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第五章汽油机燃料供给系的构造与检修5.1概述5.2化油器燃料供给系统5.3汽油机燃料供给系其它装置5.4化油器式燃料供给系统的维修5.5电控汽油喷射供给系统概述5.1.1汽油机燃料供给系的功用与组成：1.功用将空气与雾化后的汽油充分混合后，形成可燃混合气，提供给发动机并对可燃混合气的供给量及其浓度进行有效的控制，使发动机在各种工况下都能连续、稳定运转。§5.1概述燃料供给系的两种基本形式化油器式燃料供给系电子控制汽油喷射式燃料供给系二、化油器式汽油机燃料供给系的组成①燃油供给装置：汽油油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管②空气供给装置：空气滤清器③可燃混合气形成装置：化油器④废气排出装置：排气管道、排气消音器，三元催化转换器油箱汽油滤清器汽油泵化油器(混合)空气滤清器排气管排气消声器在气缸内燃绕供给路线图油箱油管汽油泵汽油滤清器化油器空气滤清器桑塔纳轿车汽油供给系示意图油箱（如图6-2）用来储备汽车运行所需的额外燃油。油箱通常位于汽车后底部，在后置发动机的汽车上，它位于汽车后底部，在后置发动机的汽车上，它位于汽车前部。油箱必须装在车架旁边并且还要避免受到撞击。一、燃油输送系统的构造油箱盖的作用：①加油盖可以防止燃油从油箱中溢出；②它可以释放燃油被发动机吸走时所产生的真空；③它可以在防止蒸气直接进入大气的同时，释放压力。1．燃油箱/油箱盖（1）、功用：汽油滤清器安装在汽油箱与汽油泵之间，用以滤除汽油中的水分和杂质，保证汽油泵和化油器正常工作。（2）、主要用两种，是用在货车和客车上的可拆式汽油滤清器和用在轿车上的不可拆式汽油滤清器。汽油滤清器（如图6-3）的滤芯形式除纸质滤芯外，还有金属片缝隙式和多孔陶瓷滤芯。2．燃油滤清器燃油泵（如图6-4）的作用是将燃油从油箱内输送给电子化油器或喷油器。汽油机燃油泵有机械式或电动式的。柴油机采用的是复杂的高压燃油泵。常见的电动燃油泵有波纹管式和叶轮叶片式。3．燃油泵燃油压力调节器（如图6-5）安装在燃油分配总管的一端，其作用是保证喷油器喷油压力与进气管压力之差为恒定值。这样，喷油器的喷油量就只与喷油时间有关，ECU通过控制喷油时间来控制喷油量。脉动阻尼器：由于燃油泵输出压力周期性变化和喷油器喷油是脉冲式的，使燃油总管内的压力出现脉动。燃油压力脉动阻尼器的作用是减小燃油管路中油压的波动，降低噪声。4．燃油压力调节器化油器（如图6-7）是汽油机供给系统的核心。其作用是根据汽油发动机不同的工况要求，供给发动机不同数量和不同浓度的可燃混合气。其性能的好坏直接影响到发动机的动力性能、经济性能和排放性能。化油器由简单化油器、主供油系统、怠速系统、加浓系统、加速系统、起动系统等部分组成。具体原理将在后面详述。5．化油器电磁喷油器（如图6-8）是电控燃油喷射系统的一个重要的执行器，这将发动机电控系统的执行器中详细介绍。它根据ECU发来的喷油脉冲信号，精确地计量燃油喷射量。6．喷油器5.1.2可燃混合气的浓度与汽油机负荷的关系1、可燃混合气成分的表示方法混合气：发动机工作时，燃料进入汽缸燃烧之前，都要雾化和蒸发，并与空气混合，燃料与空气的混合物称为混合气。混合气浓度：混合气中含燃料量的多少。常用过量空气系数或空燃比来表示。1、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空燃比，用符号R表示。（多为欧美国家采用）空燃比的倒数称为燃空比，用符号λ表示。（日本等国家常用）1、空燃比2、燃空比3、过量空气系数=理论上完全燃烧1kg燃料时所需要的空气质量燃烧1kg燃料实际供给的空气量α=1为标准混合气α﹤1为浓混合气α﹥1为稀混合气可燃混合气的浓度对发动机的性能影响通过试验证明，发动机的功率和耗油率都是随着过量空气系数α变化而变化的。理论上，对于α=1的标准混合气而言，所含空气中的氧正好足以使汽油完全燃烧，但实际上，由于时间和空间条件的限制，汽油细粒和蒸汽不可能及时地与空气绝对均匀地混合，因此，即使α=1，汽油也不可能完全燃烧，混合气α1才有可能完全燃烧。