04-汽油喷射式汽油机燃料供给系统课件

第一节概述第二节燃料供给系统的组成和工作原理第三节发动机进、排气装置第五节汽油机涡轮增压第四章电控汽油喷射式燃料供给系统第六节发动机排放控制第四节电控汽油喷射系统实例1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，并把发动机燃烧做功行程后产生的废气排到大气中。第一节概述一、功用2二、燃料简介1、汽油汽油是目前汽油机的主要燃料。汽油从石油中提炼而成，是一种多种烃的混合物，其主要化学成分是碳(C)和氢(H)。汽油的主要使用性能有：蒸发性、抗爆性和腐蚀性。汽油蒸发性过高，气温高时宜在油路中产生“气阻”；蒸发性过低的汽油，易滞留在气缸壁上，燃油消耗量不仅会增加，还会稀释润滑油，致使气缸壁磨损加快，缩短发动机使用寿命。汽油的抗爆性是指汽油在气缸中避免产生爆燃的能力，即抵抗“爆燃”的能力。如果汽油机产生“爆燃”，将造成发动机过热，排气冒烟，功率显著下降，油耗增加，伴有明显的敲缸声，甚至损坏机件。评定汽油抗爆性的指标是辛烷值。辛烷值高则汽油抗爆性好，反之，汽油抗爆性差。3三、可燃混合气成分的表示方法可燃混合气是指燃料经过雾化、蒸发并与空气按一定比例混合的混合物。可燃混合气中汽油的含量称为可燃混合气浓度。可燃混合气的浓度通常用空燃比（R）和过量空气系数（α）表示。1、空燃比将实际吸入发动机中空气质量与燃料质量的比值称为空燃比，用符号R表示。理论上1kg汽油完全燃烧需14.7kg空气。2、过量空气系数将燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上1kg燃料完全燃烧所需的空气质量之比称为过量空气系数，用符号α表示。根据上述定义，α＝1的可燃混合气为理论可燃混合气；α＜1的为浓可燃混合气；α＞1的则为稀可燃混合气。4图4-1可燃混合气成分对发动机性能的

影响(发动机转速不变，节气门全开)

1—燃油消耗率曲线2—发动机功率曲线四、可燃混合气成分对发动机性能的影响1.理论混合气(α＝1)当α＝1时，理论上气缸中所含空气中的氧正好能使其中的燃料完全燃烧。但实际上，由于气缸中可燃混合气的成分不可能绝对均匀地分布,以及残余废气的存在而影响火焰中心的形成和火焰的传播，而使α＝1的可燃混合气不可能得到完全燃烧。2.稀混合气(α＞1)当α＞1时，可使所有汽油分子获得足够的氧气而完全燃烧。对应于燃料消耗率最低时的可燃混合气称为经济混合气。对不同的汽油机，经济混合气的成分一般在α=1.05～1.15范围内。然而，空气过量后因燃烧速度减小、热损失增加而使平均有效压力和发动机的功率略有下降。若混合气过稀(图4-1中α＞1.11)，会因燃烧速度的进一步减小而造成加速性能变坏，发动机输出功率下降，甚至会出现进气管回火现象。因此，不能对发动机供给这种过稀的可燃混合气。3.浓混合气(α＜1)当α＜1时，因可燃混合气中汽油分子较多而使燃烧速度加快，热损失减小。将发动机输出功率最大时的可燃混合气称为功率混合气，对不同的汽油机，功率混合气的成分一般在α=0.85～0.95的范围内。但这时因可燃混合气中空气含量不足，致使其燃烧不完全，经济性较差。若可燃混合气过浓(图4-1中的α＜0.88)，因燃烧不完全，产生大量的一氧化碳，在高温高压的作用下析出游离的碳粒，导致燃烧室积炭，发生排气管放炮现象及冒黑烟。54.燃烧极限64.燃烧极限1)功率点与经济点并不对应。

2)可燃混合气过浓(α＜0.8)、过稀(α＞1.05～1.15)时，发动机的动力性、经济性均不理想。

3)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范围内最有利。7五、发动机各工况对可燃混合气浓度的要求车用汽油机在不同工况下对可燃混合气的浓度有不同的要求，分述如下：(1)冷起动

(2)怠速及小负荷

(3)加速

(4)大负荷及全负荷

(5)中等负荷(1)冷起动发动机冷起动时，因这时气缸温度低，汽油不易蒸发汽化，且发动机转速低，空气在进气道中流速低，致使汽油雾化不良，导致气缸内可燃混合气中汽油蒸气过少，可燃混合气过稀，发动机不能着火燃烧。因此，为了使发动机顺利起动，要求燃料系统供给α＝0.2～0.6极浓的可燃混合气。

