汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)

發(fā)動(dòng)機(jī)的檢修供給系統(tǒng)

本章主要介紹的內(nèi)容有：

●供給系基礎(chǔ)知識(shí)●供給系的組成●電子控制汽油噴射系統(tǒng)●怠速控制系統(tǒng)第六章供給系統(tǒng)1.汽車(chē)燃料一、供給系基礎(chǔ)知識(shí)（1）汽油、柴油汽油和柴油是目前汽車(chē)最常用的燃料。通過(guò)石油煉制獲得的汽油和柴油，能量密度高，價(jià)格低，不易變質(zhì)，便于運(yùn)輸，因此非常適用于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。（2）車(chē)用天然氣天然氣是一種高效、清潔、價(jià)廉的民用燃料、化工原料和工業(yè)用燃料，我國(guó)的天然氣資源豐富。（3）液化石油氣液化石油氣是油田伴生氣處理過(guò)程中和石油煉制過(guò)程中獲得的副產(chǎn)品，能在常溫下稍加壓（小于1.6MPa），即液化。（4）醇類(lèi)燃料醇類(lèi)燃料主要是甲醇和乙醇，醇類(lèi)燃料可以與汽油或柴油按一定比例摻燒，也可以直接采用醇類(lèi)燃料作為發(fā)動(dòng)機(jī)的替代燃料。（5）氫燃料氫內(nèi)燃車(chē)是傳統(tǒng)汽油內(nèi)燃機(jī)車(chē)的帶小量改動(dòng)的版本。氫內(nèi)燃直接燃燒氫，不使用其他燃料或產(chǎn)生水蒸氣排出。這些車(chē)的問(wèn)題是氫燃料很快耗盡。載滿(mǎn)氫氣的油缸只能行駛數(shù)英里，很快便沒(méi)能量。汽油、柴油汽油標(biāo)號(hào)：90#93#97#指汽油的辛烷值，不同號(hào)數(shù)的汽油，其含碳量也不一樣。汽油排號(hào)越高

辛烷值就高

抗爆性就越好盲目使用高標(biāo)號(hào)汽油，不僅會(huì)在行駛中產(chǎn)生加速無(wú)力的現(xiàn)象，而且其高抗爆性的優(yōu)勢(shì)無(wú)法發(fā)揮出來(lái)，還會(huì)造成金錢(qián)的浪費(fèi)。

柴油標(biāo)號(hào)：0#-20#-30#-35#指柴油的凝固點(diǎn)，溫度過(guò)低，容易結(jié)蠟。根據(jù)溫度不同，選擇不同型號(hào)的柴油。汽油的使用性能指標(biāo)①蒸發(fā)性能

蒸發(fā)性過(guò)高形成氣阻影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作蒸發(fā)性太差混合器中呈液滴狀形成液膜流入氣缸混合器中油氣含量減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定沖走汽缸壁上潤(rùn)滑油發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加?、谄涂贡灾钙驮诟鞣N使用條件下抗爆震燃燒的能力。車(chē)用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值越高，抗爆性越好。高辛烷值汽油可以滿(mǎn)足高壓縮比汽油機(jī)的需要。汽油機(jī)壓縮比高，則熱效率高，可以節(jié)省燃料。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油組分，但也通過(guò)添加抗爆劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。汽油的牌號(hào)是按辛烷值劃分的。（發(fā)動(dòng)機(jī)越舊，越要使用辛烷值高的汽油。）③汽油的安定性指汽油在自然條件下，長(zhǎng)時(shí)間放置的穩(wěn)定性。用膠質(zhì)和誘導(dǎo)期及碘價(jià)表征。膠質(zhì)越低越好，誘導(dǎo)期越長(zhǎng)越好，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每100毫升汽油實(shí)際膠質(zhì)不得大于5毫克。④汽油的防腐蝕性腐蝕性是指汽油在存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用過(guò)程中對(duì)儲(chǔ)罐、管線、閥門(mén)、汽化器、氣缸等設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的特性。用總硫、硫醇、銅片實(shí)驗(yàn)和酸值表征。

2、空燃比

發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí),燃料進(jìn)入氣缸燃燒之前,都要經(jīng)過(guò)霧化和蒸發(fā),并與空氣配合,燃料與空氣的混合物稱(chēng)為可燃混合氣,混合氣中含燃料量的多少稱(chēng)為混合氣濃度可燃混合氣的濃度常用空燃比和過(guò)量空氣系數(shù)來(lái)表示。（1）空燃比

