第5章 汽油机燃油供给系统

1.可燃混合气浓度的参数 1)空燃比 :可燃混合气中空气与燃料的质量之比。 2)过量空气系数：
α=1的混合气为理论混合气，汽油：14.7 α>1的混合气为稀混合气， α<1的混合气为浓混合气。
（1. 什么是空燃比、过量空气系数？）
2.混合气浓度与发动机性能的关系
（可燃混合气成分对汽油机性能有何影响？ 回火、
喷油脉宽修正
蓄电池电压修正——无效喷射时间修正
喷油器喷油过程
T0 ---开阀时间； TC，为关阀时间 T0 - TC，无效喷射时间。
喷油脉宽修正
①起动喷油控制：转速波动大，根据冷却水温查基 本喷射时间, 再进行进气温度和蓄电池电压修正。
起动喷油控制
喷油脉宽修正
② 启动后修正：加浓修正系数初值由水温确定，然 后以一固定速度下降，逐步达到正常。
喷油脉宽修正
③暖机加浓： 根据暖机过程中水 温变化， 确定用与组成 一、功用: ①根据各工况需要供给可燃气； ②排出废气。 二、类型：1.化油器式；2. 燃油喷射式
缸内直接喷射(GDI)与进气道喷射(PFI)
化油器式系统
化油器式系统组成： ①燃油供给； ②燃油计量及混合气形成：化油器； ③进、排气系统：
第二节 可燃混合气成分与汽油机性能的关系
系统的功用如何？ 6.电控汽油喷射系统基本分类形式有几种？ 7.电控汽油喷射系统中空燃比是如何检测的？ 8. 什么是空燃比闭环控制？电喷发动机闭环控制中空燃比的
目标值是多少？为什么要采用闭环控制？ 9.为什么在电喷系统中要有压力调节器？ 10.电子控制汽油喷射系统的节气门在启动和怠速工况处于什
么状态?在这两种工况下汽油机的进气量是如何控制的？
a.质量流量检测方式：
b.体积流量检测方式
BOSCH公司L型电控汽油喷射系统
4.空气量的检测方式
间接测量法:
(1)速度密度方式: 利用转速和进气管绝对压力
Ps、Ts 进气压力及温度 (2)节流速度方式: 利用节气门开度和转速
BOSCH公司D型电控汽油喷射系统
三、电子控制汽油喷射系统组成及工作原理 空气系统 燃油系统 控制系统
而起动、暖 机、加速、 大负荷等开 环控制。
（ 7.什么是空 燃比闭环控制？ 为什么采用闭 环控制？）
空燃比控制目标
包括理论空燃比控制和稀薄燃烧。 （1）理论空燃比控制，目的使三元催化器净化率最高。
（2）稀薄燃烧控制，目的降低燃油消耗率及NOx。丰田稀 燃发动机及三菱缸内喷射发动机GDI。
3．电控汽油机各工况混合气浓度控制目标：
燃油喷射系统的发展
2. 电控燃油喷射特点
• 空燃比控制精度高。 • 燃油雾化好，混合均匀； • 取消喉口，充气效率提高，动力性改善；功率提高5～10%； • 节油和排气净化效果好。与化油器比，燃油消耗低5～15%，
排污减少20%。 • 安装适应性好，给汽油机的总体设计带来更大的灵活性。
（电控汽油喷射系统有何优点？）
(a)同时喷射:
同时双次喷射 同时喷射正时图:
同时喷射 控制电路：
（b）分组同时喷射：
需要汽缸判别信号
（c）顺序喷射
1）顺序喷射 控制电路：
2）顺序喷射 控制时序：
2. 控制方式
a.开环控制：根据发动机试验结果，按事先设定控制规律工作, 只受发动机运行工况参数影响。
b.闭环控制：根据控制结果反馈修正控制，如空燃比修正。 闭环控制好处：与三元催化器配合，降低有害气体的排放。 闭环控制工况：常用工况，空燃比在14.7附近。
工况下都能精确地计量燃油，而且在整个使用期内可以保持
高精度和高稳定性。
• 同时，对发动机各种运行工况，实现最佳空燃比控制，达到
良好的节油和排气净化效果。
燃油喷射系统的发展
1930年，航空发动机，高性赛车上安装。安装适应性 好，给汽油机的总体设计带来更大的灵活性
1957年，奔驰在四冲程发动机上首先采用； 1958年奔驰200SE采用进气管喷射系统，分组喷射。
3）空燃比A/F与排放物关系
混合气浓度与汽油机排放的关系：
二、车用汽油机各工况对混合气浓度的要求
汽车的行驶状态变化频繁，牵引力及行驶速度 经常要发生变化。起步、加速、匀速行驶，从高速行 驶突然降至怠速，因此，作为其动力装置的车用汽油 机，运行工况也比较复杂，并需随车辆行驶状态变化 的需要做频繁的转换。
(现代化油器包括几种主要的供油装置? )
现代化油器的结构
1、主供油装置
作用：保证从小负荷到 中等负荷，混合气的浓度由 浓变稀(α＝0.9～1.1)，供 给最经济的混合气。
2、怠速装置：
怠速装置供给α值约为0.6～0.8的浓混合气。
3.启动装置
冷车启动时，供给α值约α为0.2～0.6的浓混合气。
4.电子控制燃油喷射系统的油量控制
