福交院汽车发动机构造与维修教案07汽油机燃料供给系统

福建交通职业技术学院汽车发动机与维修教案教学内容备注PAGEPAGE2福建交通职业技术学院（首页）班级：日期：年月日编号007-1教学目的与要求·了解汽油机供给系的组成及功用·了解汽油供给装置的结构·理解简单化油器的构造原理和可燃混合气形成的过程·理解可燃混合气成分与汽油机性能的关系本课重点与难点汽油机供给系的组成可燃混合气成分与汽油机性能的关系课堂进程次序内容汽油机供给系的组成汽油供给装置的结构简单化油器的构造原理可燃混合气形成的过程可燃混合气成分与汽油机性能的关系第七章汽油机燃料供给系第一节化油器式燃料供给系一、汽油机供给系的组成由发动机总体结构导入汽油机燃料供给系简要讲解：1．汽油机供给系的功用·根据发动机工况配制合适的可燃混合气（按一定比例混合的汽油空气混合物），供给气缸·将燃烧产物排至大气中·要求学生了解汽油机供给系的功用2．化油器式发动机燃油供给系统组成（图5-1）·汽油供给装置：油箱（储存燃油），汽油泵（泵油），油管（输送），汽油滤清器（清洁）·空气供给装置：空气滤清器，轿车上进气消声器·可燃混合气形成装置：化油器·可燃混合气供给和废气排出装置：进气管，排气管，排气消声器·要求学生了解化油器式发动机燃油供给系统组成图5-1：化油器式发动机燃油供给系统组成3．燃料—汽油的使用性能指标·汽油的蒸发性：即容易蒸发的程度，对于所形成的混合气质量有很大的影响·燃料的热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油的热值约为44000KJ/kg。·汽油的抗爆性（辛烷值）：指汽油在发动机气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，亦即抗自燃能力。汽油的抗爆性的好坏程度一般用辛烷值表示：辛烷值越高，抗暴性越好。发动机选用抗爆性较好的汽油，就可能采用较高的压缩比而不发生爆燃·要求学生了解汽油的使用性能指标二、汽油供给装置简单讲解1．汽油供给装置组成（图5-2）·汽油箱、汽油泵、汽油滤清器·要求学生理解掌握汽油供给装置组成图5-2：汽油供给装置组成2．汽油箱（图5-3）·通常由耐油硬塑料制成，装有油量传感器·要求学生了解汽油箱结构图5-3：汽油箱3．汽油滤清器1）功用·除去汽油中的杂质和水分，减少化油器和汽油泵等部件的故障2）类型·可拆式汽油滤清器：纸质滤芯、多孔陶瓷滤芯、金属片缝隙式和金属网式滤芯（图5-4：282型汽油滤清器）·不可拆式汽油滤清器：定期更换总成，轿车多采用·要求学生了解汽油滤清器功用及结构类型图5-4：282型汽油滤清器4．汽油泵1）功用·将汽油从汽油箱吸出，经油管和汽油滤清器泵入化油器浮子室2）分类·要求学生了解汽油泵功用及结构类型①机械驱动膜片式汽油泵（图5-5）·凸轮轴偏心轮驱动，应有充分的供油能力，其最大供油量为发动机最大耗油量的6～8倍，有效地减小“气阻”现象·工作过程：吸油过程，压油过程，供油稳压装置，自动调节供油量，手动泵油装置图5-5：机械驱动膜片式汽油泵②电动汽油泵（图5-6）·电磁式驱动机构·供油机构·供油稳压装置·自动调节供油量装置图5-6：电动汽油泵三、可燃混合气的形成和简单化油器重点讲解：1．可燃混合气成分的表示方法（1）空燃比（符号R，多为欧美国家采用）·概念：混合气中所含空气与燃料的质量比，亦即燃烧1kg燃料实际供给的空气质量·理论上，1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气，对汽油机而言：·R=14.7：称为理想混合气·R>14.7：称为稀混合气·R<14.7：称为浓混合气（2）燃空比（符号λ，日本工业标准JIS所采用）·空燃比的倒数，λ=1/R（3）过量空气系数（符号α，中国及前苏联等采用）·燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上1kg燃料完全燃烧所需的空气质量之比。·α=1：称为理想混合气·α>1：称为稀混合气·α<1：称为浓混合气·要求学生理解掌握可燃混合气成分的表示方法2．简单化油器的构造（图5-7）·燃油与空气混合部分：主要由阻风门、喉管、喷管、节气门等·控制燃油油量部分：主要由针阀、浮子、浮子室等·要求学生了解简单化油器的构造图5-7：简单化油器的构造3．可燃混合气形成的过程·当发动机工作时，空气的流速在喉管处最大、静压力最低，形成一定的真空度。因浮子室通大气，燃油从主喷管被吸出。吸出的燃料被高速空气流击碎，在一定温度下被雾化成微小的颗粒，和空气混合之后向下流动，形成可燃混合气。可燃混合气流量的大小靠节气门调节。启发分析：·要求学生理解可燃混合气形成的过程4．可燃混合气的成分与汽油机性能的关系重点分析：（1）可燃混合气的成分对发动机性能的影响（图5-8）·功率点与经济点并不对应。·当α=1.11（经济混合气）时，燃油消耗率最低，经济性最好；·当α=0.88（功率混合气）时，发动机输出功率最大；·当α<0.88（混合气过浓）、α>1.05～1.15（混合气过稀）时，动力性、经济性均不理想；·当α=0.88～1.11时，兼顾发动机的动力性、经济性较好；·当α=1.3～1.4（火焰传播下限）时，发动机不能稳定运转，甚至缺火停转；·当α=0.4～0.5（火焰传播上限）时，燃烧严重缺氧，使火焰不能传播。·要求学生理解可燃混合气的成分对发动机性能的影响图5-8：可燃混合气的成分对发动机性能的影响（2）发动机各工况对可燃混合气成分的要求1）车用汽油机工作的特点·工况（负荷和转速）变化范围大，而且有时变化非常迅速；·发动机大部分时间在中等负荷下工作。