汽油機燃油供給系統(tǒng)

1、 汽車燃料簡介 燃油輸送系統(tǒng) 汽油燃燒與空燃比 汽油機化油器 汽油機電噴系統(tǒng)第一節(jié)汽車燃料簡介第一節(jié)汽車燃料簡介 汽油是現(xiàn)在汽車廣泛使用的一種燃料，從石油中提煉而成，是一種碳氫化合物的復雜混合物。汽油的不同類型是通過辛烷值來區(qū)分的，辛烷值越高，點著燃油所需溫度就越高；普通汽油的標準辛烷值范圍是8590，高級汽油的辛烷值范圍是9095。汽油辛烷值越高，爆燃的發(fā)生越少。柴油也是一種碳氫分子的混合物，從石油中提煉出來的，相同數量的柴油比汽油擁有更多的能量。所以柴油燃燒時的效率比汽油更高。柴油有三個重要的特性：十六烷值、終餾點及含硫量。十六烷值是柴油發(fā)火性指標。十六烷值越高，燃油的發(fā)火性越好。柴油分為

2、1-D號和2-D號兩類，1-D號柴油具有最低的揮發(fā)性，這些燃油的始凝點和凝點也最低。2-D號燃油比1-D號燃油擁有較高的揮發(fā)性，常用于高速柴油發(fā)動機。壓縮天然氣（CNG），為Compressed Natural Gas的縮寫，它的主要成分是甲烷。它是把天然氣加壓后裝在高壓氣瓶中放在車上相當于普通汽車的油箱，氣瓶甲的氣體壓力一般為21MPa。天然氣的熱值和辛烷值均較高，它作為發(fā)動機的燃料，除能保持原發(fā)動機的功率外，還有利于提高發(fā)動機的壓縮比。以天然氣和柴油作燃料的雙燃料發(fā)動機，一般以柴油機作為基礎，當用氣體燃料時，柴油就起引燃作用。如果使用純液化石油氣作為燃料，則常以汽油機為基礎，在結構上可不作

3、改動。天然氣是一種比較潔凈的能源，排污低，輸送和使用比較方便。液化石油氣（LPG），為Liquefied Petroleum Gas的縮寫，是從石油提煉汽油這一生產過程中得到的產品。它是由丙烷或者丁烷或者兩種氣體的混合物構成，在加壓下以液態(tài)儲存。目前國內所使用的液化石油氣除含丙烷和丁烷外，還含有丙烯和丁烯等。液化石油氣本身是無色無味的，但是因為它一旦泄露可能會造成事故，所以一般在液化石油氣中都要添加味劑，使人容易覺察而提高警覺。液化石油氣（LPG）比空氣重，不像壓縮天然氣（CNG）。汽車燃料除以上產品外，還有幾種被看好燃料。酒精汽油（E10）如圖6-1所示：酒精汽油是按90%汽油和10%酒精混

4、合而成的一種發(fā)動機燃料。含氧燃料：含氧燃料就是在汽油中添加一定數量的含氧添加劑，如乙醇、甲醇、MTBE或ETBE等，提高汽油中的氧的比重，減少汽油燃燒時產生的一氧化碳排放物。乙醇：就是酒精燃料，它是一種非常環(huán)保和清潔的燃料，沒有燃燒時產生的污染排放物。第二節(jié)燃油輸送系統(tǒng)第二節(jié)燃油輸送系統(tǒng) 燃油輸送系統(tǒng)的構造 汽油泵主要零件的拆檢與修理 燃油調節(jié)器的檢修 噴油器的檢修油箱（如圖6-2）用來儲備汽車運行所需的額外燃油。油箱通常位于汽車后底部，在后置發(fā)動機的汽車上，它位于汽車后底部，在后置發(fā)動機的汽車上，它位于汽車前部。油箱必須裝在車架旁邊并且還要避免受到撞擊。油箱蓋的作用：加油蓋可以防止燃油從油箱

5、中溢出；它可以釋放燃油被發(fā)動機吸走時所產生的真空；它可以在防止蒸氣直接進入大氣的同時，釋放壓力。（1）、功用：汽油濾清器安裝在汽油箱與汽油泵之間，用以濾除汽油中的水分和雜質，保證汽油泵和化油器正常工作。（2）、主要用兩種，是用在貨車和客車上的可拆式汽油濾清器和用在轎車上的不可拆式汽油濾清器。汽油濾清器（如圖6-3）的濾芯形式除紙質濾芯外，還有金屬片縫隙式和多孔陶瓷濾芯。燃油泵（如圖6-4）的作用是將燃油從油箱內輸送給電子化油器或噴油器。汽油機燃油泵有機械式或電動式的。柴油機采用的是復雜的高壓燃油泵。常見的電動燃油泵有波紋管式和葉輪葉片式。燃油壓力調節(jié)器（如圖6-5）安裝在燃油分配總管的一端，其

