硬核:如何提高燃油效率

在《引擎管理》这个系列中,我们会针对国内玩家常遇到的一些问题和盲区进行讲解,旨在让大家了解ECU程序是如何控制引擎工作的,以及在改变了引擎的硬件后应该对ECU程序进行什么样的修改。
学好知识,科学改装是保证车辆寿命和获得改装乐趣的必由之路。
希望大家能够更懂车,谁也不想每天住在修理厂。
引擎管理是个非常复杂的问题,无法通过几篇文章彻底说明白。
所以系列文中的内容比较多,但都不太深入,如果有什么想表达的观点,欢迎在文末留言,我们一起讨论。
Author / 蟹爪朝天
 比油耗 
Specific fuel consumption
对于引擎本身来说,常用比油耗来表述燃油效率,既:g/kW·h
 过量空气 
Excess-air
▼ 均匀喷油的情况 

在Lambda<1.0的偏浓范围内,主要是因为:空气越多,燃油的利用(燃烧)就越充分。所以,比油耗随着Lambda的增加而减小。
在从Lambda=1.0到比油耗拐点的范围内,油气已能较为充分的燃烧完全,比油耗继续降低的主要原因是节气门附近的气流阻力在继续减小。
在拐点附近节气门开度最大且管路效率最高。
在拐点之后,随着Lambda的增加,比油耗也逐渐增加。这主要是因为在喷油明显偏稀的状态下,火焰锋面的传播速度会减慢,进而就需要将点火角提前一些。
而且在接近稀薄极限时,燃烧又变得不完全了,这也进一步增加了比油耗。
分层喷油的情况 

从原理上说,分层喷油的引擎可以使用较大的Lambda
因为其火花塞附近的局部Lambda在1.0附近,但远端的容积内有较大比例的新气和再循环废气,油并不浓,整体喷油偏稀。
 点火角 
ignition timing
一般来说,均匀喷油引擎的点火角对比油耗的影响较为敏感,最佳点火角是固定的,而且可用范围比较小。

分层喷油引擎最佳点火角的范围也不大,但可以和喷油时机配合好,在小范围内整体调整(合适浓度的混合气云正好位于火花塞处即可)。
三元催化需要在Lambda=1.0左右时才能较好的净化废气。
所以考虑到排放问题,一般不会采用Lambda>1.0较多的过稀喷油来提升燃油效率。点火角也会影响到排放问题,但比控制Lambda稍好一些。
于是,降低比油耗的任务就由点火角来完成了。
工程师需要通过调整点火角,在排放和油耗之间做出合理的平衡。在三元载体温度较低时,主要考虑排放问题,在三元载体温度升入正常范围后,可以适度提高Lambda。
其中三元载体的判断,主要由排温、前氧、后氧三个传感器的数据作为依据。
在测试油耗时,常用测功机(马力机)作为引擎输出的检测工具。将多个测试结果以点标记在图中,然后再连成线。
假设当前的动力需求(ECU根据油门踏板、负载、车速等因素确定)是30kW。30kW等功率线上所有的点都可以满足当前的功率需求。
 油耗图 
NA,2.3L,110kW@5400,220Nm@3700-4500rpm
以A、B两点为例:B点更接近高效率的中心区,比油耗也就更低。
此时,如果以燃油效率作为主要目标的话,可以选用B点附近的转速使用。在实际标定中,还要考虑变速箱的齿比设定和差速器等很多因素。
如果是CVT变速箱的话,这样的目标更容易实现一些。
对于普通玩家来说,判断一台车经济油耗车速、转速及档位的方式主要是自己观察不同车速、转速及档位下的瞬时油耗。
这样做最大的问题是负载变化和对自己观察到的数据的记录所以,如果你真的很在乎油耗问题的话,找到图,将转速尽量控制在中心区附近,会很有效。
虽然在实际驾驶中负载依然不可控,但主机厂的台架数据总比自己在街上观察到的更接近真实情况。
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