第二节汽油机混合气的形成
第四章 汽油机混合气的形成与燃烧1
组织气流运动的目的是为 组织气流运动的目的是为 了加速火焰传播，防止爆 了促进燃油与空气更好地 燃 混合
4
第一节 汽油机混合气的形成
一 混合气形成过程（电喷发动机）
1 节气门开度一定, n ，喉口流速升高 压力P降低 雾化效果好 2 节气门开度，n 喉口真空度高 蒸发性好
5
二 汽油喷射
第四章
汽油机混合气的形成和燃烧
主要内容
第一节 汽油机混合气的形成 第二节 汽油机的燃烧过程 第三节 汽油机混合气形成和燃 烧的技术发展
2
桑塔纳轿车汽油供给系示意图
油管 油箱
空气滤清器
汽油滤清器 汽油泵 化油器
3
汽油机与柴油机的比较:
汽油机 点燃式 进入汽缸的是混合气，燃 油与空气的混合时间长 压缩比低， = 6～12 有爆燃问题 柴油机 压燃式 进入汽缸的是新鲜空气， 燃油与空气的混合时间短 压缩比高， = 12～22 有工作粗暴问题
11
通常测取燃烧过程的展开示功图研究燃烧过程。 在燃烧压力线上，1点为火花塞跳火点（开始点 火点），2点为形成火焰中心，3为最高压力点。
•将燃烧过程分为 三个阶段：Ⅰ着
火延迟期（滞燃 期）、Ⅱ明显燃烧 期、Ⅲ补燃期（后燃 期）。
12
1、着火延迟期（滞燃期）Ⅰ 着火延迟期：从火花塞跳火到形成火焰中心的时间 或曲轴转角，从1-2。 1点以前为压缩过程, 缸内压力升高不大；1 点处火花 塞跳火；2 点处形成火焰中心，缸内压力脱离压缩线 开始急骤增高。
26
运行因素： 1）点火提前角—θ增加， t1减少；混合气压力、温 度增高，t2减少。但t2起主要作用，故爆燃倾向增加。 -----可以通过推迟点火提前角来降低爆燃倾向。 2）转速的影响—n增加，火焰传播速度增加， t1减 少；而冲量系数下降， 混合气压力下降， t2增加。 -----n增加，爆燃倾向减弱。
第四章汽油机混合气的形成和燃烧解析
电控化油器
二、电控汽油喷射式混合气的形成 1、电控汽油喷射系统 包括 燃料供给系统 空气供给系统 电子控制系统
①燃料供给系统 发动机工作时，电 动燃油泵把汽油从油 箱中泵送出去，经燃 油滤清器除去杂质和 水分后，经过供油管， 流入燃油分配管，然 后分送到各个喷油器。 燃油分配管末端装有 油压调节器，对燃油 压力进行调整，多余 的燃油经油压调节器 流回油箱。
炎热——加强冷却 寒冷——预热
2、表面点火
1）定义 汽油机中,凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表 面点燃混合气的现象统称表面点火。
炽热点：排气门头部，火花塞电极，燃烧室积炭
早燃是表面点火的一种现象。
2)早燃
①定义：指在火花塞点火之前，炽热表面就点燃混合 气的现象。 ②原因：炽热表面引起早燃 ③危害 a) b) c) d) 早燃诱发爆燃、爆燃加剧表面点火。 压缩功增大，发动机功率下降。 零件过热。 燃烧速率快，发动机工作粗暴。
1-节气门；2-旁通气道；3-旁通阀；4-怠速控制阀；5-ECU； 6-转速传感器；7-节气门位置传感器；8-水温传感器
在怠速自动控制过程中，ECU不断地从发动机转速传感器 得到发动机的实际转速信号，并将这一实际转速与目标转速相 比较，最后按实际转速和目标转速的偏差，向怠速控制阀发出 控制信号。 怠速转速的调节
氧传感器检测排气中的氧浓度，
空燃比＞14.7，氧多余。
ECU
喷油量修正
起动、大负荷、暖机 氧传感器未达到一定温度（如350℃） 氧传感器出现故障 进行开环控制
3、怠速自动控制 怠速时的进气是通过两条绕过节气门的旁通气道进入发动 机的。一条旁通气道的流通截面由怠速调节螺钉调整，在使用 中保持不变；另一条旁通气道的流通截面由怠速控制阀控制。
发动机原理第六章柴油机混合气形成与燃烧
2．对柴油机燃烧室的要求：
① α小，但应燃烧完全及时； ② 适度的ΔP/ΔΦ和Pz值；以保证工作柔和，
平稳，可靠； ③ 排气品质好； ④ 变工况适应好；应在负荷、转速变化时，
