第一節(jié)汽油機供給系統(tǒng)的組成及燃料一、汽油機供給系的組成

一般化油器式發(fā)動機供給系統(tǒng)由下列裝置組成（如圖所示）：1）燃油供給裝置

包括油箱、汽油濾清器、汽油泵、和油管。2）空氣供給裝置即空氣濾清器，在轎車上有時還裝有進氣消聲器。3）可燃混合氣形成裝置即化油器4）可燃混合氣供給和廢氣排出裝置包括進氣管、排氣管和排氣消聲裝置。二、汽油機供給系統(tǒng)的工作過程

汽油自油箱流經(jīng)汽油濾清器，濾去所含雜質(zhì)后，被吸入汽油泵。汽油泵將汽油送入化油器中。空氣則經(jīng)空氣濾清器濾去所含灰塵后，流入化油器。汽油在化油器中實現(xiàn)霧化和蒸發(fā)，并與空氣混合形成可燃混合氣，經(jīng)過進氣管分配到各氣缸?；旌蠚馊紵膹U氣經(jīng)排氣管與排氣消聲器等被排到大氣中。三、汽油的使用性能指標

汽油的使用性能指標主要是蒸發(fā)性、熱值和抗爆性，它們對發(fā)動機性能有很大的影響。1、汽油的蒸發(fā)性

在發(fā)動機中，汽油只有先從液態(tài)蒸發(fā)成蒸汽，并與一定比例的空氣混合成為可燃混合氣后，才能在汽缸中燃燒。蒸發(fā)性的好壞，對于所形成的混合氣質(zhì)量有很大的影響。2、燃料的熱值是指1kg燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量，汽油的熱值約為44000kj/kg。3、汽油的抗暴性

是指汽油在發(fā)動機氣缸中燃燒時，避免產(chǎn)生爆燃的能力，即抗自燃能力。爆燃是汽油的一種異常燃燒現(xiàn)象，會引起發(fā)動機過熱、排氣冒煙、油耗增大和功率下降等不良后果。選用抗爆燃性較好的汽油，就可能采用較高的壓縮比而不至于發(fā)生爆燃。汽油抗爆性的好壞程度一般用辛烷值表示。幸烷值越高，抗爆性越好。而汽油的牌號代表了汽油的辛烷值，例如，代號為RQ-85的汽油，其幸烷值不小于85。

選用汽油牌號時，應(yīng)根據(jù)汽車使用說明書推薦的辛烷值范圍去選擇相應(yīng)牌號的汽油。還可以按其壓縮比選擇汽油辛烷值。一般來說，壓縮比高的汽油機應(yīng)選用辛烷值高的汽油；反之，選用辛烷值低的汽油。汽油辛烷值與壓縮比的關(guān)系如下表.壓縮比6~77~88~99~10汽油辛烷值75~8787~9292~9595~100

目前，國產(chǎn)載貨汽車及部分轎車（解放CA1046L、解放CA1092、東風EQ1092、捷達GT、一汽紅旗CA7220、二汽富康等）可選國產(chǎn)90號汽油；天津夏利、廣州本田雅閣和上海別克可選用國產(chǎn)93號汽油；奧迪A6、上海帕薩特B5、奔馳S600等中、高級轎車可選用國產(chǎn)95號及更高號數(shù)的汽油。第二節(jié)簡單化油器與可燃混合氣的形成浮子室頂部有孔通大氣，所以若在噴管口處造成足夠大的真空度，就可將浮子室中的汽油吸出噴管。為了在噴管口處形成吸油所需的真空度，空氣管中段做成喉管狀，由流體力學(xué)可知，喉部流速最大、靜壓最低，在浮子室與噴管出口處的壓力差的作用下，汽油自浮子室經(jīng)噴管噴入喉管中，噴出的油流即被高速氣流沖散，成為大小不等的霧狀顆粒，與空氣混合形成可燃混合氣?；旌蠚饨?jīng)進氣支管被分配到各氣缸中。在汽車行駛中，改變發(fā)動機功率是通過改變可燃混合氣的數(shù)量來實現(xiàn)的。因此化油器中設(shè)有節(jié)氣門。節(jié)氣門與加速踏板用一系列桿件相連接。對于結(jié)構(gòu)已定的化油器，影響噴管出油量的主要因素是節(jié)氣門的開度和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。

