汽車中的燃料供給系統(tǒng)

2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）第8章汽油機(jī)供給系統(tǒng)1.概述2.化油器式汽油機(jī)供給系3.噴射式汽油機(jī)供給系2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）1.概述汽油機(jī)供給系的任務(wù)空燃比與過量空氣系數(shù)可燃混合氣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響運(yùn)行工況對(duì)混合氣的要求2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）1概述---汽油機(jī)燃料供給系的任務(wù)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各工況的不同要求，供給發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸一定濃度和數(shù)量的可燃混合氣，并把發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒作功行程后產(chǎn)生的廢氣排到大氣中。型式化油器式汽油機(jī)燃料供給系汽油噴射式汽油機(jī)燃料供給系2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽油機(jī)常見的兩種混合方式2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）可燃混合氣的表示方法空燃比：實(shí)際吸入發(fā)動(dòng)機(jī)中空氣的質(zhì)量與燃料的質(zhì)量的比值，亦即燃燒1kg燃料實(shí)際供給的空氣量，用R表示。R=14.7，理論混合氣R〈14.7，濃混合氣R〉14.7，稀混合氣過量空氣系數(shù)：燃燒燃料實(shí)際供給的空氣質(zhì)量與理論上燃料完全燃燒所需的空氣質(zhì)量之比，用符號(hào)α表示。α=1理論可燃混合氣α〈1濃可燃混合氣α〉1稀可燃混合氣2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）可燃混合氣成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響理論混合氣：所供應(yīng)的氧正好使其中的燃料完全燃燒，但實(shí)際上由于混合氣的分布不均而使燃燒不完全。稀混合氣：燃燒完全，此時(shí)對(duì)應(yīng)于燃燒消耗率最低時(shí)的可燃混合氣稱為經(jīng)濟(jì)混合氣，一般α=1.05-1.15。然而，空氣過量后因燃燒速度減小、熱損失增加而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。濃混合氣：燃燒速度加快，熱損失減少。此時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率最大時(shí)的可燃混合氣稱為功率混合氣，一般α=0.85-0.95。因可燃混合氣中空氣量不足，致使其燃燒不完全，經(jīng)濟(jì)性較差。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）可燃混合氣成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響燃燒極限：當(dāng)可燃混合氣太?。é痢?.4）以及太濃（α≤0.4）時(shí)，雖能點(diǎn)火，但火焰無法傳播，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，直至熄火，此時(shí)的α值分別為火焰?zhèn)鞑ド舷藓突鹧鎮(zhèn)鞑ハ孪蕖?023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）.從曲線上可以看出：功率點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)點(diǎn)不對(duì)應(yīng)；可燃混合氣過濃或過稀時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性均不理想；為兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，可燃混合氣的成分在α=0.88-1.11的范圍內(nèi)最有利。1—燃油消耗率；2—功率2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）發(fā)動(dòng)機(jī)“工況”和負(fù)荷的概念發(fā)動(dòng)機(jī)的工況是其工作情況的簡稱，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷情況。發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷就是汽車施加給發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩，它隨汽車的工作情況的變化而變化，發(fā)動(dòng)機(jī)必須隨時(shí)發(fā)出等量的轉(zhuǎn)矩與之平衡。而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩隨節(jié)氣門開度變化的大小就代表了負(fù)荷的大小。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽車運(yùn)行工況對(duì)汽油機(jī)可燃混合氣的要求起動(dòng)時(shí)：極濃混合氣（α=0.2-0.6）。理由：氣缸溫度低，化油器所供給的汽油大部分未被氣化；怠速及小負(fù)荷時(shí)：較濃的可燃混合氣（α=0.6-0.8和α=0.7-0.9）。節(jié)氣門處于接近關(guān)閉狀態(tài)，吸入的空氣量很少，汽油霧化狀況不良，并有廢氣的稀釋；加速時(shí)：節(jié)氣門突然加大，吸入氣缸的空氣量立刻增加，而汽油因其慣性大而在原地基本不動(dòng)，再加上霧化汽油的顆粒大跟不上氣流流動(dòng)，使一部分汽油顆粒附著在進(jìn)氣管內(nèi)壁上。所以化油器應(yīng)能在節(jié)氣門突然開大時(shí)，及時(shí)地增加供油量；2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽車運(yùn)行工況對(duì)汽油機(jī)可燃混合氣的要求節(jié)氣門全開時(shí)：此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)得到理想的動(dòng)力性。要求化油器供給（α=0.85-0.95）的能使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生最大功率的混合氣；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)：節(jié)氣門開度約為50%，是汽油機(jī)最常用的工況，即中等負(fù)荷工況。為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性的要求，化油器應(yīng)供給α=0.9-1.1的可燃混合氣。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）2.化油器式汽油機(jī)供給系組成簡單化油器工作原理化油器主要工作系統(tǒng)化油器的分類和構(gòu)造2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）化油器式汽油機(jī)供給系的組成2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）簡單化油器及可燃混合氣形成原理2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）簡單化油器構(gòu)造2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)混合氣成分隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷（開度）而變化的規(guī)律，稱為理想化油器特性。1-理想化油器曲線中部稀混合氣，左端從濃到稀，右端從稀變濃2-簡單化油器曲線變化規(guī)律相反，只有在a點(diǎn)和b點(diǎn)滿足要求2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）空氣量和燃油量的調(diào)節(jié)

