汽车燃料供给系统结构与拆装课件.ppt

1、学习目标任务描述学习引导任务实施评价反馈12345.能够懂得汽车燃料供给系统的基本组成和工作原理.能够懂得电控汽油喷射系统的总体结构.能够懂得进排气系统的结构.能够懂得柴油机燃料供给系统结构.根据规范要求完成汽车燃料供给系统各部件的拆装作业.学 习 目 标 一辆丰田汽车公司生产的 型轿车(装备 型发动机.型自动变速器)起动困难.发动机在中、低速运转时抖动比较严重.汽车在行驶中发动机偶尔会出现自行熄火现象.仪表板上的故障指示灯()有时闪烁.但不常亮.并且排气管内有较多白烟排出.有较浓的汽油味.燃油消耗量很大.经检查发现第三缸和第五缸的喷油器已失控.使大量液态汽油进入汽缸.造成混合气过浓、无法着火

2、燃烧而直接进入排气管.与其他汽缸所排出的灼热废气混合后呈白色烟雾状排出.更换喷油器后.发动机故障排除.任 务 描 述 学 习 引 导一、汽油使用性能及牌号()汽油机使用的燃料是汽油.汽油是从石油中提炼出来的碳氢化合物.()汽油的表示方法:以 开头.后面是该汽油的辛烷值二、发动机的工况与混合气的浓度(一)可燃混合气成分的表示方法和特性.空燃比(/)实际吸入发动机中的空气质量与燃料质量的比值称为空燃比.过量空气系数()燃烧 燃料实际消耗的空气质量与理论上 燃料完全燃烧所消耗的空气质量之比称为过量空气系数.单元一 汽油机燃料供给系统基本认知缸外燃油喷射发动机稳定工作空燃比最高一般为.缸内直喷发动机一

3、般空燃比大于.如图 所示 单元一 汽油机燃料供给系统基本认知(二)混合气浓度及其对发动机工作的影响 通过试验证明.发动机的功率和耗油率都是随着过量空气系数 变化而变化的.如图 所示.单元一 汽油机燃料供给系统基本认知(三)发动机各种工况对可燃混合气浓度的要求 由于发动机在工作时其工况(转速和负荷情况)是不断变化的.故要求所需混合气浓度也不同.如图 所示.单元一 汽油机燃料供给系统基本认知一、电控汽油喷射系统的类型和基本组成(一)电控汽油喷射系统的类型.按喷油器数目分 分为单点喷射系统和多点喷射系统两种.如图 所示.()单点喷射系统()多点喷射系统 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.按喷油

4、方式分 分为连续喷射系统和间歇喷射系统两种.按喷射时序分 分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射 种.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知)同时喷射.)分组喷射.)顺序喷射 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.按控制方式分 分为开环控制和闭环控制两种.按空气量检测方式分 分为间接检测式和直接检测式两类.按喷射位置分 分为缸外喷射和缸内喷射两种.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(二)电控汽油喷射系统的基本组成 电控汽油喷射系统由燃油供给系统、进气系统、电子控制系统 个子系统组成.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知氧传感器.喷油器.调压器.热线式空气流

5、量计.燃油滤清器.电动燃油泵.电子控制单元.怠速执行器.节气门位置开关.冷却液温度传感器.燃油供给系统 燃油供给系统的功用是向发动机提供各种工况下所需要的燃油量.它由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配管、油压调节器、喷油器和油管等组成.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.进气系统 型电控汽油喷射系统由空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气歧管和怠速控制阀组成(图).其功用是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量.以控制发动机输出功率.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 电子控制系统由各种传感器、发动机控制单元()和执行器 部分组成.如图 所示.其功用是根据发动机

6、运转状况和车辆运行情况确定汽油最佳喷射量.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 电控汽油喷射系统是由燃油系统、进气系统和电子控制系统三部分有机联系的整体.如图 所示.要了解电控汽油喷射系统工作原理.必须了解 个子系统的结构和工作原理.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知二、燃油供给系统主要部件结构与工作原理(一)电动汽油泵 电动汽油泵是一种由小型直流电动机驱动的油泵.它为汽油喷射提供所需的压力.目前最常用的是涡轮式电动汽油泵.其结构如图 所示.(二)油压调节器 油压调节器的功用就是根据进气歧管真空度的变化来调节进入喷油器的燃油压力.使燃油压力与进气歧管压力之差保持不变.如图 所示.让喷油压