2）车用汽油机各种使用工况对混合气成分的要求①稳定工况对混合气成分的要求·怠速和小负荷工况化油器提供的混合气必须较浓：怠速(n=400～800r/min)时α=0.6～0.8，小负荷时α=0.7～0.9；·中等负荷工况发动机大部分时间在中等负荷下工作，燃油经济性要求是首要的，化油器提供的混合气接近相应于燃油消耗率最小的α=1.0～1.15；·大负荷和全负荷达到全负荷之前的大负荷范围内，化油器提供的混合气应从以满足经济性要求为主逐渐转到以满足动力性要求为主；达到全负荷时，要求化油器能提供相应于最大功率的浓混合气α=0.85～0.95；②过渡工况对混合气浓度的要求·冷起动发动机起动时转速极低（n=100r/min）,空气流速非常低，不能使汽油得到良好雾化，要求化油器提供给极浓的混合气α=0.4～0.6；·暖机化油器提供的混合气的α从起动时的极小值逐渐加大到稳定怠速所要求的数值；·加速加速时节气门突然加大，空气流量瞬时随之增加，致使混合气暂时过稀，不仅不能加速，发动机还可能熄火。化油器应能在节气门突然开大时，额外添加供油量，以便及时使混合气加浓到足够的程度；·要求学生理解发动机各工况对可燃混合气成分的要求归纳小结：·概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容

福建交通职业技术学院（首页）班级：日期：年月日编号007-2教学目的与要求能够正确分析理解电控汽油喷射系统的特点具备判断电控汽油喷射系统不同类型的能力本课重点与难点电控汽油喷射系统的基本分类电控汽油喷射系统的特点课堂进程次序内容汽油喷射技术的发展电控汽油喷射系统的分类电控汽油喷射系统的特点汽油喷射系统的基本类型第七章汽油机供给系统第二节电控汽油喷射系统概述与类型一、电控汽油喷射系统概述由化油器式燃料供给系导入启发分析：1．汽油喷射的基本概念（1）汽油喷射·一定数量和压力的汽油经过喷油器直接喷入气缸或进气歧管（2）汽油喷射系统·汽油喷射式发动机燃油供给装置的简称。包括：燃油系统、空气系统、控制系统·要求学生了解汽油喷射的基本概念2．汽油喷射的优点·能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气·供入各气缸内的混合气，分配均匀性较好·提高了发动机充气效率，从而增加了发动机的功率和扭矩·减少油耗和改善排放性·发动机冷起动性和加速性较好·对比化油器式发动机讲解其优点3．汽油喷射的发展·汽油喷射技术最初为航空发动机设计·60年代前，大多采用机械式柱塞喷射泵·60年代，欧美日制定严格的汽车排放法规·70年代，各国制定汽车燃油经济性法规·1967年，Bosch公司K-Jetronic机械式汽油喷射系统，后改进为KE-Jetronic机电混合控制式·60~70年代，电控汽油喷射经历了晶体管、集成电路和微机控制·90年代后，电控汽油喷射已占统治地位·要求学生了解汽油喷射的发展4．汽油喷射系统的分类·要求学生理解掌握汽油喷射的分类1）按喷油器安装位置（图6-1）·单点喷射（SPI）：也称节气门体喷射（TBI）·多点喷射（MPI）图6-1：按喷油器安装位置分类（3）按喷油方式·连续喷射：多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统，喷油量大小不取决于喷油器·间歇喷射：广泛应用于现代电控汽油喷射系统，喷油量大小取决于喷油器喷油阀开启时间（4）按喷射部位·缸内喷射：汽油直接喷射入气缸内（目前应用少），需要较高喷射压力（约3~5MPa），喷油器结构和布置比较复杂·缸外喷射：将喷油器安装在进气管或歧管上，喷射压力低压（约0.20~0.35MPa）（5）按控制装置·机械式汽油喷射系统：汽油的计量是通过机械方式实现的。如Bosch公司K-Jetronic系统·机电结合式汽油喷射系统：汽油的计量是通过机械和电液方式实现的。如Bosch公司KE-Jetronic系统·电控式汽油喷射系统：汽油的计量是通过电控单元和电磁喷油器实现的。如Bosch公司Motronic系统（6）按空气量检测方式·直接测量式（压力型）：将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU计算出进气量。如Bosch公司D-Jetronic系统·间接测量式（流量型）：用空气流量计测量进气量。如Bosch公司L-Jetronic系统图6-2：按喷射时序分类二、电控汽油喷射系统基本类型重点讲解：1．Bosch公司MotronicM3.8.2系统（SANTANA2000GSi）（图6-3）·热膜式空气流量计测量进气量·无分电器电控点火系统·节气门直动式怠速进气控制·全电脑控制冷起动喷油·要求学生理解掌握Bosch公司Motronic系统组成及特点图6-3：Bosch公司MotronicM3.8.2系统2．Bosch公司D-Jetronic系统（奔驰280SE丰田CROWN等）（图6-4）·进气压力传感器测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气（早期电控系统采用，后采用怠速控制阀）·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统·要求学生理解掌握Bosch公司D-Jetronic系统组成及特点图6-4：Bosch公司D-Jetronic系统3．