第 5 章 汽油機燃油供給系

1、12022-4-22第五章第五章 汽油機燃油供給系汽油機燃油供給系車用發(fā)動機構(gòu)造與原理車用發(fā)動機構(gòu)造與原理2022-4-222本章基本內(nèi)容本章基本內(nèi)容5.1 5.1 汽油機燃油供給系概述汽油機燃油供給系概述 5.2 5.2 可燃混合氣成分與汽油機性能的關(guān)系可燃混合氣成分與汽油機性能的關(guān)系5.3 5.3 電子控制汽油噴射式燃油供給系電子控制汽油噴射式燃油供給系2022-4-2235.1 汽油機燃油供給系概述汽油機燃油供給系概述1.1.功能功能2.2.分類分類一一. . 汽油機燃油供給系的功用汽油機燃油供給系的功用二二. . 化油器式燃油供給系的組成化油器式燃油供給系的組成u配置一定數(shù)量和濃度的可

2、燃混合氣；配置一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣；u排除廢氣。排除廢氣。u化油器式燃油供給系；化油器式燃油供給系；u燃油噴射式供給系（電子噴射式）。燃油噴射式供給系（電子噴射式）。1.1.燃油供給裝置燃油供給裝置功能：功能：對燃料進行儲存、清潔和輸送；對燃料進行儲存、清潔和輸送；組成：組成：汽油箱、汽油濾清器、汽油泵、輸油管。汽油箱、汽油濾清器、汽油泵、輸油管。2022-4-2245.1 汽油機燃油供給系概述汽油機燃油供給系概述二二. . 化油器式燃油供給系的組成化油器式燃油供給系的組成3.3.燃油計量及混合氣形成燃油計量及混合氣形成4.4.進、排氣進、排氣功能：功能：可燃混合氣的供給、排出廢氣；可燃

3、混合氣的供給、排出廢氣；組成：組成：進氣管、排氣管、排氣消聲器。進氣管、排氣管、排氣消聲器。2.2.空氣供給裝置空氣供給裝置功能：功能：對空氣進行凈化；對空氣進行凈化；組成：組成：空氣慮清器、排氣消聲器。空氣慮清器、排氣消聲器。功能：功能：根據(jù)工況配比相應(yīng)的可燃混合氣；根據(jù)工況配比相應(yīng)的可燃混合氣；組成：組成：化油器。化油器。2022-4-2255.2 可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系一一. . 混合氣與汽油機性能的關(guān)系混合氣與汽油機性能的關(guān)系燃燃料料需需要要的的空空氣氣質(zhì)質(zhì)量量理理論論上上完完全全燃燃燒燒燃燃料料所所供供給給的的空空氣氣質(zhì)質(zhì)量量實實際際燃燃燒燒kg1k

4、g1 a 1. 1. 可燃混合氣成分的表示法可燃混合氣成分的表示法（1 1）過量空氣系數(shù)）過量空氣系數(shù)燃料質(zhì)量燃料質(zhì)量空氣質(zhì)量空氣質(zhì)量 （2 2）空燃比）空燃比a 0.60.70.80.91.01.11.21.31.48.910.411.813.314.816.317.819.220.7a與 的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系2022-4-2265.2 可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系一一. . 混合氣濃度與汽油機性能的關(guān)系混合氣濃度與汽油機性能的關(guān)系2. 2. 著火極限和火焰?zhèn)鞑ニ俣戎饦O限和火焰?zhèn)鞑ニ俣萿0.40.4a 1.41.43. 3. 經(jīng)濟混合氣經(jīng)濟混合氣u1.051.05a

5、1.151.154. 4. 最大功率混合氣最大功率混合氣u0.850.85a 0.950.955. 5. 混合氣與汽油機排放物的關(guān)系混合氣與汽油機排放物的關(guān)系2022-4-2275.2 可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系二二. . 車用汽油機各工況對混合氣濃度的要求車用汽油機各工況對混合氣濃度的要求2202110vvppph 1. 1. 簡單化油器混合氣的形成原理簡單化油器混合氣的形成原理（1 1）可燃混合氣的濃度）可燃混合氣的濃度（2 2）空氣流量）空氣流量（3 3）汽油流量）汽油流量u空氣量多少、汽油量的多少；空氣量多少、汽油量的多少；u喉口截面積、節(jié)氣門開度、發(fā)動機

6、轉(zhuǎn)速；喉口截面積、節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速；u量孔尺寸、空氣流速。量孔尺寸、空氣流速。2022-4-2285.2 可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系二二. . 車用汽油機各工況對混合氣濃度的要求車用汽油機各工況對混合氣濃度的要求（1 1）啟動）啟動3. 3. 車用汽油機對混合氣濃度的要求車用汽油機對混合氣濃度的要求ua a ：0.20.20.60.6（蒸發(fā)、霧化差）；（蒸發(fā)、霧化差）；（2 2）怠速）怠速ua a ：0.60.60.80.8（蒸發(fā)、霧化差，殘（蒸發(fā)、霧化差，殘余廢氣的稀釋作用）；余廢氣的稀釋作用）；（3 3）小負荷）小負荷ua a ：0.70.70.90.9