7、力在不同的节气门开度下保持定值()这样.喷油器的喷油量便唯一地取决于喷油时间的长短.就能通过控制喷油时间的长短来精确地控制喷油量.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(三)喷油器 喷油器的功用是根据 提供的电信号(脉冲宽度)控制汽油喷射量.喷油器的结构如图 所示.它由滤网、电源插座、电磁线圈、复位弹簧、衔铁和针阀等组成.采用缸外喷射的喷油器安装在缸盖的进气道上.喷嘴朝向进气.其工作原理是:的喷油控制信号将喷油器与电路接通后.电磁线圈 通电并产生磁场.吸引衔铁 向上移动.在衔铁 的带动下针阀 克服了弹簧 而打开喷嘴

8、.一定压力的燃油以雾状喷入进气道.喷油器按电磁线圈的控制方式不同.可分为电压驱动式和电流驱动式两种.电压驱动式喷油器是指 驱动喷油器喷油的电脉冲的电压是恒定的.这种喷油器又可分为高阻抗型和低阻抗型两种.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(四)冷起动喷油器(五)燃油脉动阻尼器 有的汽油喷射系统装有燃油脉动阻尼器.其功用是减小油路中的压力波动.并抑制喷油器或压力调节器在开启与关闭过程中产生的压力脉动噪声.燃油脉动阻尼器一般安装在进油管或分配油管上.有的安装在电动汽油泵出口处或安装在回油管路上.以减小油压调节器产生的回油噪声.如图 所示.(六)汽油滤清器

9、汽油滤清器能除去汽油中的杂质和水分.汽油泵、喷油器等精密件.要求供给清洁的汽油.否则易出现故障.滤清方式有沉淀式和过滤式两种.汽油滤清器由进油口、纸质滤芯和出油口组成.如图 所示 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(七)汽油箱 汽油箱用于储存汽油.其储存的汽油能使汽车行驶 .汽油箱一般用薄钢板制成.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知三、空气供给系统主要部件结构与工作原理(一)进气检测装置 进气检测装置按检测方式分为空气流量计和进气压力传感器两种.其检测参数作为 控制喷油量的基本依据.空气流量计 空气流量计的功用是直接检测进气量.()翼

10、片式空气流量计.图 所示是翼片式空气流量计的结构.图 所示是翼片式空气流量计的空气通道.图 所示是翼片式空气流量计的电位计部分结构.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知()卡门旋涡式空气流量计.卡门旋涡式空气流量计进气道的正中间有一个锥形的涡流发生器.一种是在旋涡式空气流量计的后半部的两侧设置一对超声波发生器和接收器.如图 所示 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知另一种方法是在流量计内设置一对发光二极管和光敏三极管.如图 所示 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知反射镜.光敏三极管.板簧.空气流.卡门旋涡.

11、旋涡发生器.压力导向孔.发光二极管.进气管路.支撑板()热线式空气流量计.如图 所示()热膜式空气流量计.热膜式空气流量计的结构和测量原理与热线式空气流量计基本相同.它采用热膜代替热线式空气流量计中的铂丝.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.进气压力传感器 进气压力传感器的功用是通过检测进气歧管内的绝对压力.间接地测量进气量.进气压力传感器种类较多.下面以电子控制汽油喷射系统用得较多的半导体压敏电阻式压力传感器为例介绍其结构与工作原理.如图 所示 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 在硅片底面黏结了一块硼硅酸玻璃片.使硅膜片中部形成一个真空室以感应进气歧管压力.如图)所示.

