汽車(chē)拖拉機(jī)學(xué)-汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)

1、1、混合氣的形成與燃燒、混合氣的形成與燃燒2、化油器（、化油器（Carburetion）3、電控燃油噴射、電控燃油噴射(Fuel Injection Sys.)4、汽油供給裝置、汽油供給裝置(Secondary Devices)第五章第五章 汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)Petrol (Gasoline) Systems and Carburetion 一、汽油：汽油：85%85%碳與碳與15%15%的氫組成，易蒸發(fā)，燃燒的氫組成，易蒸發(fā)，燃燒 1、石油的煉制、石油的煉制 蒸餾法（直餾法）313-323K450-485K 熱裂化 辛烷值60-70 裂化法 催化裂化 辛烷值80 加氫裂化

2、辛烷值80以上 2、汽油的使用性能：蒸發(fā)性、熱值、抗爆性、汽油的使用性能：蒸發(fā)性、熱值、抗爆性 1）、 蒸發(fā)性：被測(cè)試油蒸餾溫度與餾出量之間的關(guān)系（飽和蒸汽壓力） 餾出10%的溫度 低溫?fù)]發(fā)性（氣阻和啟動(dòng)性能） 餾出50%的溫度 中間餾分的蒸發(fā)性（暖車(chē)、加速、怠速） 餾出90%的溫度 重餾分的多少（完全燃燒、充氣效率）2）、）、辛烷值辛烷值 （汽油標(biāo)號(hào)）（汽油標(biāo)號(hào)）：是衡量汽油抗爆性的指標(biāo)：是衡量汽油抗爆性的指標(biāo) 正庚烷正庚烷 C7H16 （0） 異辛烷異辛烷 C8H18 （100） 標(biāo)準(zhǔn)混合液中異辛烷的容積百分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)混合液中異辛烷的容積百分?jǐn)?shù) 6666、7070、8585、9090、9393

3、、9797 抗爆劑：四乙鉛抗爆劑：四乙鉛 Pb（C2H5）3）、）、熱熱 值值 ： 44000 kJ/kg避免產(chǎn)生爆燃避免產(chǎn)生爆燃的能力，即抗的能力，即抗自燃能力。自燃能力。 化油器化油器 油油 箱箱 濾清器濾清器 輸油泵輸油泵汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)化油器式供給系統(tǒng) 二、供油系統(tǒng)功用與組成二、供油系統(tǒng)功用與組成三、混合氣的的形成與成份：三、混合氣的的形成與成份： 過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)量空氣系數(shù) 空燃比空燃比 1，0.41.4，0.850.95（功率），1.051.15(經(jīng)濟(jì)油耗)正常燃燒正常燃燒誘導(dǎo)期：從火花塞放電到氣缸壓力脫離壓縮線誘導(dǎo)期：從火花塞放電到氣缸壓力脫離

4、壓縮線 傳播期：至壓力最高點(diǎn)傳播期：至壓力最高點(diǎn) 后燃期：至燃燒結(jié)束后燃期：至燃燒結(jié)束 異常燃燒異常燃燒爆震爆震燃燒燃燒( (detonation) )：火焰的異常高速傳播，：火焰的異常高速傳播， 引起的壓力激增引起的壓力激增 表面表面點(diǎn)火：局部過(guò)熱或高溫積炭引起點(diǎn)火現(xiàn)象點(diǎn)火：局部過(guò)熱或高溫積炭引起點(diǎn)火現(xiàn)象 燃燒影響因素：點(diǎn)火提前角、混合氣成份、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速燃燒影響因素：點(diǎn)火提前角、混合氣成份、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速 內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷、內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷、 燃燒室形狀與火花塞配置燃燒室形狀與火花塞配置混合氣的燃燒400500deg.，預(yù)混燃燒和逐漸爆發(fā)燃燒，預(yù)混燃燒和逐漸爆發(fā)燃燒一、簡(jiǎn)單化油器： 組成：節(jié)氣門(mén)、浮子室、喉

5、管、噴管、量孔 工作原理：創(chuàng)造蒸發(fā)環(huán)境二、類(lèi)型 上吸、下吸、平吸 單重喉管、多重喉管 單腔、雙腔并動(dòng)、雙 腔（四腔）分動(dòng)化油器化油器 Carburetor1、成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能之影響、成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能之影響經(jīng)濟(jì)混合氣：經(jīng)濟(jì)混合氣： a=1.05-1.15 過(guò)稀過(guò)稀 回火回火功率混合氣：功率混合氣：0.88/0.85-0.95 過(guò)濃過(guò)濃 燃燒不完全、放炮燃燒不完全、放炮二、汽油機(jī)工況二、汽油機(jī)工況 對(duì)可燃混合氣的要求對(duì)可燃混合氣的要求2、汽油機(jī)各工況對(duì)可燃混合氣成分的要求、汽油機(jī)各工況對(duì)可燃混合氣成分的要求各個(gè)工況下混合氣的過(guò)量空氣各個(gè)工況下混合氣的過(guò)量空氣系數(shù)值：系數(shù)值： 起起 動(dòng)動(dòng)0.2-0.