Bosch公司L-Jetronic系统（图6-5）·空气流量计测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气（早期电控系统采用，后采用怠速控制阀）·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统·要求学生理解掌握Bosch公司L-Jetronic系统组成及特点图6-5：Bosch公司L-Jetronic系统4.Bosch公司Mono-Jetronic系统（图6-6）·汽油单点喷射系统，喷射压力低，结构简单、成本低、工作可靠·采用怠速控制阀控制怠速进气·有分电器的电控点火系统·要求学生理解掌握BoschMono-Jetronic系统组成及特点图6-6：Bosch公司Mono-Jetronic系统归纳小结：·概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容

福建交通职业技术学院（首页）班级：日期：年月日编号007-3教学目的与要求能够正确理解空气供给系统主要元件的结构原理能够正确分析空气供给系统主要元件的控制电路及控制过程本课重点与难点空气流量计的结构原理及控制过程怠速控制阀的结构原理及控制过程课堂进程次序内容空气供给系统功用、类型、组成空气流量计进气绝对压力传感器怠速控制阀空气阀惯性增压进气系统第七章汽油机供给系统第三节空气供给系统·空气供给系统功用：供给与发动机负荷相适应的清洁空气，直接和间接计量空气质量，与喷油器喷出的汽油形成最佳混合气。·空气供给系统组成：空气计量装置（空气流量计或进气压力传感器）、怠速控制阀、补充空气阀、惯性增压进气系统、节气门位置传感器、进气温度传感器等（后两个传感器在下讲介绍）。由电控燃油喷射系统组成导入空气供给系统·L-Jetronic空气供给系统（图6-17）图6-17：L-Jetronic空气供给系统·D-Jetronic空气供给系统（图6-18）图6-18：D-Jetronic空气供给系统空气流量计重点讲解：1．翼片式空气流量计（1）结构及功能（图6-19）·为体积流量型，六七十年代较为流行·缓冲片（视频）：缓冲室内空气对缓冲片的阻尼作用，使翼片转动平稳·旁通空气调节螺钉：调节怠速时旁通空气量的大小，从而调节怠速混合气的成分·电位计：将翼片转动的角度转换为电信号（2）工作原理·翼片全关时，没有进气量，产生电压信号最强·翼片打开时，进气量由小变大，产生电压信号有强变弱·翼片全开时，进气量最大，产生电压信号最弱简单介绍：·要求学生了解翼片式空气流量计主要结构、工作原理及控制电路图6-19：翼片式空气流量计结构（3）控制电路（图6-20）·下图为早期凌志ES300发动机翼片式空气流量计，集成有三个元件·空气流量计：VC（电源）、VS（空气流量信号）、E2（接地）·进气温度传感器：THA（温度信号）、E1（接地）·燃油泵开关图6-20：早期凌志ES300发动机翼片式空气流量计控制电路2．卡门漩涡式空气流量计（1）光电式1）结构与原理（图6-21）·卡门漩涡原理：流体流过涡流发生体时，流体会产生系列漩涡，且漩涡频率与流体流速成正比。·光电式传感器：由发光二极管、振动反光镜、光敏三极管组成。漩涡频率通过压力孔使振动反光镜振动，光敏三极管接受因振动产生变化的光能，转化为脉冲电压信号，该脉冲信号与漩涡频率成正比对比介绍：·要求学生理解掌握光电式卡门漩涡式空气流量计主要结构、工作原理及控制电路图6-21：光电式卡门漩涡式空气流量计结构原理2）控制电路（图6-22）·图中某款车型卡门漩涡式空气流量计，集成有二个元件·空气流量计：V1（电源）、V2（空气流量信号）、E（接地）·进气温度传感器：ATS（温度信号）、E1（接地）图6-22：光电式卡门漩涡式空气流量计控制电路及接口（2）超声波式（图6-23）·超声波式传感器：由超声波发射器、超声波接受器组成。漩涡频率使超声波发射器产生的超声波发生变化，超声波接受器接受该超声波转化为脉冲电压信号，该脉冲信号与漩涡频率成正比·要求学生理解掌握超声波式卡门漩涡式空气流量计主要结构、工作原理及控制电路图6-23：超声波式卡门漩涡式空气流量计结构与原理3.热线式空气流量计（1）组成（图6-24）·一般还带有自洁电路：熄火后自动加热帕丝1000°C维持1s，烧掉帕丝上的灰尘重点介绍：·要求学生理解掌握热线式空气流量计主要结构、工作原理及控制电路图6-24：热线式空气流量计组成（2）工作原理（图6-25）·控制电路自动控制电桥平衡·当进气量越大，因进气的散热使帕热丝电阻减小，电桥平衡受到破坏。控制电路自动增大电流，增大帕热丝电阻使电桥重新恢复平衡。因电路中电流的增大，使精密电阻的电位增大。该电位与进气量成正比，作为进气量信号电压传输给发动机ECU图6-25：热线式空气流量计工作原理（3）控制电路（图6-26）·下图为凌志LS400发动机热线式空气流量计原车电路图·空气流量计：VG（空气流量信号）、EVG（接地）图6-26：热线式空气流量计控制电路4.热膜式空气流量计（1）组成及原理（图6-27）·工作原理：与热线式相同·热膜：帕金属片固定在树脂薄膜上。优点是提高可靠性和耐用性，不粘附灰尘对比介绍：·要求学生理解掌握热膜式空气流量计主要结构、工作原理及控制电路图6-27：热膜式空气流量计组成（2）控制电路（图6-28）·图为桑塔纳2000AJR发动机热膜式空气流量计原车电路图·空气流量计：端子2（电源12V）、端子4（参考电压5V）、端子5和3（空气流量信号与接地）图6-28：热膜式空气流量计控制电路5．