发动机燃油系统

发动机燃油系统
第一节 概述
一、空燃比： （1）定义：空气和燃油的混合比，即空气质量与燃油质量 之比称为空燃比，通常用A/F表示，其公式为A/F=空气质 量/燃油质量 （2）过量空气系数（λ） 汽油完全燃烧并生成CO2和H2O时的空燃比称为理论空燃 比，约为14.7左右。在实际的发动机燃烧过程中，燃烧 1kg燃油所消耗的空气不一定就是理论所需求的空气量， 它与发动机的结构和使用工况密切相关，所供实际空气量 可能大于或小于理论空气量。实际空气量与理论空气量的 比值称为过量空气系数，可以用下面公式表明： 过量空气系数λ=实际空气量/理论空气量 如λ＞1，表示所供的空气量大于理论空气量，这种混合 气称为稀混合气。 如λ＜1，表示空气量不足以让燃料完全燃烧，这种混合 气称为浓混合气。
3、测试内容
（1）供油压力 指发动机怠速运转中燃油系统的实际工作油压，正常油压值在 250~300kPa如果指针剧烈摆动油压可能不正常。 （2）调节压力 指发动机怠速运转中将油压调节器真空管拆开后，燃油系统升高后 的油压减去供油压力的差值，就在28~70kPa之间。 （3）最大油压 指发动机怠速运转中，将回油管夹住时燃油系统的油压，应为供油 压力的2~3倍。 （4）供油量 供油量的判断方法为：在发动机怠速运转中，读取燃油系统的供油 压力，然后急加速到3000r/min以上，立刻读取此时油压值，应高于 供油压力21kPa以上。 （5）系统残压 在发动机怠速运转中，读取燃油系统油压。然后将发动机熄火，并 等待20min，其系统油压应保持在140kPa以上。如果无法保持残压， 则再将发动机起动，并在建立油压后熄火。此时如果将回油管夹住后 即能保持正常残压，表示油压调节器漏油；如果夹住进油管后，才能 保持正常残压，则表示燃油泵（单向阀）漏油；如果同时夹住进油管 及回油管仍无法保持残压，表示喷油器漏油。
2）按供油方式分：
①顶部供油：大众车系 ②中（底）部供油：日本车系 采用中部供油方式，由于燃油可围绕阀座 区经喷油器内腔从上部不断的流出，对喷 油器计量部位的冷却效果十分明显，故可 有效的防止气阻产生，提高汽车热起动的 可靠性。此外，采用中部供油的喷油器可 省去燃油总管，并有利于降低成本。
（3）喷油器控制
（3）空然比对发动机性能的影响：
• 空然比为12.5时，动力性最好，功率混合 气。 • 空然比为16时，油耗最低，经济混合气 • 空然比略大于理论空然比14.7时，HC和CO 较低，但NOx很高
（4）发动机各工况对混合气的要求：
• 怠速和小负荷、中等负荷：空然比闭环控 制为14.7，以改善排放性。 • 大负荷和全负荷：全负荷加浓。 • 冷起动：加浓2：1。 • 暖机：随水温的升高，空然比减小。 • 加速和减速：加速加浓，减速减油。 • 超速：发动机超速或汽车超速，为了保证 安全，进行断油。
二、电子燃油系统的组成：
油箱、燃油泵、燃油滤清器、脉减器、调压器、供油架、 和各缸主喷油器，管路、发动机ECU等组成。
三、分类：
1、按燃油喷射部位分 节气门体喷射 进气岐管喷射 缸内喷射
2、按喷油器的数目分
• 单点喷射 • 多点喷射
3、按进气量的检测方式分
