汽油发动机燃油供给系统及电喷燃油泵的分类及介绍(电喷)

汽油发动机燃油供给系统 KE型机械式汽油喷射系统结构示意图1 燃油箱 2 电动燃油泵 3 蓄压器 4 燃油滤清器 5 电 液压力调节器 6 燃油量分配器 7 燃油压力调节器 8 电位计 9 空气流量计 10 节气门开关 11 冷启动阀 12 温度时间开关 13 喷油器 14 水温传感器 15 控制器 微机 16 补充空气滑阀 1 3燃油供给系统 一般包括燃油箱 电动汽油泵 汽油滤清器 汽油压力调节器 脉动阻尼减振器 喷油器和冷启动喷油器等装置 燃油供给系统1 燃油箱 2 电动汽油泵 3 汽油滤清器 4 回油管 5 汽油压力调节器 6 阻尼减振器 7 喷油器 8 输油管 9 冷启动喷油器 10 真空管 由电动燃油泵 燃油滤清器 燃油压力调节器 脉动阻尼器及油管组成 如下图 压力调节器 汽油滤清器 油箱 燃油分配管 一 燃油供给系统元件位置 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 单噪声大 易产生气阻 按电动燃油泵的结构不同分为 涡轮式 滚柱式 转子式和侧槽式 2 电动燃油泵的类型 结构 主要由燃油泵电动机 滚柱式燃油泵 出油阀 卸压阀等组成 原理 当转子旋转时 位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下 紧压在泵体内表面上 对周围起密封作用 在相邻两个滚柱之间形成工作腔 在燃油泵运转过程中 工作腔转过出油口后 其容积不断增大 形成一定的真空度 当转到与进油口连通时 将燃油吸入 而吸满燃油的工作腔转过进油口后 容积不断减小 使燃油压力提高 受压燃油流过电动机 从出油口输出 1 滚拄式电动燃油泵 分类 按泵体结构的不同 电动汽油泵可分为滚柱式 涡轮式 齿轮式和叶片式 按安装位置的不同 电动汽油泵又可分为内装式和外装式 1 电动汽油泵 滚柱式电动汽油泵结构示意图1 安全阀 2 滚柱泵 3 驱动电动机 4 单向阀 A 进油口 B 出油口 1 滚柱式电动汽油泵 滚柱泵工作原理图 滚柱式电动汽油泵的工作原理 特点 容积泵 滚柱泵泵油压力高 但油压脉动性较大 因此在汽油泵出油端还装有脉动阻尼减振器 滚柱式电动汽油泵工作过程 2 涡轮式电动燃油泵结构 主要由燃油泵电动机 涡轮泵 出油阀 卸压阀组成 原理 油泵电动机通电时 电动机驱动涡轮泵叶片旋转 由于离心力的作用 使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳 将燃油从进油室带往出油室 由于进油室的燃油不断增多 形成一定的真空度 将燃油从进油口吸入 而出油室燃油不断增多 燃油压力升高 当达到一定值时 顶开出油阀出油口输出 出油阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱 保持油路中有一定的压力 便于下次起动 优点 泵油量大 泵油压力较高 供油压力稳定 运转噪声小 使用寿命长等优点 此外 由于不需要消声器所以可以小型化 因此广泛的应用在轿车上 如捷达 本田雅阁 2 涡轮式电动汽油泵 涡轮式电动汽油泵1 单向阀 2 安全阀 3 电刷 4 电枢 5 磁极 6 叶轮 7 滤网 8 泵盖 9 壳体 10 叶片 特点 涡流泵 涡轮式电动汽油泵的特点是供油压力的脉动小 供油系统中不需要设置脉动阻尼减振器 但输送效率低 涡轮式电动汽油泵的结构 3 齿轮式和叶片式电动汽油泵 齿轮泵特点 容积泵 泵油压力高 脉动性较滚柱泵稍小 a 齿轮式 3 齿轮式和叶片式电动汽油泵 叶片泵特点 涡流泵 泵送汽油及其蒸汽的混合物能力强 b 叶片式 双级泵双级泵由初级泵和主输油泵组成 初级泵 一般为叶片泵 分离蒸汽并以较低的压力输送到主输油泵 主输油泵一般为齿轮式或涡轮式汽油泵 用以提高压力 双级泵具有良好的热输油性能 双级电动汽油泵1 初级泵 2 主输油泵 3 永磁电动机 4 壳体 4 电动汽油泵的控制 汽油泵的控制主要包括 汽油泵的开关控制和汽油泵转速控制两个方面 汽油泵的开关控制 汽油泵开关控制的电路 a 只接通点火开关 不起动发动机 主继电器通电 但由于在空气流量计内的油泵开关不通 故电路断开继电器不通 油泵不工作 b 起动时 电路断开继电器线圈L2通时 继电器闭合 油泵工作 c 发动机转动后 油泵开关接通 断路继电器线圈L1通电 保持继电器闭合 油泵工作 d 熄火时 发动机停转 油泵开关断 此时即使点火开关仍接通 断路继电器也断开 油泵停转 ECU控制的汽油泵电路 与油泵开关的控制基本相同 只是将油泵开关改为ECU内的开关晶体管VT 而VT的开关取决于分电器内的Ne信号 2 油泵的转速控制 电阻器式 a 接通点火开关 不起动发动机 电路断开继电器不通电 油泵不工作 b 起动发动机 电路断开继电器通电 油泵继电器通 油泵工作 此时 由于低速 小负荷 