實驗證明，在節(jié)氣門小開度的范圍內(nèi)，隨著節(jié)氣門開度的加大，汽油流量的增加比空氣流量增加的要快，因而可燃混合氣由稀變濃。再繼續(xù)加大節(jié)氣門開度，這種趨勢仍然存在，但由于汽油流量和空氣流量的增長逐漸接近，因而可燃混合氣的濃度也逐漸趨于穩(wěn)定。第三節(jié)可燃混合氣成分與汽油機性能的關(guān)系一.可燃混合氣成分的表示1.過量空氣系數(shù)2.空燃比是混合氣中空氣的質(zhì)量與燃料質(zhì)量之比。二.可燃混合氣成分對發(fā)動機性能的影響如圖所示，是某一汽油機在發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變和節(jié)氣門全開條件下，所得功率和燃油消耗率隨過量空氣系數(shù)值而變化的關(guān)系圖。由圖可知，在=0.88時，該機輸出功率最大，

=1.11時，燃油消耗率最低。值過大或過小，有效功率和燃油消耗率都不理想。由以上分析可知，為保證發(fā)動機可靠穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，汽油機正常工作時，應(yīng)在0.8~1.2范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。=0.85~0.95時，可得到較大功率。=1.05~1.15時，可以得到較好的燃油經(jīng)濟性。

將節(jié)氣門置于各種不同開度時，重復(fù)上述試驗可發(fā)現(xiàn)：當混合氣濃度按曲線1變化時，發(fā)動機的經(jīng)濟性最好；當混合氣濃度按曲線2變化時，發(fā)動機的動力性最好。

實際上，對于一定的發(fā)動機，相應(yīng)于一定的工況，化油器只能供應(yīng)一定的值的可燃混合氣，該值究竟應(yīng)照顧功率的要求，還是照顧經(jīng)濟性的要求，或是二者適當兼顧，這就要根據(jù)汽車及其發(fā)動機的各工況進行具體分析。指發(fā)動機已完成預(yù)熱、轉(zhuǎn)入正常運轉(zhuǎn)，且在一定時間內(nèi)沒有轉(zhuǎn)速或負荷的突變。怠速是指發(fā)動機對外無功率輸出情況下的最低轉(zhuǎn)速。此時，節(jié)氣門處于接近關(guān)閉的位置，吸入的空氣量極少。，以減緩節(jié)氣門關(guān)閉的速度四、理想化油器的特性

綜上所述，車用汽油機在正常運轉(zhuǎn)時，在小負荷和中負荷工況下要求化油器能隨負荷的增加供給由較濃逐漸變稀的混合氣成分；當進入大負荷范圍直到全負荷工況下，又要求混合氣由稀變濃，最后加濃到能保證發(fā)動機發(fā)出最大功率。這種在一定轉(zhuǎn)速下汽車發(fā)動機所要求的混合氣隨負荷變化的規(guī)律，稱為理想化油器特性。如圖中曲線所示。將理想化油器特性與簡單化油器特性性比較，可看出兩者截然相反。簡單化油器實際在車用汽油機上是不能使用的。因此，要滿足各工況的要求，必須在簡單化油器的基礎(chǔ)上，加裝一些工作系統(tǒng)，使它變成理想化油器。五、化油器的基本結(jié)構(gòu)

為了滿足各工況的實際需要，在化油器結(jié)構(gòu)上，采用了一系列的自動調(diào)配混合氣的裝置，其中包括主供油系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、大負荷加濃系統(tǒng)（省油器）和加速系統(tǒng)，以保證車用汽油機各工況下都能供給適當濃度的可燃混合氣，提高發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性。化油器的基本結(jié)構(gòu)：化油器由簡單化油器、主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、大負荷加濃系統(tǒng)（省油器）、加速系統(tǒng)、起動系統(tǒng)等部分組成?；推鞯母飨到y(tǒng)的功用：

主供油系統(tǒng)的功用是保證發(fā)動機正常工作時，化油器所供給的混合氣隨節(jié)氣門開度加大而逐漸變稀，并在中負荷下接近于最經(jīng)濟的成分。怠速系統(tǒng)的功用是保證在怠速和很小負荷時供給很濃的混合氣。

加濃系統(tǒng)（省油器）是在大負荷和全負荷時額外供油，保證在全負荷時混合氣濃度達到=0.9，使發(fā)動機發(fā)出最大功率。由于有加濃系統(tǒng)的補償加濃作用，就可以將主供油系統(tǒng)設(shè)計得負荷最經(jīng)濟的要求，而不必考慮全負荷時的最大功率的要求。“省油器”的名稱即由此而得。

加速系統(tǒng)（加速泵）的作用是在節(jié)氣門突然開大時，及時將一定的量的額外燃油一次性地噴入喉管，使混合氣臨時加濃，以適應(yīng)發(fā)動機加速的需要。

起動系統(tǒng)的作用是當發(fā)動機在冷態(tài)下起動時，在化油器內(nèi)形成極濃的混合氣，=0.2~0.6，使進入氣缸的混合氣中有足夠的汽油蒸汽，以保證發(fā)動機能夠順利起動。

