第4章汽油机燃料供给系.

汽油机燃料供给与燃烧目录1汽油机燃料供给的组成和燃料认知4空气供给系统的结构与检修3电控汽油喷射系统的组成与原理认知8综合实训5汽油供给系统主要部件结构与检修7汽油机排气污染物生成机理及控制6汽油供给系统主要部件结构与检修2汽油机对燃料供给系的基本要求认知4.1.1汽油机供给系的功用汽油机供给系的功用是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，将燃烧后的废气经净化处理后排入大气。4.1.1汽油机供给系的功用按照燃料供给方式的不同，汽油机供给系分为化油器式和汽油喷射式两大类。化油器式供给系应用于摩托车等小型汽油机上；汽油喷射式燃料供给系应用较广泛。4.1.1汽油机供给系的功用传统供给系组成电控燃油喷射系统组成4.1.2汽油的性质汽油是将原油进行蒸馏或者裂解而得到的轻馏分，汽油的性能对汽油机的工作有很大影响。汽油的主要性能有抗爆性、蒸发性、氧化安定性、抗腐蚀性及清净性等。抗爆性是指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力。汽油只有从液态蒸发成为汽油蒸汽，并与一定比例的空气混合成为可燃混合气后，才能在汽油机中燃烧。•1.抗爆性•抗爆性是指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力，用辛烷值表示。4.1.2汽油的性质辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值，在规定条件下的标准发动机试验中通过和标准燃料进行比较来测定，采用和被测定燃料具有相同的抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分比来表示。测定汽油的辛烷值可以采用不同的试验方法，常用的为马达法与研究法。马达法规定的试验转速及进气温度比研究法高，所以马达法辛烷值（MON）低于研究法辛烷值（RON）。•2.蒸发性•汽油只有从液态蒸发成为汽油蒸汽，并与一定比例的空气混合成为可燃混合气后，才能在汽油机中燃烧。在现代汽油机中，可燃混合气形成的时间很短。因此，汽油蒸发性的好坏，对形成的混合气质量有很大影响。4.1.2汽油的性质蒸发性越强，汽油就越容易气化，产生的混合气均匀，燃烧速度快、燃烧完全，发动机易起动，加速及时，各工况间转换灵敏。但蒸发性过强的汽油在炎热夏季以及大气压力较低的高原和高山地区使用时，容易使供油系统产生“气阻”，甚至发生供油中断。另外在储存和运输过程中的蒸发损失也会增加。蒸发性很弱的汽油，难以形成良好的混合气，不仅会造成发动机起动困难、加速缓慢，而且未气化的悬浮油粒还会使发动机工作不稳定，油耗上升。如果未燃尽的油粒附着在气缸壁上，还会破坏润滑油膜，甚至窜入曲轴箱稀释润滑油，使发动机润滑遭破坏，造成机件磨损增大。目录1汽油机燃料供给的组成和燃料认知4空气供给系统的结构与检修3电控汽油喷射系统的组成与原理认知8综合实训5汽油供给系统主要部件结构与检修7汽油机排气污染物生成机理及控制6汽油供给系统主要部件结构与检修2汽油机对燃料供给系的基本要求认知4.2.1可燃混合气成分的表示方法可燃混合气是指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性与经济性有很大的影响。可燃混合气成分用空燃比或过量空气系数表示。空燃比（A/F）：可燃混合气中空气和燃料的质量比。理论上1kg汽油完全燃烧需空气量为14.7kg。过量空气系数量汽油理论上消耗的空气完全燃烧汽油实际消耗的空气量燃烧kg1kg14.2.2汽油机各种工况对可燃混合气成份的要求将汽车发动机的工况分为两类：稳定工况和过渡工况。稳定工况是指发动机已经完全预热，进入正常运转，且在一定时间内转速和负荷没有突然变化的情况。稳定工况又可分为怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷等几种不同工况。1.稳定工况对混合气的要求汽油机负荷变化时所需的空燃比4.2.2汽油机各种工况对可燃混合气成份的要求汽车在运行中的主要过渡工况可分为冷起动、暖机、加速和减速等四种形式。冷车起动时，要求发动机供给很浓的混合气。暖车过程中，为保持发动机稳定的运行也要求浓的混合气。汽车在加速时，要喷入进气管附加燃料，才能获得良好的加速性能。汽车急减速时，供给的燃料应减少。2.