汽车发动机燃油供给系统教案

燃油供给系统任务一汽油发动机燃料供给系统学习目标1.了解汽油机燃油系统的发展2.掌握电控发动机燃油供给系统组成原理3.掌握汽油机燃油供给系统组成部件作用1.汽油机燃油系统的发展上个世纪60年代，汽车用燃油输送系统绝大多数仍采用构造简化的化油器。

随着汽车工业的发展，汽车尾气排放带来的空气污染日益严重，西方各国都制定了汽车排放法规法案。

同时受能源危机的冲击以及电子技术、计算机等飞速发展，促进了电子控制汽油机喷射发动机的诞生。

1953年美国奔第克斯（Bendix）首先开发了电子喷射器，1957年正式问世。

传统的化油器存在诸如发生气阻、结冰、节气门响应不灵敏等现象，在多缸发动机中供油不匀,引起工作不稳、不利于大功率设计。

为了弥补这些缺陷，早在上世纪30年代，汽油喷射系统就已在开始航空发动机的研究中被作为研究对象，经过10多年的深入研发，在1945年开始应用于军用战斗机上。

它充分的消除了浮子式化油器不能完全适用军用战斗机作战工况的缺点，汽油喷射技术应运而生。

尽管汽油喷射技术有诸多优势，但由于其生产受当时社会生产力、生产工艺、技术的制约，其制造成本非常高，因此汽车用汽油喷射装置最初只能应用在数量很少的赛车上，它能满足赛车所要求的大发动机输出功率和灵敏的油门响应性能。

到50年代末期，大多数赛车都已经采用了汽油喷射作为燃油输送系统。

汽油喷射应用于民用批量生产的轿车发动机上，实在1950-1953年高利阿特与哥特勃罗特两公司首先在2缸2冲程发动机上安装了汽油喷射（缸内喷射）装置。

1957年奔驰公司又在4冲程发动机上才用了它。

由于各发动机制造商强调发动机输出功率的提高，为了确保全负荷时大扭矩输出特性，空燃比控制必然偏小，以提高喷油量，因此，对空燃比的控制精度也比较低。

但是随着电子控制技术的发展、应用，电子燃油控制的各种有点渐渐显现出来，包括各种精细的补偿功能和良好的空燃比控制性、灵敏的节气门响应性、高功率的从输出。

另外，在电子技术方面，晶体管早已发明，但是由于成本高，性能不稳定，还不能很好地应用于汽车上。

故奔第克斯在开发阶段应用真空管开发了计算机。

在1957年发表时，正式晶体管开始实用化时代，因此，她开发的电子控制汽油喷射装置只在美国三大汽车公司之一的克莱斯勒汽车上装用。

2.电控汽油机燃油喷射系统的优缺点汽油喷射系统的实质就是一种新型的汽油供油系统。

化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸出，经过雾化后输送给发动机。

汽油喷射系统则是通过采用大量的传感器感受各种工况，根据直接或间接检测的进气信号，经过计算机判断和分析，计算出燃烧时所需的汽油量，然后将加有一定压力的汽油经过喷油器喷出，以供发动机使用。

电控发动机系统取消了化油器供油系中的喉管，喷油位置在节气门下方，直接在进气门附近或缸内，有计算机控制喷油器精确供油。

与化油器式发动机相比，汽油喷射系统具有以下优点：1）提高发动机的充气系数，从而增加了发动机的输出功率和扭矩这是因为汽油喷射系统没有化油器的喉管，减少了进气压力的损失；汽油喷射是在进气歧管附近，只有空气通过气管。

