單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件

第四章汽油機(jī)

燃料供給系統(tǒng)

左文林第四章汽油機(jī)

燃料供給系統(tǒng)左文林1單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)本章主要內(nèi)容1、概述2、空氣供給系統(tǒng)3、燃油供給系統(tǒng)4、控制系統(tǒng)5、電控汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)本章主要內(nèi)容2第一節(jié)概述一、功用： 儲存、輸送清潔燃料，根據(jù)發(fā)動機(jī)工況，供給汽缸一定濃度的可燃混合氣，并將燃燒后的廢氣排入大氣。 汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)可分為化油器式燃料供給系統(tǒng)和電控燃油噴射式燃料供給系統(tǒng)（一般稱為“電控燃油噴射系統(tǒng)”）第一節(jié)概述一、功用：3二、可燃混合氣濃度表示方法1、過量空氣系數(shù)α定義：燃燒1Kg燃料實(shí)際供給的空氣量與完全燃燒1Kg燃料理論上所需空氣量之比。α=燃燒1kg燃料所實(shí)際供給的空氣質(zhì)量/完全燃燒1kg燃料所需的理論空氣質(zhì)量

α=1稱為理論混合氣； α<1的稱為濃混合氣； α>1稱為稀混合氣。

α=1.05~1.15經(jīng)濟(jì)性混合氣

α=0.85~0.95功率混合氣二、可燃混合氣濃度表示方法42、空燃比A/F定義：可燃混合氣中空氣與燃料的質(zhì)量比。

A/F=14.7稱為理論混合氣；A/F<14.7稱為濃混合氣；A/F>14.7稱為稀混合氣。

2、空燃比A/F5混合氣濃度發(fā)動機(jī)性能α=1（理論混合氣）實(shí)際上，汽油不能完全燃燒α＞1汽油完全燃燒α=1.05~1.15油耗最低α＞1.15混合氣可以完全燃燒，但燃燒速度慢，功率下降α＞1.3-1.4（火焰?zhèn)鞑ハ孪蓿┗鹧鏌o法傳播α=0.85-0.95燃燒速度快，熱損失小，功率最大；但不完全燃燒，油耗大；冒黑煙；排氣放炮α=0.43-0.85過濃，功率下降α＜0.4空氣量極少，無法燃燒混合氣濃度發(fā)動機(jī)性能α=1實(shí)際上，汽油不能完全燃燒α＞16三、發(fā)動機(jī)各種工況對混合氣濃度的要求隨著汽車行駛速度和牽引功率的不斷變化，汽車發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷也在很大范圍內(nèi)頻繁變動。為適應(yīng)發(fā)動機(jī)工況的這種變化，可燃混合氣成分應(yīng)該隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷作相應(yīng)的調(diào)整。1.冷起動發(fā)動機(jī)在冷起動時(shí)，因溫度低汽油不容易蒸發(fā)汽化，再加上起動時(shí)轉(zhuǎn)速低(50～100r/min)，汽油霧化不良，致使進(jìn)入氣缸的混合氣中汽油蒸氣太少，混合氣過稀，不能著火燃燒。為使發(fā)動機(jī)能夠順利起動，要求化油器供給α

約為0.2～0.6的濃混合氣，以使進(jìn)入氣缸的混合氣在火焰?zhèn)鞑ソ缦拗畠?nèi)。三、發(fā)動機(jī)各種工況對混合氣濃度的要求隨著汽車行駛72.怠速 怠速是指發(fā)動機(jī)對外無功率輸出的工況。這時(shí)可燃混合氣燃燒后對活塞所作的功全部用來克服發(fā)動機(jī)內(nèi)部的阻力，使發(fā)動機(jī)以低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，汽油機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速為700～900r/min。在怠速工況，節(jié)氣門接近關(guān)閉，吸入氣缸內(nèi)的混合氣數(shù)量很少。在這種情況下氣缸內(nèi)的殘余廢氣量相對增多，混合氣被廢氣嚴(yán)重稀釋，使燃燒速度減慢甚至熄火。為此要求供給α＝0.6～0.8的濃混合氣，以補(bǔ)償廢氣的稀釋作用。2.怠速83.小負(fù)荷 小負(fù)荷工況時(shí)，節(jié)氣門開度在25％以內(nèi)。隨著進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣數(shù)量的增多，汽油霧化和蒸發(fā)的條件有所改善，殘余廢氣對混合氣的稀釋作用相對減弱。因此，應(yīng)該供給

