写在前头：我知道我就算慢慢很详细的讲过程也还是有人看不懂，好多人想直接看结论，所以我把结论总结一遍，大字写在文章最后。

电喷发动机模型

我前一篇文章讨论了涡轮和自吸两种进气方式，今天该说说和进气配合而且也是发动机必不可少的喷油系统。俗话说发动机吸多少气喷多少油，这只是个笼统的概念，由于总体的油气比例也就是空燃比是14.9这样一个纯理论的准确数值，而现实中由于各种原因发动机会调浓空燃比来增加发动机功率，或者稀薄空燃比来让汽油燃烧的更完全。而实现这一切的方法或者说是执行者，也就是发动机喷油系统了。

发动机喷油系统古往今来发展这么多年，主体分为两种喷油方式，过去老一辈老司机那会基本都是化油器，比如过去国1的老车基本全是化油器的老车，而现在几乎所有的汽油车都是电子燃油喷射系统了，也就是咱们口中所说的电喷。

化油器其实和用吸管喝饮料挺像的

化油器是怎么工作的呢？其实化油器就跟咱们平常喝盒装的饮料差不多，你用吸管把饮料从盒子里吸出来，那发动机就通过进气管进气的时候产生的真空度把汽油从化油器里吸出来，再简单点说就是进气管从化油器里把汽油吸出来给发动机烧。

化油器原理挺简单，可用起来就不是这么好用了。大家都有用吸管喝饮料的经验吧？你喝到一半的时候，吸管角度不对是不是吸不到饮料啊？化油器也这样！你有时候吸管插到底嘬到底上的防水膜上了就吸不动了对不？化油器也这样！你用吸管吸酸奶这种低温下比较粘稠的饮料的时候是不是经常吸的挺费劲的啊？化油器也这样！所以你用吸管的时候有什么不好使的，化油器比你这毛病还多呢！过去开化油器老车的老司机冬天讲究热车不是没有原因的，其实就是因为化油器不好用。所以化油器总有老多的毛病跟不上时代的发展，于是咱们的主角电喷就出现了。

另一个电喷示意图

过去化油器时候把被动汽油吸出来的方法不好使，那咱们就现在就主动把汽油喷出来，不就好了么？

工程师摆张苦脸说了：“不好！累！麻烦！”

过去化油器时代，一个化油器解决所有，现在电喷时代可不是了。现在电喷最起码的得有行车电脑，前空气流量传感器，进气温度传感器，后氧传感器等等噼里啪啦好几个传感器，而且有几个气缸就至少得有几个喷油嘴（现在都多点电喷了，没有单点电喷了），更有甚者像丰田D-4S双喷射这样的缸内直喷加歧管喷射的，一个气缸还得弄俩喷油嘴，工程师为了把这点东西都装发动机上，简直费老大劲了。但装这么多东西确实有很大好处，这个好处叫闭环控制。

电喷发动机闭环控制

现代电喷系统我不讲机械结构和具体控制过程了，真心太难了，我就简单讲讲工作过程就行了。就像我图中画的这样，一切的起始在于行车电脑，行车电脑作为总控制端控制喷油系统给发动机喷油，而发动机上边的进气端有空气流量传感器，排气端有后氧传感器。空气流量传感器和后氧传感器又要根据发动机的进气排气状况告诉行车电脑该怎样控制喷油系统。这样整体就形成了两个个封闭的圈，每个圈是一个闭环控制。这样行车电脑就可以根据传感器采集的进气量数据和排气侧发动机燃烧情况的数据，算出来一个最精确的喷油量来控制喷油系统，极大的提高了燃油经济性和发动机功率。而且过去化油器里的汽油是呈液态被吸出来的，所以和空气混合的并不是非常的均匀，各个进气管的长度又不一样，没准进哪个气缸里的汽油就多，进其他的就少。所以化油器时代的机器普遍油气混合比例不准确，不仅功率和热效率低下，排放也非常的不好。而现代电喷系统都是把汽油呈雾状高压喷出来，与空气混合的更好，燃烧效率更好的同时，排放也更好。

空燃比示意图

还记得老夫上一篇文章提到的空燃比么？各个比例的空燃比有什么样的效果都是工程师测算出来的（不同品质的燃油和不同的发动机这个图的数值都不一样，我这只是个示意图，数值只是大概的），实际上电喷最主要的作用之一就是来主动控制空燃比和油气混合。当你车在路上跑的时候，肯定是各种工况都有，比如说最平常的起步和加速，这时候你发动机得输出比较大的功率对么？那这时候你踩油门让进气这边进气量加大，如上图所示，这边空气流量传感器告诉你进气加大了，那行车电脑这边知道你还要加速，那就得计算出这么大空气量要多喷点汽油。就像图中黄线所画，让空燃比浓一点，释放出更大的功率。

