发动机燃油系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,发动机燃油系统,第一节 概述,一、空燃比：,（1）定义：空气和燃油的混合比，即空气质量与燃油质量之比称为空燃比，通常用A/F表示，其公式为A/F=空气质量/燃油质量,（2）过量空气系数（）,汽油完全燃烧并生成CO2和H2O时的空燃比称为理论空燃比，约为14.7左右。在实际的发动机燃烧过程中，燃烧1kg燃油所消耗的空气不一定就是理论所需求的空气量，它与发动机的结构和使用工况密切相关，所供实际空气量可能大于或小于理论空气量。实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数，可以用下面公式表明：,过量空气系数=实际空气量/理论空气量,如1，表示所供的空气量大于理论空气量，这种混合气称为稀混合气。,如1，表示空气量不足以让燃料完全燃烧，这种混合气称为浓混合气。,（3）空然比对发动机性能的影响：,空然比为,12.5,时，动力性最好，功率混合气。,空然比为,16,时，油耗最低，经济混合气,空然比略大于理论空然比,14.7,时，,HC,和,CO,较低，但,NOx,很高,（4）发动机各工况对混合气的要求：,怠速和小负荷、中等负荷：空然比闭环控制为,14.7,，以改善排放性。,大负荷和全负荷：全负荷加浓。,冷起动：加浓,2,：,1,。,暖机：随水温的升高，空然比减小。,加速和减速：加速加浓，减速减油。,超速：发动机超速或汽车超速，为了保证安全，进行断油。,二、电子燃油系统的组成：,油箱、燃油泵、燃油滤清器、脉减器、调压器、供油架、和各缸主喷油器，管路、发动机,ECU,等组成。,三、分类：,1,、按燃油喷射部位分,节气门体喷射,进气岐管喷射,缸内喷射,2,、按喷油器的数目分,单点喷射,多点喷射,3,、按进气量的检测方式分,速度密度控制型,(D,型,),速度密度控制型不是直接检测吸入发动机的空气量，而是通过检测进气歧管压力,(,真空度,),，再根据发动机转速和进气温度等信号，计算出吸入的空气量。如进气歧管压力传感器。,体积流量控制型,(L,型,),检测进入空气的体积，发动机,ECU,再根据大气压力和进气温度等信号计算出进入气缸中的空气量，如翼片式、卡门涡流式空流计，又称为间接式空气流量传感器。,质量流量控制型（,LH,型）,可以直接检测出进入气缸内的空气质量，如热线式和热膜式空流计，又称为直接式空气流量传感器。,4,、按喷射时序分,同时喷射：,指发动机在运行期间，各缸喷油器同时开启且同时关闭。,分组喷射：,发动机工作期间 喷油器分成两组到四组交替喷射。,顺序喷射：,指喷油器按发动机的工作顺序轮流喷射，它具有喷射正时。,5,、按燃油系统结构分：,普通回油系统：,指系统通过回油管将多余的燃油输送会燃油箱。,机械无回油系统：,指油压调节器位于燃油箱内，不通过回油管进行回油，采用机械方式控制。,电子无回油系统：,取消了油压调节器，通过控制油泵转速调节供油量。,6,、按控制方式分类,开环控制：,用于不装氧传感器的电控汽油喷射系统中。由于其控制精度低，故现逐渐被淘汰。,闭环控制：,用于有氧传感器的电控汽油喷射系统中。氧传感器未达到工作温度之前，它不能向,ECU,反馈信号，这时电控汽油喷射系统是开环控制。反之，称为闭环控制。但由于开环控制的时间较短，因此目前把装有氧传感器的电控汽油喷射系统称为闭环控制系统。,第二节 普通燃油系统结构及原理,一、系统组成：,油箱、油泵、燃油滤清器、脉减器、调压器、供油架、,喷油器，以及供油管和回油管等组成。,二、部件分析：,1,、燃油箱：,（,1,）结构,一般由镀铅锡合金钢板或高密度基乙烯成型的塑料板制成，用来储存燃油。,（,2,）常见故障：,1,）油箱盖单向阀堵塞,使油泵抽油阻力变大，造成燃油系统油压不足时发动机加速无力，跑不起高速甚至熄火。,2,）油箱生锈或过脏,使油泵滤网堵塞，造成燃油系统油压不足，影响发动机的动力性。,2,、电动燃油泵：,（,1,）作用：用来给燃油系统建立工作油压。