四种空气流量计的比较·二十世纪七十年代，翼片式空气流量计在电子控制汽油喷射系统上应用较广。这种空气流量计结构简单，价格便宜，且具有良好的可靠性。但翼片式空气流量计也存在一些缺点，如体积大、不便于安装、急加速响应滞后较长、进气阻力较大以及需要补偿大气压力和温度的变化等。·为了克服这些缺点，80年代初相继出现了热线式、热膜式和卡门旋涡式等空气流量计。尤其是热线式和热膜式空气流量计能测出空气质量流量，避免了海拔高度引起的误差，再加上该空气流量计响应时间短，测量精度高。因此，已成为现代汽车电子汽油喷射系统较流行的空气流量计。比较四种空气流量计：二、进气压力传感器重点讲解：1．半导体压敏电阻型（1）结构示意图（图6-29）·主要特点：尺寸小、精度高、成本低，响应速度快，输出信号与进气歧管绝对压力呈线性关系，测量精度基本不受温度的影响重点介绍：·要求学生理解掌握半导体压敏电阻型进气压力传感器主要结构、工作原理及控制电路图6-29：半导体压敏电阻型结构示意图（2）工作原理（图6-30）·进气歧管压力越高（真空度越低）→硅膜片变形越大→应变电阻变化越大→电信号放大输出给发动机ECU图6-30：半导体压敏电阻型工作原理（3）控制电路（图6-31）·图为皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机进气压力传感器电路图·进气压力传感器：端子VCC（电源5V）、端子PIM（进气压力信号电压）、端子E2（传感器接地）图6-31：半导体压敏电阻型控制电路2．真空膜盒型（1）结构（图6-32）对比介绍：·要求学生理解掌握真空膜盒型进气压力传感器主要结构、工作原理及控制电路图6-32：真空膜盒型结构（2）工作原理（图6-33）·电感式传感器（线性变化压差变压器）：进气歧管压力变化→铁芯移动→输出信号电压变化→输送给发动机ECU图6-33：真空膜盒型工作原理三、怠速控制阀重点讲解：1．怠速进气量的控制方法（1）旁通空气式（图6-34）1）特点·怠速时，节气门完全关闭，怠速进气量由怠速控制阀控制的旁通空气道提供2）怠速控制阀的类型·步进电机型·旋转电磁阀型·占空比控制电磁阀型·开关控制电磁阀型简单介绍：·要求学生了解旁通空气式和节气门直动式怠速进气量的控制方法图6-34：旁通空气式怠速控制（2）节气门直动式（图6-35）·怠速进气量由节气门较小的开度提供，不设旁通空气道。节气门在怠速状态的开度大小由发动机ECU通过怠速电机控制图6-35：节气门直动式怠速控制2．步进电机型怠速控制阀（1）组成（图6-36）重点介绍：·要求学生理解掌握步进电机型怠速控制阀组成、原理、控制电路图6-36：步进电机型怠速控制阀组成（2）步进工作原理（图6-37）·定子相线按1-2-3-4顺序搭铁，定子N极逆时针移动，转子逆时针步进·定子相线按1-4-3-2顺序搭铁，定子N极顺时针移动，转子顺时针步进·转子转动一圈分为4个步级进行，每级步进90°图6-37：步进工作原理（3）丰田车系步进电机型怠速控制阀工作过程（图6-38）·转子八对磁极·定子A、B各16个爪极，定子线圈A的两组线圈与定子线圈B的两组线圈反极性，定子共分为32个磁极爪·步进一个爪极转角11.25°，步进32步转子转一圈，丰田车系步进电机0~125步。图6-38：丰田车系步进电机型怠速控制阀工作过程（4）定子绕组控制电路（图6-39）图6-39：步进电机定子绕组控制电路3．占空比控制电磁阀型（1）工作原理（图6-40）·是一个比例电磁阀：占空比大，驱动电流大，电磁吸力大，怠速控制阀开度大（2）占空比对比介绍：·要求学生理解掌握占空比控制电磁阀型怠速控制阀原理图6-40：占空比控制电磁阀型工作原理四、补充空气阀1.功用·提高冷起动怠速，加快暖机预热过程，增加暖机过程中所需的空气量，也称高怠速控制·发动机完成暖机后，通过辅助空气阀的空气被自动切断，恢复正常怠速·现代发动机集中管理系统，高怠速控制由怠速控制阀完成简单介绍：·要求学生了解补充空气阀的功用及工作过程2．石腊式补充空气阀（图6-41）·当冷却液温度>80℃时，阀门完全关闭（a）怠速状态（b）热起后状态图6-41：石腊式补充空气阀3．双金属片式补充空气阀（图6-42）（1）怠速状态·双金属片的动作由加热线圈通电时间或发动机水温决定·当水温<-20℃时，阀门全开·当水温>60℃时，阀门全闭（2）热起后状态（a）怠速状态（b）热起后状态图6-42：双金属片式补充空气阀五、惯性增压进气系统1．组成与功用（图6-43）功用：利用进气气流惯性所形成的压力波来提高充气效率2.工作过程（1）发动机中低速时：ECU控制VSV断电关闭，IACV关闭，脉动压力波传递长度增大，形成低速惯性增压效果（2）发动机高速时：ECU控制VSV通电打开，IACV打开，脉动压力波传递长度缩短，形成高速惯性增压效果简单介绍：·要求学生理解惯性增压进气系统功用及工作过程图6-43：惯性增压进气系统的组成归纳小结：·概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容

