汽车基础知识

1 发动机基本工作原理发动机基本工作原理 一 基本理论一 基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车 最简单的办法是通过在发动机内部燃烧 汽油来获得动能 因此 汽车发动机是内燃机 燃烧在发动机内部发生 有两点需注意 1 内燃机也有其他种类 比如柴油机 燃气轮机 各有各的优点和缺点 2 同样也有外燃机 在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机 燃料 煤 木头 油 在发动机外部燃烧产生蒸气 然后蒸气进入发动机内部来产生动力 内燃机的效率 比外燃机高不少 也比相同动力的外燃机小很多 所以 现代汽车不用蒸汽机 相比之下 内燃机比外燃机的效率高 比燃气轮机的价格便宜 比电动汽车容易添加燃料 这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机 二 燃烧是关键二 燃烧是关键 汽车的发动机一般都采用 4 冲程 马自达的转子发动机在此不讨论 汽车画报曾做过介 绍 4 冲程分别是 进气 压缩 燃烧 排气 完成这 4 个过程 发动机完成一个周期 2 圈 理解 4 冲程 2 活塞 它由一个活塞杆和曲轴相联 过程如下 1 活塞在顶部开始 进气阀打开 活塞往下运动 吸入油气混合气 2 活塞往顶部运动来压缩油气混合气 使得爆炸更有威力 3 当活塞到达顶部时 火花塞放出火花来点燃油气混合气 爆炸使得活塞再次向下运动 4 活塞到达底部 排气阀打开 活塞往上运动 尾气从汽缸由排气管排出 注意 内燃机最终产生的运动是转动的 活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动 这 样才能驱动汽车轮胎 三 汽缸数三 汽缸数 发动机的核心部件是汽缸 活塞在汽缸内进行往复运动 上面所描述的是单汽缸的运动过 程 而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的 4 缸 6 缸 8 缸比较常见 我们通常通过汽 缸的排列方式对发动机分类 直列 V 或水平对置 当然现在还有大众集团的 W 型 实际上是 两个 V 组成 见下图 直列 4 缸 3 V6 水平对置 4 缸 不同的排列方式使得发动机在顺滑性 制造费用和外型上有着各自的优点和缺点 配备在 相应的汽车上 四 排量四 排量 混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行 活塞往复运动 你可以看到燃烧室容积的变化 最 大值和最小值的差值就是排量 用升 L 或毫升 CC 来度量 汽车的排量一般在 1 5L 4 0L 之间 每缸排量 0 5L 4 缸的排量为 2 0L 如果 V 型排列的 6 汽缸 那就是 V6 3 0 升 一般 来说 排量表示发动机动力的大小 所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力 五 发动机的其他部分五 发动机的其他部分 凸轮轴 控制进气阀和排气阀的开闭 4 火花塞 火花塞放出火花点燃油气混合气 使得爆炸发生 火花必须在适当的时候放出 阀门 进气 出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气 在压缩和 燃烧时 这两个阀都是关闭的 来保证燃烧室的密封 活塞环 在气缸壁和活塞中提出密封 1 防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱 2 防止润滑油进入汽缸内燃烧 大多 