12、传感器通常用一根橡胶管和需要测量其中压力的部位相连.硅片 中 的 个 电 阻 连 接 成 惠 斯 登 电 桥 形 式.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(二)节气门体 节气门由驾驶员通过加速踏板直接操纵或间接控制.以改变发动机的进气量.从而控制发动机的运转.节气门体位于空气流量计之后的进气管上.它包括节气门、节气门位置传感器、怠速旁通气道(图).单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知图 所示为德国大众车系 发动机上使用的节气门体结构图.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(三)节气门位置传感器.线性可变电阻型节气门位置传感器 线性可变电阻型节气门位置传感器的结构如图 所示.它

13、是一种高灵敏度的电位器.由两个与节气门联动的可动电刷触点、电阻器、怠速触点()等组成.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知电阻体.检测节气门开度用的电刷触点.检测节气门全闭用的电刷触点.怠速触点().开关型节气门位置传感器 开关型节气门位置传感器的结构如图 所示.它主要由可动触点和两个定触点(功率触点和怠速触点)构成.可动触点可沿导向凸轮沟槽移动.导向凸轮由固定在节气门轴上的控制杆驱动.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(四)电子控制节气门 电子控制节气门 ()的功用是利用 来精确地控制节气门开度.该系统由加速踏板位置传感器、和节气门体等组成.图 为丰田雷克萨斯轿车 发动机和 轿车 发动

14、机上的电子控制节气门体 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(五)怠速空气阀 怠速空气阀的功用是实现发动机的冷车快怠速.蜡式怠速空气阀由一个密封的蜡盒和锥阀组成.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(六)怠速控制阀 怠速控制阀通常安装在节气门体上.它在 的控制下利用改变绕过节气门的旁通气道的大小来增加或减少怠速进气量.使发动机保持最佳的怠速.常见的怠速控制阀有步进电动机式、电磁式和旋转滑阀式 种.现介绍步进电动机式怠速控制阀.步进电动机式怠速控制阀由步进电动机、螺旋机构、控制阀、阀座等组成(图)螺旋机构中的螺母和步进电动机的转子制成一体.螺杆与壳体之间为滑动花键连接.使螺杆不能

15、作旋转运动.只能沿轴向作直线运动.通过控制步进电动机的转动方向和转角.就可控制螺杆的移动方向和移动距离.从而达到控制旁通气阀开度、调整怠速进气量的目的.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知四、电子控制系统主要部件结构与工作原理(一)传感器.冷却液温度传感器 冷却液温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上.用来检测发动机的温度.冷却液温度传感器内部是一个半导体热敏电阻(图).它具有负的温度电阻系数.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.进气温度传感器 它和 的连接方式与冷却液温度传感器相同.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.曲轴位置传

16、感器 曲轴位置传感器的功用是提供发动机转速信号和曲轴位置(压缩行程上止点)信号.是控制点火时刻和喷油时刻的重要信号源.曲轴位置传感器主要有三种类型:电磁感应式、霍尔效应式和光电式.()电磁感应式曲轴位置传感器.图 所示是一种安装在曲轴上的电磁感应式曲轴位置传感器,它主要由永久磁铁、感应线圈和信号齿盘等组成.永久磁铁的磁力线经信号齿盘、感应线圈、发动机壳体 组成封闭回路.曲轴带动信号齿盘 旋转.当齿轮靠近和离开感应线圈 时.空气隙不断发生变化.感应线圈 就会出现磁通量的变化.因而在感应线圈 中产生感应电压.工作原理如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体

17、结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知()霍尔效应式曲轴位置传感器.它是利用霍尔效应原理.产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号进行工作的.如图 所示.当电流 通过放在磁场中的半导体基片(霍尔元件).且电流方向与磁场方向垂直时.在垂直于电流与磁场的霍尔元件的横向侧面上就会产生一个与电流和磁场强度成正比的霍尔电压.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 美国通用汽车公司所采用的六缸发动机的霍尔效应式曲轴位置传感器的信号触发叶轮结构如图 所示 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 霍尔元件间歇产生的霍尔电压信号.经霍尔集成电路放大整形后.送到 作为曲轴转角和曲轴位置信号.如图 所示.具体工

18、作原理如下:单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知()光电式曲轴位置传感器.光电式曲轴位置传感器主要由发光二极管和光敏三极管及信号盘和控制电路组成.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 当信号盘 挡住发光二极管的光线时.光敏三极管截止.控制电路输出低电压.当缝隙对准发光二极管 与光敏三极管 时.光线照射到光敏三极管 上.控制电路输出高电压.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.氧传感器 氧传感器的功用是用来检测排气中的氧气含量.并向 反馈相应的电压信号.如图 所示.氧传感器装在发动机的排气管里.用来测量排气中氧的含量.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 如图 所