柴油机性能稳定； ⑤ 冷起动性好； ⑥ 制造、维修方便。
3、直喷式燃烧室的空气涡流运动
空气涡流运动是加速混合气形成的 有效手段；也是保证完善燃烧的重 要条件。
3．影响喷注质量的主要因素：
喷注结构，喷油压力，气缸内空气的压力，柴油
的粘度等。
二、空气运动对混合气形成的影响
缸内空气的涡流运动能加速雾化的油滴与 周围空气的混合，促进燃烧过程的进行。
但涡流过强，会使燃烧产物与邻近的喷注重叠； 涡流过强也使进气阻力加大，充量系数下降。
三、典型燃烧室结构分析
1．燃烧室分为两大类:直喷式和分开式。 直喷式燃烧室：燃油直接喷入由活塞顶和缸盖形成的
汽油机：提高火焰传播速度。 柴油机：保证及时形成较均匀的混合气。
第一节 混合气形成与燃烧过程
一、燃烧方式--油滴扩散燃烧
柴油机是在压缩过程中活塞接近上止点时,借助喷 油设备将燃油在高压下成雾状喷入燃烧室,以便 与空气形成可燃混合气。
油滴的着火要满足两个条件： （1）混合气的温度要高于着火临界温度。 （2）混合气的浓度要适当，即混合气的浓度要在
不变）
面容比大，经济性较差，启动性差（传热和流动损失大，装电热塞）
涡流室式燃烧室
1）预燃室式燃烧室
混合气形成：空间雾化混合为主。一般采用轴针 式喷油器。
主要特点：
喷雾质量要求不高（预燃室形成强的紊流和二次喷射的燃
烧涡流形成混合气）。
ΔP/ΔΦ较小，工作柔和。 空气利用率高，α值可较小。 变工况适应性好，对转速不敏感。 NOx排放低 启动性差，面容比较大，经济性差 低速噪声（惰转噪声）大(预燃室气体速度低，油束贯穿力大，
第七章 汽油机混合气的形成与燃烧
T 在压缩过程中，混合气的 P 、 ，使这一部分燃料与空 气中的氧气接触，开始了氧化过程，但很缓慢。由于 ，且汽 T 不能使 油本身有较高的热稳定性，在压缩终了，气缸内 P 、 混 合气自燃。 在火花塞点火后，由于电火花的高能量，使火花发生处的混 T 合气温度迅速升高，氧化加剧。随着化学反应的进展，放出热量 增加，这些热量一部分使反应气体本身 ，另一部分传给附近 混合气，也发生化学反应，当反应的混合气温度升高到一定程度 后，形成发火区——火焰中心。 从气缸内混合气总体来说，此时发热总量不多，气缸中压力 的变化规律基本上与压缩过程相同。 着火落后期是混合气燃烧的准备时期，其延迟长短，与混合 气的性能（ 、燃料品质）及压缩终了的压力、温度有关——主 要决定于压缩比大小。
2、明显燃烧期 指火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段 ，因此也可称为火焰 传播阶段。 在示功图上指气 缸压力线脱离压缩线 开始急剧上升（图中 2点）到压力达到最 高点(图中3点)止。 燃烧的主要时期。
明显燃烧期的火焰传播 在均值混合气中，当火 焰中心形成之后，火焰向 四周传播，形成一个近似 球面的火焰层，即火焰前 锋，从火焰中心开始层层 向四周未燃混合气传播， 直到连续不断的火焰前锋 扫过整个燃烧室。
图７-１ 化油器式内燃机燃油供应系统示意图 １—主量孔 ２—浮子室 ３—燃油喷管 ４—喉管 ５—节气门
二、简单化油器特性与理想化油器特性
１.简单化油器特性
图７-2 简单化油器 １—节气门 ２—主量孔 ３—浮子室 ４—进油阀门 ５—浮子 ６—浮子室通气孔 ７—喉管 ８—主喷口
第二节
汽油机的燃烧过程
这种循环间的燃烧变动使汽油机空燃比和 点火提前角调整对每一循环都不可能处于最佳 状态，因而油耗上升，功率下降，不正常燃烧
第04章 汽油机的混合气形成与燃烧
第一节 汽油机燃烧过程
在测取气缸内燃烧过程的展开压力示功图 （P-坐标系曲线）基础上进行分析，加以讨 论。研究燃烧过程各阶段的工作情况。
一、正常燃烧过程
（一）正常燃烧过程进行情况—三个阶段
（1）着火延迟期（图中1-2段）：从火花塞点火（点1） 至气缸内压力明显脱离压缩线而急剧上升时（点2）的 时间或曲轴转角。 火花塞放电时两极电压达 10~15KV，击穿电极间隙内 的混合气，造成电极间电流 （很小）通过。电火花能量 多在40~80mJ，局部温度可 达3000K，使电极附近的混 合气立即点燃，气缸内压力 脱离压缩线急剧上升。
