《《汽油喷射系统》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《汽油喷射系统》ppt课件（112页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 汽油喷射系统 中国铁道出版社,4.1 汽油喷射系统概述,4.1.1汽油喷射的基本概念,1. 汽油机燃料供给系的功用 汽油机供给系功用是，根据发动机各种不同功况的要求，配制出一定数量和 浓度的可燃混合气，供入气缸，使之燃烧做功。最后，供给系还应将燃烧产物废气排至大气中。,2. 汽油喷射的基本概念,电控燃油喷射系统通过直接或间接测得进入气缸的空气质量，发动机控制器控制喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到进气歧管或气缸中，与进入的空气在进气管或气缸中混合而形成可燃混合气。,（1）进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，充气效率高，增加了发动机的功率和扭矩。 （2）进气温度较低而使爆震燃烧
2、得到有效控制，可以采用较高的压缩比。 （3） 发动机的冷起动性和加速性较好。 （4）可对空气与燃油的混合比与点火提前角进行精确的控制，使发动机在任何工况下都处于最佳的工作状态，对过渡工况的动态控制更是传统化油器式发动机无法实现的。,3. 汽油喷射的优点,（5）多点汽油喷射系统可使发动机各缸混合气的分配更均匀、合理。 （6）可节省燃料并减少废气中的有害成分（具有急减速断油功能）。 采用汽油喷射系统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%，有害排放减少15%20%。,1. 按喷射装置的控制方式分类 按控制方式的不同可分为机械控制式（K型），机电混合控制
3、式（K-E型）和电子控制式（EFI型）三类。,4.1.2 汽油喷射系统的类型,汽油机燃料喷射系统种类较多，归纳起来有下列几种分类。,（1）机械式（K型）,图4-1 K型燃油喷射系统 1-喷油器 2-进气管 3-怠速稳定阀 4-节气门 5-空气流量计 6-燃油量分配器 7-暖车调节器 8-燃油压力调节器 9-汽油箱 10-燃油滤清器 11-蓄压器 12-电动燃油泵 13-蓄电池 14-点火开关 15-热敏时控开关 16-分电器 17-控制继电器 18-冷起动阀 19-怠速调节螺钉,（2）机电式（K-E型）,机电结合式汽油喷射系统如图4-2所示。该系统是在机械式燃油系统的基础上加以改进而成。 机电
4、式燃油喷射系统不仅提高了对混合气浓度的调节，而且也为功能扩展提供了条件；随着电子工业的不断发展已经被电子控制式燃油喷射系统所取代。,图4-2 机电结合式汽油喷射系统 1-喷油器 2-冷启动喷油器 3-燃油分配器 4-电液式压差调节器 5-油压调节器 6-油箱 7-电动燃油泵 8-燃油滤清器 9-蓄压器 10-电子控制器（ECU） 11-怠速空气调节器 12-节气门位置开关 13-温度传感器14-热限时开关,（3）电子式（EFI型）,图4-3 桑塔纳2000GLi型轿车电子控制汽油喷射系统 1-怠速稳定阀 2-进气压力、进气温度传感器 3-空气缓冲平衡箱 4-油压调节器控制管路 5-汽油滤清器
5、6-油压调节器 7-喷油嘴 8-爆震传感器 9-水温传感器 10-氧传感器 11-点火线圈 12-霍尔传感器 13-汽油泵 14-汽油箱 15-燃油回油管 16-发动机控制单元（ECU） 17-节气门开度传感器,2. 按喷油器布置方式分类,按喷油器布置方式的不同，可以将其分为多点喷射和单点喷射两种。多点喷射还有进气道喷射和气缸内喷射之分。,多点喷射的特点是在每个气缸分别安装各自的喷油器，每一气缸所需的喷油量分别由各自的喷油器供给。,（1）多点喷射方式,（2）单点喷射方式,3. 按燃料喷射方式分类,按喷油器喷射燃料方式的不同，可以分为间歇（脉冲）喷射方式和连续（稳定）喷射方式两大类,连续喷射方式