7、（殘余廢氣的影響）；（殘余廢氣的影響）； 2. 2. 簡單化油器的特性簡單化油器的特性u在發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變時，簡單化油器所供給的在發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變時，簡單化油器所供給的可燃混合氣濃度隨節(jié)氣門開度的變化規(guī)律。可燃混合氣濃度隨節(jié)氣門開度的變化規(guī)律。 2022-4-2295.2 可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系可燃混合氣與汽油機性能的關(guān)系二二. . 車用汽油機各工況對混合氣濃度的要求車用汽油機各工況對混合氣濃度的要求（4 4）中等負荷）中等負荷ua a ：1.051.051.151.15（經(jīng)濟混合氣）；（經(jīng)濟混合氣）；（5 5）大負荷及全負荷）大負荷及全負荷ua a ：0.85 0.85 0.950.95；

8、（6 6）加速）加速ua a ：額外增加供油量；：額外增加供油量；（7 7）理想化油器的特性）理想化油器的特性u在一定轉(zhuǎn)速下，汽車發(fā)動機所要求的在一定轉(zhuǎn)速下，汽車發(fā)動機所要求的混合氣成分隨負荷變化的規(guī)律?；旌蠚獬煞蛛S負荷變化的規(guī)律。返回返回2022-4-2210一一. . 概述概述5.3 汽油噴射式燃油供給系汽油噴射式燃油供給系1. 1. 噴射式燃油供給系產(chǎn)生的歷史背景噴射式燃油供給系產(chǎn)生的歷史背景u化油器不能精確控制空燃比；化油器不能精確控制空燃比；u排放法規(guī)嚴(yán)格；排放法規(guī)嚴(yán)格；u能源危機。能源危機。2. 2. 電子控制燃油噴射供油系的優(yōu)點電子控制燃油噴射供油系的優(yōu)點（1 1）功率提高）功率

9、提高5 51010；（2 2）油耗降低）油耗降低5 51515；（3 3）排放降低）排放降低2020。u空氣和燃油分開計量，實現(xiàn)最佳空燃比；空氣和燃油分開計量，實現(xiàn)最佳空燃比；2022-4-2211一一. . 概述概述5.3 汽油噴射式燃油供給系汽油噴射式燃油供給系2. 2. 電子控制燃油噴射供油系的優(yōu)點電子控制燃油噴射供油系的優(yōu)點3. 3. 缺點缺點u霧化性能好，使油、氣混合更均勻；霧化性能好，使油、氣混合更均勻；u對氣溫和海拔高度適應(yīng)性好；對氣溫和海拔高度適應(yīng)性好；u多點噴射具有各缸混合氣均勻分配；多點噴射具有各缸混合氣均勻分配；u提高充氣效率，動力性得到改善；提高充氣效率，動力性得到改善

10、；u安裝適應(yīng)性。安裝適應(yīng)性。u需要專業(yè)人員檢修。需要專業(yè)人員檢修。2022-4-2212二二. . 電子控制汽油噴射的基本概念電子控制汽油噴射的基本概念5.3 汽油噴射式燃油供給系汽油噴射式燃油供給系1. 1. 分類分類（1 1）按噴油器安裝位置不同）按噴油器安裝位置不同u單點噴射、多點噴射、缸內(nèi)直接噴射。單點噴射、多點噴射、缸內(nèi)直接噴射。（2 2） 按噴油時間間隔分按噴油時間間隔分u連續(xù)噴射、間歇噴射。連續(xù)噴射、間歇噴射。（3 3） 按多點噴射的噴油方式分按多點噴射的噴油方式分u同時噴射、分組噴射、順序噴射。同時噴射、分組噴射、順序噴射。（4 4）按控制反饋方式分）按控制反饋方式分u開環(huán)控制

11、、閉環(huán)控制。開環(huán)控制、閉環(huán)控制。2022-4-2213二二. . 電子控制汽油噴射的基本概念電子控制汽油噴射的基本概念5.3 汽油噴射式燃油供給系汽油噴射式燃油供給系2. 2. 控制目標(biāo)控制目標(biāo)（1 1）理論空燃比控制）理論空燃比控制u14.7 14.7 時，三元催化劑凈化效率最高。時，三元催化劑凈化效率最高。（2 2）點火提前角）點火提前角u速度密度方式：進氣管絕對壓力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速；速度密度方式：進氣管絕對壓力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速；u節(jié)流速度方式：節(jié)流閥開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速。節(jié)流速度方式：節(jié)流閥開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速。3. 3. 空氣量的檢測方式空氣量的檢測方式（1 1）直接測量）直接測量空氣流量計（質(zhì)量流量

12、）空氣流量計（質(zhì)量流量）（2 2）間接測量）間接測量T T、P P、V Vu讓發(fā)動機在爆震臨界點工作。讓發(fā)動機在爆震臨界點工作。2022-4-2214三三. . 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理5.3 汽油噴射式燃油供給系汽油噴射式燃油供給系1. 1. 組成組成2. 2. 空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)u空氣系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、控制系統(tǒng)?？諝庀到y(tǒng)、燃料系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。u空氣流量計、旁通補氣閥（怠速）。空氣流量計、旁通補氣閥（怠速）。3. 3. 燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)u油箱、電動燃油泵、濾清器、壓力調(diào)油箱、電動燃油泵、濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、輸油管。節(jié)器、噴油器、輸油管。4.

