《汽油机燃料供给系统》课件

汽油机燃料供给系统本课程将全面介绍汽油机燃料供给系统的基础知识、组成部分、工作原理、维护诊断以及技术发展趋势通过系统学习，您将掌握从传统化油器到现代电子喷射系统的完整知识体系，深入理解燃料供给系统在发动机性能、经济性和排放控制中的关键作用无论您是汽车专业学生、技术爱好者还是专业维修人员，本课程都将为您提供全面而深入的专业知识，帮助您在实际工作中更好地解决各类燃料系统问题课程概述1课程目标2学习内容3重要性使学员全面掌握汽油机燃料供给系本课程包括汽油基础知识、燃料系燃料供给系统是发动机的心脏，统的结构、工作原理和维护诊断技统组成、化油器与电喷系统原理、直接决定发动机的性能、经济性和术，能够对各类燃料系统进行故障维护与诊断方法、新技术应用以及排放水平掌握相关知识对于汽车诊断与排除，并了解行业最新技术环保节能等内容，通过理论与实践专业人才至关重要，是汽车工程技发展趋势，为未来发展奠定坚实基相结合的方式进行教学术领域的核心竞争力之一础第一部分基础知识汽油特性燃烧过程介绍汽油的化学组成、物理特性分析汽油在发动机气缸内的燃烧、辛烷值以及对发动机性能的影过程、四冲程原理以及影响燃烧响，为理解燃料供给系统奠定基效率的关键因素，理解燃料系统础的工作目标混合气形成探讨空燃比的概念、可燃混合气的形成条件以及不同工况下最佳混合比的要求，理解燃料系统控制的核心原理汽油的特性组成辛烷值挥发性汽油主要由碳氢化合物组成，包括烷烃辛烷值是衡量汽油抗爆性的重要指标，汽油的挥发性决定了其在不同温度下的、环烷烃、芳香烃等多种成分这些成数值越高表示抗爆性越好中国常见的启动性能挥发性过高会导致蒸发损失分的比例直接影响汽油的物理化学特性汽油辛烷值为92#、95#和98#高压和蒸汽锁；过低则会影响冷启动性能现代汽油还添加了多种添加剂，如抗缩比发动机需要使用高辛烷值汽油，否汽油的蒸馏曲线表征了其在不同温度下爆剂、抗氧化剂、清净剂等，以改善性则会导致爆震现象，损害发动机寿命和的挥发特性，是评价汽油品质的重要依能和减少污染性能据汽油机燃烧过程进气冲程做功冲程活塞从上止点向下止点运动，进气门打开，排气门关闭，气缸活塞接近上止点时，火花塞点火，混合气急剧燃烧膨胀，推动内产生真空，空气和燃油的混合气被吸入气缸这一阶段混合活塞向下做功点火时机的准确控制对发动机性能有决定性影气的均匀度直接影响后续燃烧效率响，过早或过晚都会降低效率1234压缩冲程排气冲程活塞从下止点向上止点运动，进排气门均关闭，混合气被压缩活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，废气被排出气缸至原体积的1/8-1/12压缩过程提高了混合气温度和压力，为排气系统的通畅程度影响下一循环的进气效率，是整个工作循点火创造条件适当的压缩比对提高热效率至关重要环的重要环节空燃比概念实际应用1根据不同工况选择合适空燃比影响因素2温度、转速、负荷、海拔等实际空燃比3根据工况需求调整理论空燃比

414.7:1（完全燃烧）空燃比是汽油机燃料供给系统中最核心的概念，指空气与燃油的质量比理论空燃比

14.7:1（λ=1）代表完全燃烧所需的理想比例，一克汽油完全燃烧需要

14.7克空气在实际应用中，根据不同工况需要不同的空燃比高速大负荷时需要浓混合气（λ1）以获得最大功率；轻负荷巡航时需要稀混合气（λ1）以实现最佳经济性现代电喷系统通过精确控制空燃比，在不同工况下实现最佳性能和排放平衡可燃混合气的浓度理想混合气（

14.7:1）完全燃烧的理论值，三元催化器工作效2率最高的点，现代电喷系统在巡航工况浓混合气（8:1-12:1）力求维持在此比例附近，实现排放控制适用于冷启动、加速和高负荷工况，提与性能平衡供最大功率输出，但燃油经济性较差，1排放CO和HC较高启动时可能需要稀混合气（16:1-18:1）更浓的混合气（3:1-5:1）以克服冷机适用于低负荷和匀速巡航工况，提供最困难佳燃油经济性，但功率输出降低，可能3导致加速不良过稀会导致燃烧不稳定，甚至熄火混合气浓度对发动机性能有决定性影响，现代电喷系统根据多种传感器信号精确控制混合气浓度，以适应各种工况需求理解不同浓度混合气的特性和应用场景，是掌握燃料系统工作原理的关键第二部分系统组成燃油储存系统燃油输送系统供油装置包括燃油箱、加油口、油包括燃油泵、燃油滤清器包括化油器或电子喷射系位传感器等，负责安全储、燃油管路等，负责将燃统，负责将燃油与空气混存燃油并监测油量，满足油从油箱输送到供油装置合形成可燃混合气，是整发动机长时间运行需求，并保证燃油的清洁和稳个系统的核心部分定压力控制系统在电喷系统中，包括各种传感器、执行器和电控单元ECU，负责精确控制燃油喷射量和时机燃料供给系统概述定义燃料供给系统是将燃油从油箱输送到发动机，并与空气按一定比例混合形成可燃混合气的系统它是发动机正常工作的基础，直接影响动力性、经济性和排放性能功能储存和输送燃油，过滤杂质确保燃油清洁，将燃油雾化并与空气混合，控制混合气量和浓度，满足发动机在各种工况下的需求，最大限度提高燃油利用率系统类型根据形成混合气方式不同，分为化油器系统和电喷系统化油器系统依靠文丘里管效应形成混合气；电喷系统通过电控单元精确控制喷油器工作，实现更精准的燃油控制燃料箱结构材料安全设计现代燃油箱由主腔体、隔板、回流管、油传统燃油箱多采用钢板冲压焊接而成，外燃油箱设有多重安全措施，包括抗冲击结位传感器、油箱盖等组成内部设有防浪表面经过防锈处理现代车辆越来越多采构、防静电措施、蒸发排放控制系统和防板以减少液体晃动，并有单向阀防止燃油用高密度聚乙烯HDPE材料，具有重量溢流设计油箱通气系统确保压力平衡，回流油箱上部留有一定空间容纳燃油膨轻、耐腐蚀、成本低且易于成型的优点，过压保护阀防止油箱内压力过高导致爆裂胀和蒸气还能减轻碰撞伤害燃油管路硬管软管混合型燃油管路是连接燃油箱与发动机的通道，必须具备耐油、耐压、防漏和抗老化特性硬管通常采用无缝钢管或铝合金管，具有耐高压、散热好的特点，主要用于车身固定部位；软管则采用橡胶或尼龙材质，具有良好的弹性和抗振性，适用于发动机与车身连接等需要吸收振动的部位管路连接方式包括卡箍连接、快速接头和螺纹连接，设计时需特别注意防漏和防静电，以确保系统安全现代汽车还采用多层复合管材，兼具耐油性和抗渗透性，有效减少燃油蒸发排放燃油泵1机械泵时代（1950年代前）早期汽车普遍使用机械燃油泵，通过发动机凸轮轴驱动膜片式结构，压力仅