6、6 大負(fù)荷大負(fù)荷0.85-0.95 怠怠 速速0.6-0.8 中負(fù)荷中負(fù)荷0.9-1.1 加加 速速0.2-0.6 從以上數(shù)據(jù)可以看出：從以上數(shù)據(jù)可以看出： 汽油機(jī)工況變化范圍大；汽油機(jī)工況變化范圍大； 簡(jiǎn)單化油器無(wú)法滿(mǎn)足汽油簡(jiǎn)單化油器無(wú)法滿(mǎn)足汽油 機(jī)工況的要求。機(jī)工況的要求。主供油裝置主供油裝置大負(fù)荷加濃裝置大負(fù)荷加濃裝置怠速供油裝置怠速供油裝置加速加濃裝置加速加濃裝置起動(dòng)加濃裝置起動(dòng)加濃裝置三、實(shí)用化油器三、實(shí)用化油器1、主供油裝置、主供油裝置保證汽油機(jī)正常工作時(shí)，化油保證汽油機(jī)正常工作時(shí)，化油器所供混合氣隨節(jié)氣門(mén)開(kāi)度加器所供混合氣隨節(jié)氣門(mén)開(kāi)度加大而變稀，在中負(fù)荷時(shí)接近最大而變稀，在中負(fù)荷

7、時(shí)接近最經(jīng)濟(jì)混合氣成分經(jīng)濟(jì)混合氣成分（0.9-1.1）hhPPP0kPhgP)(0kkPPP0hkPP2 2、大負(fù)荷加濃裝置、大負(fù)荷加濃裝置0.8-0.93 3、怠速加濃裝置、怠速加濃裝置0.6-0.80.8-0.94 4、加速加濃裝置、加速加濃裝置0.2-0.64 4、啟動(dòng)加濃裝置、啟動(dòng)加濃裝置0.2-0.6典型化油器典型化油器-1 -1典型化油器典型化油器-2-2 3-1、概述、概述 發(fā)展簡(jiǎn)介：發(fā)展簡(jiǎn)介： 30年代（年代（1934），德國(guó)，軍用戰(zhàn)斗機(jī)，），德國(guó)，軍用戰(zhàn)斗機(jī)，“二戰(zhàn)二戰(zhàn)”后后期期 五十年代，賽車(chē)，（成本）五十年代，賽車(chē)，（成本） 60年代，機(jī)械柱塞式噴射泵，機(jī)械控制年代，機(jī)械

8、柱塞式噴射泵，機(jī)械控制 奔茨奔茨200SE，機(jī)械控制；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，昂貴，機(jī)械控制；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，昂貴 1954年，奔茨公司著手開(kāi)電控噴射裝置年，奔茨公司著手開(kāi)電控噴射裝置 空然比控制精度高，安裝方便，功率空然比控制精度高，安裝方便，功率 60年代，排放法規(guī)，年代，排放法規(guī)，1967 Bosch公司公司D型噴射系統(tǒng)型噴射系統(tǒng) 70年代，微電子技術(shù)，集成電路，微機(jī)年代，微電子技術(shù)，集成電路，微機(jī) 美國(guó)美國(guó)GM點(diǎn)火控制中使用微機(jī)點(diǎn)火控制中使用微機(jī) 80年代，年代，Bosch、GM、Ford、Nissan、Toyota，空氣流量的精密測(cè)控，原理相似。空氣流量的精密測(cè)控，原理相似。3、電控燃油噴射系統(tǒng)Elec

9、tronic Gasoline Fuel Injection Systems (EFI)3-23-2、汽油直接噴射系統(tǒng)的功用與特點(diǎn)汽油直接噴射系統(tǒng)的功用與特點(diǎn)功用：功用： 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同工況的要求，提供適根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同工況的要求，提供適宜成分的可燃混合氣宜成分的可燃混合氣特點(diǎn)：特點(diǎn)：汽油噴射技術(shù)尤其是電控汽油噴射技汽油噴射技術(shù)尤其是電控汽油噴射技術(shù)（術(shù)（EFI）目前正逐步取代化油器，從而最終）目前正逐步取代化油器，從而最終成為汽油機(jī)供油系統(tǒng)的主要形式成為汽油機(jī)供油系統(tǒng)的主要形式 空氣流動(dòng)阻力小，充氣性能好，輸出功率大；空氣流動(dòng)阻力小，充氣性能好，輸出功率大； 混合氣分配均勻性好；混合氣