(2)怠速及小负荷发动机怠速为对外无功率输出情况下的最低发动机转速。此时，节气门处于接近关闭位置，吸入的空气量极少，且汽油雾化蒸发不良，并有废气的稀释，使发动机燃烧速度减慢甚至熄火。为保证这种品质不良的可燃混合气能正常燃烧，燃料系统应提供较浓的可燃混合气(α＝0.6～0.8)，节气门略开大。进入小负荷(节气门开度在30%以内)时，由于进入的空气量略有增加，可燃混合气的品质逐渐改善，因而可燃混合气浓度可以减小至α＝0.7～0.9。虽然可燃混合气浓度略有减小，但仍属浓混合气，目的是保证汽油机在小负荷工况的稳定性。

(3)加速节气门开度突然加大，吸入气缸的空气量立刻增加，而汽油因其惯性大而在原处基本不动，再加上雾化汽油的颗粒大跟不上气流流动，使之一部分附着在进气管内壁上。因此，气缸内的可燃混合气在加速的瞬间变稀，不易点燃。为改善车用汽油机的加速性能，燃料系统应能在节气门突然开大时，及时地自动增加供油量，补偿可燃混合气瞬间变稀的现象。(4)大负荷及全负荷当节气门接近全开或达到全开时，为发动机大负荷及全负荷工况。此时要求发动机发出最大功率来克服较大的外界阻力或加速行驶。为此应供给α＝0.85～0.95的功率混合气。

(5)中等负荷此时节气门的开度约30%~85%，是车用汽油机最常用的工况。为满足发动机经济性的要求，应供给α＝0.9～1.1的可燃混合气(其中，主要是α＞1的稀混合气)。8一、概述

二、组成

三、电子控制系统主要元件结构及工作原理

四、燃油供给系统主要零件结构及工作原理第二节燃料供给系统的组成和工作原理9一、概述1.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气缸或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。

2.汽油喷射系统发展概况汽油喷射技术始于20世纪30年代，最初是为航空发动机而设计的，50年代开始应用于汽车发动机上。早期的汽油喷射系统都是机械控制式，1953年美国Bendix公司开始着手开发电子控制汽油喷射系统，但未付诸实用。后来德国Bosch公司购买了此项专利并加以改进，于1957年推出D—Jetronic装在YW—1600轿车上，向美国出口，这实际上是一种电控的进气管汽油喷射系统。此后，美、日等国的汽车公司也纷纷在自己生产的轿车上装用各种形式的电控汽油喷射系统。时至今日，汽油喷射系统在国内外轿车上的应用已很广泛，美、日、德等国生产的轿车发动机几乎都采用了汽油喷射系统。我国政府以规定，2001年7月以后生产的轿车发动机禁止装用化油器。103.汽油喷射的优点1)在进气道中未设喉管，进气道截面增加，减小了进气阻力，增加了进气量，发动机的充气效率得以提高，从而增加了发动机的功率和转矩。

2)因进气温度较低而使爆燃得到有效控制，因而可采用较高的压缩比。

3)若配以高能点火装置，则可使发动机燃用稀薄可燃混合气。

4)发动机的冷起动性和加速性较好。

5)可以对可燃混合气成分和点火提前角进行精确地控制，使发动机在任何工况下都处于最佳的工作状态，尤其是对过渡工况的动态控制，更是传统化油器式发动机所无法做到的。

6)多点汽油喷射系统可使发动机各缸可燃混合气的分配更加均匀。

7)可节省燃油并减少废气中的有害成分，因为在市区行驶的一些工况中(例如用发动机制动、向前滑行、下坡等)，可完全切断燃油的供应。114.汽油喷射的分类(1)按汽油喷射方式分类

(2)按喷油器的布置方式分类

(3)按控制方式分类

(4)按进气量的检测方式分类12(1)按汽油喷射方式分类按汽油喷射方式不同，分为间歇喷射式和持续喷射式。1)间歇喷射式是指每个喷射周期都有一个固定的喷射持续期和间歇期，喷油持续期的长短直接控制了喷油量的大小。

2)持续喷射式是指发动机工作时，喷油器持续不断地喷油，这种喷油方式不易应用于缸内喷射，常见于机械汽油喷射系统。13(2)按喷油器的布置方式分类1)多点喷射系统(MPI)是在每个气缸进气口处(图4-2b)装有一个由电控单元(ECU)控制的喷油器，顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，汽油直接喷射到各缸进气口的前方。

