汽油机燃油系统
汽油机燃油供给与喷射系统、燃烧系统及排放特点
汽油机系统简述姓名：刘鹏学号：目录汽油机系统简述.................................................................... 错误!未指定书签。
第一章汽油机燃料的性质...................................................... 错误!未指定书签。
汽油机的抗爆性与蒸发性简介.................................................... 错误!未指定书签。
代用燃料简介................................................................................ 错误!未指定书签。
第二章汽油机燃料供给与燃烧.................................................. 错误!未指定书签。
汽油机混合气的形成特点及形成方式........................................ 错误!未指定书签。
汽油机的燃烧过程........................................................................ 错误!未指定书签。
正常燃烧................................................................................ 错误!未指定书签。
不正常燃烧.................................................................................... 错误!未指定书签。
使用因素对燃烧过程的影响........................................................ 错误!未指定书签。
汽车构造 上册 第四章 汽油机燃油供给系统
1
第二节 简单化油器与可
燃混合气的形成 2
3
4
5
6
7
第二节、简单化油器与可燃混合气的形成
液体燃料必须在蒸发为气态后才能与空气均匀混合。要使混合气能在约为 0.01~0.02s这样短的时间内形成,必须先将燃料雾化成极微小的油滴,使蒸发 面积大大增加。化油器式混合气形成装置是利用吸入空气流的动能实现汽油 雾化的。 图4-1所示为简单化油器的构造原理和可燃混合气形成过程示意图。图中 属于化油器的部分是带有浮子机构(由浮子3和针阀2组成)和量孔8的浮子室9、 喷管4、带有喉管5的空气管以及节气门6。
《汽车构造（上册）》
第四章 汽油机燃油供给系统
第四章 汽油机燃油供给系统
第一节 汽油机供给系统的组成及燃料 第二节 简单化油器与可燃混合气的形成 第三节 进气道喷射与可燃混合气的形成 第四节 缸内直喷与可燃混合气的形成 第五节 可燃混合气成分与要求 第六节 汽油供给装置 第七节 电控汽油喷射系统
第一节 汽油机供给 系统的组成及燃料
第三节 进气道喷射与可燃混合气的形成
图4-3 单点喷射和多点喷射示意图 a)单点喷射 b)多点喷射
1—燃油流向 2—空气流向 3—节气门 4—进气歧管 5—喷油器 6—发动机
1 2 3 第四节 缸内直喷
与可燃混合气的形 成
4567
第四节 、缸内直喷与可燃混合气的形成
缸内直喷是一种新型的,也是现在比较先进的汽油喷射技术。缸内直喷与 进气道多点喷射最大的不同在于燃油喷射位置不同,混合气形成方式不同,如 图4-6所示。 进气道多点喷射汽油机,喷油嘴伸入靠近进气门的进气道,用较低的喷油压 力将燃油喷射到进气道,并与空气混合,然后进入燃烧室参与燃烧。而缸内直 喷汽油机,喷油嘴伸入气缸,用较高的喷油压力将燃油直接喷射到燃烧室内, 在缸内形成混合气,并进行点火燃烧。
汽油机燃料供给系统
汽油机燃料供给系统——汽油机燃料供给系统汽油机燃料供给系统的作用是根据发动机各种不同工作情况的要求，将一定量的燃油与空气配制成一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸，并将燃烧做功后的废气引出气缸。
（一）汽油机燃料供给系统的组成与工作原理汽油机燃料供给系统的组成如图 2-29 所示。
1. 组成（1）汽油供给装置由燃油箱、燃油滤清器、燃油泵等组成。
（2）空气供给装置由空气滤清器等组成。
（3）可燃混合气形成装置由化油器等组成。
（4）可燃混合气供给和废气排出装置包括进气管、排气管和排气消声器等。