我说空燃比的时候，指的就是总体的平均油气浓度，因为汽油经常和空气混合不均匀，所以我简单说油气浓度的时候，说的是局部的油气浓度，我提前先说明一下。

而当汽车平稳前进的时候汽油燃烧的比较完全才能有比较好的经济性，所以像蓝色线条所画，行车电脑根据后氧传感器数据，调整出一个比较高的空燃比来提高燃油经济性。

光调整空燃比还仅仅是电喷的一小部分。还有各种断油控制、加浓修正等等，我一条一条慢慢讲。

你总有刹车的时候对吧？开车不是一辈子踩油门

你汽车跑起来的时候，总有不踩油门的时候对吧？车辆驾驶中经常需要收油，或者踩刹车对吧？这时候发动机不需要喷油来提高转速或者维持转速了，行车电脑就会控制喷油系统停止喷油，让发动机只吸气不喷油。而过去化油器的老车由于汽油是通过发动机进气吸出来的，所以只要发动机转着，就一直在吸油燃烧。所以过去老化油器的车挂空挡滑行可以降低发动机转速，让发动机呈怠速状态会更省油。而现代电喷发动机由于可以断油控制，带档滑行的时候发动机由变速箱带动维持转速而不用喷油，所以电喷发动机带档滑行更省油。

老化油器车需要热车

前边讲了发动机跑起来之后的工况，翻回头来再讲讲发动机的启动，为什么我把启动放到后边说呢？因为我要利用前边的东西给你解释后边发动机冷启动的时候的各种现象。事实上，在发动起机动的时候，电喷发动机和化油器一样是开环控制，也就是说在发动机刚启动的时候，发动机的空气流量传感器和后氧传感器是不起作用的，行车电脑是按照工程师设定好的喷油量来喷油，而化油器是一如既往的通过进气来吸油。这时候问题就来了，由于刚启动的时候发动机温度比较低，尤其是冬天发动机里的机油和汽油都不是很活跃，老化油器的发动机又是湿式油底壳，也就是主要靠发动机曲轴在油底壳里搅动，把机油飞溅起来给发动机润滑，所以一时半会不会有很好的润滑效果，需要时间把机油涂满发动机。汽油温度低不活跃，化油器的老车就很难掌控好合适的空燃比，这时候你如果直接大脚油门就开车很可能直接就熄火了。所以说来说去老化油器的车是必须要热车的，等发动机机油涂满发动机，进气温度上来掌控好油气浓度才能正常行驶。

而电喷发动机就不是这样了，工程师设定好启动时候的浓度，不管汽油温度怎样，喷油量都几乎是固定的，这样就能保证有肯定能让发动机启动的空燃比来保证油气浓度，而且现代电喷发动机都是干式油底壳，也就是油底壳里没多少油，主要靠机油泵把机油喷涂到发动机各部位上来进行润滑，你发动机打着火基本每分钟1000多转的转速，曲轴没转几圈机油就涂匀了。所以现代的电喷发动机根本不用怎么热车，你打着火然后系好安全带，左右看看反光镜观察一下车周围的情况，把车里音乐打开，把这些基础的都做完，然后走你的就行了。

刚打着火的时候，空气流量传感器和后氧传感器是不起作用的

这时候有人就问了，你说的这么好，为什么那现在电喷发动机还是需要等好长一会怠速才能从1000多转下降到800转？有两个原因，首先是你发动机的后氧传感器（我红色画的部分）需要温度上来，大约达到350度左右的时候，后氧传感器就可以正常工作了（实际上由于发动机尾气温度挺高的，350度很快就上来了）。第二个原因是因为空气流量传感器在发动机刚启动的时候是不准确的。因为空气流量传感器是以20度气温为标准气温，然后通过进气温度传感器感应的温度来做进气温度修正。在气温比较低的时候，进气温度传感器也不准，而且让空气流量传感器做比较大的低温误差修正就更不可能准了。

这时候需要冷却液温度传感器来代替空气流量传感器工作

由于冬天汽油也不活跃，这时候汽油和空气混合情况并不好，那光靠工程师怎么设计好的喷油量来保证发动机能运转，让发动机的喷油系统完全处于开环控制状态怎么行？喷浓点油肯定能点着发动机，那排放和经济性怎么办？这时候工程师就设计让行车电脑从发动机冷却液（咱们平常口中的防冻液）那采取温度信息，因为冷却液的温度肯定和外界温度是一致的，肯定能采集到正确的温度信息来修正发动机暖机时候需要的喷油量。这样虽然行车电脑虽然并不是直接根据进气量来计算喷油量，但好歹也算是有计算依据，不至于没头苍蝇瞎喷油，所以也算的上是半拉闭环控制吧！

