最新四章节汽油机燃油系统精品课件.ppt

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1、第一节第一节 汽油及其使用性能汽油及其使用性能物理特性：物理特性：粘度小、流动性好、自润性差粘度小、流动性好、自润性差 汽油是石油制品，它是多种烃的混合物，其主要化学成分是碳汽油是石油制品，它是多种烃的混合物，其主要化学成分是碳(C)和和氢氢(H)。汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用。汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。因此，车用汽油需要满足许多要求。寿命都有很大的影响。因此，车用汽油需要满足许多要求。使用性能指标使用性能指标 良好的蒸发性良好的蒸发性 抗爆性：抗爆性：用辛烷值评定。有马达法辛烷值用辛烷值评定。有马达法辛烷值（MON

2、）和研究法辛烷值和研究法辛烷值（RON）之分。之分。 近几年，美国等一些国家采用抗爆指数近几年，美国等一些国家采用抗爆指数A1来评定汽油的抗爆性，来评定汽油的抗爆性， A1=（ MON+ RON）/2 热值：热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。燃料完全燃烧后所产生的热量。怠速怠速发动机对外无功率输出的情况下以最低转速稳定运转，节气门处于接近关闭位发动机对外无功率输出的情况下以最低转速稳定运转，节气门处于接近关闭位置，吸入气缸的可燃混合气极少，废气含量较大，混合气被严重稀释，燃烧速度置，吸入气缸的可燃混合气极少，废气含量较大，混合气被严重稀释，燃烧速度减慢甚至熄火。减慢甚至熄火。为了补偿废气

3、的稀释作用，保证混合气正常燃烧，要求供给浓混合气（为了补偿废气的稀释作用，保证混合气正常燃烧，要求供给浓混合气（a0.60.8）。）。小负荷小负荷节气门略开（开度节气门略开（开度25以内）以内）,进入气缸的混合气量增多，汽油雾化、蒸发条件进入气缸的混合气量增多，汽油雾化、蒸发条件有所改善，残余废气对混合气的稀释作用相对减弱。有所改善，残余废气对混合气的稀释作用相对减弱。为保证小负荷工况的工作稳定性，仍提供浓混合气（为保证小负荷工况的工作稳定性，仍提供浓混合气（a0.70.9）。）。中等负荷中等负荷车用发动机在大部分时间内处于中等负荷状态。节气门有足够的开度（车用发动机在大部分时间内处于中等负荷

4、状态。节气门有足够的开度（2585），废气稀释的影响可以忽略不计。），废气稀释的影响可以忽略不计。为了满足燃油经济性要求为了满足燃油经济性要求,提供经济混合气（提供经济混合气（a1.01.15）。）。大负荷和大负荷和全负荷全负荷汽车加速或克服较大的阻力，要求发动机发出尽可能大的功率，节气门接近全汽车加速或克服较大的阻力，要求发动机发出尽可能大的功率，节气门接近全开或全开。开或全开。为了满足动力性要求为了满足动力性要求,提供功率混合气（提供功率混合气（a0.850.95）。）。冷冷起起动动发动机起动时转速极低，空气流速很低，进入气缸的混合气中汽油蒸气太少，混合气发动机起动时转速极低，空气流速很低

5、，进入气缸的混合气中汽油蒸气太少，混合气过稀，无法燃烧。过稀，无法燃烧。要求供给极浓的混合气（要求供给极浓的混合气（a0.20.6），使进到气缸的混合气达到着火界限。），使进到气缸的混合气达到着火界限。暖暖机机冷起动后，发动机各气缸开始自动运转，发动机温度逐渐上升，直到接近正常值发动冷起动后，发动机各气缸开始自动运转，发动机温度逐渐上升，直到接近正常值发动机能稳定地进行怠速运转为止。机能稳定地进行怠速运转为止。在此暖机过程中，混合气的在此暖机过程中，混合气的a值应随着温度的升高，从起动时的极小值逐渐加大到稳值应随着温度的升高，从起动时的极小值逐渐加大到稳定怠速所要求的数值为止。定怠速所要求的数

