發(fā)動機燃油系統(tǒng)

第四章發(fā)動機燃油系統(tǒng)

汽油及其使用性能化油器式發(fā)動機燃油系統(tǒng)

電子控制汽油噴射系統(tǒng)一、汽油機燃油系統(tǒng)的任務(wù)：

將空氣與霧化后的汽油充分混合后，形成可燃混合氣，提供給發(fā)動機并對可燃混合氣的供給量及其濃度進行有效的控制，使發(fā)動機在各種工況下都能連續(xù)、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

汽油及其使用性能燃油供給方式化油器方式汽油噴射方式二、化油器式汽油機燃油供給系統(tǒng)的組成①燃油供給裝置：汽油油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管②空氣供給裝置：空氣濾清器③可燃混合氣形成裝置：化油器④廢氣排出裝置：排氣管道、排氣消音器，三元催化轉(zhuǎn)換器油箱油管汽油泵汽油濾清器化油器空氣濾清器桑塔納轎車汽油供給系統(tǒng)示意圖⑴蒸發(fā)性：能被蒸發(fā)的性能。

⑵抗爆性：在燃燒中，避免產(chǎn)生爆燃的能力。辛烷值(RON)越高，抗爆性越強三、汽油的使用性能化油器式發(fā)動機燃油系統(tǒng)一、可燃混合氣成分的表示方法

將實際吸入發(fā)動機中的空氣的質(zhì)量與燃料的質(zhì)量比值稱為空燃比。（多為歐美國家采用）1、空燃比2、過量空氣系數(shù)ΦaΦa

=理論上完全燃燒1kg燃料時所需要的空氣質(zhì)量燃燒1kg燃料實際供給的空氣量Φa=1為標準混合氣

Φa﹤1為濃混合氣Φa﹥1為稀混合氣α=14.8為標準混合氣

α﹤14.8為濃混合氣α﹥14.8為稀混合氣

α=空氣質(zhì)量/燃油質(zhì)量喉管：產(chǎn)生真空度，吸出噴管中的燃油。主噴嘴：讓汽油噴入空氣中形成可燃混合氣。節(jié)氣門：控制混合氣流量的開關(guān)，關(guān)閉時留有通氣間隙。針閥：控制汽油進入化油器浮子室的開關(guān)。量孔：控制汽油精確的出油量。轉(zhuǎn)速一定時，節(jié)氣門開度越大，喉部真空度越大，油量越多，功率越大。節(jié)氣門開度一定時，轉(zhuǎn)速越高，功率也越大。二、簡單化油器的結(jié)構(gòu)及其工作過程1、簡單化油器的結(jié)構(gòu)三、可燃混合氣的形成的工作過程真空度油量的控制精確：量孔，單獨特制裝入浮子室混合氣種類Φa發(fā)動機功率耗油率性能火焰?zhèn)鞑ド舷?.4混合氣不燃燒，發(fā)動機不工作過濃混合氣0.43～0.87減小激增燃燒室積炭、排氣管冒黑煙，放炮功率混合氣0.88最大增大10-15%輸出最大功率標準混合氣1.0減小2%增大4%經(jīng)濟混合氣1.11減小8%最小過稀混合氣1.13--1.33顯著減小顯著增大回火、發(fā)動機過熱、加速性變壞火焰?zhèn)鞑ハ孪?.4混合氣不燃燒，發(fā)動機不工作四、可燃混合氣成分與發(fā)動機性能的關(guān)系