α＝0.7～0.9的混合氣。雖然，比怠速工況供給的混合氣稍稀，但仍為濃混合氣，這是為了保證汽油機(jī)小負(fù)荷工況的穩(wěn)定性。4.中等負(fù)荷 中等負(fù)荷工況節(jié)氣門的開度在25％～85％范圍內(nèi)。汽車發(fā)動機(jī)大部分時(shí)間在中等負(fù)荷下工作，因此應(yīng)該供給α＝1.05～1.15的經(jīng)濟(jì)混合氣，以保證發(fā)動機(jī)有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。從小負(fù)荷到中等負(fù)荷，隨著負(fù)荷的增加，節(jié)氣門逐漸開大，混合氣逐漸變稀。3.小負(fù)荷95.大負(fù)荷和全負(fù)荷發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷或全負(fù)荷工作時(shí)，節(jié)氣門接近或達(dá)到全開位置。這時(shí)需要發(fā)動機(jī)發(fā)出最大功率以克服較大的外界阻力或加速行駛。為此應(yīng)該供給α＝0.85～0.95的功率混合氣。從中等負(fù)荷轉(zhuǎn)入大負(fù)荷時(shí)，混合氣由經(jīng)濟(jì)混合比加濃到功率混合比。6.加速 汽車在行駛過程中，有時(shí)需要在短時(shí)間內(nèi)迅速提高車速。為此，駕駛員要猛踩加速踏板，使節(jié)氣門突然開大，以期迅速增加發(fā)動機(jī)功率。這時(shí)雖然空氣流量迅速增加，但是由于汽油的密度比空氣密度大得多，即汽油的流動慣性遠(yuǎn)大于空氣的流動慣性，致使汽油流量的增加比空氣流量的增加滯后一段時(shí)間。另外，節(jié)氣門開大，進(jìn)氣歧管的壓力增加，不利于汽油的蒸發(fā)汽化。因此，在節(jié)氣門突然開大時(shí)，將會出現(xiàn)混合氣瞬時(shí)變稀的現(xiàn)象。這不僅不能使發(fā)動機(jī)功率增加、汽車加速，反而有可能造成發(fā)動機(jī)熄火。5.大負(fù)荷和全負(fù)荷107.暖機(jī) 起動后，發(fā)動機(jī)溫度逐漸上升，直至發(fā)動機(jī)能進(jìn)行穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)為止。α應(yīng)隨溫度上升而逐漸增大。7.暖機(jī)11四、汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的類型1、按噴射方式不同分類

按噴射方式不同可分為連續(xù)噴射式和間歇噴射式

連續(xù)噴射是指在發(fā)動機(jī)工作期間，噴油器連續(xù)不斷地向進(jìn)氣道內(nèi)噴油，且大部分汽油是在進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)噴射的。這種噴射方式大多用于機(jī)械控制式或機(jī)電混合控制式汽油噴射系統(tǒng)。

間歇式噴射是指在發(fā)動機(jī)工作期間，汽油被間歇地噴入進(jìn)氣道內(nèi)。電控汽油噴射系統(tǒng)都采用間歇噴射方式。間歇噴射還可按各缸噴射時(shí)間分為同時(shí)噴射、分組噴射和按序噴射等三種形式。四、汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的類型122.按對進(jìn)氣量的計(jì)量方式不同分類

電控燃油噴射必須對進(jìn)入汽缸的空氣量進(jìn)行精確的計(jì)量，才能通過對噴油量的控制，實(shí)現(xiàn)混合氣濃度的高精度控制。按對進(jìn)氣量的計(jì)量方式不同可分為D型噴射系統(tǒng)和L型噴射系統(tǒng)。3.按噴射位置分類缸內(nèi)直接噴射進(jìn)氣管噴射多點(diǎn)噴射（MPI）單點(diǎn)噴射（SPI）2.按對進(jìn)氣量的計(jì)量方式不同分類134.按有無反饋信號分類（1）開環(huán)控制（2）閉環(huán)控制兩者的差別是閉環(huán)控制系統(tǒng)需根據(jù)輸出結(jié)果對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。開環(huán)控制閉環(huán)控制4.按有無反饋信號分類開環(huán)控制閉環(huán)控制14單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件15第二節(jié)空氣供給系統(tǒng)第二節(jié)空氣供給系統(tǒng)16單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件17單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件18單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件19第三節(jié)燃油供給系統(tǒng)一.燃油供給系統(tǒng)功用： 是儲存并濾清汽油，并根據(jù)發(fā)動機(jī)各工況的要求，向發(fā)動機(jī)供給清潔的、壓力與進(jìn)氣歧管氣壓相匹配的、數(shù)量經(jīng)精確計(jì)量的汽油。二.燃油供給系統(tǒng)的組成： 主要由油箱、燃油濾清器、電動燃油泵、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、燃油脈動阻尼器、連接油管等組成。第三節(jié)燃油供給系統(tǒng)201－燃油壓力調(diào)節(jié)器2－燃油分配管3－電動燃油泵

4－燃油濾清器

5－脈動阻尼器

6－噴油器第三節(jié)燃油供給系統(tǒng)1－燃油壓力調(diào)節(jié)器第三節(jié)燃油供給系統(tǒng)21燃油系統(tǒng)組成框圖燃油系統(tǒng)組成框圖22單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件231.汽油箱