1）基本喷射时间Tp ：依据发动机每个工作循环的进 气量，以及给定的目标空燃比所确定的喷射时间， 通常目标空燃比为理论空燃比。
以速度密度式为例：（三维MAP）：转速和进气管 绝对压力确定吸入的空气质量，从而确定基本燃油 喷射时间。 中间工况点， 可用插值计算。
2）修正系数：取决于 冷却水温、进气温度、 节气门位置等。
1. 电控燃油喷射系统发展概述：
• 化油器缺陷：
•
由真空度对燃油进行计量，空燃比控制精度差，燃油雾化
质量差；且对大气温度和发动机磨损状况敏感，无法满足空
燃比高精度控制的要求。
节能环保的要求：
• 燃油经济法规和排放法规的要求越来越严格，机械式化油器
难以胜任，电子控制燃油喷射技术是有效途径之一。
• 采用电子控制燃油喷射技术使空气和燃油分开测量，在各种
空气系统
2.燃料系统
燃料系统功用: 泵油、滤清、稳压、喷油
燃料系统分类
(1)缸外喷射(单点和多点)
压差：多点为0.2至0.45MPa；
单点为0.1至0.2MPa；
（2）缸内喷射：应用较少 喷射压力5MPa
多点喷射
单点喷射
单点喷射和多点喷射
3.控制系统
①功用：根据发动机运转状况确定最佳喷油量。 ②组成：传感器、ECU及执行部件。 a.传感器：信号转换装置，反映发动机运行状态。 b. ECU：信号处理；运算、分析和判断，发出控制命令。 c.执行器: 喷油器等
化油器利用吸入空气 流的动能实现汽油的雾化。 （1）形成原理； （2）预热装置； （3）功率调节方式； （4）简单化油器特性：
简单化油器特性：
空气流量变化与汽油流量变化不成比例，随节气门 开度增大，汽油流量增长率比空气流量增长率大，可燃 混合气浓度由稀变浓。继续加大节气门开度，这种趋势 逐渐趋于稳定。
第五章 汽油机燃料供给系
单位：机械与车辆工程学院 教师：郝利君
第五章 汽油机供给系
第1节 汽油机燃油供给系的功用与组成 第2节 可燃混合气成分与汽油机性能的关系 第3节 现代化油器 第4节 汽油泵及汽油滤清器 第5节 进、排气装置 第6节 汽油喷射式燃油供给系
本章要点：
1. 什么是空燃比、过量空气系数？ 2. 可燃混合气成分对汽油机性能有何影响？ 3. 汽油机不同工况对可燃混合气的浓度有何要求？ 4. 现代化油器包括几种主要的供油装置？ 5.电控汽油喷射系统有何优点？它由哪几个主要系统组成？各
1.空气系统
（1）组成： 空气滤清器、空气流量计或进气压力传感器、 节气门体、进气总管、进气歧管。 （2）功用：控制并测量空气量。
a. 空气量控制: 主调节：节流阀 辅助调节：空气阀或怠速执行器。
b. 测量：空气流量计或进气管绝对压力传感器。
（电控汽油喷射系统由哪几个系统组成？各系统的功用如何？ ）
放炮原因是什么？ ）
1) 着火极限： α＝0.4～ 1.4，相应 5.88<A/F<20.58 2）混合气浓度与汽油机动力性、经济性的关系：
经济空燃比A/F: 16～18，燃烧较完全， 燃油消耗率最低。 但混合气过稀，燃烧过慢， 易回火。
功率空燃比A/F: 12～13，燃烧速度快，
动力性最好。但混合气过浓， 后燃增加，易产生排气噪声。
发动机电子控制系统
发动机电子控制ECU
发动机电子控制ECU
发动机电子控制系统部件
汽油机电喷系统部件
4.电子控制燃油喷射系统的油量控制
喷油时间控制 喷油脉宽：Ti = Tp×Fc + Tv
式中： Tp——基本喷射时间；Fc——修正系数； Tv—— 电压修正系数；
根据进气量确定了基本喷射时间之后，还需按照工况变化 对其进行修正，从而满足各工况对空燃比的特定要求。这些 修正包括： ①启动加浓；②启动后加浓；③暖机加浓；④大负荷加浓； ⑤加减速时的燃料修正系数；⑥怠速稳定性修正； ⑦空燃比反馈修正(用于闭环控制系统) ； ⑧怠速后加浓修正系数(保证平稳起步)； ⑨蓄电池电压修正——无效喷射时间修正。喷油器针阀的开启 和落座速度与蓄电池电压有关，必须采取修正措施。 ⑩断油控制：超速断油、汽车超速行驶断油和减速断油。
4、大负荷加浓装置
a 机械加浓装置
机械加浓装置
在节气门开大至一
定程度时对混合气 进行加浓(一般为距 最大开度约10°转 角时)
4、大负荷加浓装置
b 真空加浓装置 转速越低，真空加浓起
作用的节气门开度越小， 即起作用的时刻越早。
5、加速装置
第四节 电子控制汽油喷射系统 及其可燃混合气的控制
一.概述
化油器特性比较
必须在简单化油器上，采用一系列校正混合气浓度的装置。
三、现代化油器的结构及工作原理
在现代化油器上，采用了一系列能自动校正混合气浓度的装 置，包括 ：
主供油装置 怠速装置 启动装置 加速装置 加浓装置 以保证车用汽油机各种工况下都能供给适当浓度的可燃 混合气，提高发动机的经济性和动力性。