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1、第四章 汽油机燃料供给系,第一节 概述 第二节 电控汽油喷射系统的基本类型 第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及原理 第四节 汽油机涡轮增压,返回,第一节 概 述,一、燃油系统的作用 根据发动机运转工况的需要，燃油系统向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有较远的续驶里程。 二、可燃混合气的形成过程 汽车发动机的可燃混合气的形成时间很短，从进气过程开始到压缩过程结束为止，总共只有.的时间。要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。所谓雾化，就是将汽油分散成细小的油滴或
2、油雾。良好的雾化可以大大增加汽油的蒸发表面积，从而提高汽油的蒸发速度。另外，混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。因此，混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。,上一页,返回,第一节 概 述,三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 .可燃混合气成分的表示法 可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。 （）过量空气系数。燃烧燃油实际供给的空气质量与完全燃烧燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作，即：,下一页,返回,第一节 概 述,（）空燃比。可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作，即： .
3、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 （）冷起动。发动机在冷起动时，因温度低汽油不容易蒸发汽化，为使发动机能够顺利起动，要求供给为.的浓混合气，以使进入气缸的混合气容易点火成功。 （）怠速。怠速是指发动机对外无功率输出的工况。这时可燃混合气燃烧后对活塞所作的功全部用来克服发动机内部的阻力，使发动机以低转速稳定运转。目前，汽油机的怠速转速为。在怠速工况，节气门接近关闭，吸入气缸内的混合气数量很少。在这种情况下，气缸内的残余废气量相对增多，混合气被废气严重稀释，使燃烧速度减慢甚至熄火。,上一页,下一页,返回,第一节 概 述,（）小负荷。小负荷工况时，节气门开度在以内。随着进入气缸内的混合气数量的增
4、多，汽油雾化和蒸发的条件有所改善，残余废气对混合气的稀释作用相对减弱。因此，应该供给.的混合气。虽然，比怠速工况供给的混合气稍稀，但仍为浓混合气，这是为了保证汽油机小负荷工况的稳定性。 （）中等负荷。中等负荷工况节气门的开度为 。汽车发动机大部分时间在中等负荷下工作，因此应该供给.的经济混合气，以保证发动机有较好的燃油经济性。从小负荷到中等负荷，随着负荷的增加，节气门逐渐开大，混合气逐渐变稀。,上一页,下一页,返回,第一节 概 述,（）大负荷和全负荷。发动机在大负荷或全负荷工作时，节气门接近或达到全开位置。这时需要发动机发出最大功率以克服较大的外界阻力或加速行驶，为此应该供给.的功率混合气。从
5、中等负荷转入大负荷时，混合气由经济混合比加浓到功率混合比。 （）加速。汽车在行驶过程中，有时需要在短时间内迅速提高车速。为此，驾驶员要猛踩加速踏板，使节气门突然开大，以迅速增加发动机功率。这时应有一个瞬间加浓的过程，以避免在节气门突然开大时，出现混合气瞬间变稀的现象。,上一页,返回,第二节 电控汽油喷射系统的基本类型,一、汽油喷射系统的分类 汽油喷射式发动机的燃油系统简称汽油喷射系统。它是在恒定的压力下，利用喷油器将一定数量的汽油直接喷入气缸或进气管道内的汽油机燃油供给装置。汽油喷射系统具有下列优点： （）能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气； （）供入各气缸内的混合气，其空燃比相同，