所以前边所说的1000多转怠速主要是因为冷机的时候发动机并不能很好的完成正常的闭环控制，所以必须通过温度采集而计算出来的喷油加浓修正来保证发动机正常运转，由于你油喷的比实际需要的多，可不是比正常的怠速转速高么。当然发动机转速稍高还能顺带把发动机冷却液的温度提升起来。

节温器大小循环

这时候你又问了，那我用不用等发动机把冷却液的温度提升起来再走车？我告诉你不用，因为你的电喷发动机已经有了良好的润滑和足够让发动机运转并且经过加浓修正的喷油量，足够让你的发动机正常运转了，顶多稍微费点油。你原地怠速暖机只能是更费油，你的汽油都用来暖机了根本没用来跑车。而且现在的电喷发动机都有比较好的节温器了，不管是带旁通阀的节温器还是不带旁通阀的节温器，可以让发动机冷却液实现大小循环。

大循环就是冷却液经过前边的水箱，扩大与空气的接触面积来达到比较好的散热效果。而小循环就是不经过水箱，从水箱后边一根管子还回去继续散热，减少与空气的接触面积，让冷却液尽快达到正常的温度。所以现在的电喷发动机冷却液温度上来也很快，只要你正常走车，有个10来分钟冷却液温度就正常了。所以现在的电喷发动机你根本就不用热车，打着火看看情况就正常走车就行了，前期只是注意尽量别大脚油门，因为毕竟空燃比还不太精确，油气混合的还不好，燃烧不好排放不好还费油。

前边这些我讲的其实还是电喷发动机特别浅显的皮毛，其实电喷发动机的控制特别的复杂，也特别的精确，所以我只能泛泛给大家讲讲大约怎么回事。（这篇有点地方讲得科学上也不严谨，但为了理解只能这么讲了。）刚才讲了半天电喷，我回来还得给化油器正正名，虽然化油器在好多方面都不如电喷性能好，但在可靠性和修理难度上化油器很占优势，化油器的许多老车现在年龄都超过20岁了，比如著名车评人陈震老师的老LC80是92年的车和我一样岁数，现在还跑的好好的。而且老化油器发动机还有个很大优点，只要你会修，基本上这车出点小毛病还可以继续坚持跑，虽然出毛病之后可能油耗高排放差，但你折腾折腾这车还能跑。比如我姥爷当年就是修车老手，不敢说完全把化油器老车修好，但让他能打着火能跑是没问题的，当年我姥爷专修老吉普212在我老家一代都出名了。

顶置直喷

前边讲完了大约电喷是怎么工作的，我就可以来讲讲电喷的一个进阶版本，缸内直喷。大家首先要搞清楚，缸内直喷其实是电子控制喷射（电喷）的其中一种，直喷并不是比电喷高级，这两个是相互平行的。咱们平常口中的所谓电喷其实应该叫做进气歧管喷射，也就是说喷油嘴是装在进气歧管里的。而缸内直喷顾名思义就是喷油嘴是直接装在气缸里的，我上边这图就是顶置直喷，也就是喷油嘴是直接插在汽缸盖上，比较靠近火花塞。而直喷其实还有一种布置方式。

还有一种侧置喷油嘴的直喷

第二种这样喷油嘴插在汽缸壁上，并且和进气门离的很近。我告诉你确实第一种直喷布置方式在设计难度上要比第二种要高，但不代表第一种直喷布置方式比第二种好。

这两种直喷的方式其实各有千秋，前者离火花塞非常近，所以可以在火花塞附近形成比较浓的油气混合比例，比如说它可以在发动机进气的行程里喷很少的油，让气缸里的油气很稀薄，然后在火花塞临近打火的时候猛喷一下油，在火花塞附近形成比较浓的油气，方便火花塞点火。其实这样做的总体喷油量比正常喷油要少，总体空燃比也比较高，通常能超过17，其实这也就是所谓的分层燃烧。当然我这样说的很泛泛，具体效果还是决定于发动机整体水平和油品水平。

第二种插在汽缸壁上的直喷方式离进气门更近，这样就可以利用进气门进气时候的气流让汽油和空气混合的更均匀，从而提升燃烧效果。所以说这两种喷油嘴的布置都有各自的优点，工程师设计发动机的时候会根据实际需要来设计喷油嘴的位置，并不是谁到底比谁强多少。最终决定发动机性能的是发动机整体水平，而不仅仅是一个喷油嘴位置能代表的。所以厂家宣传他的直喷发动机多牛多牛那基本都是宣传的噱头，我的随便从书上给你找个高大上的名词就能忽悠你没问题。

