汽油机供给系统

1、第四章 汽油机供给系统主要内容 概述 发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 化油器式燃料供给系统 电控汽油喷射系统 第一节第一节 概概 述述 汽油及其使用性能 汽油机供给系统的功用与组成汽油 概述：从石油中提炼出来的碳氢化合物、密度小、易挥发。按提炼方法：直馏汽油、裂化汽油 使用性能指标：蒸发性热值抗爆性 汽油的使用性能指标(1) 汽油的蒸发性汽油的蒸发性馏程：馏程：10%(70)10%(70)、50%(120)50%(120)、90%(190)90%(190)馏出温度，终馏点馏出温度，终馏点(205)(205)汽油机工作时其汽油管路温度升高，使汽油蒸汽压达到饱和值，将产生汽油机工作时其汽油管

2、路温度升高，使汽油蒸汽压达到饱和值，将产生大量蒸汽泡，防碍流动，该故障称为大量蒸汽泡，防碍流动，该故障称为“气阻气阻”。(2) 汽油的热值汽油的热值1Kg1Kg汽油完全燃烧时所产生的热量，汽油热值约为汽油完全燃烧时所产生的热量，汽油热值约为44000kJ/kg44000kJ/kg。(3) 汽油的抗爆性汽油的抗爆性抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧时抵抗爆燃的能力，一般用辛烷值抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧时抵抗爆燃的能力，一般用辛烷值表示。表示。汽油的辛烷值有研究法辛烷值（汽油的辛烷值有研究法辛烷值（RONRON）和马达法辛烷值（）和马达法辛烷值（MONMON）之分，二）之分，二者之和的一半为

3、抗爆指数。者之和的一半为抗爆指数。我国国家标准用我国国家标准用RONRON划分车用汽油牌号。例如，代号为划分车用汽油牌号。例如，代号为RQ93RQ93的汽油，的汽油，其辛烷值不小于其辛烷值不小于9393。汽油机供给系统的功用与组成 功用根据发动机的不同工况的要求，配制一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，最后还要把燃烧后的废气排出气缸 三个要点：可燃混合气（？）的来源：供入多少可燃混合气？浓度？排除废气汽油机供给系的组成 （1）燃油供给装置：汽油箱、汽油滤清器 、 汽油泵、油管 （2）空气供给装置：空气滤清器 （3）可燃混合气形成装置：化油器或汽油电控喷射装置 （4）可燃混合气供给和废气排出装

4、置：进气管、排气管、排气消声器 空气供给空气供给装置装置 组成可燃混合气可燃混合气形成装置形成装置混合气供混合气供给与废气给与废气排出装置排出装置燃油供给装置燃油供给装置可燃混合气可燃混合气形成装置形成装置混合气供给与混合气供给与废气排出装置废气排出装置燃油供给装置燃油供给装置空气供给空气供给装置装置组成汽油机供给系统的发展第二节第二节 发动机运转工况对可燃混合气发动机运转工况对可燃混合气成分的要求成分的要求 可燃混合气 可燃混合气成分对发动机性能的影响 汽车发动机各种工况对混合气成分的要求可燃混合气 指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性、经济性与排放特性有很大影响 可燃混合气的成分指

5、标：空燃比空燃比 过量空气系数过量空气系数 空燃比空燃比（）= =（空气的质量）（空气的质量）/ /（燃油的质量）（燃油的质量） 过量空气系数过量空气系数（ ）= =（燃烧（燃烧1kg1kg燃料实际供给的空气质量）燃料实际供给的空气质量）/ /（完全燃烧（完全燃烧1kg1kg燃料所需的理论空气质量）燃料所需的理论空气质量）a 汽油机的理论空燃比为14.7kg欧美等国采用欧美等国采用中苏等国采用中苏等国采用 =14.7为理论混合气；14.7为稀混合气。可燃混合气成分对发动机性能的影响 可燃混合气的成分对发动机性能的影响是通过试验显示的。 在发动机转速一定和节气门全开条件下，流入空气量为定值，通过