0.02-

0.03MPa，适用于化油器系统优点是结构简单可靠，缺点是压力低且不稳定，输油量随发动机转速变化2电动泵过渡期（1950-1980）随着电喷系统发展，出现了电动燃油泵，初期安装在发动机舱内，由电机驱动，提供

0.2-

0.3MPa压力解决了机械泵压力不足问题，但热启动困难，噪音大3现代电动泵（1980至今）现代汽车普遍采用安装在油箱内的电动燃油泵，工作压力达

0.3-

0.5MPa，满足电喷系统需求优点是冷启动性能好，压力稳定，噪音小；多采用涡轮式或辊子式结构，具有可靠性高、寿命长的特点燃油滤清器1过滤原理2类型燃油滤清器采用多级过滤技术按安装位置分为线路式和罐式，通常包括初滤和精滤两个阶两种线路式直接安装在燃油段初滤通过金属网或泡沫材管路上，更换方便；罐式通常料过滤大颗粒杂质；精滤采用安装在燃油泵出口或发动机舱特殊滤纸捕获微小颗粒，过滤内，过滤面积大，容尘量高精度可达5-10微米现代滤高性能车型还采用并联式设计清器还具备水分离功能，防止，提高流量和过滤效率水分进入燃油系统3更换周期一般建议每20,000-40,000公里更换一次燃油滤清器，但实际周期应根据燃油质量和使用环境调整劣质燃油或多尘环境需提前更换滤清器阻塞会导致燃油压力下降、动力不足，严重时可能损坏燃油泵化油器系统概述基本定义1将液体燃油雾化成微粒并与空气混合工作原理2利用文丘里管效应形成负压吸出燃油历史地位3曾是汽油机主要供油系统，应用超过一世纪现代应用4主要用于小型设备和老式车辆化油器是早期汽油机最主要的燃料供给装置，其优点包括结构相对简单、成本低、维修方便；但缺点也很明显混合气浓度控制精度低、各缸供油不均匀、对环境适应性差、难以精确控制空燃比，难以满足现代排放法规要求尽管在乘用车领域已基本被电喷系统取代，但在小型发电机、割草机、摩托车等小排量设备中仍有广泛应用了解化油器系统对理解燃料供给系统的发展历程和基本原理有重要意义化油器基本结构1储存一定量燃油，通过浮子和针阀机构保持恒定油面高度，确保主量孔系统供油稳定浮子通常由轻质材料制成，针阀控制燃油进入量2负责发动机中高速工况下的供油，包括主量孔、乳化管、主喷管等结构设计决定了化油器的性能特性，影响中高速动力输出3负责发动机怠速和低速工况下的供油，包括怠速喷孔、怠速空气校正孔、怠速混合气调节螺钉等对发动机稳定怠速至关重要4包括加浓装置、加速泵、节气门等，分别满足冷启动、加速和负荷控制需求，提高化油器在各种工况下的适应性化油器工作原理化油器的核心原理是文丘里管效应——流体通过收缩管径时，流速增加导致压力降低当空气通过化油器喉管（窄缩部分）时，产生负压将燃油从主量孔吸出并雾化在不同工况下，化油器启用不同系统怠速时主要通过怠速系统供油；中速时主量孔系统逐渐接管；高速时主量孔系统全面工作；加速时启动加速泵提供额外燃油；冷启动时启动阻风门形成浓混合气各系统协同工作，满足发动机在各种工况下的需求电喷系统概述定义和功能优势特点电子燃油喷射系统是通过电子控制单元相比化油器具有响应迅速、精度高、适1精确控制喷油器工作，将燃油直接喷入应性强、燃油经济性好、排放低等优势2进气道或气缸内的现代燃料供给系统，能满足现代排放法规要求发展历程工作原理4从1950年代机械式电喷，到1970年代通过多传感器监测发动机工况，ECU计3早期电控系统，再到现代全数字化智能算最佳喷油量和时机，控制喷油器工作控制系统，不断提高精度和智能化水平，实现精确的空燃比控制电喷系统分类单点喷射TBI/CFI多点喷射MPI/PFI缸内直喷GDI/SIDI在节气门体上方设置一个或两个喷油器，每个气缸配置一个喷油器，将燃油喷入进喷油器直接安装在气缸盖上，将燃油高压将燃油喷入进气歧管，所有气缸共用结气门前的进气道，改善了各缸供油均匀性喷入燃烧室内可实现分层燃烧和超稀混构简单，成本低，但各缸供油均匀性差，响应速度快，动力性和经济性优良，是合气燃烧，大幅提高燃油经济性和动力性功率和经济性一般主要应用于早期电喷目前最普及的电喷形式，应用于绝大多数代表现代汽油机最先进技术，如大众系统和经济型车型，如80-90年代的多数现代汽油车型TSI、丰田D-4S等入门级轿车电控单元（）ECU输入信号处理接收来自各传感器的信号，包括空气流量、氧传感器、温度、节气门位置、曲轴位置等信息通过信号调理电路将模拟信号转换为数字信号，进行滤波和放大处理，提高信号质量和可靠性中央处理和计算ECU核心是微处理器和存储器，通过复杂算法实时计算最佳喷油量和点火时机根据预先编程的三维燃油和点火图谱，结合传感器信息，在各种工况下优化发动机性能、经济性和排放水平输出驱动控制通过功率驱动电路控制喷油器、点火线圈、怠速控制阀等执行器工作精确控制喷油时间和燃油量，实现闭环控制，保证发动机在各种工况下的最佳表现，并具备自适应学习和故障诊断功能喷油器类型工作压力响应时间应用场景电磁式