19、示.当混合气较稀.也就是过量空气系数 时.排气中含氧较多.陶瓷电解质的内外表面的氧浓度差小.只产生小的电压.而当混合气较浓.也就是过量空气系数 时.排气中氧含量较少.同时伴有大量的未完全燃烧物如、等.这些成分都可能在催化剂的作用下与氧发生反应.消耗排气中残余的氧.使陶瓷电解质外表面的氧浓度趋向于零.这样就使得电解质内外的氧浓度差突然增大.传感器输出电压也突然增大了.其数值趋向于.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(二)的主要作用是存储、计算、分析处理信息.由输入回路、/转换器、微型计算机和输出回路四部分组成.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知五、电子控制汽油直接喷射系统 汽

20、油直接喷射就是指直接向汽缸内喷射汽油.它是实现稀薄燃烧的一种方法.如图 所示.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(一)组成与工作原理 如图 所示.公司的汽油直接喷射系统 的燃油供给系统由供油模块(包括低压油泵)、高压油泵、燃油分配器/油轨、汽油压力传感器、汽油压力控制阀和电磁高压涡流喷油器组成.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知(二)主要部件的结构与工作原理.低压油泵 低压油泵是电动泵.并联一个机械式汽油压力调节器.出口压力为.高压油泵 高压油泵的构造如图)所示.在发动机的作用下.凸轮轴推动泵柱塞.使汽油压力从.提高到.如图 )所示.三套柱塞组件在凸轮轴的径向上等间隔排列.柱塞数目越大

21、.流量脉动越小.单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知压力衰减器.燃油量调节电磁阀.转子.线圈.电磁针阀.高压柱塞.泵空间.高压接口.燃油输送.进油止回阀.泵柱塞.燃油压力调节阀.汽油蓄压器(共轨)汽油蓄压器用铝制成管状.上有许多开口用于连接高压油泵、喷油器、汽油压力传感器和汽油压力控制阀.汽油压力传感器 汽油压力传感器用于检测汽油蓄压器中的压力.汽油压力控制阀 汽油压力控制阀的功用是在发动机的整个运行范围内按照脉谱图调节系统压力.而不依赖于油泵提供多少油量和喷油器要喷多少油量.如图 所示 单元二 电控汽油喷射系统

22、的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知.电磁高压涡流喷油器 喷油器与进气道喷射的喷油器相比有其特点.因为 喷油器要安装在缸盖里面.且一直伸展到汽缸.在现代四气门发动机中只有很小的空间可供喷油器使用.喷油器下段直径必须尽可能小.以便给缸盖冷却水套留有足够的空间.所以要将针阀做得更细长.尽管喷油器壳体很细.却不得影响最高达 的燃油压力和大的油束角度.通常采用电磁驱动喷油器.电磁高压涡流喷油器的结构如图 所示.喷油器喷口的形式对油束特性有明显的影响.如图 所示 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知 单元二 电控汽油喷射系统的总体结构认知一、进排气系统的总体认识 进气系统的功用是尽可

23、能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃混合气或纯空气.由空气滤清器和进气歧管组成.排气系统的功用是尽可能多地把燃烧后的废气排出汽缸.二、空气滤清器(一)作用 空气滤清器可清除进入发动机空气中的尘粒从而有效延长了燃烧室内运动件如活塞环、汽缸等件的寿命.并防止机油的污染.它还有消声效果.空气滤清器安装在化油器进口处.(二)构造 纸质干式空气滤清器如图 所示.滤纸是用经树脂处理带微孔的纸质制成.过滤面积大.起消声作用.质量小、成本低、使用方便.单元三 进排气系统的结构认知 单元三 进排气系统的结构认知三、进气歧管(一)作用 进气歧管将可燃混合气或新鲜空气分送到发动机的各个汽缸.(二)构造 进气歧管安装在发