福建交通职业技术学院（首页）班级：日期：年月日编号007-4教学目的与要求正确理解燃油供给系统主要元件的结构原理正确分析燃油供给系统主要元件的控制电路及控制过程本课重点与难点课堂进程次序内容燃油供给系统及功用电动燃油泵燃油压力调节器喷油器冷起动喷油器和热时间开关第七章汽油机供给系统第四节燃油供给系统·燃油供给系统组成：燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、油压脉冲衰减器等。（图6-7）·燃油供给系统功用：供给喷油器一定压力的汽油，喷油器根据电脑指令喷油。喷射系统组成导入燃油供给系统及功用图6-7：燃油供给系统组成一、电动燃油泵重点讲解：1．电动燃油泵结构与原理重点介绍：（1）滚柱式电动汽油泵（图6-8）1）工作过程·转子偏心地安装在泵体内，滚柱装在转子的凹槽中。当转子旋转时，滚柱在离心力的作用下紧压在泵体的内表面上；同时在惯性力的作用下，滚柱总是与转子凹槽的一个侧面贴紧，从而形成若干个工作腔。·在汽油泵工作过程中，进油口一侧的工作腔容积增大，成为低压吸油腔，汽油经进油口被吸入工作腔内。在出油口一侧的工作腔容积减小，成为高压油腔，高压汽油从压油腔经出油口流出。·限压阀（溢流阀）的作用是当油压超过0.45MPa时开启，使汽油回流到进油口，以防止油压过高损坏汽油泵。·在出油口处装设单向止回阀（出油阀），当发动机停机时，止回阀关闭，防止管路中的汽油倒流回汽油泵，借以保持管路中有一定的油压，目的是再起动发动机时比较容易。2）特点·运转噪声大、油压脉动大、泵内表面和转子易磨损·要求学生理解滚柱式电动汽油泵的结构与原理图6-8：滚柱式电动汽油泵结构（2）叶片式电动汽油泵（图6-9）1）工作原理·叶轮是一个圆形平板，在平板的圆周上加工有小槽，形成泵油叶片。叶轮旋转时，小槽内的汽油随同叶轮一同高速旋转。由于离心力的作用，使出口处油压增高，而在进口处产生真空，从而使汽油从进口吸人，从出口排出2）特点·运转噪声小、泵油压力高、叶片磨损小、使用寿命长对比介绍：·要求学生理解叶片式电动汽油泵的结构与原理图6-9：叶片式电动汽油泵2．电动燃油泵的控制启发分析：（1）燃油泵继电器控制电路（图6-10）·点火开关STA：起动机继电器闭合，同时ECU有STA信号，起动机起动。·STA信号和NE信号输入ECU：Tr1接通，开路继电器闭合，燃油泵运转。·起动或重负荷时：ECU中的Tr2断开，燃油泵继电器闭合，燃油泵高速运转；·怠速或轻负荷时：ECU中的Tr2接通，燃油泵继电器断开，电流流过燃油泵电阻器，燃油泵低速运转·要求学生分析理解燃油泵继电器控制电路及控制过程图6-10：燃油泵继电器控制电路（2）燃油泵ECU控制电路（图6-11）·起动或重负荷时：发动机ECU通过FPC端子向燃油泵ECU发出高电平信号，燃油泵ECU向燃油泵输出高电压(约12V)，燃油泵高速运转·怠速或轻负荷时：发动机ECU通过FPC端子向燃油泵ECU发出低电平信号，燃油泵ECU向燃油泵输出低电压(约9V)，燃油泵低速运转对比分析：·要求学生分析理解燃油泵ECU控制电路及控制过程图6-11：燃油泵ECU控制电路（3）燃油泵开关控制电路（图6-12）·起动时：起动机继电器闭合，开路继电器线圈L1通电，开路继电器触点闭合，燃油泵运转。·起动后正常运转：翼片式空气流量计中的翼片因进气气流转动，使燃油泵开关闭合，开路继电器线圈L2通电，开路继电器触点闭合，燃油泵运转对比分析：·要求学生分析理解燃油泵开关控制电路及控制过程图6-12：燃油泵开关控制电路二、油压调节器重点讲解：1．油压调节器功用·喷油压力=供油压力–进气管压力（使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定）2．油压调节器结构及工作过程（图6-13）·当进气管压力减小时，油压调节器中的膜片克服弹簧的弹力向上弯曲，回油阀口开启，汽油经回油口流回汽油箱，使燃油供给系统的压力下降，但两者的压差保持不变。·当进气管压力增大，膜片向下弯曲，将回油阀口关闭，回油终止，燃油供给系统的压力增大，使两者的压差仍然保持不变。·燃油供给系统的压力与进气管压力之差由油压调节器中的弹簧的弹力限定，调节弹簧预紧力即可改变两者的压力差，也就是改变喷油压力重点介绍：·要求学生理解油压调节器功用、结构及工作过程图6-13：油压调节器结构及工作过程3．燃油压力控制（图6-13）·改善高温起动性能：高温状态下起动发动机，ECU接收到冷却液的高温信号，便会接通VSV，将空气抽入压力调节器的膜片室，提高燃油压力，防止高温时的燃油气阻。·高温起动后约90~120s，控制终止，燃油压力恢复正常。启发分析：·要求学生理解掌握油燃油压力控制过程及功用图6-13：燃油压力控制三、喷油器重点讲解：1．喷油器的功用·按电控单元指令将一定数量的汽油适时地喷入进气管内2．喷油器的类型·按喷油口结构：轴针式、孔式·按线圈电阻值：高阻（13～16Ω）、低阻（2～3Ω）·按用途分：MPI用、SPI用·按燃料位置：上端供油式、侧面供油式·要求学生理解喷油器功用及类型3．喷油器的结构和工作原理（图6-14）·喷油器相当于电磁阀·通电时电磁线圈产生电磁力，衔铁及针阀吸起，喷油器开启，汽油经喷孔喷入进气道或进气管·断电时电磁力消失，衔铁及针阀在复位弹簧的作用下将喷孔封闭，喷油器停止喷油。·喷油器的通电、断电由电控单元以电脉冲控制。·喷油量由电脉冲宽度决定。脉冲宽度=喷油持续时间=喷油量·一般针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在2~l0ms范围内·要求学生理解掌握喷油器结构和工作原理图6-14：喷油器的结构和工作原理4．喷油器的控制电路·顺序喷射控制电路·分组喷射控制电路·同时喷射控制电路·要求学生理解分析喷油器的三种控制电路四、冷起动喷嘴及热时间开关重点讲解：1．冷起动喷嘴功用·当发动机低温起动时,喷入附加汽油,以加浓混合气2．冷起动喷油工作状态（图6-14）（a）导通喷油状态（b）断开不喷油状态·要求学生理解掌握冷起动喷油工作状态图6-14：冷起动喷油工作状态3．