黄色的汽油标号，蓝色的是国标，红色的是一样的标准

讲喷油系统，顺带讲一下汽油吧！汽油有四大属性，分别是抗爆性、蒸发性、氧化安定性和清洁性。其中蒸发性和氧化安定性和咱们平常人没什么关系，但抗爆性和清洁性大家都比较关注。所以我必须要强调咱们平常说的汽油标号也就是辛烷值，单纯指的只是汽油的抗爆性，和清洁性是两码事。如我上图所说，中国的90/93/97号汽油单纯只是辛烷值不一样（黄色圈出来的部分），而清洁程度（红色圈里的数值都是一样的）是都是一个国标出来的（国标也都是相同的）。而92和95号汽油都是国五标准，除了辛烷值不一样之外，清洁度也是一个国标出来的。所以大家一定要注意抗爆性和清洁性是两个平行的属性，汽油标号仅仅代表辛烷值和抗爆性，和清洁性没关系。

另外过去化油器的老车由于没有可变正时，可变点火角什么之类的东西，所以用什么规格的汽油仅仅和压缩比有关。现在电喷时代可不是啦！由于现在控制技术的成长和发动机技术的日益先进，发动机用什么汽油标号和压缩比的关系并不是那么大了。比如带阿特金森循环的发动机压缩比能到13或者14照样也可以用92号油，有的暴力涡轮机不到10的压缩比也必须要用95甚至98号汽油。

至于到底是92号汽油和95号汽油到底谁耐烧谁动力好，这个不是一概而论的，不同的发动机烧这两种标号的汽油可能会有截然相反的表现。这个其实和发动机的设计有关系，比如说一台发动机标称是11的压缩比使用92号汽油，但其实它的发动机硬件实力和控制程序其实可以把11的压缩比硬生生提到11.5，然后使用95号汽油可以爆发出更大的动力。但也许这台发动机标称11的压缩比，使用92号汽油就已经基本上是极限了，那你用95号汽油的时候由于95辛烷值更高，燃烧速度比92号汽油更慢而产生了滞染现象，反而损伤你的发动机还增加油耗降低动力。而你无法界定你的发动机到底是不是有兼容高标号汽油的能力，所以厂家标称该用什么规格的汽油就用什么规格的汽油就行了，盲目使用高标号汽油不一定会对你的发动机有好处。但你使用高标号的汽油时候感觉发动机声音变小了这个确实是真的，因为高标号的汽油燃烧更慢，所以也就更柔和，但这不代表对你的发动机有好的效果。

反过来，其实所有使用高标号汽油的发动机反倒都有兼容低标号汽油的能力，因为发动机都有爆震传感器，会根据燃油品质来改变点火提前角，降低动力输出来保护发动机，但这样并不是长久之计，长时间使用低标号汽油肯定会损伤发动机，所以该用高标号汽油的发动机也尽可能的要用高标号的汽油，我说你可以用低标号的汽油是为了让你打短用的，千万别该加95油的车你老加92的。当然某些单位开神车的司机利用发动机容易坏的特点，加92汽油猛干，然后利用修车费从中获利的小人除外。

另外我个人认为如果能加92的就加92的，92号汽油燃烧速度更快，同等条件下可以让发动机更接近等容加热循环（我讲自吸和涡轮怼排量税那篇文章里讲过），最起码我的13款天籁2.0是用92的汽油更合适，其他车我不做结论。

结尾放结论写给嫌弃字多懒得看文章的人：

1. 化油器老车需要热车，现在的电喷机子不用。

2. 化油器老车空挡滑行省油，电喷机带档滑行省油。

3. 化油器不全是缺点，好的化油器发动机耐用性和可靠性都非常好。

4.直喷是电喷的其中一种

5. 92和95号汽油清洁度一样，该用什么标号用什么标号，盲目用高标号和低标号的汽油都不会有好效果。

PS：今天这篇文章就写到这里，以后想起什么来再继续写。我现在写文章，感觉没怎么写就又6000字了，再多写我怕又臭又长，大家看不下去，然后最后结尾放上总结的结论。

另外发动机其实真的特别的复杂，我只能简单讲一讲皮毛，但我会继续好好学习，争取写出更好的文章。另外从明天我开始筹备讲麦佛逊悬挂的知识和搜集所以翼虎和昂科威断轴的资料，讲一讲我为什么特别反感这两个车。

The end