汽油箱的功用是儲存汽油。其數(shù)目、容量、形狀及安裝位置均隨車型而異。汽油箱的容量應(yīng)使汽車的續(xù)駛里程達(dá)300～600km。汽油箱由鋼板或塑料制造。在汽油箱上還裝有油面指示表傳感器、出油開關(guān)和放油螺塞等。汽油箱內(nèi)通常有擋油板，為的是減輕汽車行駛時(shí)汽油的振蕩。油箱蓋上有兩個(gè)重要的閥門空氣閥和蒸汽閥1.汽油箱油箱蓋上有兩個(gè)重要的閥門空氣閥和蒸汽閥24單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件252.燃油系統(tǒng)主要元件—燃油濾清器 汽油從汽油箱進(jìn)入汽油泵之前，先經(jīng)過汽油濾清器除去其中的雜質(zhì)和水分，以減少汽油泵等部件的故障。濾芯多用多孔陶瓷或微孔濾紙制造。陶瓷濾芯結(jié)構(gòu)簡單，不消耗金屬，濾清效果較好，但濾芯不易清洗干凈，使用壽命短。紙質(zhì)濾芯濾清效果好，結(jié)果簡單，使用方便?，F(xiàn)代轎車發(fā)動機(jī)多采用一次性使用、不可拆式紙質(zhì)濾芯汽油濾清器，一般每行駛20000~40000km或1~2年更換燃油濾清器。2.燃油系統(tǒng)主要元件—燃油濾清器26單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件27單元四汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件283.燃油系統(tǒng)主要元件—電動燃油泵

安裝位置： 外置和內(nèi)置兩種，內(nèi)置式電動燃油泵噪聲小、不易產(chǎn)生氣阻、不易泄漏，應(yīng)用廣泛。 組成： 主要由油泵電機(jī)、燃油泵、出油閥、卸壓閥等組成。 類型： 按燃油泵結(jié)構(gòu)分為渦輪式、滾柱式、齒輪式和側(cè)槽式等。3.燃油系統(tǒng)主要元件—電動燃油泵29燃油系統(tǒng)主要元件—電動燃油泵—滾柱式1-卸壓閥2-滾柱泵3-油泵電機(jī)4-出油閥5-進(jìn)油口6-出油口1-泵殼體2-滾柱3-轉(zhuǎn)子軸4-轉(zhuǎn)子燃油系統(tǒng)主要元件—電動燃油泵—滾柱式1-卸壓閥2-滾柱304.燃油分配管

燃油分配管，也被稱作"共軌"，其功用是將汽油均勻、等壓地輸送給各缸噴油器。由于它的容積較大，故有儲油蓄壓、減緩油壓脈動的作用。

4.燃油分配管315.燃油壓力調(diào)節(jié)器油壓調(diào)節(jié)器的功用是使燃油供給系統(tǒng)的壓力與進(jìn)氣管壓力之差即噴油壓力保持恒定。因?yàn)閲娪推鞯膰娪土砍Q于噴油持續(xù)時(shí)間外，還與噴油壓力有關(guān)。在相同的噴油持續(xù)時(shí)間內(nèi)，噴油壓力越大，噴油量越多，反之亦然。所以只有保持噴油壓力恒定不變，才能使噴油量在各種負(fù)荷下都只惟一地取決于噴油持續(xù)時(shí)間或電脈沖寬度，以實(shí)現(xiàn)電控單元對噴油量的精確控制。1－彈簧室2－彈簧3－膜片4－燃油室5－回油閥6－殼體7－真空管接頭5.燃油壓力調(diào)節(jié)器1－彈簧室326.噴油器

噴油器的功用是按照電控單元的指令將一定數(shù)量的汽油適時(shí)地噴入進(jìn)氣道或進(jìn)氣管內(nèi)，并與其中的空氣混合形成可燃混合氣。噴油器的通電、斷電由電控單元控制。電控單元以電脈沖的形式向噴油器輸出控制電流。當(dāng)電脈沖從零升起時(shí)，噴油器因通電而開啟；電脈沖回落到零時(shí)，噴油器又因斷電而關(guān)閉。電脈沖從升起到回落所持續(xù)的時(shí)間稱為脈沖寬度。若電控單元輸出的脈沖寬度短，則噴油持續(xù)時(shí)間短，噴油量少；若電控單元輸出的脈沖寬度長，則噴油持續(xù)時(shí)間長，噴油量多。一般噴油器針閥升程約為0.1mm，而噴油持續(xù)時(shí)間在2～10ms范圍內(nèi)。噴油器的檢測6.噴油器

噴油器的功用是按照電控單元的指令將一定數(shù)量331－進(jìn)油濾網(wǎng)2