柴油共軌系統原理及引擎管理系統原理 & 黑煙問題
我想現今柴油系統在台灣已經越來越多車主能夠接受
但是台灣還是多數的車主及廠商對於柴油引擎一知半解
為了節省一些篇幅讓大家更方便的瞭解柴油系統
這有一篇還不錯的中文篇幅介紹柴油共軌引擎系統
相信大家仔細看完下行之網頁連結後應該能對柴油共軌引擎系統有些概念
http://www.maruboshi.com.tw/news_01.htm#A_2
不知大家看完上篇基本的中文說明後應該多少對於柴油系統有初步的瞭解
不過中文文章討論柴油系統還是缺少太多
如要深入瞭解還是去找一些英文或德文的技術文件吧
再來就是再深入一點的概念只要對於柴油共軌及引擎管理系統的概念
但這部份是英文篇幅,英文程度尚佳者就自己閱讀原文順便練習語文能力
如果對閱讀英文上有點障礙者
也可以使用"古狗大神"的翻譯系統協助相信多少能夠看得懂
如果不知"古狗翻譯大神"在那的觀眾請看使用下面的網址
http://translate.google.com.tw/?hl=zh-TW&tab=wT#en|zh-TW|
當然翻譯系統不是100%的完整
此時身邊一些英文程度不錯好朋友就能幫得上忙了
不太懂的可以請朋友協助相信這是出外交朋友的好處之一
OK,回歸技術文件分享部份下面兩個英文篇幅的連結
如果花時間讀完者,相信對於柴油系統的瞭解會更精進
以下就是連結部份
http://autospeed.com.au/cms/title_Common-Rail-Diesel-Engine-Management-Part-1/A_108104/article.html
http://autospeed.com.au/cms/title_Common-Rail-Diesel-Engine-Management-Part-2/A_108105/article.html
不知大家看完後對於柴油共軌系統是否更加的瞭解??
如果對大家有幫助相信這篇最主要的價值就在此
以上是技術資訊分享
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上述的技術分享一部份是為了解釋一些熱心的車友提出的問題回覆的暖身
這段期間應該說有一段不短的時間
一直持續有車友對於柴油產生黑煙的問題非常的有興趣進而一直提問
所以在稍做Q&A的園地
1. 柴油車冒黑煙是否是正常的?
ANS: 柴油車會冒少量的黑煙100%是正常的,但在EURO 4甚至最新的EURO 5的柴油引擎環保法規下,大多必須加上排氣微粒過濾器(DPF or CDPF...),因此有些柴油車不見得看得到黑煙
2. 柴油車產生黑煙是為了保護引擎?降低黑煙就是對引擎損傷?
ANS: 這部份如果成立的話那就實在可笑.
目前全球柴油引擎製造廠商,無一不以降低黑煙為訴求,為何全球都要這樣做,肯定是有一定的原因的.
如果說黑煙較高就是對引擎保護較好時,那新一代的柴油車款及較晚出廠的柴油車肯定均比上一代及早期黑煙程度更低.
那不就表示這些新的技術新的引擎就是不顧引擎的壽命?那這些引擎技術開發廠商就不必均走向如何把黑煙降低的研發上了
P.S.柴油車為何在全球越賣越好消費者接受度也越來越高主要的原因就在於逐漸解決smell(臭味) & noisy(吵雜) and dirty(骯髒)也就是黑煙的這幾種問題.
這才是柴油車越賣越好接受度越來越高的主因
3. 柴油車的黑煙是如何產生的?
ANS: 柴油車在怠速時是不會產生黑煙,甚至輕油門行駛時也不太會產生黑煙.
而黑煙的產生幾乎都是瞬間大踩油門後會產生一股黑煙,再來就算持續大腳也不會有黑煙(難道持續大腳反到沒黑煙時不會更傷車嗎??).
因此柴油引擎產生黑煙是因為瞬間燃燒不完全才會產生燃燒不完全的微粒，碳氫化合物和一氧化碳。
多數黑煙的產生是在於油門瞬間開度較大時,及引擎負載(Loading)較大時,例如:上坡加速及急加速時
4. 柴油車黑煙較低是因為空燃比(AFR)過稀?過稀的空燃比會產生較高的溫度而傷害引擎?
ANS: 柴油引擎本就是稀燃燒為原理的引擎,或這樣說是因為大家多數只懂汽油引擎
又喜歡把汽油引擎的原理硬套到柴油引擎上使用,這時就會產生牛頭不對馬嘴,或是張冠李帶戴的問題
其實柴油引擎與汽油引擎上真的有許多不同的原理,甚至是相反的原理,有些真的不能相提並論.
汽油車只要空燃比(air/fuel ratios)超過14.7:1以上就開始處於稀薄燃燒而的確引擎溫度是會快速攀升
但這部份的原理其實新一代的汽油缸內直噴引擎就已經改變了例如VAG的缸內直噴引擎空燃比高於14.7是正常的.