6、值为止。加加速速发动机的加速是指负荷突然迅速增加的过程。当加速时，驾驶员猛踩加速踏板，节发动机的加速是指负荷突然迅速增加的过程。当加速时，驾驶员猛踩加速踏板，节气门开度突然加大，空气流量随之增加。但因汽油密度大、惯性大，其流量的增大要气门开度突然加大，空气流量随之增加。但因汽油密度大、惯性大，其流量的增大要滞后一段时间，致使混合气暂时过稀。滞后一段时间，致使混合气暂时过稀。为了改善发动机的加速性能，应在节气门突然开大时，额外添加供油量，保证汽油为了改善发动机的加速性能，应在节气门突然开大时，额外添加供油量，保证汽油量随空气量能迅速增大，以便及时使混合气加浓到足够的程度。量随空气量能迅速增大，以

7、便及时使混合气加浓到足够的程度。急急减减速速当汽车急减速时，驾驶员急速抬起加速踏板，节气门迅速关闭。此时由于进气管真当汽车急减速时，驾驶员急速抬起加速踏板，节气门迅速关闭。此时由于进气管真空镀激增而使沿进气管壁面流动的油膜迅速蒸发，使混合气便浓，燃烧恶化。空镀激增而使沿进气管壁面流动的油膜迅速蒸发，使混合气便浓，燃烧恶化。化油器中的节气门缓冲器可以减缓节气门关闭的速度和限制节气门开度，从而避免化油器中的节气门缓冲器可以减缓节气门关闭的速度和限制节气门开度，从而避免混合气过浓。混合气过浓。 综上所述，对于经常在中等负荷下工作的汽车发动机，为了保持其正常的运转，从综上所述，对于经常在中等负荷下工作

8、的汽车发动机，为了保持其正常的运转，从小负荷到中等负荷要求化油器能随着负荷的增加，供给由浓逐渐变稀的混合气，直到小负荷到中等负荷要求化油器能随着负荷的增加，供给由浓逐渐变稀的混合气，直到供给经济混合气，以保证发动机工作的经济性。从大负荷到全负荷阶段，又要求混合供给经济混合气，以保证发动机工作的经济性。从大负荷到全负荷阶段，又要求混合气由稀变浓，最后加浓到功率混合气，以保证发动机发出最大功率。满足上述要求的气由稀变浓，最后加浓到功率混合气，以保证发动机发出最大功率。满足上述要求的化油器特性称为理想化油器特性，即为理想化油器特性。化油器特性称为理想化油器特性，即为理想化油器特性。现代化油器的基本结

9、构及附加装置现代化油器的基本结构及附加装置(一一)基本结构基本结构1. 浮子系统浮子系统 浮子系统是存储汽油并使浮子室内的油面保持恒定的装置。它由浮浮子系统是存储汽油并使浮子室内的油面保持恒定的装置。它由浮子室、浮子和进油针阀等组成。子室、浮子和进油针阀等组成。2. 怠速系统怠速系统 怠速系统怠速系统的功用是向在怠速工况工作的发动机供给浓混合气。发动的功用是向在怠速工况工作的发动机供给浓混合气。发动机在怠速时，转速很低，节气门接近关闭，流过化油器喉管的空气量很机在怠速时，转速很低，节气门接近关闭，流过化油器喉管的空气量很少，流速也很低。这时喉管真空度很小，不足以将汽油从主喷管吸出。少，流速也很

