2023学年完整公开课版概述

第六章汽油机燃料供给系统第一节概述混合气的基本概念空然比＝空气质量（kg）/燃油质量（kg）

理论上1kg汽油完全燃烧需14.7kg空气，即空然比为14.7:1，这种空燃比的混合气体成为理论混合气。空燃比大于理论混合气的，称稀混合气，小于理论混合气的成为浓混合气。过量空气系数用α表示，它是燃烧过程中实际供给的空气质量于理论上完全燃烧时所需的空气质量之比。α=1理论混合气α<1浓混合气α>1稀混合气理论混合气（α）：

发动机工作时，采用α=1（或空燃比为14.7：1）的理论混合气，只是在理论上可保证完全燃烧，实际上，这种成分的混合气体在汽缸中不能得到完全的燃烧。原因原因汽缸中混合气的成分不可能是均匀的，一个角落的汽油分子过多，而另一个角落的汽油分子又过少，有可能使部分燃料来不及和空气分子化合就排出汽缸外。由于汽缸中总有一小部分的废气排不出去，它阻碍了汽油分子与空气的结合，影响了火焰中心的形成和火焰的传播。稀混合气（α）：α值在1.05~1.15范围内，可以保证所有的汽油分子获得足够的空气而实现完全燃烧，因而发动机经济性最好，故称之为经济混合气。空气过量后，燃烧速度减小，热量损失大，发动机平均有效压力和有效功率下降。混合气过稀（α>1.05~1.15）：火焰传播速度明显降低，热效率下降，油耗增多，发动机过热，HC含量增加。在排气行程接近终了进气门开启后，含氧过剩的高温废气可能点燃进气管内的混合气体，造成化油器回火。浓混合气（α=0.85~0.95）：因汽油含量较多，汽油分之密集火焰传播速度快，热量损失小，平均有效压力和发动机功率大。因此，又称功率成分混合气。浓混合气燃烧不完全，油耗率高，经济性下降。过浓的混合气（α<0.88）：由于燃烧不完全，热效率降低，油耗率增大，排气中的HC和CO含量显著增加。由于燃烧速度慢，到作工行程接近终了排气门开启后，未完全燃烧的混合气进入排气管可能燃烧，易造成排气管放炮。燃烧速度和过量空气系数间的关系燃烧极限可燃混合气太浓（α<0.4）或太稀（α>1.4）时，虽然着火，但火焰无法传播，这将导致发动机熄火，此α值称为燃烧上极限和燃烧下极限。在发动机转速一定和节气门全开的条件下，发动机有效功率和有效耗油率随混合气浓度变化情况如下：可燃混合气成分对发动机性能的影响曲线图1——燃油消耗率2——功率

α=0.88——功率混合气

α=1.11——经济混合气

α=0.4——火焰传播上限

α=1.4——火焰传播下限

稳定工况的α=0.88～1.11。混合气种类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1.131.33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，发动机不工作发动机工况的概念：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。发动机负荷的概念：汽车施加给发动机的阻力矩，包括匀速运转的阻力矩和变速运转的阻力矩，它随汽车工作情况（道路状况、车速、装载量）的变化而变化，发动机必须发出等量的转矩与之平衡。负荷的表示：发动机的转矩是随节气门开度的变化而变化的。所以节气门开度就代表了负荷的大小，多用百分数表示，如节气门全关负荷为零，全开负荷为百分之百，半开为中等负荷。汽车用发动机工作特点：工况变化范围大，负荷可从0变化到100％，转速可以从最低稳定转速到最高转速，有时工况变化非常迅速。工况间的变化是连续的，中间没有一个实际界限，工况的变换过程只是表现在节气门开度和发动机转速大小的过程中。汽车行驶的大部分时间内，发动机是在中等负荷下工作的。轿车发动机负荷一般在40％～60％，而货车则为70％～80％。正常工况小负荷工况（25％）：用浓混合气，α＝0.7~0.9，α值应随开度的减小而变小。原因：进入气缸的可燃混合气较少，上一循环残留在气缸中的废气量相对较多，混合气被稀释，燃烧速度小，热损失大，为此用浓混和气。中等负荷工况（25～85％）：此工况为常用工况，α＝0.9~1.1，α值应随节气门开度的加大而加大。原因：由于节气门开度较大，进入气缸的混合气数量增多，气缸中的废气量相对较少，燃烧条件较好。汽车发动机大部分的时间处在中等负荷下工作，为提高其经济性，应供给较稀的混合气，一般α=0.9～1.1。大负荷和全负荷：发动机负荷在85%以上时称为大负荷，负荷为100％时称为全负荷。此时，为了克服较大的外部阻力，要求发动机发出尽可能大的功率。因此，应供给质浓量多的功率混合气，α=0.85～0.95。图过渡工况起动工况：起动是指发动机由静止到正常运转的过程，当熄火时间较长、发动机温度已下降至环境温度时的起动称为冷起动。起动时发动机转速低，化油器中气流速度很慢，不利于汽油的雾化，尤其冷起动时，发动机温度也低，汽油蒸发困难，不利于着火只有供给极浓的混合气（α=0.2~0.6），才能保证进入气缸内的混合气中有足够的汽油蒸汽，以利于发动机起动。怠速工况：怠速一般是指发动机不对外输出动力，作功行程产生的动力只用来克服发动机的内部阻力，维持发动机最低稳定转速运转。汽油机怠速转速一般为700~900r/min。在怠速工况下，节气门开度最小，进入气缸内的混合气很少，气缸内残余废气对混合气稀释严重；而且转速低，空气流速小，汽油雾化和蒸发不良，混合气形成不均匀。因此，要求供给少量α=0.6～0.8的浓混合气。加速工况：加速是指发动机负荷增加的过程。急加速时，节气门迅速开大，要求发动机的动力迅速提高。然而在急剧开大节气门的瞬间，由于液体汽油的惯性比空气惯性大，汽油流量的增加比空气流量的增加要慢得多，使混合气暂时过稀，反而使发动机的动力下降甚至熄火。因此，在急加速时，必须采用专门的装置额外供油，加浓混合气，以满足发动机急加速的要求。汽车机电控燃油喷射系统一、汽油喷射系统在汽车上的应用

二、电控燃油喷射系统的基本组成三、电控燃油喷射系统的功能四、电控燃油喷射系统主要元件五、燃油系统检修六、汽油机电控系统传感器七、ECU一、汽油喷射系统在汽车上的应用

1.发展历程汽油喷射系统在20世纪30年代始用于军用飞机发动机上最早装用汽油喷射系统的汽车出现在1954年的汽车展览会上，是奔驰公司生产的奔驰300SL汽车汽油喷射系统的发展：K系统→KE系统→EFI系统电控燃油喷射系统简称为“EFI”，是由该系统的英文“ElectronicFuelInjection”简化而来的。电控喷射原理2.汽油机电控燃油喷射系统的类型按空气量的计量方式分类D型：“D”是德语“压力”的第一个字母。L型：“L”是德文“空气”的第一个字母D型。L型又可分为质量－流量测量方式和体积流量测量方式两种。按喷油器喷射方式分类连续喷射方式间歇喷射方式分组喷射方式同时喷射方式顺序喷射方式同时喷射方式顺序喷射方式按喷射位置分类缸外喷射缸内喷射单点喷射（节气门体喷射）多点喷射（进气管喷射）气门喷油器输油管进气支管每一个气缸有一个喷油器。（1）多点喷射SPI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（2）闭环控制传感