第四章 汽油机燃料供给系统

汽车构造主编第四章汽油机燃料供给系统第一节汽油机燃料供给系统的作用及组成第二节简单化油器与可燃混合气的形成第三节可燃混合气成分对发动机工作性能的影响第四节汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求第五节化油器的构造第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置第七节进、排气系统第八节汽油机燃油喷射系统第四章汽油机燃料供给系统图4-1汽油机燃料供给系统示意图1—油面指示表2—空气滤清器3—化油器4—进气管5—排气管6—汽油泵7—汽油滤清器8—排气消声器9—油管10—燃油箱第一节汽油机燃料供给系统的作用及组成•汽油机燃料供给系统的作用是，根据发动机不同工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气，并送入气缸，使之在临近压缩终了时第二节简单化油器与可燃混合气的形成一、简单化油器二、简单化油器特性一、简单化油器图4-2简单化油器及可燃混合气形成过程1—空气滤清器2—针阀3—浮子4—喷管5—喉管6—节气门7—进气支管8—量孔9—浮子室10—进气预热套管11—进气门二、简单化油器特性图4-3简单化油器的特性曲线第三节可燃混合气成分对发动机工作性能的影响一、发动机对燃料燃烧的要求二、可燃混合气成分对发动机性能的影响一、发动机对燃料燃烧的要求•汽油与空气以一定比例混合，汽油彻底雾化蒸发并与空气均匀混合，•〓〓可燃混合气燃烧要在适当的时刻进行，使大部分燃料在活塞处于上止点附近燃烧完毕，燃烧过程在很小的容积内进行，燃烧速度•〓〓可燃混合气是指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性与经济性有很大的影响二、可燃混合气成分对发动机性能的影响•可燃混合气的成分对发动机性能的影响是通过试验显示的。在发动机转速一定和节气门全开条件下，流经化油器的空气量即为一定值。此时通过改变汽油量孔尺寸以改变供油量，即可得到过量空气系数α不同（即浓度不同）的可燃混合气。分别以不同α值的可燃混合气供入发动机，并测出相应的发动机功率和燃料消耗率。试验结果表明，发动机功率和燃料消耗率都是随过量空气系数α而变化的。第四节汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求1.冷起动2.怠速3.小负荷4.中等负荷5.大负荷和全负荷6.加速1.冷起动发动机在外力驱动下起动时，转速极低（只有100r／min左右），因此化油器中的空气流速非常低，不能使汽油得到良好的雾化，其大部分将呈较大的油粒状态。特别是在冷机起动时，这种油粒附在进气管壁上，不能及时随气流进入气缸内，从而使气缸内混合气过稀，以致无法燃烧。为此要求化油器供给极浓的混合气（α＝02～06），以保证进入气缸内的混合气中有足够的汽油蒸气，使发2.怠速•怠速一般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做的功，只是用以克服发动机内部的阻力，使发动机保持最低转速稳定运转。汽油机怠速转速一般为300～700r／min。怠速工况下，节气门处于接近关闭位置。吸入气缸内的可燃混合气不仅数量极少，其中的汽油雾化蒸发也不良。此外，由于进气管中的真空度很高，如果当进气门开启时气缸内的压力仍高于进气管压力，废气就可能膨胀而冲入进气管，而后又随着新鲜混合气一起被吸入气缸，因而吸入气缸的气体中废气含量较大。为保证这种品质不良而且被废气稀释过的混合气能正常燃烧，化油器提供的混合气必须较浓，即α应为06～08，才能保证发动机怠速稳定。3.小负荷•小负荷时，节气门开度较小，发动机对外输出功率较小，进入气缸的混合气数量较少，与怠速相比，新鲜混合气的品质逐渐改善，废气对混合气的稀释作用也逐渐减弱，因而混合气浓度可以减小至α＝07～094.中等负荷•发动机在大部分工作时间内处于中等负荷状态。在此情况下，节气门有足够的开度，废气稀释的影响可以略去不计。