2)单点喷射系统(SPI)是在进气道节气门的前方装一个中央喷射装置，用1～2个喷油器(图4-2a)集中喷射。图4-2喷油器的布置方式

a)单点喷射b)多点喷射

1—进气口2—喷油器14(3)按控制方式分类1)机械控制式2)电子控制汽油喷射系统(EFI)1)机械控制式。图4-3机械控制式汽油喷射系统

1—火花塞2—喷油器3—冷起动喷油器4—怠速调整螺钉5—燃油分配器6—暖机调节器7—燃油箱8—电动燃油泵9—燃油滤清器10—可燃混合气控制器11—蓄电池12—最高转速切断阀13—辅助空气阀14—节气门位置开关15—热限时开关16—速度继电器15(3)按控制方式分类1)机械控制式2)电子控制汽油喷射系统(EFI)2)电子控制汽油喷射系统(EFI)。图4-4电子控制式汽油喷射系统

1—燃油箱2—电动燃油泵3—燃油滤清器4—燃油导轨(燃油分配管)

5—燃油压力调节器6—空气流量传感器7—电控单元8—怠速调整螺钉9—怠速控制阀10—节气门位置传感器11—喷油器12—冷却液温度传感器13—曲轴位置传感器14—火花塞15—分电器16—点火线圈17—氧传感器16(4)按进气量的检测方式分类1)直接测量方式(流量型)。用空气流量传感器直接检测出进气管的空气流量，用测得的空气流量除以发动机的转速而得到每一循环的空气量，由此算出每一循环的汽油喷射量。此方法检测精度高，目前使用较为广泛。2)间接测量方式(压力型)。通过压力传感器测出进气管的压力，再根据发动机的转速间接地推算出进气流量，从而确定汽油喷射量。因进气管压力与吸入的空气量间不是简单的线性关系，故此法的检测精度不高。17二、组成1.燃油供给系统

燃油供给系统的功用是向气缸内供给燃烧时所需一定量的燃油。燃油供给系统的组成如图４－５所示。2.空气供给系统

空气供给系统的功用是为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气流量。其组成如图４－６所示，主要由空气滤清器1、空气流量传感器2及进气歧管5等组成。

3.电子控制系统电子控制系统的功用是检测发动机的工作状况，精确控制喷油量、喷油正时和点火时刻。电子控制系统主要由电控单元９、各种传感器及喷油器14三部分组成。电子控制汽油喷射系统由燃油供给系统、空气供给系统、电子控制系统及各种传感器等组成，如图4－4所示。181.燃油供给系统图4-5燃油供给系统

1—燃油滤清器2—燃油导轨(燃油分配管)

3—喷油器4—燃油压力调节器

5—燃油箱6—电动燃油泵7—回油管8—进油管燃油供给系统的功用是向气缸内供给燃烧时所需一定量的燃油。电动燃油泵6将燃油从燃油箱5吸出后经过燃油滤清器1，除去杂质和水分送至燃油导轨2，燃油导轨与安装在进气歧管上喷油器3相通。燃油导轨末端装有燃油压力调节器4，用来调节供油总管的油压（一般0.25～0.3MPa）。喷油器根据电控单元的喷油指令，把适量的燃油喷射到进气门前，在进气行程时，燃油与空气形成的可燃混合气被吸入气缸内。发动机工作时，正常工况下的喷油量由安装在节气门体位置的喷油器（SPI系统）或安装在进气门附近的各个喷油器（MPI系统）控制。相应的喷油量由喷油器的通电时间长短来决定。发动机低温起动时由装在进气管处的低温起动喷油器喷油，此时的喷油时间受其定时开关控制。19图4-6空气供给系统

1—空气滤清器2—空气流量传感器3—节气门

4—动力腔5—进气歧管6—怠速控制阀2.空气供给系统空气供给系统的功用是为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气流量。主要由空气滤清器1、空气流量传感器2及进气歧管5等组成。发动机在进气行程时，空气经空气滤清器1、空气流量传感器2和节气门3进入各缸进气歧管5。驾驶员通过操纵节气门的开度来控制每工作循环的进气量。发动机在怠速时，节气门几乎处于关闭状态，空气流量由怠速控制阀6来控制，保证快怠速转速。正常怠速时恢复怠速空气量。怠速调整螺钉用来调节怠速转速。电控单元可以发出指令，通过怠速控制阀控制怠速转速和快怠速转速。203.电子控制系统图4-7燃油喷射电子控制系统组成示意图1—冷却液温度传感器2—进气温度传感器3—节气门位置传感器4—节气门5—凸轮轴位置传感器6—曲轴位置传感器7—进气管绝对压力传感器8—空气流量传感器9—电控单元10、13、17—接口电路11—CPU