10、分配均勻性好； 隨工況變化配制混合氣成分，提高經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力隨工況變化配制混合氣成分，提高經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性，減少有害物排放；性，減少有害物排放； 具有良好的加速等過(guò)度性能。具有良好的加速等過(guò)度性能。3-33-3、種類(lèi)：、種類(lèi)： 缸內(nèi)噴射缸內(nèi)噴射 壓力大壓力大3-5 M Pa 進(jìn)氣管內(nèi)噴射進(jìn)氣管內(nèi)噴射 壓力小壓力小0.2-0.3 M Pa 機(jī)械控制汽油噴射系統(tǒng)機(jī)械控制汽油噴射系統(tǒng) 電子控制汽油噴射系統(tǒng)電子控制汽油噴射系統(tǒng) 間歇噴射間歇噴射(Intermittent fuel injection) 連續(xù)噴射連續(xù)噴射(Sequential fuel Injection) 單點(diǎn)噴射單點(diǎn)噴射(Single-

11、port fuel Injection) 多點(diǎn)噴射多點(diǎn)噴射(Multi-port fuel injections) 同時(shí)噴射同時(shí)噴射(simultaneous fuel injections ) 分組噴射分組噴射(Block fuel injections) 順序噴射順序噴射(series fuel injection) 缸外多點(diǎn)間歇噴射缸外多點(diǎn)間歇噴射(Multi-port intermittent fuel injections) 3-43-4、電控汽油噴射的組成、電控汽油噴射的組成 Motronic Sys. Configuration 燃油噴射燃油噴射系統(tǒng)系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng) 噴油控

12、制噴油控制系統(tǒng)系統(tǒng) 故障診斷故障診斷及故障保及故障保險(xiǎn)等險(xiǎn)等 3-6、燃油噴射系統(tǒng)燃油噴射系統(tǒng) 燃油箱、電動(dòng)燃油泵、汽油濾清器、壓力調(diào)燃油箱、電動(dòng)燃油泵、汽油濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、壓力脈動(dòng)衰減器、噴油器、冷起動(dòng)噴節(jié)器、壓力脈動(dòng)衰減器、噴油器、冷起動(dòng)噴嘴等組成。嘴等組成。 對(duì)多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)而言，燃油可以由各個(gè)氣缸噴對(duì)多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)而言，燃油可以由各個(gè)氣缸噴油器同時(shí)噴入，也可按發(fā)火順序由各缸噴油器依次油器同時(shí)噴入，也可按發(fā)火順序由各缸噴油器依次噴入；可以氣缸每一工作循環(huán)噴油器噴一次油，也噴入；可以氣缸每一工作循環(huán)噴油器噴一次油，也可以循環(huán)兩次，噴油器才噴油一次，視發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行可以循環(huán)兩次，噴油器才

13、噴油一次，視發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況來(lái)確定。工況來(lái)確定。 對(duì)于單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)，各進(jìn)氣歧管燃油混合氣分對(duì)于單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)，各進(jìn)氣歧管燃油混合氣分配不均勻現(xiàn)象不可避免，現(xiàn)已少用。配不均勻現(xiàn)象不可避免，現(xiàn)已少用。 提供充足的提供充足的燃油燃油壓力調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)器將燃油器將燃油壓力與進(jìn)壓力與進(jìn)氣歧管之氣歧管之間的壓力間的壓力差調(diào)整為差調(diào)整為恒定值恒定值噴油器根據(jù)噴油器根據(jù)電子控制單電子控制單元（元（ECU）提供的信號(hào)，提供的信號(hào)，將適量的燃將適量的燃油噴入進(jìn)氣油噴入進(jìn)氣道道3-5、電控燃油噴射原理 Electronic Gasoline Fuel Injection Systems (EFI)(1)噴油器 小