因为α1时混合气中，有适量较多的空气，正好满足完全燃烧的条件，此混合气称为经济混合气，对于不同的汽油机经济混合气成分不同，一般在α=1.05～1.15范围内。当α大于或小于1.05～1.15时，经济性变坏。当α=0.88时，Pe最大，因为这种混合气中汽油含量较多，汽油分子密集，因此，燃烧速度最高，热量损失最小，因而使得缸内平均压力最高，功率最大，此混合气称为功率混合气。对不同的汽油机来说，功率混合气一般在α=0.85～0.95之间。α1.11的混合气称为过稀混合气，α0.88的混合气称为过浓混合气，混合气无论过稀过浓都会使发动机功率降低Pe↓，耗油率增加ge↑。混合气过稀时：由于燃烧速度太低，损失热量很多，往往造成发动机温度过高，严重过稀时，燃烧可延续到进气过程的开始，进气门已经开启时还在进行，火焰将传到进气管，以至化油器喉管内，引起化油器“回火”并产生拍击声。当混合气稀到α=1.4以上时，混合气虽然能着火，但火焰无法传播，导致发动机熄火，所以α=1.4称为火焰传播下限。混合气过浓时：由于燃烧很不完全，产生大量的CO，造成气缸盖，活塞顶和火花塞积炭，排气管冒黑烟，甚至废气中的一氧化碳可能在排气管中被高温废气引燃，发生排气管“放炮”。混合气浓到α=0.4以下，可燃混合气虽然能着火，但火焰无法传播，发动机熄火，所以α=0.4称为火焰传播上限。从以上分析可知，发动机正常工作时，所用的可燃混合气α值，应该在获得最大功率和获得最低燃油消耗率之间，在节气门全开时，α值的最佳范围为0.85～1.15范围内。一般在节气门全开条件下，α=0.85～0.95时，发动机可得到较大的功率;当α=1.05～1.15时，发动机可得到较好的燃料经济性;所以当α在0.85～1.15范围内，动力性和经济性都比较好，即Pe较大，ge较小。1）标准混合气=1理论上能够完全燃烧的混合气，其中所含的氧气正好使全部燃料燃烧完毕。2）稀混合气1实际上可以完全燃烧的混合气，其中所含的氧气能保证燃料全部燃烧完毕。3）浓混合气1混合气中燃料不能保证完全燃烧，但由于燃料分子密集，火焰传播快，发动机的平均有效压力和功率大。4）燃烧极限当可燃混合气太稀（≥1.4)以及太浓（≤0.4）时，虽能点燃，但火焰无法传播，导致发动机运转不稳定，直至熄火。发动机在一般工况下,混合气体的浓度应在浓与稀之间,=0.8～1.132、不同浓度的混合气对发动机性能的影响：1.1ge%14012010080600.40.60.81.01.2Pe%0.88a12过浓有利过稀浓稀火焰传播上限火焰传播下限可燃混合气成分对发动机性能的影响曲线图1——燃油消耗率2——功率α=0.88——功率混合气α=1.11——经济混合气α=0.4——火焰传播上限α=1.4——火焰传播下限稳定工况的α=0.88～1.11。混合气种类发动机功率耗油率性能火焰传播上限0.4混合气不燃烧，发动机不工作过浓混合气0.43～0.87减小激增燃烧室积炭、排气管冒黑烟，放炮功率混合气0.88最大增大20-25%输出最大功率标准混合气1.0减小2%增大4%经济混合气1.11减小8%最小过稀混合气1.131.33显著减小显著增大回火、发动机过热、加速性变坏火焰传播下限1.4混合气不燃烧，发动机不工作混合气的浓度对发动机性能的影响二、车用汽油机各种工况对可燃混合气浓度的要求作为车用汽油机，其工况（负荷和转速）是复杂的，例如，超车、刹车、高速行驶、汽车在红灯信号下，起步或怠速运转、汽车满载爬坡等，工况变化范围很大，负荷可以0→100%，转速可以最低→最高。1、稳定工况对混合气的数量和浓度的具体要求如下：（1）怠速和小负荷工况-怠速－是指发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧后所作的功，只用以克服发动机的内部阻力，使发动机保持最低转速稳定运转。汽油机怠速运转一般为300～700r/min，转速很低，化油器内空气流速也低，使得汽油雾化不良，与空气的混合也很不均匀。