第六章汽油機(jī)燃料供給系1-2003

1、汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造青青 島島 黃黃 海海 學(xué)學(xué) 院院第六章第六章 汽油機(jī)燃料供給系汽油機(jī)燃料供給系第一節(jié)第一節(jié) 汽油機(jī)燃料供給系的組成與分類汽油機(jī)燃料供給系的組成與分類第二節(jié)第二節(jié) 汽油及其使用性能汽油及其使用性能第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)可燃混合氣汽油機(jī)可燃混合氣第四節(jié)第四節(jié) 電控汽油噴射的空氣供給系統(tǒng)電控汽油噴射的空氣供給系統(tǒng) 第五節(jié)第五節(jié) 電控汽油噴射的燃油供給系統(tǒng)電控汽油噴射的燃油供給系統(tǒng)第六節(jié)第六節(jié) 電控汽油噴射的控制系統(tǒng)電控汽油噴射的控制系統(tǒng)第七節(jié)第七節(jié) 智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)第八節(jié)第八節(jié) 汽油機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)汽油機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)一、汽油機(jī)燃料供給系的任務(wù)：一、汽油機(jī)燃料

2、供給系的任務(wù)： 將空氣與霧化后的汽油充分混合后，形成可燃混合氣，將空氣與霧化后的汽油充分混合后，形成可燃混合氣，提供給發(fā)動(dòng)機(jī)并對可燃混合氣的供給量及其濃度進(jìn)行有效的提供給發(fā)動(dòng)機(jī)并對可燃混合氣的供給量及其濃度進(jìn)行有效的控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 4.1 4.1 概概 述述燃料供給方式燃料供給方式化油器方式化油器方式汽油噴射方式汽油噴射方式二、化油器式汽油機(jī)燃料供給系的組成二、化油器式汽油機(jī)燃料供給系的組成 燃油供給裝置：汽油油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管燃油供給裝置：汽油油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管 空氣供給裝置：空氣濾清器空氣

3、供給裝置：空氣濾清器 可燃混合氣形成裝置：化油器可燃混合氣形成裝置：化油器 廢氣排出裝置：排氣管道、排氣消音器，三元催化轉(zhuǎn)換器廢氣排出裝置：排氣管道、排氣消音器，三元催化轉(zhuǎn)換器 油箱油箱汽油濾清器汽油濾清器汽油泵汽油泵化油器化油器( (混合混合) )空氣濾清器空氣濾清器排氣管排氣管排氣消聲器排氣消聲器在氣缸內(nèi)燃繞在氣缸內(nèi)燃繞供給路線圖供給路線圖油箱油箱油管油管汽油泵汽油泵汽油濾清器汽油濾清器化油器化油器空氣濾清器空氣濾清器桑塔納轎車汽油供給系示意圖桑塔納轎車汽油供給系示意圖化油器式燃料供給系化油器式燃料供給系是依靠壓力差的方式是依靠壓力差的方式將汽油吸出，經(jīng)過霧將汽油吸出，經(jīng)過霧化、蒸發(fā)并與空

4、氣混化、蒸發(fā)并與空氣混合形成合混合氣，汽合形成合混合氣，汽油油分配不均勻，分配不均勻，難以難以滿足排放法規(guī)和對動(dòng)滿足排放法規(guī)和對動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的要求，力性、經(jīng)濟(jì)性的要求，逐漸被淘汰逐漸被淘汰 。電控汽油噴射電控汽油噴射式燃料供給系式燃料供給系使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得與所處工況相都能獲得與所處工況相匹配的最佳混合氣匹配的最佳混合氣，發(fā)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率得到提高，燃動(dòng)機(jī)功率得到提高，燃油消耗降低，廢氣排放油消耗降低，廢氣排放量減少，使汽車?yán)滠嚻鹆繙p少，使汽車?yán)滠嚻饎?dòng)更容易，暖機(jī)更迅速，動(dòng)更容易，暖機(jī)更迅速，應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。比較比較對對 比比2、電控汽油噴射式燃料供給系統(tǒng)的分類

5、、電控汽油噴射式燃料供給系統(tǒng)的分類（1）按控制方式不同可分為）按控制方式不同可分為流量型噴射系統(tǒng)（流量型噴射系統(tǒng)（L型）型）壓力型噴射系統(tǒng)（壓力型噴射系統(tǒng)（D型）型）流量型噴射系統(tǒng)：流量型噴射系統(tǒng)：是指在空氣濾清器和節(jié)氣門之間是指在空氣濾清器和節(jié)氣門之間 裝有裝有空氣流量計(jì)空氣流量計(jì);壓力型噴射系統(tǒng)：壓力型噴射系統(tǒng)：是根據(jù)電控單元根據(jù)是根據(jù)電控單元根據(jù)進(jìn)氣管壓力進(jìn)氣管壓力和和 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速計(jì)算每一循環(huán)的計(jì)算每一循環(huán)的空氣進(jìn)空氣進(jìn) 氣量氣量，可以進(jìn)一步計(jì)算出循環(huán)過程，可以進(jìn)一步計(jì)算出循環(huán)過程 中的基本中的基本噴油量噴油量。（2）按噴射位置不同分）按噴射位置不同分節(jié)氣門體噴射系統(tǒng)節(jié)氣門體噴

