1、第四章 汽油機供給系本章主要內容：1、汽油機供給系的組成及燃料2、簡單化油器與可燃混合氣的形成3、可燃混合氣成分與汽油機性能的關系4、電控汽油噴射系統第一節 汽油機供給系的組成及燃料1、功用 在工作時間內可靠地供給汽油機一定量的清潔燃料，保證汽油機在不同工況下，獲得所需濃度的可燃混合氣2、組成1、燃油的供給2、空氣的供給3、油氣的混合4、廢氣的排出二、燃料汽油1、基本成分：主要是碳氫化合物的混合物組成。其中含C：85；H：15。2、主要使用性能指標1）蒸發性：可以通過燃料的蒸餾試驗和飽和蒸氣壓試驗來確定燃料的蒸發性好壞。10蒸餾溫度：低，燃料低溫蒸發性好，冷車易啟動。50蒸餾溫度：低，發動機工

2、況過渡性好。90蒸餾溫度：低，燃料質量好，混合氣形成質量好。但是太低則容易出現氣阻。2）熱值：1Kg汽油完全燃燒所放出的熱量。汽油：約為44000KJ/Kg(低熱值)柴油：一般為4250044000KJ /Kg(低熱值)3）抗爆性：抵抗爆震燃燒的能力。用辛烷值大小來衡量。3、汽油牌號及選用依據汽油牌號：根據汽油的辛烷值來定。選用依據：汽油機的壓縮比。 以前為了提高汽油抗爆性能，常在里面加入四已鉛，但有毒，并且會使氧傳感器中毒，所以現改用甲基叔丁基醚（MTBE）等醇類物質來提高汽油的抗爆性。第二節 簡單化油器與可燃混合氣的形成一、簡單化油器的結構1、浮子機構：浮子、針閥、浮子室2、節氣門3、噴管

3、、喉管4、量孔二、可燃混合氣的形成 空氣經過空濾器后進入化油器，當經過喉管時，由于截面變小，使得空氣流流速增加，壓力下降，這對浮子室內的汽油來說就在浮子室和喉管之間產生一個壓差，在這個壓差的作用下，汽油經過量孔、噴管噴入喉管，與該處的空氣混合：1、較小的油粒隨空氣的流動很快蒸發混合；2、較大的油粒在進氣和壓縮過程中慢慢吸熱蒸發混合；3、大油粒則沉積在進氣管壁上，形成油膜，隨著發動機的抖動慢慢流向氣缸，在氣缸內吸熱蒸發。 綜上所述，化油器是油氣混合的關鍵部件，但混合氣并非全部在化油器內形成。三、可燃混合氣濃度表示方法1、過量空氣系數a定義：燃燒1Kg燃料實際供給的空氣量與完全燃燒1Kg燃料理論上

4、所需空氣量之比。2、空燃比A/F定義：可燃混合氣中空氣與燃料的質量比。四、簡單化油器的特性喉管真空度Ph大氣壓力p0與喉管壓力ph之差。簡單化油器供油特性：轉速不變，供給的可燃混合氣濃度隨節氣門開度（或喉管真空度Ph）的變化規律。 隨著節氣門開度的增加，喉管處真空度增加，汽油量增加，雖然空氣量也在不斷地增加，但是由于空氣所遇到的阻力也大大增加，導致空氣的增長率低于汽油的增長率，所以混合氣越來越濃；當節氣門接近大開度時，油、氣的增長率接近，所以混合氣濃度趨于平衡。實際中，此種特性不能滿足汽車發動機的要求，需要在原有簡單化油器的基礎上進行改進。第三節 可燃混合氣成分與汽油機性能的關系一、成分與性能

5、之間的關系 成分與性能之間的關系是通過試驗確定的。試驗條件：轉速一定；節氣門全開；用針閥調節量孔截面大小以調節油量，從而改變混合氣的濃度。曲線分析：1、 a1時，be不是最低，Pe不是最高。原因：1）油氣不可能完全均勻混合；2）上一循環殘余混合氣對新鮮氣體的稀釋。2、 a1時，隨著a的增加，混合氣變稀，燃料能 夠盡可能的燃燒完全，所以發動機的經濟性 變好， 到約a1.11時，be最低；但是，Pe不是最高。 a1.051.15的混合氣為 經濟混合氣。3、a1后，發動機的經濟性變差，而動力性變好，當a0.88時，Pe達到最高。 a0.850.95的混合氣為功率混合氣。4、 a 1.31.4后，由于