0.25-

0.45MPa1-

1.5ms普通PFI系统高阻抗

0.3-

0.5MPa1-

1.2ms经济型车型低阻抗

0.3-

0.5MPa

0.8-1ms高性能车型压电式5-20MPa

0.2-

0.4ms直喷系统喷油器是电喷系统的核心执行器，负责按ECU指令将燃油喷入进气道或燃烧室传统PFI系统多采用电磁式喷油器，通过电磁力驱动针阀开启和关闭；而直喷系统则采用压电式或改良电磁式，提供更高压力和更快响应喷油器性能指标包括静态流量、动态流量、线性度、雾化效果和密封性能等优质喷油器具有响应迅速、雾化均匀、工作稳定等特点喷油器故障会导致发动机怠速不稳、加速无力、油耗增加和排放恶化等问题节气门体结构组成工作原理控制方式节气门体是控制进入发动机空气量的装当驾驶员踩下油门踏板时，通过机械连传统节气门采用机械控制方式，通过钢置，主要由节气门阀板、节气门轴、节接或电子控制使节气门阀板旋转，改变丝绳直接连接油门踏板；现代车辆普遍气门位置传感器、怠速控制阀和旁通通进气通道开度，控制进入发动机的空气采用电子节气门ETC，由ECU根据踏道等组成现代节气门体通常采用铝合量ECU根据节气门位置传感器信号，板位置传感器信号控制节气门开度，实金整体铸造，内腔精密加工以确保气流结合其他传感器信息，计算喷油量，实现更精确的控制和更多智能功能，如巡稳定性高端车型采用镜面抛光处理，现最佳空燃比怠速时，通过怠速控制航控制、牵引力控制等减少空气流动阻力阀控制旁通气流，稳定发动机转速进气歧管1设计原理2材料选择进气歧管负责将混合气或空气均匀传统进气歧管采用铸铁或铝合金材分配到各缸，其设计关键是平衡各料，具有良好的强度和耐热性现缸供气量和脉动效应利用现代进代车型广泛使用塑料材料（尼龙或气歧管采用可变长度设计，在低转改性PP），具有重量轻、成本低速时使用长进气管增强扭矩，高转、隔热性好、内壁光滑等优点高速时切换至短进气管提高功率共性能车型则采用铝合金甚至碳纤维振歧管设计能够利用气流脉动增强复合材料，追求更高的强度和散热充气效率性能3性能影响进气歧管直接影响发动机的动力特性和响应性优化设计的进气歧管可提高容积效率5-10%，显著改善全转速范围的扭矩输出可变进气歧管系统能够在不同转速下提供最佳进气特性，使发动机在宽广转速范围内保持良好的性能表现空气流量计热线式HWA涡流式Karman叶片式VAF利用气流冷却热线原理测量空气流量，通基于卡门涡街原理，通过测量气流通过障利用气流推动测量叶片旋转的角度测量空过保持热线温度恒定所需的电流变化计算碍物产生的涡流频率确定流量结构简单气流量，结构简单可靠响应速度较慢，流量响应速度快，精度高，但易受污染，耐用性好，不受气流温度和密度影响，已逐渐被淘汰，主要见于80-90年代的老影响，需定期清洁维护目前是最常用的但精度略低于热线式主要应用于商用车旧车型了解其原理有助于维修老旧车型空气流量测量方式，广泛应用于各类汽车和部分经济型乘用车和理解空气流量测量技术发展氧传感器故障影响闭环控制氧传感器故障会导致燃油经济性下降工作原理ECU根据氧传感器信号调整喷油量，、排放增加、催化转换器过早损坏结构组成基于浓差电池原理，当内外两侧氧浓实时保持空燃比接近理论值这种闭常见故障包括老化反应迟缓、被污染氧传感器主要由陶瓷体、内外电极、度不同时产生电势差当空燃比浓于环控制使三元催化转换器工作在最佳导致信号异常、加热器损坏等汽车加热元件和信号线组成陶瓷体通常理论值λ1时，输出高电压

