经济学第四章汽油机供给系课件

第四章汽油机供给系本章主要内容：1、汽油机供给系的组成及燃料2、简单化油器与可燃混合气的形成3、可燃混合气成分与汽油机性能的关系4、电控汽油喷射系统第四章汽油机供给系本章主要内容：1第一节汽油机供给系的组成及燃料1、功用在工作时间内可靠地供给汽油机一定量的清洁燃料，保证汽油机在不同工况下，获得所需浓度的可燃混合气2、组成1、燃油的供给2、空气的供给3、油气的混合4、废气的排出第一节汽油机供给系的组成及燃料1、功用2二、燃料－汽油1、基本成分：主要是碳氢化合物的混合物组成。其中含C：85％；H：15％。2、主要使用性能指标1）蒸发性：可以通过燃料的蒸馏试验和饱和蒸气压试验来确定燃料的蒸发性好坏。10％蒸馏温度：低，燃料低温蒸发性好，冷车易启动。50％蒸馏温度：低，发动机工况过渡性好。90％蒸馏温度：低，燃料质量好，混合气形成质量好。但是太低则容易出现气阻。二、燃料－汽油32）热值：1Kg汽油完全燃烧所放出的热量。汽油：约为44000KJ/Kg(低热值)柴油：一般为42500～44000KJ/Kg(低热值)3）抗爆性：抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡量。2）热值：1Kg汽油完全燃烧所放出的热量。43、汽油牌号及选用依据汽油牌号：根据汽油的辛烷值来定。选用依据：汽油机的压缩比。以前为了提高汽油抗爆性能，常在里面加入四已铅，但有毒，并且会使氧传感器中毒，所以现改用甲基叔丁基醚（MTBE）等醇类物质来提高汽油的抗爆性。[经济学]第四章汽油机供给系课件5第二节简单化油器与可燃混合气的形成一、简单化油器的结构1、浮子机构：浮子、针阀、浮子室2、节气门3、喷管、喉管4、量孔第二节简单化油器与可燃混合气的形成一、简单化油器的结构6二、可燃混合气的形成空气经过空滤器后进入化油器，当经过喉管时，由于截面变小，使得空气流流速增加，压力下降，这对浮子室内的汽油来说就在浮子室和喉管之间产生一个压差，在这个压差的作用下，汽油经过量孔、喷管喷入喉管，与该处的空气混合：二、可燃混合气的形成71、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合；2、较大的油粒在进气和压缩过程中慢慢吸热蒸发混合；3、大油粒则沉积在进气管壁上，形成油膜，随着发动机的抖动慢慢流向气缸，在气缸内吸热蒸发。

综上所述，化油器是油气混合的关键部件，但混合气并非全部在化油器内形成。三、可燃混合气浓度表示方法1、过量空气系数φa1、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合；8定义：燃烧1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧1Kg燃料理论上所需空气量之比。2、空燃比A/F定义：可燃混合气中空气与燃料的质量比。定义：燃烧1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧1Kg燃料理论9四、简单化油器的特性喉管真空度Ph大气压力p0与喉管压力ph之差。 简单化油器供油特性：转速不变，供给的可燃混合气浓度随节气门开度（或喉管真空度Ph）的变化规律。四、简单化油器的特性10随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加，汽油量增加，虽然空气量也在不断地增加，但是由于空气所遇到的阻力也大大增加，导致空气的增长率低于汽油的增长率，所以混合气越来越浓；当节气门接近大开度时，油、气的增长率接近，所以混合气浓度趋于平衡。实际中，此种特性不能满足汽车发动机的要求，需要在原有简单化油器的基础上进行改进。随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加，汽油量增加，虽然空11第三节可燃混合气成分与汽油机性能的关系一、成分与性能之间的关系成分与性能之间的关系是通过试验确定的。试验条件：转速一定；节气门全开；用针阀调节量孔截面大小以调节油量，从而改变混合气的浓度。第三节可燃混合气成分与汽油机性能的关系一、成分与性能之间12曲线分析：1、φa＝1时，be不是最低，Pe不是最高。原因：1）油气不可能完全均匀混合；2）上一循环残余混合气对新鲜气体的稀释。2、φa>1时，随着φa的增加，混合气变稀，燃料能够尽可能的燃烧完全，所以发动机的经济性变好，到约φa＝1.11时，be最低；但是，Pe不是最高。φa＝1.05～1.15的混合气为经济混合气。曲线分析：133、φa<1后，发动机的经济性变差，而动力性变好，当φa＝0.88时，Pe达到最高。Φa＝0.85～0.95的混合气为功率混合气。4、φa≥1.3～1.4后，由于混合气过稀，火焰无法传播，称之为火焰传播下限。当φa≤0.4时，由于混合气过浓，火焰无法传播，称之为火焰传播上限。将节气门置于各种不同开度，重复上述试验，可以得出一系列的曲线。将这些曲线的Pemax和bemin分别连接起来，将此坐标对换，得到曲线（4-5）虚线1、2。3、φa<1后，发动机的经济性变差，而动力性变好，当φa＝014[经济学]第四章汽油机供给系课件15从此曲线可以看出：在发动机的工作中，动力性和经济性不可能同时达到最佳。二、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分（浓度）的要求（混合比特性）汽车发动机的工况在实际运行中是一个面工况：转速可以从最低转速（怠速）到高转速（可以上万转），负荷从0（怠速）到100％（节气门全开）。不同的工况，发动机对混合气的成分要求不同。正常情况下可以分成：1、稳定运行工况从此曲线可以看出：在发动机的工作中，动力性161）怠速小负荷工况怠速：一般指发动机对外无功率输出的情况下以最低转速运转。要求φa＝0.6～0.8，因为：（1）此时发动机温度低，燃油雾化质量差；（2）由于节气门开度很小，进入到气缸的新鲜气体量少，受到废气的稀释程度增加。小负荷：要求φa＝0.7～0.9。原因同上。只是稍微比怠速要好点。2）中等负荷工况（节气门开度25％～80％）φa＝0.95～1.151）怠速小负荷工况17