24、动机的汽缸盖上.如图 所示.单元三 进排气系统的结构认知四、排气歧管(一)作用 排气歧管汇集各个汽缸的废气经排气总管和消声器排入大气.(二)构造 排气歧管也安装在发动机的汽缸盖上.由歧管分管、歧管总成和排气管安装座组成.如图所示.单元三 进排气系统的结构认知五、消声器(一)作用 废气中含有几乎与发动机所作有效功同等的能量.排气时的温度()和压力()又较高.并具有极大的脉冲性质.如直接排入大气.必将造成强烈的噪声.因此.汽车发动机都必须安装排气消声器.以衰减排气噪声.其构造如图 所示.单元三 进排气系统的结构认知(二)构造 现代轿车为了降低排气噪声大多采用二级消声器.消声器是将高压的气体流入一个

25、体积较大的空间.降低压力.减轻噪声.六、排气再循环()系统,如图 所示.排气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气歧管.并与新鲜混合气一起再次进入汽缸 单元三 进排气系统的结构认知七、可变进气系统 如图 所示.为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气速度的差别.从而达到改善发动机经济性及动力性特别是改善中、低速和中、小负荷时的经济性和动力性的目的.要求发动机在高转速、大负荷时装备粗短的进气歧管.而在中、低转速和中、小负荷时配用细长的进气歧管.可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的.可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机转矩平均提高 .单元三 进排气系统的结构认知八、谐振

26、进气系统 如图 所示.由于进气过程具有间歇性和周期性.致使进气歧管内产生一定幅度的压力波.单元三 进排气系统的结构认知一、柴油机燃料供给系统简述(一)柴油的特性()柴油的燃点.柴油在其温度达到一定时.不需点火即会自行燃烧.此温度(左右)即为柴油的燃点.()柴油凝点是指柴油失去流动性的温度.柴油的牌号是按疑点来划分的.应按周边温度高于 凝点 选用.号柴油指该柴油于 时失去流动性.()对柴油的要求.柴油机对柴油有下列要求.良好的燃烧性.良好的低温流动性.适宜的黏度和蒸发性.对机件无腐蚀性.不含机械杂质和水分.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知(二)柴油机燃料供给系统的作用 柴油的特点是自燃温度低.

27、柴油机利用空气经压缩升温的特点.将汽缸内的空气经高压缩比压缩后.产生远高于柴油燃点的温度使柴油自燃做功.(三)柴油机燃料供给系统的类型 柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油两个发展阶段.柴油机燃料供给系统主要分为机械操纵式和电控操纵式两类.(四)传统机械操纵式柴油机燃料供给系的组成 机械操纵式柴油机燃料供给系统由燃油供给、空气供给、混合气形成和废气排出等四个装置组成.(五)传统机械操纵式柴油机燃料供给系统的工作原理输油泵将柴油从油箱中将柴油吸出.经低压油管通过滤清器滤去杂质进入喷油泵.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知多余的低压柴油经喷油系统回油管流回油箱.如图 所

28、示.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知二、电控柴油机燃油喷射系统特点及工作原理传统的柴油喷射系统采用机械方式进行喷油量和喷油时间调节和控制的.(一)电控柴油喷射的优点与传统的机械方式比较.电控柴油喷射系统具有如下优点.()对喷油定时的控制精度高(高于.).反应速度快.()对喷油量的控制精确、灵活、快速.喷油量可随意调节.可实现预喷射和后喷射.改变喷油规律.()喷油压力高(高压共轨电控喷油系统高达).不受发动机转速影响.优化了燃烧过程.()无零部件磨损.长期工作稳定性好.()结构简单.可靠性好.适用性强.可以在新老发动机上应用.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认

29、知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 时间控制系统又有电控泵喷油器系统和共轨式电控燃油喷射系统两类.按照现代电控喷油技术实现的手段主要有电控泵喷嘴()、电控单体泵()以及电控共轨系统()三种.在泵喷嘴()系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元.每缸缸盖上都装有这样一个单元.它直接通过摇臂或间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动.如图 所示.单体泵()系统工作方式与泵喷嘴相同.它是一种模块式结构的高压喷射系统.与泵喷嘴系统不同的是:其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接.单体泵系统中每个汽缸都设置一个 单柱塞喷油泵.由发动机的凸轮轴驱动.如图 所示.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料