烧机油 的汽车就是因为发动机太旧 活塞环不再密封引起的 尾气管冒青烟 活塞杆 连接活塞环和曲轴 使得活塞和曲轴维持各自的运动 润滑油槽 包围着曲轴 里面有相当数量的油 何谓正时何谓正时 何谓正时何谓正时 一具引擎要能正确的运转 所有零件都要能在正确的时间和正确的位置做正确的事 在最 佳的协调下 发挥应有的性能 就像一支部队要作战前 指挥官 图库 论坛 会分配每一组甚至 每个人个别的任务 大家接受任务后 还有一件事很重要 没错 就是 对表 所有人都必须 在一个独一的时间轴内完成任务 大家都必须各自在正确的时间到达定位 这就是 正时 那么 在引擎中要怎么 对表 又要以谁为准呢 引擎中最主要的转动是曲轴 所以所 有的正时都以曲轴旋转角度做为基准 以一个单缸引擎为例 当活塞在上死点时为 0 度 到了 下死点时为 180 度 四行程引擎以 720 度为一循环 所有运转件就以曲轴的运转为准 曲轴每 旋转 720 度 所有运作就完成一次循环 5 凸轮之所以能在正确的时机开启汽门 便是靠着正时链条 与曲轴保持正确的正时 曲轴正时齿盘曲轴正时齿盘 我们知道引擎中一切的运转都以曲轴为准 所以曲轴就有责任将它的正时 告知 所有机 件 由于现在 ECU 的运算分辨率越来越高 甚至达到 32 位以上 所以需有一机件能精确的撷取 正时讯号 目前大部分引擎会在曲轴的一端装设一个齿盘 再由一个磁感 sensor 来接收并产生 讯号 假设齿盘有 60 齿 一圈 360 度则每一齿间距为 6 度 当曲轴转动时 齿盘会以相同的转 速跟着曲轴转动 而每一齿经过 sensor 时 会感应一个磁场 并由 sensor 转换为电子讯号让 ECU 得知目前的曲轴角度 好使喷油 点火等动作能在正确时机作动 正时皮带与正时链条正时皮带与正时链条 现在引擎多是顶置式凸轮轴的设计 就是将凸轮轴设置在引擎缸头上 要驱动凸轮轴必须 利用皮带或炼条使之与运转中的曲轴连结 就如前面提到的 凸轮轴的运转也需要 正时 所以在安装正时皮带时 凸轮和曲轴的正时必须对妥 由于正时皮带属于耗损品 而且正时皮带一旦断裂 凸轮轴当然不会照着正时运转 此时 极有可能导致汽门与活塞撞击而造成严重毁损 所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程 图库 论坛 或时间更换 而正时炼条则会有相当长的寿命 所以选购配置正时炼条引擎的车 会省 去更换正时皮带的麻烦与开支 节气门与进气歧管节气门与进气歧管 6 节气门是在进气的管道中 加入一组蝴蝶阀 利用阀片旋转角度不同 开口不同的方式 控制进气量 进一步控制引擎的动力 现在车辆多采用电子节气门设计 可由引擎控制模块进 行精确的控制 让输出提高 油耗下降 新鲜空气自进气道 空气滤清器一路往引擎前进 下一个会碰到的就是节气门 也就是俗 称的 油门 这是整个引擎 唯一由驾驶人所控制的机构 在化油器引擎中 这个任务则由 化油器担任 而在喷射供油引擎中 节气门阀体取代了化油器 在采用了喷射供油系统后 燃 油直接在进气门前由喷射器射出 节气门阀体便少了使燃油与空气混合的任务 但为了能精确 控制油气混合 节气门阀体机构并不比化油器简单 一个典型的节气门体 应具备主进气道及节气门 而节气门是由一弹簧控制 当驾驶者未 踩下油门时 节气门处于关闭状态 使大部分的空气被排除在阀门外 而当驾驶踏下油门踏板 时 油门拉线便会拉动节气门弹簧 使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中 除此之外 还 有一个节气门感知器来把节气门开度转成电子讯号 使得引擎监理系统 ECU 能依据此来控制燃 油喷量 