概述和燃油系统教案

1、学习好资料欢迎下载A组织教学 学生考勤填写日志B课前提问C导入新课第一章汽油发动机性能与排放一、废气排放概述： 氧化氮（Nox） NONO 产生：过热（1357C）,混合比12 : 1- 18 ： 1。清除：EGRTWC,难于检测。 碳氢化合物（HC 产生：燃烧不完全，燃油蒸汽，曲轴箱漏气。清除：EVAPTWCPAIR PCV。 一氧化碳（CO 产生：缺氧。清除： TWC PAIR 二氧化碳（CO）完全燃烧的结果。 氧（O2）氧气过剩。一缸不工作，O2含量增加、曲轴箱强制通风系统（PCV ）曲轴箱内窜缸混合气中，70%- 80%是未燃烧气体（HC,燃烧的副产品（水蒸汽和各种 气化的酸）则占 2

2、0%-30%。所有这些都能破坏机油，产生油泥，使曲轴箱锈蚀，同时造成 燃油浪费和曲轴箱过高压力，为防止这一情况，以前的车辆都是安装从曲轴箱引出的通风管 道，让这些气体逸入大气。但由于许多排放法规不允许这样做，这些窜缸混合气必须回到燃烧室重新燃烧。歧管 负压在低负荷时窜缸混合气少；在高负荷窜缸混合气多。因此，在曲轴箱（气缸盖罩）和进 气歧管之是安装一个机械曲轴箱强制通风阀（PCV），以便根据歧管真空度，改变允许进入气缸重新燃烧的窜缸混合气的量。三、燃油蒸汽回收系统（EVAP在这套装置中，汽油蒸汽回收罐（活性碳罐）用于吸收从燃油箱蒸发的汽油（HC,以防止这些HC逸入大气。当发动机停机时，从燃油箱蒸

3、发的汽油就由单向阀（ 2）送到活性碳罐。如果（由于外 部温度低等原因）燃油箱内有负压，就要用到另一个单向阀（3）和燃油箱盖单向阀，使外部大气进入燃油箱，平衡压力。当发动机运转时，活性碳罐内蒸发的汽油就通过化油器喷油量孔吸进燃烧室燃烧。 单向阀（1）控制喷油量孔的压力，使吸管压力低于喷油量孔压力。但要注意，如果 节气门开度小于1左右，负压就不作用于活性碳罐，因为节气门负压低于喷油量孔。这就 是说，在怠速运转或低负荷时，蒸发的汽油不从活性碳罐吸进。四、废气再循环系统（EGR1、定义：该系统将 5%到20%勺排放废气引入燃烧室进行二次燃烧，称为废气再循 环。2、作用：主要是通过废气的再燃烧，废气降低

4、了混合气的浓度，同时带走了燃烧所产生的部分热量，从而降低了燃烧室的最高温度，减少废气中NOx的含量。3、动作时机：1、发动机达到工作温度因为 EGR有降温作用2、汽车中速时因为高 速时需要大功率输出。3、变速器位于较低档位4、工作过程：该系统类似（PWM系统，但在侦测 EGR阀是否作用，是在 EGF排气口端， 装置一个温度传感器去侦测 EGR阀作用，但必须注意的是 EGR温度传感器是由 电脑输出一个12V的侦测电源到EGR温度传感器。也有采用 5V参考电源的温度 传感器，类似水温传感器。D总结E作业A组织教学 学生考勤填写日志B课前提问C导入新课第二章汽油喷射概况一、电喷发动机优点：汽油喷射发

5、动机与化油器式发动机相比，突出的优点是能准确控制混合气的质量，保证气缸内的燃料燃烧完全，使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩。电子控制燃油喷射装置的缺点就是成本比化油器 高一点，因此价格也就贵一些，故障率虽低，一旦坏了就难以修复(电脑件只能整件更换)，但是与它的运行经济性和环保性相比，这些缺点就微不足道了。目前汽油机上常用的电子控制装置主要包括：(1) 电控燃油喷射有 EFI系统：该系统能根据各传感器输送来的信号，有效控制混 合气空燃比，使发动机在各种工况下，空燃比达到最佳值，从而实现提高功率， 降低油耗，减少排气污染等功效，该系统可分