2、点火提前角—从火花塞发出电火花到上止点间的曲 轴转角。点火提前角的大小受燃料性质、转速、负荷、 过量空气系数等很多因素而定。 当汽油机保持节气门开度、转速以及混合气浓度一定时， 汽油机功率和耗油率随点火提前角改变而变化的关系称 为点火提前角调整特性。对应每一工况都存在一个最佳 点火提前角，这时发动机功率最大、耗油率最低。
点火提前角增大，压缩终了的气体压力、温度增高，爆 燃倾向增大，因此，电喷发动机ESA电子点火控制系统 就是根据爆震传感器信号控制点火提前角是否需要推迟。 同样，点火提前角增大，压缩终了的气体压力、温度增 高，燃烧的最高爆发压力和最高气体温度升高，NOx排 放量增加。 3、发动机转速
转速增加，气缸内紊流增强，火焰传播速率增加，燃烧 持续时间缩短，但所占曲轴转角间隔却延长，因此，最 佳点火提前角应提前。传统汽油机在分电器总成上装离 心调节点火提前器。 ESA电子点火控制系统根据转速 信号电子控制点火触发信号。
第二节 汽油机混合气的形成
汽油机混合气形成方式分成两大类：化油器式和汽油喷 射式，后者又分成进气管内汽油喷射式和气缸内直接汽 油喷射式。化油器式和进气管内汽油喷射式都是气缸外 部形成均匀混合气形式，即便是气缸内直接喷射，发动 机负荷调节也是靠改变
汽油机燃烧过程、柴油及机燃烧过程
第二节 汽油机混合气的形成与燃烧一．汽油机混合气的形成1.化油器式汽油机混合气的形成汽油机的不同工况，对混合气成分的要求也不同。
化油器式汽油机的可燃混合气，是在气缸外部由化油器形成的，并通过节气门开度不同控制混合气的量，从而实现混合气的量调节。
1）发动机不同工况对混合气的要求理想的化油器，能够在满足最佳性能要求的前提下，使混合气成分随负荷（或混合气量）的变化而变化，如图3－1所示。
2）化油器的工作原理为满足发动机不同工况对混合气的要求，化油器设有主供油装置、怠速供油装置、加速供油装置、加浓供油装置和起动供油装置等。
2．电子控制燃油喷射汽油机混合气的形成电子控制的汽油喷射系统，以发动机转速和空气量为依据，由ECU 接受来自各个传感器的信号，如：进气量、曲轴转角、发动机转速、加速减速、冷却水温度、过气温度、节气门开度及排气中氧含量等，经处理后，将控制信号送到喷油器，通过控制喷油器开闭时间的长短，控制供油量，使达到最佳空燃比，以适应发动机运行工况的要求。
常用的多点燃油喷射系统示意图如图3－6所示。
二．汽油机正常燃烧过程当汽油机压缩行程接近终了时，由火花塞跳火形成火焰中心，点燃可燃混合气，火焰以一定速度传播到整个燃烧室，燃烧混合气。
1. 正常燃烧进行情况在混合气的燃烧过程中，火焰的传播速度及火焰前锋的形状均没有急剧变化，这种燃烧现象称为正常燃烧。
根据高速摄影摄取的燃烧图，或激光吸收光谱仪来分析燃烧过程。
如图3－7所示，为汽油机燃烧过程的展开示功图，它以发动机曲轴转角为横坐标，气缸内气体压力为纵坐标。
图中虚线表示只压缩不点火的压缩线。
燃烧过程的进行是连续的，为分析方便，按其压力变化的特征，可人为地将汽油机的燃烧过程分为着火延迟期、明显燃烧期和补燃期三个阶段，分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
1）着火延迟期从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止的这段时间，称为着火延迟期。
如图3－7中I 阶段所示。
从火花塞跳火开始到上止点的曲轴转角，称为点火提前角，用θig 表示。
柴油机的燃烧过程解读
③ 排气品质好；
④ 变工况适应好；应在负荷、转速变化时，
柴油机性能稳定；
⑤ 冷起动性好；
⑥ 制造、维修方便。
3、直喷式燃烧室的空气涡流运动
空气涡流运动是加速混合气形成的
有效手段；也是保证完善燃烧的重 要条件。
直喷式燃烧室产生涡流运动的方法