6、射系統(tǒng) （單點(diǎn)噴射、集中噴射）單點(diǎn)噴射、集中噴射）進(jìn)氣管噴射系統(tǒng)進(jìn)氣管噴射系統(tǒng)（多點(diǎn)噴射）（多點(diǎn)噴射）缸內(nèi)直噴射系統(tǒng)缸內(nèi)直噴射系統(tǒng)（稀薄燃燒）（稀薄燃燒）節(jié)氣門體噴射系統(tǒng)：節(jié)氣門體噴射系統(tǒng)：在節(jié)氣門上安裝一個(gè)或者在節(jié)氣門上安裝一個(gè)或者2個(gè)噴油器個(gè)噴油器;進(jìn)氣管噴射系統(tǒng)：進(jìn)氣管噴射系統(tǒng)：在每個(gè)汽缸的進(jìn)氣門前都安裝有一個(gè)噴在每個(gè)汽缸的進(jìn)氣門前都安裝有一個(gè)噴 油器，按照點(diǎn)火順序進(jìn)行噴油油器，按照點(diǎn)火順序進(jìn)行噴油;缸內(nèi)直噴射系統(tǒng)：缸內(nèi)直噴射系統(tǒng)：在壓縮開始前或剛開始時(shí)將汽油直接噴在壓縮開始前或剛開始時(shí)將汽油直接噴 入氣缸內(nèi)，噴射壓力高，供油裝置要求入氣缸內(nèi)，噴射壓力高，供油裝置要求 高。高。調(diào)壓器調(diào)壓

7、器噴油器噴油器節(jié)氣門體節(jié)氣門體位置傳感器位置傳感器節(jié)氣門節(jié)氣門氣門氣門噴油器噴油器輸油管輸油管進(jìn)氣支管進(jìn)氣支管多點(diǎn)噴射多點(diǎn)噴射同時(shí)噴射同時(shí)噴射分組噴射分組噴射順序噴射順序噴射3、電控汽油噴射式系統(tǒng)的組成、電控汽油噴射式系統(tǒng)的組成空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)作用：作用：向發(fā)動(dòng)機(jī)提供和負(fù)荷相適應(yīng)的清潔空氣。向發(fā)動(dòng)機(jī)提供和負(fù)荷相適應(yīng)的清潔空氣。組成：組成：空氣濾清器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門體、怠速控制閥、進(jìn)氣支管等?？諝鉃V清器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門體、怠速控制閥、進(jìn)氣支管等。電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)作用：作用：對噴油時(shí)刻、噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行確定和修正，檢測傳感器，將對噴油時(shí)刻、噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行確定和修正

8、，檢測傳感器，將工作參數(shù)儲存和輸出；工作參數(shù)儲存和輸出；組成：組成：傳感器、開關(guān)信號、電控單元和執(zhí)行器等傳感器、開關(guān)信號、電控單元和執(zhí)行器等燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)作用：作用：用電動(dòng)汽油泵向噴油器提供足夠壓力的汽油，噴油器向進(jìn)氣支管內(nèi)用電動(dòng)汽油泵向噴油器提供足夠壓力的汽油，噴油器向進(jìn)氣支管內(nèi)進(jìn)氣門上方噴射汽油；進(jìn)氣門上方噴射汽油；組成：組成：汽油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、分配管、噴油管汽油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、分配管、噴油管、回油管等、回油管等第二節(jié)第二節(jié) 汽油及其使用性能汽油及其使用性能1 1、汽油一般為、汽油一般為黃色黃色或或橙色橙色( (國外的汽油有些為藍(lán)

9、色、天藍(lán)、國外的汽油有些為藍(lán)色、天藍(lán)、 紅或綠色紅或綠色) ) 物理性能：物理性能：粘度小、流動(dòng)性好、自潤性差粘度小、流動(dòng)性好、自潤性差2 2、汽油的使用性能指標(biāo)、汽油的使用性能指標(biāo)蒸發(fā)性：蒸發(fā)性：能被蒸發(fā)的性能能被蒸發(fā)的性能抗爆性：抗爆性：在燃燒中在燃燒中, ,避免產(chǎn)生爆燃的能力避免產(chǎn)生爆燃的能力, ,用辛烷值評價(jià)用辛烷值評價(jià)熱值：熱值：1kg1kg燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量，燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量，44000KJ/kg44000KJ/kg安定性：安定性：實(shí)際角質(zhì)與誘導(dǎo)期實(shí)際角質(zhì)與誘導(dǎo)期防腐性：防腐性：硫含量、水溶性酸或酸堿度硫含量、水溶性酸或酸堿度 清潔性：清潔性：汽油中是否含有機(jī)械雜