车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时，发动机不需发出大功率，所以对发动机的经济性作为首要要求。3）大负荷、全负荷（节气门开度80％～全开）φa＝0.85～0.95此时发动机需要克服较大的阻力，需要发出较大的功率，驾驶员通常将油门踩到底，发动机处于全负荷工作。这样就要求供油系统供给相应的功率混合气。2、过渡工况车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时，发动机181）冷启动（φa＝0.2～0.6）温度很低，能够雾化的燃油很少，并且进入气缸的新鲜气体也少。实际能够燃烧的燃料量很少。2）暖机（φa＝0.2～0.6到0.6～0.8）是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。3）加速（φa＝0.8左右）加速：指发动机节气门迅速开大，汽油机的转速和功率在较短时间内迅速提高的过程。4）急减速1）冷启动（φa＝0.2～0.6）19从以上分析可知：在发动机的不同工况，所要求的混合气浓度是不一样的。此种特性称为理想化油器特性。从以上分析可知：在发动机的不同工况，所要求的混20从简单化油器特性知道其是不能满足汽车发动机的需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了现代车用化油器：在简单化油器的基础上加上5个主要的工作系统，就能满足发动机实际工作的需要。[经济学]第四章汽油机供给系课件21第四节化油器的各工作系统

一、主供油系统

——降低主量孔处真空度方案，主要保证在中等负荷时，在0.9~1.1之间变化。实质：引入极少量的空气到主喷管中，以降低主量孔处的内外压力差，从而降低汽油的流量和流速。第四节化油器的各工作系统

一、主供油系统22[经济学]第四章汽油机供给系课件23二、怠速系统

保证在怠速和很小负荷时，很浓混合气，在0.6~0.8。 1、开度极小：怠速喷孔工作； 2、开度稍大：怠速喷孔及过渡孔同时工作； 3、开度进一步增大：主供油系统开始工作，怠速喷孔及过渡孔仍工作，但油量减少。 4、主供油系统正常工作，怠速系统停止工作。二、怠速系统 保证在怠速和很小负荷时，很浓混合气，在0.624[经济学]第四章汽油机供给系课件25三、加浓系统（省油器）在大负荷和全负荷时额外供油，在0.8~0.9。机械加浓系统只在节气门开度80%~85%时，推杆才顶开加浓阀。起作用时刻只与负荷有关，与转速无关。三、加浓系统（省油器）在大负荷和全负荷时额外供油，26活塞式真空加浓系统起作用时刻取决于节气门后面的真空度Px。（活塞上下的压差）1、Px较大:活塞压缩弹簧，处于最上位置，2、Px减小：弹簧伸张，推杆及活塞下落，推开加浓阀，额外供油。