普通汽車具有一個油箱，越野汽車常有主、副兩個油箱，以適應(yīng)軍用要求；一般汽車油箱的儲備里程為200~600km；解放CA1091型汽車的汽油箱體是用薄鋼板沖壓焊接而成的；一汽大眾的捷達和高爾夫轎車的油箱是采用高分子高密度聚乙烯塑料制成的。三、汽油濾清器

它是用來除去流向汽油泵的汽油中的水分和雜質(zhì)，以減少引起汽油泵、化油器等部件的故障。1、結(jié)構(gòu)它由蓋、濾芯及沉淀杯等組成。蓋上進油管接頭和出油管接頭。紙慮芯用螺栓裝在蓋上，中間用密封圈密封。用鋅合金制成的沉淀杯與蓋件之間有密封墊，沉淀杯底部有放油螺塞。2、工作原理

發(fā)動機工作時，燃油在汽油泵作用下，經(jīng)進油管接頭流入沉淀杯中。由于水的比重大于汽油，故水分及較重的雜質(zhì)顆粒沉淀于杯的底部，較輕的雜質(zhì)隨燃油流向濾芯，被粘附在濾芯上，而清潔的燃油通過紙濾芯滲入濾芯內(nèi)腔，然后從出油管接頭流出。

目前，使用最多的汽油濾清器濾芯是紙制的。它的優(yōu)點是重量小、成本低、濾清效率高。四、汽油泵

它的作用是將汽油從汽油箱內(nèi)吸出，經(jīng)管路和汽油濾清器，然后泵入化油器浮子室。

目前汽車上廣泛采用機械驅(qū)動膜片式汽油泵。它主要由上體、下體、泵膜組件和支持片組成。汽油泵殼體分為上下兩部分，在上體上裝有進油管接頭和出油管接頭。進油閥和出油閥結(jié)構(gòu)相同，但在閥門支持片上的安裝方向不同，閥門支持片連同兩閥以螺釘固定在上體上。汽油泵上體與下體之間夾裝著泵膜組件。泵膜彈簧力圖使膜片向上拱曲。

裝在下體內(nèi)的搖臂軸上松套著搖臂及內(nèi)搖臂，二者之間借平面接觸，形成單向傳動關(guān)系。當偏心輪轉(zhuǎn)動到是搖臂繞其軸逆時針偏轉(zhuǎn)時，就會拉動泵膜向下拱曲，此時泵膜彈簧被壓縮。由于膜片上方容積增加產(chǎn)生真空度，進油閥開啟，出油閥關(guān)閉。于是，汽油經(jīng)過油管頭流入進油腔內(nèi)。當偏心輪最大矢徑點離開搖臂后，在搖臂回位彈簧作用下，泵膜向上拱起使其上方容積減小，壓力增大。于是，進油閥關(guān)閉，出油閥開啟，汽油便從油閥經(jīng)出油管頭流向化油器。

機械驅(qū)動膜片式汽油泵工作時，它的出油壓力，是由泵膜彈簧的彈力決定的；而供油量是由發(fā)動機的耗油量決定的。五、電動汽油泵1.結(jié)構(gòu)在汽車發(fā)動機上，較多采用的還有電動汽油泵。它主要由電磁式驅(qū)動機構(gòu)和供油機構(gòu)兩部分組成。供油機構(gòu)中的泵筒固定在汽油泵中心，其底部裝有進油閥。在泵筒中，帶出油閥的柱塞可以在電磁線圈和回味彈簧的作用下進行直線往復(fù)運動。作為驅(qū)動部分的主要元件電磁線圈的一端引至殼體外端接電源，另一端接固定觸點?；顒佑|點與永久磁鐵固定在觸點支架上。觸點支架可以繞固在下極板上的小軸擺動，使兩觸點閉合或分開。2.工作情況參看132頁中所述。第五節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)

化油器由于結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本較低，故20世紀末以前廣泛應(yīng)用在汽車發(fā)動機上。但是化油器式發(fā)動機存在著燃油分配不均勻，過渡與冷態(tài)運行工況混合氣控制質(zhì)量差以及難以實施反饋控制等缺點，影響了發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性能，無法滿足現(xiàn)代發(fā)動機性能進一步提高的要求，因此化油器已逐步被淘汰。