空燃比（R）=空氣質(zhì)量（kg）/燃油質(zhì)量（kg）理論上1kg汽油完全燃燒需14.7kg空氣，即理論空燃比為14.7。

R=14.7理論混合氣

R＜14.7濃混合氣

R＞14.7稀混合氣（2）過(guò)量空氣系數(shù)（a）

α=燃燒1kg燃料實(shí)際供給的空氣質(zhì)量/理論上完全燃燒時(shí)所需的空氣質(zhì)量

=實(shí)際空燃比/理論空燃比。即燃燒1kg燃料實(shí)際供給的空氣質(zhì)量與理論上完全燃燒時(shí)所需要的空氣質(zhì)量之比。

a=1理論混合氣

a＜1濃混合氣

a＞1稀混合氣

混合氣的濃度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有很大影響。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，采用a=1的理論混合氣，只是在理論上保證完全燃燒，實(shí)際上，由于時(shí)間和空間條件的限制，汽油不可能及時(shí)與空氣均勻混合，也就不能實(shí)現(xiàn)完全燃燒。

發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)混合氣濃度的要求如下：（1）怠速工況

發(fā)動(dòng)機(jī)不對(duì)外輸出動(dòng)力，作功行程產(chǎn)生的動(dòng)力只用來(lái)克服發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部阻力，維持發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的工況為怠速工況。發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速一般為700～900r/min。在怠速工況下，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度最小，進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣量很少，氣缸內(nèi)殘余廢氣對(duì)混合氣稀釋嚴(yán)重；而且轉(zhuǎn)速低，空氣流速小，汽油霧化和蒸發(fā)不良，混合氣形成不均勻。因此，要求供給少量a=0.6～0.8的濃混合氣。（2）小負(fù)荷工況

發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷在25%以下時(shí)稱(chēng)為小負(fù)荷工況。由于小負(fù)荷工況時(shí)，節(jié)氣門(mén)略開(kāi)，混合氣的數(shù)量和品質(zhì)比怠速工況時(shí)有所提高，廢氣對(duì)混合氣的稀釋作用也有所減弱，因而混合氣的濃度可以略為減小，一般a=0.7～0.9。在某一轉(zhuǎn)速下，節(jié)流閥部分打開(kāi)時(shí)所發(fā)出的功率與該轉(zhuǎn)速下節(jié)流閥完全打開(kāi)發(fā)出的功率比（3）中等負(fù)荷工況發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷在25%～85%之間時(shí)稱(chēng)為中等負(fù)荷工況，由于節(jié)氣門(mén)開(kāi)度較大，進(jìn)入氣缸的混合氣數(shù)量增多，燃燒條件較好。此外，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)大部分的時(shí)間處在中等負(fù)荷工況下工作，為提高其經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)供給較稀的經(jīng)濟(jì)混合氣，一般a=1.05～1.15。（4）大負(fù)荷工況和全負(fù)荷工況發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷在85%以上而小于100%時(shí)稱(chēng)為大負(fù)荷工況，負(fù)荷為100%時(shí)稱(chēng)為全負(fù)荷工況。此時(shí)，為了克服較大的外部阻力，要求發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出盡可能大的功率，因此，應(yīng)供給質(zhì)濃量多的功率混合氣，一般a=0.85～0.95。（5）冷起動(dòng)工況

起動(dòng)是指發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程，當(dāng)熄火時(shí)間較長(zhǎng)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度已下降至環(huán)境溫度時(shí)的啟動(dòng)為冷起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，氣流速度很慢，不利于汽油霧化，尤其冷起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度也低，汽油蒸發(fā)困難，只有供給極濃的混合氣（a=0.2～0.6）。才能保證進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣中有足夠的汽油蒸氣，以利于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。（6）暖機(jī)工況

暖機(jī)一般是指發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度逐漸升高到正常工作溫度的過(guò)程。在暖機(jī)過(guò)程中，混和氣的濃度應(yīng)隨溫度的升高而減小，從起動(dòng)時(shí)的極濃減小到穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的濃度為止。（7）加速工況

加速是指發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加的過(guò)程。急加速時(shí)，節(jié)氣門(mén)迅速開(kāi)大，要求發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力迅速提高；然而在急劇開(kāi)大節(jié)氣門(mén)的瞬間，由于液體汽油的慣性比空氣慣性大，汽油流量的增加比空氣流量的增加要慢，使混合氣暫時(shí)過(guò)稀，反而使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力下降甚至熄火。因此，在急加速時(shí)，必須采用專(zhuān)門(mén)的裝置額外供油，加濃混合氣，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)急加速的要求。