• 速度密度控制型(D型) 速度密度控制型不是直接检测吸入发动机的 空气量，而是通过检测进气歧管压力(真空度)， 再根据发动机转速和进气温度等信号，计算出吸 入的空气量。 如进气歧管压力传感器。 • 体积流量控制型(L型) 检测进入空气的体积，发动机ECU再根据大气 压力和进气温度等信号计算出进入气缸中的空气 量，如翼片式、卡门涡流式空流计，又称为间接 式空气流量传感器。 • 质量流量控制型（LH型） 可以直接检测出进入气缸内的空气质量，如 热线式和热膜式空流计，又称为直接式空气流量 传感器。
（3）原理
燃油压力超过弹簧预定数值时，就将膜片向上顶，使阀门打开， 使过剩的燃油流回油箱，让供油压力保持在设定的油压值上。如此时 节气门的开度发生变化，膜片上方的真空度也会随之产生变化，在弹 簧设定力的基础上再次进行调节，从而使油压与进气歧管压力之差， 始终保持在常数。
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（4）故障
1）球阀卡死 现象：造成油压高 2）弹簧老化 现象：造成油压低 3）真空管漏气 现象：油压高、油耗大和怠速高 4）膜片损坏 现象：造成燃油从膜片和真空管进入进气 岐管二油耗大冒黑烟。
2）电流驱动
当开启开始阶段，三极管处于饱和导通状态，喷油器内 电流最大，称为峰值电流，一般为4—8A。当A点电压达到 设定值时，控制回路使三极管VT在喷油期间以约20MHZ的 频率交替的导通和截止，使电流保持在1—2A左右，使针 阀保持打开状态。
（4）喷油正时控制
1）同时喷射
所有喷油器同时喷射，通常曲轴每转一 转， 喷一次油，喷油正时与发动机工作行 程没有关系。
2）分组喷射
分组喷射就是把所有气缸的喷油器分成 2—4组，四缸机一般分两组，两组轮流交 替喷射，每一个工作循环中各喷油器均喷 射一次。
3）顺序喷射
顺序喷射也叫独立喷射，曲转每转两转， 各缸喷油器都按照发动机工作顺序依次喷 射一次，此种喷射具有喷油正时，且需要 判缸信号。
（5）喷油器常见故障：
1）喷油器堵塞 现象：怠速抖动，加速不良。 维修：喷油器清洗剂清洗 人工清洗 2）喷油器磨损 现象：喷油器滴油 混合气浓 怠速不稳 加速不良 油耗变大 维修：更换 3）喷油器不工作 ①听诊法 用听诊器或一字改锥接触喷油器并用耳朵倾听，当喷油器工作正常时， 会有“嗒嗒”声，如没有“嗒嗒”声，应进一步检查。 ②用IED灯跨接，起动车或保持怠速运转，跨在喷油器两端,，若闪证明 喷油故障，若不闪，再跨在+B与喷油器的控制线上，此时闪烁，证明 电源故障。 若还不闪，再跨在+B与ECU端子的控制线上，若此时闪，证明控制线 开路，若还不闪，证明ECU或ECU接地不良。 4）喷油器控制线搭铁 现象：一直喷油、油耗过大，而且此缸不工作。
3、燃油滤清器
（1）作用 是把含在发动机燃油中的氧化铁、粉 尘等固体夹杂物清除，防止燃油系统堵塞， 减小机械磨损。 （2）滤清器是一次性使用部件，一般每行驶 40000㎞更换一次，若使用中有堵塞现象， 应更换或清洗。 （3）燃油滤清器有装配标记，安装时不要装 反，如装反会导致油泵泵油阻力增大，更 换之前应进行泄压，如滤清器带有密封圈， 应同时更换。
5、燃油压力调节器
（1）作用 使系统油压与进气歧管压力之差，保持 常数，一般为250kpa—300kpa，使喷油器 喷出的燃油量只取决于喷油器的打开时间。
（2）结构：
1—弹簧室； 2—弹簧； 3—膜片； 4—壳体； 5—阀
油压调节器一般按装在供油总管上，采用膜片式结构， 外形为一个金属壳件，中间通过一个膜片将壳体分或两个 小室，一个是弹簧室，弹簧室由一个真空软管连接至进气 歧管；另一个室为燃油室，直接通入供油总管。