20世紀80年代以來，汽油噴射技術(shù)得到普遍的應(yīng)用，目前國內(nèi)外生產(chǎn)的轎車幾乎都采用電控汽油噴射(electronc

fuelinjection,EFI)發(fā)動機。一、電控汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點第五節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)汽油噴射供給系統(tǒng)在發(fā)動機上的應(yīng)用已有多種形式，可按不同形式進行分類。第五節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)三、L型葉特朗尼克電控多點汽油噴射系統(tǒng)它是目前應(yīng)用較多的一種電控汽油噴射系統(tǒng)。它利用各種傳感器測量信號并送入一個電控單元中，電控單元根據(jù)各種工況的實際要求來控制噴油量。1.組成由下列三大部分組成：1）燃油供給裝置由氣油箱、電動汽油泵、濾清器、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、及冷起動閥等組成。2）空氣供給裝置由空氣濾清器、空氣流量器、節(jié)氣門、進氣總管、進氣支管空氣閥等組成。3）電子控制系統(tǒng)由控制器（又稱電控單元）、各種傳感器和各種執(zhí)行器組成。2.工作過程1）燃油供給：燃油從燃油箱經(jīng)過電動汽油泵以約0.25MPa的壓力流經(jīng)燃油濾清器，濾去雜質(zhì)后，進入燃油分配管。在分配管的后端有一個壓力調(diào)節(jié)器，它使噴油壓力保持恒定。過量的壓力油將通過此壓力調(diào)節(jié)器無損失地返回油箱。調(diào)節(jié)后的0.25MPa的壓力油，將通過燃油分配管分送到各噴油器，由電控單元控制噴油器，將燃油噴至進氣門的上方。當進氣門打開時，才將燃油與空氣同時吸入氣缸中。2）空氣供給：空氣經(jīng)過空氣濾清器，濾去空氣中的塵埃等雜質(zhì)后，流經(jīng)空氣流量傳感器，經(jīng)過計量后，空氣流沿節(jié)氣門通道流入進氣支管，再分別供給各氣缸中。汽車行駛時，空氣流量是由駕駛員通過加速踏板操縱節(jié)氣門控制的。在L型電控噴油系統(tǒng)中，確定基本噴油量的參數(shù)是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與吸入的空氣流量。發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號取自分電器中經(jīng)點火線圈送來的脈沖信號。進入發(fā)動機氣缸的空氣流量由空氣流量計測定。發(fā)動機吸入的空氣量在發(fā)動機不同工況時是變化的，負荷變化時吸入的空氣量應(yīng)能與該負荷下的燃油量正確匹配，以得到正確的混合氣。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，由空氣流量計送來的信號與轉(zhuǎn)速信號同時輸入電控單元，經(jīng)過計算可確定發(fā)動機該工況下所需要的基本噴油量。3）電子控制：電控單元實際上就是一個微型計算機，內(nèi)有集成電路、電子元件與印刷電路板。它裝在一個金屬盒內(nèi)，可以防水、防輻射，其本身的使用溫度最好不超過90度。電控單元可以指令輸出一個噴油脈沖，控制噴油器進行燃油的配劑。電控單元通過電路接受的輸入信號有發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣空氣流量、起動信號、節(jié)氣門位置、冷卻液溫度以及進氣溫度等信號。它們分別來自分電器點火線圈、空氣流量傳感器、起動開關(guān)、節(jié)氣門開關(guān)、冷卻液溫度傳感器及空氣溫度傳感器。這些信號輸入電控單元后，由電控單元進行綜合判斷與計算，確定噴油器的開啟時間，即所需要的噴油量，并控制噴油器噴油。為了使發(fā)動機具有最佳的動力性、經(jīng)濟性，還具有較好的排放性能和行駛性能，電控汽油噴射系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機不同工況運行的要求，具有混合氣成分校正的功能。它通過各種附加傳感器，提供發(fā)動機溫度、節(jié)氣門位置等信息輸入電控單元，并由此計算得到校正后的噴油量。電控汽油噴射系統(tǒng)的工作原理

發(fā)動機電控單元根據(jù)進氣流量或進氣管絕對壓力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、進氣溫度、節(jié)氣門位置等傳感器輸入的信號，與存儲在ROM中的參考數(shù)據(jù)進行比較，從而確定在該狀態(tài)下發(fā)動機所需的噴油量、噴油正時和最佳點火提前角。存儲在ROM中的參考數(shù)據(jù)是通過大量的發(fā)動機及整車實驗所獲得的優(yōu)化數(shù)據(jù)。注：ROM——只讀存儲器。最佳點火提前角——能保證發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放都達到最佳值的點火提前角稱為最佳點火提前角。點火提前角——是指火花塞跳火時到活塞運行到上止點時所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角。

各汽車公司開發(fā)的電控系統(tǒng)千差萬別，控制功能、控制精度不同，采用控制部件的數(shù)量和類型也不同。但是，無論組成多少子系統(tǒng)，一般都采用同一個電控單元（ECU）進行控制。

該種系統(tǒng)不僅具有閉環(huán)控制多點燃油噴射與點火正時功能，還有怠速控制、空燃比控制、超速斷油控制、爆燃控制、曲軸箱通風控制、應(yīng)急保護控制和自診斷測試等輔助功能。該系統(tǒng)采用的控制部件（傳感器和執(zhí)行器）如下圖所示。傳感器：