6、数量相等。车用汽油喷射系统有多种类型，可按不同方法进行分类。 （）按汽油喷射系统的控制方法不同，可分为机械控制式、电子控制式及机电混合控制式种。近年来电子控制汽油喷射系统（以下简称电控汽油喷射系统） 得到了迅速而又充分的发展，成本大幅度下降，使用可靠性和可维修性都达到了相当高的水平。目前，市面上的车辆几乎全部采用此方式。,下一页,返回,第二节 电控汽油喷射系统的基本类型,（）按喷射部位的不同可将汽油喷射系统分为缸外喷射（进气道喷射） 和缸内喷射两种。 缸外喷射（）。在每一个气缸的进气门前都安装有一个喷油器。喷油器喷射出燃油后，在进气门附近与空气混合形成可燃混合气，这种喷射系统能较好地保证各缸混
7、合气总量和浓度的均匀性，如图所示。目前大多数车型如奥迪、本田雅阁、捷达、桑塔纳以及公司的系统，日产公司的系统、系统，丰田公司的系统等都采用这种多点燃油喷射系统。缸外喷射系统又分为单点喷射（）和多点喷射（）。单点喷射是用一个喷油器喷射，结构简单，但不精确，排放量达不到标准，该方式已经淘汰；多点喷射是在每个进气歧管内安装一个喷油器，喷油量控制精确，目前市面上汽车全部采用多点喷射，如图所示。,上一页,下一页,返回,第二节 电控汽油喷射系统的基本类型, 缸内喷射（）。如图所示，将高压燃油直接喷到气缸内。这种喷射技术使用的是特殊的喷油器，燃油喷雾效果较好，并可在缸内产生浓度渐变的分层混合气（从火花塞往外
8、逐渐变稀）。因此可以用超稀的混合气工作，油耗和排放量也远远低于普通汽油发动机。 （）按喷射的连续性可将汽油喷射系统分为连续喷射式和间歇喷射式。 连续喷射是指在发动机工作期间，喷油器连续不断地向进气道内喷油，且大部分汽油是在进气门关闭时喷射的。这种喷射方式大多用于机械控制式或机电混合控制式汽油喷射系统。,上一页,下一页,返回,第二节 电控汽油喷射系统的基本类型,间歇式喷射是指在发动机工作期间，汽油被间歇地喷入进气道内。电控汽油喷射系统都采用间歇喷射方式。间歇喷射还可按各缸喷射时间分为同时喷射、分组喷射和按序喷射三种方式。按序喷射方式现在是主流，其他方式由于汽车排污较大均已被淘汰。如图所示为各种喷
9、射方式的示意图。,上一页,下一页,返回,第二节 电控汽油喷射系统的基本类型,二、电控汽油喷射系统的基本类型 .波许型汽油喷射系统 型汽油喷射系统是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，其基本特点是以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数，用来控制喷油器的基本喷油量。如图所示，汽油箱内的汽油被电动汽油泵吸出并加压至.左右，经汽油滤清器滤除杂质后被送至燃油分配管。燃油分配管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。在燃油分配管的末端装有油压调节器，用来调节油压使其保持稳定，多余的汽油则经回油管返回汽油箱。,上一页,下一页,返回,第二节 电控汽油喷射系统的基本类型,.波许型汽油喷射系统 型汽
10、油喷射系统是在型汽油喷射系统的基础上，在世纪年代发展起来的多点间歇式汽油喷射系统。其构造和工作原理与型汽油喷射系统基本相同，只是型汽油喷射系统采用翼片式空气流量计直接测量发动机的进气量，并以发动机的进气量和发动机转速作为基本控制参数，从而提高了喷油量的控制精度，如图所示。,上一页,下一页,返回,第二节 电控汽油喷射系统的基本类型,.波许型（叶特朗尼克）汽油喷射系统 如图所示，型汽油喷射系统是型汽油喷射系统的变型产品，两者的结构与工作原理基本相同，不同之处在于型采用热线式空气流量计，而型采用翼片式空气流量计。热线式空气流量计无运动部件，进气阻力小，信号反应快，测量精度高。另外，型汽油喷射系统的电