14、巧的電磁閥，計(jì)量精度高，小巧的電磁閥，計(jì)量精度高，重復(fù)性好，工作脈沖寬度一般在重復(fù)性好，工作脈沖寬度一般在210ms，最小噴射量為，最小噴射量為1.5mm3/pulse容許誤差容許誤差+2.5%。 （2）冷起動(dòng)噴嘴及熱時(shí)間開(kāi)）冷起動(dòng)噴嘴及熱時(shí)間開(kāi)關(guān)關(guān)冷啟動(dòng)噴嘴不受冷啟動(dòng)噴嘴不受 ECU的控制，它由熱時(shí)間開(kāi)關(guān)控制；的控制，它由熱時(shí)間開(kāi)關(guān)控制；當(dāng)冷卻水溫高于當(dāng)冷卻水溫高于35或啟動(dòng)時(shí)間超過(guò)或啟動(dòng)時(shí)間超過(guò)15s時(shí)，冷啟動(dòng)噴嘴則停止噴油時(shí)，冷啟動(dòng)噴嘴則停止噴油 輔助進(jìn)氣閥輔助進(jìn)氣閥（3）燃油壓力調(diào)節(jié)器）燃油壓力調(diào)節(jié)器 Fuel Pressure Regulator 自動(dòng)調(diào)節(jié)燃油壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)燃油壓力，

15、使之與噴油器噴射空間的使之與噴油器噴射空間的壓差不變，使噴油量?jī)H為壓差不變，使噴油量?jī)H為ECU輸出的脈沖寬度的單輸出的脈沖寬度的單一函數(shù)而得以精確控制一函數(shù)而得以精確控制 (4)燃油泵燃油泵 Fuel Pump葉片式電動(dòng)汽油泵葉片式電動(dòng)汽油泵 電動(dòng)滾子泵電動(dòng)滾子泵 (5)燃油箱 為了防止油箱內(nèi)油面下降時(shí)形成一定的真空以為了防止油箱內(nèi)油面下降時(shí)形成一定的真空以及溫度升高時(shí)汽油蒸發(fā)造成壓力上升而影響供油，及溫度升高時(shí)汽油蒸發(fā)造成壓力上升而影響供油，油箱的蓋上一般設(shè)有油箱的蓋上一般設(shè)有蒸氣空氣閥蒸氣空氣閥。當(dāng)油箱中壓力升。當(dāng)油箱中壓力升高到一定值時(shí)，蒸氣閥開(kāi)啟以釋放壓力；當(dāng)油箱中高到一定值時(shí)，蒸氣閥

16、開(kāi)啟以釋放壓力；當(dāng)油箱中產(chǎn)生一定真空度時(shí)，空氣閥開(kāi)啟引入空氣以平衡氣產(chǎn)生一定真空度時(shí)，空氣閥開(kāi)啟引入空氣以平衡氣壓。為了避免油箱中汽油蒸氣排入大氣而造成污染，壓。為了避免油箱中汽油蒸氣排入大氣而造成污染，可將燃油蒸氣引入可將燃油蒸氣引入解毒器解毒器，由活性炭吸收，待汽油，由活性炭吸收，待汽油機(jī)工作時(shí)再將其逐漸吸入汽缸燒掉。機(jī)工作時(shí)再將其逐漸吸入汽缸燒掉。 （6）濾清器）濾清器 進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是為進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是為發(fā)動(dòng)機(jī)提供適量的新發(fā)動(dòng)機(jī)提供適量的新鮮空氣。鮮空氣。 空氣濾清器、進(jìn)氣空氣濾清器、進(jìn)氣管、管、空氣流量傳感器空氣流量傳感器、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器感器、進(jìn)氣溫度傳感進(jìn)

17、氣溫度傳感器器、節(jié)氣門(mén)體及、節(jié)氣門(mén)體及節(jié)氣節(jié)氣門(mén)位置傳感器門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣、進(jìn)氣歧管、歧管、快怠速閥快怠速閥等等 3-7、進(jìn)氣系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)（2）節(jié)氣門(mén)傳感器Throttle-valve switchPotentiometer and air-temperature sensor（3）空氣流量傳感器Air-flow sensor空氣流量空氣流量傳傳感器感器質(zhì)質(zhì)量流量量流量傳傳感器感器卡卡門(mén)門(mén)空氣流量空氣流量傳傳感器感器 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)，為了防止不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，需當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)，為了防止不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，需提高怠速轉(zhuǎn)速?？斓∷匍y一般有雙金屬片式、石提高怠速轉(zhuǎn)速?？斓∷匍y一般有雙金屬片式、石蠟式、電磁式和步進(jìn)電機(jī)等型式蠟式、電磁式和步進(jìn)電機(jī)等型式 （7）快怠速閥）快怠速閥石蠟式空氣石蠟式空氣閥閥 燃油噴射控制系統(tǒng)主要由各類(lèi)傳感器，電燃油噴射控制系統(tǒng)主要由各類(lèi)傳感器，電子控制單元及執(zhí)行元件等組成，其作用是根