《第五章 陳家瑞汽車構造課件 汽油機供給系[共40頁]》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《第五章 陳家瑞汽車構造課件 汽油機供給系[共40頁]（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、本章主要內容：本章主要內容：1、汽油機供給系的組成及燃料、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、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、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(tǒng)、電控汽油噴射系統(tǒng)一、組成（一、組成（4-1）1、燃油的供給、燃油的供給2、空氣的供給、空氣的供給3、油氣的混合、油氣的混合4、廢氣的排出、廢氣的排出二、燃料汽油二、燃料汽油1、基本成分：基本成分：主要是碳氫化合物的混合物主要是碳氫化合物的混合物組成。其中含組成。其中含C：85；H：15。2、主要使用性能指標、主要使用性能指標1）蒸發(fā)性：）蒸發(fā)性：可以通過燃料的蒸

2、餾試驗和飽和蒸氣壓試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(fā)性好壞。驗來確定燃料的蒸發(fā)性好壞。10蒸餾溫度：蒸餾溫度：低，燃料低溫蒸發(fā)性好，冷車易啟動。低，燃料低溫蒸發(fā)性好，冷車易啟動。50蒸餾溫度：蒸餾溫度：低，發(fā)動機工況過渡性好。低，發(fā)動機工況過渡性好。90蒸餾溫度：蒸餾溫度：低，燃料質量好，混合氣形成質量好。低，燃料質量好，混合氣形成質量好。但是太低則容易出現(xiàn)但是太低則容易出現(xiàn)氣阻氣阻。2）熱值：）熱值：1Kg汽油完全燃燒所放出的熱量。汽油完全燃燒所放出的熱量。汽油：汽油：約為約為44000KJ/Kg(低熱值低熱值)柴油：柴油：一般為一般為4250044000KJ/Kg(低

3、熱值低熱值)3）抗爆性：）抗爆性：抵抗爆震燃燒的能力。用辛烷值大小來衡抵抗爆震燃燒的能力。用辛烷值大小來衡量。量。以前為了提高汽油抗爆性能，常在里面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加入四已鉛，但有毒，并且會使氧傳感器中毒，所以現(xiàn)改用甲基叔丁基醚（毒，所以現(xiàn)改用甲基叔丁基醚（MTBE）等）等醇類物質來提高汽油的抗爆性。醇類物質來提高汽油的抗爆性。3、汽油牌號及選用依據(jù)、汽油牌號及選用依據(jù)汽油牌號：汽油牌號：根據(jù)汽油的辛烷值來定。根據(jù)汽油的辛烷值來定。選用依據(jù)：選用依據(jù)：汽油機的壓縮比。汽油機的壓縮比。一、簡單化油器的結構（一、簡單化油器的結構（4-2）1、

4、浮子機構：、浮子機構：浮子、針閥、浮子室浮子、針閥、浮子室2、節(jié)氣門、節(jié)氣門3、噴管、喉管、噴管、喉管4、量孔、量孔二、可燃混合氣的形成二、可燃混合氣的形成 空氣經(jīng)過空濾器后進入化油器，當經(jīng)過喉管時，空氣經(jīng)過空濾器后進入化油器，當經(jīng)過喉管時，由于截面變小，使得空氣流流速增加，壓力下降，這由于截面變小，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(chǎn)生一對浮子室內的汽油來說就在浮子室和喉管之間產(chǎn)生一個壓差，在這個壓差的作用下，汽油經(jīng)過量孔、噴管個壓差，在這個壓差的作用下，汽油經(jīng)過量孔、噴管噴入喉管，與該處的空氣混合：噴入喉管，與該處的空氣混合：1、較小的油粒隨空氣的流動

5、很快蒸發(fā)混合；、較小的油粒隨空氣的流動很快蒸發(fā)混合；2、較大的油粒在進氣和壓縮過程中慢慢吸熱、較大的油粒在進氣和壓縮過程中慢慢吸熱蒸發(fā)混合；蒸發(fā)混合；3、大油粒則沉積在進氣管壁上，形成油膜，、大油粒則沉積在進氣管壁上，形成油膜，隨著發(fā)動機的抖動慢慢流向氣缸，在氣缸隨著發(fā)動機的抖動慢慢流向氣缸，在氣缸內吸熱蒸發(fā)。內吸熱蒸發(fā)。綜上所述，化油器是油氣混合的關鍵綜上所述，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。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三、可燃混合氣濃度表示方法1、過量空氣系數(shù)、過量空氣系數(shù)a定義：定義：燃燒燃燒1Kg燃料實際供給的空氣量與完全

