汽油机供给系统

第二节 简单化油器及可燃混合气的形成 一、可燃混合气成分的表示方法
1、空燃比 可燃混合气中，空气与燃料的质量比。 用符号R表示。（多为欧美国家采用） 燃空比 空燃比的倒数称为燃空比，用符号λ表示。 （日本等国家常用）
2、过量空气系数 燃烧1kg燃料实际供给的空气质量 Φa = 完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量 理论上，1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气。 空燃比=14.7 空燃比＜14.7
膜 片
回位弹簧
进油单向阀
摇 臂
泵工作演示
⑵电动式汽油泵
1—限压阀 2—滚子泵 3—电动机 4—出油单向阀 5—转子 6—滚子 7—泵体 A—进油口 B—出油口
图：滚柱泵结构及工作原理
（转子5偏心地装在泵体7中）
第四节 进排气系统及排气净化装置
一、空气滤清器
功用：把空气中的尘土分离出来，保证供 给气缸足够量的清洁空气
①膜盒式进气管压力传感器
感应线圈
接进气管 衔铁 膜盒
②应变仪式进气管压力传感器 （半导体 压敏电阻式）
原理：硅片上的四个传感电阻组成电桥，当压力变化 时，硅片变形，应变电阻阻值变化，电桥输出电压变 化。
（三）控制系统主要组件的构造与工作原理
传感器
蓄电池 空气流量计 (或进气压力 传感器) 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 存储器
热膜
控制电路
防护网 温度传感器
④卡门涡流式空气流量传感器
超声波发射器 涡流发生体
空气流
整流器 节气门 取样管
在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流 过时，在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡，即 卡门涡流。当流经空气通道的空气流速变化时，将影响 卡门涡流旋涡的频率。
2、进气管压力传感器
作用：利用进气管压力传感器测量节气门后进气 管内的绝对压力，并以此作为电控单元计算喷油 量的主要参数。
喉管：产生真空度， 吸出喷管中的燃油。
转速一定时，节 气门开度越大， 喉部真空度越大 ，油量越多，功 率越大。 节气门开度一定 时，转速越高， 功率也越大。
可燃混合气的形成的工作过程
第三节
汽油供给装置
功用：储存、滤清、输送汽油。 组成：汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管。
汽油箱 汽油 滤清 器 油管
②磁脉冲式曲轴位置感器
触发轮
气缸识别槽
输出信号
磁电式 传感器
转子信号盘通常安装在曲轴或凸轮轴上，也可安装在分 电器内。当转子旋转时，线圈中磁通量发生变化，线圈 产生感应电动势。
③霍尔效应式曲轴位置传感器
永久磁铁
触发轮
霍尔元件
当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元 件之间时，磁场被叶片屏蔽，不产生霍尔电压； 当缺口部分进入磁铁与霍尔元件之间时，磁力线 进入霍尔元件，传感器输出电压信号。
滤网
电插头
电磁线圈 弹簧
衔铁
针阀
4、燃油压力调节器
作用：调节喷油器的 燃油压力， 使燃油压 力与进气管压力之差 保持常数。
弹簧室内的通气管与发动 机节气门后的进气支管相 连，这样燃油系统的压力 取决于进气管内的绝对压 力。在节气门不同位置时， 通过喷油器的压降也将是 相同的。
进油口 膜片
回 油 口 阀门
支承
弹簧 接进气支管
（二）空气供给系统主要组件的构造与工作原理
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
1、空气流量传感器
作用：将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信
号作为决定喷油量的基本信号之一。
封口 旁通气道 温 度 传 感 器
①叶片式空气流量计
测量板打开的角度随进气 量大小而变化，空气翼片 转轴与电位计同轴，旋转 角度直接转换至电位计， 翼片转角不同将产生不同 的电阻值。
位置传感器 节气门
2、按照喷射控制装置的形式分 机械式（K型） 机—电式：（K—E型） 电控式 3、按照喷射方式分 连续喷射：
燃料喷射时间占有整个循环的时间。
间歇式喷射 ：
每一缸的喷射都有一限定的喷射持续时间， 用喷射连续时间来控制喷油量。
4、按照空气流量测量方法分 空气流量型 （L,LH） 进气压力感应型 （D型） 5、按照控制系统有无反馈分 ⑴开环系统 ：无氧传感器，不带反馈控制装置 ⑵闭环系统：带反馈控制装置，包括氧传感器、三元 催化装置。
外壳 内壳 内隔板 外隔板 进气 入口
排气 出口
三、排气净化装置
1、发动机的有害排放物 汽车排放的污染物主要有一氧化碳(CO)、碳 氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOｘ)和微粒。 2、催化转换器 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间 , 氧传感器之后. 三元催化器的内部结构是蜂窝状管道设计. 在蜂窝管道壁上有铂,铑和钯等贵金属元素的涂 层作为催化反应媒. 三元催化器的最佳工作温度为: 375-800C; 短时耐受温度为 900C.
