汽车构造汽油机燃油系统课件.ppt
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1、汽车构造汽车构造第四章 汽油机的燃料供给系统第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统 作用:作用:根据发动机运转工况的需要,向发动机根据发动机运转工况的需要,向发动机供给供给一定数量的、清洁的、雾化良好的一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油汽油,以便,以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时,燃与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时,燃油系统还需要储存相当数量的汽油,以保证汽车有油系统还需要储存相当数量的汽油,以保证汽车有相当远的续驶里程。相当远的续驶里程。燃料供给方式燃料供给方式化油器方式化油器方式汽油喷射方式汽油喷射方式4.1.1 4.1.1 汽油机燃油供给系统的作用汽油
2、机燃油供给系统的作用4.1 4.1 概述概述第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统1 1、物理特性:、物理特性:粘度小、流动性好、自润性差。粘度小、流动性好、自润性差。2 2、使用性能指标:、使用性能指标:蒸发性:能被蒸发的性能。蒸发性:能被蒸发的性能。热值:热值:1kg1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。燃料完全燃烧后所产生的热量。抗爆性:在燃烧中,避免产生爆燃的能力。抗爆性:在燃烧中,避免产生爆燃的能力。(辛烷值越高,抗爆性越强)(辛烷值越高,抗爆性越强)3 3、牌号:、牌号:牌号越高,抗爆性越强。牌号越高,抗爆性越强。4.1.2 4.1.2 汽油的主要性能指标汽油的主要性能
3、指标第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统1.可燃混合气成分的表示方法可燃混合气成分的表示方法 将实际吸入发动机中的空气的质量与燃料的质量比值称为将实际吸入发动机中的空气的质量与燃料的质量比值称为空燃比,用符号空燃比,用符号 表示。(多为欧美国家采用)表示。(多为欧美国家采用)空燃比的倒数称为燃空比,用符号空燃比的倒数称为燃空比,用符号表示。(日本等国表示。(日本等国家常用)家常用)(1 1)空燃比)空燃比(2 2)燃空比)燃空比(3 3)过量空气系数)过量空气系数 =理论上完全燃烧理论上完全燃烧1kg1kg燃料时所需要的空气质量燃料时所需要的空气质量燃烧燃烧1kg1kg燃料实
4、际供给的空气量燃料实际供给的空气量 =1 为标准混合气为标准混合气 1 为浓混合气为浓混合气 1 为稀混合气为稀混合气4.1.3 4.1.3 发动机运转工况对可燃混合气成分的要求发动机运转工况对可燃混合气成分的要求aaaaa第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统2.发动机运转工况对可燃混合气成分的要求发动机运转工况对可燃混合气成分的要求冷起动冷起动 极浓混合气。极浓混合气。怠速和小负荷怠速和小负荷中等负荷中等负荷 随节气门的开大,随节气门的开大,混合气由浓变稀。混合气由浓变稀。加速加速 额外供油。额外供油。大负荷大负荷 功率混合气。功率混合气。少而浓的混合气。少而浓的混合气。怠
5、速:怠速:发动机在对发动机在对外无功率输出的情况外无功率输出的情况下以最低转速运转,下以最低转速运转,此时混合气燃烧释放此时混合气燃烧释放的功,只用以克服发的功,只用以克服发动机内部的阻力。动机内部的阻力。第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统混合气成分对发动机性能的影响混合气成分对发动机性能的影响混合气浓度混合气浓度发动机性能发动机性能 =1(理论混合气)理论混合气)实际上,汽油不能完全燃烧实际上,汽油不能完全燃烧 1汽油完全燃烧汽油完全燃烧 =1.051.15油耗最低油耗最低 1.15混合气可以完全燃烧,但燃混合气可以完全燃烧,但燃烧速度慢,功率下降烧速度慢,功率下降 1.