0.8-效率点，降低排放冷启动和全负荷OBD系统能够监测氧传感器性能，及采用二氧化锆ZrO2材料，具有在高

0.9V；当空燃比稀于理论值λ1时时系统通常进入开环模式，暂不使用时报告故障温下导氧离子的特性传感器外壳采，输出低电压

0.1-

0.2V宽带氧传感氧传感器信号，以满足特殊工况需求用不锈钢材料，保护内部元件并导出器可精确测量实际空燃比值，不仅判信号现代氧传感器多配备加热器，断浓稀，还能给出具体数值帮助快速达到工作温度第三部分系统工作原理化油器系统工作原理电喷系统工作原理详细分析化油器在不同工况下的深入解析电喷系统在各种工况下工作原理，包括启动、怠速、部的控制策略，包括冷启动、暖机分负荷、全负荷、加速和减速等、正常运行、加速、减速和切断状态，理解不同系统的协同工作等模式，以及传感器与执行器的机制配合关系闭环控制原理探讨电喷系统闭环控制的核心原理，包括基于氧传感器的反馈控制、λ值调节和自适应学习功能，理解现代发动机管理系统的精确控制机制化油器系统工作原理启动过程1发动机冷启动时，需要浓混合气以克服低温不利条件化油器通过启动装置（阻风门）增加负压并封闭部分空气通道，形成富油混合气（空燃比约为3:1至5:1）同时，启动系统喷口提供额外燃油，确保发动机能够顺利启动怠速工况2发动机怠速运行时，节气门几乎关闭，主量孔系统无法工作此时由怠速系统供油，燃油通过怠速喷孔进入气流，形成适当浓度的混合气（空燃比约为13:1）怠速调节螺钉可调整怠速混合气通道截面，控制怠速转速和稳定性部分负荷工况3随着节气门开度增加，发动机进入部分负荷工况此时主量孔系统开始工作，与怠速系统共同供油随着负荷增加，主量孔系统供油比例逐渐增大，怠速系统比例减小，空燃比在14:1至15:1之间，追求燃油经济性化油器系统工作原理（续）全负荷工况下，节气门完全打开，主量孔系统全面工作，同时功率系统启动，提供额外燃油形成浓混合气（空燃比约为12:1至13:1），以获得最大功率输出加速过程中，节气门突然开大会导致空气流量瞬间增大而燃油供应滞后，形成暂时性稀混合气加速泵机构通过机械连接感知节气门快速开启动作，立即喷出额外燃油，补偿这一滞后效应，防止加速迟滞现象减速过程中，节气门关小或完全关闭，但发动机惯性仍维持高转速，此时混合气极易过浓减速装置通过机械或真空方式感知这一状态，暂时切断部分或全部燃油供应，防止过浓混合气导致的积碳和排放恶化电喷系统工作原理暖机阶段2随温度升高逐渐减少喷油量，同时提高怠速转速冷启动阶段1系统识别低温状态，大幅增加喷油量形成浓混合气正常运行阶段进入闭环控制，根据氧传感器反馈精确调节空3燃比冷启动是电喷系统最复杂的控制阶段发动机冷启动时，燃油雾化差、缸壁温度低导致部分燃油凝结，系统需要提供额外燃油克服这些不利条件ECU通过冷却液温度和进气温度传感器识别冷启动状态，增加喷油时间（脉宽），形成浓混合气（空燃比可低至5:1）随着发动机温度升高，ECU逐渐减少喷油量，向理论空燃比过渡同时，暖机阶段通常维持较高怠速转速（1000-1500rpm），加速发动机升温当冷却液温度达到预设值（约60-70°C）时，系统进入正常运行模式，开始闭环控制，依靠氧传感器反馈精确调节空燃比电喷系统工作原理（续）加速阶段当节气门迅速开大时，ECU检测到节气门位置传感器信号快速变化，立即增加喷油量，提供暂时性浓混合气（空燃比约为12:1至13:1）与化油器加速泵不同，电喷系统可根据发动机转速、温度等多种因素精确计算所需的额外燃油量，实现更平顺的加速响应减速阶段当油门踏板抬起、发动机处于高转速时，ECU识别出减速状态为节省燃油并减少排放，系统执行燃油切断策略，暂时停止喷油但当发动机转速降至特定阈值（通常为1200-1500rpm）时，系统会恢复喷油，防止发动机熄火这一策略显著提高了燃油经济性切断阶段当点火开关关闭时，ECU立即停止所有喷油器工作，同时执行关机程序，保存自适应学习值和故障信息为防止发动机回火或滞燃，部分系统会在关闭前执行特殊的熄火程序，如调整点火提前角或进气门关闭时间，确保发动机平稳停止工作闭环控制原理时间秒氧传感器电压V喷油脉宽ms闭环控制是现代电喷系统的核心机制，通过氧传感器反馈信号实时调整喷油量，使空燃比稳定在理论值λ=1附近当氧传感器输出高电压（表示混合气浓）时，ECU减少喷油量；当输出低电压（表示混合气稀）时，增加喷油量这种反馈控制通常以1-2Hz的频率波动，使三元催化转换器始终工作在最佳效率点