这样可以增加进气歧管的直径，增加进气歧管的慢性作用，提高充气效率。

2.）汽油燃烧充分，降低油耗，减少排气污染，而且响应速度快能根据发动机负荷的变化，精确控制混合气的空燃比，适应发动机的各种工况。

3）提高了发动机工作的稳定性可均匀分配各缸燃油，减少了爆震现象，同时，也降低了废气排放和噪声污染。

4）提高了汽车驾驶性能在寒冷的冬季里，化油器主喷油管的附近容易结冰，会造成发动机输出功率不足，而汽油喷射供油不经过节气门和进气歧管，所以没有结冰现象，从而提高了冷起动性能；另外，汽油喷射是高压供油，喷出的汽油雾滴比较小，汽油不经过进气歧管，所以，当突然加速时，雾滴较小的汽油能与空气同时进入燃烧室混合，因而比化油器供油的响应速度快，加速性能好。

与传统的化油器相比，电控汽油喷射系统可以使汽车燃油消耗率降低5％到15％，废气排放减少20％左右，发动机功率提高5％到10％.电控汽油喷射系统无论从燃油经济性、发动机动力性，还是从排气和噪声污染等方面，都具有化油器式发动机无法比拟的优越性。

电控汽油机喷射系统的缺点在于价格偏高，维修要求高。

3.电控发动机燃油供给系统组成电控发动机燃油供给系统由油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配管、油压调节器、喷油器、回油管等组成，有的还设有油压脉动缓冲器。

电控发动机燃油供给系统组成4.电控发动机燃油供给系统组成原理1） ECU将发动机转速和负荷信号作为主控信号，控制喷油量（喷油电磁阀开启的时间长短），并根据其它有关输入信号加以修正，确定总喷油量。

2）ECU根据传感器的信号和发动机的点火顺序，将喷油时间控制在一个最佳时刻。

3.当驾驶员快速松开油门时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低减速时的废气排放和油耗。

发动机加速时，发动机转速超过安全转速，ECU将会在临界转速切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以防止发动机超速运转损坏发动机。

4.燃油泵控制当点火开关打开后，ECU将控制汽油泵工作2-3秒，以建立必须的油压。

此时若不起发动机，ECU将切断汽油泵控制电路，汽油泵停止工作。

在发动机起动过程和运转过程中，ECU控制汽油泵保持正常运转。

电控发动机燃油供给系统组成原理5.汽油机燃油供给系统组成部件作用1）燃油箱燃油箱的作用是贮存汽油，在一般车辆中燃油箱一般做成简单的方形或圆柱体形状，但轿车燃油箱为了适应整车外观造型及车架的需要往往做成比较复杂的形状，如图4-3所示为一汽奥迪100的油箱构造。

油箱体一般采用薄钢板冲压焊接而成，为了提高其强度，其表面往往冲压成加强筋形式。

油箱体上设有加油口和加油管，管内装有用金属网制成的滤网。

为了防止汽车振动带来的燃油振荡，箱内装有隔板。

油箱顶面装有输油管及油面传感器。

为了防止汽油在行驶中因振荡而溢出和箱内汽油蒸气的泄出，油箱应是密闭的。

但在密闭的油箱中，当汽油输出而油面降低时，箱内将产生一定的真空度，真空度过大时汽油将不能被汽油泵吸出而影响发动机的正常工作；另一方面，在外界温度高的情况下，汽油蒸气过多，将使箱内压力过大。

这两种情况都要求油箱能在必要时与大气相通。

为此，一般采用装有空气阀和蒸气燃油箱阀的油箱盖。

油箱盖内有垫圈用以封闭加油管口。

当箱内汽油减少，压力降低到0.098MPa 以下时，空气阀被大气压开，空气便进入油箱内，使汽油泵能正常供油。

当油箱内汽油蒸气过多，其压力大于0.11MPa时，蒸气阀被顶开，汽油蒸气泄出到大气中，以保持油箱内的正常压力。

近年来塑料燃油箱的应用日益广泛。

与金属燃油箱相比，塑料燃油箱具有重量轻、造型随意、不会爆炸、燃油渗漏性小、不易被腐蚀的优点。

2）燃油管汽车一般有三条燃油管：进油管，回油管和燃油蒸气排放管(某些车型有)。

进油管将燃油从油箱输送到发动机；回油管将多余的燃油输送回油箱；燃油蒸气排放管将HC气体(即挥发的汽油)从燃油箱内送至活性碳罐。

这三条通道通常装在车身地板下或车架下。

为防止路面飞起的石子损坏管道，安装有防护板。

由于发动机的振动，在燃油管与化油器和燃油泵连接处要用橡胶软管。

燃油管3）燃油滤清器滤清器串在燃油泵和油箱之间的管路上。

它的作用是在燃油进入燃油泵之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等杂物除去，防止燃油系统堵塞，减少机械磨损，确保发动机稳定运行，提高可靠性。

