汽油機燃油系統(tǒng)

南昌大學機電學院第四章汽油機燃油系統(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)南昌大學機電學院1、物理特性：

汽油是從石油中提煉出來的碳氫化合物,粘度小、流動性好。提煉方法：直餾法,裂化法.

2、使用性能指標：

⑴蒸發(fā)性：能被蒸發(fā)的性能。⑵抗爆性：在燃燒中，避免產生爆燃的能力。（辛烷值越高，抗爆性越強）馬達法辛烷值（MON）；研究法辛烷值（RON）3、牌號：我國采用RON值，牌號越高，抗爆性越強。

第一節(jié)汽油及其使用性能南昌大學機電學院我國自1993年規(guī)定采用無鉛汽油；鉛的危害：引起人體鉛中毒；排氣催化轉換器的催化劑中毒失效；燃燒室積碳結焦，磨損增加。目前車用汽油國標為GB17930-2006(2011)，分階段實施：2006.12II階段對應國II排放標準，

Pb=0.005g/L;S=0.05%2009.12III階段對應國III排放標準，

Pb=0.005g/L;S=150mg/kg2013.12IV階段對應國IV排放標準，

Pb=0.005g/L;S=50mg/kg->10mg/kg硫的危害：排氣催化轉換器的催化劑中毒失效；產生有害氣體SO2；南昌大學機電學院汽油機燃油系統(tǒng)的功用：

根據(jù)發(fā)動機工況需要，向發(fā)動機供給一定數(shù)量的、清潔的、霧化良好的汽油，以便與一定數(shù)量的空氣混合形成可燃混合氣。儲存一定數(shù)量汽油，保證續(xù)駛里程。燃料供給方式化油器方式汽油噴射方式南昌大學機電學院油箱汽油濾清器汽油泵化油器(混合氣)空氣濾清器氣缸一、化油器式汽油供給路線圖第二節(jié)化油器式發(fā)動機燃油系統(tǒng)南昌大學機電學院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示意圖南昌大學機電學院主噴嘴：讓汽油噴入空氣中形成可燃混合氣。喉管：產生真空度，吸出噴管中的燃油。節(jié)氣門：控制混合氣流量的開關，關閉時留有通氣間隙。針閥：控制汽油進入化油器浮子室的開關。量孔：控制汽油精確的出油量。轉速一定時，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，轉速越高，功率也越大。二、可燃混合氣的形成過程南昌大學機電學院霧狀顆粒蒸發(fā)汽油氣化過程：大氣壓力→噴入空氣流→沖散

流動受熱南昌大學機電學院1、可燃混合氣成分的表示方法

將實際吸入發(fā)動機中的空氣的質量與燃料的質量比值稱為空燃比，用符號α表示。（多為歐美國家采用）汽油的理論空燃比為14.7。1）空燃比（A/F）2）過量空氣系數(shù)（A/F）/（Astoi/F）φa

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

φa﹤1為濃混合氣φa﹥1為稀混合氣三、發(fā)動機運轉工況對可燃混合氣成分的要求南昌大學機電學院可燃混合氣成分對發(fā)動機性能的影響曲線圖（轉速不變，節(jié)氣門全開，改變量孔尺寸）

α=0.88——功率混合氣

α=1.11——經(jīng)濟混合氣

α=0.4——火焰?zhèn)鞑ド舷?/p>

α=1.4——火焰?zhèn)鞑ハ孪?/p>

穩(wěn)定工況的α=0.88～1.11。油消耗率功率

α=1.00——標準混合氣南昌大學機電學院混合氣種類

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0.85～0.95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1.05～1.15減小8%最小過稀混合氣1.15～1.33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)動機不工作混合氣的濃度對發(fā)動機性能的影響南昌大學機電學院怠速：

發(fā)動機在對外無功率輸出的情況下以最低轉速運轉，此時混合氣燃燒釋放的功，只用以克服發(fā)動機內部的阻力。

冷起動→暖機

極濃混合氣。0.4～0.6怠速和小負荷中等負荷隨節(jié)氣門的開大，混合氣由濃變稀。0.9～0.11

加速

額外供油。大負荷

最大功率濃混合氣。0.85～0.95

少而濃的混合氣。0.6～0.8；0.7～0.9穩(wěn)定工況過渡工況2、發(fā)動機運轉工況對可燃混合氣成分的要求南昌大學機電學院

在一定轉速下，汽車發(fā)動機所要求的混合氣成分隨負荷變化的規(guī)律。3、理想化油器特性最小油耗理想最大功率南昌大學機電學院1、基本結構針閥浮子室浮子喉管噴管節(jié)氣門進氣歧管進氣預熱裝置量孔四、現(xiàn)代化油器基本結構南昌大學機電學院