13、 4. 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)u傳感器、電子控制單元傳感器、電子控制單元ECUECU、執(zhí)行器。、執(zhí)行器。2022-4-22155.3 汽油噴射式燃油供給系汽油噴射式燃油供給系u發(fā)動機超速斷油；發(fā)動機超速斷油；u汽車超速行駛斷油；汽車超速行駛斷油；u減速斷油：節(jié)油和改善排放。減速斷油：節(jié)油和改善排放。5. 5. 油量控制油量控制（1 1）噴油脈寬的確定）噴油脈寬的確定（2 2）對進氣測量進行修正）對進氣測量進行修正（3 3）工況修正）工況修正（4 4）斷油控制）斷油控制u體積流量需進行密度修正：溫度修正、體積流量需進行密度修正：溫度修正、大氣壓力修正。大氣壓力修正。三三. . 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組

14、成及工作原理電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理2022-4-2216三三. . 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理5.3 汽油噴射式燃油供給系汽油噴射式燃油供給系7. 7. 電子控制燃油噴射系統(tǒng)應(yīng)用實例電子控制燃油噴射系統(tǒng)應(yīng)用實例6. 6. 電子控制燃油噴射系統(tǒng)零部件電子控制燃油噴射系統(tǒng)零部件（1 1）電動汽油泵）電動汽油泵（2 2）噴油器）噴油器（3 3）氧傳感器）氧傳感器2022-4-2217圖圖31 化油器式發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)化油器式發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)2022-4-2218圖圖32 混合氣濃度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系混合氣濃度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系2

15、022-4-2219圖圖33 混合氣濃度與經(jīng)濟性動力性的關(guān)系混合氣濃度與經(jīng)濟性動力性的關(guān)系2022-4-2220圖圖34 有害氣體的濃度與空燃比的關(guān)系有害氣體的濃度與空燃比的關(guān)系NONOX XHCHCCOCO2022-4-2221圖圖35 簡單化油器可燃混合氣的形成過程簡單化油器可燃混合氣的形成過程1空氣濾清器；2化油器；3進油針閥 ；4喉管；5浮子；6浮子室；7主量孔； 8主噴管；9進氣預(yù)熱套管；10進氣支管；11進氣門；12氣缸；13節(jié)氣門；14化油器混合室 2022-4-2222圖圖36 簡單化油器的特性簡單化油器的特性2022-4-2223圖圖37 理想化油器的特性（轉(zhuǎn)速一定）理想化油

16、器的特性（轉(zhuǎn)速一定）2022-4-2224圖圖38 電子燃油噴射系統(tǒng)的不同噴射位置電子燃油噴射系統(tǒng)的不同噴射位置a）單點燃油噴油噴射（SPI） b）多點燃油噴射（MPI）缸內(nèi)直接噴射（GDI）圖圖39 電子燃油噴射系統(tǒng)的不同噴油方式電子燃油噴射系統(tǒng)的不同噴油方式a）同時噴射 b）順序噴射 c）分組噴射2022-4-2225圖圖3102022-4-2226圖圖311 質(zhì)量流量方式電子控制燃油噴射系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)質(zhì)量流量方式電子控制燃油噴射系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)a）用空氣閥控制旁通進氣量 b）用怠速執(zhí)行器控制旁通進氣量1發(fā)動機；2穩(wěn)壓箱；3節(jié)流閥體；4空氣流量計；5空氣慮清器；6空氣閥；7噴油器2022-4-2227圖圖312 電子控制燃油噴射系統(tǒng)的燃料供給系統(tǒng)電子控制燃油噴射系統(tǒng)的燃料供給系統(tǒng)1燃油箱；2電動燃油泵；3燃油濾清器；4脈動減振器；5噴油器； 6低溫啟動噴油器；7穩(wěn)壓箱；8燃油壓力調(diào)節(jié)器；9回油管2022-4-2228圖圖313 控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)組成1燃油箱；2電動燃油泵；3燃油濾清器；4ECU；5噴油器； 6燃油分配器；7燃油壓力調(diào)節(jié)器；8進氣總管；9節(jié)氣門位置傳感器；10空氣流量計；11氧傳感器；12冷卻水溫度傳感器；13分電器；14怠速執(zhí)行器；15蓄電池；16點火開關(guān)2022-4-2229圖圖314 基本噴射時間基本噴射時間MAP圖圖2022-4-22