6、为开环和闭环两种控制方式，电 控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供及燃油泵的控制。(2) 电控点火装置：该装置可使发动机在不同转速、进气量等条件下和最佳点火提前角工况下工作，输出最大的功率和转矩，并将油耗和排放降到最低限度。该装置分为开环和闭环两种控制方式，电控点火装置闭环控制方式通过爆震传感器进行反馈控制，其点火时刻的控制精度比开环高，但排气净化差些，点火装 置的控制主要包括点火提前角、通电时间及爆震控制等方面。(3) 怠速控制：发动机在汽车运转、空调压缩机工作、变速器挂入挡位、发电机负荷加大等不同怠速运转工况下由有ECU控制怠速控 制阀随时处在最佳 怠速转速下运转。(4) 排放控制

7、：排放控制项目主要有废气再循环、氧传感器及三元催化转化器开环闭环控制、二次空气喷射控制、活性炭罐电磁阀控制等。(5) 进气控制：进气控制包括动力控制阀、涡流控制阀、进气、巡航与电控惯 性增 压控制 系统、可变气门正时和升程电子控制技术节气门等方面。(6) 增压控制ECU根据进气压力传感器检测的进气压力信号控制释压电磁阀，以控 制排气通路切换阀改变排气通路的走向，从而控制废气涡轮增压器进入工作或 停止工作(7) 警告提示ECU控制各种指示和报警装置，显示有关控制系统的工作状况，当控 制系统出现故障时能及时发出报警信号：如氧传感器失效、催化剂过热、油箱 油温过高等。(8) 自我诊断与报警系统 该系

8、统利用ECU对电子控制系统中的各部件进行监测、诊断，根据发动机电控系统的工作情况，自行、及时地找出发动机电控系统出现的故障。(9) 失效保护 当ECU检测到传感器或电路中出现故障时，仍然会按照ECU设定的程序和数据使控制系统继续工作，此时性能会有所下降或停机。(10) 微机故障备用控制系统：也叫后备系统或后备功能，它是当 ECU内微机控制程序出现故障时，ECU把燃油喷射和点火正时控制在预定水平上，作为一种后备功能使车辆继续行驶，该系统只能维持基本功能，而不能保持正常的运行性能，当发动机进入后备系统工作时，也叫进入跛行状态，还有的称其为缓慢回家状 态。二电控汽油喷射系统的组成与分类：1、组成:2

9、、分类：燃油喷射系统在发动机上的应用可以按以下形式进行分类。1) 、按喷射系统执行机构不同分类：多点喷射(MPI)每个气缸上安装一个喷油器，直接将燃油喷入各气缸气道的进气门 前方。单点喷射 (SPI) 一个喷油器供给两个以上的气缸，喷油器安装在节气门前的区段中， 燃油喷入后随空气流进入进气歧管内。2) 、按喷射控制装置的形式不同分类机械式 电子控制式机电一体混合控制式3) 、按喷射方式不同分类:D课程总结E布置作业A组织教学 学生考勤填写日志B复习提问C导入新课第三章电子控制汽油喷射系统结构与原理第一节燃油系统燃油系统主要由汽油箱、电动汽油泵、燃油压力调节器、汽油滤清器、喷油器、冷起动 喷油器

10、和温度时间开关等构成。（一）燃油滤清器燃油滤清器把含在汽油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物质除去，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损，确保发动机稳定运转，提高可靠性。由于燃油系统发生故障，会严重影响车辆 的行驶性能，所以为使燃油系统部件保持正常工作状态，燃油滤清器起着重要作用。燃油滤清器要起到上述作用，应具有以下性能：1）过滤效率高；2 ）寿命长；3）压力损失小；4）耐压性能好 ；5）体积小、重量轻。燃油滤清器安装在电动汽油泵的出口一侧， 滤清器内部经常受到 200kPa300kPa的燃油 压力，因此耐压强度要求在 500kPa以上。油管也应使用旋入式金属管，其结构如图1-32a所示。滤芯元件一般采用

11、菊花形和盘簧形结构。 盘簧形具有单位体积过滤面积大的特点， 如 图所示。（二）电动汽油泵电动汽油泵从油箱吸入汽油，加压后通过喷油器供给发动机。电动汽油泵有两种安装方式：一种是在汽油箱外，安装在输送管路中的外装串联式；另一种是安装在油箱中的内装式。从结构形式分，电动汽油泵有滚柱式、旋涡式和次摆线式三种，其分类情况如下:EFI用电动汽油泵内装式外装串联式一一滚柱式滚柱式旋涡式次摆线 管路简单，不容易产生气阻和漏油现象。目前电动汽油泵一般都安装在汽车的油箱内,如图所示。油箱内安装的电动汽油泵安装1、外装式串联电动汽油泵这种电动汽油泵安装在油箱外， 它主要由油泵驱动电机和滚柱式油泵组成， 设有保护燃