,（,2,）分类：,1,）从安装形式分：,箱内泵：油泵位于油箱内，噪音小，不易产生气阻，维修麻烦。,箱外泵：油泵位于油箱外，噪音大，容易产生气阻，维修简单。,部分车型两种油泵同时使用，例如奔驰车系。,2,）从结构分：,滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵,（,3,）附加功能,安全阀：,可以避免燃油管路阻塞时压力过分升高，而造成油管破裂或油泵损坏的现象发生。,单向阀：,在燃油泵停止工作时密封油路，使燃油管路内保持一定残压，以便发动机下次启动容易。,（4）油泵的检查,1,）汽车使用的油泵为免拆式，工作电压一般为,12V,，绕组和碳刷的电阻值为,0.5-3,欧姆，油压为,250,350KPA,，流量为,80,120L/h,。,2,）在燃油系统内接上油压表，静态油压应略高于动态油压，夹住回油管，油压应升高,100KPA,以上，发动机转速应升高,100r/min,以上为正常，否则为油泵故障。,3,）在发动机熄火后，燃油系统内的油压在,5,分钟内不应下降，否则为油泵单向阀损坏。,（,5,）油泵常见故障：,1）油泵不转,原因：电源故障、电机损坏或泵体卡死。,检测：直接向油泵供电，若转动证明电源故障。,若不转，应拆下油泵清洗后再试验，若仍不转证明电机损坏。,2）油泵有噪音,原因：电机零部件磨损，有噪音是出现故障的前兆，应及时更换。,3）油泵过脏,现象：油泵转动正常，但油压低。,排除：拆下后清洗，需要接通电源，用清洗剂喷入油泵入口处，直到干净为止，且不可用水试验（一定注意安全）。,4）单向阀失效,现象：停机后系统不能保持残余油压，造成再次起动时时间较长。,5）油泵激活,现象：当某车停放1个月以上时，油泵内出现发卡，或油泵无法转动，此时应激活油泵。,方法：拆下来后，用改锥振动几下油泵外壳，然后接通电源试验，或将电源正负极反接，可使油泵运转正常，最后清洗干净后即可使用。,3,、燃油滤清器,（,1,）作用,是把含在发动机燃油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物清除，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损。,（,2,）滤清器是一次性使用部件，一般每行驶,40000,更换一次，若使用中有堵塞现象，应更换或清洗。,（,3,）燃油滤清器有装配标记，安装时不要装反，如装反会导致油泵泵油阻力增大，更换之前应进行泄压，如滤清器带有密封圈，应同时更换。,4,、燃油压力脉动减振器（脉减器）,（1）作用：,用来降低油泵泵油和喷油器喷油时在油管内产生燃油脉动，并降低燃油噪声。,（2）安装位置：,脉减器一般位于油泵与油压调节器之间，通常装在油泵出口侧、油管中或供油架上。,（3）结构,内部分膜片室和燃油室，中间以膜片隔开，并在膜片室内设计有弹簧，将膜片压向燃油室。当燃油压力出现波动时，膜片在弹簧力的作用下使燃油室内的空间产生大小变化，从而起到平稳油压的作用。,5,、燃油压力调节器,（,1,）作用,使系统油压与进气歧管压力之差，保持常数，一般为,250kpa,300kpa,，使喷油器喷出的燃油量只取决于喷油器的打开时间。,（,2,）结构：,油压调节器一般按装在供油总管上，采用膜片式结构，外形为一个金属壳件，中间通过一个膜片将壳体分或两个小室，一个是弹簧室，弹簧室由一个真空软管连接至进气歧管；另一个室为燃油室，直接通入供油总管。,1,弹簧室；,2,弹簧；,3,膜片；,4,壳体；,5,阀,（3）原理,燃油压力超过弹簧预定数值时，就将膜片向上顶，使阀门打开，使过剩的燃油流回油箱，让供油压力保持在设定的油压值上。如此时节气门的开度发生变化，膜片上方的真空度也会随之产生变化，在弹簧设定力的基础上再次进行调节，从而使油压与进气歧管压力之差，始终保持在常数。,（,4,）故障,1）球阀卡死,现象：造成油压高,2）弹簧老化,现象：造成油压低,3）真空管漏气,现象：油压高、油耗大和怠速高,4）膜片损坏,现象：造成燃油从膜片和真空管进入进气岐管二油耗大冒黑烟。