扬帆队汽油机.ppt

组长 ：林卿宝 组员：郭庆森 李育春 吴端弼 章少昆 陈炜强 扬帆队扬帆队 同学们，开始上课了！请大家 将课本翻至 76页（三）汽油机燃油供给系的（三）汽油机燃油供给系的要求、功用及其类型要求、功用及其类型1.汽油及其使用性能汽油及其使用性能 1.1.1.1.物理特性：粘度小，流动性能好，自润性差。物理特性：粘度小，流动性能好，自润性差。物理特性：粘度小，流动性能好，自润性差。物 理(1)良好的蒸发性：汽油的蒸发性好，容易汽化，与空气混合就均匀，可燃混合气的燃烧速度就快，且燃烧得也完全，所以发动机容易起动，加速及时，各工况间转换灵敏柔和，机械磨损减少，汽油消耗降低。反之，汽油的蒸发性不好，则难以在低温条件下形成足够浓度的混合气，使发动机低温起动困难。特性 （2 2）高抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧时不）高抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧时不发生爆燃的能力称为汽油的抗爆性发生爆燃的能力称为汽油的抗爆性。汽油机燃油供给系的功用汽油机燃油供给系的功用油油机机汽油机燃油汽油机燃油供给系的功用供给系的功用汽油机燃油供给系可根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，燃油供给系还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有相当长的续驶里程。3.可燃混合气成分的表示法可燃混合气成分的表示法 可燃混合气成分的可燃混合气成分的可燃混合气成分的表示法：可燃混合气成分的表示法：表示法：混合气成分的表示法表示法：混合气成分的表示法 4.可燃混合气成分对发动机性能的影响可燃混合气成分对发动机性能的影响 可燃混合气浓度对发动机性能的影响很大，直接影响动力性和经济性5.汽油机各种工况对可燃混合气成分的要求汽油机各种工况对可燃混合气成分的要求 作为车用汽油机，其工况（负荷和转速）是复杂的，例如，超车、刹车、高速行驶、汽车在红灯信号下，起步或怠速运转、汽车满载爬坡等，工况变化范围很大，负荷可以0100%，转速可以最低最高。不同工况对混合气的数量和浓度都有不同要求。（1）启动工况（2）怠速工况（3）小负荷工况（4）中负荷工况（5）大负荷和全负荷（6）加速工况 （1）起动工况起动工况 要求供给极浓的混合气0.20.6，因为发动机起动时，由于发动机处于冷车状态，混合气得不到足够地预热，汽油蒸发困难。同时，由于发动机曲轴被带动的转速低，因而被吸入化油器喉管内的空气流速较低。难以在喉管处产生足够的真空度使汽油喷出。既使是从喉管流出汽油，也不能受到强烈气流的冲击而雾化，绝大部分呈油粒状态。混合气中的油粒会因为与冷金属接触而凝结在进气管壁上，不能随气流进入气缸。因而使气缸内的混合气过稀，无法引燃，因此，要求化油器供给极浓的混合气进行补偿，从而使进入气缸的混合气有足够的汽油蒸汽，以保证发动机得以启动。（2）怠速工况怠速工况 怠速是指发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧后所作的功，只用以克服发动机的内部阻力，使发动机保持最低转速稳定运转。汽油机怠速运转一般为300700r/min，转速很低，化油器内空气流速也低，使得汽油雾化不良，与空气的混合也很不均匀。另一方面，节气门开度很小，吸入气缸内的可燃混合气量很少，同时又受到气缸内残余废气的冲淡作用，使混合气的燃烧速度，因而发动机动力不足。因此要求提供较浓的混合气=0.60.8。（3）小负荷工况小负荷工况 要求供给较浓混合气=0.70.9量少，因为，小负荷时，节气门开度较小，进入气缸内的可燃混合气量较少，而上一循环残留在气缸中的废气在气缸内气体中所占的比例相对较多，不利于燃烧，因此必须供给较浓的可燃混合气。（4）中负荷工况中负荷工况 要求经济性为主，混合气成分=0.91.1，量多。发动机大部分工作时间处于中负荷工况，所以经济性要求为主。中负荷时，节气门开度中等，故应供给接近于相应耗油率最小的值的混合气，主要是1的稀混合气，这样，功率损失不多，节油效果却很显著。（5）大负荷和全负荷大负荷和全负荷 发动机在大负荷或全负荷工况时，节气门接近或达到全开位置，这时需要发动机发出最大功率以克服较大的外界阻力并加速行驶。为此应该供给0.850.95的功率混合气。从中负荷转入大负荷时，混合气由经济混合比加浓到功率混合比。（6）加速工况加速工况 发动机的加速是指负荷突然迅速增加的过程。