此时燃料经济性要求是首要的，化油器应供给接近相应于燃料消耗率最小的α＝09～11的混合气（其中主要是α＞1的稀混合气）。这样，功率损5.大负荷和全负荷•当汽车需要克服较大的阻力时，要求发动机能发出尽可能大的功率，此时驾驶员往往将节气门踏板踩到底，使节气门全开，发动机在全负荷下工作。此时要求化油器能供给相应于最大功率的浓混合气（α＝085～095）。在达到全负荷之前的大负荷范围内，化油器所供给的混合气应从以满足经济性要求为主逐渐转到以满足动力性要求为主6.加速图4-4有利的可燃混合气成分随发动机负荷而变化的关系1—相应于最大功率的α值2—相应于最小燃料消耗率的α值3—理想化油器特性第五节化油器的构造例1：BJH101A１中A表示与产品的基本型可以通用的变型产品，且A１、A2、A3等变型产品在同一车型(发动机)上可以相互通用，但与以B、C、D等汉语拼音字母表示的变型产品均不通用。1、2、3、…表示顺序号。例2：BJH101B1中B表示与产品的基本型不能通用的变型产品，且与以A、C、D等汉语拼音字母表示的变型产品也不通用，但B1、B2、B3等变型产品在同一车型(发动机)上可以相互通用。1、2、3、…表示顺序号。第五节化油器的构造图4-5化油器的类型(按空气流动方向分)a)上吸式b)下吸式c)平吸式第五节化油器的构造图4-6化油器的类型(按重叠的喉管数目分)ａ)单喉管式b)双重喉管式c)三重喉管式第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置一、汽油箱二、汽油滤清器三、汽油泵四、空气滤清器一、汽油箱图4-7汽油箱结构示意图1—加油管2—通气管3—燃油箱4—回油管5—出油管6—隔板7—传感器8—汽油箱集滤器9—放油螺塞一、汽油箱图4-8双阀式油箱盖原理图1—空气阀2—蒸气阀3—密封垫和弹片4—管口二、汽油滤清器图4-9282型汽油滤清器1—盖2—出油管接头3、６—密封圈4—密封垫5—纸滤芯7—平垫圈8—螺栓9—沉淀杯10—放油螺塞11—密封垫圈12—进油管接头三、汽油泵1.汽油泵的作用和分类2.膜片式汽油泵的构造和工作情况1.汽油泵的作用和分类图4-10不可拆式汽油滤清器1—中央多孔筒2—特制折叠纸滤芯3—多孔滤纸外筒2.膜片式汽油泵的构造和工作情况图4-11机械驱动膜片式汽油泵1—手摇臂2—内摇臂3—泵膜拉杆油封4—拉杆油封座5—下体6—泵膜弹簧7—泵膜下护盖8—泵膜9—出油管接头10—上体11—阀门支持片12—螺钉13—泵盖14、２１—垫片15—偏心轮16—泵膜拉杆17—摇臂回位弹簧18—外摇臂19—摇臂轴20—手摇臂轴22—出油阀23—进油阀24—进油管接头四、空气滤清器图4-12空气滤清器a)油浴式空气滤清器b)纸质干式空气滤清器1—螺杆2—空气滤清器盖3—气管4—滤芯5—滤芯支承盘6—滤清器壳7—曲轴箱通风管8—紧固夹螺栓9—支架固定螺母１０—外壳11—纸质滤芯12—接管13—密封圈支承盘第七节进、排气系统一、进气管与排气管二、混合气的预热装置三、排气消声器一、进气管与排气管解放CA1091型汽车进、排气管的构造如图4-13所示。进气管有六个分支，每缸有单独的进气道，有利于改善混合气分配的均匀性。排气支管则采用前、中、后三段结合式的结构，排气支管的中段与进气支管铸成一体，使排气的余热直接传至进气管以便预热。为了加强预热，在进气支管的中部设有带沟槽的预热装置，以增加预热面积，使化油器底部的燃油能得到较好的雾化。排气支管的前、后两段，经单独制造加工后与中间段装配成一体，其连接处采用二道耐热合金铸铁环4密封。各排气管内设有双弧形双导流板，使排出的废气各行其道，消除排气相互干扰，减少排气阻力，降低排气温度。解放CA1091型汽车进、排气管的构造如图4-13所示。进气管有六个分支，每缸有单独的进气道，有利于改善混合气分配的均匀性。排气支管则采用前、中、后三段结合式的结构，排气支管的中段与进气支管铸成一体，使排气的余热直接传至进气管以便预热。为了加强预热，在进气支管的中部设有带沟槽的预热装置，以增加预热面积，使化油器底部的燃油能得到较好的雾化。