6、改变供油量，即可得到过量空气系数不同的可燃混合气，并测得相应的发动机功率和燃油消耗率。可燃混合气成分对发动机性能的影响 a =1.051.15：经济混合气， 有适量多的空气，满足完全燃烧的条件，be最小 a = 0.850.95 ，功率混合气，汽油含量较多，燃烧速度最快，Pe最大 a1.11：过稀混合气a空气惯性，要滞后一段时间，混合气暂时过稀。为防止混合气瞬间变稀，恶化加速性能，需额外供给燃油。各种工况时混合气成分的要求各种工况时混合气成分的要求 结论：通过上述分析，可以看出 发动机运转情况复杂，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同 。从小负荷到中负荷供给由浓到稀的混合气，直至供给经济混合

7、气，以保证发动机工作的经济性。从大负荷到全负荷阶段，要求混合气由稀变浓，最后加浓到功率混合气，以保证发动机发出最大功率。 理想供油特性：横坐标：发动机负荷纵坐标：过量空气系数 实际上对于一定的发动机，相应于一定工况，汽油机只能供应一定a值的可燃混合气，该a值究竟要满足动力性，还是经济性，还是二者适当兼顾，这就要根据汽车及发动机的各种工况进行具体分析。1.相对于最大功率的a值2.相对于最小燃油消耗率的a值3.理想化油器特性第三节第三节 化油器式燃料供给系统化油器式燃料供给系统 简单化油器的组成与原理 化油器的基本结构 燃油供给装置简单化油器的组成与原理 组成浮子室、喷管、量孔喉管、节气门 功能将

8、汽油与空气混合，经气管被分配到各个气缸。空气流量：取决于喉管的形状与尺寸汽油流量：取决于喉管的真空度简单化油器 浮子室汽油由进油口进入浮子室，浮子室油面高度影响喷出油量的多少，必须保持油面高度一定 浮子 保持油面高度一定，浮子上有针阀。用针阀来控制， 浮子室与大气相通简单化油器 喷管：喷出汽油喷油管出口高出浮子室油面25mm，防止燃油从喷管自动溢出 量孔：控制汽油的流量简单化油器 喉管：减小空气流通断面，提高空气流速，产生适量的真空度，使流入的空气量与吸收的燃油相匹配。 节气门：椭圆形片状阀门由驾驶员操纵，改变进入气缸内的混合气量简单化油器的工作原理 化油器工作原理：汽油和空气的自动计量、雾化

9、、混合装置。关键部件是喉管（空气管中段 细腰管）流体流经截面积较小的喉管时，流速增大，压力减小。若空气流经喉管，入口处为大气压，则喉口处形成一定真空度简单化油器的特性曲线 简单化油器特性曲线：在转速一定时，简单化油器所供给的可燃混合气浓度随节气门开度变化的规律。当节气门开度逐步增大时，流经喉管的空气流量和流速也逐步增加，汽油与空气一同增加。 试验证明：在节气门小开度的范围内，随着节气门开度的加大，汽油流量的增长率比空气流量的增长率大，因而可燃混合气明显地逐渐由稀变浓。继续加大节气门开度，汽油流量和空气流量的增长率逐渐接近，因而可燃混合气的浓度也逐渐趋于稳定。理想化油器特性与简单化油器的比较 简

10、单化油器与理想化油器相反。为保证汽油机在各种工况下都能供给适当浓度的可燃混合气。 在现代化油器结构上，采用了一系列自动调配混合气浓度的装置，其中包括主供油系统、起动系统、怠速系统、大负荷加浓系统（省油器）和加速系统。化油器的基本结构 主供油系统 怠速系统 加浓系统 加速系统 起动系统主供油系统 功能提供常用工况使用的可燃混合气（1.051.15）。在除怠速和极小负荷以外的全部工况内，均参加工作。 改进方法（浓稀）降低主量孔处真空度结构：在喷管上加开一个通气管，其上设有控制渗入空气流量的空气量孔主供油系统 空气量孔引入少量空气，适当降低吸油真空度，抑制汽油流量的增长率，使混合气浓变稀，以符合理想