要求混合气量要突增，并保证浓度不下降。当驾驶员猛踩踏板时，节气门开度突然加大，以期发动机功率迅速增大。在这种情况下，空气流量和流速以及喉管真空度均随之增大。汽油供油量，也有所增大。但由于汽油的惯性空气的惯性，汽油来不及足够地以喷口喷出，所以瞬时汽油流量的增加比空气的增加要小得多，致使混合气过稀。另外，在节气门急开时，进气管内压力骤然升高，同时由于冷空气来不及预热，使进气管内温度降低。不利于汽油的蒸发，致使汽油的蒸发量减少，造成混合气过稀。结果就会导致发动机不能实现立即加速，甚至有时还会发生熄火现象。为了改善这种情况，就应该采取强制方法。在化油器节气门突然开大时，强制多供油，额外增加供油量，及时使混合气加浓到足够的程度。结论结论：通过上述分析，可以看出 发动机的运转情况是复杂的，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同。起动、怠速、全负荷、加速运转时，要求供给浓混合气1。中负荷运转时，随着节气门开度由小变大，要求供给由浓逐渐变稀的混合气=0.91.16、汽油机燃油供给系的类型（1）按喷射控制装置的型式分类 机械控制式 机电混合控制式 电子控制式（2）按喷油器喷射部位的不同分类 缸内喷射 缸外喷射 （3）按进气量的检测方式分类 流量型系统 压力型系统（4）按喷射的控制方式 连续喷射式 间歇喷射式汽油机燃油供给系的类型：汽油机燃油供给系的类型：汽油机燃油供给系的类型：汽油机燃油供给系的类型：按喷按喷射控射控制装制装置的置的型式型式按进按进气量气量的检的检测方测方式式按喷按喷油器油器喷射喷射部位部位按喷按喷射的射的控制控制方式方式机械控制式机械控制式机电混合控制式机电混合控制式电子控制式电子控制式缸内喷射缸内喷射缸外喷射缸外喷射流量型系统流量型系统压力型系统压力型系统连续喷射式连续喷射式间接喷射式间接喷射式 7.系统组成和工作原理系统组成和工作原理 1、系统组成：1）燃油供给系统 2）空气供给系统 3)电子控制系统 1）燃油供给系统：是指向汽缸内供给燃烧时所需一定量的燃油 组成：主要是燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及喷油器 2）空气供给系统 作用：是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 组成:主要由空气滤清器、空气流感传感器、进气总管和进气支管等组成 3）电子控制系统组成：主要由电控单元（ECU)、各种传感器及执行器构成。ECU 是电控的核心，它接受来自各个传感器的信号，对这些信息进行处理，并指令控制执行器做出相应的动作。传感器负责把各种反应发动机工况和汽车运行的状况的参数转变成电信号提供给ECU，使电控单元正确的控制发动机运转。电子控制系统 电控燃油供给系统的组成和工作原理 1）L型汽油喷射系统 1.它是多点、间歇式汽油喷射系统2.以发动机的进气量和发动机的转速作为基本控制参数，从而提高喷油量的控制精度。1.LH型的结构与工作原理与L型基本相同，不同之处是LH采用热线式空气流量计，而L型采用翼片式空气流量计。2.热线式无运动部件，信号反应快，测量精度高3.LH型的电控采用大规模数字集成电路，运算速度快，控制范围广，功能更加完善。2)D型汽油喷射系统 特点特点：以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数，用来：以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数，用来控制喷油器的基本喷油量。控制喷油器的基本喷油量。工作原理工作原理：汽油箱内的汽油被电动汽油泵吸出并加压至：汽油箱内的汽油被电动汽油泵吸出并加压至0.25Mpa左右，经汽油滤清器滤除杂质后被送至燃油分配管。左右，经汽油滤清器滤除杂质后被送至燃油分配管。燃油分配管与安装在各缸进气支管上的喷油器想通。在燃油燃油分配管与安装在各缸进气支管上的喷油器想通。在燃油分配管的末端装有油压调节器，用来调节油压使其保持稳定。分配管的末端装有油压调节器，用来调节油压使其保持稳定。发动机的进气量由汽车驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控发动机的进气量由汽车驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度越大，进气量就越大，反之亦然。安装在进制。节气门开度越大，进气量就越大，反之亦然。