有种：
1）进气涡流—靠切向进气道和螺旋 进气道形成。 切向进气道：气道母线与气缸相切， 在气门前强烈收缩，使气流越来越 快进入气缸后受缸壁的约束而转向， 形成涡流。
一、燃油的喷雾
1.燃油的雾化 燃油在经喷孔 喷出时，在气 缸中被破碎成 微粒的过程。
L:射程 :锥角 喷油横截 面上燃油 分布 喷油横截面 上油粒速度 图6-5 喷注的形状
2．喷注的特征：
①喷注射程L：表示喷注贯穿深度； ②喷注锥角β：表示喷注紧密程度； ③细微度和均匀度：表示雾化程度。 细微度-油注中的平均直径 均匀度-油注中最大直径与最小直径之差
直喷式燃烧室：燃油直接喷入由活塞顶和缸盖形成的
一个统一空间。
开式燃烧室—浅坑型，如浅盆形或浅ω 形燃烧室
半开式燃烧室—深坑型，如ω 形和球形燃烧室
分开式燃烧室：由主燃室和副燃室两部分组成。
如：涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室
2．对柴油机燃烧室的要求：
① α 小，但应燃烧完全及时； ② 适度的Δ P/Δ Φ 和Pz值；以保证工作柔和， 平稳，可靠；
球型燃烧室
5、分开式燃烧室
1）涡流室式燃烧室
混合气形成：空间雾化混合为主。一般采用轴针 式喷油器。 主要特点： 喷雾质量要求不高。 ΔP/ΔΦ较小，工作柔和。 α值可较小，空气利用率高。 变工况适应性好，对转速不敏感。 面容比较大，经济性较差，启动性差。
5单元-汽油机混合气的形成和燃烧
2.后燃
是指在火花塞点火之后，炽热表面或热辐射点燃混合气 的现象。
应尽量减少后燃期。 着眼于排放性：
应适当的延长后燃期
（二）燃烧速度
定义：燃烧速度是指单位时间燃烧的混合气量，可以表达为
Um=
dm dt
=
U T
AT
燃烧速度表征了燃烧的快慢程度。控制了燃烧速度，就 能控制明显燃烧期的长短及其相对曲轴转角的位置。进 而影响到汽油机的燃烧过程，及汽油机的综合性能。
节气门开度一定时，最 佳点火提前角随转速n的变 化关系如图
n 燃烧所占曲轴转角
t 6nt 佳
负荷对最佳点火提前角的影响
当转速一定时，最佳点 火提前角， 随负荷的变化 关系如图所示。
负荷↓→节气门关小→残余废 气系数γ↑→着火延迟期↑→火 焰传播速度UT↓→θ 佳↑
3、转速对燃烧的影响
当α ＜l燃烧不完全CO增加。
当α ＜0.8及α >1.2时，UT下降燃 烧不完全 －> be增加＋HC排放 增加＋工作不稳定。
可见，在均质混合气燃烧中， 混合气浓度对燃烧影响极大，必 须严格控制。
2、点火提前角对燃烧的影响
点火提前角是从发出电火花到上止点间的曲轴转角。
其数值应视燃料性质、转速、负荷、过量空气系数等很多因素而 定。
中间因素： 燃烧速率（密度、T、P、紊流强度等） 燃烧始点（点火提前角、T、P、混合气浓度等等、辛烷值）
汽油机和柴油机比较
题目：从发动机的换气、混合气的形成、燃烧及性能等方面综合分析比较汽油机柴油机的异同，指出各自的优缺点及发展方向（不少于500字）解析：1.换气过程：四冲程发动机换气过程包括从排气门开启直到进气门关闭的整个时期。
（1）排气过程：汽油机的排气提前角小些，柴油机的大些，增压柴油机的更大。
2.混合气形成：（1）汽油机混合气形成方式主要有两类：化油器式和汽油喷射式。
都属于在气缸外部形成混合气，都是依靠控制节流阀开闭来调节混合气数量的。
（2）柴油机混合气形成方式分为：空间雾化混合和油膜蒸发混合两种。
柴油机在进气过程进入燃烧室的是纯空气，在压缩过程接近终了时柴油才被喷入。
（3）优缺点比较：柴油发动机混合气形成的时间比汽油发动机混合气形成时间短，很难形成均匀的混合气，燃烧室内的工质成分随时间和地点而变化。
3.燃烧方式和燃烧过程比较：1）燃烧方式：汽油发动机是用电火花点火，属于点燃式内燃机；柴油机是压缩点火，在高温高压下多点自然着火燃烧，属于压燃式内燃机。
2）燃烧过程：（1）汽油机燃烧过程分为三个阶段：着火延迟期、明显燃烧期和后燃期。