燃油滤清器必须定期更换，如果燃油杂质含量大时，更换的里程间隔应相应缩短。

燃油滤清器外壳上的箭头表示燃油的流动方向，安装燃油滤清器时，不允许倒装。

燃油滤清器4.电动燃油泵燃油泵的功用是将汽油从燃油箱中吸上来，并使之具有一定的压力，克服燃油管路和滤清器的阻力，经过管路和燃油滤清器进入供油管中。

为满足发动机的工作要求，燃油泵要有充分供油能力，其最大供油量。

电动汽油泵有两种安装方式：一种是在汽油箱外，安装在输送管路中的外装串联式；另一种是安装在油箱中的内装式。

电动燃油泵5.燃油分配管燃油分配管，也被称作分配油管或共轨，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。

由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。

燃油分配管6.喷油器喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。

喷油器的通电、断电由电控单元控制。

电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。

当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。

7.油压调节器油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。

因为喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。

在相同的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。

所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。

油压调节器8.油压脉动缓冲器当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调节器的回油平面阀开闭时，都将引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。

燃油压力脉动太大使油压调节器的工作失常。

油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声，并能在发动机停机后保持油路中有一定的压力，以利于发动机重新起动。

油压脉动缓冲器任务二柴油发动机燃料供给系统学习目标1.了解直列A型喷油泵的构造和原理2.了解喷油器的构造和原理3.熟悉柴油共轨系统的组成及工作原理1.柴油发动机的燃油供给系统组成1）柴油发动机的燃油供给系统由柴油箱、燃油滤清器、输油泵、喷油泵、高压油管、喷油器、回油管等组成(如图4-10所示)。

柴油发动机的燃油供给系统2）直列A型喷油泵的构造和原理（1）供油系统简要说明：发动机在启动前用输油泵2上面的手动柄泵油，发动机在工作时，由联轴器7经提前器6带动喷油泵内的凸轮轴，由凸轮轴的泵油凸轮推动输油泵的活塞泵。

柴油经负压管12（从柴油箱到输油泵这段油管的压力低于大气压力），被吸入到输油泵中，经输油泵进入低压油管10，再进入到柴油滤清器3，到滤清器3后柴油分成两路，一路经油压调整螺栓，多余的油从回油管11返回油箱；另一路经滤清器3左面的油管进入到喷油泵4内的低压油腔，从输油泵2出来到滤清器3再到喷油泵4这部分是低压油路，里面保持0.2Mpa左右的压力油，这部分燃油是正压。

发动机在工作时这部分低压油，经油门踏板、调速器5的控制，被量油机构的柱塞变成高压油，从高压油管9进入到喷油器8被喷入到发动机中。

（2）喷油泵高压部分的工作原理：发动机在工作时由联轴器7经提前器6带动喷油泵内的凸轮轴（如图4-11所示）12，凸轮轴12的旋转运动推动挺柱体11变成上下运动，挺柱体11的上部带有可以调节高低的正时螺钉10，正时螺钉10随动柱塞4上下运动，挺柱体向下运动时柱塞弹簧8伸展，推动弹簧下座9带动，柱塞4向下运动时从低压油腔3吸入柴油，挺柱体11向上运动时推动柱塞4向上运动，先关闭进油孔，同时通过柱塞弹簧下座9压缩柱塞弹簧8，柱塞继续向上运动时产生高压油，高压油推开出油阀芯经出油阀座，进入高压油管，由喷油器喷入发动机内。