安装在进气管上的进气管压力传感器将进气管压力转变为电信号传输气管上的进气管压力传感器将进气管压力转变为电信号传输给电控单元。给电控单元。D型系统通过检测进气歧管的真空度和发动机转速来确定发型系统通过检测进气歧管的真空度和发动机转速来确定发动机的进气量，由动机的进气量，由ECU根据进气管确定喷油量。根据进气管确定喷油量。D型汽油喷油系统结构简单，工作可靠。但控制精度稍差，当大气状态有较大变化时，汽车加速反应不良。3）节气门体汽油喷射系统）节气门体汽油喷射系统 属于单点喷射系统，只用一个或两个安装在节气门体上的喷油属于单点喷射系统，只用一个或两个安装在节气门体上的喷油器，将汽油喷入节气门前方的进气管内，并与吸入的空气混合器，将汽油喷入节气门前方的进气管内，并与吸入的空气混合形成混合气，再通过进气支管分配至各气缸。形成混合气，再通过进气支管分配至各气缸。工作原理工作原理：电控单元根据发动机的进气量或进气管压力以及曲：电控单元根据发动机的进气量或进气管压力以及曲轴位置传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器及进气轴位置传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器及进气温度传感器等测得的发动机运行参数，计算出喷油量，在各缸温度传感器等测得的发动机运行参数，计算出喷油量，在各缸进气行程开始之前进行喷油，并通过喷油持续时间的长短控制进气行程开始之前进行喷油，并通过喷油持续时间的长短控制喷油量。喷油量。单点喷射系统由于喷射压力低，所以降低了对燃油系统零部件单点喷射系统由于喷射压力低，所以降低了对燃油系统零部件的技术要求，从而降低了成本。在性能上优于电控化油器，而的技术要求，从而降低了成本。在性能上优于电控化油器，而不及多点喷射系统。单点喷射系统结构简单，工作可靠，维修不及多点喷射系统。单点喷射系统结构简单，工作可靠，维修调整方便。调整方便。4）主要部件及工作原理）主要部件及工作原理 1电动汽油泵的作用：将汽油从油箱中吸出，供给燃油电动汽油泵的作用：将汽油从油箱中吸出，供给燃油系统足够的具有规定压力的汽油。电控汽油喷射系统压力系统足够的具有规定压力的汽油。电控汽油喷射系统压力一般为：多点喷射：一般为：多点喷射：0.250.35mpa；单点喷射：；单点喷射：0.1mpa。2安装位置：电动汽油泵的安装位置主要有两种，即安安装位置：电动汽油泵的安装位置主要有两种，即安装在供油管路中和安装在汽油箱内。但后者应用非常广泛，装在供油管路中和安装在汽油箱内。但后者应用非常广泛，电动汽油泵通常用固定在油箱上的油泵支架垂直地悬挂在电动汽油泵通常用固定在油箱上的油泵支架垂直地悬挂在油箱内。油箱内。3组成：主要是由泵体、永磁式直流电动机和壳体三部组成：主要是由泵体、永磁式直流电动机和壳体三部分组成。另外还装有安全阀和单向阀分组成。另外还装有安全阀和单向阀 几种类型的电动汽油泵（1）滚柱式电动汽油泵：由壳体、圆柱形滚柱和转子等组成。五个滚柱在转子的槽内可径向滑动，转子与壳体存在一定的偏心。安全阀也称为限压阀（或溢流阀），主要是由阀座、密封钢球及弹簧等组成。单向阀安装在电动汽油泵的出油口处。泵体是电动汽油泵的主体，根据其结构的不同可分为：滚柱式、涡轮式、齿轮式等。限压阀的作用：是当油压超过0.45Mpa时开启，使汽油回流到进油口，以防止油压过高损坏汽油泵。在出油口处装设单向止回阀，当发动机停机时，止回阀关闭，防止管路中的汽油倒流回汽油泵，借以保持管路中有一定的油压，目的是再启动发动机时比较容易。工作原理：电动汽油泵按工作原理：电动汽油泵按80120l/h的泵油量供油。燃油压力的泵油量供油。燃油压力调节器使管道内油压维持在调节器使管道内油压维持在200kpa，为喷油器提供稳定的喷油，为喷油器提供稳定的喷油压力。喷油器在距发动机进气门压力。喷油器在距发动机进气门1015cm处喷射到进气歧管。处喷射到进气歧管。燃油被电动燃油泵从油箱中泵出后送往滤清器，清洁的燃油一燃油被电动燃油泵从油箱中泵出后送往滤清器，清洁的燃油一部分经压力调节器调压后送往喷油器和冷起动阀，多余的燃油部分经压力调节器调压后送往喷油器和冷起动阀，多余的燃油则由压力调节器返回油箱。喷油器喷油时，油路中油压会有微则由压力调节器返回油箱。喷油器喷油时，油路中油压会有微小变化，因此需要有脉动阻尼器调整，以减少油压变化。脉动小变化，因此需要有脉动阻尼器调整，以减少油压变化。脉动阻尼器可安装在回油道或者是电动汽油泵上。阻尼器可安装在回油道或者是电动汽油泵上。