（2）柴油机燃烧过程分为四个阶段：着火延迟期、速燃期、缓燃期和补燃期。
4.汽油机与柴油机性能比较：1）汽油机性能：（1）柴油发动机比汽油发动机发动困难。
柴油发动机有小型汽油发动机启动、大功率起动机启动、空气启动等多种启动方式；汽油发动机一般均用起动机启动。
（2）汽油发动机转速高。
（3）汽油机比重量小，噪声和振动小，但燃油消耗率高，经济性较差。
2）柴油机性能：（1）柴油机工作可靠，可长时间连续工作，寿命长，燃油消耗率低，使用经济性好，有一定的功率储备，能适应短期超载工作，但比重量大，一般噪声较大。
（2）柴油发动机转速低。
（3）柴油机负荷特性曲线的走向特征与汽油机基本一样。
但两者对比，柴油机的负荷特性曲线比较平坦。
柴油机比汽油机省油。
5.发展方向：环境保护和节能是当今车用动力技术发展的两个主要着眼点。
《汽车发动机构造与维修》复习题参考答案
《汽车发动机构造与维修》复习题参考答案总论一、填空题1. 发动机前置前轮驱动（FF）；发动机前置后轮驱动（FR）；发动机后置后轮驱动（RR）。
2.发动机；底盘；车身；电气设备。
3. 附着力——指地面对轮胎切向反作用力的极限值。
4.记号代表车轮（轴）数与主动轮（轴）数。
前面的数字4或2代表车轮（轴）数，后面数字2或1代表主动轮（轴）数，若前后数字相同，则表示全驱动。
5.汽车发动机是汽车的动力装置，其基本作用是使供入其中的燃料燃烧后产生动力（转变为机械能），然后通过底盘的传动系统驱动汽车行驶。
6.驱动力产生原理如图所示。
发动机经传动系在驱动轮上作用一个扭矩，力图使驱动车轮转动。
在作用下，驱动车轮的边缘对路面作用一个周缘力，位于车轮与路面的接触面内，方向与汽车行驶方向相反，其数值为：（：车轮滚动半径）由于车轮与路面之间的附着作用，路面同时对车轮施加一个数值相等、方向相反的反作用力，就是推动汽车行驶的驱动力。
图上为便于区别，与未画在同一平面内。
~第一章发动机的基本知识一、填空题1.曲柄连杆机构酒己气机构；润滑系；冷却系；燃料供给系；点火系；起动系。
2. 4；1。
3. 1；2；一个。
4.进气；压缩；燃烧膨胀作功；排气；工作循环。
二、解释术语1.压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比，即气缸总容积与燃烧室容积之比。
2.多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机工作容积或发动机排量。
3.凡活塞往复四个单程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。
~4.点燃发动机压缩比过大，气体压力和温度过高，或其它原因在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧叫爆燃；5.早燃是由于燃烧室内炽热表面与炽热处（如排气门头，火花塞电极，积炭处）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧，也叫炽热点火或早燃。
三、判断题（正确打√、错误打×）1.（√）；2.（×）；3.（×）；4.（×）；5.（√）；6.（×）；四、问答题1.相同点：它们都是将热能转化为机械能的热机，且为内燃机。
汽油机混合气形成方式
汽油机混合气形成方式汽油机混合气是指汽油和空气在一定比例下混合而成的燃料，它是发动机工作的必要条件之一。
汽油机混合气形成方式可以分为以下几种：1. 真空式进气道混合方式这种混合方式采用真空式进气道，通过油浴式空气过滤器，将空气吸入进气道，在进气道突缩处产生负压，从油箱中吸取汽油并混合，形成混合气进入发动机燃烧室。
这种方式简单可靠，但对进气道的设计和空气过滤器的保养要求较高。
2. 流量式进气道混合方式这种混合方式采用流量式进气道，进气道内装有空气流量传感器和节气门位置传感器，通过ECU（发动机控制单元）计算出所需的空气和燃油的比例，再通过喷油嘴向进气道喷出特定量的燃油，从而形成混合气进入发动机燃烧室。
