第 5 章 汽油机燃油供给系

1、12022-4-22第五章第五章 汽油机燃油供给系汽油机燃油供给系车用发动机构造与原理车用发动机构造与原理2022-4-222本章基本内容本章基本内容5.1 5.1 汽油机燃油供给系概述汽油机燃油供给系概述 5.2 5.2 可燃混合气成分与汽油机性能的关系可燃混合气成分与汽油机性能的关系5.3 5.3 电子控制汽油喷射式燃油供给系电子控制汽油喷射式燃油供给系2022-4-2235.1 汽油机燃油供给系概述汽油机燃油供给系概述1.1.功能功能2.2.分类分类一一. . 汽油机燃油供给系的功用汽油机燃油供给系的功用二二. . 化油器式燃油供给系的组成化油器式燃油供给系的组成u配置一定数量和浓度的可

2、燃混合气；配置一定数量和浓度的可燃混合气；u排除废气。排除废气。u化油器式燃油供给系；化油器式燃油供给系；u燃油喷射式供给系（电子喷射式）。燃油喷射式供给系（电子喷射式）。1.1.燃油供给装置燃油供给装置功能：功能：对燃料进行储存、清洁和输送；对燃料进行储存、清洁和输送；组成：组成：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、输油管。汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、输油管。2022-4-2245.1 汽油机燃油供给系概述汽油机燃油供给系概述二二. . 化油器式燃油供给系的组成化油器式燃油供给系的组成3.3.燃油计量及混合气形成燃油计量及混合气形成4.4.进、排气进、排气功能：功能：可燃混合气的供给、排出废气；可燃

3、混合气的供给、排出废气；组成：组成：进气管、排气管、排气消声器。进气管、排气管、排气消声器。2.2.空气供给装置空气供给装置功能：功能：对空气进行净化；对空气进行净化；组成：组成：空气虑清器、排气消声器。空气虑清器、排气消声器。功能：功能：根据工况配比相应的可燃混合气；根据工况配比相应的可燃混合气；组成：组成：化油器。化油器。2022-4-2255.2 可燃混合气与汽油机性能的关系可燃混合气与汽油机性能的关系一一. . 混合气与汽油机性能的关系混合气与汽油机性能的关系燃燃料料需需要要的的空空气气质质量量理理论论上上完完全全燃燃烧烧燃燃料料所所供供给给的的空空气气质质量量实实际际燃燃烧烧kg1k

4、g1 a 1. 1. 可燃混合气成分的表示法可燃混合气成分的表示法（1 1）过量空气系数）过量空气系数燃料质量燃料质量空气质量空气质量 （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与 的数值对应关系2022-4-2265.2 可燃混合气与汽油机性能的关系可燃混合气与汽油机性能的关系一一. . 混合气浓度与汽油机性能的关系混合气浓度与汽油机性能的关系2. 2. 着火极限和火焰传播速度着火极限和火焰传播速度u0.40.4a 1.41.43. 3. 经济混合气经济混合气u1.051.05a

5、1.151.154. 4. 最大功率混合气最大功率混合气u0.850.85a 0.950.955. 5. 混合气与汽油机排放物的关系混合气与汽油机排放物的关系2022-4-2275.2 可燃混合气与汽油机性能的关系可燃混合气与汽油机性能的关系二二. . 车用汽油机各工况对混合气浓度的要求车用汽油机各工况对混合气浓度的要求2202110vvppph 1. 1. 简单化油器混合气的形成原理简单化油器混合气的形成原理（1 1）可燃混合气的浓度）可燃混合气的浓度（2 2）空气流量）空气流量（3 3）汽油流量）汽油流量u空气量多少、汽油量的多少；空气量多少、汽油量的多少；u喉口截面积、节气门开度、发动机

6、转速；喉口截面积、节气门开度、发动机转速；u量孔尺寸、空气流速。量孔尺寸、空气流速。2022-4-2285.2 可燃混合气与汽油机性能的关系可燃混合气与汽油机性能的关系二二. . 车用汽油机各工况对混合气浓度的要求车用汽油机各工况对混合气浓度的要求（1 1）启动）启动3. 3. 车用汽油机对混合气浓度的要求车用汽油机对混合气浓度的要求ua a ：0.20.20.60.6（蒸发、雾化差）；（蒸发、雾化差）；（2 2）怠速）怠速ua a ：0.60.60.80.8（蒸发、雾化差，残（蒸发、雾化差，残余废气的稀释作用）；余废气的稀释作用）；（3 3）小负荷）小负荷ua a ：0.70.70.90.9

