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1、第四章第四章第四章第四章 汽油机汽油机汽油机汽油机燃料供给系统燃料供给系统燃料供给系统燃料供给系统 左文林单元四 汽油机燃料供给系统 本章主要内容本章主要内容1 1、概述、概述2 2、空气供给系统、空气供给系统3 3、燃油供给系统、燃油供给系统4 4、控制系统、控制系统5 5、电控汽油机辅助控制系统、电控汽油机辅助控制系统第一节 概述一、功用：储存、输送清洁燃料，根据发动机工况，供给汽缸一定浓度的可燃混合气，并将燃烧后的废气排入大气。汽油机燃料供给系统可分为化油器式燃料供给系统和电控燃油喷射式燃料供给系统（一般称为“电控燃油喷射系统”）二、可燃混合气浓度表示方法二、可燃混合气浓度表示方法1 1
2、、过量空气系数、过量空气系数定义：定义：燃烧燃烧1Kg1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧燃料实际供给的空气量与完全燃烧1Kg1Kg燃料燃料理论上所需空气量之比。理论上所需空气量之比。=燃烧燃烧1kg1kg燃料所实际供给的空气质量燃料所实际供给的空气质量/完全燃烧完全燃烧1kg1kg燃料燃料所需的理论空气质量所需的理论空气质量 =1=1称为理论混合气；称为理论混合气；111称为稀混合气。称为稀混合气。=1.051.15 =1.051.15 经济性混合气经济性混合气 =0.850.95 =0.850.95 功率混合气功率混合气2 2、空燃比、空燃比A/FA/F定义：定义：可燃混合气中空气与燃料的
3、质量比。可燃混合气中空气与燃料的质量比。A/F=14.7称为理论混合气；A/F14.7称为稀混合气。混合气浓度发动机性能=1（理论混合气）实际上，汽油不能完全燃烧 1汽油完全燃烧=1.051.15油耗最低 1.15混合气可以完全燃烧，但燃烧速度慢，功率下降 1.3-1.4（火焰传播下限）火焰无法传播=0.85-0.95燃烧速度快，热损失小，功率最大；但不完全燃烧，油耗大；冒黑烟；排气放炮=0.43-0.85过浓，功率下降 0.4空气量极少，无法燃烧三、发动机各种工况对混合气浓度的要求三、发动机各种工况对混合气浓度的要求 随着汽车行驶速度和牵引功率的不断变化，汽车发动机的转速和负荷也在很大范围内
4、频繁变动。为适应发动机工况的这种变化，可燃混合气成分应该随发动机转速和负荷作相应的调整。1.冷起动 发动机在冷起动时，因温度低汽油不容易蒸发汽化，再加上起动时转速低(50100r/min)，汽油雾化不良，致使进入气缸的混合气中汽油蒸气太少，混合气过稀，不能着火燃烧。为使发动机能够顺利起动，要求化油器供给 约为0.20.6的浓混合气，以使进入气缸的混合气在火焰传播界限之内。2.怠速怠速是指发动机对外无功率输出的工况。这时可燃混合气燃烧后对活塞所作的功全部用来克服发动机内部的阻力，使发动机以低转速稳定运转。目前，汽油机的怠速转速为700900r/min。在怠速工况，节气门接近关闭，吸入气缸内的混合
5、气数量很少。在这种情况下气缸内的残余废气量相对增多，混合气被废气严重稀释，使燃烧速度减慢甚至熄火。为此要求供给 0.60.8的浓混合气，以补偿废气的稀释作用。3.小负荷 小负荷工况时，节气门开度在25以内。随着进入气缸内的混合气数量的增多，汽油雾化和蒸发的条件有所改善，残余废气对混合气的稀释作用相对减弱。因此，应该供给 0.70.9的混合气。虽然，比怠速工况供给的混合气稍稀，但仍为浓混合气，这是为了保证汽油机小负荷工况的稳定性。4.中等负荷 中等负荷工况节气门的开度在2585范围内。汽车发动机大部分时间在中等负荷下工作，因此应该供给 1.051.15的经济混合气，以保证发动机有较好的燃油经济性
6、。从小负荷到中等负荷，随着负荷的增加，节气门逐渐开大，混合气逐渐变稀。5.大负荷和全负荷 发动机在大负荷或全负荷工作时，节气门接近或达到全开位置。这时需要发动机发出最大功率以克服较大的外界阻力或加速行驶。为此应该供给 0.850.95的功率混合气。从中等负荷转入大负荷时，混合气由经济混合比加浓到功率混合比。6.加速 汽车在行驶过程中，有时需要在短时间内迅速提高车速。为此，驾驶员要猛踩加速踏板，使节气门突然开大，以期迅速增加发动机功率。这时虽然空气流量迅速增加，但是由于汽油的密度比空气密度大得多，即汽油的流动惯性远大于空气的流动惯性，致使汽油流量的增加比空气流量的增加滞后一段时间。另外，节气门开