6、混合氣過稀，火焰無法傳播，稱之為火焰傳播下限。當a 0.4時，由于混合氣過濃，火焰無法傳播，稱之為火焰傳播上限。 將節氣門置于各種不同開度，重復上述試驗，可以得出一系列的曲線。將這些曲線的Pemax和bemin分別連接起來，將此坐標對換，得到曲線（ 4-5 ）虛線1、2。 從此曲線可以看出：在發動機的工作中，動力性和經濟性不可能同時達到最佳。二、汽車發動機各種工況對可燃混合氣成分（濃度）的要求（混合比特性） 汽車發動機的工況在實際運行中是一個面工況：轉速可以從最低轉速（怠速）到高轉速（可以上萬轉），負荷從0（怠速）到100（節氣門全開）。不同的工況，發動機對混合氣的成分要求不同。正常情況下可以

7、分成：1、穩定運行工況1）怠速小負荷工況怠速：一般指發動機對外無功率輸出的情況下以最低轉速運轉。要求a 0.60.8，因為： （ 1 ）此時發動機溫度低，燃油霧化質量差；（2）由于節氣門開度很小，進入到氣缸的新鮮氣體量少，受到廢氣的稀釋程度增加。小負荷：要求a 0.70.9。原因同上。只是稍微比怠速要好點。2）中等負荷工況（節氣門開度2580）a 0.951.15 車用發動機大部分時間在此負荷工作。此時，發動機不需發出大功率，所以對發動機的經濟性作為首要要求。3）大負荷、全負荷（節氣門開度80全開）a 0.850.95 此時發動機需要克服較大的阻力，需要發出較大的功率，駕駛員通常將油門踩到底，

8、發動機處于全負荷工作。這樣就要求供油系統供給相應的功率混合氣。2、過渡工況1）冷啟動（ a 0.20.6） 溫度很低，能夠霧化的燃油很少，并且進入氣缸的新鮮氣體也少。實際能夠燃燒的燃料量很少。2）暖機（ a 0.20.6 到0.60.8） 是發動機從冷啟動到怠速的過渡階段。3）加速（ a 0.8左右 ）加速：指發動機節氣門迅速開大，汽油機的轉速和功率在較短時間內迅速提高的過程。4）急減速 從以上分析可知：在發動機的不同工況，所要求的混合氣濃度是不一樣的。此種特性稱為理想化油器特性。從簡單化油器特性知道其是不能滿足汽車發動機的需要的，所以應該對其進行改進，所以就出現了現代車用化油器： 在簡單化油

9、器的基礎上加上5個主要的工作系統，就能滿足發動機實際工作的需要。第四節 化油器的各工作系統一、主供油系統降低主量孔處真空度方案，主要保證在中等負荷時，在0.91.1之間變化。實質：引入極少量的空氣到主噴管中，以降低主量孔處的內外壓力差，從而降低汽油的流量和流速。二、怠速系統保證在怠速和很小負荷時，很濃混合氣，在0.60.8。1、開度極小：怠速噴孔工作；2、開度稍大：怠速噴孔及過渡孔同時工作；3、開度進一步增大：主供油系統開始工作，怠速噴孔及過渡孔仍工作，但油量減少。4、主供油系統正常工作，怠速系統停止工作。三、加濃系統（省油器）在大負荷和全負荷時額外供油，在0.80.9。機械加濃系統只在節氣門

10、開度80%85%時，推桿才頂開加濃閥。起作用時刻只與負荷有關，與轉速無關。活塞式真空加濃系統起作用時刻取決于節氣門后面的真空度Px 。（活塞上下的壓差）1、 Px較大:活塞壓縮彈簧，處于最上位置，2、 Px減小：彈簧伸張，推桿及活塞下落，推開加濃閥，額外供油。真空加濃系統加速系統（加速泵）在節氣門突然開大時，額外噴入燃油，使混合氣臨時加濃。四、加速系統當發動機在冷態下起動時，使化油器能形成極濃的混合氣（在0.20.6），以保證發動機順利起動。措施：喉管之前，安裝阻風門。（主供油系和怠速系皆供油）五、起動系統第五節化油器類型一、分類、按喉管處空氣流動方向不同上吸式下吸式平吸式、按重疊的喉管數目、

