汽车概论——第6章_发动机之燃油供给系.ppt

1、2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,1,第6章 汽油机燃料系,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,2,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,3,可燃混合气,按一定比例混合的汽油空气混合物,燃料系的功用,功用,根据发动机工况配制合适的可燃混合气，供给气缸,将燃烧产物排至大气中,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,4,油箱,排气管,油压表,汽油滤清器,汽油泵,空气滤清器,消声器,化油器,燃料系组成,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,5,1.汽油供给装置,油箱（储存燃油）,汽油滤清器（清洁）,汽油泵 （泵油）,油管（输送

2、）,2.空气供给装置,轿车上进气消声器,空气滤清器,四大组成装置,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,6,3.可燃混合气形成装置,4.可燃混合气供给和废气排出装置,化油器,进气管,排气管,排气消声器,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,7,汽油机供给系统工作过程,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,8,燃料 汽油的使用性能指标,汽油的蒸发性,燃料的热值,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。,1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油的热值约为44000KJ/kg。,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,9,汽油的抗爆性

3、（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,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,10,汽油滤清器,汽油箱,汽油泵,汽油滤清器,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,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,11,可燃混合气成分表示方法,汽油机R,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,R=14.7 称为理想混合气,R14.7 称为稀混合气,R1

4、4.7 称为浓混合气,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,12,2.燃空比（符号,日本工业标准JIS所采用）,概念：空燃比的倒数，=1/R,3.过量空气系数（符号，中国及前苏联等采用）,概念：燃烧1kg燃料实际供给空气质量与理论上1kg燃料完全燃烧所需空气质量之比。,过量空气系数,=1 称为理想混合气,1 称为稀混合气,1 称为浓混合气,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,13,A-小负荷 B-中等负荷 C-大负荷 1-功率混合气 2-经济混合气 3-理论混合气,汽油机不同负荷所需混合气浓度,过量空气系数,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,14

5、,简单化油器的构造,空气滤清器,进气门,浮子室,主量孔,喉管,进油针阀,浮子,燃油与空气混合部分,阻风门,喉 管,喷 管,节气门,控制燃油油量部分,针阀,浮子,浮子室,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,15,三、可燃混合气形成的过程,工作时，空气流速在喉管处最大、静压力最低，形成一定真空度。 因浮子室通大气，燃油从主喷管被吸出。 雾化，形成可燃混合气。 可燃混合气流量的大小靠节气门调节,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,16,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,17,电控汽油喷射系统,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,18,

6、化油器式燃油供给方法,汽油喷射式 燃油供给方法,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,19,汽油喷射的基本概念,1. 汽油喷射,一定数量和压力的汽油,喷油器,气缸或 进气岐管,直接喷入,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：,空气系统,燃油系统,控制系统,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,20,汽油喷射技术的优点,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,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自

7、动化学院,21,汽油喷射技术的发展,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 6070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,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,22,汽油喷射系统的分类,1. 按喷油器安装位置,单点喷射（SPI）,多点喷射（MPI）,节气门装有喷油器,节气门,喷油器,也称节气门体喷射（TBI）

8、,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,23,2. 按喷油方式,连续喷射,间歇喷射,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,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,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,24,3. 按喷射部位,缸内喷射,缸外喷射,汽油直接喷射入气缸内应用少 (需要较高喷射压力约35MPa) 喷油器结构和布置比较复杂,将喷油器安装在进气管或歧管上 喷射压力低压(约0.200.35MPa),2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,25,4. 按喷射时序,同时喷射,分组喷射,顺序喷射,计算机

9、,喷油器,两个喷油器同时喷油,按各缸进气行程的顺序轮流喷射,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,26,世界各国汽油喷射系统,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,27,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,28,Bosch公司Motronic M3.8.2系统,空气,空气,电动 燃油泵,燃油 滤清器,燃油压力调节器,活性炭罐电磁阀,活性炭罐,点火线圈组件,相位 传感器,氧传感器,喷油器,节气门组件,空气 流量计,控制单元,进气温度传感器,转速 传感器,冷却液温度 传感器,爆震 传感器,SANTANA 2000 GSi,2020年8月14日星期五,北京