系统还具备自适应学习功能，能够随着发动机磨损或零部件老化自动调整基础喷油量，确保长期稳定性在全负荷、冷启动等特殊工况下，系统会临时进入开环控制，根据预设参数工作第四部分系统维护与诊断故障现象识别诊断方法技术系统维护保养了解常见的燃料系统故障掌握从简单直观的目视检了解化油器和电喷系统的现象，包括启动困难、怠查到专业的仪器诊断方法正确维护方法，包括清洁速不稳、加速无力等，掌，系统性地分析和定位燃、调整、部件更换和定期握故障特征与可能原因的料系统故障，提高诊断效保养，延长系统使用寿命关联性率和准确性OBD系统应用掌握车载诊断系统的使用方法，包括故障码读取和数据流分析，利用现代诊断技术提高维修效率常见故障现象故障现象可能原因典型表现启动困难燃油泵压力不足、喷油器堵塞、供油不足启动机转动但发动机不易着火怠速不稳节气门体积碳、喷油器雾化不良、进气泄漏发动机转速忽高忽低，震动明显加速无力燃油滤清器堵塞、燃油压力不足、喷油器脏污踩油门时响应迟缓，加速乏力油耗增加氧传感器故障、喷油器泄漏、燃油压力过高同等条件下油耗明显高于正常值发动机熄火怠速控制阀故障、燃油泵间歇性故障行驶中或怠速时发动机突然停止工作燃料系统故障往往表现为动力性、经济性和排放性能的异常准确识别故障现象是诊断的第一步，需要结合驾驶感受、发动机工作状态和排放检测数据综合判断值得注意的是，相似的故障现象可能由不同原因导致，需要系统性地分析和排除例如，启动困难既可能是供油系统问题，也可能是点火系统故障；怠速不稳可能与燃料系统、进气系统或点火系统有关因此，准确的诊断需要全面的知识和系统的方法故障诊断方法目视检查仪器诊断路试诊断通过直观观察识别明显问题，包括检查燃使用专业设备进行系统参数测量，包括燃在实际驾驶条件下观察发动机表现，评估油管路是否泄漏、连接是否松动、滤清器油压力测试、流量测试、喷油器均匀性测各种工况下的响应和性能通过模拟不同是否变色、喷油器外观是否正常等这是试等现代诊断设备还可通过OBD接口工况（如冷启动、怠速、加速、高速巡航最基本的诊断方法，可快速发现物理损坏读取系统数据，分析短期和长期燃油修正等），观察故障复现情况，是验证诊断结和明显异常，为进一步诊断提供方向值，评估系统状态这是精确诊断的关键果和测试修复效果的重要手段手段化油器系统维护清洁与调整部件更换1定期清洗化油器内部积碳和胶质，保持通道畅及时更换老化的浮子、针阀、密封件等易损部2通件4性能测试定期保养3使用废气分析仪检测排放成分，评估工作状态按规定周期调整怠速和混合比，确保最佳性能化油器系统需要定期维护以保持良好工作状态清洁是最基本也是最重要的维护工作，包括拆卸清洗浮子室沉淀物、喷孔和通道内的积碳清洁剂选择十分重要，应使用专业化油器清洁剂，避免损伤橡胶和塑料部件调整工作包括怠速螺钉、混合比螺钉、浮子高度等参数调整时应遵循制造商规范，使用专用工具，并按照规定的顺序进行部分调整需要使用CO分析仪等设备辅助完成定期检查并更换磨损的部件，如膜片、弹簧、密封圈等，可显著延长化油器使用寿命并保持稳定性能电喷系统维护传感器检查定期检查氧传感器、温度传感器、空气流量计等传感器的工作状态和数据准确性使用示波器观察传感器信号波形，判断响应速度和输出特性老化的传感器会导致信号失真，影响系统控制精度，应及时更换执行器测试测试喷油器雾化效果、流量均匀性和密封性能，检查怠速控制阀、电子节气门等执行器的响应特性专业测试台可同时测试多个喷油器的性能参数，发现异常喷油器执行器故障会直接影响发动机性能系统清洁定期清洁节气门体、喷油器、进气歧管等部件上的积碳，保持系统通畅现代维护多采用不拆卸清洗法，通过专用设备将清洁剂注入燃油系统或进气系统，在发动机运行状态下完成清洁系统介绍OBD功能定义故障码读取数据流分析车载诊断系统On-Board当系统检测到异常时，会存储对应的故除故障码外，OBD系统还可提供实时数Diagnostics是现代汽车上的自我诊断障诊断码DTC通过OBD接口和专用据流信息，包括各传感器信号、计算参和报告系统，能监控发动机、变速箱和诊断仪可读取这些故障码，快速定位问数和控制状态通过分析这些数据，可排放系统等关键部件的工作状态题区域故障码通常由一个字母和四位评估系统工作状态，发现潜在问题高OBD-II是目前广泛应用的标准，要求系数字组成，如P0171表示系统过稀故级诊断工具还可显示数据图表，帮助技统能够检测影响排放的所有元件故障，障码包括标准码和厂商专用码，是诊断术人员识