（2）叶片式电动汽油泵：叶轮是一个圆形平板，在平板的圆周上加工有小槽，开成泵油叶片。叶轮旋转时小槽内的汽油随同叶轮一同高速旋转。由于离心率的作用，使出口处油压增高，而在进口处产生真空，从而使汽油从进口吸入，从出口排出。叶片式电动汽油泵运转噪声小，油压脉动小，泵油压力高，叶片磨损小，使用寿命长。工作要求：为了保证燃油泵的工作，燃油泵一般安装于燃油箱体内部。这样可使燃油泵的工作温度条件比较恒定，供油系统结构简单，且不易产生气阻和燃油泄漏等故障现象。电动燃油泵所要求的工作条件是燃油箱体内部必须拥有足够量的燃油。安装位置：一般装在燃油箱内，奔驰、沃尔沃等少数车型装在油箱外。油轨总成：可将汽油均匀、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。喷油器：a.功用 喷油器可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。b.工作原理 电控喷油器是一个电磁开关的球阀装置。线圈引出两极经过发动机线束与ECU和电源相连;线圈受ECU控制对系统接地导通后，产生磁力克服弹簧力、燃油的压力和歧管的真空吸力，吸起阀芯，燃油就穿过阀座孔，呈雾状地从导向孔喷入进气门;断电后，磁力消失，在弹簧力及燃油压力的作用下，喷油器关闭。喷油器的顶部采用橡胶密封圈与燃油导轨接口形成可靠的压力燃油密封;下部也采用橡胶密封圈与发动机进气歧管对空气密封。喷油器都是由电磁线圈、衔铁、针阀、复位弹簧及喷油器体等主要零件构成。侧面供油式喷油器多用于节气门体汽油喷射系统。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。电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少;若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。一般喷油器针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间为210mm。c.喷油器的驱动方式 喷油器按其电磁线圈的驱动方式不同可分为电压驱动式和电流驱动式两种。电压驱动式喷油器是指电控单元驱动喷油器喷油的电脉冲的电压是恒定的。这种喷油器有低电阻型和高电阻型之分。低电阻型电压驱动式喷油器用56V电压驱动，不能与12V电源直接连接，否则会烧坏电磁线圈。高电阻型电压驱动式喷油器用12V电压驱动，维修时可以直接与12V电源连接。电流驱动式喷油器的驱动电脉冲开始时用较大的电流，使电磁线圈产生较大的电磁力，以便将针阀迅速吸起，随后再用较小的电流保持针阀的开启状态。这种喷油器为低电阻型，其电磁线圈的电阻一般为23。d.安装位置 喷油器安装于进气歧管末端或气缸内、进气总管（单点喷射和冷启动喷油器）附近。燃油压力调节器a.功用 燃油压力调节器用于调节油轨中燃油的压力，消除因燃油供给速率改变、油泵供油的变化和发动机真空度的改变对喷油的干扰，始终保持油轨内与近气歧管内的压差恒定。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宜度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。b.工作原理 当进气管压力减小时。燃油压力调节器中的膜片克服弹簧的弹力向下弯曲，平面阀将回油管口开启，汽油经回油口流回汽油箱，使燃油供给系的压力下降，但两者的压力差得持不变。相反，当进气管压力增大，膜片向上弯曲，平面阀将回油管口关闭，回油终止，燃油供给系的压力增大，使两者的压差仍然保持不变。燃油供给系的压力与进气管压力之差由燃油压力调节器中的弹簧的弹力限定，调节弹簧预紧力即可改变两者的压力差，也就是改变喷油压力。c.安装位置 燃油压力调节器安装于燃油分配管末端，连有真空管。油压脉冲缓冲器 当汽油泵泵油、喷油器喷射及燃油压力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燃油压力调节器的工作失常。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，以利用发动机重新启动。油压脉动缓冲器的结构如图，膜片将缓冲器分为空气室和燃油室两部分。当发动机工作时，燃油从进油口流进燃油室，由出油口流出。压力脉动的燃油使膜片弹簧或张或驰，燃油室的容积则或增或减，从而消减了油压的脉动。发动机停机后，膜片弹簧推动膜片向上，将燃油挤出燃油室，以保持管路中有一定的油压。谢谢观看！谢谢观看！