30、供给系统结构认知 共轨式电控燃油喷射系统()是比较理想的燃油喷射系统.高压共轨系统借助于喷油器上的电磁阀.让柴油以正确的喷油压力在正确的喷油点喷射出正确的喷油量.保证柴油机最佳的燃烧比、雾化和最佳的点火时间.以及良好的经济性和最少的污染排放.如图、图 所示.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知(三)柴油机高压电控共轨技术的发展 柴油机高压电控共轨技术大致经历三个发展阶段.第一代电控共轨:年末.日本电装公司用 系统批量生产货车柴油机.开创了柴油机电控共轨燃油系统的新时代.博世公司于 年年末.开始批量生产轿车柴油机用电控高压共轨系统.共轨油压最高达到.使用电磁阀喷

31、油器.第二代电控共轨:年推出使用压电晶体喷油器的第二代电控共轨喷射系统.喷油压力.并可满足欧排放法规.第三代电控共轨:博世公司的第三代电控共轨燃油系统的喷油压力将提升到.可以满足柴油机 年欧排放法规.喷油压力的发展过程见表.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知(四)电控柴油喷射的基本原理 电控柴油喷射系统由传感器、控制单元()和执行机构三部分组成.传感器采集转速、温度、压力、流量和加速踏板位置等信号.并将实时检测的参数输入计算机.是电控系统的“指挥中心”.对来自传感器的信息同储存的参数值进行比较、运算.确定最佳运行参数.执行机构按照最佳参数对喷油压力、喷油量、

32、喷油时间、喷油规律等进行控制.驱动喷油系统.使柴油机工作状态达到最佳.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知三、共轨电控柴油机燃油供给系统的工作原理(一)燃油系统 如图 所示.汽车共轨电控柴油机燃油供给系统由低压供油部分和高压供油部分组成.低压供油部分 共轨喷油系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有滤网)、输油泵、燃油滤清器及低压油管.高压供油部分 共轨喷油系统的高压供油部分包括:带调压阀的高压泵、高压油管、作为高压存储器的共轨(带有共轨压力传感器)、限压阀和流量限制器、喷油器、回油管燃油箱.滤网.电动输油泵.燃油滤清器.低压油管.高压泵.高压油管.共轨.喷油器.高压泵.单元四 柴油机燃料供给系统结

33、构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知(二)组件结构和功能.低压部分 低压部分向高压部分提供足够的燃油.其主要组成部件如图 所示.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()输油泵.输油泵的作用是在任何工况下.为燃油提供所需的压力.并在整个使用寿命期内.向高压泵提供足够的燃油.目前输油泵有两种类型.即电动输油泵(滚子叶片泵)和机械驱动的齿轮泵.电动输油泵.如图、图 所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知齿轮输油泵.如图 所示.齿轮输油泵用于乘用车和轻型商用车的共轨喷油系统中.向高压泵输送燃油.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()燃油滤清器.燃油中的杂质可能使泵油元件、出油阀和喷油嘴损坏.因此

34、使用满足喷油系统要求的燃油滤清器是保证发动机正常工作和延长使用寿命的前提条件.共轨喷油系统也需要带有集水槽的燃油滤清器.如图 所示滤清器盖.进油口.纸质滤芯.外壳.集水槽.放水螺塞.出油口 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知.高压部分 高压部分除了产生高压力的组件外.还有燃油分配和计量组件.如图 所示.()高压泵.作用.如图 所示.高压泵位于低压部分和高压部分之间.它的作用是在车辆所有工作范围和整个使用寿命期间.在共轨中持续产生符合系统压力要求的高压燃油.以及快速起动过程和共轨中压力迅速升高时所需的燃油储备.结构.高压泵通常与普通分配泵类似装在柴油机上.以齿轮、链条或齿形带连接在发动机上.最高

35、转速为/.依靠燃油润滑.因为安装空间大小的不同.调压阀通常直接装在高压泵旁.或固定在共轨上.如图)所示工作原理.如图)所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知作用.调压阀的作用是根据发动机的负荷状况调整和保持共轨中的压力:共轨压力过高时.调压阀打开.一部分燃油经回油管返回油箱.共轨压力过低时.调压阀关闭.高压端对回油管封闭.结构.如图 所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知工作原理.调压阀有两个调节回路:低速电调节回路.用于调整共轨中可变化的平均压力值.高速机械液压调节回路.用于补偿高