6、作用是保證噴油器噴油壓力與進氣管壓力之差為恒定值。這樣，噴油器的噴油量就只與噴油時間有關，ECU通過控制噴油時間來控制噴油量。脈動阻尼器：由于燃油泵輸出壓力周期性變化和噴油器噴油是脈沖式的，使燃油總管內的壓力出現(xiàn)脈動。燃油壓力脈動阻尼器的作用是減小燃油管路中油壓的波動，降低噪聲?；推鳎ㄈ鐖D6-7）是汽油機供給系統(tǒng)的核心。其作用是根據汽油發(fā)動機不同的工況要求，供給發(fā)動機不同數量和不同濃度的可燃混合氣。其性能的好壞直接影響到發(fā)動機的動力性能、經濟性能和排放性能?；推饔珊唵位推?、主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)、加速系統(tǒng)、起動系統(tǒng)等部分組成。具體原理將在后面詳述。電磁噴油器（如圖6-8）是電控燃

7、油噴射系統(tǒng)的一個重要的執(zhí)行器，這將發(fā)動機電控系統(tǒng)的執(zhí)行器中詳細介紹。它根據ECU發(fā)來的噴油脈沖信號，精確地計量燃油噴射量。汽油泵最常見的故障是供油壓力不足或不供油，這可能是搖臂磨損嚴重，進、出油閥門關閉不嚴，結合面不平整，或是泵膜及泵膜彈簧有問題。汽油泵應全部拆散、徹底清洗、然后對各零件檢驗并進行修復。（1）打開油箱蓋，然后打開點火開關（不要起動發(fā)動機），在油箱口處仔細聽有無電動汽油泵運轉的聲音。（2）若在油箱口處聽不清電動汽油泵運轉的聲音，可以在打開點火開關或啟動起動機后，在發(fā)動機上方仔細聽有無“嘶嘶”的燃油流動聲，也可以用手檢查進油軟管有無壓力（如圖6-9所示）。如有“嘶嘶”的燃油流動聲，

8、或進油軟管有壓力，說明電動汽油泵工作正常。（3）拆下發(fā)動機進油管，打開點火開關或啟動起動機，此時若油管內有大量汽油流出，說明電動汽油泵工作正常。就車測量電動汽油泵最大壓力和保持壓力的方法是：1）釋放燃油系統(tǒng)的油壓。2）拆下蓄電池負極電纜。3）將油壓表接在燃油管路上，并將出油口塞?。ㄈ鐖D6-10所示）。4）接上蓄電池負極電纜。5）用一根導線將電動汽油泵的兩個檢測插孔短接。6）打開點火開關，持續(xù)10s左右（不要起動發(fā)動機），使電動汽油泵工作，同時讀出油壓表的壓力，該壓力稱為電動汽油泵的最大供油壓力。它應當比發(fā)動機運轉時的燃油壓力高200300kPa，通?？蛇_490640kPa。如不符合標準值，說明

9、電動汽油泵性能不良，有可能導致電噴發(fā)動機動力不足等故障，應更換電動汽油泵。7）關閉點火開關，5min后再觀察油壓表壓力，此時的壓力稱為電動汽油泵的保持壓力。其值應大于340kPa。如不符合標準值，說明電動汽油泵出油口處的單向閥有泄漏，此故障有可能導致電噴發(fā)動機起動困難，應更換電動汽油泵；8）釋放燃油系統(tǒng)的油壓。9）拆下蓄電池負極電纜。10）拆下油壓表。11）接好燃油管道。12）接上蓄電池負極電纜。13）預置燃油系統(tǒng)的油壓。（1）用萬用表測量電動汽油泵兩接線柱之間的電阻。如正常應能導通，其電阻值應為23。（2）用蓄電池電源短時間加在電動汽油泵兩接線柱上，如正常應能聽到電動汽油泵轉子高速轉動的聲音

