《汽车发动机》第六章 燃油供给系统

1、第六章第六章 汽油机燃料供给系统汽油机燃料供给系统第一节 概述第二节 电控燃油喷射（EFI）系统的功能第三节 电控燃油喷射系统的组成与基本原理第四节 空气供给系统主要元件的构造与检修第五节 燃油供给系统主要元件的构造与检修第六节 控制系统主要元件的构造与检修可燃混合气成分即可燃混合气浓度，一般用可燃混合气成分即可燃混合气浓度，一般用空燃比空燃比或或过量空气系过量空气系数数来表示：来表示： 空燃比空燃比A/F=空气质量流量空气质量流量/燃料质量流量（欧美国家）燃料质量流量（欧美国家）过量空气系数过量空气系数 =燃烧燃烧1kg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1kg燃

2、料所需的理论空气质量燃料所需的理论空气质量 1kg汽油完全燃烧需要空气汽油完全燃烧需要空气14.7kg ，因此理论混合气的空燃，因此理论混合气的空燃比比=14.7，理论混合气的过量空气系数，理论混合气的过量空气系数 =1。A/F14.7或或 1时的时的可燃混合气称为稀混合气，可燃混合气称为稀混合气，A/F14.7或或 1才有可能完全燃烧。 因为1时混合气中，有适量较多的空气，正好满足完全燃烧的条件，此混合气称为经济混合气，对于不同的汽油机经济混合气成分不同，一般在=1.051.15范围内。当大于或小于1.051.15时，ge，经济性变坏。 当= 0.88时，Pe最大，因为这种混合气中汽油含量较

3、多，汽油分子密集，因此，燃烧速度最高，热量损失最小，因而使得缸内平均压力最高，功率最大，此混合气称为功率混合气。对不同的汽油机来说，功率混合气一般在=0.850.95 之间。 1.11的混合气称为过稀混合气，1的稀混合气，这样，功率损失不多，节油效果却很显著。（3 3）大负荷工况和全负荷工况（负荷大于）大负荷工况和全负荷工况（负荷大于8585）-要求发出尽可能大的功率Pe，=0.850.95，量多。汽车需要克服很大阻力（如上陡坡或在艰难路上行驶）时，驾驶员往往需要将加速踏板踩到底，使节气门全开，发动机在全负荷下工作，显然要求发动机能发出尽可能大的功率，即尽量发挥其动力性，而经济性要求居次要地位

4、。故要求化油器供给Pemax时的值。（4 4）冷起动工况）冷起动工况-要求供给极浓的混合气=0.20.6量少。因为发动机起动时，由于发动机处于冷车状态，混合气得不到足够地预热，汽油蒸发困难。同时，由于发动机曲轴被带动的转速低，因而被吸入化油器喉管内的空气流速较低。难以在喉管处产生足够的真空度使汽油喷出。既使是从喉管流出汽油，也不能受到强烈气流的冲击而雾化，绝大部分呈油粒状态。混合气中的油粒会因为与冷金属接触而凝结在进气管壁上，不能随气流进入气缸。因而使气缸内的混合气过稀，无法引燃，因此，要求化油器供给极浓的混合气进行补偿，从而使进入气缸的混合气有足够的汽油蒸汽，以保证发动机得以起动。（5 5）

5、怠速）怠速是指发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧后所作的功，只用以克服发动机的内部阻力，使发动机保持最低转速稳定运转。汽油机怠速运转一般为300700r/min，转速很低，化油器内空气流速也低，使得汽油雾化不良，与空气的混合也很不均匀。另一方面，节气门开度很小，吸入气缸内的可燃混合气量很少，同时又受到气缸内残余废气的冲淡作用，使混合气的燃烧速度，因而发动机动力不足。因此要求提供较浓的混合气=0.60.8 。（6 6）加速工况）加速工况 发动机的加速是指负荷突然迅速增加的过程。要求混合气量要突增，并保证浓度不下降。当驾驶员猛踩踏板时，节气门开度突然加大，以期发动机功率迅