别异常波动和趋势并通过故障指示灯提醒驾驶员的重要依据第五部分新技术与发展趋势1直喷技术缸内直喷技术代表汽油机最先进的燃料供给方式，通过高压将燃油直接喷入气缸，实现更精确的燃油控制和更高的热效率，是现代汽油机的发展方向2可变气门技术可变气门正时与升程技术通过改变进气过程，优化缸内涡流和充气效率，与燃料系统协同工作，提高发动机性能和经济性，是现代发动机的关键技术3涡轮增压与混合动力涡轮增压技术与直喷系统组合，实现小排量+增压的高效发动机方案；混合动力系统则融合传统燃油系统与电动技术，代表未来发展趋势4替代燃料应用乙醇汽油、天然气和氢燃料等替代能源的应用，对传统燃料供给系统提出新要求，推动技术创新和系统优化，是应对能源危机和环保要求的重要方向直喷技术优化燃烧1实现分层燃烧和均质燃烧提高性能2功率提升10-15%，扭矩增加15-20%节省燃油3燃油经济性提高15-25%高压喷射4系统压力50-200bar，精确控制缸内直喷技术GDI/SIDI是现代汽油机最先进的燃料供给方式，通过高压将燃油直接喷入气缸内，而非传统的进气门前喷射这一技术最早由三菱在1990年代推广，现已成为高性能和高效率发动机的标配直喷系统可实现两种工作模式低负荷时的分层燃烧模式，通过精确控制喷油时机和喷射方向，在火花塞附近形成可燃混合气，其余区域为超稀混合气，大幅提高燃油经济性；高负荷时的均质燃烧模式，在进气冲程喷油形成均匀混合气，提供最大功率输出代表技术包括大众TSI、丰田D-4S、本田地球梦等可变气门正时可变气门正时VVT技术通过改变进排气门的开闭时机，优化不同转速下的进气效率和排气效率现代VVT系统主要包括液压式如丰田VVT-i、电磁式如宝马Valvetronic和机械式如本田VTEC这些系统可根据发动机工况不断调整气门正时，显著提高性能和经济性本田VTEC系统是最具代表性的可变气门技术之一，通过切换不同的凸轮轮廓，在低转速提供平稳扭矩，高转速提供强劲动力宝马Valvetronic则通过调整气门升程，实现类似节气门的功能，大幅降低泵气损失这些技术与燃料供给系统密切配合，共同提高发动机效率，已成为现代高性能发动机的标准配置涡轮增压技术比功率kW/L燃油经济性相对值涡轮增压技术利用排气能量驱动涡轮，带动压缩机增加进气压力和密度，提高发动机充气效率和功率密度与燃料系统的配合是涡轮增压技术的关键，需要精确控制空燃比和点火时机，防止爆震同时确保最佳性能现代涡轮增压系统采用可变几何涡轮VGT、双涡管技术和双涡轮系统，解决了传统涡轮的涡轮迟滞问题电子控制废气门Wastegate通过精确控制增压压力，与电喷系统协同工作，在各种工况下提供最佳动力输出和燃油经济性涡轮增压技术是实现小排量战略的核心，促进了发动机向高效、低排放方向发展缸内直喷涡轮增压+30%40%与传统自然吸气发动机相比，TGDI技术可在保持相同功率输出的情况下，TGDI技术节省20-35%燃油，优于单独采用涡轮或直使发动机排量平均降低30-50%，显著减轻喷的发动机这主要归功于更高的压缩比和重量和缩小体积，有助于整车轻量化和空间更精确的燃油控制优化50%相比同排量自然吸气发动机，TGDI技术可提升功率40-60%，扭矩增加30-50%，且峰值扭矩出现在更低转速，提供更好的驾驶感受涡轮增压直喷TGDI技术结合了两种先进技术的优势，实现了以小博大的效果，是当前汽油机技术的主流方向这一组合通过涡轮增压提高进气密度，同时利用直喷技术精确控制燃油分配和燃烧过程，既提高了功率输出，又改善了燃油经济性混合动力系统工作原理燃油系统特点能源管理策略混合动力系统结合内燃机和电动机的优混合动力系统中的燃油系统需适应频繁先进的能源管理系统根据驾驶需求、电势，通过复杂的能量管理策略实现最佳启停工作模式采用高压电动燃油泵，池状态和效率图谱，实时决定动力来源效率根据动力传递方式，分为串联式确保快速启动时的燃油供应；优化喷油低速和轻负荷时优先使用电动机；中、并联式和混联式三种基本架构串联器响应特性，适应变化的工作状态；强速巡航时以内燃机最高效率点工作；加式以发动机驱动发电机提供电能；并联化冷启动策略，减少频繁启动的排放影速和高负荷时两种动力源协同工作内式允许发动机和电动机同时驱动车轮；响同时采用特殊的蒸发排放控制系统燃机运行点始终保持在高效区域，极大混联式结合两者优点，灵活切换工作模，应对发动机停止工作期间的燃油蒸发提高整体系统效率式替代燃料应用乙醇汽油天然气氢燃料乙醇汽油E

