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1、第四章第四章 汽油机燃油系统汽油机燃油系统第一节第一节 可燃混合气浓度与汽油机性能可燃混合气浓度与汽油机性能第二节第二节 发动机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求第三节第三节 化油器式燃料供给系组成及工作原理化油器式燃料供给系组成及工作原理第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理第一节第一节 可燃混合气浓度与汽油机性能可燃混合气浓度与汽油机性能一、两个概念一、两个概念指空气与燃料的混指空气与燃料的混合物，其成分对发合物，其成分对发动机的动力性与经动机的动力性与经济性有很大的影响。济性有很大的影响。可燃混合气可燃混合气空燃比空燃比A/FA/F
2、过量空气系数过量空气系数a a第一节第一节 可燃混合气浓度与汽油机性能可燃混合气浓度与汽油机性能一、两个概念一、两个概念可燃混合气浓度质量指标，可燃混合气浓度质量指标，即空气与燃料质量之比称即空气与燃料质量之比称之为空燃比。之为空燃比。标准混合气：标准混合气：使使1kg1kg汽油完汽油完全燃烧，理论上需要全燃烧，理论上需要14.7 14.7 kgkg空气，以空气与汽油量空气，以空气与汽油量质量之比为质量之比为14.714.7：1 1组成的组成的混合气称为标准混合气。混合气称为标准混合气。可燃混合气可燃混合气空燃比空燃比A/FA/F过量空气系数过量空气系数a a第一节第一节 可燃混合气浓度与汽油
3、机性能可燃混合气浓度与汽油机性能一、两个概念一、两个概念理论空燃比理论空燃比：14.714.7被称之为被称之为理论空燃比。理论空燃比。浓混合气浓混合气：当实际空燃比小：当实际空燃比小于理论空燃比时，称混合气于理论空燃比时，称混合气为浓混合气。为浓混合气。稀混合气稀混合气：当实际空燃比大：当实际空燃比大于理论空燃比时，称混合气于理论空燃比时，称混合气为稀混合气。为稀混合气。 可燃混合气可燃混合气空燃比空燃比A/FA/F过量空气系数过量空气系数第一节第一节 可燃混合气浓度与汽油机性能可燃混合气浓度与汽油机性能一、两个概念一、两个概念 =1 =1的的可燃混合气为可燃混合气为理论混合气；理论混合气；
4、1 1的可燃混合气为的可燃混合气为浓混合气；浓混合气； 1 1的可燃混合气为的可燃混合气为稀混合气。稀混合气。可燃混合气可燃混合气空燃比空燃比A/FA/F过量空气系数过量空气系数第一节第一节 可燃混合气浓度与汽油机性能可燃混合气浓度与汽油机性能一、两个概念一、两个概念二、可燃混合气浓度对发动机性能的影响二、可燃混合气浓度对发动机性能的影响可燃混合气的浓度对可燃混合气的浓度对发动机的性能有直接发动机的性能有直接的影响。的影响。在一定的发动机节气在一定的发动机节气门开度和转速下，可门开度和转速下，可以通过改变可燃混合以通过改变可燃混合气的浓度得到不同的气的浓度得到不同的发动机性能。发动机性能。火焰
5、温度、输出功率与燃油消火焰温度、输出功率与燃油消耗率随空燃比的变化关系耗率随空燃比的变化关系 第二节第二节 发动机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求 车车用用发发动动机机的的运运行行条条件件十十分分复复杂杂，发发动动机机的的工况变化范围大。工况变化范围大。 发动机的工况可分为稳定工况和过渡工况。发动机的工况可分为稳定工况和过渡工况。 发发动动机机在在稳稳定定工工况况和和过过渡渡工工况况下下对对混混合合气气浓浓度要求不同。度要求不同。第二节第二节 发动机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求1.1.稳定工况稳定工况怠速怠速小负荷小负荷中等负荷中等负荷大负荷和全负荷大负
6、荷和全负荷工况：发动机运行情况。工况：发动机运行情况。怠速：一般指发动机对外无怠速：一般指发动机对外无功率输出的情况下以最低转功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧后速运转，此时混合气燃烧后所作的功，只是用于克服发所作的功，只是用于克服发动机内部阻力，使发动机保动机内部阻力，使发动机保持最低稳定转速运转持最低稳定转速运转第二节第二节 发动机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求1.1.稳定工况稳定工况怠速怠速小负荷小负荷中等负荷中等负荷大负荷和全负荷大负荷和全负荷发动机节气门接近全关状态且转发动机节气门接近全关状态且转速较低，汽油雾化不良，由于进速较低，汽油雾化不良，由于进