2.工作原理汽油在燃油泵的作用下，由燃油箱、油管至燃油滤清器，滤去其中的杂质和水分后，进入燃油泵，再压送至化油器中。
在气缸吸气作用下，空气经空气滤清器滤去所含的尘埃和杂质后高速流过化油器，并从化油器喷嘴吸出汽油，汽油在气流作用下雾化后与空气混合。
混合气经过进气管时进一步蒸发汽化，初步形成可燃混合气后分配到各缸，混合气燃烧膨胀后形成的废气经排气管和排气消声器排到大气中。
（二）简单化油器与可燃混合气的形成过程1.简单化油器（1）组成由浮子室、针阀、浮子、量孔、节气门、喉管等组成，如图 2-30 所示。
（2）构造发动机工作时，燃油泵将汽油泵入浮子室中，浮子和针阀可控制浮子室油面的高低。
浮子室上部有孔道与大气相通，使液面压力保持恒定。
下部有量孔与喷管相通，可将汽油喷入混合气室内。
喷管出口高于浮子室油面约 2~5mm，以防止汽油机不工作时汽油从喷管溢出。
量孔的作用是控制汽油流量。
混合气室直径最小处是喉管，喷管的出口即在此处，喉管的作用是增大空气流速，在喷管出口处造成真空。
混合气室底部有节气门，用来控制进入气缸的混合气数量，调节发动机的功率。
（3）工作原理当活塞在气缸内下行时，在活塞上方形成部分真空，外部空气流经喉管时，流速增加，在喉管处也产生真空，压力降低。
由于喉管处的压力小于浮子室压力，汽油从喷管吸出，并被高速流过的气流粉碎成雾状微粒。
第2章汽油机燃油喷射系统
水温-喷油时间图
喷油时间的确定
•
喷油器的实际打开时刻较ECU控制其打开时刻存在一段滞后，从而造 成喷油量不足，且蓄电池电压越低，滞后时间越长，故需对电压进行修正。
喷油滞后
（2）起动后的喷油控制。发动机转速超过预定值时，ECU确定的喷油信 号持续时间满足公式： 喷油信号持续时间=基本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正值
2.1.3 电控燃油喷射系统的控制功能
• 1．喷油量的控制 • 电子控制单元根据空气流 量传感器或进气压力传感器、 发动机转速传感器、进气温度 传感器、冷却水温度传感器等 提供的信号而计算出喷油持续 时间，因喷油器针阀的行程是 一定的，故喷油量的大小决定 于喷油器喷油持续时间的长短。 • （1）起动喷油控制。起动时 的基本喷油时间是ECU根据起 动信号和当时的冷却水温度， 由内存的水温-喷油时间图找出 相应的喷油时间TP，然后加上 进气温度修正喷油时间TA和蓄 电池电压修正喷油时间TB，路 某发动机喷油器的喷油正时波形
同时喷射正时图
• （2）分组喷射。分组喷射一般是把所有汽缸的喷油器分成2～4组。4 缸发动机一般把喷油器分为两组，由微机分组控制喷油器，两组喷油 器轮流交替喷射。
分组喷射的控制电路图
分组喷射的正时图
• （3）顺序喷射。顺序喷射也称为独立喷射。曲轴每转两圈，各缸喷 油器都按照特定的顺序依次进行喷射。
式中，喷油修正系数是各种修正系数的总和 。
• ① 基本喷油时间。D型EFI系统的基本喷油时间可由发动机转速信号 （Ne）和进气管绝对压力信号（PIM）确定。用于D型EFI系统的 ECU内存储了一个基本喷油时间三维图,它表明了与发动机各种转速 和进气管压力对应的基本喷油时间。L型EFI系统的基本喷油时间由发 动机转速和空气量信号（VS）确定。
汽油发动机燃油供给系统PPT课件
汽油机怠速转速一般为缸内的可燃 混合气很少，残余废气对混合气稀释严重；且转速 低，空气流速小，汽油雾化和蒸发不良，易使混合 气燃烧不良甚至熄火。 需浓而少的混合气(α=0.6～0.8)。
■
任务1 认识汽油机燃油供给系统
2．汽油机燃料供给系统的类型 根据可燃混合气形成机理的不同，汽油机燃 料供给系统可分为： ◆化油器式燃料供给系统 ◆电控喷射式燃料供给系统。 因传统化油器式燃料供给系统已经不能满足 现代汽车节能减排的发展要求而被逐渐淘汰。 目前汽车发动机广泛采用电控喷射式燃料供 给系统。
★ 执行器：执行电控单元发出的各种指令。
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任务2 电控喷射式汽油发动机燃料供给系统
二、电控汽油喷射系统类型
1.按系统控制模式分类：开环控制、闭环控制。
1）开环控制：根据试验确定的发动机各种运 行工况所对应的最佳供油量数据事先存入计算机；
发动机在实际运行中，主要根据各传感器的输 入信号，判断其所处的运行工况，再找出最佳供油 量，并发出控制信号。如图示。
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项目4 汽油发动机燃油供给系统
【知识目标】