节气门阀体上还有一个怠速控制阀 是由一步进马达控制 引擎 ECU 会在冷车 启闭冷气 空档与 D 档变换等时机 控制怠速马达的作动 以调整引擎怠速之合适的进气量 传统的节气门 油门 是以油门拉线采机械方式驱动 然而为了全车控制的整体性 许多新 推出的车型已采用了电子控制的节气门 电子油门 新鲜空气自进气道 空气滤清器一路往引擎前进 下一个会碰到的就是节流阀 也就是俗 称的 油门 这是整个引擎 唯一由驾驶人所控制的机构 在化油器引擎中 这个任务则由 化油器担任 而在喷射供油引擎中 节流阀体取代了化油器 在采用了喷射供油系统后 燃油 7 直接在进气门前由喷射器射出 节流阀体便少了使燃油与空气混合的任务 但为了能精确控制 油气混合 节流阀体机构并不比化油器简单 一个典型的节流阀体 应具备主进气道及节流阀 而节流阀是由一弹簧控制 当驾驶者未 踩下油门时 节流阀处于关闭状态 使大部分的空气被排除在阀门外 而当驾驶踏下油门踏板 时 油门拉线便会拉动节流阀弹簧 使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中 除此之外 还 有一个节流阀感知器来把节流阀开度转成电子讯号 使得引擎监理系统 ECU 能依据油门开度 来控制燃油喷量 节流阀体上还有一个怠速控制阀 是由一步进马达控制 引擎 ECU 会在冷车 启闭冷气 空档与 D 档变换等时机 控制怠速马达的作动 以调整引擎怠速之合适的进气量 传统的节流门 油门 是以油门拉线采机械方式驱动 然而为了全车控制的整体性 许多 新推出的车型已采用了电子控制的节流阀 电子油门 进气歧管进气歧管 在谈到进气歧管之前 我们先来想想空气是怎样进入引擎的 在引擎概论中我们曾提到活 塞在汽缸内的运作 当引擎处于进气行程时 活塞往下运动使汽缸内产生真空 也就是压力变小 好与外界空气产生压力差 让空气能进入汽缸内 举例来说 大家都应该有被打过针 也看过 护士小姐如何将药水吸入针桶内吧 假想针桶就是引擎 那么当针桶内的活塞向外抽出时 药 水就会被吸入针桶内 而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的 由于进气端的温度较低 复合材料开始成为热门的进气歧管材质 其质轻则内部光滑 能 有效减少阻力 增加进气的效率 好了 回到主题 进气歧管位于节气门与引擎进气门之间 之所以称为 歧管 是因为 空气进入节气门后 经过歧管缓冲统后 空气流道就在此 分歧 了 对应引擎汽缸的数量 如四缸引擎就有四道 五缸引擎则有五道 将空气分别导入各汽缸中 以自然进气引擎来说 8 由于进气歧管位于节气门之后 所以当引擎油门开度小时 汽缸内无法吸到足量的空气 就会 造成歧管真空度高 而当引擎油门开度大时 进气歧管内的真空度就会变小 因此 喷射供油 引擎都会在进气歧管上装设一个压力计 供给 ECU 判定引擎负荷 而给予适量的喷油 歧管真空不只可用来供给判定引擎负荷的压力讯号 还有许多用处呢 如煞车也需要利用 引擎的真空来辅助 所以当引擎发动后煞车踏板会轻盈许多 就是因为有真空辅助的缘故 还 有某些形式的定速控制机构也会利用到歧管真空 而这些真空管一旦有泄漏或者不当改装 会 造成引擎控制失调 也会影响煞车的作动 所以奉劝读者尽量不要于真空管上作不当的改装 以维护行车的安全 进气歧管的设计也是大有学问的 为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同 每一缸的歧管长度 和弯曲度都要尽可能的相同 由于引擎是由四个行程来完成运转程序 所以引擎每一缸会以脉 冲方式进气 依据经验 较长的歧管适合低转速运转 而较短的歧管则适合高转速运转 所以 