项目五汽油发动机燃油供给系结构认识48课件

项目五

汽油发动机燃油供给系结构认识任务一汽油机供给系的基本知识根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。汽油机燃料供给系的功用一、汽油及使用性能1、汽油

汽油是由石油中提炼而得到的密度小又易于挥发的液体燃料。主要性能指标

蒸发性

抗爆性

热值2、主要性能指标蒸发性、热值、抗爆性。抗爆性爆燃:汽油机火花塞点火。正常燃烧情况下，火焰从火花塞端一直传播到燃烧室壁；若火焰传播过程中，远离火花塞的混合气自行发火燃烧，则缸内压力急剧增大，并发生强烈震荡，在缸内产生清脆的金属敲击声。①

辛烷值的种类：马达法辛烷值、研究法辛烷值。辛烷值大、小对抗爆性的影响：辛烷值越高→抗爆性越好；辛烷值过高是有害的。

导致热量得不到充分的利用；排气时，易烧气门及座；增大排气污染；辛烷值高的汽油价格贵。抗爆性：辛烷值（1）可燃混合气的浓度：可燃混合气中汽油的含量。（2）可燃混合气的浓度表示：空燃比、过量空气系数。二、可燃混合气的成份及形成1、可燃混合气的成份可燃混合气是指燃料与空气的混合物。对汽油机而言，就是汽油与空气混合形成的混合气。

燃烧1kg燃油实际供给的空气质量完全燃烧1kg燃油所需的理论空气质量φa=过量空气系数空气质量燃油质量R=空燃比（Air/FuelRatio）α=1:标准混合气

α﹤1:浓混合气α﹥1:稀混合气2、可燃混合气形成3、可燃混合气成分对发动机性能的影响：（1）标准混合气a=1

理论上能够完全燃烧的混合气，其中所含的氧气正好使全部燃料燃烧完毕。（2）稀混合气a>1

实际上可以完全燃烧的混合气，其中所含的氧气能保证燃料全部燃烧完毕。（3）浓混合气a<1

混合气中燃料不能保证完全燃烧，但由于燃料分子密集，火焰传播快，发动机的平均有效压力和功率大。（4）燃烧极限

当可燃混合气太稀（a≥1.4)以及太浓（a≤0.4）时，虽能点燃，但火焰无法传播，导致发动机运转不稳定，直至熄火。可燃混合气成分对发动机性能的影响曲线图1——燃油消耗率2——功率

α=0.88——功率混合气

α=1.11——经济混合气

α=0.4——火焰传播上限

α=1.4——火焰传播下限

稳定工况的α=0.88～1.11。混合气种类

发动机功率耗油率性能火焰传播上限0.4混合气不燃烧，发动机不工作过浓混合气0.43～0.87减小激增燃烧室积炭、排气管冒黑烟，放炮功率混合气0.88最大增大10-15%输出最大功率标准混合气1.0减小2%增大4%经济混合气1.11减小8%最小过稀混合气1.131.33显著减小显著增大回火、发动机过热、加速性变坏火焰传播下限1.4混合气不燃烧，发动机不工作混合气的浓度对发动机性能的影响4、发动机各工况对可燃混合气成分的要求冷起动

极浓混合气,α=0.2-0.6。怠速和小负荷中等负荷随节气门的开大，混合气由浓变稀。α=0.7-0.9。

加速

额外供油。大负荷

功率混合气,α=0.85-0.95。少而浓的混合气,α=0.7-0.9。怠速：

发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧释放的功，只用以克服发动机内部的阻力。

三、汽油机燃料供给系的基本组成组成：汽油供给系统空气供给系统废气排放系统电子控制系统空气供给系统燃油供给系统控制系统废气排放系统任务二认识汽油供给系统作用：向发动机各个气缸供给混合气燃烧所需的燃油量。组成：

由汽油箱、电动汽

油泵、滤清器、压

力调节器、燃油分

配管、喷油器和回

油管。电控发动机燃油系统燃油系统供给系流程图油箱电动燃油泵燃油滤清器压力调节器喷油器各缸进气歧管低压回油管一、认识汽油箱功用：储存汽油安装位置：汽车中部或后部汽油箱汽油箱组成：油箱体、加油管、油箱盖、快速排气管、供油管接口、回油管接口、油面传感器、浮子、集滤器等。快速排气管接口供油管接口回油管接口油面传感器插座集滤器浮子汽油箱