6、燃燒燃料實際供給的空氣量與完全燃燒1Kg燃料理論上所需空氣量之比。燃料理論上所需空氣量之比。2、空燃比、空燃比A/F定義：定義：可燃混合氣中空氣與燃料的質量比?？扇蓟旌蠚庵锌諝馀c燃料的質量比。四、簡單化油器的特性（四、簡單化油器的特性（4-3）簡單化油器的特性：簡單化油器的特性：轉速不變，簡單化油器的可燃混轉速不變，簡單化油器的可燃混合氣形成濃度隨節(jié)氣門開度的變化規(guī)律。合氣形成濃度隨節(jié)氣門開度的變化規(guī)律。隨著節(jié)氣門開度的增加，喉管處真空度增加，汽隨著節(jié)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

7、大大增加，導致空氣的增長率低于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(jié)氣門接近汽油的增長率，所以混合氣越來越濃；當節(jié)氣門接近大開度時，油、氣的增長率接近，所以混合氣濃度趨大開度時，油、氣的增長率接近，所以混合氣濃度趨于平衡。于平衡。實際中，此種特性不能滿足汽車發(fā)動實際中，此種特性不能滿足汽車發(fā)動機的要求，需要在原有簡單化油器的基礎機的要求，需要在原有簡單化油器的基礎上進行改進。上進行改進。一、成分與性能之間的關系一、成分與性能之間的關系 成分與性能之間的關系是通過試驗確定的。成分與性能之間的關系是通過試驗確定的。試驗條件：試驗條件：轉速一定；節(jié)氣門全

8、開；用針閥調節(jié)量孔轉速一定；節(jié)氣門全開；用針閥調節(jié)量孔截面大小以調節(jié)油量，從而改變混合氣的截面大小以調節(jié)油量，從而改變混合氣的濃度。曲線濃度。曲線：(4-4)曲線分析：曲線分析：1、a1時，時，be不是最低，不是最低，Pe不是最高。不是最高。原因：原因：1）油氣不可能完全均勻混合；）油氣不可能完全均勻混合；2）上一循環(huán)殘）上一循環(huán)殘 余混合氣對新鮮氣體的稀釋。余混合氣對新鮮氣體的稀釋。2、a1時，隨著時，隨著a的增加，混合氣變稀，燃料能的增加，混合氣變稀，燃料能 夠盡可能的燃燒完全，所以發(fā)動機的經(jīng)濟性夠盡可能的燃燒完全，所以發(fā)動機的經(jīng)濟性 變好，變好，到約到約a1.11時，時，be最低；但是，

9、最低；但是，Pe不是最高。不是最高。a1.051.15的混合氣為的混合氣為 經(jīng)濟混合氣。經(jīng)濟混合氣。3、a1后，發(fā)動機的經(jīng)濟性變差，而動力性變后，發(fā)動機的經(jīng)濟性變差，而動力性變好，當好，當a0.88時，時，Pe達到最高。達到最高。a0.850.95的混合氣為功率混合氣。的混合氣為功率混合氣。4、a 1.31.4后，由于混合氣過稀，火焰無后，由于混合氣過稀，火焰無法傳播，稱之為火焰?zhèn)鞑ハ孪?。當法傳播，稱之為火焰?zhèn)鞑ハ孪?。當a 0.4時，時，由于混合氣過濃，火焰無法傳播，稱之為火由于混合氣過濃，火焰無法傳播，稱之為火焰?zhèn)鞑ド舷蕖Ｑ鎮(zhèn)鞑ド舷?。將?jié)氣門置于各種不同開度，重復上述將節(jié)氣門置于各種不同開度

10、，重復上述試驗，可以得出一系列的曲線。將這些曲線試驗，可以得出一系列的曲線。將這些曲線的的Pemax和和bemin分別連接起來，將此坐標分別連接起來，將此坐標對換，得到曲線（對換，得到曲線（4-5）虛線）虛線1、2。從此曲線可以看出：從此曲線可以看出：在發(fā)動機的工作中，動力在發(fā)動機的工作中，動力性和經(jīng)濟性不可能同時達到最佳。性和經(jīng)濟性不可能同時達到最佳。二、汽車發(fā)動機各種工況對可燃混合氣成分（濃度）二、汽車發(fā)動機各種工況對可燃混合氣成分（濃度）的要求（混合比特性）的要求（混合比特性）汽車發(fā)動機的工況在實際運行中是一個面工況：汽車發(fā)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