三、燃油系统油压的检查
1、测试方法 在测试油压时，首先把油压表接到油 压测试头上，如无油压测试头， 应选择合 适的位置（如燃油滤清器、脉冲阻尼器、 供油管与分油管连接处等）安装好测试头， 然后接上油压表。 2、泄压方法： （1）拔下燃油泵继电器、保险或油泵插头， 启动发动机2-3次，当油压泄掉后插上拔下 的继电器、保险、油泵插头。 （2）将棉丝或其他吸油性物品包住油管接头， 慢慢拧松管路接头，将油压泄完后重新拧 紧管路接头。
（3）附加功能
• 安全阀： 可以避免燃油管路阻塞时压力过分升 高，而造成油管破裂或油泵损坏的现象发 生。 • 单向阀： 在燃油泵停止工作时密封油路，使燃油 管路内保持一定残压，以便发动机下次启 动容易。
（4）油泵的检查
1）汽车使用的油泵为免拆式，工作电压一般 为12V，绕组和碳刷的电阻值为0.5-3欧姆， 油压为250—350KPA，流量为80—120L//h。 2）在燃油系统内接上油压表，静态油压应略 高于动态油压，夹住回油管，油压应升高 100KPA以上，发动机转速应升高100r/min 以上为正常，否则为油泵故障。 3）在发动机熄火后，燃油系统内的油压在5 分钟内不应下降，否则为油泵单向阀损坏。
4、按喷射时序分
• 同时喷射： 指发动机在运行期间，各缸喷油器同 时开启且同时关闭。 • 分组喷射： 发动机工作期间 喷油器分成两组到四 组交替喷射。 • 顺序喷射： 指喷油器按发动机的工作顺序轮流喷 射，它具有喷射正时。
5、按燃油系统结构分：
①普通回油系统：
指系统通过回油管将多余的燃油输送会燃油箱。
第二节 普通燃油系统结构及原理
一、系统组成： 油箱、油泵、燃油滤清器、脉减器、调压器、供油架、 喷油器，以及供油管和回油管等组成。
二、部件分析：
1、燃油箱： （1）结构 一般由镀铅锡合金钢板或高密度基乙烯成 型的塑料板制成，用来储存燃油。 （2）常见故障： 1）油箱盖单向阀堵塞 使油泵抽油阻力变大，造成燃油系统油压 不足时发动机加速无力，跑不起高速甚至 熄火。 2）油箱生锈或过脏 使油泵滤网堵塞，造成燃油系统油压不足， 影响发动机的动力性。
2、电动燃油泵：
（1）作用：用来给燃油系统建立工作油压。 （2）分类： 1）从安装形式分： ①箱内泵：油泵位于油箱内，噪音小， 不易产生气阻，维修麻烦。 ②箱外泵：油泵位于油箱外，噪音大， 容易产生气阻，维修简单。 部分车型两种油泵同时使用 ，例如奔 驰车系。 2）从结构分： 滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵
（5）油泵常见故障：
1）油泵不转 原因：电源故障、电机损坏或泵体卡死。 检测：①直接向油泵供电，若转动证明电源故障。 ②若不转，应拆下油泵清洗后再试验，若仍不转证明电机损坏。 2）油泵有噪音 原因：电机零部件磨损，有噪音是出现故障的前兆，应及时更换。 3）油泵过脏 现象：油泵转动正常，但油压低。 排除：拆下后清洗，需要接通电源，用清洗剂喷入油泵入口处， 直到干净为止，且不可用水试验（一定注意安全）。 4）单向阀失效 现象：停机后系统不能保持残余油压，造成再次起动时时间较长。 5）油泵激活 现象：当某车停放1个月以上时，油泵内出现发卡，或油泵无法 转动，此时应激活油泵。 方法：拆下来后，用改锥振动几下油泵外壳，然后接通电源试验， 或将电源正负极反接，可使油泵运转正常，最后清洗干净后即可使用。