发动机燃油系统

第四章发动机燃油系统

汽油及其使用性能化油器式发动机燃油系统

电子控制汽油喷射系统一、汽油机燃油系统的任务：

将空气与雾化后的汽油充分混合后，形成可燃混合气，提供给发动机并对可燃混合气的供给量及其浓度进行有效的控制，使发动机在各种工况下都能连续、稳定运转。

汽油及其使用性能燃油供给方式化油器方式汽油喷射方式二、化油器式汽油机燃油供给系统的组成①燃油供给装置：汽油油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管②空气供给装置：空气滤清器③可燃混合气形成装置：化油器④废气排出装置：排气管道、排气消音器，三元催化转换器油箱油管汽油泵汽油滤清器化油器空气滤清器桑塔纳轿车汽油供给系统示意图⑴蒸发性：能被蒸发的性能。

⑵抗爆性：在燃烧中，避免产生爆燃的能力。辛烷值(RON)越高，抗爆性越强三、汽油的使用性能化油器式发动机燃油系统一、可燃混合气成分的表示方法

将实际吸入发动机中的空气的质量与燃料的质量比值称为空燃比。（多为欧美国家采用）1、空燃比2、过量空气系数ΦaΦa

=理论上完全燃烧1kg燃料时所需要的空气质量燃烧1kg燃料实际供给的空气量Φa=1为标准混合气

Φa﹤1为浓混合气Φa﹥1为稀混合气α=14.8为标准混合气

α﹤14.8为浓混合气α﹥14.8为稀混合气

α=空气质量/燃油质量喉管：产生真空度，吸出喷管中的燃油。主喷嘴：让汽油喷入空气中形成可燃混合气。节气门：控制混合气流量的开关，关闭时留有通气间隙。针阀：控制汽油进入化油器浮子室的开关。量孔：控制汽油精确的出油量。转速一定时，节气门开度越大，喉部真空度越大，油量越多，功率越大。节气门开度一定时，转速越高，功率也越大。二、简单化油器的结构及其工作过程1、简单化油器的结构三、可燃混合气的形成的工作过程真空度油量的控制精确：量孔，单独特制装入浮子室混合气种类Φa发动机功率耗油率性能火焰传播上限0.4混合气不燃烧，发动机不工作过浓混合气0.43～0.87减小激增燃烧室积炭、排气管冒黑烟，放炮功率混合气0.88最大增大10-15%输出最大功率标准混合气1.0减小2%增大4%经济混合气1.11减小8%最小过稀混合气1.13--1.33显著减小显著增大回火、发动机过热、加速性变坏火焰传播下限1.4混合气不燃烧，发动机不工作四、可燃混合气成分与发动机性能的关系

混合气的浓度对发动机性能的影响五、发动机各工况对可燃混合气成分的要求汽车用汽油机工作的特点1）工况变化范围大2）汽车行驶的大部分时间内，发动机工作在中等负荷下轿车：40%-60%，货车：70%-80%五、发动机各工况对可燃混合气成分的要求冷启动转速极低，化油器中空气流速极低，不能使得汽油得到良好的雾化暖机温度上升，随着温度的升高，蒸发变好怠速节气门接近关闭，吸入气缸的混合气数量极少，雾化不良，燃烧不完全。进气管真空度高，进气门开废气进入进气管稀释可燃混合气浓：0.4-0.6浓：0.4-0.6浓：0.6-0.8小负荷新鲜混合气的品质逐渐改善，废气稀释减弱中等负荷开度适中，稀释情况很小，经济性加速节气门突然打开，空气流量迅速增大，混合气暂时过稀。冷空气未来得及预热，进气管温度降低，蒸发变弱。大负荷和全负荷动力性浓：0.7-0.9稀：1.0-1.15加浓浓：0.85-0.95急减速：节气门突然关闭，进气管真空度激增，进气管壁的油膜迅速蒸发

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。理想化油器特性简单化油器特性混合气浓度随喉管处的真空度增大而升高混合气浓度趋于稳定六、现代化油器的基本结构及附加装置1.浮子系统浮子系统是存储汽油并使浮子室内的油面保持恒定的装置。它由浮子室、浮子和进油针阀等组成。2.怠速系统

