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柴油引擎
各種柴油系統比較
直接噴射 vs 間接噴射
? 各種不同形式的柴油引擎除排氣量的不同
外,最大的差別在於其燃燒室及供油系統
設計。
? 柴油引擎依燃燒室設計不同,可分為直接
噴射 (DI) 式及間接噴射 (IDI) 式。
? 間接噴射又可分為預燃室型與渦流式型兩
大類。
直接噴射式
缺點:
? 對燃油之可燃性級數的要求較高。
? 需要較高的燃油噴射壓力。
? 使用之多孔型噴油嘴價格較高。
? 噴油嘴微小的衰退會大大影響引擎的性能。
? 因其氣流渦動較弱,空氣的使用率較差,不適合在高
轉速運作。
直接噴射引擎之缸頭燃燒室設計是平的,主燃燒室位於
活塞上端鍛造成之特殊的凹陷空間內,並經由處於凹洞
中央處之多孔型噴油嘴來達成迅速將燃油噴入之目的。
優點:
? 燃燒室構造簡單且表面積較小,熱損失和耗油率低。
? 缸頭構造簡單,受熱變形機會小。
? 引擎啟動容易且不需預熱塞。
? 燃燒室表面積的容積率小,冷卻損失亦小。
預燃室型間接噴射
預燃室位於主燃燒室上方,在燃燒行程前期,噴油
嘴將燃油噴入預燃室中產生局部燃燒,因而產生高
溫高壓氣體。隨此壓力,剩餘之燃油經噴油嘴之油
孔噴出並進入主燃燒室中,然後與渦動的空氣混合
來完全燃燒。預燃室型引擎,它的燃燒過程分兩階
段完成,差別是在燃油與空氣的混合係利用從預燃
室所噴出的氣流來完成。
優點
? 因燃油噴射壓力相對較低 (80~150bar) ,燃油系統故
障較率低且壽命較長。
? 對燃油可燃性級數要求較低。
? 操作上較寧靜且不易發生爆震。
? 空氣與燃油之混合狀況較佳。
缺點
▼缸頭構造複雜。
▼因預燃室的表面積容量大,所以冷卻損失亦較大。
▼引擎啟動困難且需預熱系統。
▼需較大啟動扭力,也就是需要高功率的啟動馬達。
▼耗油率較直接噴射式為高。
渦流型間接噴射
渦流式型在壓縮行程期間,空氣流入渦流室,
當燃油噴入時會產生強大的渦動效果,然後到
達燃燒室。燃油點燃是藉著噴入渦流室的燃油
,與空氣混合時產生強烈的循環而發生。在預
燃室型式中,燃油僅被局部點燃,但在渦論室
型式中,所有的燃油均被完全點燃。因此,渦
流室的容積佔全部整個燃燒室容積達 70~80%
以上。渦流室型式之燃燒特性介於直接噴射式
與預燃室型式之間。
優點
?燃油與空氣之混合狀況較佳,引擎轉速與平
?均有效壓力可提升。
?具更低的噴射壓力。
?因引擎的轉速範圍更廣,引擎運轉更平順。
缺點
▼缸頭構造複雜。
▼熱效率較直接噴射式低。
▼在低速時容易發生爆震。
▼在引擎啟動期間需要預熱塞。
柱塞式噴射泵浦系統 vs
共軌式噴射系統
柴油引擎的燃燒方式是將燃油噴入燃燒室中
,並於燃燒室中之空氣混合來產生自燃。因
此,為達最大性能與平穩操作之情況,必須
有適當的噴油量與噴油時間。同時,在噴入
燃油之時必須要讓燃油以霧化之形狀來噴出
以獲取平順的燃燒效果。
簡單的說,柴油引擎的供油系統必須在噴油
量、噴油時間及燃油霧化三方面有準確的控
制。
柱塞式噴射泵浦系統
柱塞式噴射泵浦系統為傳統柴油引擎所採用
之供油系統,因為其製造技術成熟成本低,目
前仍廣為中大型柴油引擎採用。
其作動方式是藉由供油泵浦將燃油自油箱吸至
噴射泵浦內,噴射泵浦內有一凸輪軸,凸輪軸
由引擎傳動。凸輪軸轉動使得凸輪依引擎旋轉
正時來壓動控制各缸噴油壓力的柱塞,以建立
燃油壓力,並將燃油藉高壓油管輸送至各缸噴
油嘴,並將燃油注入汽缸內,而噴油嘴的啟閉
是由引擎凸輪軸所控制。因為是由引擎運轉來
驅動噴射泵浦,所以燃油壓力會隨著引擎轉速
的不同而改變。
柱塞式噴射泵浦系統雖廣為柴油引擎採用,但
因為其噴射泵浦是以機械方式驅動,無法依據
引擎負荷狀況提供精確的供油量;並且由於噴
射泵浦至各缸的距離並不相同,使得輸送至各
缸的燃油壓力不盡相同。這樣的缺陷會降低引
擎運轉的精緻性,並增加噪音、排污及油耗。
共軌式噴射系統
資料來源 :http://classroom.u-car.com.tw/classroom-featuredetail.asp?cfsid=34
共軌式噴射系統是由高壓泵浦將燃油加壓
,並輸送至具有調壓閥之共用油軌中,再
由噴油嘴將油軌中的燃油注入汽缸中。
目前應用於小型車及商旅車的共軌直噴引
擎,是由引擎控制系統 (ECU) 來控制高
壓泵浦、調壓閥及噴油嘴等元件之運作,
使得燃油在極高的壓力下,能即時依當時