热时间开关·当水温低于14°C时，触点闭合（视具体车型而异）·当水温高于25°C时，触点断开（视具体车型而异）·当反复起动时，热电丝发热，金属片保持弯曲，使触点始终断开，停止冷起动喷油，避免起动失败时混合气过浓·要求学生理解掌握热时间开关的工作4．冷起动喷油的类型·热时间开关+冷起动喷嘴控制（早期常用）·ECU+热时间开关+冷起动喷嘴控制·ECU通过喷油器控制，取消了冷起动喷嘴·要求学生理解掌握冷起动喷油的类型五、燃油分配管·燃油分配管功用：将汽油均匀等压输送给各缸喷油器（图6-15）·因其容积大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用简要介绍：·要求学生了解燃油分配管结构及功用图6-15：燃油分配管六、油压脉冲衰减器1．油压脉冲衰减器功用·衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃油系统保持压力稳定2．油压脉冲衰减器原理（图6-16）·油压脉动时膜片弹簧被压缩或膨胀，膜片下方的容积略有增大或减小以稳定油压简要介绍：·要求学生了解油压脉冲衰减器功用及原理图6-16：油压脉冲衰减器归纳小结：·概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容

福建交通职业技术学院（首页）班级：日期：年月日编号007-5教学目的与要求能够正确理解喷油正时控制功能能够正确理解喷油量控制功能本课重点与难点喷油正时控制功能喷油量控制功能燃油停供控制功能课堂进程次序内容喷油正时控制功能喷油量控制功能燃油停供控制功能第七章汽油机供给系统第五节电子控制系统·电控汽油喷射系统的控制功能包括喷油正时控制、喷油量控制、燃油停供控制和燃油泵控制。其中燃油泵控制已在燃油供给系统中讲解。由化油器汽油喷射系统控制导入电控汽油喷射系统的控制一、喷油正时控制·喷油正时控制包括同步喷油正时控制和异步喷油正时控制重点讲解：1．同步喷油正时控制（1）顺序喷射正时控制1）顺序喷射控制电路（四缸发动机）（图6-70）·喷油器驱动回路数与气缸数目相等重点介绍·要求学生理解掌握顺序喷射正时控制图6-70：顺序喷射控制电路2）顺序喷射喷油正时（图6-71）·可以设立最佳喷油时间，对混合气形成有利·喷油正时在排气上止点前60~70°·控制软件复杂图6-71：顺序喷射喷油正时（2）分组喷射正时控制1）分组喷射控制电路（图6-72）·喷油器分为2组（四缸机）或3组（六缸机）·ECU用2路或3路控制电路控制各组喷油器对比介绍·要求学生理解掌握分组喷射正时控制图6-72：分组喷射控制电路2）分组喷射喷油正时（图6-73）·以各组最先进入作功行程的气缸为基准·每个工作循环各组均喷射1次（或2次）图6-73：分组喷射喷油正时（3）同时喷射正时控制1）同时喷射控制电路（图6-74）·ECU控制各缸喷油器同时喷油·喷油正时与发动机工作过程没有联系对比介绍·要求学生理解掌握同时喷射正时控制图6-74：同时喷射控制电路2）同时喷射喷油正时（图6-75）·每个工作循环同时喷油2次·各缸喷油时间不可能最佳，混合气质量不一致·电路结构与软件较简单，早期多采用图6-75：同时喷射喷油正时2．异步喷油正时控制（1）起动时异步喷油正时控制·起动时，为改善起动性能，除同步喷油外，还增加一次异步喷油·在起动开关（STA）处于接通状态时，ECU接收到第一个G信号后，接收到第一个Ne信号时，开始进行起动时的异步喷射（2）加速时异步喷油正时控制·由怠速过渡到起步时，为改善起步加速性能，ECU接受到IDL信号从接通到断开时，增加一次固定量的喷油·（有些发动机）ECU接受到IDL信号从接通到断开后，检测到第一个Ne信号时，增加一次固定量的喷油·（有些发动机）当节气门突然开启或进气量突然增加时（急加速），增加异步喷油启发分析：·启发学生理解起动时、加速时异步喷油正时控制二、喷油量控制·喷油量控制即控制喷油时间，分同步喷射喷油时间控制和异步喷射喷油时间控制·同步喷射喷油时间控制又分为起动时喷油时间控制和起动后喷油时间控制两种模式·异步喷射喷油时间控制又分为起动异步喷油时间控制和加速异步喷油时间控制两种模式。每次异步喷油都为固定喷油量重点讲解：·要求学生了解喷油量控制概念及分类1．起动时的同步喷油量控制·起动时的喷油量由起动时的基本喷油时间和进气温度修正和电压修正决定（图6-76）重点介绍·要求学生理解掌握起动时的同步喷油量控制内容图6-76：起动时的同步喷油量控制（1）起动时的基本喷油时间（图6-77）1）起动时的基本喷油时间·由ECU内存的冷却液温度—喷油时间曲线确定2）控制信号·点火开关STA挡·THW信号·转速低于规定值·要求学生理解掌握起动时的基本喷油时间和控制信号图6-77：起动时的基本喷油时间（2）进气温度修正（图6-76）·根据THA信号修正喷油时间（TA）—延长或缩短，起动时进气温度低时延长，进气温度高时缩短（3）电压修正（图6-78）·实际喷油时刻晚于ECU发出喷油指令时刻，会使喷油量不足·蓄电池电压越低，喷油滞后时间越长，电压修正喷油时间（TB）越长·要求学生理解掌握起动喷油时间的进气温度修正和电压修正内容图6-78：起动喷油时间的电压修正2．