7、（残余废气的影响）；（残余废气的影响）； 2. 2. 简单化油器的特性简单化油器的特性u在发动机转速不变时，简单化油器所供给的在发动机转速不变时，简单化油器所供给的可燃混合气浓度随节气门开度的变化规律。可燃混合气浓度随节气门开度的变化规律。 2022-4-2295.2 可燃混合气与汽油机性能的关系可燃混合气与汽油机性能的关系二二. . 车用汽油机各工况对混合气浓度的要求车用汽油机各工况对混合气浓度的要求（4 4）中等负荷）中等负荷ua a ：1.051.051.151.15（经济混合气）；（经济混合气）；（5 5）大负荷及全负荷）大负荷及全负荷ua a ：0.85 0.85 0.950.95；

8、（6 6）加速）加速ua a ：额外增加供油量；：额外增加供油量；（7 7）理想化油器的特性）理想化油器的特性u在一定转速下，汽车发动机所要求的在一定转速下，汽车发动机所要求的混合气成分随负荷变化的规律。混合气成分随负荷变化的规律。返回返回2022-4-2210一一. . 概述概述5.3 汽油喷射式燃油供给系汽油喷射式燃油供给系1. 1. 喷射式燃油供给系产生的历史背景喷射式燃油供给系产生的历史背景u化油器不能精确控制空燃比；化油器不能精确控制空燃比；u排放法规严格；排放法规严格；u能源危机。能源危机。2. 2. 电子控制燃油喷射供油系的优点电子控制燃油喷射供油系的优点（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空气和燃油分开计量，实现最佳空燃比；空气和燃油分开计量，实现最佳空燃比；2022-4-2211一一. . 概述概述5.3 汽油喷射式燃油供给系汽油喷射式燃油供给系2. 2. 电子控制燃油喷射供油系的优点电子控制燃油喷射供油系的优点3. 3. 缺点缺点u雾化性能好，使油、气混合更均匀；雾化性能好，使油、气混合更均匀；u对气温和海拔高度适应性好；对气温和海拔高度适应性好；u多点喷射具有各缸混合气均匀分配；多点喷射具有各缸混合气均匀分配；u提高充气效率，动力性得到改善；提高充气效率，动力性得到改善

10、；u安装适应性。安装适应性。u需要专业人员检修。需要专业人员检修。2022-4-2212二二. . 电子控制汽油喷射的基本概念电子控制汽油喷射的基本概念5.3 汽油喷射式燃油供给系汽油喷射式燃油供给系1. 1. 分类分类（1 1）按喷油器安装位置不同）按喷油器安装位置不同u单点喷射、多点喷射、缸内直接喷射。单点喷射、多点喷射、缸内直接喷射。（2 2） 按喷油时间间隔分按喷油时间间隔分u连续喷射、间歇喷射。连续喷射、间歇喷射。（3 3） 按多点喷射的喷油方式分按多点喷射的喷油方式分u同时喷射、分组喷射、顺序喷射。同时喷射、分组喷射、顺序喷射。（4 4）按控制反馈方式分）按控制反馈方式分u开环控制

11、、闭环控制。开环控制、闭环控制。2022-4-2213二二. . 电子控制汽油喷射的基本概念电子控制汽油喷射的基本概念5.3 汽油喷射式燃油供给系汽油喷射式燃油供给系2. 2. 控制目标控制目标（1 1）理论空燃比控制）理论空燃比控制u14.7 14.7 时，三元催化剂净化效率最高。时，三元催化剂净化效率最高。（2 2）点火提前角）点火提前角u速度密度方式：进气管绝对压力、发动机转速；速度密度方式：进气管绝对压力、发动机转速；u节流速度方式：节流阀开度、发动机转速。节流速度方式：节流阀开度、发动机转速。3. 3. 空气量的检测方式空气量的检测方式（1 1）直接测量）直接测量空气流量计（质量流量

12、）空气流量计（质量流量）（2 2）间接测量）间接测量T T、P P、V Vu让发动机在爆震临界点工作。让发动机在爆震临界点工作。2022-4-2214三三. . 电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理5.3 汽油喷射式燃油供给系汽油喷射式燃油供给系1. 1. 组成组成2. 2. 空气系统空气系统u空气系统、燃料系统、控制系统。空气系统、燃料系统、控制系统。u空气流量计、旁通补气阀（怠速）。空气流量计、旁通补气阀（怠速）。3. 3. 燃料系统燃料系统u油箱、电动燃油泵、滤清器、压力调油箱、电动燃油泵、滤清器、压力调节器、喷油器、输油管。节器、喷油器、输油管。4.