11、按其空氣管腔數目，化油器又可分成單腔式、雙腔并動式和雙腔(或四腔)分動式（）雙腔并動式化油器兩個同樣的單腔化油器的并聯，使用同一套浮子室、起動系統、加速系統和加濃系統，但兩個管腔各有一套結構和作用相同的主供油系統、怠速系統和節氣門。兩個節氣門裝在同一軸上，同時啟閉。 （2）雙腔分動式化油器 它有兩個結構和作用不同的管腔。在發動機負荷變化的整個過程中，經常工作的一腔稱為主腔；另一腔只有在負荷和轉速高達一定程度時才參加工作，稱為副腔。 采用雙腔分動式化油器的目的，在于解決功率較大而轉速較高的汽油機所遇到的動力性和經濟性之間的矛盾。（）四腔分動式兩個雙腔分動式化油器的組合。二、電控化油器化油器的操縱

12、機構第六節汽油供給裝置 汽油供給裝置組成：汽油箱、汽油濾清器、汽油泵及油管作用：貯存、濾清和輸送燃油一、汽油箱空氣閥 蒸汽閥二、汽油泵機械膜片式汽油泵第七節 電控汽油噴射系統一、汽油噴射的基本概念汽油噴射：是用噴油器將一定壓力和數量的汽油噴入進氣管、道或氣缸內。其目的是提高汽油霧化質量，改進燃燒，改善汽油機性能。電控汽油噴射：是采用電動噴油器，根據發動機運行工況和使用條件將適當量的汽油噴入進氣管、道或氣缸內，實現對發動機油量的精確控制。二、汽油噴射的優點 1、無喉管存在，充氣性能好，最大功率增加； 2、混合氣分配均勻性好； 3、根據使用工況，供給最佳混合氣； 4、良好的過渡性能和加速性能。缺點

13、：布置復雜，成本高，維護調節不便。三、噴射系統的基本類型1、按控制原理分： 1）機械控制式：噴油器的工作由供油管路中的油壓來控制。又稱K-Jetronic系統或連續噴射系統。汽油噴射控制系統和空氣計量裝置以機械方式相互連接。空氣流量計根據空氣流量的大小，通過杠桿機構控制燃油計量分配器柱塞的位移方向和位移量，改變燃油計量槽孔開啟截面積的大小，實現對混合氣空燃比的控制 2)機電混合控制式 機電混合控制式汽油噴射系統也稱KEJetronic系統，它是KJetronic系統的改進型，德國波許公司于1982年推向市場。KEJetronic系統的基本構架與KJetroni系統相同，兩者的差異在于，后者在燃

14、油計量分配器中增加了一個電液式壓差調節器2）電子控制式：簡稱EFI。噴油器由電磁驅動，噴油量的大小和時機完全由電控單元控制。 1單一電控汽油噴射系統 20世紀70年代中期到90年代初期，單一電控汽油噴射系統在高級汽油機轎車中有較廣泛的應用，現在已被發動機集中管理系統所代替。 在單一電控汽油噴射系統中，電控單元僅僅具有控制汽油噴射的單一功能。單一電控汽油噴射系統典型的代表是波許公司的D-Jetronic系統、L-Jetronic系統、LH-Jetronic系統。 2發動機集中管理系統 發動機集中管理系統是在單一電控汽油噴射系統基礎上發展起來的，是一種集汽油噴射控制、點火控制等多項控制功能于一體的

15、電子控制系統。發動機集中管理系統由波許公司于1979年首先推出，稱為Motronic系統，該系統具有汽油噴射控制和點火控制兩項功能，經過多年的發展完善和提高，現在的發動機集中管理系統除了以上的兩項基本控制功能外，還具有了排氣凈化控制、怠速控制、進氣控制、增壓控制、故障自診斷和故障安全保護等多項功能。發動機集中管理系統現已在轎車汽油機中得到普遍應用2、按噴油器的布置分： 1）單點式汽油噴射（SPI） 2）多點式汽油噴射（MPI）3、按噴油器工作時間來分1）連續噴射：整個發動機的工作循環都進行噴射。 2）間歇噴射： （1）異步噴射：噴油器的開啟時間與發動機各缸工作循環之間沒有固定的關系。 （2）同