12—电源电路14—喷油器15—ROM

16—RAM

18—点火开关19—蓄电池20—氧传感器21—A/D转换器

电子控制系统的功用是检测发动机的工作状况，精确控制喷油量、喷油正时和点火时刻。电子控制系统主要由电控单元9（图4-7）、各种传感器及喷油器14三部分组成。传感器负责把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数（非电量参数）转变成电信号（电压或电流）提供给电控单元，使电控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。执行器（喷油器）用来完成电控单元发出的各种指令，是电控单元指令的执行者。21三、电子控制系统主要元件结构及工作原理1、电控单元

电控单元常用ECU（ElectronicControlUnit）表示，也称微型计算机（微机），是电子控制系统的核心。它的主要功用是根据其内存的程序和数据对空气流量传感器等各种传感器输入的信息进行运算、处理和判断，然后发出指令，向喷油器等执行器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量等。电控单元一般由中央处理器CPU、只读存储器ROM、可编程的只读存储器PROM、运行数据存储器RAM和输入/输出接口等组成（图4-7中的9）。

近年来，电子控制系统的功能不断地得以扩大，在发动机管理系统中，不但控制喷油器的喷油量，还可控制点火、怠速、废气再循环等；另外，还可控制地盘中的自动变速器、制动防抱死系统、悬架高度调整系统、转向助力系统及车身控制系统等，见图4-9。图4-8电控单元

a)外形图b)零件位置图221、电控单元图4-9电子控制系统管理功能框图电控单元工作过程：

发动机工作时，电控单元开始工作，CPU中央处理器开始执行程序。程序由一系列指令组成，指令表示为操作码和地址码两部分。当电控单元进入工作状态时，某些程序和步骤从ROM中取出，进入CPU中央处理器，这些程序可包括燃油喷射控制、点火时刻控制或怠速控制等。23空气流量传感器的功用是测量进入发动机的空气流量，并将测量的结果转换成电信号传给电控单元。

一般安装在空气滤清器后端，节气门体前端。可分为两种：一种是直接测量空气体积流量的传感器，如叶片式空气流量传感器、卡门涡流式空气流量传感器；另一种是直接测量空气质量流量的传感器，如热线式空气流量传感器、热膜式空气流量传感器。近年用得较多的有热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器。（1）空气流量传感器2.传感器24

1）热线式空气流量传感器热线式空气流量传感器是一种测量空气质量型传感器，它不需要校正“海拔高度、大气温度、大气压力对测量精度”的影响。如图5－10所示。图4－10热线式空气流量传感器1—密封盖2—电路板3—塞子4—调节螺钉5—小管6—卡环7—冷线8—热线

9—网状格栅251）热线式空气流量传感器图4-11热线式空气流量传感器工作原理

1—放大器2—电源3—输出信号26

2）热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器与热线式空气流量传感器的结构与工作原理基本相同。但它不采用热线，而是将热线、温度补偿电阻及精密电阻用厚膜工艺镀在一块陶瓷基片上（称为热膜电阻），装在测量管内，如图5－12所示。图5－12热膜式空气流量计1—热膜电阻2—进气气流27进气歧管压力传感器（以下简称进气压力传感器）可根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力的变化，并转换成电压信号与转速信号一起输送给微机控制装置，作为喷油器基本喷油量的依据。应变仪式进气压力传感器如下图4－13所示。(２)进气歧管压力传感器图4－13应变仪式进气压力传感器1—硅片2—硅3—真空腔4—硼硅酸玻璃片5—二氧化硅膜

6—传感器电阻7—金属块28(２)进气歧管压力传感器工作原理图4-14应变仪式进气压力传感器工作原理

1—稳压电源2—放大器3—输出端29发动机转速传感器用来检测发动机转速；曲轴位置传感器用来检测活塞上止点位置及曲轴的转角。发动机转速和曲轴位置传感器一般制成一体，是控制点火时刻和喷油时刻必不可少的信号源。曲轴位置传感器有电磁感应式、霍尔效应式和光电式三种。霍尔效应传感器的结构与工作原理见发动机点火系统。(3)发动机转速和曲轴位置传感器30图4－15示出一种安装在分电器内的电磁感应式曲轴位置传感器。图4－15电磁感应式曲轴位置传感器1—转子2—线圈3—定子磁极1）电磁感应式曲轴位置传感器311)电磁感应式曲轴位置传感器---电磁感应原理图4-16电磁感应原理