7、气管的真空度高，当进气门开启气管的真空度高，当进气门开启时，气缸内的压力仍然高于进气时，气缸内的压力仍然高于进气管的压力，使得废气膨胀而冲入管的压力，使得废气膨胀而冲入气缸与新鲜混合气混合，其结果气缸与新鲜混合气混合，其结果是气缸内含有较多的废气，发动是气缸内含有较多的废气，发动机需要较浓混合气，空燃比在机需要较浓混合气，空燃比在912912之间。之间。第二节第二节 发动机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求1.1.稳定工况稳定工况怠速怠速小负荷小负荷中等负荷中等负荷大负荷和全负荷大负荷和全负荷 当当负负荷荷增增加加和和节节气气门门略略开开大大转转人人小小负负荷荷工工况况时时，废
8、废气气稀稀释释混混合合气气的的作作用用减减弱弱。所所以以在在小小负负荷荷工工况况时时，发发动动机机对对混混合合气气成成分分的的要要求求变变稀稀。空燃比在空燃比在10.5-13.510.5-13.5之间。之间。第二节第二节 发动机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求1.1.稳定工况稳定工况怠速怠速小负荷小负荷中等负荷中等负荷大负荷和全负荷大负荷和全负荷 汽汽车车发发动动机机大大部部分分时时间间处处在在中中等等负负荷荷工工况况，这这时时节节气气门门开开度度已已足足够够大大，废废气气的的稀稀释释新新鲜鲜混混合合气气的的作作用用已已不不大大，要要求求供供给给较较稀稀的的混混合合气气，经经
9、济济混混合合气气，以以获获得得较较好好的的经经济性。空燃比约为济性。空燃比约为16-1716-17。第二节第二节 发动机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求1.1.稳定工况稳定工况怠速怠速小负荷小负荷中等负荷中等负荷大负荷和全负荷大负荷和全负荷 此此时时节节气气门门处处于于全全开开或或接接近近全全开开的的位位置置，这这时时混混合合气气逐逐渐渐加加浓浓到到发发动动机机发发出出较较大大的的功功率率，而而燃燃油油经经济济性性则则处处于于从从属属地地位位。需需供供给给发发动动机机功功 率率 混混 合合 气气 ， 空空 燃燃 比比 在在12l3.512l3.5之间。之间。第二节第二节 发动
10、机不同工况对混合气的要求发动机不同工况对混合气的要求1.1.稳定工况稳定工况2.2.过渡工况过渡工况冷机起动冷机起动暖机暖机加速加速第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类当前汽油机供给系种类有两种：当前汽油机供给系种类有两种：1.1.化油器式化油器式2.2.汽油喷射式汽油喷射式第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类二、化油器式供给系组成二、化油器式供给系组成任务任务组成组成1 1）燃油供给装置）燃油供给装置2 2）空气供给装置）空气供给
11、装置3 3）可燃混合气形成装置）可燃混合气形成装置4 4）可燃混合气供给和废气排出）可燃混合气供给和废气排出装置装置第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类二、化油器式供给系组成二、化油器式供给系组成三、理想化油器特性三、理想化油器特性 一一定定转转速速下下，汽汽车车发发动动机机所所要要求求的的混混合合气气成成分分随随负负荷荷变变化化的的规规律律。即即在在小小、中中负负荷荷工工况况下下，化化油油器器随随节节气气门门开开度度的的增增加加，可可燃燃混混合合气气浓浓度度由由浓浓变变稀稀，进进入入大大负负荷荷 、全全负负荷荷