真空加浓系统活塞式真空加浓系统真空加浓系统27[经济学]第四章汽油机供给系课件28[经济学]第四章汽油机供给系课件29加速系统（加速泵） 在节气门突然开大时，额外喷入燃油，使混合气临时加浓。四、加速系统加速系统（加速泵）四、加速系统30[经济学]第四章汽油机供给系课件31

当发动机在冷态下起动时，使化油器能形成极浓的混合气（在0.2~0.6），以保证发动机顺利起动。 措施：喉管之前，安装阻风门。（主供油系和怠速系皆供油）五、起动系统 当发动机在冷态下起动时，使化油器能形成极浓的混合气（在032[经济学]第四章汽油机供给系课件33第五节化油器类型一、分类１、按喉管处空气流动方向不同上吸式下吸式平吸式第五节化油器类型一、分类34２、按重叠的喉管数目３、按其空气管腔数目，化油器又可分成单腔式、双腔并动式和双腔(或四腔)分动式２、按重叠的喉管数目３、按其空气管腔数目，化油器又可分成单腔35（１）双腔并动式化油器两个同样的单腔化油器的并联，使用同一套浮子室、起动系统、加速系统和加浓系统，但两个管腔各有一套结构和作用相同的主供油系统、怠速系统和节气门。两个节气门装在同一轴上，同时启闭。（2）双腔分动式化油器它有两个结构和作用不同的管腔。在发动机负荷变化的整个过程中，经常工作的一腔称为主腔；另一腔只有在负荷和转速高达一定程度时才参加工作，称为副腔。采用双腔分动式化油器的目的，在于解决功率较大而转速较高的汽油机所遇到的动力性和经济性之间的矛盾。（３）四腔分动式两个双腔分动式化油器的组合。（１）双腔并动式化油器36二、电控化油器二、电控化油器37化油器的操纵机构化油器的操纵机构38第六节汽油供给装置

汽油供给装置组成：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵及油管作用：贮存、滤清和输送燃油第六节汽油供给装置汽油供给装置39一、汽油箱空气阀蒸汽阀一、汽油箱空气阀蒸汽阀40二、汽油泵机械膜片式汽油泵二、汽油泵机械膜片式汽油泵41[经济学]第四章汽油机供给系课件42第七节电控汽油喷射系统一、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的汽油喷入进气管、道或气缸内。其目的是提高汽油雾化质量，改进燃烧，改善汽油机性能。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喷入进气管、道或气缸内，实现对发动机油量的精确控制。第七节电控汽油喷射系统一、汽油喷射的基本概念43二、汽油喷射的优点

1、无喉管存在，充气性能好，最大功率增加；2、混合气分配均匀性好；3、根据使用工况，供给最佳混合气；4、良好的过渡性能和加速性能。缺点：布置复杂，成本高，维护调节不便。二、汽油喷射的优点44三、喷射系统的基本类型1、按控制原理分：1）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K-Jetronic系统或连续喷射系统。汽油喷射控制系统和空气计量装置以机械方式相互连接。空气流量计根据空气流量的大小，通过杠杆机构控制燃油计量分配器柱塞的位移方向和位移量，改变燃油计量槽孔开启截面积的大小，实现对混合气空燃比的控制．三、喷射系统的基本类型45

46

2)机电混合控制式

机电混合控制式汽油喷射系统也称KE－Jetronic系统，它是K—Jetronic系统的改进型，德国波许公司于1982年推向市场。KE－Jetronic系统的基本构架与K—Jetroni系统相同，两者的差异在于，后者在燃油计量分配器中增加了一个电液式压差调节器．2)机电混合控制式47[经济学]第四章汽油机供给系课件482）电子控制式：简称EFI。喷油器由电磁驱动，喷油量的大小和时机完全由电控单元控制。

1单一电控汽油喷射系统

20世纪70年代中期到90年代初期，单一电控汽油喷射系统在高级汽油机轿车中有较广泛的应用，现在已被发动机集中管理系统所代替。在单一电控汽油喷射系统中，电控单元仅仅具有控制汽油喷射的单一功能。单一电控汽油喷射系统典型的代表是波许公司的D-Jetronic系统、L-Jetronic系统、LH-Jetronic系统。2发动机集中管理系统