a)凸齿对准磁极时的磁力线分布b)信号转子凸齿处于不同位置时c)磁通量与感应电压的变化曲线

1—感应线圈2—转子3—定子4—分电器轴32电磁感应式曲轴位置传感器也可以与曲轴直接相连，它可以安装在曲轴飞轮齿圈附近(图4-17)，也可以安装在曲轴带轮附近(图4-18)，利用飞轮轮齿上的参考记号(如安装一个销钉或一个凹槽)来产生脉冲信号。1)电磁感应式曲轴位置传感器图4-17安装在飞轮附近的曲轴位置传感器

1—永久磁铁2—传感器壳体3—发动机机体4—软铁芯5—线圈6—飞轮齿圈7—参考记号图4-18安装在曲轴带轮附近的曲轴位置传感器

1—曲轴位置传感器2—凸块由发光二极管、光敏三极管及遮光盘组成（图4－19）。图4－19光电式曲轴位置传感器1—O形密封圈2—曲轴位置传感器3—分火头4—分电器盖5—G信号传感器6—Ne信号传感器2）光电式曲轴位置传感器34水温传感器用来检测发动机冷却水的温度，该值作为喷油量和点火正时的修正量。水温传感器常采用对温度变化非常敏感的热敏电阻制成，其构造、特征及与电控单元的连接如图4－20所示。(4)水温传感器图5－20水温传感器35

与体积空气流量传感器相配合，测量空气温度的变化，以确定空气密度的变化，进而获得较精确的空气质量流量及空燃比。它通常安装在空气流量传感器上或进气歧管处。进气温度传感器与水温传感器结构相同，也是采用热敏电阻作为敏感元件，其与电控单元的连线也相同。(5)进气温度传感器36

安装在排气管中，检测可燃混合气的实际空燃比较理论空燃比偏离程度，并把这一信息输入电控单元。电控单元控制喷油脉冲长短，实现反馈，组成闭式循环，满足最佳排气净化要求。氧传感器有二氧化锆（ZrO2）型氧传感器和二氧化钛（TiO2

）型氧传感器两种。图4-21示出的是目前常用的二氧化锆型氧传感器。氧传感器相当于一个可燃混合气浓稀开关，向电控单元输送可燃混合气浓或稀的信号，电控单元可根据该信号控制喷油器喷油脉冲的宽度，使可燃混合气尽可能保持在标准可燃混合气（α=1）附近。三元催化转化器只在空燃比接近理论值的范围内起净化作用。在稀薄燃烧发动机的空燃比反馈控制系统中，安装使用稀薄混合比传感器。(6)氧传感器（又称空燃比传感器）37二氧化锆型传感器二氧化锆是一种具有氧离子传导性的固体电介质，它能在氧浓度差的作用下产生电动势。见图4－21。图4－21二氧化锆氧传感器1—气孔2—锆管3—排气管4—铂电极5—弹簧6—铂电极座7—导线38

用来监测节气门开度的大小，并把节气门开度状态信息输送给电控单元。电控单元根据节气门开度或节气门开闭的快慢程度，得到发动机负荷工作状况是怠速无负荷，还是小负荷或中、满负荷，或者汽车是在加速或减速的信息。电控单元根据这些信息，确定喷油量、喷油正时和最佳点火提前角。节气门位置传感器装在节气门体上（图4－22），与节气门轴联动。节气门位置传感器有线性、开关型及综合型（既有开关又有线性可变电阻）三种。图4-23为开关型节气门位置传感器，它有两个开关，分别是全负荷开关和怠速开关。(7)节气门位置传感器图4－22节气门体与节气门位置传感器1—节气门体2—节气门位置传感器39开关型节气门位置传感器图4-23开关型节气门位置传感器

1—线束插头2—全负荷开关触点

3—活动臂4—怠速开关触点图4-23为开关型节气门位置传感器，它有两个开关，分别是全负荷开关和怠速开关。当节气门处于全关闭位置时，怠速开关触电4闭合，电控单元根据这一信号进行从怠速到小负荷过渡工况的喷有控制。