12、时时，要要求求混混合合气气由稀变浓。由稀变浓。第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类二、化油器式供给系组成二、化油器式供给系组成三、理想化油器特性三、理想化油器特性 理理想想化化油油器器特特性性并并不不理理想想。传传统统化化油油器器按按理理想想化化油油器器特特性性近近似似地地配配制制汽汽油油发发动动机机起起动动、怠怠速速、加加速速、小小负负荷荷、中中等等负负荷荷、大大负负荷荷和和全全负负荷荷工工况况所所需需浓浓度度的的可可燃燃混混合合气气。浓浓混混合合气气下下使使发发动动机机贫贫氧氧燃燃烧烧，排排气气中中HCHC、
13、COCO增增加加。尽尽管管现现代代化化油油器器增增设设了了许许许许多多多多辅辅助助装装置置，但但它它是是开环控制。开环控制。第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类二、化油器式供给系组成二、化油器式供给系组成三、理想化油器特性三、理想化油器特性 （1 1）用喉管和其它输入来计量空气流量；）用喉管和其它输入来计量空气流量； （2 2）根根据据发发动动机机工工况况，采采用用几几个个量量孔孔计计量量燃燃油油并并进行混合气的准备；进行混合气的准备； （3 3）进行燃油的细化以改善混合气的形成和分配。）进行燃油的细化以改善混合
14、气的形成和分配。四、化油器不足化油器不足 传统的化油器满足不了传统的化油器满足不了 现代发动机燃油计量现代发动机燃油计量 和和转转速速要要求求，这这是是由由它它的的特特点点所所决决定定的的，化化油油器器用用简简单单的的方方法法同同时时实实现现如如下下几几项功能：项功能：第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类二、化油器式供给系组成二、化油器式供给系组成三、理想化油器特性三、理想化油器特性 为为了了克克服服上上述述不不足足以以提提高高燃燃油油计计量量的的精精度度，在在化化油油器器中中引引入入电电控控装装置置，出出现现了
15、了电电控控化化油油器器。在在电电控控化化油油器器中中，空空燃燃比比的的调调节节可可用用两两种种方方法法来来实实现现，即即通通过过控控制制燃燃油油量量或或者者控控制制空空气气量量来来实实现现。电电控控化化油油器器与与传传统统化化油油器器相相比比，大大大大地地提提高高了了燃燃油油计计量量的的精精度度，设设定定的的空空燃燃比比对对各各种种变变化化的的上上适适应应能能力力得得到到一一定定的的改改善善，而而且且可可以以进进行行空空燃燃比比反反馈馈控控制制，从从而而使使发发动机的性能得以提高。动机的性能得以提高。四、化油器不足化油器不足第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与
16、工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类二、化油器式供给系组成二、化油器式供给系组成三、理想化油器特性三、理想化油器特性 电电控控化化油油器器也也存存在在着着一一些些不不足足：（1 1）它它使使本本来来就就已已经经很很复复杂杂的的化化油油器器进进一一步步复复杂杂化化，导导致致其其加加工工制制造造不不便便、使使用用维维修修困困难难、出出现现故故障障的的可可能能性性增增大大以以及及价价格格升升高高；（2 2）与与传传统统化化油油器器一一样样，电电控控化化油油器器也也有有混混合合气气雾雾化化不不良良和和分分配配不不均均的的缺缺点点；（3 3）当当发发动动机机加加速速时时，节节气气门门开开度度
17、增增大大，进进气气管管真真空空度度变小，燃料雾化不好有沉积，对变工况的响应较慢。变小，燃料雾化不好有沉积，对变工况的响应较慢。四、化油器不足化油器不足第三节第三节 化油器式燃料供给系组成与工作原理化油器式燃料供给系组成与工作原理一、汽油机供给系种类一、汽油机供给系种类二、化油器式供给系组成二、化油器式供给系组成三、理想化油器特性三、理想化油器特性 相相比比之之下下，汽汽油油喷喷射射系系统统中中，用用各各种种传传感感器器检检测测发发动动机机的的工工况况及及环环境境状状态态，由由传传感感器器提提供供的的这这些些信信息息被被电电控控单单元元用用来来进进行行发发动动机机运运行行参参数数的的优优化化，电