混合氣的濃度對發(fā)動機性能的影響五、發(fā)動機各工況對可燃混合氣成分的要求汽車用汽油機工作的特點1）工況變化范圍大2）汽車行駛的大部分時間內(nèi)，發(fā)動機工作在中等負荷下轎車：40%-60%，貨車：70%-80%五、發(fā)動機各工況對可燃混合氣成分的要求冷啟動轉(zhuǎn)速極低，化油器中空氣流速極低，不能使得汽油得到良好的霧化暖機溫度上升，隨著溫度的升高，蒸發(fā)變好怠速節(jié)氣門接近關(guān)閉，吸入氣缸的混合氣數(shù)量極少，霧化不良，燃燒不完全。進氣管真空度高，進氣門開廢氣進入進氣管稀釋可燃混合氣濃：0.4-0.6濃：0.4-0.6濃：0.6-0.8小負荷新鮮混合氣的品質(zhì)逐漸改善，廢氣稀釋減弱中等負荷開度適中，稀釋情況很小，經(jīng)濟性加速節(jié)氣門突然打開，空氣流量迅速增大，混合氣暫時過稀。冷空氣未來得及預熱，進氣管溫度降低，蒸發(fā)變?nèi)?。大負荷和全負荷動力性濃?.7-0.9?。?.0-1.15加濃濃：0.85-0.95急減速：節(jié)氣門突然關(guān)閉，進氣管真空度激增，進氣管壁的油膜迅速蒸發(fā)

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。理想化油器特性簡單化油器特性混合氣濃度隨喉管處的真空度增大而升高混合氣濃度趨于穩(wěn)定六、現(xiàn)代化油器的基本結(jié)構(gòu)及附加裝置1.浮子系統(tǒng)浮子系統(tǒng)是存儲汽油并使浮子室內(nèi)的油面保持恒定的裝置。它由浮子室、浮子和進油針閥等組成。2.怠速系統(tǒng)

功用是向在怠速工況工作的發(fā)動機供給濃混合氣。發(fā)動機在怠速時，轉(zhuǎn)速很低，節(jié)氣門接近關(guān)閉，流過化油器喉管的空氣量很少，流速也很低。這時喉管真空度很小，不足以將汽油從主噴管吸出。因此，在怠速工況時由另外設(shè)置的怠速系統(tǒng)供油。

3.主供油系統(tǒng)

主供油系統(tǒng)的功用是在怠速以外的所有工況都起供油作用。在發(fā)動機從小負荷到大負荷時，使φα

隨節(jié)氣門開大而增大，混合氣由濃變稀，φα

由0.8→1.1其原理是降低主量孔處真空度。4.加濃系統(tǒng)

由中等負荷轉(zhuǎn)入大負荷或全負荷工作時，通過加濃系統(tǒng)額外地供給部分燃油，使混合氣由經(jīng)濟混合氣加濃到功率混合氣，以保證發(fā)動機發(fā)出最大功率，滿足理想化油器特性在大負荷段的加濃要求。加濃系統(tǒng)按其控制方法的不同分為機械式和真空式兩種。5.加速系統(tǒng)加速系統(tǒng)又稱加速泵。其功用是當節(jié)氣門急速開大時將一定數(shù)量的汽油一次噴入喉管，維持一定的混合氣成分，以滿足汽車加速的需要。加速泵有活塞式和膜片式兩種?；钊郊铀俦靡驗榻Y(jié)構(gòu)簡單、傳動容易而應(yīng)用較廣泛。6.起動系統(tǒng)功用：冷起動時，供給足夠多的汽油，以使進入氣缸內(nèi)的混合氣中有充足的汽油蒸氣，成分在火焰?zhèn)鞑ソ缦拗畠?nèi)，實現(xiàn)發(fā)動機的順利起動。最常用的起動系統(tǒng)是在化油器入口處裝設(shè)一個阻風門。起動時，將阻風門關(guān)閉，并使節(jié)氣門處于小開度位置。當發(fā)動機被起動機拖轉(zhuǎn)時，在阻風門后方產(chǎn)生極大的真空度，使主供油系統(tǒng)和怠速系統(tǒng)同時供油，這時通過阻風門邊緣的縫隙流入的空氣量很少，致使混合氣極濃。七、輔助裝置(一)汽油箱汽油箱的功用是儲存汽油。其數(shù)目、容量、形狀及安裝位置均隨車型而異。汽油箱的容量應(yīng)使汽車的續(xù)駛里程達300～600km。汽油箱由鋼板或塑料制造。在汽油箱上還裝有油面指示表傳感器、出油開關(guān)和放油螺塞等。汽油箱內(nèi)通常有擋油板，為的是減輕汽車行駛時汽油的振蕩。加油延伸管濾網(wǎng)油面指示表傳感器浮子出油開關(guān)汽油濾清器加油管汽油箱支架汽油箱蓋（內(nèi)有蒸汽閥和空氣閥）放油螺栓進、出油口不可裝反類別：可拆式、