綜上所述，車(chē)用汽油機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在小負(fù)荷和中等負(fù)荷工況下，要求燃料供給系統(tǒng)能隨負(fù)荷的增加，供給由濃逐漸變稀的混合氣。當(dāng)進(jìn)入大負(fù)荷直到全負(fù)荷工況下，又要求混合氣由稀變濃，最后加濃到保證發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率。3、混合氣的濃度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響混合氣種類(lèi)空氣過(guò)量系數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率耗油率性能火焰?zhèn)鞑ド舷?.4混合氣不燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作過(guò)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(biāo)準(zhǔn)混合氣1.0減小2%增大4%經(jīng)濟(jì)混合氣1.11減小8%最小過(guò)稀混合氣1.13~1.33顯著減小顯著增大回火、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、加速性變壞火焰?zhèn)鞑ハ孪?.4混合氣不燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作4.放炮未燃燒完的可燃混合氣在排氣管內(nèi)重新燃燒發(fā)出的爆炸聲，常伴有火星冒出，俗稱(chēng)放炮。排氣管放炮會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度過(guò)高，加速性能差和行駛無(wú)力。5.回火就是汽缸內(nèi)，活塞做好功以后，應(yīng)該是從排氣管排出燃燒后的廢氣的，但是由于某種故障，排氣門(mén)已經(jīng)關(guān)閉，廢氣無(wú)法排出，或者說(shuō)，來(lái)不急排出廢氣。那么廢氣就會(huì)從缸蓋的個(gè)別缸，和曲軸箱，節(jié)氣門(mén)等地方排出，也就是我們常說(shuō)的“倒灌”即發(fā)動(dòng)機(jī)回火。二、燃油供給系的組成1、汽車(chē)燃油系統(tǒng)的發(fā)展

汽車(chē)燃油系統(tǒng)的發(fā)展分為三個(gè)階段：（1）化油器燃油系統(tǒng)（2）電子控制汽油噴射系統(tǒng)

（3）缸內(nèi)直噴燃油系統(tǒng)我國(guó)在80年代初開(kāi)發(fā)了新型的電子控制汽油噴射系統(tǒng)，從1999年1月起，只有采用電子控制汽油噴射裝置的轎車(chē)才能準(zhǔn)許在北京銷(xiāo)售。2.燃油供給系的結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)動(dòng)機(jī)上燃油供給系統(tǒng)元件的位置3.燃油供給系供給噴油器一定壓力的燃油，噴油器則根據(jù)ECU指令噴油。油箱電動(dòng)燃油泵燃油濾清器低壓回油管壓力調(diào)節(jié)器輸油管?chē)娪推?、控制系統(tǒng)功用：ECU根據(jù)空氣流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)確定基本的噴油時(shí)間（噴油量），再根據(jù)其它傳感器（冷卻液溫度、節(jié)氣門(mén)位置等）對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正，并按最后確定的總噴油時(shí)間向噴油器發(fā)出指令，使噴油器噴油（通電）或斷油（斷電）?？諝饬髁坑?jì)或進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器爆震傳感器水溫傳感器氧傳感器基本噴油量修正噴油量噴油器ECU傳感器5、燃油輸送系統(tǒng)的組成部分（1）油箱

①油箱作用

儲(chǔ)存汽油，其儲(chǔ)備里程一般為300～600km。普通汽車(chē)具有一個(gè)汽油箱，越野汽車(chē)常有主、副兩個(gè)汽油箱。②油箱安裝位置

貨車(chē)油箱位于車(chē)架外側(cè)、駕駛員座下，轎車(chē)油箱裝在車(chē)架后部。油箱必須在車(chē)架旁邊并要避免受到撞擊。③油箱構(gòu)造特點(diǎn)油箱多為薄鋼板沖壓焊制，內(nèi)部鍍鋅或鍍錫，有的用塑料鑄制。同時(shí)為保證汽油泵正常工作，油箱蓋設(shè)有空氣閥與蒸汽閥。加油管油面指示表傳感器浮子出油開(kāi)關(guān)放油螺栓加油延伸管汽油箱蓋濾網(wǎng)汽油箱支架汽油濾清器大體按汽車(chē)加滿(mǎn)油后可行駛500公里左右為限，油耗大的油箱就大油耗小的油箱就小。

瑪莎拉蒂新總裁:90L

保時(shí)捷911卡雷拉4S：67L

賓利歐路GTC：90L

阿斯頓馬丁DBS6.0：78L

奔馳SLK350：70L

保時(shí)捷卡宴turboS：100L

現(xiàn)在捷達(dá)60老款55奇瑞501.6以上大部分601.6一下40大型車(chē)100150200

400都用

長(zhǎng)安之星40L

桑塔納老款55現(xiàn)在60奔馳70別克60廣本60凱美瑞58紅巖100150200400都用分幾個(gè)油箱東風(fēng)50100福田圓燈的30方形的50常見(jiàn)車(chē)型油箱容量油箱蓋的作用：（1）油箱蓋可以防止燃油從燃油箱中溢出。（2）可以釋放燃油被發(fā)動(dòng)機(jī)吸走時(shí)所產(chǎn)生的真空。（3）可以防止燃油蒸汽直接進(jìn)入大氣的同時(shí)，釋放壓力。（2）燃油濾清器