发动机集中管理系统是在单一电控汽油喷射系统基础上发展起来的，是一种集汽油喷射控制、点火控制等多项控制功能于一体的电子控制系统。发动机集中管理系统由波许公司于1979年首先推出，称为Motronic系统，该系统具有汽油喷射控制和点火控制两项功能，经过多年的发展完善和提高，现在的发动机集中管理系统除了以上的两项基本控制功能外，还具有了排气净化控制、怠速控制、进气控制、增压控制、故障自诊断和故障安全保护等多项功能。发动机集中管理系统现已在轿车汽油机中得到普遍应用2）电子控制式：简称EFI。喷油器由电磁驱动，喷油量的大小和49[经济学]第四章汽油机供给系课件50[经济学]第四章汽油机供给系课件51[经济学]第四章汽油机供给系课件52[经济学]第四章汽油机供给系课件532、按喷油器的布置分：1）单点式汽油喷射（SPI）2）多点式汽油喷射（MPI）3、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。2）间歇喷射：（1）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。（2）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。Ⅰ、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。Ⅱ、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。Ⅲ、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。2、按喷油器的布置分：544、按进气量的测量方式分：1)直接测量:利用空气流量计直接测量吸入进气管的空气流量。体积流量方式质量流量方式2)间接测量：（1）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，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。4、按进气量的测量方式分：55四、电控汽油喷射系统的基本组成(一)空气供给系统1、作用：为发动机提供其正常燃烧必需的空气量，并且能够通过电控单元对进气量进行测量和控制。2、组成：1）进气总管和进气歧管2）节气门总成3）空气流量计(二)燃油供给系统电动汽油泵、滤清器、燃油分配管、压力调节器、喷油器等。四、电控汽油喷射系统的基本组成56（三）电子控制部分电子控制燃油喷射系统主要由工况传感器、电子控制单元和电控执行元件组成。如下表：（三）电子控制部分57分类

部件名称

功能

传

感

器

进气管压力传感器检测发动机吸入的空气量空气流量传感器检测发动机吸入的空气量空气温度传感器检测进气温度，用以计算空气量冷却水温传感器检测发动机温度发动机转速与曲轴位置传感器检测发动机转速及曲轴位置节气门位置传感器检测节气门开度氧传感器检测空燃比车速传感器测量车速爆震传感器检测有没有爆震产生开关量及其信号发生装置向ECU提供各用电设备的开关状态分类部件名称功能58分类部件名称功能电子控制单元ECU

系统控制核心，根据由传感器确定的发动机运行工况，查表计算喷油量的大小，并对喷油器进行控制

执行元件

主继电器

控制电控燃油喷射系统总电源断路继电器控制燃油泵电源

冷启动喷油器定时开关控制冷启动喷油的喷油时间分类部件名称功能系统控制核心，根据由传59桑塔纳2000GSI轿车桑塔纳2000GSI轿车60桑塔纳2000GSI轿车发动机喷油器活性炭罐空气流量传感器活性炭罐电磁阀霍尔传感器发动机ECU氧传感器水温传感器节气门控制器爆震传感器爆震传感器转速传感器进气温度传感器点火线圈桑塔纳2000GSI轿车发动机喷油器活性炭罐空气流量传感器活61[经济学]第四章汽油机供给系课件622、M3.8.2型电子控制系统的基本工作过程

起动工况、怠速工况、部分负荷工况、全负荷工况和加减速过渡工况

起动工况

识别：当发动机转速低于一定值时，则进入起动工况；当发动机转速高于一定值时，则退出起动工况。电脑根据曲轴位置传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器和冷却液温度传感器等提供的发动机工况信息，以及电脑存储的最佳控制参数，计算起动喷油量、点火提前角和怠速直流电动机位置。根据凸轮轴位置传感器提供的信息，确定喷油顺序；根据曲轴位置传感器提供的信息，确定喷油时刻和点火时刻最后，通过驱动电路将喷油控制信号、点火控制信号和怠速直流电动机控制信号分别输出到喷油器、点火动力组件和怠速直流电动机，控制各执行器工作，使发动机运转。2、M3.8.2型电子控制系统的基本工作过程起动63怠速工况

识别：怠速开关信号，怠速开关闭合，进人怠速工况；

电脑根据冷却液温度传感器信号计算发动机怠速转速的目标转速，并与发动机实际转速进行比较，根据转速差(目标转速一实际转速)的正负和大小，确定怠速直流电动机的旋转方向和节气门目标位置；再根据怠速节气门位置传感器信号，确定节气门开度增量；最后由怠速直流电动机将节气门驱动到目标位置，使发动机转速达到目标值。怠速工况64部分负荷工况识别：当节气门位置传感器信号介于最大和最小之间时，则进入部分负荷工况