11、化油器特性的要求。燃油中渗入少量空气，喷出油液呈泡沫状，有助于燃油的雾化和蒸发。演示怠速系统 功能保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气（0.60.8），使发动机从怠速工况圆滑过渡到小负荷工况而不致造成混合气突然过稀，使发动机熄火。 采用方法分析转速低，节气门接近全闭，喉管处的真空度低，油吸不出，节气门后的真空度高，因此可在此处加怠速油道来解决。怠速系统 结构特点怠速喷口与主喷口并联。怠速空气量孔：功能与主空气量孔相同；还可防止虹吸作用。怠速过渡孔：工况变化时，混合气浓度圆滑过渡演示加浓系统 功能：主要针对大负荷全负荷工况由于主供油系统的作用，使混合气随负荷的增加而变稀，故在大负荷下需要加浓，

12、以保证发动机发出最大功率。 方式：机械加浓真空加浓加浓系统 机械加浓节气门开启时，摇臂转动，带动拉杆和推杆一起下行；在节气门开度达到80 % 85%（大负荷），推杆才顶开加浓阀。汽油便从浮子室经加浓阀和加浓量孔流入主喷管，与从主量孔来的汽油汇合，一起由主喷管喷出。演示加浓装置真空加浓是否起作用（柱塞杆顶开加浓阀）取决于节气门之后的真空度。真空度较大时，加浓柱塞两端压力差克服弹簧力，使柱塞位于加浓气缸上部大负荷时，节气门后的压力升高，弹簧伸张，推开加浓阀，真空加浓起作用。演示弹簧一般是压缩的弹簧一般是压缩的加速系统 功能需要加速或超车时，急速的加大节气门开度，使发动机功率迅速增大，此时需要供给浓

13、混合气。加速系统的作用：在节气门突然开大时，及时将一定量的额外燃油一次性地喷入喉管，使混合气临时加浓，以适应发动机加速的需要。 方式活塞式机械加速泵加速系统 当节气门迅速开大时，由于活塞下移很快，泵腔油压迅速增大，使进油阀紧闭，同时顶开出油阀，泵腔内所存储的汽油便从加速量孔喷入喉管内，加浓混合气。演示起动系统 功能冷起动时，在化油器内形成极浓的混合气（0.40.6)，使混合气中油足够多，保证发动机能够顺利起动。 工作特点起动时，阻风门关闭，通过阻风门边缘的缝隙流入的空气量很少，在阻风门后方产生极大真空度。主供油、怠速系统同时起作用。真空度大到一定程度时，自动阀打开，进入部分空气，以免混合气过浓

14、。演示化油器的操纵机构 节气门：加速踏板节气门拉扭 阻风门：阻风门拉扭燃油供给装置 汽油供给装置由汽油箱、汽油滤清器和汽油泵等组成。 化油器式供给系辅助装置汽油箱 功能贮存汽油。一般普通汽车有一个油箱，越野军用车有两个油箱。油箱储备里程: 300 600km。 要求密封性好油箱盖一般带有空气阀和蒸汽阀油面指示表传感器、出油开关和放油螺塞。油箱汽油滤清器 作用与工作原理除去汽油中的杂质和水分。水的密度大于汽油，故水分及较重的杂质颗粒沉淀于杯的底部，较轻的杂质随燃油流向滤芯被粘附在滤芯上，清洁的燃油通过纸滤芯渗入滤芯的内腔，然后从出油管流出。 型式滤芯有：纸质滤芯、金属片缝隙式、多孔陶瓷滤芯。 纸

15、质滤芯，效果好，成本低，制造和使用方便，采用最多。汽油泵 功用将汽油从油箱吸出，经管路和汽油滤清器，然后泵入化油器浮子室，保证连续不断地供油。发动机大多采用机械驱动膜片式汽油泵，装在曲轴箱一侧，由凸轮轴上的偏心轮驱动。 构造：由膜片、进出油阀、拉杆、摇臂、手摇臂、膜片弹簧、壳体等组成。机械驱动膜片式汽油泵工作原理手动泵：手摇臂在发动机起动前，如果化油器浮子室内无油或储油不足时，就需要利用手摇臂泵油，将手摇臂上下摇动时，可带动半圆轴转动，通过内摇臂使膜片上下移动来实现泵油。视频动画第四节第四节 电控汽油喷射系统电控汽油喷射系统 主要内容概述 电控汽油喷射系统的基本类型 电控汽油喷射系统的组成与主