4）曲轴位置传感器
功用：检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲 轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号 。
①光电式曲轴位置传感器
光敏二极管 发光二极管 输出信号
发光管
分火头 密封盖
光敏二极管
电路
遮光盘
信号盘
信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。 当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生 电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为0。
第一节
汽油机供给系统 的组成和燃料
一、 汽油机供给系统的功用 根据发动机不同工况的要求，供 给不同数量和浓度的可燃混合气进入 气缸；燃烧后的废气经净化处理后排 入大气。
燃料供给方式 化油器方式
汽油直接喷射方式
二、化油器式汽油机燃料供给系的组成
① 燃油供给装置：汽油箱、汽油泵、汽 油滤清器、油管 ② 空气供给装置：空气滤清器 ③ 可燃混合气形成装置：化油器 ④ 可燃混和气供给和废气排出装置：进 气管、排气管、排气消音器，三元催化 转换器
喷油量脉谱图
基长 本 喷 油 持 续 时 间 短 高
低
低
发动机转速
高
烃分子中碳原子数目的影响
C原子数
C1—C4 C5—C11 沸点 （°c） 常温 50~200 石油气 汽油 煤油 轻重柴油 渣油 16~58 95~120 100~180 180~200 220~280
品种
分子量
理化性质的变化趋势
C11—C19 180~300 C16—C23 250~360 C23以上 360以上
ECU（电控单元）
A/D 转换器
CPU
执行器
喷油控制 点火控制 怠速控制
输 入
输出 接口
EGR控制
蒸发排放控制 故障诊断
接 口
稳 压电源
氧传感器
1、传感器
1)发动机温度传感器
热敏电阻
2)进气温度传感器
电插头
3）节气门位置传感器
安装位置
线性输出型（电位计式）节气门位置传感器： 利用滑动阻值的变化，测得与节气门开度相 对应的输出电压。
安装位置
安装在气缸体上
安装在火花塞上
压电效应
构造
2、电子控制单元（ECU）
ECU
传 感 器
输 入 级
A/D
输 出 级
执 行 器
输 入 级
ROM/RAM I/O
CPU
采用三维图形将 数据按一定形式存储 在电子控制单元中， 如根据发动机转速和 进气管绝对压力确定 吸入的空气质量，确 定基本燃油喷射时间。
5）氧传感器
在采用三元催化转换器的发动机上，氧传感 器安装在排气管内，检测废气中氧的浓度，并将 其转换成电压信号输入电控单元 。
氧化锆式（ZrO2）传感器构造
氧传感器的输出特性
6）爆震传感器
将发动机爆震信号转换成电信号传递给ECU， ECU根据爆震信号对点火提前角进行修正，使点火 提前角保持最佳值。
质 易 粘 化 易 易 量 挥 度 学 自 点 发 稳 燃 燃 定 性
汽油的主要性能指标 ：
1、蒸发性：汽油容易蒸发的程度。 2、热值：1㎏燃料完全燃烧后所产生的 热量。 3、抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧 时，避免产生爆燃的能力。（抗自燃 的能力） 汽油抗爆性的好坏一般用辛烷值表示。 辛烷值越高，抗爆性越好。
三元催化器