6、3-1.4(火焰传播下限)火焰传播下限)火焰无法传播火焰无法传播 =0.85-0.95燃烧速度快,热损失小,功燃烧速度快,热损失小,功率最大;但不完全燃烧,油率最大;但不完全燃烧,油耗大;冒黑烟;排气放炮耗大;冒黑烟;排气放炮 =0.43-0.85过浓,功率下降过浓,功率下降 0.4空气量极少,无法燃烧空气量极少,无法燃烧功率最大功率最大功功率混合气(浓)率混合气(浓)油耗最低油耗最低经经济混合气(稀)济混合气(稀)aaaaaaaa第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统实际工况对可燃混合气成分的要求实际工况对可燃混合气成分的要求工况工况:发动机的转速和负荷。分为:怠速、小负荷、
7、:发动机的转速和负荷。分为:怠速、小负荷、中等负荷、大负荷、全负荷中等负荷、大负荷、全负荷工况工况节气门开度节气门开度混合气混合气气缸内性能气缸内性能怠速怠速接近于关闭接近于关闭0.6-0.8废气含量大废气含量大小负荷小负荷逐渐开启逐渐开启0.7-0.9废气作用减废气作用减弱弱中等负荷中等负荷(常用状态)(常用状态)足够的开度足够的开度0.9-1.1追求经济性追求经济性大负荷和全负荷大负荷和全负荷最大开度最大开度0.85-0.95要求供给最要求供给最大功率大功率a第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统发动机运转过程中的过渡工况发动机运转过程中的过渡工况冷起动:冷起动:发动机起动
8、时,转速极低,空气流速极慢,发动机起动时,转速极低,空气流速极慢,气缸内温度低,汽油附着在进气管内壁上,为保证气缸内温度低,汽油附着在进气管内壁上,为保证顺利起动,需供给极浓混合气。(顺利起动,需供给极浓混合气。(=0.2-0.6=0.2-0.6)暖机:暖机:起动后,发动机温度逐渐上升,直至发动机起动后,发动机温度逐渐上升,直至发动机能进行稳定怠速运转为止。能进行稳定怠速运转为止。随温度上升而逐渐增随温度上升而逐渐增大。大。加速:加速:即节气门突然加大,负荷突然迅速增加的过即节气门突然加大,负荷突然迅速增加的过程。节气门突然开大时,空气量增加大于汽油量增程。节气门突然开大时,空气量增加大于汽油
9、量增加,短时间内混合气变得很稀,需要额外添加供油加,短时间内混合气变得很稀,需要额外添加供油量,以保证混合气足够浓。量,以保证混合气足够浓。aa第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统4.1.4 4.1.4 汽油机燃料供给系统的组成汽油机燃料供给系统的组成 电控汽油电控汽油喷射系统由喷射系统由汽油供给系汽油供给系统统、空气供空气供给系统给系统、检检测发动机运测发动机运转状态的各转状态的各种传感器种传感器以以及及电子控制电子控制系统系统组成。组成。电控汽油喷射系统1-喷油器;2-汽油滤清器;3-汽油泵;4-油箱;5-空气滤清器;6-空气流量计;7-节气门体;8-压力调节器;9-EC
10、U第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统1汽油供给系统汽油供给系统汽油供给系统1-脉动阻尼器;2-汽油滤清器;3-汽油泵;4-汽油压力调节器;5-冷起动喷油器;6-点火开关;7-喷油器;8-ECU第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统2空气供给系统空气供给系统L型EFI空气供给系统构成1-空气滤清器;2-空气流量计;3-进气管;4-PCV管;5-节气门怠速开度控制传感器;6-进气总管;7-进气歧管;8-怠速阀第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统D型EFI空气供给系统构成1-空气滤清器;2-稳压箱;3-节气门体;4-进气控制阀;5-进气室;6-真
11、空罐;7-电磁真空阀;8-真空驱动器;9-怠速控制阀第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统3电子控制系统电子控制系统第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统4.1.5 4.1.5 电控燃油喷射系统的类型电控燃油喷射系统的类型一、汽油喷射的基本概念一、汽油喷射的基本概念 汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸或进气歧管中,与进入的空气混合而形成可燃混合气。气缸或进气歧管中,与进入的空气混合而形成可燃混合气。气门气门喷油器喷油器输油管输油管进气支管进气支管第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供