18、电控控单单元元所所确确定定的的最最优优控控制制参参数数由由执执行行机机构构进进行行输输出出，对对燃燃油油等等控控制制参参数数进进行行全全数数字字化化的的精精确确控控制制，使使发发动动机机的的性性能能得得到到进进一一步步的的提提高高，使使油油喷喷射射供供油油系系统统具有更大的优势。具有更大的优势。四、化油器不足化油器不足第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理 目前使用最多的汽油喷射系统是多点电子控目前使用最多的汽油喷射系统是多点电子控制燃油喷射系统。制燃油喷射系统。它由供油系统、空气供给系统它由供油系统、空气供给系统和电子控制系统三部分组成。和电子控制系统
19、三部分组成。汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理，其组成为：进气系统、燃料供给系统、电控其组成为：进气系统、燃料供给系统、电控系统系统第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理主要部件主要部件 燃油供给系统主要由燃油燃油供给系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及喷油器等组成。油压力调节器及喷油器等组成。 燃油系统的功能是向气缸供给燃烧时所需要燃油系统的功能是向气缸供给燃烧时所需要的汽油量。的汽油量。第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成
20、及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理主要部件主要部件工工作作时时，电电动动燃燃油油泵泵将将油油箱箱中中的的汽汽油油源源源源不不断断地地泵泵出出，经经滤滤清清器器滤滤去去杂杂质质和和水水份份后后，由由燃燃油油压压力力调调节节器器调调节节油油压压，使使喷喷油油器器内内的的燃燃油油压压力力始始终终保保持持为为一一定定值值。喷喷油油器器在在电电子子控控制制器器的的控控制制脉脉冲冲作作用用下下间间歇歇喷喷油油，将将适适量量燃燃油油喷喷人人进进气气管管，与与空空气气混混合合形形成成空空燃燃比比适当的可燃混合气。适当的可燃混合气。 第四节第四节
21、汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理 一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理主要部件主要部件1.1.燃油泵燃油泵燃燃油油泵泵主主要要由由直直流流电电动动机机和和油油泵泵组组成成，根根据据其其油油泵泵的的结结构构与与原原理理不不同同，燃燃油油泵泵可可分分为为滚滚柱柱式式、叶叶片片式式( (涡涡轮轮式式) )、齿齿轮轮式式等。等。第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理主要部件主要部件2.2.燃油脉动缓冲器燃油脉动缓冲器滚柱式燃油泵所泵出的燃油脉滚柱式燃油泵所
22、泵出的燃油脉动较大，因此有的燃油喷射系动较大，因此有的燃油喷射系统在输油管路中串接一个燃油统在输油管路中串接一个燃油脉动缓冲器，以减小输油瞥路脉动缓冲器，以减小输油瞥路中燃油的脉动。中燃油的脉动。 第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理主要部件主要部件3.3.燃油压力调节器燃油压力调节器燃燃油油压压力力调调节节器器的的作作用用是是使使喷喷油油器器的的喷喷油油压压力力稳稳定定，以以保保证证控控制制器器通通过过喷喷油油时时间间控控制制空空燃燃比比的的精精确确度度。燃燃油油压压力力调调节节器器有有绝绝对对
23、压压力力调调节节和和相相对对压压力力调调节两种形式。节两种形式。第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理主要部件主要部件4.4.喷油器喷油器喷喷油油器器是是电电磁磁阀阀类类执执行行器器，其其作作是是根根据据电电子子控控制制器器的的喷喷油油脉脉冲冲信信号号将将适量的燃油喷射到进气歧管中。适量的燃油喷射到进气歧管中。 电电磁磁线线圈圈通通电电，产产生生的的电电磁磁力力使使铁铁心心克克服服弹弹簧簧力力而而移移动动，与与铁铁心心为为一一体体的的针针阀阀被被打打开开，压压力力油油便便从从喷喷口口喷喷出出。电电磁