回到柴油車上來說柴油共軌引擎在怠速時空燃比AFR值可高達150:1甚至是200:1以上,若拿汽油車的理論來套用那柴油車處理怠速及慢運轉時引擎就直接高熱融解了
而柴油引擎的全負載下的空燃比大多是在17:1~40:1(甚至45:1)的範圍內,這對汽油引擎來說依然稀薄燃燒的天文數字
而較低的空燃比也就是17:1左右就是產生一些黑煙及不完全燃燒的現象區段
若是空燃比更低於17:1時那就會看到一條黑龍的出現
而黑龍的出現主要是因為油氣混合時機及刻意為了動力把油壓提高及太快速的注入燃油及大幅提高共軌壓力造成的結果
只要控制噴油及油氣混合出的效果得當即不會產生太大的黑煙
5. 柴油引擎稀薄燃燒下是不是容易造成渦輪過熱而融解損壞?
ANS: 柴油是燃點高而燃燒產生的溫度低.這點剛好又與汽油相反
柴油燃燒後的溫度頂多最高達900度.(900度為超高壓油軌經噴油嘴噴射後的瞬間溫度而與空氣燃燒溫度時遠低於這溫度)
以FORD TDCI來說平常巡航時(小跑維持120~150KM左右)排溫(反推缸內加50~100度)也只不過在200~250度左右頂多300度.
而要持續的大踩油門溫度才會攀升至500~550度,而幾乎沒看過超過600度的現象.
這是在快兩年前開始某台TDCI BIG Turbo車上4000轉時持壓依然可達2.xbar車上實測很久的結果.
自己去想像渦輪會不會因此融壞吧!!
沒計算好引擎翻轉角度之大加上空氣增壓造成管路位移上而把一顆TURBO直接瞬間變成兩顆到是較有可能!!
6. 柴油車是不是一定動力的增加的過程中就一定會產生較大的黑煙?
ANS: 原理上直接的快速的把油灌下就會產生黑煙及較快的產生出動力,但精準的控油就能讓黑煙有效的控制及產生出一定動力.
產生較大的黑煙不但後車的觀感不好,甚至有被舉報的問題.有DPF or CDPF的車雖然不容易直接看到黑煙,但堵塞率自然就大幅上升.
7. 怎樣才能降低黑煙?
ANS: 現在多數的柴油車原廠均在做這事,而方式主要為
A. ECU運算速度的提升讓Fuel能更精準的控制進而降低黑煙,因此這兩年新推出的柴油車均換上新一代運算速度更快速的ECU
例如使用英菲凌Tricore處理器的BOSCH EDC17系列,及西門子也使用Tricore處理器的柴油ECU及DELPHI DCM3.4 & 3.5系列的ECU
均藉由更快的運算速度來做更有效的控制而讓黑煙及有毒廢氣減少,而動力反到並未下降甚至比上一代更為提升
B. 加上排氣微粒過濾器(DPF or CDPF...)裝置,把黑煙(碳)及微粒攔阻後,利用溫度的提高時二次燃燒再生.
C. 燃油系統中加入尿素這些的物質幫助燃燒及配合排氣微粒過濾器(DPF or CDPF...)裝置
8. 改ECU晶片程式是不是就一定要產生大量的黑煙?
ANS: 其實改ECU晶片也可以有效的控制黑煙程度在一定的範圍內.
所有柴油ECU電腦內均有一個控制項目叫SMOKE CONTROL及SMOKE LIMITAION的MAP存在.
以FORD目前在台灣的柴油車款來說ECU內均有這些控制的項目存在.
只要在SMOKE CONTROL & SMOKE LIMITAION或是Closed Loop Oxygen Control控制得當自然黑煙就能控制在一定的範圍
但這部份說比做容易及要花很多的時間做有效的精準控制,因為只要動到這部份不是只是很單純的設定這些就好,必須是全盤及全面性的配合
要達到或許只是要更多的時間研究及測試罷了,但我相信只要有心就能做得到,但要做與不做也不是我該決定的事
若怕搞壞的話放心啦~光在台灣有110隻白老鼠連VAG柴油肯定就至少160隻以上
在德國的話現在改晶片程式德國國家法規上必須改後車主要送TUV認證中心去認證,不這樣做及不能保證能通過TUV認證的廠商也不用在德國活下去了
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拉哩拉雜的說了一堆,我想應該看得懂的就看得懂,看不懂的應該依然還是看不懂
最後分享給某些友商一些心得,從去年五月至今Focus TDCI大約裝了110台了
以我的統計這110台後的結果來說約40~50%的客人(甚至比例更高才對)對於較高的SMOKE問題很介意,我也不可諱言的確多數客人是因為SMOKE有效控制而減少SMOKE後產生的.
當然我也肯定有更多數的人是因為SMOKE問題而不改ECU晶片.至於這個問題該不該重視就我應該也無權管別人.
但是我相信TDCI所有廠商改晶片加起來的總數來說改裝比例根本不到車輛銷售總額的10%,怎樣讓大家更想改裝,而且是在安全合理下改裝,而不是製造一些...............
或許對大家才是一件好事,也許是比另外一些非良性競爭行為上來說這些才是更值得深思的問題!!!!!!!!!!
言盡於此!! (也剛好在兩場足球賽中的空檔寫完,要來替母廠的國家隊加油了)
最後感謝大家爬文到最後!!!!!