3、排气再循环(EGR)系统
功用：
净化排气中的NOx。
第五节 汽油直接喷射系统
基本概念: 用喷油器将一定数量和压力的汽 油直接喷射到气缸或进气歧管中， 与进入的空气混合而形成可燃混 合气。
汽油直接喷射的优点: 1、提高了充气系数，发动机功率增加； 2、燃油消耗率降低，经济性提高； 3、混合气分配均匀性好； 4、排气污染程度降低； 5、发动机冷起动性能改善； 6、加速性能得到改善。
传感器 电子控制单元 执行器
发动机
开环控制
闭环控制
氧传感器
二、电控汽油喷射系统主要组件的构 造和工作原理
（一）燃油供给系统主要组件的构造与工作原理
油轨Fra Baidu bibliotek输油管路 汽油泵
油 压 调 节 器
喷油器
汽油滤清器
回油管
1、电动汽油泵（略）
2、燃油分配管
、喷油器
作用：
在恒定压力下定 时、定量地喷油并 使之雾化。
一、汽油直接喷射系统的分类
1、按照喷射位置分
（1）缸内喷射：通过安装在气缸盖上的 喷油器，将汽油直接喷入气缸内。
（2）缸外喷射 ①多点喷射（MPI）： 每一个气缸有一个喷油器。
喷油器
气门
输油管
进气支管
②单点喷射（SPI）： 几个缸共用一个喷油器，又称节气门体喷 射（TBI）。
调压器 喷油器
节气门体
供给路线图
油箱
汽油滤清器
汽油泵 化油器(混合)
在气缸内燃绕
空气滤清器
排气管
排气消声器
桑塔纳轿车汽油供给系统示意图
油管 空气滤清器 油箱
汽油滤清器 化油器 汽油泵
三、汽油的性质
石油制品是以多种碳氢化合物的混合物 形式出现的，分子式CnHm（烃）。根据 烃分子中碳原子数不同，可以构成不同 分子量不同沸点的物质。炼制汽油和柴 油最简单的方法是利用沸点不同直接分 馏，依次得到天然气 汽油 煤 油 轻、重柴油 渣油。
汽油泵
一、汽油箱
功用： 贮存汽油。
加油管
油面指示表传 感器浮子
出油开关 汽油滤清器 汽油箱支架 滤网
汽油箱盖
放油螺栓 加油延伸管
二、汽油滤清器 功用：除去汽油中的杂质和水分 。
进 油 口 出 油 口
滤芯
沉淀杯
汽油滤清器
中央多孔筒 折叠纸滤芯
多孔滤纸外筒
3、汽油泵
⑴机械式汽油泵
出油口 出油单向阀 进油口
Φa =1 Φa ＜1 Φa ＞1
标准理论混和气 浓混和气
空燃比＞14.7
稀混合气
二、简单化油器的结构及其工作过程
基本结构
针阀 量孔 喉管 节气门 浮子室 喷管
浮子
进气预热装置 进气歧管
主喷嘴：让汽油 喷入空气中形成 可燃混合气。 针阀：控制汽 油进入化油器 浮子室的开关。 量孔：控制汽油 精确的出油量。 节气门：控制混合 气流量的开关，关 闭时留有通气间隙。
调节 螺钉 测量板
补偿挡板
弹簧
缓冲室 电位计
②热线式空气流量计
热线
A：集成电路；RH：热线电阻 RK：温度补偿电阻 RA：精密电阻 RB：电桥电阻
原理：把通电加热的铂丝置于空气 流中，气流流速越快，温度下降越多。 铂丝成为惠斯顿电桥中的一个臂，铂 丝温度的变化转变成电流的变化，传 递到ECU。
③热膜式空气流量计
动机的空气滤清器
滤清器盖
纸滤芯
外壳
空气入口
通化油器
滤清器实物
二、排气系统
1、单排气系统及双排气系统
排气消声器
（1）功用： 降低排气噪声。 （2）原理： 1)多次地变动气流方向； 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面； 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动 4)将气流冷却。