这种方式可以实现空燃比的精准控制，发动机工作性能更好。
3. 直喷式燃油混合方式这种混合方式是将燃油以高压形式喷射到发动机燃烧室中，与空气混合后直接燃烧。
这种方式可以提高燃油利用率，减少废气排放，但对发动机的设计和高压燃油喷射系统的稳定性要求较高。
4. 蒸发式燃油混合方式这种混合方式是将燃油先通过喷油嘴喷入进气道中，然后借助发动机运作时的温度和压力，使燃油蒸发后与空气混合。
这种方式可以实现较高的燃油利用率，但对喷油嘴的设计和喷油量的控制要求较高。
5. 气化式燃油混合方式这种混合方式是将液态燃油加热气化后与空气混合，形成混合气进入发动机燃烧室。
这种方式可以提高燃油利用率，但对发动机的设计和气化系统的稳定性要求较高。
综上所述，汽油机混合气形成方式的选择取决于发动机的类型和使用要求，各种混合方式都有其优缺点，需要根据实际情况进行选择。
汽油机可燃混合气的形成
汽油机可燃混合气的形成汽油机是一种常见的内燃机，其工作原理是通过燃烧混合气体产生能量驱动车辆或机械运转。
而汽油机的可燃混合气的形成是实现这一过程的关键。
本文将从混合气的组成、混合气的调配以及混合气的点火等方面，详细介绍汽油机可燃混合气的形成过程。
我们来了解一下汽油机可燃混合气的组成。
可燃混合气主要由空气和汽油组成。
空气中含有氧气，而氧气是燃烧的必要条件。
汽油则是一种燃料，其中含有碳氢化合物。
在燃烧过程中，汽油中的碳氢化合物与氧气发生化学反应，产生二氧化碳、水和能量。
因此，混合气中的氧气和汽油的比例是影响燃烧效果的重要因素。
混合气的调配是形成可燃混合气的关键步骤。
混合气的调配是通过进气系统实现的。
汽油机进气系统通常包括空气滤清器、进气管道、节气门和进气歧管等部件。
空气滤清器的作用是过滤空气中的杂质，保证进入气缸的空气质量。
进气管道将空气引入到发动机内部。
节气门的开度可以调节空气的流量。
而进气歧管则将空气分配到各个气缸中。
通过调节这些部件，可以控制混合气中空气和汽油的比例，以实现最佳的燃烧效果。
混合气的点火是混合气燃烧的关键步骤。
点火系统由点火线圈、火花塞和点火控制装置组成。
点火线圈将电能转化为高压电流，通过火花塞引燃混合气。
点火控制装置则控制点火时间和点火顺序。
在正时点，点火线圈会产生高压电流，使火花塞产生火花，点燃混合气。
混合气的点火需要考虑到点火的时机和点火的能量。
时机过早或过晚，都会影响燃烧效果。
能量不足则无法点燃混合气，能量过大则会造成爆震。
汽油机可燃混合气的形成是一个复杂的过程，需要考虑到混合气的组成、混合气的调配以及混合气的点火等因素。
只有在合适的条件下，混合气才能充分燃烧，释放出足够的能量，推动发动机正常工作。
因此，在汽油机维护和使用过程中，需要对混合气进行合理的调配和点火控制，以确保发动机的高效运行。
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传感器：空气流量传感器、氧传感器、进气温度 传感器、大气压力传感器、水温传感器、转速传 感器、爆震传感器、节气门位臵传感器等。
传感器
蓄电池
空气流量计 (或进气压力 传感器)
ECU A/D 转换器 输 入
CPU
执行器
喷油控制 点火控制 怠速控制 EGR控制
水温传感器 节气门位置 传感器 起动信号 转速传感器 车速传感器 氧传感器
喷油量的控制：根据空气流量计所测量的不同 工况实际进入气缸的空气量，由ECU进行处理演算 出对应该工况的燃油量，并向喷油器发出控制指令， 以达到目标空燃比的控制目的。 首先应确定目标空燃比，然后根据进气量控制 喷油量。
（1）目标空燃比的确定
常用工况的目标空燃比控制在理论空燃比上。 （考虑到利用三效催化转换器来同时净化CO、HC 和NOX） 启动、怠速以及加减速的工况所对应的空燃比， 通过台架标定试验来确定。
（2）组成 •燃油供给系统 功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油.