發(fā)動(dòng)機(jī)功率大小的調(diào)節(jié)是通過改變節(jié)氣門的開度，從而改變可燃混合氣的數(shù)量的，又稱為功率的量調(diào)節(jié)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定，節(jié)氣門開度逐步增大時(shí)，由于通道面積的增大，氣流阻力減小，使流經(jīng)喉管的空氣流量和流速也逐步增加，因而喉管真空度也隨之逐步增大，結(jié)果是汽油量與空氣流量一同增加，因而增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。當(dāng)節(jié)氣門開度一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化也會(huì)引起空氣流量和流速的變化，使喉管真空度發(fā)生變化，燃油流量也發(fā)生變化。

2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）化油器的主要工作系統(tǒng)2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）小結(jié)化油器為了滿足工作要求設(shè)置了帶有燃料供給補(bǔ)償裝置的主供油系，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在主要使用工況下得到正確的可燃混合氣；在小負(fù)荷和空負(fù)荷情況下怠速系統(tǒng)可以保證較濃的混合氣，使怠速工作穩(wěn)定；從中小負(fù)荷過渡到全負(fù)荷時(shí)，可通過全負(fù)荷加濃系統(tǒng)得到最大功率；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，加速加濃裝置使混合氣迅速加濃；為保證可靠起動(dòng)，還設(shè)置起動(dòng)裝置與相關(guān)的附件。現(xiàn)代化油器是通過各種機(jī)械裝置來滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況的要求，其最大的弱點(diǎn)是無法在所有工況下都提供精確濃度的可燃混合氣。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）復(fù)習(xí)思考題汽油機(jī)燃料供給系的任務(wù)是什么？化油器式燃料供給系的組成如何？過量空氣系數(shù)的定義是什么？什么是理想化油器特性？典型化油器的組成如何？化油器各大系統(tǒng)（主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、加速系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)）的功用是什么？2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）3噴射式汽油機(jī)供給系電控汽油噴射系統(tǒng)，是利用各種傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，經(jīng)電腦的判斷、計(jì)算，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，均能獲得合適濃度的可燃混合氣。簡稱電噴系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)空燃比的高精度控制---多點(diǎn)噴射(MPI)；可使空燃比偏差減?。婚]路控制系統(tǒng)可進(jìn)一步精確控制空燃比；在氣壓、溫度及空氣密度變化的地區(qū)，空燃比可得到適當(dāng)?shù)男拚?。控制?xiàng)目：噴油時(shí)刻的控制、噴油持續(xù)時(shí)間（噴油量）的控制等。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）化油器系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)汽油量由噴口處的真空度來決定

根據(jù)各種傳感器信號(hào)得到最佳可燃混合氣濃度

根據(jù)冷卻水溫的高低，供給不同濃度的混合氣

沒有瞬間變稀現(xiàn)象

不需額外的省油裝置

需采用真空省油裝置或機(jī)械省油裝置

由于液體燃料的慣性遠(yuǎn)大于氣體，瞬間加速使混合氣變稀。

霧化狀況不好，需要較濃的混合氣以改善起動(dòng)可燃混合氣的產(chǎn)生冷起動(dòng)加速大功率輸出2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）電控噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)混合氣的分配均勻性好任何情況下都能獲得精確的可燃混合氣濃度加速性能好良好的起動(dòng)性能充氣效率高2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽油噴射系統(tǒng)的分類2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射單點(diǎn)噴射又稱為節(jié)流閥體噴射（TBI）或中央燃油噴射。其成本較低，僅高于傳統(tǒng)的化油器。目前，在國外普及型轎車上被廣泛應(yīng)用。多點(diǎn)噴射直接控制空燃比，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)無論處于冷態(tài)還是熱態(tài)，其燃油經(jīng)濟(jì)性是最佳的。但其控制系統(tǒng)較復(fù)雜、成本較高。主要用于一些豪華轎車上。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽油噴射系統(tǒng)的分類2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽油噴射系統(tǒng)分類2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）歧管絕對(duì)壓力（MAP）傳感器2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）LH型熱線式空氣流量計(jì)2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽油噴射系統(tǒng)的分類2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）汽油噴射系統(tǒng)的分類2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）電控噴射系統(tǒng)的控制功能汽油噴射控制

發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行工況的基本噴油持續(xù)時(shí)間存放在電子控制單元的存儲(chǔ)器中。電子控制單元根據(jù)空氣流量計(jì)或絕對(duì)壓力傳感器提供的負(fù)荷信號(hào)，轉(zhuǎn)速傳感器提供的轉(zhuǎn)速信號(hào)，在電子控制單元中獲得基本噴油量，并通過檢測(cè)到的其它信號(hào)進(jìn)行修正。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）電控噴射系統(tǒng)的控制功能點(diǎn)火提前控制

發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下的基本點(diǎn)火定時(shí)數(shù)據(jù)也存放在電子控制單元的存儲(chǔ)器中，電子控制單元根據(jù)來自各種傳感器的信號(hào)控制點(diǎn)火正時(shí)，使點(diǎn)火時(shí)刻保持在最佳值。怠速控制

電子控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行工況的要求控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）電控噴射系統(tǒng)的控制功能診斷功能

電子控制單元不斷地檢測(cè)各種傳感器的輸入信號(hào)，若任何一個(gè)信號(hào)出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，電子控制單元將不正常的現(xiàn)象用數(shù)據(jù)形式存入存儲(chǔ)器，需要時(shí)，可通過數(shù)據(jù)顯示或燈光閃爍來顯示。安全保險(xiǎn)功能

如果電子控制單元檢測(cè)到輸入信號(hào)不正常，將按照內(nèi)存中存儲(chǔ)的固定值（默認(rèn)值）代替，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)維持工作。2023/2/6汽車工程基礎(chǔ)（供給系統(tǒng)）電控噴射系統(tǒng)的控制功能發(fā)動(dòng)機(jī)的其他控制

在一些發(fā)動(dòng)機(jī)中，還有進(jìn)氣旋流閥、