10、。（3）將電動汽油泵浸在汽油桶內，用專用導線連接蓄電池和電動汽油泵；接通電源后，電動汽油泵出油口應有大量高壓汽油泵出。做此項檢驗時要注意安全，應在通風良好處進行；電動汽油泵接線要連接牢固；蓄電池要遠離電動汽油泵；最好使用非可燃性的專用噴油嘴檢驗液代替汽油。以上檢驗如有異常，應更換電動汽油泵。油壓調節(jié)器的故障主要有：油壓調節(jié)不當、閥門關閉不嚴、真空膜片破裂等。（1）油壓調節(jié)不當會導致油壓過高或過低，油壓過高可能造成發(fā)動機油耗增加、怠速不穩(wěn)、排氣冒黑煙等故障；油壓過低可能造成發(fā)動機動力不足，起動困難等故障。（2）油壓調節(jié)器閥門關閉不嚴會造成燃油管路中的保持壓力過低，影響發(fā)動機的的起動性能。（3）油

11、壓調節(jié)器的真空膜片破裂會使燃油經真空軟管漏至進氣管，造成油耗過高、排氣冒煙、發(fā)動機起動困難等故障。（1）發(fā)動機熱車后使其怠速運轉。（2）用螺絲刀或聽診器測聽各缸噴油器工作的聲音。（1）發(fā)動機熱車后使其怠速運轉。（2）依次拔下各缸噴油器的線束插頭，使噴油器停止噴油，進行斷缸檢查。（1）拔下噴油器線束插頭；（2）用萬用表測量噴油器兩接線柱（如圖6-12所示）；如正常，應能導通，其電阻應為1216（高阻抗型）或35（低阻抗型）。（3）測量結束后，插好噴油器線束插頭。第三節(jié)汽油燃燒與空燃比第三節(jié)汽油燃燒與空燃比 汽油燃燒過程與爆燃的產生 空燃比正常燃燒大約分為兩個階段：第一階段是發(fā)火期（如圖6-13a

12、），即從火花塞產生火花，促使火花附近的混合氣急劇氧化，溫度升高到出現(xiàn)第一個火焰；第二階段是火焰推進期（如圖6-13b），此時活塞在上止點附近，火焰前峰以3070m/s的速度，逐漸向四周推進，到最遠處，氣缸內的壓力和溫度很快升高，直到可燃混合氣燒完為止。汽油經過霧化，蒸發(fā)與空氣按一定比例混合的混合氣叫可燃混合氣?？扇蓟旌蠚庵衅秃拷锌扇蓟旌蠚鉂舛取；旌蠚鉂舛扔每杖急取癛”和過量空氣系數“”表示。理論上1kg汽油完全燃燒需要14.7kg空氣。空燃比R=14.7（=1）的混合氣稱標準混合氣（也叫理論混合氣）；R14.7（1）的混合氣稱濃混合氣；R14.7（1）的混合氣稱稀混合氣。不同的可燃混合氣濃

13、度對發(fā)動機動力性和經濟性的影響如下：（1）標準混合氣（R-15）：（2）濃混合氣（R=1314）：（3）稀混合氣（R=1617）：（4）過濃混合氣（R=6.513）：（5）過稀混合氣（R=1720）：（6）燃燒極限：R=6是燃燒上極限，R=21是燃燒下極限。發(fā)動機工況是發(fā)動機工作情況的簡稱。它包括發(fā)動機的負荷和轉速情況。負荷的大小多用節(jié)氣門開度的百分數表示，全負荷節(jié)氣門全開為100%，半開為中等負荷，其間有許多個工況。發(fā)動機有起動、怠速、中等負荷、全負荷和加速等工況。第四節(jié)汽油機化油器第四節(jié)汽油機化油器 化油器的分類 化油器的基本結構 化油器的結構原理 化油器的維修（1）化油器按混合氣的氣流方

14、向分為上吸式、下吸式和平吸式（多用于摩托車）三種。如圖6-14所示為上吸式、平吸式化油器示意圖。（2）按重疊的喉管數目，化油器可分為單喉管式、多重（雙重和三重）喉管式。采用多重喉管的目的在于解決充氣量與汽油霧化的矛盾。（3）按技術的發(fā)展分類有機械式化油器、電子式化油器。（4）按混合室的數目可分為單腔式、雙腔式和多腔式。如圖6-15所示。喉管大，喉管大，增加充氣增加充氣量，但汽量，但汽油霧化不油霧化不良良喉管小，汽喉管小，汽油霧化良好，油霧化良好，但充氣量減但充氣量減少少多重喉管既可以多重喉管既可以滿足充氣量的需滿足充氣量的需要，又可以使汽要，又可以使汽油充分霧化油充分霧化多重喉管化油器的工作演