13、 4. 控制系统控制系统u传感器、电子控制单元传感器、电子控制单元ECUECU、执行器。、执行器。2022-4-22155.3 汽油喷射式燃油供给系汽油喷射式燃油供给系u发动机超速断油；发动机超速断油；u汽车超速行驶断油；汽车超速行驶断油；u减速断油：节油和改善排放。减速断油：节油和改善排放。5. 5. 油量控制油量控制（1 1）喷油脉宽的确定）喷油脉宽的确定（2 2）对进气测量进行修正）对进气测量进行修正（3 3）工况修正）工况修正（4 4）断油控制）断油控制u体积流量需进行密度修正：温度修正、体积流量需进行密度修正：温度修正、大气压力修正。大气压力修正。三三. . 电子控制汽油喷射系统的组

14、成及工作原理电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理2022-4-2216三三. . 电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理5.3 汽油喷射式燃油供给系汽油喷射式燃油供给系7. 7. 电子控制燃油喷射系统应用实例电子控制燃油喷射系统应用实例6. 6. 电子控制燃油喷射系统零部件电子控制燃油喷射系统零部件（1 1）电动汽油泵）电动汽油泵（2 2）喷油器）喷油器（3 3）氧传感器）氧传感器2022-4-2217图图31 化油器式发动机的燃料供给系统化油器式发动机的燃料供给系统2022-4-2218图图32 混合气浓度和火焰传播速度的关系混合气浓度和火焰传播速度的关系2

15、022-4-2219图图33 混合气浓度与经济性动力性的关系混合气浓度与经济性动力性的关系2022-4-2220图图34 有害气体的浓度与空燃比的关系有害气体的浓度与空燃比的关系NONOX XHCHCCOCO2022-4-2221图图35 简单化油器可燃混合气的形成过程简单化油器可燃混合气的形成过程1空气滤清器；2化油器；3进油针阀 ；4喉管；5浮子；6浮子室；7主量孔； 8主喷管；9进气预热套管；10进气支管；11进气门；12气缸；13节气门；14化油器混合室 2022-4-2222图图36 简单化油器的特性简单化油器的特性2022-4-2223图图37 理想化油器的特性（转速一定）理想化油

16、器的特性（转速一定）2022-4-2224图图38 电子燃油喷射系统的不同喷射位置电子燃油喷射系统的不同喷射位置a）单点燃油喷油喷射（SPI） b）多点燃油喷射（MPI）缸内直接喷射（GDI）图图39 电子燃油喷射系统的不同喷油方式电子燃油喷射系统的不同喷油方式a）同时喷射 b）顺序喷射 c）分组喷射2022-4-2225图图3102022-4-2226图图311 质量流量方式电子控制燃油喷射系统的空气系统质量流量方式电子控制燃油喷射系统的空气系统a）用空气阀控制旁通进气量 b）用怠速执行器控制旁通进气量1发动机；2稳压箱；3节流阀体；4空气流量计；5空气虑清器；6空气阀；7喷油器2022-4-2227图图312 电子控制燃油喷射系统的燃料供给系统电子控制燃油喷射系统的燃料供给系统1燃油箱；2电动燃油泵；3燃油滤清器；4脉动减振器；5喷油器； 6低温启动喷油器；7稳压箱；8燃油压力调节器；9回油管2022-4-2228图图313 控制系统组成控制系统组成1燃油箱；2电动燃油泵；3燃油滤清器；4ECU；5喷油器； 6燃油分配器；7燃油压力调节器；8进气总管；9节气门位置传感器；10空气流量计；11氧传感器；12冷却水温度传感器；13分电器；14怠速执行器；15蓄电池；16点火开关2022-4-2229图图314 基本喷射时间基本喷射时间MAP图图2022-4-22