在部分负荷工况中，电脑根据曲轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量传感器、空气温度传感器和冷却液温度传感器等提供的发动机和整车工况信息，以及电脑存储器中存储的人脉谱和点火脉谱，计算基本喷油量、修正喷油量、基本点火提前角和修正点火提前角；根据凸轮轴位置传感器提供的信息，确定喷油顺序；通过曲轴位置传感器提供的信息，确定喷油时刻和点火时刻；最后，通过驱动电路将控制信号分别输出到喷油器和点火动力组件等执行器。在部分负荷时，电控单元应用λ传感器采集混合气成分信号并将其传给控制单元，控制单元将人传感器的信号与理想设定值进行比较，根据比较的结果对过稀的混合气进行加浓，对过浓的混合气减稀，进行人闭环控制。部分负荷工况65全负荷工况

识别：当节气门位置传感器信号达到最大时

全负荷工况时，驾驶员把加速踏板踩到底，发动机要获得最大功率，混合气空燃比要比理论空燃比小10％～15％。一旦超过给定的节气门开度，就进行全负荷加浓，加浓量以一个系数的形式存储在ECU中，该系数与根据λ脉谱计算出的喷油持续时间相乘，来控制喷油时间。全负荷工况66加减速过渡工况

识别：通过节气门位置传感器信号变化率的大小和正负识别加减速过渡工况，当节气门位置传感器信号变化率增大并超过一定值时，进入加速工况；当节气门位置传感器信号变化率减小并低于一定值时，进入减速工况。

电脑根据节气门开度变化率的大小及正负，计算喷油修正量(加浓或减稀)和点火提前角修正量(减小或增大)，以保证加速迅速平稳，减速节油和降低排放。此外，根据爆燃传感器提供的信息，电脑还可识别发动机是否发生爆燃。如果发生爆燃，电脑将推迟点火，以消除爆燃。爆燃消除后，再将点火提前角逐渐恢复到爆燃发生前的角度。加减速过渡工况67第四章汽油机供给系本章主要内容：1、汽油机供给系的组成及燃料2、简单化油器与可燃混合气的形成3、可燃混合气成分与汽油机性能的关系4、电控汽油喷射系统第四章汽油机供给系本章主要内容：68第一节汽油机供给系的组成及燃料1、功用在工作时间内可靠地供给汽油机一定量的清洁燃料，保证汽油机在不同工况下，获得所需浓度的可燃混合气2、组成1、燃油的供给2、空气的供给3、油气的混合4、废气的排出第一节汽油机供给系的组成及燃料1、功用69二、燃料－汽油1、基本成分：主要是碳氢化合物的混合物组成。其中含C：85％；H：15％。2、主要使用性能指标1）蒸发性：可以通过燃料的蒸馏试验和饱和蒸气压试验来确定燃料的蒸发性好坏。10％蒸馏温度：低，燃料低温蒸发性好，冷车易启动。50％蒸馏温度：低，发动机工况过渡性好。90％蒸馏温度：低，燃料质量好，混合气形成质量好。但是太低则容易出现气阻。二、燃料－汽油702）热值：1Kg汽油完全燃烧所放出的热量。汽油：约为44000KJ/Kg(低热值)柴油：一般为42500～44000KJ/Kg(低热值)3）抗爆性：抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡量。2）热值：1Kg汽油完全燃烧所放出的热量。713、汽油牌号及选用依据汽油牌号：根据汽油的辛烷值来定。选用依据：汽油机的压缩比。以前为了提高汽油抗爆性能，常在里面加入四已铅，但有毒，并且会使氧传感器中毒，所以现改用甲基叔丁基醚（MTBE）等醇类物质来提高汽油的抗爆性。[经济学]第四章汽油机供给系课件72第二节简单化油器与可燃混合气的形成一、简单化油器的结构1、浮子机构：浮子、针阀、浮子室2、节气门3、喷管、喉管4、量孔第二节简单化油器与可燃混合气的形成一、简单化油器的结构73二、可燃混合气的形成空气经过空滤器后进入化油器，当经过喉管时，由于截面变小，使得空气流流速增加，压力下降，这对浮子室内的汽油来说就在浮子室和喉管之间产生一个压差，在这个压差的作用下，汽油经过量孔、喷管喷入喉管，与该处的空气混合：二、可燃混合气的形成741、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合；2、较大的油粒在进气和压缩过程中慢慢吸热蒸发混合；3、大油粒则沉积在进气管壁上，形成油膜，随着发动机的抖动慢慢流向气缸，在气缸内吸热蒸发。