另一方面，节气门开度很小，吸入气缸内的可燃混合气量很少，同时又受到气缸内残余废气的冲淡作用，使混合气的燃烧速度↓↓，因而发动机动力不足。因此要求提供较浓的混合气α=0.6～0.8。同理，小负荷时，节气门开度较小，进入气缸内的可燃混合气量较少，而上一循环残留在气缸中的废气在气缸内气体中所占的比例相对较多，不利于燃烧，因此必须供给较浓的可燃混合气，要求供给较浓混合气α=0.7～0.9。（2）中负荷工况-要求经济性为主，混合气成分α=0.9～1.1。发动机大部分工作时间处于中负荷工况，所以经济性要求为主。中负荷时，节气门开度中等，故应供给接近于相应耗油率最小的α值的混合气，主要是α1的稀混合气，这样，功率损失不多，节油效果却很显著。（3）大负荷和全负荷工况-要求发出最大功率Pemax，α=0.85～0.95。汽车需要克服很大阻力（如上陡坡或在艰难路上行驶）时，驾驶员往往需要将加速踏板踩到底，使节气门全开，发动机在全负荷下工作，显然要求发动机能发出尽可能大的功率，即尽量发挥其动力。3、汽油机各工况对可燃混合气成分的要求冷起动极浓混合气。怠速和小负荷中等负荷随节气门的开大，混合气由浓变稀。加速额外供油。大负荷功率混合气。少而浓的混合气。怠速：发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧释放的功，只用以克服发动机内部的阻力。1、物理特性：粘度小、流动性好、自润性差。2、使用性能指标：⑴蒸发性：能被蒸发的性能。⑵热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。⑶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）3、牌号：牌号越高，抗爆性越强。5.1.3、汽油的使用性能在一定转速下，汽车发动机所要求的混合气成分随负荷变化的规律。3、理想化油器特性a020406080Pe%1231.21.00.80.60.4怠速小负荷中负荷大负荷全负荷（节气门开度最小）（节气门开度最大）汽油是现在汽车广泛使用的一种燃料，从石油中提炼而成，是一种碳氢化合物的复杂混合物。汽油的不同类型是通过辛烷值来区分的，辛烷值越高，点着燃油所需温度就越高；普通汽油的标准辛烷值范围是85～90，高级汽油的辛烷值范围是90～95。汽油辛烷值越高，爆燃的发生越少。1、汽油柴油也是一种碳氢分子的混合物，从石油中提炼出来的，相同数量的柴油比汽油拥有更多的能量。所以柴油燃烧时的效率比汽油更高。柴油有三个重要的特性：十六烷值、终馏点及含硫量。十六烷值是柴油发火性指标。十六烷值越高，燃油的发火性越好。柴油分为1-D号和2-D号两类，1-D号柴油具有最低的挥发性，这些燃油的始凝点和凝点也最低。2-D号燃油比1-D号燃油拥有较高的挥发性，常用于高速柴油发动机。2、柴油压缩天然气（CNG），为CompressedNaturalGas的缩写，它的主要成分是甲烷。它是把天然气加压后装在高压气瓶中放在车上相当于普通汽车的油箱，气瓶甲的气体压力一般为21MPa。天然气的热值和辛烷值均较高，它作为发动机的燃料，除能保持原发动机的功率外，还有利于提高发动机的压缩比。以天然气和柴油作燃料的双燃料发动机，一般以柴油机作为基础，当用气体燃料时，柴油就起引燃作用。如果使用纯液化石油气作为燃料，则常以汽油机为基础，在结构上可不作改动。天然气是一种比较洁净的能源，排污低，输送和使用比较方便。3、CNG液化石油气（LPG），为LiquefiedPetroleumGas的缩写，是从石油提炼汽油这一生产过程中得到的产品。它是由丙烷或者丁烷或者两种气体的混合物构成，在加压下以液态储存。目前国内所使用的液化石油气除含丙烷和丁烷外，还含有丙烯和丁烯等。液化石油气本身是无色无味的，但是因为它一旦泄露可能会造成事故，所以一般在液化石油气中都要添加味剂，使人容易觉察而提高警觉。液化石油气（LPG）比空气重，不像压缩天然气（CNG）。4、LPN汽车燃料除以上产品外，还有几种被看好燃料。酒精汽油（E10）如图6-1所示：酒精汽油是按90%汽