15、示多重喉管化油器的工作演示它由進油裝置、進氣霧化裝置和噴油裝置三部分組成。（1）進油裝置：（如圖6-16所示）。（2）進氣、霧化裝置：（3）噴油裝置：如圖6-17a所示，主供油系統(tǒng)功用是信號發(fā)動機正常工作時，化油器所供給的混合氣隨著節(jié)氣門開度加大而逐漸變稀，并在中負荷下接近于最經濟的成分（其過量空氣系數由0.8左右逐步變化到1.1左右）。如圖6-17b所示，怠速系統(tǒng)功用是保證在怠速和很小負荷供給=0.60.8的濃混合氣。如圖6-17c所示，加濃系統(tǒng)，在大負荷和全負荷時額處供油，保證在全負荷時混合氣濃度達到=0.80.9，使發(fā)動機發(fā)出最大功率。加濃系統(tǒng)分機械式和真空式兩種。如圖6-17d所示，加

16、速系統(tǒng)也稱加速泵?，F(xiàn)代化油器設有加速系統(tǒng)。其作用是在節(jié)氣門突然開大時及時將一定量的額外燃油一次噴入喉管，使混合氣瞬時加濃，以適應發(fā)動機加速的需要。加速泵也有活塞式和膜片式兩種。如圖6-17e所示，起動系統(tǒng)作用是當發(fā)動機在冷態(tài)下起動時。在化油器內形成極濃的混合氣（=0.20.6），使進入氣缸的混合氣中有足夠的汽油蒸氣，以保證發(fā)動機能夠順利起動?；推鹘涢L期使用后會出現(xiàn)：各量孔、油道及噴管中積存臟物、膠質等，使通道變窄或堵塞；各部運動機件磨損、變形后運動不靈活、密封不嚴等現(xiàn)象。因此，需要對化油器進行分解、清洗、檢修和調整。一般性清洗，只需將化油器上蓋拆下，不需要全部解體。分解后的零件應浸泡在汽油或

17、酒精中，用毛刷清洗，最好用化油器清洗劑噴洗。近年還出現(xiàn)了在燃油中加入清洗劑就車進行免拆卸清洗的新工藝。（1）化油器的常見故障堵塞 滲漏 磨損變形 調整不當（2）化油器主要零件的檢修浮子的檢修針閥密封性的檢修如圖6-18所示。化油器噴管、量孔和油閥的檢驗化油器殼體的檢修（1）就車調整浮子室油面高度（2）怠速的調整第五節(jié)汽油機電噴系統(tǒng)第五節(jié)汽油機電噴系統(tǒng) 分類 組成 基本原理 電子控制單元ECU 發(fā)動機電控系統(tǒng)中的傳感器 發(fā)動機電控系統(tǒng)中的執(zhí)行器 燃油噴射控制按控制方式分類可分為機械控制式、機電結合式和電子控制式，如圖6-19所示。按噴油器布置方式可分為進氣管噴射、缸內噴射，單點噴射和多點噴射，如

18、圖6-20所示。按對進氣量的計量方式可分為D型、L型電控燃油噴射系統(tǒng)，如圖6-21（a）、（b）所示。按噴射時間可分為同時噴射型、分組噴射型和順序噴射型，如圖6-22（a）、（b）、（c）所示。按有無反饋信號可分為開環(huán)、閉環(huán)控制，如圖6-23（a）、（b）所示。電控燃油噴射系統(tǒng)由燃油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三大系統(tǒng)組成，如圖6-24所示。發(fā)動機電控單元根據進氣流量或進氣管絕對壓力、發(fā)動機轉速、冷卻液溫度、進氣溫度、節(jié)氣門位置等傳感器輸入的信號。進氣流量或進氣管絕對壓力和轉速信號這兩個主要參數，決定該工況下的基本燃油供給量和基本的點火提前角。其他各種參數起修正作用，以及冷卻液溫度、進氣溫