综上所述，化油器是油气混合的关键部件，但混合气并非全部在化油器内形成。三、可燃混合气浓度表示方法1、过量空气系数φa1、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合；75定义：燃烧1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧1Kg燃料理论上所需空气量之比。2、空燃比A/F定义：可燃混合气中空气与燃料的质量比。定义：燃烧1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧1Kg燃料理论76四、简单化油器的特性喉管真空度Ph大气压力p0与喉管压力ph之差。 简单化油器供油特性：转速不变，供给的可燃混合气浓度随节气门开度（或喉管真空度Ph）的变化规律。四、简单化油器的特性77随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加，汽油量增加，虽然空气量也在不断地增加，但是由于空气所遇到的阻力也大大增加，导致空气的增长率低于汽油的增长率，所以混合气越来越浓；当节气门接近大开度时，油、气的增长率接近，所以混合气浓度趋于平衡。实际中，此种特性不能满足汽车发动机的要求，需要在原有简单化油器的基础上进行改进。随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加，汽油量增加，虽然空78第三节可燃混合气成分与汽油机性能的关系一、成分与性能之间的关系成分与性能之间的关系是通过试验确定的。试验条件：转速一定；节气门全开；用针阀调节量孔截面大小以调节油量，从而改变混合气的浓度。第三节可燃混合气成分与汽油机性能的关系一、成分与性能之间79曲线分析：1、φa＝1时，be不是最低，Pe不是最高。原因：1）油气不可能完全均匀混合；2）上一循环残余混合气对新鲜气体的稀释。2、φa>1时，随着φa的增加，混合气变稀，燃料能够尽可能的燃烧完全，所以发动机的经济性变好，到约φa＝1.11时，be最低；但是，Pe不是最高。φa＝1.05～1.15的混合气为经济混合气。曲线分析：803、φa<1后，发动机的经济性变差，而动力性变好，当φa＝0.88时，Pe达到最高。Φa＝0.85～0.95的混合气为功率混合气。4、φa≥1.3～1.4后，由于混合气过稀，火焰无法传播，称之为火焰传播下限。当φa≤0.4时，由于混合气过浓，火焰无法传播，称之为火焰传播上限。将节气门置于各种不同开度，重复上述试验，可以得出一系列的曲线。将这些曲线的Pemax和bemin分别连接起来，将此坐标对换，得到曲线（4-5）虚线1、2。3、φa<1后，发动机的经济性变差，而动力性变好，当φa＝081[经济学]第四章汽油机供给系课件82从此曲线可以看出：在发动机的工作中，动力性和经济性不可能同时达到最佳。二、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分（浓度）的要求（混合比特性）汽车发动机的工况在实际运行中是一个面工况：转速可以从最低转速（怠速）到高转速（可以上万转），负荷从0（怠速）到100％（节气门全开）。不同的工况，发动机对混合气的成分要求不同。正常情况下可以分成：1、稳定运行工况从此曲线可以看出：在发动机的工作中，动力性831）怠速小负荷工况怠速：一般指发动机对外无功率输出的情况下以最低转速运转。要求φa＝0.6～0.8，因为：（1）此时发动机温度低，燃油雾化质量差；（2）由于节气门开度很小，进入到气缸的新鲜气体量少，受到废气的稀释程度增加。小负荷：要求φa＝0.7～0.9。原因同上。只是稍微比怠速要好点。2）中等负荷工况（节气门开度25％～80％）φa＝0.95～1.151）怠速小负荷工况84

