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1、教教 案案课程名称：汽油机燃油供给系统教学目标和基本要求掌握可燃混合气的形成； 了解汽油发动机的燃料； 了解使用化油器的传统汽油机燃油供给系统的组成及原理； 了解使用 EFI（电子控制汽油喷射系统）发展历史、组成和原理； 熟练掌握汽油机供给系的功用及组成，过量空气系数的概念。教学内容和学时分配1.概述 1.5 课时 2.传统燃料供给系统（有化油器）的组成和工作原理 2 课时 3.发动机进、排气装置 1 课时 4.电控汽油喷射系统组成和工作原理 2.5 课时 5.汽油机涡轮增压 1 课时总 8 课时教学重点和教学难点1. 可燃混合气成分对发动机性能的影响 2. 汽车发动机各种工况对可燃混合气成分
2、的要求 3. EFI 的组成和原理 4. 涡轮增压的工作原理教学内容深化和拓宽1. 对 EFI 中所使用的传感器做系统介绍并根据进度和课时情况介绍整车 上的常用传感器 2. 分析涡轮增压优缺点，并对国内市场上增压汽车所用增压装置进行简 单分析 3. 对发动机废气排放标准，控制方式（包括 EGR）讲解教学方式和注意事项主要采用多媒体播放 PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 本章节内容较多、难度较大，安排课时也较多。所以本章节的教学持 续时间较长，学生很容易学后面忘记前面。为了有更好连贯性，每节 课前需要对上节课内容进行复习回顾； 2. 本章节难度较大。传统汽油机燃油供给系统结构复杂，原理复
3、杂；EFI 涉及复杂电路和大量传感器对接触汽车时间不长的学生来说学起来会 很费劲，尤其文科生。需要协同电工基础等课老师调节进度。 本章节内容对后续课程影响较大，放慢进度思考题和课后习题思考题 1.对比传统汽油机燃油供给系统和 EFI，分析它们优缺点 课后习题 1. 汽油机各种工况对可燃混合气各有什么要求？授课教师xx所在单位汽车专业课程类别课堂理论教学授课时间Xx 学年 x 学 x 周 周 x 第 x 大节，x 学时授课内容汽油机燃油供给系统授课对象新生班，选课 xx 人2. 什么叫汽油喷射？其优缺点有哪些？有哪几种分类方法？ 3. 电子控制汽油喷射系统组成如何？ 4. 燃油压力调节器的功用是
4、什么？ 5. 燃油导轨的功用是什么？讲稿内容备注一、概述（一）功用 根据发动机各工况的不同要求，攻击发动机气缸一定浓度和数量的可燃混合气，并把发动机燃烧 做功行程后产生的废气排到大气中。 （二）汽油简介 汽油是由石油提炼得到的，提炼方法为：直馏，裂化，目前使用较多的是催化裂化 汽油的使用性能指标：蒸发性、热值和抗爆性 1、 蒸发性：汽油蒸发性的好坏直接影响对所形成的混和气质量有很大影响 概念：蒸发温度，终馏点，气阻 10%蒸发温度与汽油机冷态起动性能有关； 50%蒸发温度低，汽油机的预热时间短，暖机性能、加速性能和工作稳定性比较好 90%蒸发温度与终馏点温度越低，表明汽油中的重馏成分越少，越有
5、利于可燃混合气均匀分配到 各气缸，同时也使汽油的燃烧更为完全 气阻：汽油机工作时，汽油供给管路受热升温，当温度升高到使汽油蒸汽压力达到管路系统压力 时，汽油泵和管路中将产生大量汽油蒸汽泡，妨碍液态汽油流动，使汽油流量较少到不足以维持发动 机正常运转，导致发动机失速，称为气阻。 2、 热值：1kg 燃料完全燃烧后所产生的热量，汽油热值 44000kj/kg。 3、 汽油的抗爆性：是指汽油在气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，即抗自燃的能力。 抗爆性的好坏程度用辛烷值表示，辛烷值越高，抗爆性越好。 异辛烷抗爆能力极强，规定辛烷值为 100，正庚烷抗爆能力极弱，规定辛烷值 0 汽油的辛烷值就是燃料中异
6、辛烷含量的体积百分数。 （三）可燃混合气成分与汽油机性能的关系 过量空气系数：燃烧 1kg 燃料所实际供给的空气质量 /完全燃烧 1kg 燃料所需的理论空气质 量 可燃混合气是指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性、经济性与排放特性有很大的影响。可燃混合气的成分指标：空燃比或过量空气系数表示1.可燃混合气成分对发动机性能的影响混合气种类过量系数发动机功率耗油率性能火焰传播上限0.4 混合气不燃烧，发动机不工作过浓混合气0.430.87减小激增燃烧室积炭、排气冒黑烟，放 炮常用汽油 牌号 90、93、9 5、97 指的 就是异辛 烷抗爆能 力功率混合气0.88最大增大 10%输出最大功率标
7、准混合气1.0减小 2%增大 4%动力性、经济性较好经济混合气1.11减小 8%最小 油耗最小过稀混合气1.131.33显著减小显著增大回火、发动机过热、加速性变 坏火焰传播下限1.4混合气不燃烧，发动机不工作2.汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求 1） 稳定工况对混合气的要求工况混合气浓度怠速和小负荷=0.60.8中等负荷=0.91.1大负荷和全负荷=0.850.952） 过渡工况对混合气的要求 工况混合气冷起动极浓 =0.20.6暖机 随温度升高加速及时加浓 急减速急减速避免混合气过浓避免混合气过浓理想化油器特性曲线 可以看出理想化油器特性曲线与简单化油器特向曲线差别很大，所以要想得