19、度、大氣壓力、蓄電池電壓、節(jié)氣門變化速率（加減速）、排氣中氧含量等修正參數。與存儲在ROM中的參考數據進行比較，從而確定在該狀態(tài)下發(fā)動機所需的噴油量、噴油正時和最佳點火提前角。系統(tǒng)的輸入、處理、輸出控制關系如圖6-25所示。ECU的組成（如圖6-26所示）。執(zhí)行元件ECU實物圖如圖6-27所示。EMS（發(fā)動機管理系統(tǒng)）是集成燃油噴射、點火角和排放控制為一體的汽油發(fā)動機管理系統(tǒng)，主要包括控制器、傳感器、執(zhí)行器三大組成部分，如圖6-28所示。發(fā)動機電控系統(tǒng)中的傳感器，主要有空氣質量流量傳感器（MAF）、進氣管絕對壓力傳感器、發(fā)動機轉速/曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器 、進氣溫度傳感器 、發(fā)動機冷

20、卻液溫度傳感器 、爆燃傳感器 、氧傳感器等?？諝赓|量流量傳感器的實物如圖6-29。進氣管絕對壓力傳感器的實物如圖6-30。發(fā)動機轉速/曲軸位置傳感器實物如圖6-31所示。節(jié)氣門位置傳感器實物圖，如圖6-32所示。進氣溫度傳感器實物圖，如圖6-33所示。發(fā)動機冷卻液溫度傳感器實物如圖6-34所示。爆燃傳感器實物圖，如圖6-35所示。氧傳感器實物圖，如圖6-36所示。除上述8種常見傳感器外，還有車速傳感器、EGR傳感器、駐車擋/空擋開關、空調開關、點火信號等。發(fā)動機電控系統(tǒng)（如圖6-37）中，常見執(zhí)行器有：1. 空燃比控制（MC）電磁閥2. 冷卻風扇繼電器3. 可變氣門正時控制電磁閥4. 空氣噴射

21、泵（AIR）電磁閥5. 早期燃油蒸發(fā)（EFE）繼電器6. 廢氣再循環(huán)（ERG）電磁閥7. 變矩器離合器（TCC）電磁閥8. 怠慢控制（ISC）電動機9. EVAP炭罐清除電磁閥10. 電控點火正時11. 空調（AC）壓縮機離合器繼電器12. 怠速負荷調整器13. 燃油噴射器電磁閥發(fā)動機電控系統(tǒng)的主要執(zhí)行器有繼電器、電磁閥或電動機。進氣道噴油器電磁閥實物，如圖6-38所示。怠速控制（ISC）電動機實物，如圖6-39所示。如圖6-41為點火控制電磁閥，繼電器用來控制較大的電流。電動機通常用來帶動如風扇和怠速控制裝置等旋轉部件的工作，如圖6-40為燃油泵電機。發(fā)動機控制系統(tǒng)主要元件損壞可能引起各種故

22、障現(xiàn)象，現(xiàn)對它們的總結如表6-1所示。ECU以曲軸轉角傳感器的信號為依據進行噴油時刻的控制，使各缸噴油器能在設定的時刻噴油。噴油時刻控制方式有同時噴射、分組噴射和順序噴射三種，分別如圖6-42a、b、c）所示。起動時、起動后噴油量控制示意圖分別如圖6-43、6-44所示。與化油器式的發(fā)動機相比，帶有電噴系統(tǒng)的發(fā)動機油電路的故障大為減少，可是一旦出現(xiàn)故障，又很不容易排除。在維修電噴發(fā)動機工作中，主要注意以下三點：（1）電噴發(fā)動機各系統(tǒng)的機件一般不容易出故障。電噴發(fā)動機的故障，大多數情況下都是小毛病引起的，不要把問題想得太復雜，要根據故障現(xiàn)象仔細分析故障原因。（2）電噴發(fā)動機油路故障較多，一些排除傳統(tǒng)化油器式發(fā)動機故障的分析思路同樣適用，這一點不容忽視。（3）除人為誤操作因素外，電腦很少發(fā)生故障，切勿輕易懷疑電腦（除非汽車涉過深水、檢查時在電腦通電的情況下隨意用試燈或導線跨接與電腦相連的線路）?，F(xiàn)列出電噴發(fā)動機故障診斷與維修的部分實例如下：美國款豐田小霸王面包車，電噴發(fā)動機。該機加速困難，高速熄火。經檢查，燃油壓力調節(jié)器真空膜片室與燃油室連通，致使通過油壓調節(jié)器的真空管向進氣管漏油、而油管中的油壓下降。換新油壓調節(jié)器后正常。凌志300轎車，3VZ-FE電噴發(fā)動機。該機怠速不穩(wěn)，轉速時高時低，經查，進氣管附近有數根真空管插錯，按正確位置插接