保證發(fā)動機正常工作時，化油器所供給的混合氣隨著節(jié)氣門開度加大而逐漸變稀，并在中負荷下接近于最經(jīng)濟的成分。主量孔空氣量孔主噴管1.引入少量空氣，使汽油泡沫化。2.降低主量孔處真空度的增長率，使混合氣由濃變稀。空氣量孔的作用：南昌大學機電學院

降低主量孔處真空度作用：引入極少量的空氣到主噴管中，以降低主量孔內外壓力差，從而降低汽油的流速和流量。以滿足化油器理想供油特性。南昌大學機電學院加油延伸管濾網(wǎng)油面指示表傳感器浮子出油開關汽油濾清器加油管汽油箱支架汽油箱蓋放油螺栓五、輔助裝置1、油箱南昌大學機電學院快速排氣管接口供油管接口回油管接口油面?zhèn)鞲衅鞑遄癁V器浮子南昌大學機電學院

除去汽油中的水分和雜質，使汽油能達到發(fā)動機工作的需要。進、出油口不可裝反類別：可拆式、不可拆式結構：2、汽油濾清器南昌大學機電學院中央多孔筒多孔濾紙外筒折疊紙濾芯南昌大學機電學院

將汽油從油箱中吸出，經(jīng)管路和汽油濾清器，然后泵入化油器浮子式。

回位彈簧搖臂進油口出油口膜片出油單向閥進油單向閥結構：1、膜片式汽油泵2、電動汽油泵3、汽油泵南昌大學機電學院膜片式汽油泵結構圖南昌大學機電學院

第三節(jié)電子控制汽油噴射系統(tǒng)一、概述1、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氣缸或進氣歧管中，與進入的空氣混合而形成可燃混合氣。

2、汽油噴射系統(tǒng)發(fā)展概況

汽油噴射技術始于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)。

3、汽油噴射的優(yōu)點1.提高了發(fā)動機的充氣效率；4.冷起動性和加速性能較好；3.使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳工作狀態(tài)；2.使各缸可燃混合氣分配更加均勻；5.可節(jié)省燃油并減少廢氣中的有害成分南昌大學機電學院氣門噴油器輸油管進氣支管4、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類每一個氣缸有一個噴油器。多點噴射MPI調壓器噴油器節(jié)氣門體位置傳感器節(jié)氣門單點噴射SPI幾個缸共用一個噴油器，又稱節(jié)氣門體噴射TBI。1）按噴射器安裝位置分南昌大學機電學院將燃料直接噴入氣缸內，需較高的噴射壓力。氣缸內噴射南昌大學機電學院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)控制南昌大學機電學院二、電控汽油噴射系統(tǒng)的基本類型

電控汽油噴射系統(tǒng)(EFI系統(tǒng))是以電控單元(ECU)為控制中心，并利用安裝在發(fā)動機上的各種傳感器測出發(fā)動機的各種運行參數(shù)，再按照電腦中預存的控制程序精確地控制噴油器的噴油量，使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣。汽油泵回油管汽油濾清器油壓調節(jié)器輸油管路噴油器基本組成(電控多點汽油噴射)1）燃油供給系統(tǒng)功用：向氣缸內供給供給燃燒時所需一定量的燃油.

南昌大學機電學院噴油器燃油分配管南昌大學機電學院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。

準確計量空氣流量最為關鍵。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南昌大學機電學院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，并完成對這些信息的處理和發(fā)出指令控制執(zhí)行器的動作組成：各種傳感器：把各種反映發(fā)動機工況和汽車運行狀況的參數(shù)（非電量參數(shù)）轉變?yōu)殡娦盘枺妷夯螂娏鳎┨峁┙o電控單元，使電控單元正確地控制發(fā)動機運轉或汽車運行。

執(zhí)行器：用來完成電控單元發(fā)出的各種指令，是電控單元指令的執(zhí)行者。南昌大學機電學院0.35MPa空氣流量如果噴油器堵塞會如何？開環(huán)控制南昌大學機電學院翼片空氣流量計南昌大學機電學院南昌大學機電學院熱線空氣流量計南昌大學機電學院+電控點火系統(tǒng)南昌大學機電學院三、主要組件的構造及工作原理