6、速增大。在这种情况下，空气流量和流速以及喉管真空度均随之增大。汽油供油量，也有所增大。但由于汽油的惯性空气的惯性，汽油来不及足够地以喷口喷出，所以瞬时汽油流量的增加比空气的增加要小得多，致使混合气过稀。另外，在节气门急开时，进气管内压力骤然升高，同时由于冷空气来不及预热，使进气管内温度降低。不利于汽油的蒸发，致使汽油的蒸发量减少，造成混合气过稀。结果就会导致发动机不能实现立即加速，甚至有时还会发生熄火现象。 为了改善这种情况，就应该采取强制方法。在化油器节气门突然开大时，强制多供油，额外增加供油量，及时使混合气加浓到足够的程度。结论：结论： 通过上述分析，可以看出通过上述分析，可以看出 发动机

7、的运转情况是复杂的，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同。 起动、怠速、全负荷、加速运转时，要求供给浓混合气1。 中负荷运转时，随着节气门开度由小变大，要求供给由浓逐渐变稀的混合气=0.851.115。汽车正常行驶时，在大负荷、中负荷工况下，随着负荷的增加，化油器供给由浓逐渐变稀的混合气，当进入大负荷范围内，混合气又由稀变浓，保证发动机发出最大功率。第二节第二节 电控汽油喷射系统电控汽油喷射系统一、汽油喷射的基本概念一、汽油喷射的基本概念汽油喷射：是用喷油器将一定压力和数量汽油喷射：是用喷油器将一定压力和数量的汽油喷入进气管、道或气缸内。其目的是的汽油喷入进气管、道或气缸内。其目的是提高汽油

8、雾化质量，改进燃烧，改善汽油机提高汽油雾化质量，改进燃烧，改善汽油机性能。性能。电控汽油喷射：是采用电动喷油器，根据电控汽油喷射：是采用电动喷油器，根据发动机运行工况和使用条件将适当量的汽油发动机运行工况和使用条件将适当量的汽油喷入进气管、道或气缸内，实现对发动机油喷入进气管、道或气缸内，实现对发动机油量的精确控制。量的精确控制。二、喷射系统的基本类型二、喷射系统的基本类型 1、按控制原理分：、按控制原理分： 1）机械控制式：喷油器的工作由供油管路中）机械控制式：喷油器的工作由供油管路中的油压来控制。又称的油压来控制。又称K系统或连续喷射系统。系统或连续喷射系统。 2）电子控制式：简称）电子控

9、制式：简称EFI。喷油器由电磁驱。喷油器由电磁驱动，动， 喷油量的大小和时机完全由电控单元控喷油量的大小和时机完全由电控单元控制。制。 2、按喷油器的布置分：、按喷油器的布置分： 1）单点式汽油喷射（）单点式汽油喷射（SPI） 2）多点式汽油喷射（）多点式汽油喷射（MPI） 3、按喷油器工作时间来分、按喷油器工作时间来分 1）连续喷射：整个发动机的工作循环都进行喷射。）连续喷射：整个发动机的工作循环都进行喷射。 2）间歇喷射：）间歇喷射： （1）同步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循）同步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环之间保持一定的相对关系。环之间保持一定的相对关系。 、顺序

10、喷射：各缸喷油器分别按各自的做功顺序进、顺序喷射：各缸喷油器分别按各自的做功顺序进行喷射。用于精确控制。行喷射。用于精确控制。 、同时喷射：发动机每转一周，所有的气缸喷油器、同时喷射：发动机每转一周，所有的气缸喷油器同时喷射一次，每个工作循环喷射两次。同时喷射一次，每个工作循环喷射两次。 、分组喷射：将气缸分成两组，发动机每转一周只、分组喷射：将气缸分成两组，发动机每转一周只有一组喷油器喷射，两组轮流喷射。有一组喷油器喷射，两组轮流喷射。 （2）异步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循）异步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环之间没有固定的关系。环之间没有固定的关系。 、起动时异步喷