排气支管的前、后两段，经单独制造加工后与中间段装配成一体，其连接处采用二道耐热合金铸铁环4密封。各排气管内设有双弧形双导流板，使排出的废气各行其道，消除排气相互干扰，减少排气阻力，降低排气温度。图4-13解放CA1091型汽车进、排气管1—进气管2—前端排气管3—后端排气管4—铸铁环5—衬垫6—空气滤清器支架紧固螺栓7—曲轴箱通风单向阀8—化油器紧固螺栓解放CA1091型汽车进、排气管的构造如图4-13所示。进气管有六个分支，每缸有单独的进气道，有利于改善混合气分配的均匀性。排气支管则采用前、中、后三段结合式的结构，排气支管的中段与进气支管铸成一体，使排气的余热直接传至进气管以便预热。为了加强预热，在进气支管的中部设有带沟槽的预热装置，以增加预热面积，使化油器底部的燃油能得到较好的雾化。排气支管的前、后两段，经单独制造加工后与中间段装配成一体，其连接处采用二道耐热合金铸铁环4密封。各排气管内设有双弧形双导流板，使排出的废气各行其道，消除排气相互干扰，减少排气阻力，降低排气温度。图4-14北京BJ492Q型汽车发动机进气管排列二、混合气的预热装置图4-15解放CA1091型汽车发动机进、排气管及预热装置1—化油器安装凸缘2—进气管3—排气管二、混合气的预热装置图4-16北京BJ492Q型汽车发动机预热装置1—进气管2—石棉衬垫3—混合气预热阀轴4—混合气预热阀5—排气管6—混合气预热阀调节手柄三、排气消声器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。4)将气流冷却。图4-17EQ6100-1型发动机排气消声器1—外壳2、4—多孔管3—隔板第八节汽油机燃油喷射系统1)计量准确、均匀点喷、随机修正，使空燃比经常保持在14.7的最佳区内。2)“三无”带来“三好”。3)获得动力性、经济性、净化性“三丰收”。4)改善了冷起动性能、热起动性能、过渡性能、急减速防污染性能、负荷自调性能、防止不熄火性能等。5)扩大了控制功能，增加了自诊断功能。6)降低了汽油机油路和电路的故障率。一、汽油机燃油喷射系统的类型二、电控燃油喷射系统三、电控燃油喷射系统主要组件的构造和原理一、汽油机燃油喷射系统的类型1.按控制方法分类2.按喷射部位的不同分类3.按喷射的连续性与否分类4.按空气量的测量方式分类1.按控制方法分类•按控制方法分类有机械控制式、机电混合控制式及电子控制式三种。近10年来电控燃油喷射系统得到了迅速的发展，成本大幅度下降，2.按喷射部位的不同分类•按喷射部位的不同分类有缸内喷射和缸外喷射两种。缸内喷射是通过安装在气缸盖上的喷油器，将汽油直接喷入气缸内。这种喷射系统需要较高的喷射压力，为3～5MPa，因而喷油器的结构和布置都比•〓〓缸外喷射系统是将喷油器安装在进气管或进气支管（进气门的前方）上，以020～035MPa的喷射压力将汽油喷入进气管或进气•〓〓单点喷射（SPI）系统的喷油器安装在节气门体上，而节气门体安装在进气支管上部相当于化油器式发动机安装化油器的位置。因此，单点喷射又称节气门体喷射（TBI）。一台发动机只装有1～2•〓〓多点喷射•（MPI）系统是每个气缸设置一个喷油器，各个喷油器分别向各缸3.按喷射的连续性与否分类图4-18间歇喷射示意图a)同时喷射b)分组喷射c)按序喷射4.按空气量的测量方式分类(1)间接测量方式(2)直接测量方式(1)间接测量方式1)对于节流-速度方式，ECU根据节气门开度和发动机转速计算出每一循环的进气量，并由此计算出循环基本喷油量。2)对于速度-密度方式，ECU根据进气支管压力和发动机转速，计算出每一循环的进气量，并由此计算出循环基本喷油量。(2)直接测量方式1)体积流量方式利用翼片式空气流量计或卡门旋涡式空气流量计，直接测量单位时间发动机吸入的空气体积流量。2)质量流量方式利用热线式空气流量计或热膜式空气流量计，直接测量单位时间发动机吸入的空气质量流量。二、电控燃油喷射系统1.发动机电控系统的基本组成2.典型的电控燃油喷射系统3.博世L型燃油喷射系统4.博世LH型(LH-Jetronic)燃油喷射系统5.博世M型(M-Ｊe