11、控装置采用大规模数字集成电路，运算速度快，控制范围广，功能更加完善。,上一页,返回,第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及原理,一、燃油供给系统 .电动汽油泵 电动汽油泵的功能是从油箱中吸入汽油，将油压提高到规定值，然后通过供给系统送到喷油器。 （）电动燃油泵的结构与原理。电动燃油泵按安装形式可分为油箱外置型和油箱内置型两种。油箱外置型电动燃油泵安装在油箱外，串联在输油管上；油箱内置型电动燃油泵安在油箱内部，浸泡在燃油里，这样可以防止产生气阻和燃油泄漏且噪声小。此外，内置式还在油箱中设置一个小油箱，将燃油泵放在小油箱中，这样可以防止在燃油不足而汽车转弯或倾斜时，燃油泵吸入空气而产生气阻。目前
12、大多数电控燃油喷射系统均采用油箱内置型电动燃油泵。电动燃油泵其结构基本上是相同的，都由泵体、电动机和外壳等部分组成，如图所示。,下一页,返回,第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及原理,电动机通电即带动泵体旋转，将燃油从进油口吸入，流经电动燃油泵内部，再从出油口压出，给燃油系统供油。在泵油过程中，燃油不断穿过油泵和电动机，油泵本身及电动机中的线圈、炭刷、轴承等部位都靠燃油来润滑和冷却。因此，绝对禁止在无油的情况下运转电动汽油泵，以免烧坏电动汽油泵。 电动燃油泵的电动机部分包括固定在外壳上的永久磁铁和产生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷装置。电刷与电枢上的换向器相接触，其引线连接到外壳的接
13、柱上，将控制电动燃油泵的电压引到电枢绕组上。电动燃油泵的外壳两端卷边铆紧，使各部件组装成一个不可拆卸的总成。,上一页,下一页,返回,第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及原理,（）常见的几种电动燃油泵。电动燃油泵根据泵体结构的不同可分为滚柱泵和涡轮泵。 滚柱泵。如图所示，滚柱泵由转子、滚柱和泵套组成。转子偏心地置于泵套内，燃油泵的电动机带动转子运转时，由于离心力的作用使滚柱向外侧移动而与泵套内壁接触，这样，由转子、滚柱和泵套围成的腔室将随转子的转动而产生容积大小变化，在容积由小变大一侧燃油被吸入，在容积由大变小的一侧燃油被压出。,上一页,下一页,返回,第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及
14、原理, 涡轮泵。涡轮泵的特点是燃油输出脉动小，其结构非常简单，如图所示。当叶轮与电动机一起转动时，由于转子的外缘有很多齿槽，在其前后利用摩擦而产生压力差，重复运转则泵内产生涡流而使压力上升，由泵室输出。这种泵由于使用薄型叶轮，所需转矩较小，可靠性高。此外由于不需消声器，故可小型化，因此这种燃油泵被广泛应用于多种车型上。,上一页,下一页,返回,第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及原理,.燃油分配管 汽车一般有两条燃油分配管。 （）供油管：也称进油管，其作用是将燃油从燃油箱输送到发动机，其内部燃油为高压油。 （）回油管：其作用是使多余的燃油返回燃油箱，内部流动的是低压油。 燃油分配管有的是钢质
15、的硬管，也有的是尼龙的软管。这两条燃油管通常装在车身地板下或车架下。为防止路面飞起的石子损坏管道，一般安装有防护板。由于发动机的振动，在燃油管与其他部件的连接处要用橡胶软管。其在系统中的位置如图所示。,上一页,下一页,返回,第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及原理,.喷油器 喷油器的作用是按照电控单元的指令，将一定数量的汽油适时地喷入进气道内并与其中的空气混合形成可燃混合气。 喷油器的通电、断电由电控单元控制。电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。一般喷油器针阀升程约为.，而喷油持续时间为。喷油器结构如图所示。,上一页,下一页,返回,第三节 电控汽油喷射系统主要组件的构造及原理,.油压调节器 油压调节器的作用是根据进气歧管压力的变化来调节进入喷油器的汽油压力，使喷油器的前端（进气歧管）和后端（高压燃油供应管）之间保持恒定的压力差。这样，从喷油器喷出的汽油量便唯一地取决于喷油器的持续开启时间，使电控单元能通过控制喷油时间的长短来精确地控制喷油量。 汽油压力调节器一般位于分配油管的一端，它可使汽油压力