12、油输送管路用的安全阀， 保持余压用的单向阀， 防止燃油脉动的阻尼稳压器， 以及汽油吸入 口和排出口，如图1-34所示。这种电动汽油泵可以安装在输送管中的任何位置。保护燃油输送管路用的安全阀的作用是防止在工作中，排出口下游因某些原因出现堵塞时，发生管路破损和燃料漏泄事故。泵工作时，当排出口出现堵塞， 工作压力上升到400kPa时，安全阀打开，高压汽油同泵的吸入侧连通，汽油在泵和电动机内部循环，这样可以防止 燃油压力的上升不高于设定燃油压力。2、内装式电动汽油泵内装式电动汽油泵因其安装在油箱内， 所以噪音小，同串联式电动汽油泵相比，它不易 产生气阻和燃油漏泄。 内装式电动汽油泵虽然自吸性能差， 但

13、工作性能良好，因此除上述滚 柱式泵之外，旋涡式泵也采用这种安装方式。旋涡式电动汽油泵的结构如图 a所示，它由电动机旋涡泵、单向阀、安装阀等组成。由 于旋涡式泵排出的燃油压力脉动小，故不需要安装阻尼稳压器。旋涡式泵结构简单，燃油压力升高完全是由液体分子间动量转换实现的，因而效率不是很高。但此种泵压力波动小， 已能达到普通滚柱泵带稳压器的水平，因而可取消阻尼稳压器，从而使泵的结构尺寸大为缩小，能够直接装入油箱。内装式油泵也可使用侧槽泵，它的工作原理和旋涡泵相似，但在叶轮形状、叶片数目和流通形状方面与旋涡泵有区别。D课程总结E布置作业A组织教学 学生考勤填写日志B复习提问C导入新课（三）燃油压力调节

14、器燃油压力调节器的作用是控制喷油器的喷油压力保持为255kPa的恒定值，使发动机在各种负荷和转速下，精确地进行喷油控制。发动机所要求的燃油喷射量，是根据ECU加给喷油器的喷油信号持续时间长短来控制的，如果不控制燃油压力，即使加给喷油器的喷油脉冲信号时间相同，当燃油压力高时，燃 油喷射量会增加，当燃油压力低时，燃油喷射量会减少。因此，必须保证喷油器的压力是恒 定的（压差恒定）。喷油器喷射燃油的位置是进气道或者气缸盖，如果使燃油压力相对大气压力是一定的，但由于进气歧管内的真空度是变化的，那么即使喷油信号的持续时间和喷油器压力保持不变，而当进气管绝对压力低（真空度高）时，燃油喷射量便增加，进气管绝对

15、压力高（真空 度低）时，燃油喷射量便减少。为了避免出现这种情况，得到精确的喷油量，油压和进气歧 管真空度的总和应保持恒定不亮，如图1-40所示，这样对依据通电时间确定喷油量的喷油器来说，具有决定意义。燃油压力调节器的结构如图1-50所示，它由金属壳体构成，其内部由橡胶膜片分为弹簧室和燃油室两部分， 来自输油管路的高压油由入口进入并充满燃油室，推动膜片，打开阀门，在设定压力下和弹簧力平衡，部分燃油经回油管流回油箱，输油管内压力的大小取决于膜片弹簧的压力。由于燃油压力调节器的弹簧室和发动机进气管相通，进气歧管的真空度作用于调压器的膜片弹簧一侧，从而减弱了作用在膜片上的弹簧力，使回油量增加，燃油压力

16、降低，即在进气歧管真空度增加时，喷油压力减少，但油压和进气歧管真空度的总和保持不变，即喷油器处压差恒定。油泵停止工作时，在弹簧力的作用下使阀关闭。这样，油泵内的 单向阀和压力调节器内的阀门使油路中残留压力保持不变。般使用的压力调节器，设定压力为250kPa。（四）燃油压力脉动减振器当喷油器喷射燃油时，在输送管道内会产生燃油压力脉动，燃油压力脉动减振器是使燃油压力脉动衰减，以减弱燃油输送管道中的压力脉动传递，降低噪声。（五）喷油器EFI系统中使用的喷油器是电磁式的， 喷油器通过绝缘垫圈安装在进气歧管或进气道附 近的缸盖上，并用输油管将其位置固定，根据ECU提供的喷射信号进行燃油喷射。在把电信号转

