關於供油量/空燃比(AFR)兩三事

最近在思索一件事情，假設，不同的節流閥、噴嘴，但相同的引擎負載/轉速下，供油量根據相同的空燃比作為設置依據，那麼，最終的差異會是什麼?

比方某節流閥A，口徑38，搭配某kpa數值的噴嘴，又有另外某節流閥B，口徑50，搭配某kpa數值的噴嘴，這兩個節流閥的口徑、噴嘴都不一樣，但都設置一樣的空燃比，比方油門開度5～40，引擎轉速3000～5000轉，空燃比都根據 13.4 作為供油依據，那麼，在這個開度/轉速下，它們最終所提供的供油量，在給予引擎在性能的輸出上會不會完全相同?

因為我有在玩 PCV 的 autotune，它可以讓 map 調節至給定的AFR(其實化油車裝上空燃比計也能這樣調，只是是手動調整)，這讓我不禁思索，既然我都能通過依據空燃比來設置供油量，那麼，改上不同的節流閥、噴嘴，會有差異嗎?

我的思路是這樣，相同的 ECU，有一個原始的 map，
1. 節流閥A/噴嘴，在特定轉速下，若要達到13.4空燃比，油圖需要加23
2. 節流閥B/噴嘴，在特定轉速下，若要達到13.4空燃比，油圖需要減16

這樣看，最終的結果不是一樣嗎? 盡管這兩個節流閥、噴嘴都不一樣，但為了達到 AFR 13.4，節流閥A需要+23，節流閥B需要-16，那麼就性能來說，這兩組改裝的結果是完全一樣的? 因為我都設在 13.4啊。

我感覺這是一個更深入的內燃機相關學問，不曉得有沒有先進有過類似的研究或嘗試呢?

我猜的...
用以前化油器時代類比的話
差異應該在瞬時油門反應上

簡單一點 兩台車 馬力測試機 跑下去 才是結果

比例一樣但是量不一樣....

hx135cb750 發表於 2019-7-17 17:38
我猜的...
用以前化油器時代類比的話
差異應該在瞬時油門反應上

嗯，這點我也有想過，畢竟一開始因口徑、噴嘴不同，所以給量的效率就不一樣了

Rock 發表於 2019-7-17 20:21
比例一樣但是量不一樣....

嗯，這也是令我好奇的另一件事情，比例一樣、量不一樣，好比一公升1:5的鹽水，和100公克1:5的鹽水，同樣的是1:5，但數量不同。

不過問題來了，AFR都是經過燃燒後，從O2返回的資訊，也就是，倘若量不一樣，但比例一樣，燃燒的效率肯定不盡相同吧? 也就是，過量給油或過少給油，都能正確的從O2返回13.4的空燃比嗎?

如果引擎硬體規格、噴油嘴流量和汽油壓力...都一樣
只更換節流閥大小實際改變的就是進入汽缸氣體的流量及流速


過大或過小都不是好事!google一下吧蠻多討論這類問題的網站

機車噴射系統多採用的是map岐管壓力感知器! 偵測岐管的壓力速度密度式...的

下面我大概說一下噴射系統是怎麼運作的

理想氣體方程式PV=nRT是速度密度式噴射系統會用到的重要公式
(P壓力 V容積 n莫耳數 R氣體常數 T絕對溫度)

PV=nRT會套入莫耳數關係式 n = Mass / Molar Mass

最後方程式變成這樣 Mass = PV/RT*MMair，然後以MS為例岐管壓力會乘上容積效率VE在套到P壓力裡面

P=VE*MAP怎麼來的?理論上進汽門開啟時 岐管壓力 = 汽缸內壓力，可是實際上會因為前一次燃燒流回的氣體...的


所以需要乘上容積效率來得到真正汽缸內的壓力，全取代ECU調整的大多都是容積效率

最後得到的數值就是進入汽缸的氣體質量，最後再依照噴油嘴特性、目標空燃比和一些補償就可以得到最終的噴油時間!
(補償有針對噴油嘴電壓特性的、加減速燃油修正因為岐管壓力取樣時間的關係...)

講了這麼多!就是為了說接下來的東西

如果你用的ECU可以記錄LOG然後參數裡面有Air Mass Flow，那你就可以看看甚麼配置可以吸入更多的氣體質量這樣
(前提是實際AFR跟目標要一樣...的)

如果沒有也可以從噴油時間去反推...的!前提是所有的補償你都要知道多少

再比對馬力機得到的數據，你就可以更科學的知道你所做的改裝是否有效果了!

最後給你個建議!如果真的想了解這方面的知識!還是多爬爬國外的一些論壇，台灣這方面蠻封閉的很少會教人

wyes501 發表於 2019-7-20 09:30
如果引擎硬體規格、噴油嘴流量和汽油壓力...都一樣
只更換節流閥大小實際改變的就是進入汽缸氣體的流量及 ...

大大說的可真是詳細啊，看來我比噴射想得太簡單了，就想說怎麼只依據一個空燃比，事情一定沒那簡單的，剛剛研究了一下我的PCV，我找不到有輸出log的功能，可能這款沒辦法，這款有不少功能是倚賴模組化的外掛去增加，比方檔位map、快排、autotune之類的，不過是有內建點火角度加減的表格，感覺上如果要能像大大說的，可以詳細精確到控制每個細節的話，可能需要尋找更高級的全取代ECU。

但那種東西可能就不是隨便能用的，之前有爬到一款ECU，整組做得很周詳，看起來就像車隊等級的東西

http://dealers.linkecu.com/Products

http://dealers.linkecu.com/G4PlusThunder

這款的功能就超多的了，連二行程都能用，但就是不太明白那類ECU到底要如何去控制一台車，身邊也沒人玩噴射玩到這麼深，頂多市面上常見的現成ECU或外掛裝一裝、PC或平板連一下，這樣就已經贏很多人了，要再深入就很難了。

最終就是看你的汽缸容積，其他的都只是互相配合!
所以就是差在高轉時有哪一樣跟不上，比如噴嘴，或是節流閥，或是排氣!
沒有到達極限時你的
1. 節流閥A/噴嘴，在特定轉速下，若要達到13.4空燃比，油圖需要加23
2. 節流閥B/噴嘴，在特定轉速下，若要達到13.4空燃比，油圖需要減16
都是一樣的

空燃"比"就是一個比例值，不同的節流閥口徑的進氣量一定不一樣。

假設A節流閥進氣量小，噴油量也會小去維持一定的空燃比。

進氣量大噴油量自然就會加大，來去維持一樣的空燃比。

狹隘的說，如果引擎換節流閥能吸入更多混合油氣(空燃比13.4)，相對的動力也會增加，畢竟吸入的混合油氣越多，燃燒的能量就越強。