车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时，发动机不需发出大功率，所以对发动机的经济性作为首要要求。3）大负荷、全负荷（节气门开度80％～全开）φa＝0.85～0.95此时发动机需要克服较大的阻力，需要发出较大的功率，驾驶员通常将油门踩到底，发动机处于全负荷工作。这样就要求供油系统供给相应的功率混合气。2、过渡工况车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时，发动机851）冷启动（φa＝0.2～0.6）温度很低，能够雾化的燃油很少，并且进入气缸的新鲜气体也少。实际能够燃烧的燃料量很少。2）暖机（φa＝0.2～0.6到0.6～0.8）是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。3）加速（φa＝0.8左右）加速：指发动机节气门迅速开大，汽油机的转速和功率在较短时间内迅速提高的过程。4）急减速1）冷启动（φa＝0.2～0.6）86从以上分析可知：在发动机的不同工况，所要求的混合气浓度是不一样的。此种特性称为理想化油器特性。从以上分析可知：在发动机的不同工况，所要求的混87从简单化油器特性知道其是不能满足汽车发动机的需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了现代车用化油器：在简单化油器的基础上加上5个主要的工作系统，就能满足发动机实际工作的需要。[经济学]第四章汽油机供给系课件88第四节化油器的各工作系统

一、主供油系统

——降低主量孔处真空度方案，主要保证在中等负荷时，在0.9~1.1之间变化。实质：引入极少量的空气到主喷管中，以降低主量孔处的内外压力差，从而降低汽油的流量和流速。第四节化油器的各工作系统

一、主供油系统89[经济学]第四章汽油机供给系课件90二、怠速系统

保证在怠速和很小负荷时，很浓混合气，在0.6~0.8。 1、开度极小：怠速喷孔工作； 2、开度稍大：怠速喷孔及过渡孔同时工作； 3、开度进一步增大：主供油系统开始工作，怠速喷孔及过渡孔仍工作，但油量减少。 4、主供油系统正常工作，怠速系统停止工作。二、怠速系统 保证在怠速和很小负荷时，很浓混合气，在0.691[经济学]第四章汽油机供给系课件92三、加浓系统（省油器）在大负荷和全负荷时额外供油，在0.8~0.9。机械加浓系统只在节气门开度80%~85%时，推杆才顶开加浓阀。起作用时刻只与负荷有关，与转速无关。三、加浓系统（省油器）在大负荷和全负荷时额外供油，93活塞式真空加浓系统起作用时刻取决于节气门后面的真空度Px。（活塞上下的压差）1、Px较大:活塞压缩弹簧，处于最上位置，2、Px减小：弹簧伸张，推杆及活塞下落，推开加浓阀，额外供油。

真空加浓系统活塞式真空加浓系统真空加浓系统94[经济学]第四章汽油机供给系课件95[经济学]第四章汽油机供给系课件96加速系统（加速泵） 在节气门突然开大时，额外喷入燃油，使混合气临时加浓。四、加速系统加速系统（加速泵）四、加速系统97[经济学]第四章汽油机供给系课件98

当发动机在冷态下起动时，使化油器能形成极浓的混合气（在0.2~0.6），以保证发动机顺利起动。 措施：喉管之前，安装阻风门。（主供油系和怠速系皆供油）五、起动系统 当发动机在冷态下起动时，使化油器能形成极浓的混合气（在099[经济学]第四章汽油机供给系课件100第五节化油器类型一、分类１、按喉管处空气流动方向不同上吸式下吸式平吸式第五节化油器类型一、分类101２、按重叠的喉管数目３、按其空气管腔数目，化油器又可分成单腔式、双腔并动式和双腔(或四腔)分动式２、按重叠的喉管数目３、按其空气管腔数目，化油器又可分成单腔102（１）双腔并动式化油器两个同样的单腔化油器的并联，使用同一套浮子室、起动系统、加速系统和加浓系统，但两个管腔各有一套结构和作用相同的主供油系统、怠速系统和节气门。两个节气门装在同一轴上，同时启闭。（2）双腔分动式化油器它有两个结构和作用不同的管腔。在发动机负荷变化的整个过程中，经常工作的一腔称为主腔；另一腔只有在负荷和转速高达一定程度时才参加工作，称为副腔。采用双腔分动式化油器的目的，在于解决功率较大而转速较高的汽油机所遇到的动力性和经济性之间的矛盾。（３）四腔分动式两个双腔分动式化油器的组合。（１）双腔并动式化油器103二、电控化油器二、电控化油器104化油器的操纵机构化油器的操纵机构105第六节汽油供给装置

汽油供给装置组成：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵及油管作用：贮存、滤清和输送燃油第六节汽油供给装置汽油供给装置106一、汽油箱空气阀蒸汽阀一、汽油箱空气阀蒸汽阀107二、汽油泵机械膜片式汽油泵二、汽油泵机械膜片式汽油泵108[经济学]第四章汽油机供给系课件109第七节电控汽油喷射系统一、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的汽油喷入进气管、道或气缸内。其目的是提高汽油雾化质量，改进燃烧，改善汽油机性能。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喷入进气管、道或气缸内，实现对发动机油量的精确控制。第七节电控汽油喷射系统一、汽油喷射的基本概念110二、汽油喷射的优点