全负荷开关触电2在节气门由全闭到中小开度范围内一直处于张开状态；当节气门接近全开位置时，全负荷触电开始闭合，向电控单元输出发动机全负荷运行工况的信号，电控单元根据这一信号进行全负荷的供油量控制，指令燃油系统增加供油量直至到最大供油量，将可燃混合气浓度调到功率混合气的浓度。40其作用是检测发动机是否产生爆燃，并将产生爆燃的信号输送给电控单元，实现点火正时的控制。如图4－24所示。（8）爆燃传感器图4－24爆震传感器的结构与工作原理1—压电陶瓷片2—惯性配重3—输出引线4—爆燃压力波波形41四、燃油供给系统主要零件结构及工作原理 图4-25燃油箱

1—油箱盖2—加油管3—油管4—输油管5—油量传感器6—油箱体7—浮子8—回油管1、燃油箱 图4-26燃油箱内部结构

1—油箱盖2—重力阀3—大通风管4—通风阀5—膨胀室6—加油喉管7—小通风管8—截止阀421、燃油箱燃油箱用以储存汽油，其容量视车辆大小和发动机排量而定。对一般汽车而言，装满一箱油，应至少行驶300～600km。燃油箱通常由钢板或塑料制成。图4-25为一汽奥迪100型轿车的燃油箱，由耐油硬塑料制成。它由油箱体6、加油管2、油量传感器5等构成。油箱盖上设置了双向阀，当重力阀2（图4-26）失灵时，油箱盖上的双向阀能保持邮箱与大气相通。重力阀的作用是依靠阀的自重，在正常情况下允许空气进入油箱以消除负压。当车辆倾斜40°或翻车时，此阀自动将通风口关闭，防止燃料漏出。燃油箱加油喉管内的截止阀8的作用是当燃油箱内油量减少时，阀打开，向燃油箱注油速度加快；当燃油箱内燃油已接近加满，空气不能从燃油箱内排出时，油面上有了压力，使截止阀关闭，燃油已不能流出燃油箱。43四、燃油供给系统主要零件结构及工作原理汽油滤清器的作用是，滤去燃油中的水分和杂质，防止汽油中的污物堵塞。可以安装在燃油箱附近，也可以安装在发动机附近。图4－27汽油滤清器2、汽油滤清器443、汽油泵汽油泵的作用是将汽油从燃油箱中吸出，并送入喷油器。在电子控制燃油喷射系统中应用的电动汽油泵通常有两种类型，即滚柱式电动汽油泵和叶片式电动汽油泵。图4－28为滚柱式电动汽油泵。图4-28滚柱式电动汽油泵

1—进油口2—限压阀3—滚柱泵4—电动机5—单向阀6—出油口7—泵体8—滚柱9—转子454、燃油压力调节器功用是保证喷油器的燃油压力与进气管压力只差为恒定值。这样，从喷油器喷出的燃油量便唯一地取决于喷油器的开启时间，电控单元能够通过控制喷油时间来控制喷油量。图4-30燃油压力调节器

1—进油口(通燃油导轨)

2—回油口(通燃油箱)

3—阀座

4—膜片5—弹簧6—真空管(通进气管)

7—回油阀465、燃油导轨（分配管）功用是将燃油均匀的、等压的分配到各喷油器；另外，还有贮油蓄压的作用。（见图5－32）。图4-31燃油导轨1—燃油压力测试口2、6—油道3—进油口4—燃油压力调节器5—喷油器476、喷油器喷油器是电子控制燃油喷射系统中的最重要零件。在多点燃油喷射系统中，每个气缸都装有一个喷油器。轴针式喷油器的结构如图5－34所示。图5－34喷油器的结构1—燃油滤阀2—电线3—电磁线圈4—弹簧

5—衔铁6—针阀7—轴针48第三节发动机进、排气装置

功用是供给其工作时所需要的新鲜、清洁的可燃混合气或空气，并将发动机燃烧后的废气排至大气。图4-33发动机进气装置

1—空气滤清器2—连接管3—进气歧管4—密封垫一、发动机进气装置

主要由空气滤清器1、进气歧管3和连接管2等组成。1.空气滤清器图4-34空气滤清器结构

1—空气滤清器盖2—滤芯3—壳体功用是滤清空气中所含的尘土和杂质，让洁净的空气进入气缸，以减少气缸、活塞、活塞环等有关零件的磨损，延长发动机的使用寿命。1.空气滤清器(1)干式空气滤清器(图4-35c)

通过用树脂处理的纸质滤芯对空气进行过滤。(2)油浴式空气滤清器(图4-35a)

用于多灰尘条件下工作的发动机(越野汽车发动机)上。滤芯清洗后可重复使用(3)离心式空气滤清器(图4-35b)