10、質(zhì)或者水分汽油中是否含有機(jī)械雜質(zhì)或者水分3 3、牌號：、牌號：牌號越高，抗爆性越強(qiáng)牌號越高，抗爆性越強(qiáng)第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)可燃混合氣汽油機(jī)可燃混合氣一、可燃混合氣濃度表示方法一、可燃混合氣濃度表示方法可燃混合氣中空氣的質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為空燃比，記為可燃混合氣中空氣的質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為空燃比，記為。 =14.7的可燃混合氣為理論混合氣；的可燃混合氣為理論混合氣；14.7的為稀混合氣的為稀混合氣 1 1、過量空氣系數(shù)、過量空氣系數(shù) =理論上完全燃燒理論上完全燃燒1kg1kg燃料時(shí)所需要的空氣質(zhì)量燃料時(shí)所需要的空氣質(zhì)量燃燒燃燒1kg1kg燃料實(shí)際供給的空氣量燃料實(shí)際供給的空氣量 = 1 為標(biāo)準(zhǔn)混

11、合氣為標(biāo)準(zhǔn)混合氣 1 為濃混合氣為濃混合氣 1 為稀混合氣為稀混合氣2 2、空燃比、空燃比二、不同成分的混合氣對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響二、不同成分的混合氣對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 1 1標(biāo)準(zhǔn)混合氣標(biāo)準(zhǔn)混合氣(1)1) 理論上完全燃燒的混合比，理論上完全燃燒的混合比，實(shí)際上不能完全的燃燒實(shí)際上不能完全的燃燒原因：原因： 由于混合時(shí)間和空間的限制，油和氣不可能是均勻的分布由于混合時(shí)間和空間的限制，油和氣不可能是均勻的分布 氣缸中總有一小部分廢氣排不出去，它阻礙了油與氣的結(jié)合氣缸中總有一小部分廢氣排不出去，它阻礙了油與氣的結(jié)合 2 2稀混合氣稀混合氣(1)(1) 為實(shí)際上可能完全燃燒的混合氣，它可保證所有汽油為

12、實(shí)際上可能完全燃燒的混合氣，它可保證所有汽油分子獲得足夠的空氣而完全燃燒。因而經(jīng)濟(jì)性最好，故稱分子獲得足夠的空氣而完全燃燒。因而經(jīng)濟(jì)性最好，故稱經(jīng)濟(jì)成分混合氣經(jīng)濟(jì)成分混合氣，值多在值多在1.051.051.151.15范圍內(nèi)范圍內(nèi)。 3 3濃混合氣濃混合氣(1)(1) 值在值在0.850.850.950.95范圍內(nèi)范圍內(nèi)時(shí)，燃燒速度最快，熱量損時(shí)，燃燒速度最快，熱量損失小，平均有效壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)功率大。因此，又稱失小，平均有效壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)功率大。因此，又稱功率成分混合氣功率成分混合氣。但是，。但是，濃混合氣燃燒不完全，經(jīng)濟(jì)性降低。濃混合氣燃燒不完全，經(jīng)濟(jì)性降低。4 4燃燒極限燃燒極限 可燃混合氣

13、可燃混合氣太濃太濃(0.4)(1.4)(1.4)時(shí)，時(shí)，雖能著火，但雖能著火，但火焰無法傳播，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，此火焰無法傳播，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，此值為燃燒值為燃燒上極限和下極限。上極限和下極限。 1-1-發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率(ge)(ge)；2-2-發(fā)動(dòng)機(jī)功率發(fā)動(dòng)機(jī)功率(Pe)(Pe)1)1)功率點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)點(diǎn)是不對功率點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)點(diǎn)是不對應(yīng)的，動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性存應(yīng)的，動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性存在著矛盾，不能同時(shí)得到在著矛盾，不能同時(shí)得到2)2)混合氣過濃或過稀動(dòng)力混合氣過濃或過稀動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都不理想；性和經(jīng)濟(jì)性都不理想；3)3)混合氣成分在混合氣成分在0.880.881.111.11范圍內(nèi)最有利，不獲范

