项目四 汽油机燃料供给系统

项目四汽油机燃料供给系统任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成任务2汽油机燃料供给系统的主要零部件任务3汽油机电控燃油喷射系统的组成和工作原理下一页项目四汽油机燃料供给系统任务4电控汽油喷射系统常见故障诊断与排除任务5进气增压控制系统任务6排放控制系统上一页任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成一、汽油机燃料供给系统1.汽油机供给系统的功用根据发动机不同工况的要求，供给不同数量和浓度的可燃混合气进入气缸，燃烧后的废气经净化处理后排入大气。2.汽油机供给系统的组成按照燃料供给方式的不同，汽油机供给系统可分为化油器式和汽油直接喷射式。化油器式包括以下几种装置：燃油供给装置：汽油油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管。空气供给装置：空气滤清器。可燃混合气形成装置：化油器。废气排出装置：排气管道、排气消音器、三元催化转化器。下一页返回任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成化油器式供给方式如图4-1所示。电控燃油喷射方式如图4-2所示。3.汽油的性质汽油的使用性能指标主要有蒸发性、热值、抗爆性。爆燃的后果是发动机过热，功率降低，油耗增加。采用抗爆性好的汽油，可以采用比较高的压缩比汽油机。汽油抗爆性的好坏一般用辛烷值表示。辛烷值越高，抗爆性越好。二、简单化油器1.简单化油器的构造（1）浮子室和浮子（2）量孔和喷管。量孔是一个尺寸和形状都很精确的小孔，用上一页下一页图4-1返回图4-2返回任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成于控制汽油的流量。出油量只取决于量孔两端的压力差。喷管的功用是喷出汽油，装在喉管断面最狭窄处。为防止发动机不工作时汽油从喷管中流出，喷管口一般较浮子室油面高出2～5mm。（3）喉管。它的功用是减小空气流通断面，提高空气流速。（4）节气门（油门）。节气门位于喉管后面，它的功用是控制进入气缸的可燃混合气的数量。节气门开度增大，进入气缸中的混合气量增多，反之，则减少。2.简单化油器的工作原理（1）燃油的流出。（2）燃油的雾化。上一页下一页任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成（3）空气与燃油量的调节。3.简单化油器特性在转速一定时，简单化油器的可燃混合气的成分随节气门开度变化的关系称为“简单化油器特性”，也即燃油量随空气量的变化规律。汽油量和空气量的变化规律如图4-4所示。三、可燃混合气的形成1.可燃混合气的形成过程可燃混合气在0.02～0.04s极短的时间内从雾化到全部汽化，分为三个阶段：上一页下一页图4-4返回任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成（1）最初阶段：在化油器中。燃油从喷管喷出，在高度空气流冲击下雾化，并在混合室与空气初步混合。由于压力的降低，造成小部分燃油汽化。（2）持续阶段：在进气管中。大部分燃油雾化，小部分气话的燃油和空气的混合物流经进气管时，由于进气管的降压作用、高速气流的冲刷以及进气管的加热作用，不断蒸发汽化。（3）最后阶段：在气缸中。进入气缸的油气、油粒、油膜与高温件及上一循环残留的高温废气相接触被加热，并由于进气涡流和压缩涡流的搅拌作用，形成较均匀的可燃混合气。上一页下一页任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成2.发动机对燃料燃烧的要求（1）足够的压缩终了压力和温度。（2）正确的点火时刻和良好的火花。（3）良好的空气和燃油的混合比。3.可燃混合气成分对发动机工作影响（1）可燃混合气成分的表示方法。①用空燃比（A/F）表示：空燃比（A/F）=空气质量（kg）/燃油质量（kg）理论上1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气，即理论空燃比上一页下一页任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成为14.7。