不可拆式(二)汽油濾清器汽油進入汽油泵之前，先經(jīng)過濾清器除去其中的雜質(zhì)和水分，以減少汽油泵和化油器的故障。濾芯多用多孔陶瓷或微孔濾紙制造。陶瓷濾芯結(jié)構(gòu)簡單，不消耗金屬，濾清效果較好，但濾芯不易清洗干凈，使用壽命短。紙質(zhì)濾芯濾清效果好，結(jié)果簡單，使用方便?，F(xiàn)代轎車發(fā)動機多采用一次性使用、不可拆式紙質(zhì)濾芯汽油濾清器，一般每行駛30000km整體更換一次。中央多孔筒多孔濾紙外筒折疊紙濾芯回位彈簧搖臂進油口出油口膜片出油單向閥進油單向閥2、結(jié)構(gòu)：(三)汽油泵汽油泵的功用是將汽油從汽油箱吸出，經(jīng)油管和汽油濾清器泵入化油器浮子室。汽車上采用的汽油泵有機械驅(qū)動式和電動式兩種。1.機械驅(qū)動式汽油泵機械驅(qū)動式汽油泵由發(fā)動機配氣機構(gòu)凸輪軸或中間軸上的偏心輪驅(qū)動。不同型號的汽油泵，其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。膜片式汽油泵結(jié)構(gòu)圖供油量的控制2.電動式汽油泵

優(yōu)點:安裝位置不受限制，可以安裝在遠離機體、排氣管等高溫機件而且通風良好的地方，有利于降低油管中汽油的溫度，減小汽阻。電動汽油泵可以在發(fā)動機起動前先行工作，使化油器和管路中充滿汽油，以利發(fā)動機起動。在汽車下坡滑行時，可以將電動汽油泵電路開關(guān)斷開，停止向化油器供油，有利于節(jié)油。(四)空氣濾清器⑴、油浴式空氣濾清器⑵、紙質(zhì)濾芯空氣濾清器⑶、雙級式空氣濾清器⑷、離心式空氣濾清器分類通化油器空氣入口紙濾芯外殼濾清器蓋結(jié)構(gòu)電子控制汽油噴射系統(tǒng)一、汽油噴射的基本概念

汽油噴射是用噴油器將一定數(shù)量和壓力的汽油直接噴射到進氣管或進氣道中，與進入的空氣混合而形成可燃混合氣。

二、汽油噴射系統(tǒng)發(fā)展概況

汽油噴射技術(shù)始于20世紀30年代，最初用于飛機上，50年代開始用于汽車上；目前，大部分轎車均裝配了汽油噴射系統(tǒng)。

三、汽油噴射優(yōu)點1.提高了發(fā)動機的充氣效率；2.可采用較高的壓縮比；3.可使發(fā)動機燃用稀薄的可燃混合氣；4.冷起動性和加速性能較好；5.使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳工作狀態(tài)；6.使各缸可燃混合氣分配更加均勻；7.可節(jié)省燃油并減少廢氣中的有害成分二、電噴汽油機的燃油系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的主要裝置

作用：電控汽油噴射系統(tǒng)的電動汽油泵是一種由小型直流電動機驅(qū)動的油泵,其作用是提供汽油噴射所需的壓力燃油。類型：（1）按安裝位置不同分為：內(nèi)置式——安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產(chǎn)生氣阻、不易泄漏、管路安裝簡單。外置式——串接在油箱外部的輸油管路中，易布置、安裝自由大，但噪聲大，易產(chǎn)生氣阻。（2）按電動燃油泵的結(jié)構(gòu)不同分為：葉輪式、滾柱式、轉(zhuǎn)子式和側(cè)槽式，常用的為葉輪式、滾柱式。1.電動汽油泵滾柱泵