16、要零部件 两种不同方式的比较化油器式供给系特点 优点工作可靠，不需消耗功率，使用维修方便，成本低廉。 缺点结构越来越复杂，进气阻力大，充气效率低；汽油雾化不良，混合气形成质量较差；瞬态工况响应慢；各缸混合气不均匀，化油器难矫正；不能保证理论空燃比排放。 1980年以前外国汽油机主要采用。国内2001年7月轿车禁用。汽油喷射系统特点 优点1）能根据发动机工况、使用场合的变化供给最佳浓度的可燃混合气。2）进气管道中没有狭窄的喉管，进气阻力小，充气性能好。3）多点燃油喷射系统的各缸可燃混合气量分配更加均匀。 缺点 系统复杂、价格昂贵、维修较难，对燃油的洁净度要求较高。 采用汽油喷射的发动机与传统的化

17、油器式发动机相比，可使发动机的功率提高5%10%；油耗降低5%10%；有害废气减少15%20%。汽油喷射系统分类（2） 按喷射位置分 进气道、节气门体、 缸内喷射（3） 按喷油方式分： 连续喷射、间歇喷射（1）按喷射控制装置分 机械控制、机电混合控制、电控式（4）按喷油器数量分 多点喷射、单点喷射分类 喷射部位节气门喷射：中央喷射或单点喷射进气道喷射：主流系统、多点喷射缸内喷射：要求压力高分类 控制装置机械控制：燃油计量通过机械传动与液力传动实现机电混合控制：通过机械与液力控制喷射，设有电控单元、多个传感器和电液混合七调节器，提高了控制灵活性并扩展功能电子控制：燃油计量由电控单元及电磁喷油器实

18、现 喷射连续性连续喷射：机械、机电混合控制工作时，喷油器连续不断喷油，且大部分在进气门关闭时喷射的间歇喷射：电控同时喷射、分组喷射、顺序喷射电控汽油喷射系统的基本类型 电控汽油喷射系统：根据安装在发动机上的根据安装在发动机上的各种传感器检测到的发动机的各种状态，经判断、计算，精确控制喷油器的喷油量精确控制喷油器的喷油量，使发动机在不同工况下，均能获得合适浓度的可燃混合气。 各类汽车上所采用的电控汽油喷射系统在结构上往往有较大的差别，在控制原理及工作过程方面也各具特点。本节介绍目前使用较多的、典型的电控汽油喷射系统 。各种汽油喷射系统各种汽油喷射系统喷射系统名称研制公司名称应用时间/年系统特点D

19、-Jetronic1967测量进气压力计算喷油量K-Jetronic1973机械式连续多点喷射L-Jetronic1973测量进气流量计算喷油量Motronic1979进行喷油与点火综合控制LH-Jetronic1981采用热线式流量计的 L 型KE-Jetronic1982机电控制连续多点喷射Mono-JetronicBosch 公司1986单点燃油喷射EFI1979电控多点燃油喷射DEFI(TBI)GM 公司1980电控单点节气门喷射CFI1980电控单点集中喷射EEC-IVFord 公司1982电子集中控制EFIChrysler 公司1980电控多点燃油喷射ECCS日产公司1979电子集

20、中控制TCCS丰田公司1980集中控制（含自动变速）ECI三菱公司1980单点喷射，涡流式流量计L-Jetronic多点汽油喷射系统多点汽油喷射系统 特点：采用空气流量传感器，以空气流量为控制基础以空气流量与发动机转速作为控制基本喷油量的因素接受节气门位置、冷却液温度、空气温度等传感器检测的表征发动机运行工况的信号作为喷油量的校正，以提高发动机的控制性能 组成：燃油供给系统、空气供给系统、控制系统L-Jetronic多点汽油喷射系统多点汽油喷射系统 燃油供给燃油从燃油箱经电动汽油泵以一定的压力流经燃油滤清器，滤去杂质后，进入燃油分配管（又称燃油轨）压力调节器：喷油器内燃油压力与进气管内气体压力之差保持恒定电控电控L-Jetronic多点汽油喷射系统多点汽油喷射系统 空气供给：测量和控制汽油燃烧所需的空气量经空气滤清器过滤后，用空气流量计测量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。L L型型空气空气系统系统L