1.掌握汽油机燃料供给系统的功用、类型； 2.了解可燃混合气浓度及其对发动机性能的影
响；发动机各种工况对混合气浓度的要求； 3.掌握电控喷射式汽油发动机燃料供给系统的功
用、组成、工作原理、类型、优点； 4.掌握化油器式燃料供给系的组成及工作过程； 5.掌握燃油供给系统各主要装置的功用、构造与
因发动机某些特殊工况(如启动、暖机、加速、怠速、满负荷等)需控制系统提 供较浓的混合气来保证其各种性能，故现代汽车发动机电控系统中，常用开、闭环 结合的控制方式。
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汽油机燃油系统的工作原理
汽油机燃油系统的工作原理一、引言汽油机燃油系统是汽车发动机的重要组成部分，它的主要功能是将汽油从油箱输送到发动机燃烧室，提供所需的能量。
本文将详细介绍汽油机燃油系统的工作原理。
二、燃油系统概述汽油机燃油系统主要由以下几个部分组成：油箱、燃油泵、燃料滤清器、喷油器和进气歧管等。
其中，油箱是存储汽油的地方，而燃料泵则负责将汽油从储存罐中抽取出来，并通过管道输送至发动机。
而喷油器则是负责将汽油雾化成小颗粒并喷射到进气歧管中。
三、工作原理1. 油箱：存储汽油汽车上的每个零件都有自己的重要任务，而在整个燃料系统中，最基本且重要的部分就是储存罐——即我们常说的“油箱”。
没有储存罐，我们就无法为发动机提供足够的能量。
当我们需要加注时，只需打开加注口并倒入适量的汽油即可。
2. 燃油泵：将汽油输送到发动机燃油泵是汽油机燃油系统中的重要组成部分，它的作用是将汽油从储存罐中抽取出来，并通过管道输送至发动机。
燃油泵通常由两种类型：机械式和电子式。
机械式燃料泵通常由凸轮轴驱动，而电子式燃料泵则通过电源控制。
3. 燃料滤清器：过滤杂质汽车上的燃料系统还包括一个重要的部件——燃料滤清器。
它的主要作用是过滤杂质，防止污染物进入到发动机中。
当汽车行驶时，空气中会有很多灰尘、细菌、水分等杂质进入到燃料系统中，如果没有经过过滤就直接进入到发动机内部，会导致发动机出现故障或损坏。
4. 喷油器：将汽油雾化成小颗粒并喷射到进气歧管中喷油器是汽车上最重要的零件之一，它的主要作用是将汽油喷射到发动机的进气歧管中。
喷油器通常由电磁阀、喷嘴和控制器等部分组成。
当汽车行驶时，控制器会根据发动机的工作状态，向电磁阀发送信号，使其打开或关闭。
当电磁阀打开时，汽油就会从喷嘴中喷射出来，并在进气歧管中形成一个雾化状态。
5. 进气歧管：将空气引入到发动机进气歧管是汽车上最重要的部件之一，它的主要作用是将空气引入到发动机中，并与喷射出来的汽油混合在一起。
当混合物被点火后，就会产生巨大的能量，并推动活塞向下运动。
第七章(2) 汽油机电控燃油喷射系统
1.起动时的同步喷油量控制
2.起动后的同步喷油量控制
3.异步喷油量控制
第七章（第二节）
汽油机电控燃油喷射系统
1.起动时的同步喷油量控制
•
在发动机转速低于规定值或点火开 关接通位于STA（起动）档时，喷油时
间的确定见左图，ECU根据冷却液传感
器信号（THW信号）和冷却液温度—— 喷油时间确定基本喷油时间，根据进气 温度传感器（THA信号）对喷油时间作 修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电 池电压适当延长喷油时间，以实现喷油 量的进一步的修正，即电压修正。
第七章（第二节）
汽油机电控燃油喷射系统
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二、燃油供给系
功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电 脑指令喷油。
燃油压力调节器
油箱
电动燃油泵
燃油滤清器
压力调节器
喷油器
工作原理如图
第七章（第二节）
汽油机电控燃油喷射系统
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点击观看视频 三、控制系统
ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基 本喷油时间，在根据其他传感器对喷油时间进行修正， 并按最后确定的总喷油时间Hale Waihona Puke 喷油器发出指令，使喷油 器喷油或断油。
第七章（第二节）
汽油机电控燃油喷射系统
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四、燃油泵控制
当点火开关打开或发动机熄灭后，电控燃油喷射系统中
的燃油泵一般预先或延迟工作2～3S，以保证燃油系统必须的