输油管路 油 压 调 节 器 喷油器 汽油泵
汽油滤清器 回油管
•空气供给系统 功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要 的空气，并测量和控制空气量。
空气滤清器 空气流量计 节气门体
电子控 制单元
怠速控制阀
空气阀
•电子控制系统 组成： 电控单元：接受来自各个传感器传来的信号，并 完成对这些信息的处理和发出指令控制执行器的 动作 各种传感器：把各种反映发动机工况和汽车运行 状况的参数（非电量参数）转变为电信号（电压 或电流）提供给电控单元，使电控单元正确地控 制发动机运转或汽车运行。传感器数目的多少取 决于控制功能的数目和控制精度。 执行器 ：用来完成电控单元发出的各种指令，是 电控单元指令的执行者。
G f K0Ti
即：ECU根据发动机工况的变化通过调节喷射脉宽 Ti来完成喷油量的控制。
喷油器的喷射脉宽Ti是在标准的台架试验条件下，根 据进入气缸的空气质量和目标空燃比确定的基本喷射 时间Tp、用来补偿实际工作条件相对标准试验条件差 别的修正系数Fc以及喷油器的无效时间Tv来表示。
输出 接口
存储器
接 口
稳 压电源
蒸发排放控制
故障诊断
典型汽油喷射电控系统 1） L-Jetronic系统
1-电动燃油泵 2-燃油滤清器 3-压力调节器 4-喷油器 5-空气流量计 6-水温传感器 7-怠速旁通空气阀 8-节气门位臵传感器 9-氧传感器 10-电子控制单元
L-Jetronic系统是一种对多点燃油喷射发动机喷油量 进行控制的电控燃油喷射系统。 系统主要由以下几 个功能模块组成：燃油供给系、工况数据采集系和喷 油控制系。
第二节 汽油机混合气的 形成
化油器式
汽油喷射式
一 、化油器式混合气的形成
1、理想化油器特性 经济混合气 （空燃比） A/F = 17左右 功率混合气： A/F = 12～14 怠速混合气 A/F = 10～12.4 •常用工况 — 中等负荷 要求提供经济混合气。 •负荷 > 90% 以及怠速, 低速情况下下 — 加浓混 合气。
启动时要求提供较高 的混合气浓度。
目前常采用的启动 装臵是阻风门。 注意：需要按一定 规律开启阻风门， 否则会导致混合气 浓度过高而熄火。
二、电控汽油喷射系统
1.分类： （1）按喷油器的布臵分类 •多点喷射（MPI） 每个汽缸设一个喷油器，可保证各缸混和气的均 匀和空燃比的一致性。缸内喷射；进气管喷射（缸外 喷射） •单点喷射（SPI） 将燃油喷射在节气门的前方，燃油喷入后随空气 流入进气歧管内，再进入气缸。（节气门体喷射TBI, 中央喷射CFI）,结构简单，工作可靠，对发动机本身 改动量小，成本低，安装性好。
喷油器 气门 输油管
进气支管
调压器 喷油器
节气门体 位置传感器
节气门
缸内直喷
FSI
TSI
均匀燃烧和分层燃烧
（2）按喷油器喷射方式分类 •连续喷射 特点：喷油器在发动机整个工作过程中不间断喷 油，不考虑各缸工作顺序和喷油时刻，控制简单。 应用：缸外喷射，机械式汽油喷射系统 •间歇喷射 特点：喷射不连续，每次喷射有固定的喷射持续期和 间歇期，喷油持续期长短控制了喷油量的大小。 同步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环 间保持一定的相对关系。 异步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循 环间没有固定的相对关系。
（1）目标空燃比的确定
常用工况的目标空燃比控制在理论空燃比上。 （考虑到利用三效催化转换器来同时净化CO、HC 和NOX） 启动、怠速以及加减速的工况所对应的空燃比， 通过台架标定试验来确定。
(2)进入气缸的空气量的确定 热线式空气流量计
保持温差一定，再测量流经热线的电流的大小。
卡门涡式空气流量计
• 基本喷油量：根据发动机每个工作循环的进气量，按理论 混合空然比计算出的喷油量。 • 修正油量：根据进气温度、大气压力、蓄电池电压等实际 情况，对基本喷油量进行适当修正，以使发动机在不同运转 条件下都能获得最佳浓度的混合气。 • 增加油量：在一些特殊工况（如暖机、加速等）下，为加 浓混合气而增加的喷油量。
断油控制 1. 超速断油控制 —— 当发动机转速超过允许 的最高转速时，由 ECU自动中断喷油，防止 超速减少有害物排放。 2. 减速断油控制 —— 减速断油控制的目的是 为了控制急减速时有害物的排放，减少燃油 消耗量，促使发动机转速尽快下降，有利于 汽车减速。