14、圍內(nèi)最有利，不獲得動(dòng)力性就獲得經(jīng)濟(jì)性，得動(dòng)力性就獲得經(jīng)濟(jì)性，或兩者都較好?；騼烧叨驾^好。( (發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，節(jié)氣門全開發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，節(jié)氣門全開) )三、發(fā)動(dòng)機(jī)工況和負(fù)荷的概念三、發(fā)動(dòng)機(jī)工況和負(fù)荷的概念 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)“工況工況”: 工作情況的簡稱工作情況的簡稱,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)荷發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷就是汽車所施加給發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩就是汽車所施加給發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩MQ。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩隨節(jié)氣門的開度的變化而變化發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩隨節(jié)氣門的開度的變化而變化 節(jié)氣門開度的大小代表負(fù)荷的大小用節(jié)氣門開度的大小代表負(fù)荷的大小用%表示表示 汽車用的發(fā)動(dòng)機(jī)工作特點(diǎn)是：汽車用的發(fā)動(dòng)

15、機(jī)工作特點(diǎn)是： 1)工況變化范圍很大工況變化范圍很大，負(fù)荷可以從，負(fù)荷可以從0變化到變化到100，轉(zhuǎn)速可以，轉(zhuǎn)速可以最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速變到最高轉(zhuǎn)速，有時(shí)工況變化非常迅速。最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速變到最高轉(zhuǎn)速，有時(shí)工況變化非常迅速。 2)工況間的變化是連續(xù)的工況間的變化是連續(xù)的，中間并沒有一個(gè)實(shí)際界限，工況，中間并沒有一個(gè)實(shí)際界限，工況的變換過程只是表現(xiàn)在節(jié)氣門的開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高低的過的變換過程只是表現(xiàn)在節(jié)氣門的開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高低的過程中。程中。 3)在汽車行駛的大部分時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)是在在汽車行駛的大部分時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)是在中等負(fù)荷下工作中等負(fù)荷下工作的。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷經(jīng)常是的。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷經(jīng)常是4060，而

16、貨車則為，而貨車則為7080。1 1正常工況正常工況 1 1）?。┑?速：速：發(fā)動(dòng)機(jī)對外無功率輸出的工況，發(fā)動(dòng)機(jī)對外無功率輸出的工況， =0.6-0.8=0.6-0.8的濃混合氣的濃混合氣 2 2）小負(fù)荷：）小負(fù)荷：節(jié)氣門開度在節(jié)氣門開度在2525以內(nèi)，以內(nèi)， =0.7-0.9=0.7-0.9的混合氣的混合氣3 3）中負(fù)荷：）中負(fù)荷：節(jié)氣門開度在節(jié)氣門開度在2525-85-85范圍內(nèi)，范圍內(nèi)， =1.05-1.15 =1.05-1.15的經(jīng)濟(jì)混合氣的經(jīng)濟(jì)混合氣4 4）大負(fù)荷和全負(fù)荷：）大負(fù)荷和全負(fù)荷：節(jié)氣門接近或達(dá)到全開，節(jié)氣門接近或達(dá)到全開， =0.85-0.95 =0.85-0.95的功率

17、混合氣的功率混合氣 四、不同工況對可燃混合氣成分的要求四、不同工況對可燃混合氣成分的要求 2 2過渡工況過渡工況 冷起動(dòng)工況：冷起動(dòng)工況：0.2a 0.6暖機(jī)工況：（暖機(jī)工況：（0.20.6） （0.60.8）加速工況：異步噴射加速工況：異步噴射急減速工況：減少噴油甚至停噴。急減速工況：減少噴油甚至停噴。a020406080Pe%1231.21.00.80.60.4怠速小負(fù)荷中負(fù)荷大負(fù)荷全負(fù)荷（節(jié)氣門開度最小）（節(jié)氣門開度最大）1-相應(yīng)于最大功率時(shí)的相應(yīng)于最大功率時(shí)的值；值；2-相應(yīng)于最相應(yīng)于最低燃油消耗率時(shí)的低燃油消耗率時(shí)的值；值；3-理想理想值曲線值曲線 在一定轉(zhuǎn)速下，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的混合氣成分隨負(fù)荷在一定轉(zhuǎn)速下，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的混合氣成分隨負(fù)荷變化的規(guī)律。變化的規(guī)律。 節(jié)氣門：是用來控制空氣進(jìn)入引擎的一道可控閥門，進(jìn)入進(jìn)氣管后和汽油混合（不同款式的車，設(shè)計(jì)混合部位不同），成為可燃混合氣體，參與燃燒做功。四行程汽油機(jī)大致都這樣子。 節(jié)氣門是當(dāng)今電噴車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)最重要的部件，他的上部是空氣濾清器，下部是發(fā)動(dòng) 機(jī)缸體，是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的咽喉。車子加速是否靈活，與節(jié)氣門的清潔是很有關(guān)系的。而節(jié)氣門該不該拆下來清洗，也是車主們討論比較多的焦點(diǎn)。下節(jié)講下節(jié)講