汽油箱加油延伸管滤网油面指示表传感器浮子出油开关汽油滤清器加油管汽油箱支架汽油箱盖放油螺栓作用：供给燃油系统足够的具有规定压力的汽油。安装形式：装在供油管路中或燃油箱内。结构及工作原理：据其结构不同：分为滚柱泵、齿轮泵、叶轮泵等。二、认识电动汽油泵燃油泵电动汽油泵的安装位置

组成：由涡轮泵、永磁电动机和外壳等部分组成。叶轮式电动燃油泵伊兰特轿车电动燃油泵三、认识汽油滤清器功用：滤除汽油中的杂质，防止燃油系统堵塞，减少机件磨损。种类：滤芯有多孔陶瓷和纸质两种。结构原理：由滤清器壳体/盖、滤芯等组成。

四、认识燃油分配管：

功用：将燃油均匀、等压地输送给各缸喷油器。

安装位置：一般安装在进气歧管上。五、认识喷油器：

功用：接受电脑送来的喷油脉冲信号，精确地计量燃油喷射量。

安装位置：燃油分配管上

类型：单点喷射式、多点喷射式。

结构原理：

多点喷油系统中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，并用输油管将其固定。多点喷油系统每缸有一个喷油器。

多点喷油器MPI

组成：由滤网、电接头、喷油器外壳、电磁线圈、喷油嘴、针阀、衔铁等组成。电插电磁线圈滤网衔铁针阀轴针式电磁喷油器结构原理六、认识燃油压力调节器：功用：使系统油压(即供油总管内油压)与进气歧管压力

之差保持常数，一般为250kPa。安装位置：一般安装在供油总管上。结构原理：组成：由壳体、膜片、阀、弹簧、弹簧室等组成。燃油压力调节器的结构转速不变：节气门开度增大，进气歧管真空度减小，回油量减小，出油量增大。节气门开度不变：转速增加，进气歧管真空度增大，回油量减多，出油量减少。燃油压力调节器工作原理250kPa250kPa节气门开度与燃油压力的关系任务三认识空气供给与废气排出系统空气供给系统：空滤器、空气流量计、节流阀体、怠速空气调整器、进气总管、进气歧管等。废气排出系统：排气歧管、三元催化转化器、排气消声器等。1－排气管；2－催化反应器；3、4－消声器。

功用：测量和控制汽油燃烧时所需的空气量，为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。组成：

由空滤器、空气流量计、节气门（节流阀体）、节气门位置传感器、进气温度传感器、进气总管、进气歧管等组成。空气供给系统：空气滤清器空气流量计进气歧管压力传感器节气门进气管怠速空气控制阀发动机空气滤清器节气门怠速空气控制阀进气管发动机L型发动机D型发动机进气系统流程图进气系统的组成

气缸中的废气→排气门→排气支管→催化转换器→消声器→大气。直列发动机的单排气系统排气支管催化转换器催化转换器催化转换器消声器排气管排气管排气系统的类型一、认识进、排气系统主要部件1、认识空气滤清器：功用：滤去空气中所含的尘土和沙粒，以减少气缸、活

塞和活塞环的磨损。

安装位置：进气总管前部。类型：惯性式、过滤式、综合式（油浴式）

近年来，纸质滤清器获得较大的发展，它比油浴式具有质量轻、高度小、成本低、使用方便，滤清效果高等优点。组成：滤清器外壳、滤清器盖、滤芯、进气导流管。纸质式滤清器空气滤清器实物2、认识进、排气管：进气管：将可燃混合气或空气分别送到发动机的各个气缸。排气管：

汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。（1）进气歧管：进气总管后的各气缸分配空气的支管

（2）排气歧管：材料：铸铁或球墨铸铁、不锈钢。要求：各缸排气不相互干扰及不出现倒流现象，并尽可能地利

用惯性排气。3、认识排气消声器功用：减少噪声和消除废气中的火焰及火星。原理：

1)多次地变动气流方向；

2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；

3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动

4)将气流冷却。1.排气管；2.催化反应器；3、4.消声器。

进气入口外隔板外壳内壳内隔板排气出口二、认识可变进气系统的结构可变进气系统是通过进气系统的调节作用，提高发动机的充气效率，以获得最佳的输出功率。为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气速度的差别，达到改善发动机经济性及动力性。要求发动机在高速、大负荷时装备粗而短的进气支管；而在中、小负荷时配用细而长的进气支管。奥迪A6可变进气系统扭矩带进气歧管转换的发动机扭矩曲线固定式进气歧管的扭矩曲线扭矩功率怠速时奥迪A6可变进气系统原理功率带进气歧管转换的功率曲线固定式进气歧管的功率曲线扭矩功率高速时奥迪A6可变进气系统原理

特点：根据发动机转速和负荷的变化而自动改变进气支管的有效长度。可变长度进气歧管关闭状态开启状态根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。

根据增压装置使用的动力源不同，增压装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型。

三、认识废气涡轮增压系统1、废气涡轮增压的优点提高进气密度，增加充气量。使发动机在各种转速下达到最佳充气效果，可增加功率40％左右，而且还可提高扭矩、降低油耗。消除大气压力(平原-山区)的不同引起的实际充气量的变化对发动机的影响。一般发动机海拔高度升高1000m，功率约下降8％-10％，油耗增加4％-5％。增压器所消耗的功率是由排

出的废气提供，并不消耗发

动机输出的有效功率。2、涡轮增压系统的结构原理单涡轮增压系统的结构原理任务四认识发动机电子控制系统电子控制系统的作用是收集发动机的工况信号，并确定最佳喷油量、最佳点火时刻等。它由传感器、电子控制器（ECU）、执行器组成。一、认识常见的传感器1、空气流量传感器AFS功用：检测进入发动机进气量大小,并将进气量信息转换成电信号输入电控单元以供ECU计算确定喷油时间和点火时间。种类：翼片式、卡门涡流式、

热线式、热膜式。安装位置：空滤器与进气管之间。

安装位置：在空滤器与进气软管之间。宝来汽车空气流量传感器奔驰轿车空气流量传感器NISSAN轿车空气流量传感器

2、进气歧管绝对压力传感器MAP

作用：检测进入发动机进气量大小,并将进气量信息转换成电信号输入电控单元以供ECU计算确定喷油时间和点火时间。类型：半导体压敏电阻式、电容

式、表面弹性波式、可变电感式。位置：节气门之后安装位置：节气门之后3、节气门位置传感器（TPS）：

（1）作用：

检测节气门的开度和开关的速率，并把该信号转变为电压信号送给ECU，作为控制喷油脉冲宽度、点火正时、怠速转速、尾气排放的主要修正信号。

（2）节气门开度传感器的分类：电位计式节气门位置传感器开关量信号输出型综合型节气门位置传感器

安装位置：节气门位置传感器装在节流阀体上，与节气门杆直接连接。节气门位置传感器安装位置节气门组件安装位置

在汽车上，根据温度传感器的检测对象，可以分为发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器和排气温度传感器三种。

4、温度传感器：功用：检测发动机冷却水温信号，并将该信号转变为电信号输入ECU。ECU根据发动机的温度信号修正喷油时间和点火时间，使发动机处于最佳状态运行。安装位置：缸体水套上。（1）冷却液温度(水温)传感器CTS：水温传感器安装位置（2）进气温度传感器IATS：功用：检测供给发动机的空气温度信号。安装装置：安装空气滤清器的壳体内、空气流量计的空气流量测量部位、进气歧管上。