11、高轉速（可以上萬轉速可以從最低轉速（怠速）到高轉速（可以上萬轉），負荷從轉），負荷從0（怠速）到（怠速）到100（節(jié)氣門全開）。（節(jié)氣門全開）。不同的工況，發(fā)動機對混合氣的成分要求不同。不同的工況，發(fā)動機對混合氣的成分要求不同。正常情況下可以分成：正常情況下可以分成：1、穩(wěn)定運行工況、穩(wěn)定運行工況1）怠速小負荷工況）怠速小負荷工況怠速：怠速：一般指發(fā)動機對外無功率輸出的情況下以最低一般指發(fā)動機對外無功率輸出的情況下以最低轉速運轉。要求轉速運轉。要求a 0.60.8，因為：因為：（1）此時發(fā)）此時發(fā)動機溫度低，燃油霧化質量差；（動機溫度低，燃油霧化質量差；（2）由于節(jié)氣門開度）由于節(jié)氣門開度很小

12、，進入到氣缸的新鮮氣體量少，受到廢氣的稀釋很小，進入到氣缸的新鮮氣體量少，受到廢氣的稀釋程度增加。程度增加。小負荷：小負荷：要求要求a 0.70.9。原因同上。只是稍微比。原因同上。只是稍微比怠速要好點。怠速要好點。2）中等負荷工況（節(jié)氣門開度）中等負荷工況（節(jié)氣門開度2580）a 0.951.15 車用發(fā)動機大部分時間在此負荷工作。此時，發(fā)車用發(fā)動機大部分時間在此負荷工作。此時，發(fā)動機不需發(fā)出大功率，所以對發(fā)動機的經(jīng)濟性作為首動機不需發(fā)出大功率，所以對發(fā)動機的經(jīng)濟性作為首要要求。要要求。3）大負荷、全負荷（節(jié)氣門開度）大負荷、全負荷（節(jié)氣門開度80全開）全開）a 0.850.95 此時發(fā)動機

13、需要克服較大的阻力，需要發(fā)出較大此時發(fā)動機需要克服較大的阻力，需要發(fā)出較大的功率，駕駛員通常將油門踩到底，發(fā)動機處于全負的功率，駕駛員通常將油門踩到底，發(fā)動機處于全負荷工作。這樣就要求供油系統(tǒng)供給相應的功率混合氣。荷工作。這樣就要求供油系統(tǒng)供給相應的功率混合氣。2、過渡工況、過渡工況1）冷啟動（）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。的新鮮氣體也少。實際能夠燃燒的燃料量很少。2）暖機（）暖機（a 0.20.6 到到0.60.8）是發(fā)動機從冷啟動到怠速的過渡階段。是發(fā)動機從冷啟動到怠

14、速的過渡階段。3）加速（）加速（a 0.8左右左右）加速：加速：指發(fā)動機節(jié)氣門迅速開大，汽油機的轉速和指發(fā)動機節(jié)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。功率在較短時間內迅速提高的過程。4）急減速）急減速 從以上分析可知：從以上分析可知：在發(fā)動機的不同工況，所要求在發(fā)動機的不同工況，所要求的混合氣濃度是不一樣的。（曲線的混合氣濃度是不一樣的。（曲線4-5），此種特性稱），此種特性稱為為理想化油器特性理想化油器特性。從簡單化油器特性知道其是不能滿足汽車發(fā)動機從簡單化油器特性知道其是不能滿足汽車發(fā)動機的需要的，所以應該對其進行改進，所以就出現(xiàn)了的需要的，所以應該對其進行改進，所以