1、无喉管存在，充气性能好，最大功率增加；2、混合气分配均匀性好；3、根据使用工况，供给最佳混合气；4、良好的过渡性能和加速性能。缺点：布置复杂，成本高，维护调节不便。二、汽油喷射的优点111三、喷射系统的基本类型1、按控制原理分：1）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K-Jetronic系统或连续喷射系统。汽油喷射控制系统和空气计量装置以机械方式相互连接。空气流量计根据空气流量的大小，通过杠杆机构控制燃油计量分配器柱塞的位移方向和位移量，改变燃油计量槽孔开启截面积的大小，实现对混合气空燃比的控制．三、喷射系统的基本类型112

113

2)机电混合控制式

机电混合控制式汽油喷射系统也称KE－Jetronic系统，它是K—Jetronic系统的改进型，德国波许公司于1982年推向市场。KE－Jetronic系统的基本构架与K—Jetroni系统相同，两者的差异在于，后者在燃油计量分配器中增加了一个电液式压差调节器．2)机电混合控制式114[经济学]第四章汽油机供给系课件1152）电子控制式：简称EFI。喷油器由电磁驱动，喷油量的大小和时机完全由电控单元控制。

1单一电控汽油喷射系统

20世纪70年代中期到90年代初期，单一电控汽油喷射系统在高级汽油机轿车中有较广泛的应用，现在已被发动机集中管理系统所代替。在单一电控汽油喷射系统中，电控单元仅仅具有控制汽油喷射的单一功能。单一电控汽油喷射系统典型的代表是波许公司的D-Jetronic系统、L-Jetronic系统、LH-Jetronic系统。2发动机集中管理系统

发动机集中管理系统是在单一电控汽油喷射系统基础上发展起来的，是一种集汽油喷射控制、点火控制等多项控制功能于一体的电子控制系统。发动机集中管理系统由波许公司于1979年首先推出，称为Motronic系统，该系统具有汽油喷射控制和点火控制两项功能，经过多年的发展完善和提高，现在的发动机集中管理系统除了以上的两项基本控制功能外，还具有了排气净化控制、怠速控制、进气控制、增压控制、故障自诊断和故障安全保护等多项功能。发动机集中管理系统现已在轿车汽油机中得到普遍应用2）电子控制式：简称EFI。喷油器由电磁驱动，喷油量的大小和116[经济学]第四章汽油机供给系课件117[经济学]第四章汽油机供给系课件118[经济学]第四章汽油机供给系课件119[经济学]第四章汽油机供给系课件1202、按喷油器的布置分：1）单点式汽油喷射（SPI）2）多点式汽油喷射（MPI）3、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。2）间歇喷射：（1）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。（2）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。Ⅰ、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。Ⅱ、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。Ⅲ、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。2、按喷油器的布置分：1214、按进气量的测量方式分：1)直接测量:利用空气流量计直接测量吸入进气管的空气流量。体积流量方式质量流量方式2)间接测量：（1）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，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。4、按进气量的测量方式分：122四、电控汽油喷射系统的基本组成(一)空气供给系统1、作用：为发动机提供其正常燃烧必需的空气量，并且能够通过电控单元对进气量进行测量和控制。2、组成：1）进气总管和进气歧管2）节气门总成3）空气流量计(二)燃油供给系统电动汽油泵、滤清器、燃油分配管、压力调节器、喷油器等。四、电控汽油喷射系统的基本组成123（三）电子控制部分电子控制燃油喷射系统主要由工况传感器、电子控制单元和电控执行元件组成。如下表：（三）电子控制部分124分类

部件名称

功能

传

感

器

进气管压力传感器检测发动机吸入的空气量空气流量传感器检测发动机吸入的空气量空气温度传感器检测进气温度，用以计算空气量冷却水温传感器检测发动机温度发动机转速与曲轴位置传感器检测发动机转速及曲轴位置节气门位置传感器检测节气门开度氧传感器检测空燃比车速传感器测量车速爆震传感器检测有没有爆震产生开关量及其信号发生装置向ECU提供各用电设备的开关状态分类部件名称功能