10、邮电大学自动化学院,29,燃油供给系统,电动 汽油泵,喷油器,油压 调节器,汽油 滤清器,SANTANA 2000 GSi,电动汽油泵 燃油分配管 喷油器 油压调节器 油压缓冲器 冷起动喷嘴及热时间开关,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,30,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,组成,汽油箱 电动燃油泵 燃油滤清器 燃油分配管 油压调节器 喷油器 冷起动喷嘴 油压脉冲衰减器,燃油系统组成,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,31,电动汽油泵,滚柱式电动汽油泵,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,32,运转噪声大 油压脉动大

11、泵内表面和转子易磨损,特点,电机,安全阀,止回阀,转子与滚柱,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,33,燃油分配管,进油管,燃油 分配管,油压 调节器,喷油器,燃油 滤清器,进油,回油,将汽油均匀 等压输送给各缸喷油器,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,34,喷油器,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,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,35,工作过程,喷油量由电脉冲宽度决定 喷油器可有1/2/3个喷孔对应双/四/五气门发动机,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,36,油压调节器,功用 喷油压力 = 供油压力

12、进气管压力 (压差恒定),2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,37,结构,接进气管,球阀,O形 密封圈,回油,燃油分配管,回油管嘴,壳体,下盖,膜片,阀座,大弹簧,上盖,小弹簧,SANTANA 2000 GSi,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,38,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,39,冷起动喷嘴及热时间开关,功用 当发动机低温起动时, 喷入附加汽油,以加浓混合气,冷起动 喷嘴,热时间开关,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,40,冷起动喷嘴工作状态,导通喷油状态,断开不喷油状态,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自

13、动化学院,41,热时间开关,当水温低于14C触点闭合 当水温高于25C触点断开 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,电热丝,双金属片,白金触点,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,42,空气供给系统,空气滤清器,热膜式 空气流量计,节气门 控制部件,进气岐管,进气温度传感器,SANTANA 2000 GSi,空气流量计 进气压力传感器 补充空气阀 怠速控制阀 惯性增压进气系统,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,43,BMW735i,翼片式空气 流量计,节气门位置传感器,补充 空气阀,怠速调节螺钉,Motronic汽油喷射系统,2020年8

14、月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,44,（1）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,（2）组成,空气滤清器 进气总管 空气计量装置 节气门体和节气门位置传感器 进气歧管 怠速控制系统 进气控制系统 进气温度传感器,空气系统组成,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,45,空气流量计,（1）翼片式空气流量计,翼片,缓冲片,进气温度传感器,电位计,旁通空气调节螺钉,卷簧,组成,翼片部分,电位计部分,接线插头,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,46,工作原理,弱电压信号,强电压信号,缓冲室,空气 旁通

15、道,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,47,电阻型（切诺基）,歧管真空度高,歧管真空度低,进气压力传感器,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,48,补充空气阀,腊式补充空气阀,怠速状态,热起状态,作用：提高冷起动怠速，加快暖机预热过程,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,49,气阀。,腊式补充空气阀,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,50,怠速控制阀,由电脑控制，不同工况,最佳怠速,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,51,步进电机式,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,52,电子控制系统,53

16、,53,SANTANA2000GSi,空气流量计,发动机转速传感器,相位传感器(凸轮轴),节气门 控制部件,进气温度 传感器,冷却液温度传感器,氧传感器,爆震传感器,节气门 控制部件,喷油器,点火线圈 组件,活性炭罐 电磁阀,电动 燃油泵,控制单元,自诊断接口,2020年8月14日星期五,北京邮电大学自动化学院,54,54,54,工作过程,从传感器来的信号，首先进入输入回路，对具信号进行处理。如是数字信号，根据CPU的安排，经I/O接口直接进入微机；如模拟信号，还要经过A/D转换，转换成数字信号后，才能经I/O接口进入微机。大多数信息，暂时存储在RAM内，根据指令再从RAM送至CPU。下一步是将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输