當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,位于其凹槽內(nèi)的滾柱在離心力的作用下,緊壓在泵體內(nèi)表面上,在相鄰兩個滾柱之間形成了一個空腔。在燃油泵運轉(zhuǎn)過程中,一部分空腔的容積不斷增大,成為低壓油腔,將汽油吸入,而另一部分空腔容積不斷減小,成為高壓泵油腔,受壓汽油流過電動機,通過出油口壓出。單向閥：在油泵不工作時,它阻止汽油倒流回油箱,這樣可保持油路中有一定的殘余壓力,便于下次起動；

限壓閥：當泵油壓力超過規(guī)定值以上時,裝在泵體內(nèi)的限壓閥即被推開,使部分汽油返回到進油口一側(cè)。2.燃油濾清器

作用：濾除燃油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物，防止燃料系統(tǒng)堵塞，減小系統(tǒng)的機械磨損，確保發(fā)動機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，提高工作可靠性。

性能：應(yīng)具有過濾效率高、壽命長、壓力損失小、耐壓性能好、體積小、質(zhì)量輕等性能。

使用：濾芯阻塞時，將使油壓下降、起動困難、發(fā)動機功率降低，故應(yīng)按規(guī)定更換濾清器。作用：將汽油均勻、等壓地輸送給各缸噴油器；還有貯油蓄壓、減緩油壓脈動的作用。

3.燃油分配管4.油壓調(diào)節(jié)器

作用

保證各工況噴油壓力恒定。即使供油總管內(nèi)油壓與進氣歧管內(nèi)壓力差保持恒定。組成

上、下殼體；膜片；彈簧；進油管；回油管；真空管；閥等。5.噴油器

作用

在恒壓下定時噴油、定時斷油，提高霧化質(zhì)量，改善燃燒條件。

構(gòu)造

由殼體、繞組、針閥、回位彈簧、噴嘴等組成，其噴嘴的型式有單孔、雙孔、多孔之分。ECU的噴油控制信號將噴油器與電源回路接通時，電磁線圈通電并在周圍產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵移動，而銜鐵與針閥一體，因此克服彈簧張力而打開，燃油即開始噴射。當ECU將電路切斷時，吸力消失，彈簧使針閥關(guān)閉，噴射停止。噴油量的多少取決于針閥行程、噴口截面積及噴射環(huán)境壓力與燃料壓力的壓差和噴油時間。當前述各因素確定時，噴油量就取決于針閥的開啟時間，即電磁線圈的通電時間。氣門噴油器輸油管進氣道四、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類1.按噴射器安裝位置分每一個氣缸有一個噴油器。（1）多點噴射MPI調(diào)壓器噴油器節(jié)氣門體位置傳感器節(jié)氣門（2）單點噴射SPI幾個缸共用一個噴油器，又稱節(jié)氣門體噴射TBI。將燃料直接噴入氣缸內(nèi)，需較高的噴射壓力。（3）氣缸內(nèi)噴射4.按多點噴射的噴油間隔來分（1）同時噴射（2）分組噴射（3）順序噴射3.按進氣量檢測方法來分（1）間接測量（2）直接測量（2）閉環(huán)控制傳感器電子控制單元執(zhí)行器發(fā)動機開環(huán)控制氧傳感器閉環(huán)控制2.按控制方式來分（1）開環(huán)控制五、電控汽油噴射系統(tǒng)的組成一、基本組成：1、燃油供給系統(tǒng)功用：向氣缸內(nèi)供給供給燃燒時所需一定量的燃油.

組成：

汽油泵回油管汽油濾清器油壓調(diào)節(jié)器輸油管路噴油器2、空氣供給系統(tǒng)功用：為發(fā)動機可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并測量

和控制空氣量。組成：節(jié)氣門體空氣濾清器空氣流量計怠速控制閥電子控制單元空氣閥3、電子控制系統(tǒng)電控單元：接受來自各個傳感器傳來的信號，并