过渡工况对混合气的要求目录1汽油机燃料供给的组成和燃料认知4空气供给系统的结构与检修3电控汽油喷射系统的组成与原理认知8综合实训5汽油供给系统主要部件结构与检修7汽油机排气污染物生成机理及控制6汽油供给系统主要部件结构与检修2汽油机对燃料供给系的基本要求认知4.3.1电控汽油喷射系统的基本概念汽油喷射系统用喷油器在低压下将汽油直接喷入进气管或气缸内形成混合气，通过节气门来控制空气量的方式来调节汽油机的功率的。汽油喷射的控制方式经历了机械式、机电式和电子控制式三个阶段，目前电控汽油喷射系统应用非常广泛。4.3.2电控汽油喷射系统的类型汽油喷射系统根据控制方式大致可分为机械控制式（K系统），机电控制式（KE）和电子控制式。1.按空气量的检测方法分类（1）直接测量方式利用空气流量计直接测量吸入进气管的空气量，用测量的空气量除以发动机转速得到每一循环吸入的空气量，据此ECU计算出每一循环的喷油量。常见的空气流量计有叶片式、卡门旋涡式、热线式、热膜式。（2）间接测量方式①用绝对压力传感器测量出进气总管的压力，ECU根据它和发动机转速间接计算出进气流量，据此计算出汽油喷射量。②用节气门位置传感器测定节气门开度，ECU据此和发动机转速间接计算出空气量和汽油喷射量。4.3.2电控汽油喷射系统的类型2.按喷油器的布置分类多点喷射和单点喷射。（a）单点喷射（b）多点喷射喷油器的布置4.3.2电控汽油喷射系统的类型3.按喷油方式分类分为连续喷射和间歇喷射。连续喷射是在发动机运转期间，汽油连续不断地喷射。多用于机械式和机电控制式汽油喷射系统。间歇喷射又可分为同步喷射和异步喷射。同步喷射与发动机转速同步。是在固定的曲轴转角位置进行喷射，多用于多点喷射发动机。异步喷射是根据频率进行的喷射方式，与发动机的转速及做功顺序无关。4.3.3电控汽油喷射系统组成和原理电控汽油喷射系统的控制原则：即以电控单元（ECU）为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分。电控汽油喷射系统零件分配图4.3.3电控汽油喷射系统组成和原理空气供给系统的功用，是测量和控制汽油燃烧时所需的空气量，为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。L型空气供给系统结构示意图1.空气供给系统D型空气供给系统结构示意图4.3.3电控汽油喷射系统组成和原理汽油供给系统的功用是向气缸内供给燃烧时所需要的汽油。汽油系统由电动汽油泵、汽油滤清器、汽油脉动缓冲器、喷油器、汽油压力调节器及供油总管等组成。(a)系统框图(b)系统构成图汽油供给系统结构示意图2.汽油供给系统4.3.3电控汽油喷射系统组成和原理电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量，由传感器、ECU和执行器组成。电子控制系统构成图3.电子控制系统4.3.3电控汽油喷射系统组成和原理电控汽油喷射系统，尤其是采用氧传感器的电控汽油喷射系统可以使发动机在任何一个工况下都达到最佳的空燃比，从而达到节油、降低排污和提高动力性的目的。汽油喷射系统4.电控汽油喷射系统的工作原理目录1汽油机燃料供给的组成和燃料认知4空气供给系统的结构与检修3电控汽油喷射系统的组成与原理认知8综合实训5汽油供给系统主要部件结构与检修7汽油机排气污染物生成机理及控制6汽油供给系统主要部件结构与检修2汽油机对燃料供给系的基本要求认知4.4空气供给系统的结构与检修空气供给系统的功用是向气缸提供一定量的干净空气，并且要对空气量进行检测。空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管（稳压箱）、进气歧管以及怠速空气阀组成。4.4.1空气流量计的结构与检修空气流量计是用来测量发动机吸入的空气量，输入ECU与发动机转速一起计算出基本喷油时间（除冷起动工况外）。热线式空气流量计（主流测量式）1.热线式空气流量计热线式空气流量传感器的基本构成是感知空气流量的白金热线，根据进气温度进行修正的温度补偿电阻（冷线）和控制热线电流并产生输出信号的控制线路板，以及空气流量传感器的壳体。4.4.1空气流量计的结构与检修热线式空气流量计（旁通测量方式）1.热线式空气流量计把热线缠在绕线管上和进气温度传感器都放在旁通气路内，称为旁通测量式。4.4.1空气流量计的结构与检修热膜式空气流量计2.热膜式空气流量计热膜式空气流量计工作原理与热线式相同，其发热体不是热线，而是热膜，即在热线位置放上热膜，发热金属膜固定在薄的树脂膜上，这种结构可使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，以延长使用寿命。