11、射正时控制、起动时异步喷射正时控制 、加速时异步喷油正时控制、加速时异步喷油正时控制4、按进气量的测量方式分：、按进气量的测量方式分： 1)直接测量直接测量:利用空气流量计直接测量吸入进气管的利用空气流量计直接测量吸入进气管的空气流量。空气流量。 2)间接测量：间接测量： （1）绝对压力测量法：用绝对压力传感器测量进气）绝对压力测量法：用绝对压力传感器测量进气总管的绝对压力，并由此和发动机转速计算出进气量，总管的绝对压力，并由此和发动机转速计算出进气量，从而确定汽油喷射量。从而确定汽油喷射量。 （2）节气门开度测量法：用节气门传感器测定节气）节气门开度测量法：用节气门传感器测定节气门开度，并由

12、发动机的转速计算出进气流量，从而确门开度，并由发动机的转速计算出进气流量，从而确定汽油喷射量。定汽油喷射量。 直接测量比间接测量精确，而所用零部件少（除去了直接测量比间接测量精确，而所用零部件少（除去了绝对压力传感器和稳压箱），故现在广泛使用空气流绝对压力传感器和稳压箱），故现在广泛使用空气流量计式。量计式。它利用各种传感器检测发动机的各种状态，经微处理器的判断、计算，使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气。电控汽油喷射系统的优点：在任何情况下都能获得精确的空燃比混合气的各缸分配均匀性好汽车的加速性能好充气效率高 良好的启动性能和减速减油或断油 电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成：进

13、气系统 供油系统 控制系统 点火系统空气供给系统曼胡默尔针对商用车推出新型空气过滤技术 2008年年10月月7日日，上海全球领先的汽车和工业滤清器开发和制造商曼胡默尔公司近日推出用于商用车空滤器的新型螺旋状胶线技术。该技术简单有效，用特制的胶线替代了之前使用的金属、塑料和纸质外壳。这些胶线以不同的线轴宽度缠绕在整个空气滤清器上，统一固定了所有高度上的滤纸间隔。此外，更高的气流率优化了过滤能力，有助于降低燃油消耗。曼胡默尔是第一家针对商用车空气滤清器推出新型螺旋状胶线技术的滤清器生产商。新技术的研发优势在于过滤能力得到优化，无需使用金属、塑料和纸质外壳，由此改善了能源、二氧化碳和原料之间的平衡关

14、系。螺旋状胶线技术对独立零部件市场上现有的空气滤清器起到了补充作用。 商用车空气滤清器商用车空气滤清器 该螺旋状胶线技术还提高了滤清器的过滤强度，即便在雨中驾驶时渗入湿气也不会影响其性能。采用新技术的滤清器亦可确保为发动机提供更佳质量的空气，在严苛的运行环境中也不例外。滤清器上方的胶线缠绕非常紧密，增强了防护作用，有助于防止滤清器线圈在安装过程中受损。由于无需金属、塑料和纸质外壳，可帮助滤清器专家节省资源，这对于在生产过程中节约能源起到了非常重要的作用，此外，其对滤清器的散热也起到了积极的作用。空滤芯封条采用了防噪音设计。 节气门体 节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门的开度 EC

15、U通过怠速控制阀来控制怠速空气道，以根据需要调节发动机怠速时的进气量 节气门限位螺钉用来调节节气门的最小开度 发动机工作时，冷却液通过加热水管流经节气门体，以防止寒冷季节空气中的水分在节气门体上冻结。供油系统主要由燃油滤清器、油压调节器、喷油器和电动燃油泵组成燃油泵燃油泵装在油箱内，涡轮泵由电机驱动。当泵内油压超过一定值时，燃油顶开单向阀向油路供油。当油路堵塞时，卸压阀开启，泄出的燃油返回油箱。油压力调节器 油压力调节器的功能是调节喷油压力。喷油器喷出的油量是用改变喷油信号持续时间来进行控制的。由于进气歧管内真空度是随发动机工况而变化的，即使喷油信号的持续时间和喷油压力保持不变，工况变化时喷油量也会发生少量的变化，为了得到精确的喷油量，必须使油压A和进气歧管真空度B的总和保持不变。电控单元工作原理 在电控发动机中最主要的输入接口是传感器接口（例如转速、负荷、温度、 压力等）。最主要的输出接