有些车型会采用可变长度进气歧管 或连续可变长度进气歧管 使引擎在各转速域都能发挥较 佳的性能 直列引擎直列引擎 VSVS V V 型引擎直列引擎型引擎直列引擎 直列引擎直列引擎 9 一如其名 直列引擎的汽缸均排成一直线 引擎的所有汽缸均排列在同一平面上 形成一直列的情形 称为直列引擎 以直列四汽缸 引擎为例 常见的标示方式有二种 一是取与排列外型相似的 I 做标示 就标示为 I4 另 外一种则是以英文 Line 做开头 而标示为 Line 4 或 L6 以代表直列 4 汽缸或是直列 6 汽 缸引擎之意 V V 型引擎型引擎 10 汽缸数增加 采用 V 型汽缸配置的引擎可以有效减少引擎体积 增加车室空间 引擎的汽缸分别排列在二个平面上 此二个平面相互产生一个夹角 汽缸呈 V 型排列的引 擎会因汽缸数量的不同 而有 60 90 120 度三种常见的角度 夹角为 180 度的引擎则另外称 为 水平对置式引擎 冷却系统冷却系统 冷却系统的功用冷却系统的功用 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量 使引擎维持在正常的运转温度范围内 引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎 气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行 驶时的气流来冷却引擎 水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎 不论采何种方式 冷却 正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热 冷却循环冷却循环 因为多数车辆皆采用水冷式引擎 所以本文以介绍水冷式引擎之冷却循环为主 在水冷引 擎的冷却循环中 可分为 小循环 与 大循环 小循环是指冷却水仅在引擎内循环 而大 循环则是冷却水在引擎与热交换器 水箱 间循环 为什么要有大循环与小循环呢 主要是因 为引擎在冷车时温度低 此时少量的冷却水在引擎内作小循环 使引擎能迅速达到工作温度 一旦引擎达到工作温度 控制大 小循环转换的温度控制阀 俗称水龟 则会开启 让冷却水 11 能流至水箱内让空气将热带走 引擎温度越高 水龟开启的程度就越大 冷却水的流量也越大 好带走更多的热量 冷却水的循环是靠水泵浦带动的 水泵浦则是由引擎的运转所驱动 所 以当引擎转速越高 水泵浦的运转效率也越高 冷却液的特性冷却液的特性 冷却液是由纯水与水箱精案一定比例调制而成 水箱精能提高冷却水的沸点 纯水在常温 常压下的沸点是 100 一旦引擎温度过高 会使冷却水沸腾成为水蒸气 而水在气态下的热 对流系数远低于液态 所以气态的水蒸气几乎无法带走引擎的热量 此时引擎温度会迅速升高 而损害引擎 所以水箱精将冷却水的沸点提高 以确保冷却液在高温时仍是液态 才能带走引 擎产生的热 供油系统供油系统 化油器化油器 我们在 进气系统 这个单元时有约略谈过化油器 化油器最主要的功用是控制进入进气 歧管的燃料流量 以及使燃料与空气正确混合 化油器主要是利用 文氏管 Venturi 效应 将燃油吸入化油器内与空气混合 供引擎燃烧 什么是文氏管效应呢 依据流体力学中的 白 努利 Bernoulli 定律 在一个连续固定的流场中 当流体流速增加时 流体的压力会下降 而文氏管效应就是利用流体 空气 流速增加所产生的低压吸力 而将燃油吸入空气中 在 化油器中 空气流经口径较窄的喉部被加速 因加速产生的低压会将燃油吸出与空气混合 常见的化油器设计 是将燃油送至化油器浮筒室中储存 当节流阀板开启时 