-19 封 臘 摺 盒 式 輔 助 空 氣 閥 的 作 用 情 形 4-3-3 連 續 燃 料 噴 射 系 統 (K 型 ) 中 電 路 控 制 系 統 的 構 造 與 工 作 情 形 一 基 本 電 路 的 控 制 : 由 主 控 制 繼 電 器 泵 浦 繼 電 器 燃 料 泵 輔 助 空 氣 閥 溫 熱 調 節 器 安 全 開 關 冷 車 起 動 閥 熱 時 間 開 關 組 成, 如 圖 4-20 4-21 1. 燃 料 泵 浦 與 輔 助 空 氣 閥 壓 力 調 節 器 並 聯, 當 燃 料 泵 運 轉 時, 才 有 電 流 至 輔 助 空 氣 壓 力 調 整 器 2. 安 全 開 關 主 要 作 用 是 裝 於 空 氣 流 量 感 知 器 上, 當 空 氣 流 量 感 知 板 不 動 時 On, 移 動 時 Off, 使 燃 料 泵 才 能 作 用 15

圖 4-20 連 續 噴 射 汽 油 引 擎 電 路 系 統 實 體 圖 圖 4-21 連 續 噴 射 汽 油 引 擎 電 路 系 統 簡 圖 二 電 腦 閉 迴 路 的 控 制 ( 混 合 比 回 饋 控 制 系 統 ) 各 種 感 知 器 電 腦 混 合 比 回 饋 控 制 電 磁 閥 測 燃 燒 後 廢 氣 的 含 氧 量 ( 控 制 噴 油 量 ) ( 含 氧 感 知 器 ) 1. 功 用 : 可 測 知 排 放 廢 氣 的 情 況, 提 供 電 腦 適 時 的 修 正 噴 油 量 2. 構 造 : 由 電 腦 含 氧 感 知 器 混 合 比 回 饋 控 制 電 磁 閥 (Frequency Valve) 及 其 他 感 知 器 組 成, 如 圖 4-22 3. 作 用 : 16

(1) 由 各 種 感 知 器 得 知 訊 號 送 至 電 腦, 由 電 腦 決 定 混 合 比 回 饋 控 制 電 磁 閥 On-Off 通 電 比 率, 藉 以 改 變 燃 油 分 配 器 下 室 的 燃 油 壓 力 改 變 噴 油 量, 當 停 止 回 饋 時 通 電 比 率 固 定 在 50:50 (2) 若 通 電 的 比 率 大 時, 則 回 油 量 增 多, 則 下 室 油 壓 較 低, 使 鋼 膜 片 往 下 凹 量 大 使 燃 料 噴 射 量 增 加, 混 合 汽 增 濃 (3) 混 合 比 回 饋 控 制 在 以 下 的 時 機 下 電 腦 不 控 制 作 用 : 冷 卻 水 溫 在 25 以 下 時 節 氣 門 全 開 時 圖 4-26 機 械 控 制 式 混 合 比 回 饋 控 制 裝 置 習 題 4-3 1. 簡 述 燃 油 蓄 壓 器 的 功 用? 2. 試 說 明 主 油 壓 調 整 器 的 功 用? 3. 試 說 明 壓 力 調 節 器 ( 鋼 膜 片 式 ) 的 作 用? 4. 試 述 控 制 壓 力 調 節 器 的 功 用 及 主 要 如 何 控 制 增 油? 5. 試 述 冷 車 起 動 閥 和 熱 時 間 開 關 的 作 用? 6. 試 述 輔 助 空 氣 閥 的 功 用? 7. 試 述 電 腦 閉 迴 路 的 控 制 的 作 用? 17