汽油濾清器簡(jiǎn)稱(chēng)汽濾。汽油濾清器有化油器式和電噴式之分，使用化油器的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，汽油濾清器位于輸油泵進(jìn)口一側(cè)，工作壓力較小，一般采用尼龍外殼，電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油濾清器位于輸油泵的出口一側(cè)，工作壓力較高，通常采用金屬外殼。汽油濾清器的濾芯多采用濾紙，也有使用尼龍布、高分子材料的汽油濾清器主要功能是濾除汽油中的雜質(zhì)。如果汽油濾清器過(guò)臟或堵塞。線式濾紙汽油濾清器：汽油濾清器在此類(lèi)汽油濾清器內(nèi)部，折疊的濾紙和塑料或金屬濾器的兩端連接，污油進(jìn)入后，由濾清器外壁經(jīng)過(guò)層層濾紙過(guò)濾后到達(dá)中心，潔凈的燃油流出。燃油濾清器作用：給EFI系統(tǒng)提供具有一定壓力的燃油，電動(dòng)燃油泵的電動(dòng)機(jī)和燃油泵制成一體，密封在同一殼體內(nèi)分類(lèi)：根據(jù)安裝位置不同可分為：內(nèi)置式：安裝在油箱中，不易氣阻，噪聲小，應(yīng)用較廣。外置式：串連在油箱外面，噪聲大，易氣阻，應(yīng)用較少。根據(jù)電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)不同分為：渦輪式滾柱式轉(zhuǎn)子式側(cè)槽式（3）電動(dòng)汽油泵電動(dòng)汽油泵是汽車(chē)配件行業(yè)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。是電噴汽車(chē)燃油噴射系統(tǒng)的基本組成之一。作用是把燃油從燃油箱中吸出、加壓后輸送到供油管中，和燃油壓力調(diào)節(jié)器配合建立一定的燃油壓力。1）滾柱泵燃油泵滾柱泵由轉(zhuǎn)子、滾柱和泵套組成。轉(zhuǎn)子偏心地置于泵套內(nèi)，燃油泵的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用使?jié)L柱向外側(cè)移動(dòng)而與泵套內(nèi)壁接觸，這樣，由轉(zhuǎn)子、滾柱和泵套圍成的腔室將隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生容積大小變化，在容積由小變大一側(cè)燃油被吸入，在容積由大變小的一側(cè)燃油被壓出。葉輪2）渦輪式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理組成：燃油泵電動(dòng)機(jī)、渦輪泵、出油閥（單向閥）、卸壓閥等。泵殼體出油口進(jìn)油口葉片濾清器葉輪前軸承電動(dòng)機(jī)定子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子單向出油閥卸壓閥出油口

卸壓閥作用：燃料壓力達(dá)到4.5~6.0Kg/cm2以上時(shí)，閥門(mén)開(kāi)啟，釋放一部分燃油，以防止燃油壓力上升過(guò)高。

單向出油閥作用：阻止燃油倒流，保持系統(tǒng)內(nèi)具有一定的殘余壓力，便于下次起動(dòng)。防止氣阻。燃料泵工作時(shí)燃料泵停止工作時(shí)

渦輪泵以完全不同于前兩種泵的方式工作，泵的燃油輸送和壓力升高完全是由液體分子之間動(dòng)量轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。渦輪泵的特點(diǎn)是燃油輸出脈動(dòng)小，其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，如圖5.14所示。當(dāng)葉輪與電動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的外圓有很多齒槽，在其前后利用摩擦而產(chǎn)生壓力差，重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)則泵內(nèi)產(chǎn)生渦流而使壓力上升，由泵室輸出。這種泵由于使用薄型葉輪，所需轉(zhuǎn)矩較小，可靠性高。此外由于不需消聲器，故可小型化，因此這種燃油泵被廣泛用于多種車(chē)型上。由于燃油泵工作時(shí)溫度升高，使燃油更容易氣化，這必將使泵油量減少，導(dǎo)致輸油壓力不足和壓力波動(dòng)。為此，現(xiàn)在有些車(chē)型采用雙級(jí)泵的形式，即將初級(jí)泵和主輸油泵組合成一個(gè)組件，由二只電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)。初級(jí)泵一般采用渦輪泵，用以改善輸送性能；主輸油泵一般采用齒輪泵或渦