燃油会因文 氏管效应而从主油孔让燃油被吸至空气流道中 除此之外 还有怠速控制系统来控制怠速及低 负荷的燃油供应 副文氏管系统则在引擎油门全开时将油气增浓 加速泵会在突然大脚油门时 给予引擎更多的燃料好维持正确的燃烧 以提供实时的加速性 阻风门在冷车启动时 会挡 住大部分的空气进入化油器 以提供较浓的油气 使引擎能正常启动 虽然化油器的成本低 可靠度高 而且维修 保养容易 但由于化油器几乎是以机械方式 供油 其供油精准度已无法应付严苛的环保法规 所以这几年市售的新型汽车 已经不再使用 化油器了 喷射供油喷射供油 近年来上市的车辆 几乎都是采用喷射供油系统 最主要的原因也是因为要因应日趋严苛 的环保法规 喷射供油系统从早期的机械式单点喷射一直演化至目前的电子式多点喷射 那么 何谓单点喷射及多点喷射呢 假设一个四缸的引擎 由单个喷油嘴至于进气歧管分支之前 油料由一处喷入后在随着进气分布到四个汽缸内 这是单点喷射 而喷油嘴置于四个汽缸之各 12 器缸的进气道者 因为每一汽缸各有一个喷油嘴 四缸引擎则有四个喷油嘴 这称为多点喷射 本单元将谈论目前广泛使用之多点喷射的原理 从燃油路径来看 首先燃油泵浦自油箱中将油料送至输油管中 输油管再将油料送至油轨 内 而油轨由调压阀来控制燃油压力 并且确保送至各缸的燃油压力皆能相同 另一方面 调 压阀也会借着泄压将过多的油料送至回油管而流回油箱中 而喷油嘴一端连接于油轨上 喷嘴 则为于各个器缸的进气道上 引擎 ECU 根据引擎运转状况会对喷油嘴下达喷油指令 喷油量是 由燃油压力及喷油嘴喷油时间所决定 燃油压力在油轨处已由调压阀所控制 而燃油调压阀之 压力是由歧管真空 引擎负荷 调整 所以 ECU 能控制的就是喷油时间 当引擎需要较多的燃 油时 喷油时间就会较长 反之则喷油时间较短 喷油嘴本身是一个常闭阀 常闭阀的意思是当没有输入控制讯号时 阀门一直处于关闭状 态 而常开阀则是当没有输入控制讯号时 阀门一直处于开启状态 由一个阀针上下运动来控 制阀的开闭 当 ECU 下达喷油指令时 其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈 产生磁场来 把阀针吸起 让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出 喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确 让引擎在任何状态下都能有正确的空 燃比 不仅让引擎保持运转顺畅 其废气也能合乎环保法规的规范 润滑系统润滑系统 燃料进入引擎燃烧后 将燃料的内能转换成 功 来使引擎运转 然而并不是所有的 功 都用来驱动引擎的运转 因为引擎中机件间的摩擦会消耗引擎产生的功 而将其转换为热能 为了降低磨差来保护引擎 必须有一润滑系统来润滑引擎 机油的功用机油的功用 没错 机油正是在引擎中扮演润滑的角色 机油除了能润滑引擎降低摩擦外 还有防止引 擎金属腐蚀 消除进入引擎中的灰尘及其它污染物 在活塞与汽缸壁间帮助燃烧室气蜜 为活 塞及轴成等零件冷却及消除引擎内不必要的产物 机油的循环机油的循环 引擎中大部分的机油都储存于油底壳中 机油的循环由随引擎转动之机油泵浦驱动 自油 底壳将机油吸出 经过机油滤清器滤掉杂质后 高压的机油从引擎的机油流道流至引擎各处 润滑或冷却各个机件 最后在流回油底壳中 引擎中会有极少量的机油进入燃烧室被燃烧 所以机油有少量的消耗是正常的 然而若过 量的机油由活塞与汽缸壁的间隙往上进入燃烧室称为 上机油 而机油由汽缸头之阀系间隙 向下流入燃烧室中则称为 下机油 二者都是所谓的 吃机油 引擎若是有吃机油的现象 13 