10、低。这时喉管真空度很小，不足以将汽油从主喷管吸出。因此，发动机在怠速工况工作时须由另外设置的怠速系统供油。因此，发动机在怠速工况工作时须由另外设置的怠速系统供油。3. 主供油系统主供油系统 主供油系统主供油系统的功用是在怠速以外的所有工况都起供油作用。发动机的功用是在怠速以外的所有工况都起供油作用。发动机从小负荷到大负荷时，使从小负荷到大负荷时，使随节气门开大而增大，混合气由浓变稀，随节气门开大而增大，混合气由浓变稀， 由由0.81.1，其原理是降低主量孔处真空度。，其原理是降低主量孔处真空度。 5. 加浓系统加浓系统 当发动机由中等负荷转入大负荷或全负荷工作时，通过加浓系统额外地供给当发动机

11、由中等负荷转入大负荷或全负荷工作时，通过加浓系统额外地供给部分燃油，使混合气由经济混合气加浓到功率混合气，以保证发动机发出最大功部分燃油，使混合气由经济混合气加浓到功率混合气，以保证发动机发出最大功率。加浓系统按其控制方法的不同分为率。加浓系统按其控制方法的不同分为机械式机械式和和真空式真空式两种。两种。 6.加速系统加速系统 加速系统加速系统又称加速泵。其功用是当节气门急速开大时将一定数量的汽油一次喷又称加速泵。其功用是当节气门急速开大时将一定数量的汽油一次喷入喉管，维持一定的混合气成分，以满足汽车加速的需要。加速泵有活塞式和膜入喉管，维持一定的混合气成分，以满足汽车加速的需要。加速泵有活塞

12、式和膜片式两种。活塞式加速泵因为结构简单、传动容易而应用较广泛。片式两种。活塞式加速泵因为结构简单、传动容易而应用较广泛。7.起动系起动系 起动系统起动系统的功用是在发动机冷起动时，供给足够多的汽油，以使进入的功用是在发动机冷起动时，供给足够多的汽油，以使进入气缸内的混合气中有充足的汽油蒸气，保证其成分在火焰传播界限之内，气缸内的混合气中有充足的汽油蒸气，保证其成分在火焰传播界限之内，实现发动机的顺利起动。实现发动机的顺利起动。(二二)附加装置（自学）附加装置（自学）汽油供给装置汽油供给装置汽油供给装置汽油供给装置：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵及油管等组成，作用是贮存、滤清和：汽油箱、汽油滤清器

13、、汽油泵及油管等组成，作用是贮存、滤清和输送燃油。输送燃油。汽油箱：汽油箱：用以贮存汽油。一般普通汽车有一个汽油箱，越野汽车有主、副两个汽油用以贮存汽油。一般普通汽车有一个汽油箱，越野汽车有主、副两个汽油箱。油箱储备里程箱。油箱储备里程: 200: 200600km600km。 1. 1.汽油箱的构造及附件汽油箱的构造及附件 （1 1）汽油箱隔板：用于减少燃油的振荡。）汽油箱隔板：用于减少燃油的振荡。 （2 2）加油管：用于方便加油，管内带有可拉出的加油延伸管，延伸管底部有滤网。）加油管：用于方便加油，管内带有可拉出的加油延伸管，延伸管底部有滤网。 （3 3）油表传感器：用于感应油箱内燃油数量

14、。）油表传感器：用于感应油箱内燃油数量。 （4 4）出油阀：防止意外泄漏或虹吸造成燃油流失，只有在汽油泵的驱动下，才能）出油阀：防止意外泄漏或虹吸造成燃油流失，只有在汽油泵的驱动下，才能将油吸出；也防止停车后，油管内燃油倒流、管内进入空气等造成起动困难。将油吸出；也防止停车后，油管内燃油倒流、管内进入空气等造成起动困难。 （5 5）放油螺塞：用于排出油箱中的积水及沉淀物。）放油螺塞：用于排出油箱中的积水及沉淀物。汽油滤清器汽油滤清器 滤除汽油中的机械杂质和水分。发动机工作时，燃油在汽油泵作用下，经进滤除汽油中的机械杂质和水分。发动机工作时，燃油在汽油泵作用下，经进油管接头流入沉淀杯中，由于水的