,6,、电磁喷油器,（1）作用：,在ECU的控制下打开或关闭，将燃油以雾状喷入进气歧管或气缸内。,（2）分类：,1）按结构分：,轴针式喷油器：,喷油时衔铁带动针阀从其座面上升约0.1mm，燃油从精密环形间隙中以环状喷出，为使燃油充分雾化，针阀前端磨出一段喷油轴针。喷油器吸动及下降时间约为11.5ms，针阀在喷口处往复运动，不易引起喷口堵塞。但针阀本身质量较重，控制灵敏性相对较差。,球阀式喷油器：,球阀的阀针质量轻，运动惯性小，且弹簧预紧力大，可获得较好的动态流量范围。球阀具有自动定心作用，密封性好。同时，球阀简化了计量部分的结构，有助于提高喷油量精度。,片阀式喷油器：,特点是运动件的惯性质量最小，喷油器开启的滞后时间短，具有较大的动态流量性，且抗堵塞能力强。,2）按供油方式分：,顶部供油：大众车系,中（底）部供油：日本车系,采用中部供油方式，由于燃油可围绕阀座区经喷油器内腔从上部不断的流出，对喷油器计量部位的冷却效果十分明显，故可有效的防止气阻产生，提高汽车热起动的可靠性。此外，采用中部供油的喷油器可省去燃油总管，并有利于降低成本。,（,3,）喷油器控制,喷油器控制方式有电压驱动和电流驱动两种。电流驱动只可以用低电阻喷油器，电压驱动可以用低电阴和高电阻两种喷油器，低电阻喷油器一般为2,5、高电阻喷油器一般为12,17。,1,）电压驱动,高电阻喷油器：,这种驱动方式简单，在发动机工作中，当,VT,三极管导通时，接通喷油器回路，喷油器工作即会将燃油喷出。,低电阻喷油器,在低电阻喷油器中减少了电磁线圈的电阻和匝数，减少了电感，其优点是喷油器本身响应特性好，但由于电阻减小而使是电流增大，会使线圈烧坏，因此在电路中加入附加电阻。,在功率管,VT,截止时，喷油器电磁线圈存在电感，会将三极管击穿，因此与三极管并连设计了消弧回路。,2,）电流驱动,当开启开始阶段，三极管处于饱和导通状态，喷油器内电流最大，称为峰值电流，一般为4,8A。当A点电压达到设定值时，控制回路使三极管VT在喷油期间以约20MHZ的频率交替的导通和截止，使电流保持在1,2A左右，使针阀保持打开状态。,（,4,）喷油正时控制,1）同时喷射,所有喷油器同时喷射，通常曲轴每转一转，喷一次油，喷油正时与发动机工作行程没有关系。,2,）分组喷射,分组喷射就是把所有气缸的喷油器分成2,4组，四缸机一般分两组，两组轮流交替喷射，每一个工作循环中各喷油器均喷射一次。,3,）顺序喷射,顺序喷射也叫独立喷射，曲转每转两转，各缸喷油器都按照发动机工作顺序依次喷射一次，此种喷射具有喷油正时，且需要判缸信号。,（,5,）喷油器常见故障：,1）喷油器堵塞,现象：怠速抖动，加速不良。,维修：喷油器清洗剂清洗,人工清洗,2）喷油器磨损,现象：喷油器滴油 混合气浓 怠速不稳 加速不良 油耗变大,维修：更换,3）喷油器不工作,听诊法,用听诊器或一字改锥接触喷油器并用耳朵倾听，当喷油器工作正常时，会有,“,嗒嗒,”,声，如没有,“,嗒嗒,”,声，应进一步检查。,用IED灯跨接，起动车或保持怠速运转，跨在喷油器两端,，若闪证明喷油故障，若不闪，再跨在+B与喷油器的控制线上，此时闪烁，证明电源故障。,若还不闪，再跨在+B与ECU端子的控制线上，若此时闪，证明控制线开路，若还不闪，证明ECU或ECU接地不良。,4）喷油器控制线搭铁,现象：一直喷油、油耗过大，而且此缸不工作。,三、燃油系统油压的检查,1、测试方法,在测试油压时，首先把油压表接到油压测试头上，如无油压测试头，应选择合适的位置（如燃油滤清器、脉冲阻尼器、供油管与分油管连接处等）安装好测试头，然后接上油压表。,2、泄压方法：,（1）拔下燃油泵继电器、保险或油泵插头，启动发动机2-3次，当油压泄掉后插上拔下的继电器、保险、油泵插头。,（2）将棉丝或其他吸油性物品包住油管接头，慢慢拧松管路接头，将油压泄完后重新拧紧管路接头。,3,、测试内容,（,1,）供油压力,指发动机怠速运转中燃油系统的实际工作油压，正常油压值在,250300kPa,如果指针剧烈摆动油压可能不正常。,（,2,）调节压力,指发动机怠速运转中将油压调节器真空管拆开后