多与纸质滤芯一起组成复合式空气滤清器，用在矿用自卸汽车上。(4)聚氨酯式空气滤清器亦称泡沫塑料空气滤清器，通常安装在干式纸质滤芯的外壳上，滤芯为聚氨酯。图4-35空气滤清器分类

a)油浴式b)离心式c)干式2.进气歧管图4-36湿式进气歧管2.进气歧管图4-37谐振进气装置

1—进气导流管2—进气歧管3—主谐振室4—空气流量计5—空气滤清器6—副谐振室

在进气过程中，气体流动具有间歇性和波动性，造成在进气歧管内产生一定幅度的压力波。为了充分利用气流压力的波动效应，提高充气效率，有的发动机在进气管旁设置与进气管相通的谐振腔，构成谐振进气系统(图4-37)或在进气管内设置动力腔(图4-38)。

这两种进气装置工作可靠、成本低，但只能在特定转速下增加进气量。2.进气歧管图4-38动力腔进气装置

1—空气流量计2—空气滤清器3—进气管4—动力腔二、发动机排气装置图4-39发动机排气装置

1—排气歧管2—排气管3—排气消声器1.排气歧管

排气歧管与发动机气缸盖相连，高温废气直接从排气门进入排气歧管。为降低排气阻力，排气歧管长度应长些。排气歧管一般用铸铁制成，有的发动机排气歧管也有用不锈钢制造的，可以使排气歧管质量轻，耐久性好，排气阻力小。2.排气消声器图4-40吸收式消声器功用是降低排气噪声并消除废气中的火星及火焰。根据干涉原理，排气消声器有吸收、反射两种基本方式。在吸收式消声器上（图4-40），通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸声材料上的摩擦而减少其能量。反射式消声器（图4-41）则有多个串联的协调腔与不同长度的多孔反射管2相互连接在一起。废气在其中经多次反射、碰撞、膨胀、冷却而降低其压力，减轻了振动。2.排气消声器图4-41反射式消声器

1—孔2—反射管图4-42组合式消声器

1—排气管2—节流管3—反射管4—吸声材料5—干涉管6—尾管汽车上实际使用的排气消声器，多数是综合利用不同的消声原理组合而成的。上海桑塔纳2000轿车电控汽油喷射系统如图4－43所示。根据作用不同，整个系统可分为三个系统：燃油供给系统、空气供给系统和电子控制系统。第四节电控汽油喷射系统实例一、上海桑塔纳2000轿车发动机电控汽油喷射系统58图4-43上海桑塔纳2000轿车电控汽油喷射系统

1—电控单元2—空气滤清器3—节气门位置传感器4—怠速旁通阀

5—空气温度传感器6—燃油压力调节器7—喷油器8—氧传感器9—点火线圈

10—冷却液温度传感器11—分电器12—爆燃传感器13—燃油滤清器14—空气压力传感器15—电动燃油泵59上海桑塔纳2000轿车发动机电子控制汽油喷射系统的空气供给系统主要由空气滤清器、节气门体、稳压箱、进气压力传感器、进气温度传感器及空气阀组成。如图5－44所示。1．空气供给系统

图5－44空气供给系统1—空气滤清器2—节气门体3—怠速调节螺钉4—稳压箱

5—进气歧管6—怠速空气阀60上海桑塔纳2000轿车发动机电子控制汽油喷射系统中的燃油供给系统主要由燃油箱、电动燃油泵7、燃油滤清器5、燃油压力调节器13和喷油器12等组成。图5－45为其燃油供给系统流程图。2．燃油供给系统图5－45燃油供给系统流程图1—燃油箱2—燃油泵3—油管4—燃油滤清器5—燃油分配器

6—喷油器7—冷起动喷油器8—燃油压力调节器9—回油管61控制系统由各种传感器、电控单元和执行器组成。上海桑塔纳2000轿车电子控制汽油喷射系统中的传感器有水温传感器9、氧传感器11、节气门位置传感器2、空气温度传感器14、空气压力传感器4及安装于分电器内的爆震传感器和霍尔传感器等组成。电控单元是汽车上的微机，是控制系统的核心，它根据发动机各种传感器送来的信号控制喷油时刻、喷油量及点火时刻等。执行器是根据电控单元发出的指令来完成各种相应动作的装置。上海桑塔纳2000轿车发动机电子控制燃油喷射系统中主要执行器有电动燃油泵、喷油泵、怠速空气阀和点火器等。3．控制系统62二、一汽红旗CA7220轿车电子控制汽油喷射系统

