汽车中的燃料供给系统

2023/2/6汽车工程基础（供给系统）第8章汽油机供给系统1.概述2.化油器式汽油机供给系3.喷射式汽油机供给系2023/2/6汽车工程基础（供给系统）1.概述汽油机供给系的任务空燃比与过量空气系数可燃混合气对发动机性能的影响运行工况对混合气的要求2023/2/6汽车工程基础（供给系统）1概述---汽油机燃料供给系的任务根据发动机各工况的不同要求，供给发动机气缸一定浓度和数量的可燃混合气，并把发动机燃烧作功行程后产生的废气排到大气中。型式化油器式汽油机燃料供给系汽油喷射式汽油机燃料供给系2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽油机常见的两种混合方式2023/2/6汽车工程基础（供给系统）可燃混合气的表示方法空燃比：实际吸入发动机中空气的质量与燃料的质量的比值，亦即燃烧1kg燃料实际供给的空气量，用R表示。R=14.7，理论混合气R〈14.7，浓混合气R〉14.7，稀混合气过量空气系数：燃烧燃料实际供给的空气质量与理论上燃料完全燃烧所需的空气质量之比，用符号α表示。α=1理论可燃混合气α〈1浓可燃混合气α〉1稀可燃混合气2023/2/6汽车工程基础（供给系统）可燃混合气成分对发动机性能的影响理论混合气：所供应的氧正好使其中的燃料完全燃烧，但实际上由于混合气的分布不均而使燃烧不完全。稀混合气：燃烧完全，此时对应于燃烧消耗率最低时的可燃混合气称为经济混合气，一般α=1.05-1.15。然而，空气过量后因燃烧速度减小、热损失增加而使发动机功率下降。浓混合气：燃烧速度加快，热损失减少。此时，将发动机输出功率最大时的可燃混合气称为功率混合气，一般α=0.85-0.95。因可燃混合气中空气量不足，致使其燃烧不完全，经济性较差。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）可燃混合气成分对发动机性能的影响燃烧极限：当可燃混合气太稀（α≥1.4）以及太浓（α≤0.4）时，虽能点火，但火焰无法传播，导致发动机运行不稳定，直至熄火，此时的α值分别为火焰传播上限和火焰传播下限。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）.从曲线上可以看出：功率点与经济点不对应；可燃混合气过浓或过稀时，发动机的动力性、经济性均不理想；为兼顾发动机的动力性和经济性，可燃混合气的成分在α=0.88-1.11的范围内最有利。1—燃油消耗率；2—功率2023/2/6汽车工程基础（供给系统）发动机“工况”和负荷的概念发动机的工况是其工作情况的简称，它包括发动机的转速和负荷情况。发动机的负荷就是汽车施加给发动机的阻力矩，它随汽车的工作情况的变化而变化，发动机必须随时发出等量的转矩与之平衡。而发动机转矩随节气门开度变化的大小就代表了负荷的大小。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽车运行工况对汽油机可燃混合气的要求起动时：极浓混合气（α=0.2-0.6）。理由：气缸温度低，化油器所供给的汽油大部分未被气化；怠速及小负荷时：较浓的可燃混合气（α=0.6-0.8和α=0.7-0.9）。节气门处于接近关闭状态，吸入的空气量很少，汽油雾化状况不良，并有废气的稀释；加速时：节气门突然加大，吸入气缸的空气量立刻增加，而汽油因其惯性大而在原地基本不动，再加上雾化汽油的颗粒大跟不上气流流动，使一部分汽油颗粒附着在进气管内壁上。所以化油器应能在节气门突然开大时，及时地增加供油量；2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽车运行工况对汽油机可燃混合气的要求节气门全开时：此时发动机得到理想的动力性。要求化油器供给（α=0.85-0.95）的能使发动机产生最大功率的混合气；经济运行时：节气门开度约为50%，是汽油机最常用的工况，即中等负荷工况。为满足发动机的经济性的要求，化油器应供给α=0.9-1.1的可燃混合气。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）2023/2/6汽车工程基础（供给系统）2.化油器式汽油机供给系组成简单化油器工作原理化油器主要工作系统化油器的分类和构造2023/2/6汽车工程基础（供给系统）化油器式汽油机供给系的组成2023/2/6汽车工程基础（供给系统）简单化油器及可燃混合气形成原理2023/2/6汽车工程基础（供给系统）简单化油器构造2023/2/6汽车工程基础（供给系统）发动机转速一定时混合气成分随发动机负荷（开度）而变化的规律，称为理想化油器特性。1-理想化油器曲线中部稀混合气，左端从浓到稀，右端从稀变浓2-简单化油器曲线变化规律相反，只有在a点和b点满足要求2023/2/6汽车工程基础（供给系统）空气量和燃油量的调节