8、到理想化油器特性曲 线，来符合汽车各种工况的需求，需要对简单化油器添加相应的辅助结构。二、传统燃料供给系统（有化油器）的组成和工作原理（一）简单化油器与可燃混合气的形成 液体燃料要能在极短的时间内形成可燃混合气，必须先将燃料雾化成极小的油滴，使蒸发面积增大，化油器的结构可以用吸入的空气流将汽油雾化。 化油器构造：喉管结构进气：进气过程中缸内压力小于大气压力，所以空气经空气滤清器、化油器空气管、进气aP0P管向气缸流动 喉管结构的是根据流体力学结论得出：流体流动时，若管道各处截面积不同，则流体流经各处的 流动速度和静压力不同。截面积越小，流速越大，静压力越低。喉部压力小于大气压力（浮子室内有孔通
9、大气，所以浮子室内的压力基本上等于大气压） ，hP0P汽油从浮子室经喷管喷入喉管，被高速气流打散。与空气混合形成可燃混合气。 根据汽车工况改变发动机功率，改变发动机功率是根据改变供入的混和气数量来进行的，即踩踏 油门踏板（加速踏板） ，来控制节气门的开度。 对于结构一定的化油器，影响喷油量的主要因素是喉部真空度，影响喉部真空度的因素：节气门 开度，发动机转速。发动机转速不变时，节气门开度越大，则整个进气管中阻力越小，空气管内的流 量和流速越大，从而喉部的空气流量、流速和真空度越大，喷油量增加，发动机功率加大。节气门开 度一定时，发动机转速越高，则气缸内的真空度越大，喉管中的空气流速和真空度越高
10、，喷油量越多。为了保证混和气的浓度符合预定数值，要精确的控制空气流量（喉部的形状和尺寸）和汽油流量 （浮子室底部出油孔即量孔的形状和尺寸） 。量孔尺寸确定后，出油量只取决于量孔两端的压力差 （油压和气压） ，必须保证两空两端的油压基本保持不变，才能使出油量只取决于喉部真空度，要保 持油压基本不变，浮子室中必须有浮子和针阀结构。 简单化油器特性曲线（二）化油器各工作系统 1.主供油系统 2.怠速系统 3.家弄系统（机械加浓系统、真空加浓系统） 4.加速系统 5.启动系统 （三）传统汽油机燃油供给系统组成 包括：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油管三、发动机进、排气装置（一）发动机进气装置 1.空气滤
11、清器结合可变 进气系统 讲解可变 式进气歧 管讲解排气 系统时可（1）干式空气滤清器 （2）油浴式空气滤清器 （3）离心式空气滤清器 （4）聚氨酯式空气滤清器 2.进气歧管 （二）发动机排气装置 1.排气歧管 2.排气消音器四、电控汽油喷射系统组成和工作原理（一）组成 EFI 由三部分组成： 燃油供给系统：电动汽油泵、滤清器、燃油分配管、压力调节器、喷油器 空气供给系统：经过空滤器后，流经空气流量传感器，计量后沿着节气门通道流进进气支管，再分 别供给到各个气缸，空气流量是由驾驶员通过加速踏板操纵节气门控制的 电子控制系统：冷启动、暖机、中小负荷、全负荷、加速、怠速、闭环混合气成分调节系统 （二
12、）发展历史和分类 发展阶段：K 型KE 型EFI 分类：1.按照喷射方式分类：间歇喷射和持续喷射2.按照布置形式分类：多点喷射和单点喷射3.按照控制类型分类：机械控制和电子控制、闭路控制和开路控制4.按照进气量的检测方式分类：流量型和压力型 （三）优缺点 喷射系统优势 1.充气性能好 2.混合气的分配均匀性较好。 3.按工况而配制最佳的混合气成分。 4.具有良好的过渡性能。 5.降低油耗和排放 缺点：系统复杂、价格昂贵、维修较难，对燃油的洁净度要求较高。 采用汽油喷射的发动机与传统的化油器式发动机相比，可使发动机的功率提高 5%10%；油耗 降低 5%10%；有害废气减少 15%20%。 （四
13、）工作原理 电控多点汽油喷射系统，利用各种传感器测量各种信号并送入一个电控单元（ECU）中，电控单 元根据发动机各种工况的实际要求来控制喷油量。 特点： 1、采用空气流量传感器。以空气流量为控制的基础 2、以空气流量与发动机转速作为控制基本喷油量的因素 3、还接受节气门位置、冷却液温度、空气温度等传感器检测到的表征发动机运行工况的信号作为 喷油量的校正，提高发动机的控制性能 微机的主要功能是控制喷油器的喷油量，吸入空气量由节气门的开度决定五、汽油机涡轮增压（一）汽油及涡轮增压特点以对发动 机排放标 准进行说 明空气供给系 统原理也可 能是： 经过空滤器 后沿着节气 门通道流进 进气歧管， 通过进气歧 管压力传感 器计量1.由于汽油机增压后易引发爆燃，故增压程度较柴油机低。 2.汽油机增压后热负荷偏高。 3.汽油机排气温度高，对废气涡轮的耐热强度要求较高。 4.汽油机转速变化度范围大，功率输出数值差别也很大，涡轮增压器与汽油机的匹配困难。 （二）布置方案 1.前置 2.后置 3.混合布置