②用过量空气系数α表示：α=燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/理论上完全燃烧时所需的空气质量=实际空燃比/理论空燃比即燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上完全燃烧时所需的空气质量之比。（2）不同成分的混合气对发动机动力性和经济性的影响（图4-5）动力性和经济性存在着矛盾，α值为0.88～1.11时最有利，不获得动力性就获得经济性，或两者都较好。4.发动机在各种工况下对可燃混合气的要求上一页下一页图4-5返回任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成（1）发动机工况和负荷的概念。①发动机工况：是其工作情况的简称，它包括发动机的转速和负荷情况。②发动机负荷：是指汽车所施加给发动机的阻力矩，包括匀速、变速运动的阻力矩。③汽车发动机工作特点：a.工况变化范围大，负荷为0%～100%，转速从最低到最高，有时变化非常迅速，且工况间的变化是连续的。b.汽车在行驶的大部分时间内，发动机是在中等负荷下工作。（2）稳定工况。指发动机已经完全预热，转入正常运转状态。按负荷大小分为怠速和小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷三个上一页下一页任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成范围。（3）过渡工况。①发动机的运转情况是复杂的，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同。②启动、怠速、全负荷、加速运转时，要求供给浓混合气，α1.③中负荷运转时，随着节气门开度由小变大，要求供给由浓逐渐变稀的混合气，α为0.9～1.1。5.理想化油器特性与简单化油器特性（图4-6）四、化油器的各工作系统上一页下一页图4-6返回任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成1.主供油系统（图4-7所示）2.怠速系统（图4-8）目的：怠速时供给过浓混合气。3.加浓系统（省油器）加浓装置有机械式和真空式两种。两种加浓系统的比较：①机械式加浓系统在节气门开度大到一定程度时才起加浓作用，即只与节气门开度有关，而与转速无关。②真空式加浓系统起作用的时刻完全取决于节气门后面的真空度，因此，它与节气门的开度、汽油机的转速都有关系。③真空式加浓系统在负荷小、转速低时也能起加浓作用。上一页下一页图4-7返回图4-8返回任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成4.加速装置（加速泵）加速泵的作用就是在节气门突然大开时，及时加浓混合气，以适应汽油机加速的需要。5.启动装置启动装置的作用为：在冷车启动时，供给极浓的混合气。五、化油器的型号及分类1.化油器类型化油器按喉管处空气流动方向分，可分为上吸式、下吸式和平吸式。按喉管数目分，单喉管、双喉管和多重喉管。多重喉管是为上一页下一页任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成了解决充气量与汽油雾化的矛盾。按浮子室是否与大气相通分：平衡室和不平衡室。直接与大气相通的浮子室称为不平衡浮子室。不与大气相通，而与阻风门上方的空气管腔相通的浮子室，称为平衡式浮子室。按其空气管腔数目分：单腔式和双腔式。2.化油器型号的含义六、发动机常见故障排除1.不能启动（1）操作方法不当。（2）无油。上一页下一页任务1化油器式汽油机燃料供给系统的结构及混合气形成（3）汽油进缸。（4）空气滤清器堵塞。（5）火花塞故障。2.启动困难（1）操作不当。（2）燃油系统的故障。（3）火花塞电火花不强。3.怠速不良（1）无怠速。（2）怠速过高。上一页返回任务2汽油机燃料供给系统的主要零部件一、概述1.汽油机燃料供给系统的作用不断地输送滤清的汽油和清洁的新鲜空气，根据发动机各种不同的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，进入气缸燃烧，做功后将废气排入大气。2.化油器式汽油机燃料供给系统的组成常见化油器式汽油机燃料供给系统包括：（1）汽油供给装置：包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和油管。（2）空气供给装置：空气滤清器。（3）可燃混合气准备装置：化油器。（4）可燃混合气供给和废气排出装置：包括进气管、排气管及下一页返回任务2汽油机燃料供给系统的主要零部件排气消声器。