功用是向在怠速工况工作的发动机供给浓混合气。发动机在怠速时，转速很低，节气门接近关闭，流过化油器喉管的空气量很少，流速也很低。这时喉管真空度很小，不足以将汽油从主喷管吸出。因此，在怠速工况时由另外设置的怠速系统供油。

3.主供油系统

主供油系统的功用是在怠速以外的所有工况都起供油作用。在发动机从小负荷到大负荷时，使φα

随节气门开大而增大，混合气由浓变稀，φα

由0.8→1.1其原理是降低主量孔处真空度。4.加浓系统

由中等负荷转入大负荷或全负荷工作时，通过加浓系统额外地供给部分燃油，使混合气由经济混合气加浓到功率混合气，以保证发动机发出最大功率，满足理想化油器特性在大负荷段的加浓要求。加浓系统按其控制方法的不同分为机械式和真空式两种。5.加速系统加速系统又称加速泵。其功用是当节气门急速开大时将一定数量的汽油一次喷入喉管，维持一定的混合气成分，以满足汽车加速的需要。加速泵有活塞式和膜片式两种。活塞式加速泵因为结构简单、传动容易而应用较广泛。6.起动系统功用：冷起动时，供给足够多的汽油，以使进入气缸内的混合气中有充足的汽油蒸气，成分在火焰传播界限之内，实现发动机的顺利起动。最常用的起动系统是在化油器入口处装设一个阻风门。起动时，将阻风门关闭，并使节气门处于小开度位置。当发动机被起动机拖转时，在阻风门后方产生极大的真空度，使主供油系统和怠速系统同时供油，这时通过阻风门边缘的缝隙流入的空气量很少，致使混合气极浓。七、辅助装置(一)汽油箱汽油箱的功用是储存汽油。其数目、容量、形状及安装位置均随车型而异。汽油箱的容量应使汽车的续驶里程达300～600km。汽油箱由钢板或塑料制造。在汽油箱上还装有油面指示表传感器、出油开关和放油螺塞等。汽油箱内通常有挡油板，为的是减轻汽车行驶时汽油的振荡。加油延伸管滤网油面指示表传感器浮子出油开关汽油滤清器加油管汽油箱支架汽油箱盖（内有蒸汽阀和空气阀）放油螺栓进、出油口不可装反类别：可拆式、

不可拆式(二)汽油滤清器汽油进入汽油泵之前，先经过滤清器除去其中的杂质和水分，以减少汽油泵和化油器的故障。滤芯多用多孔陶瓷或微孔滤纸制造。陶瓷滤芯结构简单，不消耗金属，滤清效果较好，但滤芯不易清洗干净，使用寿命短。纸质滤芯滤清效果好，结果简单，使用方便。现代轿车发动机多采用一次性使用、不可拆式纸质滤芯汽油滤清器，一般每行驶30000km整体更换一次。中央多孔筒多孔滤纸外筒折叠纸滤芯回位弹簧摇臂进油口出油口膜片出油单向阀进油单向阀2、结构：(三)汽油泵汽油泵的功用是将汽油从汽油箱吸出，经油管和汽油滤清器泵入化油器浮子室。汽车上采用的汽油泵有机械驱动式和电动式两种。1.机械驱动式汽油泵机械驱动式汽油泵由发动机配气机构凸轮轴或中间轴上的偏心轮驱动。不同型号的汽油泵，其结构和工作原理基本相同。膜片式汽油泵结构图供油量的控制2.电动式汽油泵

优点:安装位置不受限制，可以安装在远离机体、排气管等高温机件而且通风良好的地方，有利于降低油管中汽油的温度，减小汽阻。电动汽油泵可以在发动机起动前先行工作，使化油器和管路中充满汽油，以利发动机起动。在汽车下坡滑行时，可以将电动汽油泵电路开关断开，停止向化油器供油，有利于节油。(四)空气滤清器⑴、油浴式空气滤清器⑵、纸质滤芯空气滤清器⑶、双级式空气滤清器⑷、离心式空气滤清器分类通化油器空气入口纸滤芯外壳滤清器盖结构电子控制汽油喷射系统一、汽油喷射的基本概念

汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到进气管或进气道中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。