当然机油会消耗很快 而且因为机油大量燃烧的关系 会自排气管排出淡青色的烟 此时必 须去保修场检查是 上机油 或 下机油 好对症下药 机油的选用机油的选用 机油依据其成分可分为全合成 半合成及矿物油 一般来说 全合成机油在引擎中随引擎 运转的衰退程度较低 而矿物油的衰退程度较高 但是若是车辆都能在原厂指定之换油里程 图 库 论坛 或时间内更换机油 就算使用矿物油 也不会对引擎造成任何伤害 机油除了有成分上的不同 也在 黏度指数 上有区别 黏度指数是指机油黏度随温度改 变的程度 目前最常使用的机油黏度分类是依照 SAE 号数分类 不同的号数对应不同的黏度范 围 号数越大代表黏度越大 SAE 编号后方加上 W 者指适用于寒冷气候的机油 其编号越小者 黏性越小 引擎在寒冷的冬天越容易启动 机油号数除了 SAE 50 例 或 SAE 10W 例 等单级机油外 还有如 10W 40 等之复级机 油 复级机油能同时满足高温与低温的使用需求 目前市面上常见的多为复级机油 复级机油 于 W 之前的号数越低 后方的号数越高者 表示该机油能适用的气候范围较大 以台湾的气候 状况 10W 40 已经能满足 若引擎长时间以高负荷 高转速运转者 则可选用黏度较高的机油 泵浦 发电机与压缩机泵浦 发电机与压缩机 所谓附件 就是在维持引擎基本运转所需之外的机件 而这些机见识由引擎附件皮带所驱 动 通常引擎附件包括 发电机 水泵浦 冷气压缩机及动力方向盘泵浦等 以下对这几项附 件作概略介绍 14 引擎是车辆主要的动力来源 因此压缩机 泵浦 发电机等都与引擎以皮带连结 利用引 擎运转的输出带动 提供冷却 润滑 空调 供电及转向辅助等功能 发电机 发电机 发电机利用引擎的运转为动力 将动能转换为电能 再将电量储存于电瓶中 以供车上所 有电器使用 发电机若损坏会失去充电能力 电瓶内的电量就会逐渐消耗到完全没电为止 所 以车子的电瓶若是经常没电 除了要检查电瓶外 也要检查发电机是否还正常 水泵浦 水泵浦 水泵浦提供引擎冷却水能正常循环所需的压力 严格来说不该算是附件 只是有些引擎利 用附件皮带来驱动水泵浦 水泵浦一旦失效 引擎则会失去冷却能力 此时若没有短时间内将 引擎熄火 常会使引擎因过热而严重受损 冷气压缩机 冷气压缩机 常有人认为车上的冷气压缩机是靠电力驱动 其实冷气压缩机动力是来自引擎的运转 并 由附件皮带所带动 当驾驶在车内按下冷气开关时 冷气压缩机上的离合器便会与被附件皮带 带动而旋转的惰轮接合 此时压缩机就会开始运作 所以当引擎不运转时压缩机是完全不会运 转的 然而一旦压缩机开始运转 是会耗损些许引擎动力的 当然油耗也会有些许的增加 15 动力方向盘泵浦 动力方向盘泵浦 配备动力方向盘的车 方向盘会变得比较轻盈 这是因为动力方向盘泵浦利用引擎的动力 产生油压来辅助方向机转向 所以动力方向盘也是在引擎发动时才有作用的 然而和冷气压 缩机一样 动力方向盘泵浦也是会消耗引擎动力并造成油耗的 附件皮带附件皮带 引擎的两端分别称为飞轮端与附件端 飞轮端连接变速箱 而附件端则是挂载引擎附件 所有附件安置于引擎附件端 是由一至二条皮带将所有附件连上曲轴 而附件皮带上都会有一 个张力器来调整皮带张力 如果张力过松 通常皮带在运转时会产生尖锐的声音 所以当有些 车子在起步时 会伴随着尖锐的声音 这都是皮带在作祟 附件皮带也是需要定期更换的 通常是在更换正时皮带时一并更换 若车辆在行驶中附件 皮带断裂 附件便会停止作动 而由附件皮带带动的水泵浦也会失去作用而损害引擎 所以有 些引擎会将水泵浦设计至以正时皮带或炼条带动 为的就是当附件皮带断裂时 随然失去冷气 及方向盘动力辅助 但引擎还能正常运转 以便将车开至保修场 引擎测试引擎测试 