36、频压力波动.()共轨.作用.共轨的任务是存储高压燃油.高压泵的供油和喷油所产生的压力波动由共轨的容积进行缓冲.在输出较大燃油量时.所有汽缸共用的共轨压力也应保持恒定.从而确保喷油器打开时喷油压力不变.结构.如图 、图 所示共轨.来自高压泵的进油端.共轨压力传感器.限压阀.从共轨到油箱的回油管.流量限制器.通往喷油器的高压油管 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知工作原理.共轨中通常注满了高压燃油.充分利用高压对燃油的压缩来保持存储压力.并用高压泵来补偿脉动供油所产生的压力波动.因此即使从共轨中喷射出燃油.共轨中的压力也近似为恒定值.()共轨压力传感器.作用.共

37、轨压力传感器的作用是以足够的精度、在较短的时间内测定共轨中燃油的实时压力.并向 提供相应的电压信号.结构.如图 所示工作原理.共轨压力传感器的工作原理:当由共轨燃油压力引起膜片形状发生变化(时约为)时.其上的电阻值会随之变化.并在用 供电的电阻电桥中产生电压变化.根据燃油压力的不同.电压在 之间变化.并由求值电路放大到.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()限压阀.作用.限压阀的作用相当于安全阀.它限制共轨中的压力.当压力过高时打开放油孔卸压.共轨内允许的短时最高压力为.结构和功能.如图 所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()流量限制器.作用.流量限制器的作用是防止喷油器可能出现的持续喷

38、油现象.为此.由共轨流出的油量超过最大流量时.流量限制器将自动关闭流向相应喷油器的进油口.停止继续喷油.结构.如图 所示功能.正常工作状态.如图 所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()喷油器.作用.喷油始点和喷油量用电子控制的喷油器调整.它替代了普通喷油系统中的喷油嘴和喷油器总成.与直喷式柴油机中的喷油器体相似.喷油器用卡夹装在汽缸盖中.共轨喷油器在直喷式柴油机中的安装不需要汽缸盖在结构上有很大改变.结构.喷油器由孔式喷油嘴、液压伺服系统、电磁阀组件构成.如图 所示工作原理.在发动机和高压泵工作时.喷油器的功能可分为 个工作状态:喷油器关闭(依靠其中存有的高压)、喷油器打开(喷油开始)、

39、喷油器完全打开、喷油器关闭(喷油结束).单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 上述工作状态是通过喷油器构件上力的分配产生的.发动机不工作和共轨中没有压力时.喷油嘴弹簧将喷油器关闭.喷油器关闭(静止状态).喷油器打开(喷油开始).喷油器处于静止状态时.一旦电磁线圈通入吸动电流.电磁线圈的吸力大于阀弹簧力.衔铁就将回油节流孔打开.如图)所示.针阀的开启速度取决于进、回油节流孔之间的流量差.控制柱塞达到其上极限位置.并在该处固定在进、回油节流孔之间的燃油垫上.此时喷油器完全被打开.燃油以近似共轨压力喷入燃烧室.喷油器上的力分布大致等于开启阶段中的力分布.喷油器可以根

40、据需要完成五次喷射.如图 所示.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知(三)电控装置.电控装置的组成 采用共轨喷油系统的柴油机.其电控装置如图 所示.分为 个子系统.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()传感器.采集运行状况和额定值的传感器、额定值发送器.它们将各种不同的物理参数转变为电信号.见表.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知().用于根据一定的数学计算过程(调节算法)处理信息.并发出指令电信号.()执行器.用于将 输出的指令电信号转变为机械参数.传感器()曲轴转速传感器.作用.汽缸内的活塞位置对获得正确的喷油正时极为重

41、要.由于发动机的所有活塞都是由连杆和曲轴连接的.因此曲轴转速传感器能提供所有汽缸内活塞位置的信息.如图 所示工作原理.在机体上面对曲轴的部位装一个铁磁式传感信号轮.轮上应该有 个齿.去除 个齿.留下的大齿隙相应于第一缸活塞上止点位置.单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()凸轮轴位置传感器 如图 所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()温度传感器.温度传感器用在多个地方:用在冷却液回路中.以便从冷却液温度推知发动机的温度.如图 所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()热膜空气质量流量计 如图 所示 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知()增压压力传感器.