二、汽油喷射系统发展概况

汽油喷射技术始于20世纪30年代，最初用于飞机上，50年代开始用于汽车上；目前，大部分轿车均装配了汽油喷射系统。

三、汽油喷射优点1.提高了发动机的充气效率；2.可采用较高的压缩比；3.可使发动机燃用稀薄的可燃混合气；4.冷起动性和加速性能较好；5.使发动机在任何工况下都处于最佳工作状态；6.使各缸可燃混合气分配更加均匀；7.可节省燃油并减少废气中的有害成分二、电喷汽油机的燃油系统燃油供给系统的主要装置

作用：电控汽油喷射系统的电动汽油泵是一种由小型直流电动机驱动的油泵,其作用是提供汽油喷射所需的压力燃油。类型：（1）按安装位置不同分为：内置式——安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。外置式——串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，但噪声大，易产生气阻。（2）按电动燃油泵的结构不同分为：叶轮式、滚柱式、转子式和侧槽式，常用的为叶轮式、滚柱式。1.电动汽油泵滚柱泵

当转子旋转时,位于其凹槽内的滚柱在离心力的作用下,紧压在泵体内表面上,在相邻两个滚柱之间形成了一个空腔。在燃油泵运转过程中,一部分空腔的容积不断增大,成为低压油腔,将汽油吸入,而另一部分空腔容积不断减小,成为高压泵油腔,受压汽油流过电动机,通过出油口压出。单向阀：在油泵不工作时,它阻止汽油倒流回油箱,这样可保持油路中有一定的残余压力,便于下次起动；

限压阀：当泵油压力超过规定值以上时,装在泵体内的限压阀即被推开,使部分汽油返回到进油口一侧。2.燃油滤清器

作用：滤除燃油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物，防止燃料系统堵塞，减小系统的机械磨损，确保发动机稳定运转，提高工作可靠性。

性能：应具有过滤效率高、寿命长、压力损失小、耐压性能好、体积小、质量轻等性能。

使用：滤芯阻塞时，将使油压下降、起动困难、发动机功率降低，故应按规定更换滤清器。作用：将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器；还有贮油蓄压、减缓油压脉动的作用。

3.燃油分配管4.油压调节器

作用

保证各工况喷油压力恒定。即使供油总管内油压与进气歧管内压力差保持恒定。组成

上、下壳体；膜片；弹簧；进油管；回油管；真空管；阀等。5.喷油器

作用

在恒压下定时喷油、定时断油，提高雾化质量，改善燃烧条件。

构造

由壳体、绕组、针阀、回位弹簧、喷嘴等组成，其喷嘴的型式有单孔、双孔、多孔之分。ECU的喷油控制信号将喷油器与电源回路接通时，电磁线圈通电并在周围产生磁场，吸引衔铁移动，而衔铁与针阀一体，因此克服弹簧张力而打开，燃油即开始喷射。当ECU将电路切断时，吸力消失，弹簧使针阀关闭，喷射停止。喷油量的多少取决于针阀行程、喷口截面积及喷射环境压力与燃料压力的压差和喷油时间。当前述各因素确定时，喷油量就取决于针阀的开启时间，即电磁线圈的通电时间。气门喷油器输油管进气道四、电控燃油喷射系统的分类1.按喷射器安装位置分每一个气缸有一个喷油器。（1）多点喷射MPI调压器喷油器节气门体位置传感器节气门（2）单点喷射SPI几个缸共用一个喷油器，又称节气门体喷射TBI。将燃料直接喷入气缸内，需较高的喷射压力。（3）气缸内喷射4.按多点喷射的喷油间隔来分（1）同时喷射（2）分组喷射（3）顺序喷射3.按进气量检测方法来分（1）间接测量（2）直接测量（2）闭环控制传感器电子控制单元执行器发动机开环控制氧传感器闭环控制2.按控制方式来分（1）开环控制五、电控汽油喷射系统的组成一、基本组成：1、燃油供给系统功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油.

组成：

汽油泵回油管汽油滤清器油压调节器输油管路喷油器2、空气供给系统功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量

和控制空气量。组成：节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控制单元空气阀3、电子控制系统电控单元：接受来自各个传感器传来的信号，并