10、E85等在全球多个国家压缩天然气CNG和液化天然气LNG氢气作为燃料可直接在内燃机中燃烧氢内广泛应用乙醇含氧量高，可改善燃烧完作为清洁替代燃料应用广泛天然气燃料燃机或在燃料电池中产生电能氢燃料系全性，但热值低于纯汽油，需增加喷油量系统与汽油系统有显著差异，包括高压储统需特殊设计，包括-253°C深冷液态储使用高比例乙醇燃料如E85需专门设气罐、减压器、气体喷射器等双燃料车氢或700bar高压气态储氢装置、特殊喷计的燃料系统，包括耐腐蚀材料的燃油管型可在天然气和汽油之间切换，结合两种射器和传感系统丰田、本田等厂商已推路、特殊密封件和适应性控制策略燃料优势，提高实用性出商业化氢燃料电池车型第六部分实验与实训化油器实验通过拆装化油器，了解其内部结构和工作原理，掌握调整和维护技能，是理解传统燃料系统的重要实践环节电喷系统实验通过测量燃油压力、检测喷油器工作特性、测试传感器性能等操作，掌握现代电喷系统的检测方法和故障诊断技术OBD诊断实训使用专业诊断设备读取故障码、分析数据流、进行故障模拟，掌握现代汽车诊断技术，是培养专业维修能力的关键台架测试通过发动机台架测试，测定发动机功率、扭矩、油耗和排放特性，分析燃料系统性能，培养综合分析和评价能力化油器拆装实验工具准备实验前需准备专业拆装工具，包括开口扳手、套筒扳手、螺丝刀、化油器专用工具、密封圈和垫片还需准备化油器清洗剂、气门腔清洗剂、压缩空气和干净的容器，用于零件清洗和临时存放所有工具应保持整洁有序，避免杂物混入化油器内部拆卸步骤先断开各类连接线束和管路，标记位置确保正确安装然后按顺序拆下空气滤清器、节气门拉线、真空管等外部连接件拆下固定螺栓后小心取下化油器，避免汽油溢出按由外而内的顺序拆解化油器各部件，注意零件排列顺序，拍照记录或使用专用托盘有序摆放清洁检查使用专用清洗剂清洁各部件，特别是小孔、通道和喷嘴用压缩空气吹干并检查是否畅通检查浮子、针阀、膜片等易损件的磨损和老化情况，发现问题及时更换小心清洁节气门和怠速调节螺钉，避免改变原始设置，必要时记录原位置调整方法按照逆拆卸顺序重新组装化油器，确保所有密封面清洁并使用新垫片安装后进行基本调整，包括浮子高度、怠速混合比和怠速转速使用专用工具测量浮子高度，确保符合规范怠速调整通常在发动机温机后进行，遵循先调混合比再调转速的原则电喷系统检测实验压力测试喷油器检查传感器测试使用燃油压力表测量系统压力，评估燃油通过专用测试台检查喷油器性能，包括喷使用数字万用表、示波器和专用传感器测泵性能和压力调节器工作状态正常燃油射量、雾化效果、密封性和均匀性测试试仪检查传感器工作状态氧传感器测试压力因系统而异，一般PFI系统为250-喷射量测试检查各喷油器在相同驱动条件包括加热电路检查和输出信号分析，评估350kPa，GDI系统为5-10MPa测试下的流量差异，不应超过3-5%雾化效响应速度和电压范围空气流量计测试检包括静态压力、运行压力和余压测试，可果检查评估喷油器喷雾质量，良好的雾化查输出信号的线性度和稳定性温度传感判断泵压、调压性能和系统密封性压力应呈现均匀锥形密封性测试检查喷油器器测试验证电阻值与温度的对应关系传异常可能指示燃油泵、调压器或滤清器问关闭时的滴漏情况感器异常是电喷系统常见故障点题诊断实训OBDOBD诊断实训是现代汽车维修技术的核心内容实训开始于正确连接诊断仪，通过标准的OBD-II接口（通常位于方向盘下方）连接电脑和车辆连接后可读取存储的故障码，包括永久码和待定码，分析故障性质和可能原因数据流分析是高级诊断技术，通过观察各传感器实时数据，评估系统工作状态重点关注短期燃油修正值STFT和长期燃油修正值LTFT，正常范围应在±10%以内故障模拟训练则通过人为制造特定传感器或执行器故障，观察系统响应和故障码生成，培养系统性诊断思维和问题解决能力燃油喷射量测定静态流量cc/min动态流量cc/30s燃油喷射量测定实验使用专业喷油器测试台，通过精确控制的电气信号驱动喷油器，测量特定条件下的喷射量测试分为静态流量测试和动态流量测试两种主要方法静态流量测试在固定喷油脉宽下测量单位时间内的喷油量；动态流量测试模拟实际工作条件，测量不同频率和脉宽下的喷射特性喷油器性能评价主要包括流量一致性、线性特性和响应时间三个方面流量一致性要求同组喷油器在相同条件下流量差异不超过3%；线性特性评估喷油量与脉宽的线性关系；响应时间测量从信号输入到开始喷油的延迟这些数据对评估燃油系统性能和诊断潜在问题至关重要发动机台架测试1功率测试使用发动机测功机测量不同转速下的输出功率和扭矩，绘制性能曲线在测试中，逐渐增加发动机转速，记录各转速点的功率输出，评估发动机动力性能现代测功系统可自动绘制功率扭矩曲线，显示最大功率点和最大扭矩点通过对比标准数据，可评估燃料系统性能2油耗测试通过精密流量计测量不同工况下的燃油消耗量，计算比油耗测试工况通常包括怠速工况、25%负荷、50%负荷、75%负荷和满负荷等多个工作点测量结果换算为单位功率燃油消耗量g/kW·h或单位时间燃油消耗量kg/h，评估燃油经济性3排放测试使用废气分析仪测量不同工况下的排放物组成，包括CO、HC、NOx和CO₂等排放测试需在稳定工况下进行，每个工况点保持足够时间确保数据稳定通过分析排放数据，可评估燃烧质量和三元催化转换器工作效率，诊断可能的燃料系统问题第七部分环保与节能排放控制燃油经济性新能源技术现代燃料系统必须配合通过优化喷射策略、空纯电动车、插电式混合先进的排放控制技术，燃比控制和怠速停止技动力和燃料电池车代表包括三元催化转换器、术，提高燃油利用效率未来发展方向，对比传EGR系统和蒸发排放，降低能源消耗，是燃统燃油车，了解各自优控制系统，满足日益严料系统发展的核心目标势和局限性，把握技术格的排放法规要求之一发展趋势排放控制技术三元催化转换器EGR系统蒸发排放控制三元催化转换器同时处理三种主要污染物废气再循环系统通过将部分废气引回进气蒸发排放控制系统EVAP捕获并处理来CO、HC和NOx其内部含有贵金属歧管，降低燃烧温度，减少NOx的生成自燃油箱和燃油系统的碳氢化合物蒸气催化剂（铂、钯、铑），能在排气温度下EGR阀由ECU控制，根据发动机负荷和系统主要由碳罐、清洗阀和各种传感器组促进化学反应CO和HC被氧化为CO₂转速调整再循环量现代EGR系统配备冷成碳罐内的活性炭吸附燃油蒸气；当发和H₂O；NOx被还原为N₂最佳工作却器进一步降低再循环气体温度，提高效动机运行时，ECU控制清洗阀开启，新鲜效率要求空燃比严格控制在理论值λ=1附果与燃料系统协同工作，保证在EGR工空气通过碳罐带走吸附的碳氢化合物进入近，这正是闭环控制的核心目标作时的良好动力性能发动机燃烧燃油经济性优化空燃比控制精确控制空燃比是提高燃油经济性的关键现代系统在巡航工况采用稍微偏稀的混合气喷射策略λ=