6、大多应用于机械式或机电结合式汽油喷射系统中，在发动机运转期间汽油连续不断的喷射，其喷油量的大小不取决于喷油器，而取决于燃油分配器中燃油计量槽的开度及进出油口间的压差。,（1）连续喷射方式,（2）间歇喷射方式,间歇喷射方式广泛的应用于现代电控汽油喷射系统中，在发动机运转期间汽油间歇喷射，其喷油量大小取决于喷油器喷油阀开启时间，即电脑指令的喷油脉冲宽度。,4. 按空气量的检测方式分类,电控汽油喷射系统按对空气量的检测方式不同可分为歧管压力计量式（D型）和空气流量计量式（L型）。,（1）D型电控汽油喷射系统 该系统通过进气歧管绝对压力传感器检测进气歧管绝对压力来间接测量发动机吸入的空气量。图4-3所
7、示的桑塔纳2000GLi型轿车发动机采用的即为D型系统。由于进气流在进气管内的压力波动，该方法的测量精度较差。,（2）L型电控汽油喷射系统 该系统通过空气流量计检测空气流量来测量发动机吸入的空气量，实行对空燃比的精确控制。空气流量计对空气流量的检测又可分为体积流量型和质量流量型。, 体积流量型采用翼片式（叶片式）空气流量计或卡门旋涡式空气流量计。即通过计量气缸充气的体积量，将该物理量转变成电信号输送至电脑（ECU），电脑（ECU）依据空气流量计出数数据、进气温度传感器、大气压力传感器等相关数据计算出与该体积的空气相适应的燃油质量，以控制混合气空燃比在最佳值。德国Bosch公司将这种类型的电控汽
8、油喷射系统称之为L-Jetronic系统，如图4-5所示。,图4-5 L型电控汽油喷射系统 1-燃油箱 2-汽油泵 3-滤清器4-分油管5-压力调节器6-电控单元 7-喷油器8-冷起动阀 9-怠速调节螺钉 10-节气门位置传感器 11-节气门 12-空气流量计 13-继电器组14-氧传感器 15-发动机温度传感器 16 -温度时间开关 17-分电器18-补充空气阀 19-怠速混合器调节螺钉 20-蓄电池 21-点火开关, 质量流量型采用热线式空气流量计或热膜式空气流量计。采用这种方法计量空气的电控汽油喷射系统，直接测量进入气缸内空气的质量，将该空气的质量转换成电信号，输送给电脑作为控制空燃比的
9、主要数据。Bosch公司的LH-Jetronic系统即为热线式电控汽油喷射系统，如图4-6所示。,图4-6 桑塔纳2000GSi型轿车L型电控汽油喷射系统 1-进气温度传感器 2-油压调节器 3-喷油器 4-点火线圈 5-氧传感器 6-冷却液温度传感器 7-转速传感器8-电动燃油泵 9-爆震传感器 10-汽油滤清器 11-电子控制单元（ECU） 12-节气门控制器13-怠速电机（与节气门控制单元一体） 14-热线式空气流量计,4.2发动机各种工况对可燃混合 气成分的要求 可燃混合气成分对发动机的动力性、经济性具有很大的影响。可燃混合气的成分通常有三种表示方法：,1. 空燃比 实际吸入发动机的气
10、体中，空气质量与燃料质量的比值称为空燃比，用符号R表示（多为欧美国家采用）。空燃比亦即燃烧1kg燃料实际供给的空气量。 理论上，1Kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气。故对汽油机而言，将空燃比为14.7的可燃混合气称为理论混合气；若空燃比小于14.7则说明汽油有余，称为浓混合气；若空燃比大于14.7则说明空气有余，称为稀混合气。,2. 燃空比 空燃比的倒数称为燃空比，用符号表示，即=1/R（为日本工业标准JIS多采用）。 3. 过量空气系数 将燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上1kg 燃料完全燃烧所需的空气质量之比称为过量空气系数，用符号表示。,4.3 电控汽油喷射系统的组成和工作原理,
11、1.电控汽油喷射系统的组成 汽油发动机电子控制系统，尽管类型繁多，但它们都具有相同的控制原则：以电脑（ECU）为控制核心，以空气流量计和发动机转速为控制基础，以喷油器、点火器和怠速空气调整阀等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气和点火时刻。相同的控制原则决定了各类电控系统具有相同的组成和类似的结构。发动机电子控制系统一般由空气供给系统，燃油供给系统和电子控制三大部分组成。,（1）空气供给系统 空气供给系统的功用是控制并测量吸入发动机的空气量，提供可燃混合气形成所需的空气。它主要由空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气歧管和怠速空气阀等组成。 以L型系统为例，发动机在