24、磁线线圈圈断断电电，其其电电磁磁力力消消失失，铁铁心心在在弹弹簧簧力力作作用用下下迅迅速速回回位位，针针阀关闭，喷油器立即停止喷油。阀关闭，喷油器立即停止喷油。 第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理主要部件主要部件空气供给系统主要由空气滤清器、进气管空气供给系统主要由空气滤清器、进气管道、节气门及节气门体、怠速辅助空气通道、节气门及节气门体、怠速辅助空气通道及怠速调节电磁阀、进气歧管等组成。道及怠速调节电磁阀、进气歧管等组成。二、空气供给系统二、空气供给系统第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工
25、作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理二、空气供给系统二、空气供给系统在在气气缸缸进进气气行行程程真真空空度度作作用用下下，适适量量的的空空气气经经空空气气滤滤清清器器滤滤清清后后，经经节节气气门门和和( (或或) )怠怠速速通通道道到到进进气气歧歧管管，与与喷喷油油器器喷喷出出的的汽汽油油混混合合后从进气门进人气缸。后从进气门进人气缸。 第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成工作原理工作原理二、空气供给系统二、空气供给系统在在汽汽车车运运行行时时，空空气气的
26、的流流量量由由节节气气门门开开度度控控制制。发发动动机机处处于于怠怠速速工工况况时时，节节气气门门关关闭闭，空空气气由由怠怠速速旁旁通通道道和和怠怠速速辅辅助助通通道道进进人人气气缸缸。通通过过怠怠速速调调节节螺螺钉钉改改变变怠怠速速旁旁通通道道的的通通气气量量，可可调调整整发发动动机机的的怠怠速速；电电子子控控制制器器通通过过控控制制怠怠速速调调节节电电磁磁阀阀，可可调调节节怠怠速速辅辅助助空空气气通通道道的的空空气气流流量量，以以实实现现发发动动机机怠速的自动控制。怠速的自动控制。第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统
27、组成组成电控单元电控单元二、空气供给系统二、空气供给系统三、电子控制系统三、电子控制系统 电电子子控控制制系系统统主主体体是是一一台台微微机机和若干个传感器。和若干个传感器。其其功功能能是是ECUECU根根据据从从传传感感器器检检测测到到的的发发动动机机运运转转状状况况和和汽汽车车运运行行工工况况确确定定汽汽油油喷射量，控制喷油器的开启。喷射量，控制喷油器的开启。检检测测发发动动机机工工况况的的传传感感器器有有：水水温温传传感感器器、进进气气温温度度传传感感器器、曲曲轴轴位位置置传传惑惑器器、节节气气门门位位置置传传感感器器等等；检检测测车车辆辆运运行行状状况的有，车速传感器、空调开关等。况的
28、有，车速传感器、空调开关等。第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成电控单元电控单元二、空气供给系统二、空气供给系统三、电子控制系统三、电子控制系统除除上上述述控控制制系系统统外外还还有有以以下下控控制制部部件件：电电源源开开关关继继电电器器、冷冷起起动动喷喷油油器器定定时时开开关关以以及及控控制制供供给给喷喷油油器器电电流的电阻器等，继电器。流的电阻器等，继电器。电控装置除控制燃油喷射外，还可电控装置除控制燃油喷射外，还可控制点火提前角，在自动变速器的控制点火提前角，在自动变速器的汽车上，还控制自动变速器的档位。汽
29、车上，还控制自动变速器的档位。 第四节第四节 汽油喷射燃料供给系组成及工作原理汽油喷射燃料供给系组成及工作原理一、燃油一、燃油供给系统供给系统组成组成电控单元电控单元二、空气供给系统二、空气供给系统三、电子控制系统三、电子控制系统 是是计计算算机机的的核核心心。根根据据计计算算机机中中存存储储的的程程序序对对传传感感器器和和控控制制开开关关输输入入各各种种信信号号运运算算、处处理理和和判判断断，形形成成相相应应的的控控制制指指令令，并并控控制制有有关关执执行行器器产产生生与与控控制制指指令令对对应应的的动动作作，使使汽汽车车被被控控系系统统实现快速、准确的自动控制。实现快速、准确的自动控制。 电电控控单单元元主主要要由由：微微处处理理器器、输输入入信信号处理电路及输出信号处理电路组成。号处理电路及输出信号处理电路组成。