南昌大學機電學院1、電動燃油泵滾柱式電動燃油泵電刷電樞磁極滾柱泵泵殼單向閥卸壓閥濾網(wǎng)泵蓋組成：油泵電機、滾柱泵、單向閥、卸壓閥、外殼、泵蓋及濾網(wǎng)等。作用：供給各噴油器及冷起動噴油器所需要的燃油。南昌大學機電學院2、燃油壓力調節(jié)器進油口回油口閥門閥支承膜片彈簧接進氣支管作用：調節(jié)噴油器的燃油壓力，使燃油壓力與進氣管壓力之差保持常數(shù)。

南昌大學機電學院

在恒定壓力下定時、定量地噴油并使之霧化。

電插頭電磁線圈濾網(wǎng)銜鐵針閥結構：3、噴油器

南昌大學機電學院4、傳感器

空氣流量傳感器南昌大學機電學院a.空氣流量傳感器作用：將空氣流量轉換成電信號送給電控單元，該信號作為決定噴油量的基本信號之一。（1）葉板式空氣流量計補償擋板緩沖室彈簧翼片溫度傳感器旁通氣道封口調節(jié)螺釘電位計

測量板打開的角度隨進氣量大小而變化,帶動電位計使其電阻值變化，實現(xiàn)空氣流量與電壓之間成反比關系。南昌大學機電學院（2）熱線式空氣流量傳感器原理：把通一定值電流加熱的鉑絲置于空氣流中，流速大時鉑絲溫度低，電阻小，鉑絲兩端電壓低；反之，流速小，電壓高。流速與電壓成一一對應關系。鉑絲成為惠斯頓電橋中的一個臂，送出電壓信號?？刂齐娐窡崮囟葌鞲衅鞣雷o網(wǎng)A：集成電路；RH：熱線電阻RK：溫度補償電阻RA：精密電阻RB：電橋電阻南昌大學機電學院b.進氣管絕對壓力傳感器半導體壓敏電阻式：由硅片、集成電路和真空室組成。原理：壓力變化，硅片變形，應變電阻阻值變化，電橋輸出電壓變化。

作用：依據(jù)發(fā)動機負荷狀況，測出進氣歧管中絕對壓力的變化，并將其轉換成電壓信號，與轉速信號一起送到ECU，作為確定基本噴油量的依據(jù)。

南昌大學機電學院c.轉速和曲軸位置傳感器（1）磁電式傳感器磁電式傳感器觸發(fā)輪氣缸識別槽輸出信號

當轉子旋轉時，線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈產生感應電動勢。磁電式轉速傳感器的轉子信號盤通常安裝在曲軸或凸輪軸上，也可安裝在分電器內。南昌大學機電學院（2）霍爾效應式傳感器永久磁鐵霍爾元件觸發(fā)輪

當觸發(fā)葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間時，磁場被葉片旁路，不產生霍爾電壓；當缺口部分進入磁鐵與霍爾元件之間時，磁力線進入霍爾元件，傳感器輸出電壓信號。南昌大學機電學院

信號盤隨分電器軸轉動，產生透光和遮光交替變化。當發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產生電壓；當發(fā)光二極管光束被擋住時，光敏二極管電壓為0。（3）光電式傳感器發(fā)光管分火頭密封蓋信號盤電路光敏二極管輸出信號光敏二極管發(fā)光二極管遮光盤南昌大學機電學院南昌大學機電學院d.溫度傳感器（水溫傳感器、空氣傳感器）熱敏電阻電插頭e.節(jié)氣門位置傳感器（線性輸出節(jié)氣門位置傳感器）：作用：用來檢測發(fā)動機的節(jié)氣門的開度和加速、減速信號。反映發(fā)動機負荷狀態(tài)。原理：利用滑動阻值的變化，測得與節(jié)氣門開度相對應的輸出電壓，及怠速、全負荷觸點的開閉。南昌大學機電學院g.爆震傳感器h.車速傳感器用于發(fā)動機怠速及汽車加速、減速時空燃比的控制。i.起動及空擋開關信號用來判斷發(fā)動機是否處于起動狀態(tài)。安裝在發(fā)動機缸體上，檢測發(fā)動機的爆震狀況。通過檢測缸體表面的震動信號，以判斷發(fā)動機是否產生爆震。f.氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內，檢測排氣中氧的含量。最常用的氧傳感器是氧化鋯式氧傳感器