15、密度大于汽油，故水分及较重的杂质颗粒沉淀油管接头流入沉淀杯中，由于水的密度大于汽油，故水分及较重的杂质颗粒沉淀于杯的底部，较轻的杂质随燃油流向滤芯被粘附在滤芯上，清洁的燃油通过纸滤于杯的底部，较轻的杂质随燃油流向滤芯被粘附在滤芯上，清洁的燃油通过纸滤芯渗入滤芯的内腔，然后从出油管接头流出。芯渗入滤芯的内腔，然后从出油管接头流出。现代轿车发动机多采用一次性使现代轿车发动机多采用一次性使用、不可拆式纸质滤芯汽油滤清器，用、不可拆式纸质滤芯汽油滤清器，一般每行驶一般每行驶30000km整体更换一整体更换一次。次。 油箱盖油箱盖保证节约汽油，防止漏油、漏气，同时保证汽油的正常供给。保证节约汽油，防止漏

16、油、漏气，同时保证汽油的正常供给。油箱盖上设有蒸气阀和空气阀，以保证在油箱内产生负压时，空气能油箱盖上设有蒸气阀和空气阀，以保证在油箱内产生负压时，空气能及时补充；当油箱内汽油蒸气压力较高时，也能及时泄出。及时补充；当油箱内汽油蒸气压力较高时，也能及时泄出。汽油直接喷射系统的特点汽油直接喷射系统的特点 （1）进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，充气性能好，输出功）进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，充气性能好，输出功率较大。率较大。 （2）混合气分配均匀性较好。）混合气分配均匀性较好。 （3）可以随着发动机使用工况及使用场合的变化而配制一个最佳的混合气成）可以随着发动机使用工况及使

17、用场合的变化而配制一个最佳的混合气成分。分。 （4）具有良好的加速等过渡性能。）具有良好的加速等过渡性能。 （5）降低油耗，排气污染减少，发动机故障率大大降低。）降低油耗，排气污染减少，发动机故障率大大降低。 （6）适合全车电子化控制的要求。）适合全车电子化控制的要求。 （7）系统布置复杂，制造成本高。）系统布置复杂，制造成本高。 特点：特点：在恒定压力下，用喷油器把一定数量的汽油喷入节气门体处的进气在恒定压力下，用喷油器把一定数量的汽油喷入节气门体处的进气管，或进气道或直接喷入气缸。管，或进气道或直接喷入气缸。第三节第三节 电子控制汽油喷射系统电子控制汽油喷射系统汽油直接喷射系统的分类汽油直

18、接喷射系统的分类按喷射系统执行机构分类按喷射系统执行机构分类单点汽油喷射（单点汽油喷射（Single-point Injection） 一个喷油器供给两个以上的气缸，一个喷油器供给两个以上的气缸，喷油器安装在节气门前的区段中，喷油器安装在节气门前的区段中，燃料喷入后随空气流进入进气支管燃料喷入后随空气流进入进气支管内内。多点汽油喷射（多点汽油喷射（MPI, Multi-point Injection）在每个气缸上都设置一个喷油器，直接将在每个气缸上都设置一个喷油器，直接将燃料喷入各个气缸气道的进气门前方。燃料喷入各个气缸气道的进气门前方。按喷射部位分类按喷射部位分类进气道喷射（进气道喷射（PF

19、I，Port Fuel Injection）可以采用低压的喷射装置，是目前常用的喷射方式。可以采用低压的喷射装置，是目前常用的喷射方式。缸内喷射（缸内喷射（GDI，Gasoline Direct Injection）每缸一个喷油器装在缸盖上，在进气或压缩行程中将汽油直接喷每缸一个喷油器装在缸盖上，在进气或压缩行程中将汽油直接喷入气缸，喷油压力入气缸，喷油压力35MPa。按喷射控制装置的形式分类按喷射控制装置的形式分类机械式：机械式：燃料的计量是通过机械传动与液力传动实现的；燃料的计量是通过机械传动与液力传动实现的；电子控制式：电子控制式：燃料的计量是由电控单元及电磁喷油器实现的；燃料的计量是由