起动后的同步喷油量控制·发动机起动后转速超过预定值，ECU确定的喷油持续时间：=起动后基本喷油时间×喷油修正系数＋电压修正值重点介绍：·要求学生理解掌握起动后喷油持续时间控制（1）起动后基本喷油时间1）D型EFI中（图6-79）·起动后基本喷油时间由ECU内存的基本喷油时间三维图（三元MAP图）确定·控制信号：Ne信号（转速）和PIM信号（进气管压力）2）L型EFI中·起动后基本喷油时间由ECU内存的实现既定空燃比（理论空燃比14.7:1）所需的喷射时间确定·控制信号：Ne信号（转速）和Vs信号（空气流量计）·要求学生理解掌握起动后基本喷油时间图6-79：D型EFI中的基本喷油时间三维图（三元MAP图）（2）起动后各工况下喷油量修正1）起动后加浓修正·发动机ECU根据冷却液温度确定喷油时间的初始修正值，然后以一固定速度下降，逐步达到正常。使发动机保持稳定运转·控制信号：点火开关由STA转到ON、转速已达到或超过预定值、冷却液温度THW信号2）暖机加浓修正（图6-80）·发动机温度较低时，燃油蒸发性差，为使发动机迅速进入最佳工作状态，必须供给较浓混合气·根据水温确定暖机加浓修正值，当水温上升为正常值后，暖机修正趋于零·暖机加浓还受IDL信号控制，怠速触点接通或断开时，转速不同，喷油时间有少量变化·控制信号：达到正常工作温度之前、冷却液温度THW信号、怠速信号（IDL信号）·要求学生理解掌握起动后各工况下喷油量修正图6-80：暖机加浓修正3）进气温度修正（图6-81）·发动机进气温度影响进气密度，ECU根据进气温度传感器提供的进气温度信号，对喷油时间进行修正·最大修正量约为10%图6-81：进气温度修正4）大负荷工况喷油量修正·发动机在中小负荷工况下运转时，在保持排放性能的前提下，尽量提供经济混合气，以使油耗达到最低·发动机在大负荷工况下运转时，要求使用较浓的功率混合气以获得大功率，ECU根据发动机负荷修正喷油时间·大负荷的喷油加浓量约为正常喷油量的10%~30%（空燃比保持在12.5︰1）·控制信号：进气管压力传感器PIM信号或空气流量计Vs信号、全负荷PSW信号或节气门开度VTA信号。ECU接受以上信号判断发动机负荷状况，大负荷时适当增加喷油时间5）过渡工况喷油量修正·发动机在过渡工况（加速或减速）下运行时，为获得良好的动力性、经济性和响应性，需要适当修正喷油时间·控制信号：PIM或Vs信号、Ne信号、SPD信号（车速信号）、VTA信号（节气门开度）、NSW信号（空档起动开关）。ECU接受以上信号判断发动机过渡状况，对喷油时间进行修正6）怠速稳定性修正（仅D系统）（图6-82）·进气管绝对压力在过渡工况时，相对于发动机转速的变化将产生滞后·节气门之后进气管容积越大，怠速时发动机转速越低，这种滞后时间越长，怠速越不稳定·进气管压力变动，发动机转矩也变动。由于压力较转速滞后，转矩也较转速滞后：怠速转速上升时转矩也上升，怠速转速下降时转矩也下降，造成怠速运转不稳定·控制信号：PIM信号、Ne信号图6-82：怠速稳定性修正三、燃油停供控制1．减速断油控制（图6-83）·发动机高速运行下，节气门突然关闭为汽车减速工况，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，避免混合气过浓、燃油经济性和排放变坏·当发动机转速降至预设转速时又恢复正常喷油启发分析：·要求学生理解减速断油控制图6-83：减速断油控制2．限速断油控制（图6-84）·发动机加速时，发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速·当发动机转速降至预设转速时又恢复正常喷油·要求学生理解限速断油图6-84：限速断油控制归纳小结：·概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容

福建交通职业技术学院（首页）班级：日期：年月日编号007－6教学目的与要求了解进排气系统的组成及功用具备识别进排气系统各组成部件的能力了解排放污染的一般知识理解常用的排气净化装置本课重点与难点进排气系统组成及各部件功用排气净化装置课堂进程次序内容发动机进气系统发动机排气系统排气净化装置第七章汽油机供给系统第五节电子控制系统四、发动机进气系统由发动机总体构造导入机进排气系统1．进气系统功能及组成（图8-1）·功能：尽可能多地和尽可能均匀地向各气缸供给空气与燃油的混合气或纯净的空气·组成：空气滤清器、进气歧管、空气流量计、进气管压力传感器等简要介绍：·要求学生了解进气系统功能及组成图8-1：进气系统功能及组成2．空气滤清器（1）功用·滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸·削减进气噪声（2）类型·油浴式空气滤清器·纸滤芯空气滤清器·离心式及复合式空气滤清器简要介绍：·要求学生了解空气滤清器功用及类型（3）油浴式空气滤清器（图8-2）·应用：用于在多尘条件下工作的发动机上·工作原理：当发动机工作时，环境空气经外壳与滤清器盖之间的狭缝进入滤清器，并沿着滤芯与外壳之间的环形通道向下流到滤芯底部，再折向上通过滤芯后进入进气管，当气流转弯时，空气中粗大的杂质被甩人润滑油中被润滑油粘附，细小的杂质被滤芯滤除。粘附在滤芯上的杂质被气流溅起的润滑油所冲洗，并随润滑油—起流回储油池。·特点：多为金属滤芯清洗后可以重复使用·要求学生了解油浴式空气滤清器应用及原理图8-2：油浴式空气滤清器（4）纸滤芯空气滤清器（图8-3）·应用：广泛应用于汽车发动机上·工作原理：在发动机工作时，空气从滤芯的四周穿过滤纸进入滤芯中心，随后流入进气管，杂质被滤芯阻留在滤芯外部。