发动机功率大小的调节是通过改变节气门的开度，从而改变可燃混合气的数量的，又称为功率的量调节。当发动机转速一定，节气门开度逐步增大时，由于通道面积的增大，气流阻力减小，使流经喉管的空气流量和流速也逐步增加，因而喉管真空度也随之逐步增大，结果是汽油量与空气流量一同增加，因而增大了发动机的功率。当节气门开度一定时，发动机转速的变化也会引起空气流量和流速的变化，使喉管真空度发生变化，燃油流量也发生变化。

2023/2/6汽车工程基础（供给系统）化油器的主要工作系统2023/2/6汽车工程基础（供给系统）小结化油器为了满足工作要求设置了带有燃料供给补偿装置的主供油系，以保证发动机在主要使用工况下得到正确的可燃混合气；在小负荷和空负荷情况下怠速系统可以保证较浓的混合气，使怠速工作稳定；从中小负荷过渡到全负荷时，可通过全负荷加浓系统得到最大功率；当发动机加速时，加速加浓装置使混合气迅速加浓；为保证可靠起动，还设置起动装置与相关的附件。现代化油器是通过各种机械装置来满足发动机各种工况的要求，其最大的弱点是无法在所有工况下都提供精确浓度的可燃混合气。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）复习思考题汽油机燃料供给系的任务是什么？化油器式燃料供给系的组成如何？过量空气系数的定义是什么？什么是理想化油器特性？典型化油器的组成如何？化油器各大系统（主供油系统、怠速系统、加速系统、加浓系统、起动系统）的功用是什么？2023/2/6汽车工程基础（供给系统）3喷射式汽油机供给系电控汽油喷射系统，是利用各种传感器检测发动机的工作状态，经电脑的判断、计算，使发动机在不同工况下，均能获得合适浓度的可燃混合气。简称电喷系统。优点：实现空燃比的高精度控制---多点喷射(MPI)；可使空燃比偏差减小；闭路控制系统可进一步精确控制空燃比；在气压、温度及空气密度变化的地区，空燃比可得到适当的修正。控制项目：喷油时刻的控制、喷油持续时间（喷油量）的控制等。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）化油器系统电控汽油喷射系统汽油量由喷口处的真空度来决定

根据各种传感器信号得到最佳可燃混合气浓度

根据冷却水温的高低，供给不同浓度的混合气

没有瞬间变稀现象

不需额外的省油装置

需采用真空省油装置或机械省油装置

由于液体燃料的惯性远大于气体，瞬间加速使混合气变稀。

雾化状况不好，需要较浓的混合气以改善起动可燃混合气的产生冷起动加速大功率输出2023/2/6汽车工程基础（供给系统）电控喷射系统的优点混合气的分配均匀性好任何情况下都能获得精确的可燃混合气浓度加速性能好良好的起动性能充气效率高2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽油喷射系统的分类2023/2/6汽车工程基础（供给系统）单点喷射和多点喷射单点喷射又称为节流阀体喷射（TBI）或中央燃油喷射。其成本较低，仅高于传统的化油器。目前，在国外普及型轿车上被广泛应用。多点喷射直接控制空燃比，因此，发动机无论处于冷态还是热态，其燃油经济性是最佳的。但其控制系统较复杂、成本较高。主要用于一些豪华轿车上。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽油喷射系统的分类2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽油喷射系统分类2023/2/6汽车工程基础（供给系统）歧管绝对压力（MAP）传感器2023/2/6汽车工程基础（供给系统）LH型热线式空气流量计2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽油喷射系统的分类2023/2/6汽车工程基础（供给系统）汽油喷射系统的分类2023/2/6汽车工程基础（供给系统）电控喷射系统的控制功能汽油喷射控制

发动机各种运行工况的基本喷油持续时间存放在电子控制单元的存储器中。电子控制单元根据空气流量计或绝对压力传感器提供的负荷信号，转速传感器提供的转速信号，在电子控制单元中获得基本喷油量，并通过检测到的其它信号进行修正。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）电控喷射系统的控制功能点火提前控制

发动机各种工况下的基本点火定时数据也存放在电子控制单元的存储器中，电子控制单元根据来自各种传感器的信号控制点火正时，使点火时刻保持在最佳值。怠速控制

电子控制单元根据发动机怠速运行工况的要求控制发动机转速。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）电控喷射系统的控制功能诊断功能

电子控制单元不断地检测各种传感器的输入信号，若任何一个信号出现不正常现象时，电子控制单元将不正常的现象用数据形式存入存储器，需要时，可通过数据显示或灯光闪烁来显示。安全保险功能

如果电子控制单元检测到输入信号不正常，将按照内存中存储的固定值（默认值）代替，以便使发动机继续维持工作。2023/2/6汽车工程基础（供给系统）电控喷射系统的控制功能发动机的其他控制

在一些发动机中，还有进气旋流阀、