油压。在发动机起动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常
工作。打开点火开关但不起动发动机，或关闭点火开关后， 应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。
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（3）同时喷射正时控制
特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。 工作原理：喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸
汽油机电控燃油喷射系统
电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器—结构原理
• 利用电磁感应原理产生脉冲信号。
1-G1感应线圈 2-Ne转子 3-G转子 4-G2感应线圈 5-Ne感应线圈
霍尔效应式曲轴位置传感器
这种传感器由霍尔元件、永久磁铁和带缺口的转子组成。 霍尔元件是带有集成电路的半导体基片。当把霍尔元件置于磁场中并通以电流，且使 电流方向与磁场方向垂直，这时霍尔元件将在垂直于电流及磁场的方向产生霍尔电压， 这一现象称作霍尔效应。改变磁场强度可以改变霍尔电压的大小，磁场消失霍尔电压为 零。霍尔效应式曲轴位置传感器输出的信号是矩形脉冲，适用于电控单元的数字系统， 且其信号电压的大小与发动机转速无关，在发动机低速状态下仍可获得很高的检测精度。
1－进油滤网 2－线束连接器 3－电磁线圈 4－回位弹簧 5－衔铁 6－针阀 7－轴针
孔式喷油器
轴针式喷油器
喷油器—控制电路
喷油器控制电路
喷油器按结构形式可分为轴针式、球阀式和片阀式3种
1.轴针式喷油器
2.球阀式喷油器
3.片阀式喷油器
冷起动喷油器—结构
• 冷起动喷油器安装在进气总管上，其功用是在发动机冷起
航控制和限速断油控制。也是自动变速器的主控
制信号。
• 安装位置：组合仪表内或变速器输出轴上。
• 类型：舌簧开关式和光电式两种。
• 光电式VSS：结构原理与光电式CPS基本相同。
光电式车速传感器—结构、电路
•检修：
•检查电源电压应正常，
•转动驱动轮，测量输出信号，应为12V 脉冲信号。
氧传感器
作用：就是将废气中氧含量的信号输送到电脑，以便于电脑
电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器—输出信号及电路
输出信号
电路图
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4-1. 化油器式发动机燃油系统
4-1. 化油器式发动机燃油系统
二、可燃混合气的形成过程 汽车发动机的可燃混合气形成时间很短，从进气过程开始算起到 压缩过程结束为止，总共也只有0.01～0.02s的时间。要在这样短 的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。 所谓雾化就是将汽油分散成细小的油滴或油雾。良好的雾化可以 大大增加汽油的蒸发表面积，从而提高汽油的蒸发速度。另外， 混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。因此 ，混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的 过程。
汽车发动机构造
--汽油机燃油系统
山东大学 能源与动力工程学院 张强
第四章 发动机燃油系统
本章的主要教学内容： 1.汽油及其使用性能 2.化油器式发动机燃油系统 3.电子控制汽油机喷射系统
4-1. 汽油及其使用性能
汽油的使用性能指标
(1) 汽油的蒸发性
•馏程：10%(70℃)、50%(120℃)、90%(190℃)馏出温4～88kPa，否则容易“气阻”
4-2. 化油器式发动机燃油系统
(二)发动机运转工况对可燃混合气成分的要求及化油器特性 随着汽车行驶速度和牵引功率的不断变化，汽车发动机的转速和负荷也在很大 范围内频繁变动。为适应发动机工况的这种变化，可燃混合气成分应该随发动 机转速和负荷作相应的调整。 1.冷起动 发动机在冷起动时，因温度低汽油不容易蒸发汽化，再加上起动时转速低(50～ 100r/min)，空气流过化油器的速度很低，汽油雾化不良，致使进入气缸的混合 气中汽油蒸气太少，混合气过稀，不能着火燃烧。为使发动机能够顺利起动， 要求化油器供给 φa 约为0.2～0.6的浓混合气，以使进入气缸的混合气在火焰传 播界限之内。 2.怠速 怠速是指发动机对外无功率输出的工况。这时可燃混合气燃烧后对活塞所作的 功全部用来克服发动机内部的阻力，使发动机以低转速稳定运转。目前，汽油 机的怠速转速为700～900r/min。在怠速工况，节气门接近关闭，吸入气缸内的 混合气数量很少。在这种情况下气缸内的残余废气量相对增多，混合气被废气 严重稀释，使燃烧速度减慢甚至熄火。为此要求供给 φa＝0.6～0.8的浓混合气 ，以补偿废气的稀释作用。