15、就出現(xiàn)了現(xiàn)代車用化油器現(xiàn)代車用化油器：在簡單化油器的基礎上加上在簡單化油器的基礎上加上5個主要的工作系統(tǒng)，個主要的工作系統(tǒng)，就能滿足發(fā)動機實際工作的需要就能滿足發(fā)動機實際工作的需要。如：（如：（1）主供油系統(tǒng)主供油系統(tǒng)滿足發(fā)動機在中等負荷時發(fā)動機滿足發(fā)動機在中等負荷時發(fā)動機經(jīng)濟性的需求。經(jīng)濟性的需求。（4-6）（2）怠速系統(tǒng)怠速系統(tǒng)滿足發(fā)動機在怠速時供油。（滿足發(fā)動機在怠速時供油。（4-7）（3）加濃系統(tǒng)加濃系統(tǒng)滿足發(fā)動機在大負荷、全負荷對動力性滿足發(fā)動機在大負荷、全負荷對動力性的需求。（的需求。（4-9）（4）加速系統(tǒng)加速系統(tǒng)滿足發(fā)動機加速時需要。（滿足發(fā)動機加速時需要。（4-12）（5）啟

16、動系統(tǒng)啟動系統(tǒng)滿足發(fā)動機啟動時需要。（滿足發(fā)動機啟動時需要。（4-13）現(xiàn)在的電子控制發(fā)動機對混合氣濃度的要求也是現(xiàn)在的電子控制發(fā)動機對混合氣濃度的要求也是如圖如圖4-5，它是通過各種傳感器來感知發(fā)動機的各種工，它是通過各種傳感器來感知發(fā)動機的各種工況，從而將工況信號送給況，從而將工況信號送給ECU，由，由ECU來確定此時的來確定此時的噴油量，以滿足發(fā)動機的要求，其控制比化油器要更噴油量，以滿足發(fā)動機的要求，其控制比化油器要更為精確一些。為精確一些。一、汽油噴射的基本概念一、汽油噴射的基本概念汽油噴射：汽油噴射：是用噴油器將一定壓力和數(shù)量的汽油噴入進是用噴油器將一定壓力和數(shù)量的汽油噴入進氣管、

17、道或氣缸內。其目的是提高汽油霧化質量，改進氣管、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。燃燒，改善汽油機性能。電控汽油噴射：電控汽油噴射：是采用電動噴油器，根據(jù)發(fā)動機運行工是采用電動噴油器，根據(jù)發(fā)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，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(xiàn)對發(fā)動機油量的精確控制。實現(xiàn)對發(fā)動機油量的精確控制。二、汽油噴射的優(yōu)點（二、汽油噴射的優(yōu)點（P153）三、噴射系統(tǒng)的基本類型三、噴射系統(tǒng)的基本類型1、按控制原理分：、按控制原理分：1）機械控制式：）機械控制式：噴油器的工作由供油管路中的油壓來噴油器的工作由供油管路中

18、的油壓來控制。又稱控制。又稱K系統(tǒng)或連續(xù)噴射系統(tǒng)。系統(tǒng)或連續(xù)噴射系統(tǒng)。2）電子控制式（）電子控制式（4-37）：）：簡稱簡稱EFI。噴油器由電磁驅。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。動，噴油量的大小和時機完全由電控單元控制。2、按噴油器的布置分：、按噴油器的布置分：1）單點式汽油噴射（）單點式汽油噴射（SPI）2）多點式汽油噴射）多點式汽油噴射（MPI）3、按噴油器工作時間來分、按噴油器工作時間來分 1）連續(xù)噴射：）連續(xù)噴射：整個發(fā)動機的工作循環(huán)都進行噴射。整個發(fā)動機的工作循環(huán)都進行噴射。2）間歇噴射：）間歇噴射：（1）異步噴射：）異步噴射：噴油器的開啟時間與發(fā)動機各缸工

19、噴油器的開啟時間與發(fā)動機各缸工作循環(huán)之間沒有固定的關系。作循環(huán)之間沒有固定的關系。（2）同步噴射：）同步噴射：噴油器的開啟時間與發(fā)動機各缸工噴油器的開啟時間與發(fā)動機各缸工作循環(huán)之間保持一定的相對關系。作循環(huán)之間保持一定的相對關系。、順序噴射：、順序噴射：各缸噴油器分別按各自的做功順序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。進行噴射。用于精確控制。、同時噴射：、同時噴射：發(fā)動機每轉一周，所有的氣缸噴油發(fā)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(huán)噴射兩次。器同時噴射一次，每個工作循環(huán)噴射兩次。、分組噴射：、分組噴射：將氣缸分成兩組，發(fā)動機每轉一周將氣缸分成兩組，發(fā)動機每