12、运行时，空气流量由节气门控制。经空气滤清器过滤，由空气流量计计量后，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管内，空气与喷油器喷出的汽油混合后被吸入气缸内燃烧。,如图4-7所示，怠速及快怠速控制阀。在发动机冷却水温度较低时，为加快暖机过程，怠速空气阀加大旁通空气通道的开度，以满足快怠速时所需较多的空气量，空气绕过节气门直接进入进气总管。随着发动机冷却水温度的升高，怠速空气阀调节的旁通空气通道开度逐渐减小，旁通空气量也随之减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。,图4-7怠速及快怠速控制 1-空气滤清器 2-节气门体 3-怠速调整螺钉4-进气总管 5-进气歧管6-怠速空气阀7-空气流量计 8-EC
13、U 9-怠速控制阀,（2） 燃油供给系统 燃油供给系统的功用是供给气缸燃烧所需的汽油。它主要由燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动阻尼器、喷油器、燃油压力调节器和输油管道等组成如图4-8所示。,图4-8 燃油供给系统（MPI） 1-燃油箱 2-油泵 3-回油道 4-压力调节器 5-冷起动喷油器 6-各缸进气歧管 7-喷油器8-输油管 9-脉动阻尼器 10-进油管 11-燃油滤清器,（3）电子控制系统 电子控制系统的功用是根据发动机运转状况和车辆运行状态确定汽油的最佳喷射量和点火时刻等。该系统主要由传感器、电控单元（ECU）和执行元件（执行器）组成。,2. 电控汽油喷射系统的工作原理 电控单元首先读取进
14、气管真空度（进气流量）、发动机转速、冷却水温度、大气压力、氧传感器、爆震、进气温度、节气门位置等传感器输入的信息，然后将这些信息与储存在ROM存储器中的预置信息进行比较，进而确定在这种状态下发动机所需的供油量和点火提前时间。预先存储在存储器内的信息是由发动机优化数据实验获得的。,4.4 燃油供给系统主要装置的结构与工作原理,1.电动燃油泵,电动燃油泵的作用是将油箱内的燃油吸出并通过喷油器供给发动机各气缸以满足发动机正常工作的需要。,图4-9 电动汽油泵的结构 正常的流动路线 -安全阀开启时的流动路线 1-安全阀 2-外壳 3-单向阀 4-出油口 5-永磁电动机 6-电连接器 7-进油口,单向阀
15、的作用主要用于防止燃油倒流，并可保持管路残余压力，使发动机下次起动方便，并防止由于温度较高时，油路产生气阻现象，影响发动热起动性能。若油泵输出压力超过400KPa时，安全阀自动打开，高压燃油可回至油泵的进油室，在油泵和电动机内循环，可避免由于油路堵塞而引起管路油压过高造成管路破裂或燃油泵损坏等现象。 泵体是电动燃油泵的主体，根据结构不同，可分为滚柱泵、转子泵、涡轮泵和侧槽泵等型式。,汽油在高温和低压时，易汽化形成气泡，导致供油量不足，因此在有些汽车的燃油系统中采用双级泵，即一个为低压泵，另一个为主输油泵，二者串联。低压泵用于分离蒸气，而主输油泵用于提高压力，两者合成为一个组件，由一只电动机驱动
16、。如图4-13所示。为桑塔纳2000轿车采用的双级电动汽油泵，工作时，低压涡轮叶片泵从油箱内吸入汽油，再输入泵内的高压转子泵经加压后输出。,图4-13 双级电动汽油泵结构图 1-止回阀 2-卸压阀 3-电动机 4-高压齿轮泵 5-涡轮叶片泵,2.燃油滤清器,燃油滤清器安装在电动汽油泵出口一侧的高压油路中，功用是除去汽油中的固体杂质，防止燃油供给系堵塞和减少机件磨损。它一般是整体形的一次性产品，主要由壳体和滤芯等组成，如图4-14所示。,图4-14 燃油滤清器 a）-燃油滤清器结构 b）-滤芯 1-入口 2-出口 3-滤芯 4-菊花型,燃油脉动阻尼器的功用是减小因喷油器喷油时使油路油压产生的微小波动和降低噪声。它主要包括膜片和弹簧组成的减振机构，如图4-15所示，膜片将脉动阻尼器隔成膜片室和燃油室，膜片室内安装有弹簧，将膜片压向燃油室。当燃油压力增高时，膜片弹簧被压缩，使燃油室容积增大，减缓燃油压力的增加；反之，当燃油压力降低时，在弹簧