4-1. 化油器式发动机燃油系统
一、燃油系统的功用及组成 燃油系统的功用是根据发动机运转工况的需要，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。同时，燃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。化油器式发动机燃油系统中 最重要的部件是化油器，它是实现燃油系统功用、完成可燃混合 气配制的主要装置。此外，燃油系统还包括汽油箱、汽油滤清器 、汽油泵、油气分离器、油管和燃油表等辅助装置。
4-2. 化油器式发动机燃油系统
3.小负荷
小负荷工况时，节气门开度在25％以内。随着进入气缸内的混合气数量 的增多，汽油雾化和蒸发的条件有所改善，残余废气对混合气的稀释作用 相对减弱。因此，应该供给 φa＝0.7～0.9的混合气。虽然，比怠速工况 供给的混合气稍稀，但仍为浓混合气，这是为了保证汽油机小负荷工况的 稳定性。
4-1. 化油器式发动机燃油系统
4-1. 化油器式发动机燃油系统
三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 (一)可燃混合气成分的表示法 可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气 浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。 1.过量空气系数 燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空 气质量之比为过量空气系数，记作 φa。
4.中等负荷
中等负荷工况节气门的开度在25％～85％范围内。汽车发动机大部分时间 在中等负荷下工作，因此应该供给 φa＝1.05～1.15的经济混合气，以保 证发动机有较好的燃油经济性。从小负荷到中等负荷，随着负荷的增加， 节气门逐渐开大，混合气逐渐变稀。
4-2. 化油器式发动机燃油系统
5.大负荷和全负荷 发动机在大负荷或全负荷工作时，节气门接近或达到全开位置。这时需要发动机 发出最大功率以克服较大的外界阻力或加速行驶。为此应该供给 φa＝0.85～ 0.95的功率混合气。从中等负荷转入大负荷时，混合气由经济混合比加浓到功率 混合比。 6.加速
即
φa=1的可燃混合气称为理论混合气；φa＜1的称为浓混合气；φa＞ 1的则称为稀混合气。
4-2. 化油器式发动机燃油系统
2.空燃比
可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作 σ 。 即 按照化学反应方程式的当量关系，可求出1kg汽油完全燃烧所需空气 质量即化学计量空气质量约为14.8kg。显然，σ=14.8的可燃混合 气为理论混合气；σ＜14.8的为浓混合气；σ＞14.8的为稀混合气 。空燃比σ=14.8称为理论空燃比或化学计量空燃比。
(2) 汽油的热值
•单 位 质 量 或 体 积 的 汽 油 燃 烧 时 所 放 出 的 热 量 ， 一 般 汽 油 的 低 热 值 为 43000～46000kJ/kg。
(3) 汽油的抗暴性
•抗暴性是指汽油抵抗自燃的一种能力，一般用辛烷值表示。 •通常将正庚烷（C7H16）（抗暴性差）与异辛烷（C8H18）（抗暴性好）按一 定比例混合，构成不同体积百分比的异辛烷和正庚烷的标准汽油，其中异 辛烷含量的百分数叫做辛烷值。 •国产汽油的牌号就是用辛烷值表示的，如90＃汽油表示用研究法测出的辛 烷值不小于90。
汽车在行驶过程中，有时需要在短时间内迅速提高车速。为此，驾驶员要猛踩加 速踏板，使节气门突然开大，以期迅速增加发动机功率。这时虽然空气流量迅速 增加，但是由于汽油的密度比空气密度大得多，即汽油的流动惯性远大于空气的 流动惯性，致使汽油流量的增加比空气流量的增加滞后一段时间。另外，节气门 开大，进气歧管的压力增加，不利于汽油的蒸发汽化。因此，在节气门突然开大 时，将会出现混合气瞬时变稀的现象。这不仅不能使发动机功率增加、汽车加速 ，反而有可能造成发动机熄火。