一汽红旗CA7220轿车电子控制汽油喷射系统采用德国西门子公司研制的SIMOS4S3多点顺序式汽油喷射系统，其组成见图4－44，各元件的安装部位见表4-2。图4-441—燃油箱2—燃油泵继电器3—点火电控单元4—燃油压力调节器5—燃油滤清器6—燃油导轨7—空气滤清器8—电控单元9—蓄电池10—点火开关11—主继电器12—一氧化碳电位计13—空气流量传感器14—进气温度传感器15—节气门体16—喷油器17—水温传感器18—爆燃传感器19—发动机转速及曲轴位置传感器20—火花塞21—分电器(内装凸轮轴位置传感器)63电子控制汽油喷射系统工作过程简述如下：根据发动机转速及曲轴位置传感器19输入的发动机转速信号和空气流量传感器13输入的空气质量流量信号，电控单元8确定基本喷油量。然后，电控单元再根据水温度传感器17、节气门体15上的节气门位置传感器及进气温度传感器14等输入的相关信号，对发动机特殊工况(起动、怠速、全负荷、加速等)再进行喷油量修正，最后计算出相应工况的最佳喷油量。发动机转速及曲轴位置传感器除了向电控单元提供曲轴转速信号外，还能提供曲轴位置。根据曲轴位置信号，电控单元确定喷油时刻。凸轮轴位置传感器向电控单元提供第一缸活塞位置信号，以确定喷油器向各缸的喷油顺序。发动机怠速运转时，怠速开关触点闭合，电控单元根据怠速开关信号和水温传感器信号计算出发动机怠速目标转速，并与曲轴位置传感器测得的发动机实际转速信号进行比较，再根据怠速节气门位置传感器信号确定的节气门开度增量，最后由怠速直流电动机将节气门驱动到目标位置，使发动机达到怠速目标转速。二、一汽红旗CA7220轿车电子控制汽油喷射系统64二、一汽红旗CA7220轿车电子控制汽油喷射系统表4-2电控系统各元件安装部位零部件安装部位燃油泵燃油箱内燃油滤清器右减振器上方燃油导轨进气歧管上燃油压力调节器燃油导轨前端喷油器燃油导轨与进气歧管之间节气门体进气管后端电控单元(ECU)右前轮罩后板处曲轴位置传感器变速器壳体前端凸轮轴位置传感器分电器内空气流量传感器空气滤清器和节气门体之间进气道上进气温度传感器空气流量传感器和节气门体之间进气道上水温传感器节温器右下侧爆燃传感器发动机1、2缸之间缸体上65二、一汽红旗CA7220轿车电子控制汽油喷射系统表4-2电控系统各元件安装部位零部件安装部位节气门位置传感器节气门体控制器内怠速节气门位置传感器节气门体控制器内怠速开关节气门体控制器内怠速直流电动机节气门体控制器内一氧化碳电位计行李箱内点火组件发动机后端车身前围板上故障警报灯仪表板上主继电器驾驶室内继电器和插接器固定框支架燃油泵继电器中央配电盒内诊断插接器中央配电盒右侧诊断激活工具中央配电盒内(备用熔丝)通信插接器驾驶舱内66第五节汽油机涡轮增压近二十年来，世界汽车保有量剧增，汽车排气污染和噪声已成社会公害的问题十分突出，再加上石油危机，使得汽油机增压技术得到了较快发展。所谓增压，即利用增压器将空气或可燃混合气进行预压缩之后，以期提高空气或可燃混合气的密度，再送入内燃机气缸的过程。增压后的发动机进气量增加，进而增加发动机功率；与此同时，发动机经济性得以提高，发动机排放得以改善。

20世纪80年代以来，增压和增压技术越来越广泛地应用在内燃机上。车用柴油机增压技术比较成熟。汽油机增压原理与柴油机基本相同，但汽油机增压后易产生爆燃、热负荷增大，而且结构较复杂。目前采用较多的是废气涡轮增压。67一、汽油机涡轮增压特点1)由于汽油机增压后易引发爆燃，故增压程度较柴油机低2)汽油机增压后热负荷偏高。3)汽油机排气温度较高，对废气涡轮的耐热强度要求较高4)汽油机转速变化度范围大(08000r/min)，功率输出数值差别也很大，涡轮增压器与汽油机的匹配困难。二、布置方案1.前置2.后置3.混合布置68图4-45汽油机增压器布置方案

1—节气门2—化油器3—空气滤清器4—压气机

5—涡轮机6—旁通阀7—旁通阀控制器二、布置方案增压器布置在化油器之前(图4-45a)，空气首先经过压气机4压缩，再导