ECU使Fp通电 油泵控制继电器B触点接通 油泵低速 c 高转速 大负荷 ECU的Fp断电 油泵继电器触点A接通 油泵高速 2 油泵的转速控制 ECU控制式 燃油泵由油泵控制ECU控制工作 当发动机高速大负荷时 ECU由Fpc端子供给燃油泵ECU信号高电平信号 油泵高速 12v电源电压 当发动机低速小负荷时 ECU由Fpc端子供给燃油泵ECU信号低电平信号 油泵ECU以9V提供电压至油泵 低速 功用 滤清燃油中的杂质和水分 防止燃油系统堵塞 减小机件磨损 保证发动机正常工作 由纸质滤芯再串联一个棉纤维过滤网制成 能滤去直径大于0 01mm的杂质 汽车每行驶20000 40000 或1到2年应更换 安装时应注意燃油流动方向的箭头 不能装反 如右图 3 燃油滤清器 1 入口2 出口3 滤芯 功用 减小汽油管路中的压力波动 并抑制喷油器或汽油压力调节器在开启与关闭过程中产生的压力脉冲噪声 使系统压力保持稳定 组成 由膜片 回位弹簧 阀片和外壳组成 原理 发动机工作时 燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管 当燃油压力产生脉动时 膜片弹簧被压缩或伸张 膜片下方的容积稍有增大或减小 从而起到稳定燃油系统压力的作用 如右图 4 脉动阻尼器 1 空气室 2 膜片 3 汽油室 A 进油 B 出油 作用 稳定燃油管的压力 使它与进气歧管之间的压力差保持恒定的250 300kPa 组成 主要由阀片 膜片 膜片弹簧和外壳组成 原理 发动机工作时 燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧压力和进气管内气体的压力之和 膜片下方承受的压力为燃油压力 当压力相等时 膜片处于平衡位置不动 当进气管内气体压力下降时 膜片向上移动 回油阀开度增大 回油量增多 使输油管内燃油压力也下降 反之 进气管内气体压力升高时 燃油的压力也升高 5 燃油压力调节器 燃油压力调节器结构 5 汽油压力调节器 作用 根据进气歧管压力的变化来调节进入喷油器的汽油压力 使两者保持恒定的压力差 这样 喷油量便惟一地取决于喷油器的持续开启时间 使电控单元能通过控制喷油时间的长短来精确地控制喷油量 6 喷油器 喷油器的组成与工作原理工作原理 喷油器通过绝缘热线圈安装在进气歧管或进气道附近的缸盖上 根据ECU发出的喷油脉冲信号将电磁线圈接通 在电磁线圈磁场的作用下 针阀克服弹簧力而升起 向进气歧管或总管喷射汽油 当ECU将电路切断时 吸力消失 回位弹簧使针阀复位关闭喷油器 停止喷油 6 喷油器 6 喷油器 2 电磁喷油器的分类 1 按用途分 多点喷射用和单点喷射用两种 2 按供油方式分 上部供油和下部供油两种 按结构形式分 轴针式和孔式两种 4 按磁化线圈阻值分 高阻值 12 17 和低阻值 0 6 3 两种 a 孔式 上供 b 孔式 上供 c 孔式 下供 d 轴针式e 单点喷射式 3 喷油器的结构 轴针式喷油器特点是轴针可使汽油环状喷出 有利于雾化 针阀在喷口中往复运动 不易引起喷口堵塞 2 孔式喷油器孔式喷油器有 球阀式和片阀式 球阀式喷油器球阀杆为空心杆 质量轻 另外 由于球阀有自动定心作用 因而具有较高的密封性能 2 孔式喷油器孔式喷油器有 球阀式和片阀式 片阀式运动件的惯性质量小 喷油器开启滞后时间短 3 单点喷射用喷油器 在单点喷射系统中 将压力调节器 进气温度传感器和1到2只喷油器等器件安装在节气门体上做成一个总成 称为中央喷射单元 中央喷射单元1 压力调节器 2 进气温度传感器 3 喷油器 4 节气门体 5 节气门 4 喷油器的驱动与控制 喷油器的驱动方式可分 为电压驱动和电流驱动两种形式 a 电流驱动 b 电压驱动低阻值式 c 电压驱动高阻值式 开始喷油时 VT1导通 由于喷油器为电感元件 电流是逐渐增大 而由于低阻 电流增长快而可增长到较大 4 8A 使喷油器迅速打开 一旦打开 要维持其开启状态则勿需很大电流 以防发热 故此时电流反馈电阻上端A点电位上升 反馈到喷油器驱动电路 该电路使VT1以20KHZ左右的频率导通和截止 则使其电流平均值在1 2A 电流驱动回路无附加电阻 回路的阻抗和感抗均较小 驱动电流大 使喷油器具有良好的响应性 1 电流驱动 2 电压驱动 a 独立式 b 共用式 c 共用式 对于高阻值喷油器 电压驱动方式可直接驱动 对于低阻值喷油器 需要在驱动回路中加入一附加电阻 附加电阻与喷油器连接 有独立式和共用式两种方式 7 冷启动喷油器 1 冷启动喷油器的功用 结构与工作原理功用 发动机在低温启动时投入工作 以改善发动机的低温启动性能 现代汽车取消冷启动喷油器 冷启动喷油器1 旋流式喷嘴 2 喷射管道 3 柱塞阀 4 磁化线圈 5 电接头 6 供油口与滤网 7 弹簧 8 阀座 7 冷启动喷油器 2 冷启动喷油器的控制 1 定时开关控制 a 冷启动 b 启动后定时开关控制