·特点：干式纸滤芯可以反复使用；湿式纸滤芯使用寿命长、吸附杂质能力强、滤清效率高，但需定期更换·干式纸滤芯：可重复使用，恶劣环境下工作不可靠，一般维护周期为5000～10000km·湿式纸滤芯：使用寿命长、吸附杂质的能力强和滤清效果好，但不能反复使用，需定期更换·要求学生理解掌握纸滤芯空气滤清器应用及原理图8-3：纸滤芯空气滤清器（5）离心式及复合式空气滤清器（图8-4）·应用：多用于大型货车上·工作原理：空气首先从滤清器下体周围的进气孔进入离心式空气滤清器内的旋流管。由于空气切向地进入旋流管，因此在旋流管内产生高速旋转运动。在离心力的作用下，空气中的大部分灰尘被甩向旋流管壁，空气则从旋流管顶部的出口经接管进入纸滤芯空气滤清器。空气中残存的细微杂质经纸滤芯滤除。·要求学生了解离心式及复合式空气滤清器应用及原理图8-4：离心式及复合式空气滤清器（6）空气滤清器进气导流管和谐振器（图8-5）·在现代轿车上，为了增强发动机的谐振进气效果，空气滤清器进气导流管需要有较大的容积。但是导流管不能太粗，以保证空气在导流管内有一定的流速。因此，进气导流管只能做得很长·要求学生了解离空气滤清器进气导流管和谐振器图8-5：空气滤清器进气导流管和谐振器3．进气歧管（1）功用与要求1）功用：将空气-燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸2）要求·进气歧管必须将空气一燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸，为此进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等；·为了减小气体流动阻力，提高进气能力进气歧管的内壁应该光滑简要介绍：·要求学生了解进气歧管功能及要求（2）进气歧管类型·用于化油器式/节气门体式发动机多用铝合金轻导热（图8-6a）·用于气道燃油喷射式发动机可用复合塑料（图8-6b）（a）（b）·要求学生了解进气歧管类型图8-6：进气歧管类型（3）可变进气歧管1）功用·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，从而达到改善发动机经济性及动力性，特别是改善中、低速和中、小负荷时的经济性和动力性的目的·要求学生理解可变进气歧管的功能2）可变长度进气歧管（图8-7）·根据发动机转速和负荷的变化而自动改变有效长度的进气歧管·要求学生理解可变长度进气歧管图8-7：可变长度进气歧管3）双通道可变进气歧管（图8-8）·根据发动机转速和负荷的变化而自动改变的进气歧管的有效截面积·要求学生理解双通道可变进气歧管图8-8：双通道可变进气歧管五、发动机排气系统简单讲解：1．发动机排气系统功用与组成·功能：以尽可能小的排气阻力和噪声，将气缸内的废气排到大气中·组成：排气管（包括排气歧管和总管）、催化转换器、消声器简要介绍：·要求学生了解排气系统功能、组成2．类型（图8-9）·单排气系统·双排气系统简要介绍：·要求学生理解单排气系统、双排气系统图8-9:：排气系统类型（1）单排气系统（图8-10）·直列型发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排气支管，再由排气支管进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中，这种排气系统称作单排气系统。图8-10：单排气系统（2）双排气系统·V形发动机有两个排气支管。在大多数装配V形发动机的汽车上，仍采用单排气系统，但有些V形发动机采用两个单排气系统，即每个排气支管各自都连接—个排气管、催化转换器、消声器和排气尾管，这种布置形式称作双排气系。3．排气歧管（图8-11）·材料：铸铁、球墨铸铁、不锈钢·要求：为了不使各缸排气相互干扰及不出现排气倒流现象，并尽可能地利用惯性排气，应该将排气支管做得尽可能长，而且各缸支管应该相互独立，长度相等简要介绍：·要求学生了解排气歧管材料及要求图8-11：排气歧管4．消声器·功用：通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动来消除排气噪声。·材料：镀铝钢板或不锈钢板·组成：通常消声器由共振室、膨胀室和一组多孔的管子和耐热的吸声材材料等构成。·工作原理：排气经过多孔的管子流入膨胀室，在此过程中排气不断改变流动方向，逐渐降低和衰减其压力和压力脉动，消耗其能量，最终使排气噪声得到削减简要介绍：·要求学生了解消声器功能及组成六、排气净化装置重点讲解：（一）汽车排放概述1．汽车排污及来源·从排气管排出的废气，主要成分是CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、NOX。（氮氧化合物），其它还有SO2（二氧化硫）、铅化合物、炭烟等；·窜气，即从活塞与气缸之间的间隙漏出，再自曲轴箱经通气管排出的燃烧气体，其主要成分是HC；·从油箱、化油器浮子室以及油泵接头等处蒸发出的汽油蒸汽，成分是HC简要介绍：·要求学生了解汽车排污及来源2．有害排放物的危害·CO：无色无臭无味的气体，是燃油的不完全燃烧产物。人吸入后，血液吸收和运送氧的能力降低，导致头晕头痛等症状。·NOX：主要是NO和NO2，产生于燃烧室中高温富氧的环境中。空气中NOX体积分数达（10～20）×10-4%可刺激口腔和鼻粘膜、眼角膜等；空气中NOX体积分数超过（10～20）×10-4%时，几分钟可使人出现肺气肿而死亡。·HC：包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸气。HC对人眼及呼吸系统均有刺激作用，对农作物也有害。·微粒：主要指