4.4.1空气流量计的结构与检修热线式空气流量传感器的连接线路3.热线式与热膜式空气流量计的故障与检修热线（热膜）式空气流量传感器计量方式主要以空气质量为主，一般不受进气温度影响。热膜式空气流量传感器的连接线路4.4.1空气流量计的结构与检修故障部位对电控汽油喷射系统的影响对发动机的影响热线（热膜）脏污空气流量传感器信号电压下降而使供油量过小发动机运转不平稳或不工作；发动机运转无力、加速不良热线断路（热膜损坏）空气流量传感器无信号输出发动机不能工作热敏电阻不良空气流量传感器信号电压不准确发动机油耗过高或运转不正常4.4.1空气流量计的结构与检修（1）热线（热膜）式空气流量计故障（2）热线（热膜）式空气流量传感器的检测方法就车检测、离车检测和供电电压检测4.4.1空气流量计的结构与检修4.4.2进气歧管绝对压力传感器的结构与检修在进气量采用进气歧管压力计量方式的电控汽油喷射系统（如Bosch公司D-Jetronic系统）中，进气歧管绝对压力传感器是最重要的传感器，相当于采用直接测量空气流量的电控汽油喷射系统中的空气流量传感器。（1）半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器结构原理1.半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器（a）主视图（b）俯视图进气管绝对压力传感器该进气歧管绝对压力传感器利用的是半导体的压阻效应，因具有尺寸小、精度高、成本低和响应性、再现性、抗振性较好等优点。4.4.2进气歧管绝对压力传感器的结构与检修（2）半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的故障与检修1.半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器1）进气歧管绝对压力传感器故障故障部位对电控汽油喷射系统的影响对发动机的影响真空软管老化破裂不能准确反映进气歧管绝对压力，进气量检测信号不准确，从而影响基本喷油量发动机工作性能不良、加速性差，油耗增加，发动机无力压力转换元件损坏不能准确测量进气量发动机起动困难、动力不足、工作性能不良、油耗增加、加速性差进气歧管绝对压力传感器的常见故障及影响4.4.2进气歧管绝对压力传感器的结构与检修（2）半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的故障与检修1.半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器2)半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器检修半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力(MAP)传感器的连接线路4.4.2进气歧管绝对压力传感器的结构与检修（2）半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的故障与检修1.半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器2)半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器检修(a)传感器电源电压的检测(b)拆下真空软管(c)传感器输出电压的检测半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力(MAP)传感器的检测4.4.2进气歧管绝对压力传感器的结构与检修（1）电容式进气歧管绝对压力传感器的结构原理2.电容式进气歧管绝对压力传感器的结构与检修电容式进气歧管绝对压力传感器是使氧化铝膜片和底板彼此靠近排列，形成电容，利用电容随膜片上下的压力差而改变的性质，获得与压力成比例的电容值信号。电容式进气歧管绝对压力传感器结构示意4.4.2进气歧管绝对压力传感器的结构与检修（2)电容式进气歧管绝对压力传感器的检修2.电容式进气歧管绝对压力传感器的结构与检修电容式进气歧管绝对压力传感器的连接线路1)供电电压检测2)传感器信号检测4.4.3节气门体和节气门位置传感器的结构与检修节气门体位于空气流量传感器和发动机之间的进气管上，通过操纵加速踏板可以控制节气门的开度，以此来反映驾驶者的意图，使进气通道变化，