17、换成燃油流量信号的同时，使燃油雾化、喷射。1、对喷油器的要求（1）具有良好的雾化能力和适当的喷雾形状，以保证发动机的冷起动性、怠速稳定性，并满足降低排放污染的要求；（2）具有良好的流量特性，以适应于多种排量发动机的使用；（3）具有良好的防积炭功能；（4）使用寿命长；（5）结构简单。2、喷油器的种类根据汽油喷射类型不同，喷油器可分为 MPI喷油器（图1-44）和SPI用喷油器（图1-43）； 按结构型式，喷油器可分为从喷油器上部供油方式（图1-44）和从下部供油方式（图 1-43）两种；以喷油器喷口型式来区分，可分为针阀型和孔型两种，3、喷油器的结构与工作图1-45所示是喷油器的构造，在筒状外壳

18、内装有电磁线圈、柱塞、回位弹簧和针阀等。柱塞和针阀装成一体，在回位弹簧压力作用下，针阀紧贴阀座，将喷孔封闭。另外，为防止油中所含杂质影响针阀动作，设有滤清器，为适应不同应用场合，设有调整针阀行程的调整垫片。D课程总结E布置作业A组织教学 学生考勤填写日志B复习提问C导入新课4、喷油器的喷雾特性喷油器所喷燃油的雾化情况和油束形状对发动机工作影响很大，如果油束形状合理，雾化效果好，那么发动机就会获得冷起动性好、怠速平稳、排污少的效果。雾化质量与喷油压 力、喷射位置、喷油器结构、积碳情况等因素有关。对SPI系统，由于喷油器安装在节气门附近，燃油喷出后，在进气管中有较长时间的雾化过程，故所需燃油压力较

19、低；而对于MPI系统，喷油器一般安装在进气管或者气缸盖上，因为是朝向进气门喷射燃油，雾化时间短，为保证良好的雾化，应使油压相应提高。为提高 雾化质量，针阀式喷油器利用端部精加工而成的锥形，使燃油以大约10 40。的喷雾角喷出，锥形端的尖锐边缘促使燃油雾化。雾化装置多采用轴针式，在近年来出现的两个进气门的发动机上，双孔喷油器（图 1-46所示）也被广泛应用，双孔喷油器可向两个进气门发动 机的各个气门均匀喷射燃油。（六）冷起动喷油器冷起动喷油器是一种装在进气总管中央部位进行燃油辅助喷射的电磁阀式喷油阀，它可以改善发动机的低温起动性能，与一般喷油器的主要区别有：一是它只用于发动机起动时， 因而要求工

20、作电压较低；二是要求其喷雾微粒化且喷雾角较大。后一项是衡量冷起动喷油器性能的重要指标。冷起动喷油器的结构如图 1-47所示，冷起动喷油器由燃料入口连接器、电线接头、电 磁线圈、可动磁心、漩涡喷嘴等组成。在喷射管道内部，可动磁心在弹簧力作用下把橡胶阀 推向阀座使阀孔关闭。 当电磁线圈通电时， 在电磁力吸引下， 可动磁心克服弹簧力被拉向图 中箭头方向。可动磁心一被拉开，阀门即打开，燃油涌出阀孔，在漩涡喷嘴部位形成旋转流，并以微粒和锥角形式从喷孔喷射出去。冷起动喷油器安装在节气门下游的进气总管上，而且选择了可向各缸均分配燃油的位置（图1-48a）,为了提高向各缸分配燃油的均匀性，有的冷起动喷油器上设有两个漩涡式喷嘴,其结构如图1-49所示，其安装如图1-48b所示。从用途上讲，冷起动喷油器的重要指标是最低工作电压和合乎规定的喷雾角及喷射量，表1-4是其基本特性。对冷起动喷油器喷油时间的控制有两种方法：一种是利用温度时间开关（也叫热敏时控开关，又叫冷起动喷油器定时开关）控制；一种是用 ECU控