7、大，进气歧管的压力增加，不利于汽油的蒸发汽化。因此，在节气门突然开大时，将会出现混合气瞬时变稀的现象。这不仅不能使发动机功率增加、汽车加速，反而有可能造成发动机熄火。7.暖机起动后，发动机温度逐渐上升，直至发动机能进行稳定怠速运转为止。应随温度上升而逐渐增大。四、汽油机电控燃油喷射系统的类型1、按喷射方式不同分类 按喷射方式不同可分为连续喷射式和间歇喷射式 连续喷射是指在发动机工作期间，喷油器连续不断地向进气道内喷油，且大部分汽油是在进气门关闭时喷射的。这种喷射方式大多用于机械控制式或机电混合控制式汽油喷射系统。间歇式喷射是指在发动机工作期间，汽油被间歇地喷入进气道内。电控汽油喷射系统都采用间
8、歇喷射方式。间歇喷射还可按各缸喷射时间分为同时喷射、分组喷射和按序喷射等三种形式。2.按对进气量的计量方式不同分类 电控燃油喷射必须对进入汽缸的空气量进行精确的计量，才能通过对喷油量的控制，实现混合气浓度的高精度控制。按对进气量的计量方式不同可分为D型喷射系统和L型喷射系统。3.按喷射位置分类缸内直接喷射进气管喷射 多点喷射（MPI）单点喷射（SPI）4.按有无反馈信号分类（1）开环控制 （2）闭环控制 两者的差别是闭环控制系统需根据输出结果对控制系统进行调整。开环控制闭环控制第二节第二节 空气供给系统空气供给系统第三节第三节 燃油供给系统燃油供给系统一.燃油供给系统功用：是储存并滤清汽油，并
9、根据发动机各工况的要求，向发动机供给清洁的、压力与进气歧管气压相匹配的、数量经精确计量的汽油。二.燃油供给系统的组成：主要由油箱、燃油滤清器、电动燃油泵、燃油分配管、燃油压力调节器、燃油脉动阻尼器、连接油管等组成。1燃油压力调节器2燃油分配管3电动燃油泵4燃油滤清器5脉动阻尼器6喷油器第三节第三节 燃油供给系统燃油供给系统燃油系统组成框图燃油系统组成框图1.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300600km。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
10、驶时汽油的振荡。油箱盖上有两个重要的阀门油箱盖上有两个重要的阀门空气阀和蒸汽阀空气阀和蒸汽阀2.2.燃油系统主要元件燃油系统主要元件燃油滤清器燃油滤清器汽油从汽油箱进入汽油泵之前，先经过汽油滤清器除去其中的杂质和水分，以减少汽油泵等部件的故障。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2000040000km或12年更换燃油滤清器。3.3.燃油系统主要元件燃油系统主要元件电动燃油泵电动燃油泵安装位置：外置和内置两种，内置
11、式电动燃油泵噪声小、不易产生气阻、不易泄漏，应用广泛。组成：主要由油泵电机、燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。类型：按燃油泵结构分为涡轮式、滚柱式、齿轮式和侧槽式等。燃油系统主要元件燃油系统主要元件电动燃油泵电动燃油泵滚柱式滚柱式1-卸压阀 2-滚柱泵 3-油泵电机 4-出油阀 5-进油口 6-出油口1-泵壳体 2-滚柱 3-转子轴 4-转子 4.燃油分配管燃油分配管，也被称作共轨，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。5.5.燃油压力调节器燃油压力调节器 油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。因为喷油器
12、的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。在相同的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。1弹簧室 2弹簧 3膜片 4燃油室 5回油阀 6壳体 7真空管接头6.喷油器 喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。喷油器的通电、断电由电控单元控制。电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。一般喷油器针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在210ms范围内。喷油器的检测1进油滤网 2线束连接器 3电磁线圈 4回位弹簧 5衔铁 6针阀 7轴针7.油压脉动缓冲器当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调节器的回油平面阀开闭时，都将引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。燃油压力脉动太大使油压调节器的工作失常。油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声，并能在发动机停机后保持油路中有一定的压力，以利于发动机重新起动。