16、步噴射：噴油器的開啟時間與發動機各缸工作循環之間保持一定的相對關系。 、順序噴射：各缸噴油器分別按各自的做功順序進行噴射。用于精確控制。 、同時噴射：發動機每轉一周，所有的氣缸噴油器同時噴射一次，每個工作循環噴射兩次。 、分組噴射：將氣缸分成兩組，發動機每轉一周只有一組噴油器噴射，兩組輪流噴射。4、按進氣量的測量方式分： 1)直接測量:利用空氣流量計直接測量吸入進氣管的空氣流量。體積流量方式質量流量方式 2)間接測量： （1）絕對壓力測量法：用絕對壓力傳感器測量進氣總管的絕對壓力，并由此和發動機轉速計算出進氣量，從而確定汽油噴射量。 （2）節氣門開度測量法：用節氣門傳感器測定節氣門開度，并由發

17、動機的轉速計算出進氣流量，從而確定汽油噴射量。四、電控汽油噴射系統的基本組成 (一) 空氣供給系統 1、作用：為發動機提供其正常燃燒必需的空氣量，并且能夠通過電控單元對進氣量進行測量和控制。 2、組成： 1）進氣總管和進氣歧管 2）節氣門總成 3）空氣流量計 (二)燃油供給系統電動汽油泵、濾清器、燃油分配管、壓力調節器、噴油器等。（三）電子控制部分 電子控制燃油噴射系統主要由工況傳感器、電子控制單元和電控執行元件組成。如下表：分類 部 件 名 稱 功 能 傳 感 器 進氣管壓力傳感器 檢測發動機吸入的空氣量 空氣流量傳感器 檢測發動機吸入的空氣量 空氣溫度傳感器 檢測進氣溫度，用以計算空氣量冷

18、卻水溫傳感器 檢測發動機溫度 發動機轉速與曲軸位置傳感器 檢測發動機轉速及曲軸位置 節氣門位置傳感器檢測節氣門開度 氧傳感器 檢測空燃比 車速傳感器 測量車速 爆震傳感器 檢測有沒有爆震產生 開關量及其信號發生裝置 向ECU提供各用電設備的開關狀態 分類部 件 名 稱功 能電 子 控 制 單 元 ECU 系統控制核心，根據由傳感器確定的發動機運行工況，查表計算噴油量的大小，并對噴油器進行控制 執行元件 主繼電器 控制電控燃油噴射系統總電源 斷路繼電器 控制燃油泵電源 冷啟動噴油器定時開關 控制冷啟動噴油的噴油時間桑塔納2000GSI轎車桑塔納2000GSI轎車發動機噴油器活性炭罐空氣流量傳感器

19、活性炭罐電磁閥霍爾傳感器發動機ECU氧傳感器水溫傳感器節氣門控制器爆震傳感器爆震傳感器轉速傳感器進氣溫度傳感器點火線圈2、M3.8.2型電子控制系統的基本工作過程 起動工況、怠速工況、部分負荷工況、全負荷工況和加減速過渡工況 起動工況 識別：當發動機轉速低于一定值時，則進入起動工況；當 發動機轉速高于一定值時，則退出起動工況。 電腦根據曲軸位置傳感器、節氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器和冷卻液溫度傳感器等提供的發動機工況信息，以及電腦存儲的最佳控制參數，計算起動噴油量、點火提前角和怠速直流電動機位置。 根據凸輪軸位置傳感器提供的信息，確定噴油順序；根據曲軸位置傳感器提供的信息，確定噴油時刻和點火

20、時刻最后，通過驅動電路將噴油控制信號、點火控制信號和怠速直流電動機控制信號分別輸出到噴油器、點火動力組件和怠速直流電動機，控制各執行器工作，使發動機運轉。怠速工況 識別：怠速開關信號，怠速開關閉合，進人怠速工況； 電腦根據冷卻液溫度傳感器信號計算發動機怠速轉速的目標轉速，并與發動機實際轉速進行比較，根據轉速差(目標轉速一實際轉速)的正負和大小，確定怠速直流電動機的旋轉方向和節氣門目標位置；再根據怠速節氣門位置傳感器信號，確定節氣門開度增量；最后由怠速直流電動機將節氣門驅動到目標位置，使發動機轉速達到目標值。部分負荷工況 識別：當節氣門位置傳感器信號介于最大和最小之間時，則進入部分負荷工況 在部分負荷工況中，電腦根據曲軸位置傳感器、節氣門位置傳感器、