20、电控单元及电磁喷油器实现的；机电混合控制式：机电混合控制式：通过机械与液力控制喷射，但是还设有电控单元、通过机械与液力控制喷射，但是还设有电控单元、多个传感器和电液混合气调节器，提高了控制的灵活性并扩展了功能。多个传感器和电液混合气调节器，提高了控制的灵活性并扩展了功能。按喷射方式分类（自学按喷射方式分类（自学p134图图4-28）间歇喷射或脉冲喷射：间歇喷射或脉冲喷射：每一缸的喷射都有一限定的喷射持续期，喷射每一缸的喷射都有一限定的喷射持续期，喷射是在进气过程中的一段时间内进行的。是在进气过程中的一段时间内进行的。 按照各缸喷射时间分为同时喷射、分组喷射和按序喷射等。按照各缸喷射时间分为同时

21、喷射、分组喷射和按序喷射等。连续喷射或稳定喷射：连续喷射或稳定喷射：燃料喷射的时间占有全循环的时间，连续喷射燃料喷射的时间占有全循环的时间，连续喷射都是喷射在进气道内，且大部分燃料是在进气道内蒸发的。都是喷射在进气道内，且大部分燃料是在进气道内蒸发的。 电控汽油喷射系统实例电控汽油喷射系统实例 电控汽油喷射系统电控汽油喷射系统(EFI系统系统)是以电控单元是以电控单元(ECU)为控制中心，并利为控制中心，并利用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数，再按照电用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数，再按照电脑中预存的控制程序精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获脑

22、中预存的控制程序精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的可燃混合气。目前，各类汽车上所采用的电控汽油喷射得最佳空燃比的可燃混合气。目前，各类汽车上所采用的电控汽油喷射系统在结构上往往有较大的差别，在控制原理及工作过程方面也各具特系统在结构上往往有较大的差别，在控制原理及工作过程方面也各具特点。点。波许波许D型汽油喷射系统型汽油喷射系统最早应用在汽车发动机上的电控多点间歇式汽油喷射系统。最早应用在汽车发动机上的电控多点间歇式汽油喷射系统。其基本特点是以其基本特点是以进气管压力进气管压力和和发动机转速发动机转速作为基本控制参数，用来控制喷油器的作为基本控制参数，用来控制喷油器的基

23、本喷油量。基本喷油量。怠速时：怠速时：节气门位置传感器的怠速触点闭合，节气门位置传感器的怠速触点闭合，ECU指令喷油器增加喷油量。指令喷油器增加喷油量。中小负荷时：中小负荷时： ECU据温据温度传感器、进气温度传度传感器、进气温度传感器的信号，对基本喷感器的信号，对基本喷油量进行修正油量进行修正全负荷时：全负荷时：节气门位置节气门位置传感器的全负荷触点闭传感器的全负荷触点闭合，合，ECU按照功率混合按照功率混合气的要求增加喷油量气的要求增加喷油量发动机起动时：发动机起动时：点火开点火开关置于起动位置，关置于起动位置，ECU根据这个信号增加喷油根据这个信号增加喷油量量 波许波许L型汽油喷射系统型

24、汽油喷射系统以以进气量进气量和和发动机转速发动机转速作为基本控制参数，作为基本控制参数，用来控制喷油器的基本喷油量，提高了喷油精度。用来控制喷油器的基本喷油量，提高了喷油精度。电控喷射系统的组成电控喷射系统的组成1、燃油供给、燃油供给（1）电动汽油泵）电动汽油泵 转子被偏心安置在泵体内，转子旋转时，位于转子凹槽内的滚柱在离心力转子被偏心安置在泵体内，转子旋转时，位于转子凹槽内的滚柱在离心力的作用下压靠在泵体的内表面上。的作用下压靠在泵体的内表面上。 在泵中设有限压阀，当泵油压力超过规定值时开启，汽油回到进油口，防在泵中设有限压阀，当泵油压力超过规定值时开启，汽油回到进油口，防止油压过高。在油泵