42、增压压力传感器与进气管相通.可测定.的进气管绝对压力.该传感器分为带两个传感元件的压电晶体和求值电路空间两部分()加速踏板位置传感器.与普通的分配泵或直列式泵不同.在柴油机电控装置中.驾驶者的加速要求不再是通过拉索或杆系传给喷油泵.而是用加速踏板位置传感器来获知.并传输给.根据加速踏板的位置.经电位计.在加速踏板位置传感器中形成一个电压.再根据其存储的脉谱图和该电压算出加速踏板的位置.如图 所示.()轨压传感器.轨压传感器皮膜上的传感器元件将高压轨管管道内的压力变化转化成电压信号输送到.一旦损坏.压力控制阀就通过应急(备份)功能.按设定值被“盲”触发.如图 所示.单元四 柴油机燃料供给系统结构

43、认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知 单元四 柴油机燃料供给系统结构认知.电控单元()计算外部传感器的信号.并把它们限制在允许的电压电平上.微处理器根据这些输入数据和存储的脉谱图计算出喷油量和喷油正时.并将这些时间量转换成与发动机运行相匹配的随时间变化的电压.由于要求的精度高.发动机的工作是高速变化的.因此计算速度非常高.(四)燃油喷射量的控制 如图 所示.燃油喷射量主要是根据基本喷射量、校正量进行计算 用输出电压来控制喷油器驱动末级.驱动末级应对调节共轨压力和切断柱塞供油的电磁阀提供足够大的功率.(四)燃油喷射量的控制 如图 所示.燃油喷射量主要是根据基本喷射量、校正量进行计算.单元四

44、柴油机燃料供给系统结构认知 任 务 实 施一、电控燃油喷射系统拆装()帕萨特 发动机燃油喷射系统喷油系统的零件拆装.如图 所示.P142()帕萨特 发动机燃油喷射系统空气滤清器的解体.如图 所示.P142()帕萨特 发动机燃油喷射系统燃油分配管的解体.如图 所示.P143(二)燃油系统部件检修(以帕萨特 发动机为例介绍)三、进排气系统的拆装.汽油滤清器的拆装汽油滤清器的拆卸步骤如下:任 务 实 施()松开车辆底部汽油滤清器托架紧固螺栓.取下汽油滤清器托架.()松开夹箍.拔下汽油滤清器的油管.使用一块抹布防止剩余的汽油滴落.()取下汽油滤清器.安装上新的汽油滤清器时.应注意汽油滤清器上箭头应该指

45、向汽油的流向.()活性炭罐的拆卸和安装.活性炭罐的位置在右前轮罩下.如图 所示.拆卸及安装活性炭罐要拆下右前轮罩的挡板.四、柴油机燃料供给系统的拆装五、学习工作页 汽车燃料供给系统的结构与拆装的内容体现在工作页见表.P151 评 价 反 馈.自我评价()通过本学习任务的学习你认为自己是否已经掌握了下述汽车燃油供给系统的相关知识:发动机各种工况对可燃混合气浓度的要求是什么?电控汽油喷射系统的总体结构由哪三大部分组成?各有什么功能?进排气系统的组成有哪些?各有什么功能?柴油机燃料供给系统由哪些组成?各有什么功能?()通过本学习任务的学习你认为自己是否已经掌握了汽车燃油供给系统拆装技能?()在汽车发动机燃料供给系统维修的拆装过程中用到了哪些设备和工具?你是否已经掌握了这些设备和工具的正确操作技能?评 价 反 馈()实训过程完成情况.评价:()仪容仪表是否符合职业规范?评价:()能否积极主动参与工作现场的清理、清洁和整顿工作?评价:()在完成本学习任务的过程中.你和同学之间的协调能力是否得到了提升?是否有过与其他同学探讨汽车燃料供给系统故障维修接待过程中的有关问题?讨论最多的问题是什么?讨论的结果是什么?()通过本学习任务的学习.你认为还要学习汽车燃油供给系统哪些知识和技能才能胜任？