12、给系统汽油喷射优点汽油喷射优点1.1.提高了发动机的充气效率;提高了发动机的充气效率;2.2.可采用较高的压缩比;可采用较高的压缩比;3.3.可使发动机燃用稀薄的可可使发动机燃用稀薄的可燃混合气;燃混合气;4.4.冷起动性和加速性能较好;冷起动性和加速性能较好;5.5.使发动机在任何工况下都处使发动机在任何工况下都处于最佳工作状态;于最佳工作状态;6.6.使各缸可燃混合气分配更加使各缸可燃混合气分配更加均匀;均匀;7.7.可节省燃油并减少废气中的可节省燃油并减少废气中的有害成分有害成分第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统 1.1.按汽油喷射系统的控制方法分按汽油喷射系统的控制
13、方法分:机械控制式机械控制式 电子控制式电子控制式 机电混合控制式机电混合控制式 2.2.按喷射部位不同分:按喷射部位不同分:缸内喷射缸内喷射缸外喷射缸外喷射 进气管喷射进气管喷射(节气门体喷射(节气门体喷射 单点喷射)单点喷射)进气道喷射(多进气道喷射(多点喷射)点喷射)二、二、电控燃油喷射系统的类型电控燃油喷射系统的类型第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统每一个气缸有一个喷油器。每一个气缸有一个喷油器。(1 1)多点喷射)多点喷射SPISPI第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统(2 2)单点喷射)单点喷射SPISPI几个缸共用一个喷油器,又称节气门体喷射
14、几个缸共用一个喷油器,又称节气门体喷射TBITBI。第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统调压器调压器喷油器喷油器节气门体节气门体位置传感器位置传感器节气门节气门第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统(2 2)闭环控制)闭环控制传感器传感器电子控制单元电子控制单元执行器执行器发动机发动机开环开环控制控制氧传感器氧传感器闭环控制闭环控制3.3.按控制方式来分按控制方式来分(1 1)开环控制)开环控制第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统4.4.按进气量检测方法来分按进气量检测方法来分L型燃油喷射系统 D型燃油喷射系统第四章第四章 汽油机的燃料供给系
15、统汽油机的燃料供给系统5.5.按多点喷射的喷油间隔来分按多点喷射的喷油间隔来分(1 1)同时喷射)同时喷射(2 2)分组喷射)分组喷射(3 3)顺序喷射)顺序喷射第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统4.2 4.2 电控汽油喷射系统主要部件的结构和工作原理电控汽油喷射系统主要部件的结构和工作原理4.2.1 4.2.1 燃油供给系统燃油供给系统功用功用:向气缸内供给燃烧时所需一定量的燃油:向气缸内供给燃烧时所需一定量的燃油.组成组成:汽油泵汽油泵回油管回油管汽油滤清器汽油滤清器油油压压调调节节器器输油管路输油管路喷油器喷油器油箱油箱第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供
16、给系统第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统1 1.电动汽油泵电动汽油泵滚柱式电动汽油泵滚柱式电动汽油泵作用:作用:供给供给各喷油器及各喷油器及冷起动喷油器冷起动喷油器 所需要的所需要的燃油燃油。第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统电枢电枢限压限压阀阀滤清滤清器器叶片叶片出出油油口口进进油油口口壳体壳体单向阀单向阀永永久久磁磁铁铁电刷电刷第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统2 2.油压调节器油压调节器作用:作用:调节喷油器的燃油压力,调节喷油器的燃油压力,使燃油压力与进气管压力使燃油压力与进气管压力之差保持常数。之差保持常数。燃油压力调节器l
17、-进气歧管真空接头;2-回位弹簧;3-阀门和阀座;4-下壳体;5-垫片;6-回油管;7-进油管;8-滤清器;9-膜片;10-上壳体第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统 作用:作用:在恒定压力在恒定压力下定时、定量地喷油下定时、定量地喷油并使之雾化。并使之雾化。3.3.喷油器喷油器轴针式喷油器构造1-滤网;2-插接器;3-电磁线圈;4-回位弹簧;5-衔铁;6-针阀;7-针轴;8-密封圈 第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统 作用:作用:减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声,并能在发动机停机后保持油路中有一定的