25、出口处设有单向止回阀，防止发动机停车时油压突然下降止油压过高。在油泵出口处设有单向止回阀，防止发动机停车时油压突然下降而可能造成的燃油倒流现象。而可能造成的燃油倒流现象。滚柱式滚柱式叶片式叶片式（2）滤清器：）滤清器： 为确保喷油器的工作性能，将燃油喷成雾状，必须在喷油系统内设有为确保喷油器的工作性能，将燃油喷成雾状，必须在喷油系统内设有燃油滤清器，其使用时间取决于燃油的污染程度。燃油滤清器，其使用时间取决于燃油的污染程度。（3）燃油分配管：）燃油分配管： 分配管的功用是将燃油均匀、等压地分配给各个喷油器，还具有贮分配管的功用是将燃油均匀、等压地分配给各个喷油器，还具有贮油蓄压的作用，以防止燃

26、油压力的波动，可供给个喷油器以等量的燃油蓄压的作用，以防止燃油压力的波动，可供给个喷油器以等量的燃油。油。 （4）压力调节器）压力调节器 功用：调节喷油器和冷启动阀的燃油压力，使燃油压力与进气管压力之功用：调节喷油器和冷启动阀的燃油压力，使燃油压力与进气管压力之差保持常数，从而使喷油器喷出的燃油量唯一地决定于喷油器的开启时间。差保持常数，从而使喷油器喷出的燃油量唯一地决定于喷油器的开启时间。（5）喷油器）喷油器 每个气缸上装有一个喷油器，由电磁阀操纵，电控单元发出的每个气缸上装有一个喷油器，由电磁阀操纵，电控单元发出的指令信号可将喷油器头部的针阀打开，把准确配剂的一定量的燃指令信号可将喷油器头

27、部的针阀打开，把准确配剂的一定量的燃油喷入进气门前，与进气支管内吸入的空气混合后进入气缸内。油喷入进气门前，与进气支管内吸入的空气混合后进入气缸内。2、空气供给、空气供给 空气经过空气滤清器，滤去空气中的尘埃等杂质后，流经空气流量计，经过空气经过空气滤清器，滤去空气中的尘埃等杂质后，流经空气流量计，经过计量后，空气流沿着节气门通道流入进气支管，然后分别供给到各个气缸中。计量后，空气流沿着节气门通道流入进气支管，然后分别供给到各个气缸中。 在汽车行驶时，空气流量是由驾驶员通过加速踏板操纵节气门控制的。在汽车行驶时，空气流量是由驾驶员通过加速踏板操纵节气门控制的。 3、电路控制、电路控制 电控单元

28、内有集成电路、电子元件与印刷电路板，可以指令输出一个喷油脉电控单元内有集成电路、电子元件与印刷电路板，可以指令输出一个喷油脉冲，喷油脉冲的宽度就是喷油的持续时间，取决于吸入的空气量和发动机的转冲，喷油脉冲的宽度就是喷油的持续时间，取决于吸入的空气量和发动机的转速。速。 电控汽油喷射系统通过各种附加传感器，提供发动机温度、节气门位置等信电控汽油喷射系统通过各种附加传感器，提供发动机温度、节气门位置等信息并输入电控单元，由此计算得到校正后的喷油量。息并输入电控单元，由此计算得到校正后的喷油量。作业作业1. 汽油的使用性能指标有哪些？汽油的使用性能指标有哪些？2. 汽车发动机运行工况对混合气成分有何要求？汽车发动机运行工况对混合气成分有何要求？3. 以以D型汽油喷射系统为例，说明喷油器的实际喷油量是如何确定的。型汽油喷射系统为例，说明喷油器的实际喷油量是如何确定的。5月月8日交日交