排气温度传感器用来检测再循环废气的温度，用以反映废气再循环的流量。

（3）排气温度传感器

5、曲轴位置传感器与发动机转速传感器（1）作用：用于检测发动机的曲轴转角和活塞上止点的位置，也是供测量发动机转速的信号源。（2）分类根据信号形成的原理分类：

电磁式、光电式和霍尔效应式。就其安装部位：

曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上和分电器内。安装位置：在曲轴前端的皮带轮之后。

HONDA汽车曲轴位置传感器的安装位置转速传感器安装位置：在曲轴后端的后油封上。

一汽大众高尔夫汽车霍尔传感器安装位置及作用作用：感应凸轮轴位置和转速信号，将此信号传给ECU以确定点火时刻和喷油时刻。6、氧传感器或O2传感器：功用：通过检测废气中氧离子的含量来检测空燃比信号，并将该信号转变为电信号输入ECU。ECU根据氧传感器信号，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈修正（闭环控制）。安装位置：排气管上。空燃比氧喷油14.7安装在排气管上氧传感器的安装位置氧传感器位于排气管上氧传感器的安装位置氧化锆式氧传感器氧化钛式氧传感器宽范围氧传感器氧传感器类型7、爆震传感器（KS）（1）作用:检测发动机的燃烧过程中是否发生爆震及爆燃强度。（2）分类：电感式爆震传感器压电式爆震传感器非共振型共振型火花塞座金属垫型爆震传感器的安装8、车速传感器（VSS）（1）作用用来测量汽车的行驶速度。ECU利用该信号来控制发动机怠速转速、汽车加减速期间的汽油喷射量和点火正时。（2）分类第一种：舌簧开关型车速传感器第二种：光电耦合型车速传感器1、怠速控制阀：功用：稳定发动机的怠速转速，从而降低汽车怠速行

驶时的燃油消量。控制方式：节气门直动式、

旁通空气式。二、认识常见的执行元件节气门直动式控制方式

控制方法：通过控制节气门开启程度，调节空

气通路的截面，达到控制充气量，实现怠速控制。发动机结构：在节气门旁的旁通空气道内设立一个阀门。控制方法：附加空气滑阀式、真空控制式、步进电机控

制式、旋转电磁阀式。旁通空气道式控制方式冷却水进口冷却水出口节气门扇形轮节气门怠速节气门电位计应急回位簧减速机构以及永磁电机节气门回位簧节门气电位计怠速开关二、节流阀体：节流阀体与称节气门控制单元，主要由怠速开关、怠速节气门电位计、节门气电位计及怠速电机组成。

1、作用：

接受电脑送来的喷油脉冲信号，精确地计量燃油喷

射量。2、类型：三、电磁喷油器：喷油器①按用途分：MPI系统、SPI系统用喷油器②按燃料的送入位置：上部给料式下部给料式③按喷孔形式分：孔式、轴针式④按电磁线圈阻值分：低阻式、高阻式四、点火线圈及终端能量输出级：点火线圈组件ACBD五、附加信号1、发动机转速：控制单元向发动机转速传感器获得发动机转速信

号，并传递给转速表。2、空调压缩机信号（A/C）：用来检测空调压缩机是否工作。3、车速信号：用来测量汽车的行驶速度。ECU利用该信号来控制发

动机怠速转速、汽车加减速期间的汽油喷射量和点火正时。

分类：舌簧开关型、光电耦合型。

三、认识发动机电子控制单元

1、电子控制器的作用：

根据电子控制器内存储的程序和数据，对发动机传感器输入的各种信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，控制有关执行器动作，达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。

电子控制单元的基本功能：（1）接收传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考电

压；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。（2）存储、计算、分析处理信息；计算出输出值所用的程序；

存储该车型的特性参数；存储运算中的数据；存储故障信息。（3）运算分析；根据信息参数求出执行命令值；将输出的信息

与标准值对比，查出故障。（4）输出执行命令；把弱信号变为强的执行命令；输出故障信息。（5）自我修正功能。电子控制单元的安装位置2、基本构成组成：由输入回路、A／D转换器、微型计算机、输

出回路组成。作用：在输入回路里，对输入信号进行预处理，在去除杂波和把正弦波变为矩形波后，再转换成输入电平。（1）输入回路：（2）A／D转换器(模拟／数字转换器)

功用：将模拟信号转换为数字信号。模拟信号：电压或电流信号随时间变化而连续变化的信号。数字信号：电压或电流信号随时间变化而不连续变化的信号。（2）A／D转换器的工作过程模拟信号：如空气流量计、水温传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、蓄电池电压等。数字信号：如曲轴位置、发动机转速传感器、氧传感器、车速传感器及各种控制开关（空调A/C开关、启动开关、空档启动开关）等。（3）微型计算机