3.系统的工作原理二、燃油供给系统主要零部件1.汽油箱（1）作用。储存汽油，其储备里程一般为200～600km。普通汽车有一个汽油箱，越野汽车常有主、副两个汽油箱。（2）安装位置。货车油箱位于车架外侧、驾驶员座下或货台下面，轿车油箱装在车架后部。（3）构造特点。油箱多为薄钢板冲压焊制，内部镀锌或镀锡，有的用塑料铸制。2.汽油滤清器上一页下一页任务2汽油机燃料供给系统的主要零部件汽油滤清器的作用是滤去汽油中的水分、杂质和胶质。3.汽油泵（1）作用：将汽油从油箱中吸走，并以一定压力将汽油送至化油器浮子室中。（2）分类：机械驱动的膜片式汽油泵；电力驱动的电动汽油泵。（3）汽油泵的构造。可拆式的机械膜片式汽油泵由上体、下体、泵膜总成组成。如图4-25所示。（4）汽油泵的工作原理（图4-26）（5）三管汽油泵。上一页下一页图4-25返回图4-26返回任务2汽油机燃料供给系统的主要零部件其特点为：①整体式壳体，不可拆，一次性使用。②整体式摇臂，供油量的自动调节是借助泵膜拉杆与摇臂内端的叉相对滑动来完成的。③在出油腔的上方，设有回油量孔和回油管，能较好地使燃油蒸汽与燃油分离，防止产生“气阻”。三、空气滤清器及进、排气装置1.空气滤清器（1）功用与要求。空气滤清器的功用就是把空气中的尘土分离出来，保证供给气缸足够量的清洁空气。对空气滤清器的基本上一页下一页任务2汽油机燃料供给系统的主要零部件要求是滤清能力强，进气阻力小，维护保养周期长，价格低廉。（2）型式和工作原理。①惯性式：优点：进气阻力小，保养简单。缺点：滤清能力不强，即滤清效果差。②过滤式：优点：滤清能力强，滤清效果好。缺点：进气阻力大，滤芯易堵塞。③综合式。2.进气管与排气管功用：进气管道的功用是将可燃混合气引入气缸。对多缸上一页下一页任务2汽油机燃料供给系统的主要零部件机还要保证各缸进气量均匀一致。排气管道的功用是将燃烧后的废气引入大气。3.催化转换器（图4-31）4.排气消声器（1）功用：减少噪声和消除废气中的火焰及火星。（2）原理：①多次地变动气流方向；②重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；③将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动；④将气流冷却。上一页返回图4-31返回任务3汽油机电控燃油喷射系统的组成和工作原理一、汽油喷射系统的发展与应用二、汽油喷射系统的优缺点与化油器式发动机相比，汽油喷射系统具有以下优点。1.混合气分配均匀性好2.发动机在任何工况下都可以获得精确空燃比的混合气3.加速响应好4.良好的启动性能5.减速减油断油6.充气效率高电控汽油系统的缺点在于价格偏高、维修要求高。三、电控汽油喷射系统的组成下一页返回任务3汽油机电控燃油喷射系统的组成和工作原理1.进气系统作用：为发动机提供必要的空气。组成：一般由空气滤清器、节气门体、节气门、空气阀、进气总管、进气歧管等部分组成。另外，为了随时调节进气量，进气系统中还设置了进气量的检测装置。2.燃油供给系统（1）作用：向气缸提供燃烧所需要的燃油。（2）组成：燃油供给系统通常由电动汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、脉动阻尼器、喷油器和冷启动喷油器组成。（3）工作原理。3.电子控制系统上一页下一页任务3汽油机电控燃油喷射系统的组成和工作原理（1）功用：根据各种传感器的信号，由计算机进行综合分析和处理，通过执行装置控制喷油量等，使发动机具有最佳性能。（2）组成：从控制原理来看，电控汽油喷射系统由传感器、ECU和执行器三大部分组成。四、电控汽油喷射系统的分类1.按喷射方式分类（1）缸内喷射：又称FSI（FuelStratifiedInjection），即燃料分层喷射技术。该喷射方式是将喷油器安装在缸盖上直接向缸内喷油。（2）进气管喷射：该喷射方式是目前普遍采用的喷射方式。根据喷油器和安装位置的不同又可分为两种：单点喷射方式；多上一页下一页任务3汽油机电控燃油喷射系统的组成和工作原理点喷射方式。2.按空气量的检测方式分类按空气量的检测方式来分，电控汽油喷射系统可以分为直接式检测方式、间接式检测方式两大类。3.按有无反馈分类按有无反馈来分，电控汽油喷射系统可以分为开环控制、闭环控制两大类。如图4-40所示。4.按喷射控制结构形式分类按喷射控制结构形式来分，电控汽油喷射系统可以分为机上一页下一页图4-40返回任务3汽油机电控燃油喷射系统的组成和工作原理械喷射式和电控喷射式两种。五、电控