3.燃油喷射量的控制 根据进入气缸的空气流量的确定方式不同，电 控汽油喷射系统分为质量流量式、速度-密度式、节 气门-速度式。
系统的特点： 整个系统除喷油和点火两个基本 子系统外，可根据控制项目扩展的 需要而设臵其他控制装臵，在一个 电控单元上实现多参数、多目标的 程序控制，具有很好的灵活性和适 应性。 电控单元根据不同的控制内容，按所存储的由发动 机台架试验得到的有关三维脉谱图确定基本控制量， 简化了控制程序，提高了控制精度。 系统具有故障自诊断、安全保护功能及应急状态控 制功能。 在使用三元催化转化器时，系统具有用氧传感器进 行空燃比反馈控制的功能。
3.燃油喷射量的控制 根据进入气缸的空气流量的确定方式不同，电 控汽油喷射系统分为质量流量式、速度-密度式、节 气门-速度式。
喷油量的控制：根据空气流量计所测量的不同 工况实际进入气缸的空气量，由ECU进行处理演算 出对应该工况的燃油量，并向喷油器发出控制指令， 以达到目标空燃比的控制目的。 首先应确定目标空燃比，然后根据进气量控制 喷油量。
1 进气 压缩 作功 排气 3 排气 进气 压缩 作功 4 作功 排气 进气 压缩 2 压缩 作功 排气 进气
喷油
2.特点及组成 （1）优点： •没有喉管，进气阻力小，充气量增加，提高功率。 •各种工况下所需混和气空燃比计算精确，使发动机 在任何工况下都处于最佳工作状态,提高经济性和动 力性。 •多点喷射能保证各缸混和气浓度相同，且采用较稀 的混和气，从而减少了废气中co和HC的含量，排 放好，同时节约了燃油提高经济性。 •喷油雾化好，有利于提高抗爆性。 •冷启动效果大大改善，加速性能大大提高
（2）真空加浓装臵
怠速加浓装臵
（二）化油器变工况运行
1、加速过程
加速过程时，节气 门突然变大，油量的增 加滞后于空气量的增加， 导致混合气浓度瞬时变 稀。
2、急减速过程
节气门突然关闭，进气管真 空度激增，沿进气管壁面流 动的液膜迅速增发，混合气 变浓。导致燃烧恶化，排气 的有害成分增加。 措施：节气门缓冲器；
系统的特点： 电控单元以由节气门 开度决定的吸入空气 量为控制喷油量的基 础。 以空气流量计和转速 传感器检测到的空气 流量和发动机转速为 确定基本喷油量的依 据。 采用分组喷射方式， 曲轴每转一周各组喷 射一次
典型汽油喷射电控系统 1-电动燃油泵 2） Motronic系统 2-燃油滤清器
3a-节气门位臵传感器 3b-压力调节器 3c-喷油器 3d-进气温度传感器连 接柱塞 3e-节气门怠速控制器 4-发动机温度传感器 5-氧传感器 6-电子控制单元 它是在L-Jetronic系统的基础上，用一个控制单元将最重要的 喷油量控制和点火控制集中在一起，加上其他控制内容，形 成一个集中电控系统，即电控发动机管理系统(EMS)。
起动喷油控制
起动时，空气流量计不能 精确检测。因此，起动时， ECU是按预先设定的起动 程序来进行喷油控制，提 供浓混合气。发动机冷却 液、进气温度越低，喷油 量越多。
运转喷油控制
• 发动机运转时， ECU 主要根据进气量和发动机转速来 计算喷油量。 • 为适应不同的工况， ECU的程序通常将喷油量分成基 本喷油量、修正油量、增加油量3个部分，将3个部分叠 加在一起，作为总喷油量来控制电动喷油器喷油。
当节气门开大时，缓冲器推杆在膜片弹簧作用下向外伸出一 定长度。当汽车急减速时，节气门在回位弹簧作用下急速关 闭。节气门操纵臂接触到伸出的缓冲器推杆，由于缓冲器膜 片受压缩气体和弹簧作用，因而延迟了节气门的关闭时间。
采用电子装臵控制节气门开度，提供适量的混合气。
3、启动过程
启动时，转速很低， 流经喉管的气流速度也很 低，真空度很小，吸不出 燃油，即使吸出燃油，也 不容易雾化，几乎全部落 在管壁上，而此时进气管 温度低，燃油不易蒸发， 导致混合气浓度极低。
（3）喷油量的控制
ECU根据发动机不同工况所测量的实际进入气 缸的空气量和对应该工况的目标空燃比，计算所需 的燃油量，向喷油器发出相应的控制指令，及喷油 器开启持续时间喷射脉宽来完成喷油量的控制。
Gf
G
T
G——每进气行程进入气缸的空气质量
Gf——每循环燃烧所必要的燃油量
αT——目标空燃比
喷油量Gf取决于喷油器的喷孔直径、孔数、喷 油针阀升程、喷射压力和喷油器的开启持续时间。 当喷油器结构确定，并保证喷射压力为常数后，喷 油器的喷射量就与喷油器的喷射脉宽Ti成正比。