18、压力,以利于发动机重新起动。4 4.油压脉动缓冲器油压脉动缓冲器膜膜片片弹簧弹簧第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统5 5.汽油箱汽油箱功用:功用:贮存汽油。贮存汽油。加油延伸管加油延伸管滤网滤网油面指示表传感油面指示表传感器浮子器浮子出油开关出油开关汽油滤清器汽油滤清器加油管加油管汽油箱支架汽油箱支架汽油箱盖汽油箱盖放油螺栓放油螺栓第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统快速排气管接口快速排气管接口供油管接口供油管接口回油管接口回油管接口油面传感器插座油面传感器插座集滤器集滤器浮子浮子第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统汽油箱盖汽油箱盖作用:
19、密封汽油箱。结构:空气阀空气阀蒸汽阀蒸汽阀第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统6 6.汽油滤清器汽油滤清器功用:除去汽油中的水分和杂质,使汽油能达到发动机工作的需要。类别:可拆式、不可拆式结构:第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统 7.燃油分配管(也被称作“共轨”)作用:将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统4.2.2 4.2.2 空气系统主要组件的构造与工作原理空气系统主要组件的构造与工作原理 功用
20、功用:为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气,并测量和:为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气,并测量和控制空气量。控制空气量。组成组成:节气门节气门空气滤清器空气滤清器空气流量计空气流量计怠速控制阀怠速控制阀电子控电子控制单元制单元补充空气阀补充空气阀第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统一、空气流量计一、空气流量计功用:测量进入发动机的空气流量,并将测量的结果转换为电信号传输给电控单元。第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统1.1.翼片式空气流量计翼片式空气流量计(1)主要件功能缓冲片:缓冲室内空气对缓冲片的阻尼作用,使翼片转动平稳旁通空气调节螺钉:调节怠速
21、时旁通空气量的大小,从而调节怠速混合气的成分电位计:将翼片转动的角度转换为电信号第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统翼片全关时,翼片全关时,没没有进气量,产生有进气量,产生电压信号最弱电压信号最弱翼片打开时,翼片打开时,进进气量由小变大,气量由小变大,产生电压信号由产生电压信号由弱变强弱变强翼片全开时,翼片全开时,进进气量最大,产生气量最大,产生电压信号最强电压信号最强第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统2 2.热线式空气流量计热线式空气流量计 原理:把通电加热的铂丝置于空气流中,使铂丝温度原理:把通电加热的铂丝置于空气流中,使铂丝温度 和吸入空气温度差保持
22、一定。铂丝成为惠斯顿电桥和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥 中的一个臂。中的一个臂。第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统3 3.热膜式空气流量计热膜式空气流量计 第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统4 4.卡门涡流式空气流量计卡门涡流式空气流量计 在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流过时,在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡,当过时,在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡,当流经空气通道的空气流速变化时,将影响卡门涡流旋涡流经空气通道的空气流速变化时,将影响卡门涡流旋涡的频率。的频率。第四章第四
23、章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统 漩涡频率使超声波发射器产生的超声波发生变化,超声波接受器接受该超声波转化为脉冲电压信号,该脉冲信号与漩涡频率成正比。第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统二、进气管压力传感器二、进气管压力传感器 半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器1-真空室;2-硅膜片;3-混合集成电路;4-壳体;5-线束插头第四章第四章 汽油机的燃料供给系统汽油机的燃料供给系统三、节气门体与节气门位置传感器三、节气门体与节气门位置传感器节气门体的外观及结构原理图1-节气门;2-节气门电位计;3-应急运行弹簧;4-节气门定位器(怠速电机);5-节气门电位片;6-
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