之引擎負載及轉速準確地調整噴油量,讓
引擎運轉順暢,並且運轉噪音及排污量都
較傳統柴油引擎小了許多。
噴油泵浦體積及重量也較柱塞式噴射泵
浦小,減輕不少引擎重量。
省油及降低油耗
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響應綠色運輸
? 車子緊急發動及加速的話,會耗費多餘的燃料。停等交通
標誌重新加速之際應緩慢的踩油門。假設 1 天減少緊急發
動,緊急加速 10 次的話,可省約 120cc 的汽油,一年約
可省 44 公升。
? 您需要較長時間停車時,請記得將引擎熄火。因為 10 分
鐘的怠速停止改成熄火可省 140cc 的汽油, 1 年則可省
51 公升。
? 保持合適胎壓可以增加 5% 的里程,記得定時檢查胎壓。
? 減少後車廂內物品的載重,因為小客車每增加 100 公斤
載重,耗油約增加 3%
? 市區行駛時速為 40-50km ,高速公路為 90km 時最省油
,因為高速行駛時速 90km 較 110km 省油 20% 。
? 大貨車及貨櫃曳引車加裝導風板,可省油 6% 以上。
? 小客車在涼爽天氣下(環境溫度 25 度),關閉冷氣,約
可省油 16% 以上。
資料來源 : 響應綠色運輸網站
http://greentransport.iot.gov.tw
省油九招
1. 非必要行李勿堆置車內,減少車內裝飾,以減少車輛負載。
2. 經常清潔或換新空氣濾清器。
3. 定期維護燃燒系統(化油器或燃油噴射器),經常清潔、定期更換
火星塞。
4. 按時換機油及機油濾清器,減少引擎內部摩擦。
5. 選用適當油料,否則易損害引擎,也增加耗油量。
6. 應將油箱蓋鎖緊,不要加太滿油,以免油料溢出。
7. 輪胎應保持適當胎壓,胎壓不足將較耗油;胎壓過高則會降低輪胎
抓地力,且易爆胎。
8. 引擎發動後至起步之間儘量縮短,最好不要超過三分鐘。
9. 經常注意引擎散熱系統,使引擎保持正常溫度,以免汽缸耗損。
省油駕駛方法
1. 盡量減少車輛不必要的負載,以降低引擎負荷,提高車輛燃油效率。
2. 輪胎壓力請保持在原廠建議範圍內,如此可降低磨擦阻力,減少不必要的輪
胎磨耗。
3. 加油時,應避免油料濺出。油箱蓋應鎖緊,如此可減少油料蒸發、耗損,
並保持油料清潔呢!
4. 冷車啟動後,避免於空檔加油門進行暖車,以緩步行駛即可加速達到引擎正
常工作溫度!
5. 起步應平穩加速,行駛途中請盡量保持等速。
6. 配合行車速度及載重,使用適當的檔位,以免引擎超過負荷。
7. 應與前方車輛保持安全距離,避免緊急煞車。轉彎要柔和、平穩;減速時,
應盡量利用引擎煞車;準備停車時,除特殊緊急狀況外,應提早減速,
不可突然煞車喔!
8. 在路途中,如果需要較長時間停車時,將引擎熄火,避免長時間怠速空轉。
9. 適當地使用車上空調系統可以節省能源喔!
10.車輛行駛前,請先確認手煞車已經釋放。
適當的保養
1. 定期清潔、調整或換新空氣濾清器。
2. 定期維護燃油系統(化油器、噴射泵、點火裝置
、……等),並隨時注意清潔或換新,以提高燃
燒效率喔!
3. 經常檢查冷卻系統節溫器,使其保持正常溫度。
4. 選用適當黏度的潤滑油,以減少引擎內部磨擦。
5. 選用適當的燃料油,否則極易造成機件損壞,也
耗油料呢!
6. 注意排氣管是否堵塞,而使馬力降低。
7. 煞車系統請依原廠規格調整,如此可減少煞車來
令片磨耗,並降低行車阻力喔!
貼心叮嚀 ( 根據研究 )
1. 負載影響:汽油小客車每增加100公斤負載,大約會降低其燃油效
率1%~5%!
2. 冷氣影響:駕駛汽油小客車時,使用空調系統與否,會對其車輛燃油
效率造成最高20%的影響!
3. 車速影響:汽油小客車在市區,以定速每小時40~50公里,以及
在高速公路,以定速每小時80~90公里行駛,是最省油的喔!
4. 車身顏色影響:淺色系車輛的冷氣負荷,與深色系車輛比起來,是比
較小的呢(在高溫曝曬的情況下,不同顏色的小客車,其車身表面溫
度差異最高可達到20度)!
5. 輪胎壓力影響:汽油小客車如果一直維持原廠建議的輪胎壓力,就可
以避免燃油效率降低最多達3%喔!
6. 排氣量影響:排氣量較小的車型,其燃油效率會高於排氣量較大的車
型呢!
7. 風阻係數影響:貨車加裝導風板可降低風阻係數至少20%,相當於
將車輛的燃油效率提升至少6%喔!

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