一款引擎要能量产并贩卖 除了需要历经常时间研发 设计外 还需要经过种种的测试 测试的目的主要是对设计的验证和功能的确认 引擎测试依测试设备可分为无点火测试 动力 计测试 无点火测试是在引擎不点火运转下作测试 主要针对个别零件或模块功能确认 无点 火测试通常是整个引擎测试的初期测试 动力计测试则有引擎动力计测试及底盘动力计测试 引擎动力计测试在整个引擎测试中占最大比重 无点火测试次之 底盘动力计测试则是整个引 擎测试的最后阶段 最主要是测试引擎与变速箱的匹配 及法规认证测试 引擎动力计引擎动力计 引擎动力计最主要适用来量测引擎的扭力 常用的引擎动力计有涡电流式与电动马达 它 们都是利用磁场产生制动力来承受引擎的负载 再精确的量测动力计所承受的力矩 扭力 引 擎动力计量测引擎在每一转速所输出的最大扭力 再由测得的扭力计算每一转速的功率 马力 就是车主手上的引擎性能曲线图了 然而不是只有测测引擎的性能而已 引擎动力计能测的 项目可多着呢 因为引擎动力计可于定转速订扭力或是定转速定油门的模式下操作 所以可以 将引擎的可用转速 负荷域 以格点的方式详细的量测所有引擎相关数据 例如进气负压 排气 背压 污染值 油耗值 容积效率 爆震情形 震动噪音等 并且也可利用引动力计作引擎醒 能调校及引擎耐久试验等 而在引擎动力计上的测试用引擎 会像针灸一样被差上一堆温度计 压力计 废气取样管等 为了就是要精准且巨细靡遗的获取引擎的各样信息 而发展出合用 且耐用的引擎 16 很多人对动力计的印象可能仅止于底盘动力计 也就是大家俗称的 马力机 然而要真 正发展一具引擎 绝大多数的测试及调校都必须利用引擎动力计而非底盘动力计 希望各位读 者在阅读本篇的介绍后 能对引擎测试及引擎动力计有概略的认识 引擎运转的灵魂引擎运转的灵魂 ECM ECM ECM Engine Control Module 引擎控制模块 就像引擎的灵魂一样 控制整个引擎的运转 要控制能引擎 就必须有许多感应器 Sensor 来接收并传递引擎运转信息 一具引擎通常 会有进气温度感知器 IAT Sensor 油门开度感知器 TPS Sensor 歧管压力感知器 MAP S ensor 水温感知器 ECT Sensor 曲轴角度感知器 Crank Sensor 爆震感知器 Knock S ensor 含氧感知器等 O2 Sensor 将引擎各种状态信息送至 ECU Engine Control Unit 作 运算 这些引擎运转信息经过运算后 会由 ECU 对各个致动器 Reactor 发出控制讯号来控制 致动器的作动 引擎上常见的致动器有怠速控制阀 IAC 喷油模块 点火模块 EGR 阀 VVT 控制器 活性碳罐 EEC 脱气阀等 或许各位读者会看得眼花撩乱 但是这么多的感知器及这 么多的致动器 其实最主要的就是要计算并控制引擎的最佳喷油量及点火时机 当然还有一些 控制是为了符合环保法规 如活性碳罐脱气阀 关于点火 怠速 正时 爆震及喷油等控制在各相关单元都已有介绍 本篇来谈谈和油耗 有关的 开回路控制 与 闭回路控制 在 控制学 中 所谓 开回路控制 是指控制器 按已写入的控制模式 单向地下指令给致动器作动 而 闭回路控制 则是在控制回路中加入 回馈讯号 以修正致动器的作动量 在喷油控制系统中 是由 ECU 依据当时引擎运转状况 将 该条件下所设定之喷油量指令传送至喷油嘴 在开回路控制下 ECU 送给喷油嘴的喷油指令不 会受回馈讯号的修正 在闭回路控制下 其喷油指令将受回馈讯号的修正 而回馈讯号的来源 是含氧感知器 含氧感知器会侦测废气中的含氧量 并把含氧量讯号送至 ECU ECU 会依据含氧 量及喷油量计算出实际空燃比 若是侦