20、轉一周只有一組噴油器噴射，兩組輪流噴射。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：、按進氣量的測量方式分：1)直接測量直接測量:利用空氣流量計直接測量吸入進氣管的利用空氣流量計直接測量吸入進氣管的空氣流量?？諝饬髁俊?)間接測量：間接測量：（1）絕對壓力測量法：）絕對壓力測量法：用絕對壓力傳感器測量進氣用絕對壓力傳感器測量進氣總管的絕對壓力，并由此和發(fā)動機轉速計算出進氣量，總管的絕對壓力，并由此和發(fā)動機轉速計算出進氣量，從而確定汽油噴射量。從而確定汽油噴射量。（2）節(jié)氣門開度測量法：）節(jié)氣門開度測量法：用節(jié)氣門傳感器測定節(jié)氣用節(jié)氣門傳感器測定節(jié)氣門開度，并由發(fā)動機的轉速計算出

21、進氣流量，從而確門開度，并由發(fā)動機的轉速計算出進氣流量，從而確定汽油噴射量。定汽油噴射量。四、電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成四、電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成 (一一)空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng) 1、作用：、作用：為發(fā)動機提供其正常燃燒必需的空氣量，為發(fā)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。并且能夠通過電控單元對進氣量進行測量和控制。2、組成：（、組成：（4-43）1）進氣總管和進氣歧管）進氣總管和進氣歧管 2）節(jié)氣門總成）節(jié)氣門總成 3）空氣流量計）空氣流量計 (二二)燃油供給系統(tǒng)（燃油供給系統(tǒng)（4-38）電動汽油泵、濾清器、燃油分配管、壓力調節(jié)器、噴電動汽油泵、

22、濾清器、燃油分配管、壓力調節(jié)器、噴油器等。油器等。（三）電子控制部分（三）電子控制部分 電子控制燃油噴射系統(tǒng)主要由工況傳感器、電子控制燃油噴射系統(tǒng)主要由工況傳感器、電子控制單元和電控執(zhí)行元件組成。如下表：電子控制單元和電控執(zhí)行元件組成。如下表：分類分類 部部 件件 名名 稱稱 功功 能能 傳傳 感感 器器 進氣管壓力傳感器進氣管壓力傳感器 檢測發(fā)動機吸入的空氣量檢測發(fā)動機吸入的空氣量 空氣流量傳感器空氣流量傳感器 檢測發(fā)動機吸入的空氣量檢測發(fā)動機吸入的空氣量 空氣溫度傳感器空氣溫度傳感器 檢測進氣溫度，用以計算檢測進氣溫度，用以計算空氣量空氣量冷卻水溫傳感器冷卻水溫傳感器 檢測發(fā)動機溫度檢測發(fā)

23、動機溫度 發(fā)動機轉速與曲軸位置傳發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器感器 檢測發(fā)動機轉速及曲軸位置檢測發(fā)動機轉速及曲軸位置 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度檢測節(jié)氣門開度 氧傳感器氧傳感器 檢測空燃比檢測空燃比 車速傳感器車速傳感器 測量車速測量車速 爆震傳感器爆震傳感器 檢測有沒有爆震產(chǎn)生檢測有沒有爆震產(chǎn)生 開關量及其信號發(fā)生裝置開關量及其信號發(fā)生裝置 向向ECU提供各用電設備的開提供各用電設備的開關狀態(tài)關狀態(tài) 分類分類部部 件件 名名 稱稱功功 能能電電 子子 控控 制制 單單 元元 ECU 系統(tǒng)控制核心，根據(jù)由傳感系統(tǒng)控制核心，根據(jù)由傳感器確定的發(fā)動機運行工況，器確定的發(fā)動機運行工況，查表計算噴油量的大小，并查表計算噴油量的大小，并對噴油器進行控制對噴油器進行控制 執(zhí)執(zhí)行行元元件件 主繼電器主繼電器 控制電控燃油噴射系統(tǒng)總電控制電控燃油噴射系統(tǒng)總電源源 斷路繼電器斷路繼電器 控制燃油泵電源控制燃油泵電源 冷啟動噴油器定時開關冷啟動噴油器定時開關 控制冷啟動噴油的噴油時間控制冷啟動噴油的噴油時間