1.05-

1.1，在三元催化器转换效率允许范围内最大化经济性高级系统采用宽带氧传2现代电喷系统采用多次喷射策略，根据感器精确测量实际空燃比，结合复杂算法实工况不同分为先导喷射、主喷射和后喷现最优控制射先导喷射改善冷启动性能；主喷射1提供主要能量；后喷射有助于催化器快怠速停止技术速升温直喷系统还可实现分层喷射，自动启停系统在车辆停止时自动关闭发动机在低负荷时形成局部富集混合气，周围3，减少怠速燃油消耗该系统要求燃油系统为超稀混合气，显著提高燃油经济性具备快速启动能力，包括保持燃油压力、优化冷启动控制和改进喷油器响应特性先进系统还考虑电池状态、空调需求和发动机温度等因素，智能决定是否执行启停功能新能源汽车对比技术类型能源来源优势制约因素纯电动车BEV电网充电零排放、能效高、续航里程、充电时维护简单间、电池成本插电混动PHEV汽油+电网充电兼具电动和传统车系统复杂性、成本优势、过渡技术高、重量增加燃料电池车氢气零排放、加注快、基础设施缺乏、氢FCEV续航长气生产和存储传统燃油车汽油/柴油基础设施完善、技排放问题、能源效术成熟率低、依赖化石燃料新能源汽车代表未来发展趋势，与传统燃油车相比具有显著的环保优势纯电动车完全依靠电池储能和电动机驱动，彻底摆脱了传统燃料系统；插电式混合动力车仍保留燃油系统，但可优先使用电能，燃油系统作为辅助和保障；燃料电池车使用氢气作为能源载体，通过燃料电池将化学能转化为电能第八部分安全与法规1燃油系统安全设计2排放法规要求3标准合规性燃油系统必须具备完善的安全设计国内外排放法规对燃料系统提出越燃料系统设计必须符合各类技术标，包括防火、防撞和泄漏预防措施来越严格的要求，了解中国国六标准和安全认证要求，包括材料选择，确保即使在最恶劣条件下也能保准和国际主流排放法规，掌握法规、结构设计、性能测试和可靠性验障车辆和乘员安全，是系统开发的发展趋势，是燃料系统设计和优化证等方面，确保系统质量和安全性首要考虑因素的重要依据燃油系统安全设计防火设计1采用阻燃材料与安全保护机制防撞设计2油箱定位与防撞结构保护泄漏预防3多重密封与检测系统电气安全4防爆部件与可靠接地燃油系统的安全设计是汽车开发中的重中之重防火设计包括使用阻燃材料、合理布置燃油路径远离高温区域、安装惯性开关在碰撞时切断燃油供应，以及配备燃油蒸汽回收系统减少易燃气体防撞设计将燃油箱置于车辆受保护区域，并采用防撞梁、安全笼和变形区设计保护燃油系统现代燃油箱多采用高密度聚乙烯材料，具有良好的抗冲击性和变形回弹能力泄漏预防方面，系统采用多重密封设计、压力测试和蒸发诊断系统EVAP，能够及时发现并报告泄漏问题电气安全设计确保所有燃油系统电气部件符合防爆要求，有效防止火花引发火灾排放法规介绍COg/km NOxg/km HCg/km中国国六排放标准是目前全球最严格的排放法规之一，分为国六a和国六b两个阶段实施相比国五，国六标准不仅降低了传统污染物限值，还增加了颗粒物数量PN限制，加强了实际道路排放测试RDE要求，并延长了排放控制系统耐久性要求国际上，欧洲Euro6标准和美国EPA Tier3标准也持续收紧排放限值未来排放法规将进一步关注碳排放和碳中和，对燃料系统提出全生命周期环保要求这些严格标准推动了燃料系统技术创新，包括更精确的燃油控制、更高效的催化转换器和更先进的OBD监测系统，促进了汽车工业向清洁高效方向发展第九部分总结与展望知识体系技术发展未来方向本课程系统介绍了汽油机燃料供给系统汽油机燃料供给系统经历了从化油器到随着汽车产业电动化转型，传统燃料系的基础知识、组成部件、工作原理、维电喷再到直喷的技术演进，未来将继续统将经历重大变革混合动力系统将成护诊断和发展趋势，构建了完整的知识向更精确控制、更高效率和更低排放方为过渡技术，优化的燃料系统与电气系体系通过理论与实践相结合的学习方向发展新技术如可变喷射压力、可变统协同工作；氢燃料内燃机作为零碳方法，培养了分析问题和解决问题的能力压缩比、均质压燃HCCI等将推动燃料案也有望获得发展掌握传统燃料系统，为后续专业课程学习和职业发展奠定系统进一步创新，同时燃料多元化和电知识的同时，也应关注新能源技术发展了基础气化也将重塑传统燃料系统，适应行业变革课程要点回顾系统组成汽油机燃料供给系统由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油管路、供油装置化油器或喷油器和控制系统组成各组件协同工作，确保在各种工况下向发动机提供适量、洁净的燃油，形成理想空燃比的混合气工作原理化油器系统利用文丘里管效应形成负压吸出燃油并与空气混合；电喷系统则通过电控单元精确控制喷油器将燃油喷入进气道或气缸电喷系统采用闭环控制原理，根据氧传感器反馈实时调整喷油量，保持最佳空燃比，提高性能和降低排放维护诊断系统维护包括定期清洁、检查和更换易损件诊断方法从目视检查到专业仪器测试，再到OBD系统分析，形成完整的诊断体系掌握系统维护和故障诊断技能，是保证发动机良好性能和延长使用寿命的关键技术发展趋势汽油机燃料系统正经历三大技术变革智能化、电气化和清洁化智能化方面，人工智能和大数据分析技术应用于燃油控制策略优化，自适应学习算法能根据驾驶习惯和燃油品质自动调整喷射参数，预测性控制可根据导航信息提前优化燃油策略电气化趋势下，混合动力系统将成为重要过渡技术，燃料系统需适应频繁启停和变负荷工况48V轻混系统通过电气辅助减轻发动机负担，降低燃油消耗清洁化方面，除电动化外，替代燃料如生物燃油、合成燃料和氢燃料内燃机技术也在快速发展，提供多元化低碳解决方案同时，碳捕获技术可能为传统内燃机提供更长的过渡期结语学习建议实践重要性建议同学们在课堂学习基础上，积理论与实践相结合是掌握燃料系统极参与实践环节，通过拆装实验和知识的关键建议利用实验室资源故障诊断训练巩固理论知识注重进行实际操作，通过动手能力提升培养系统思维，学会从整车角度理专业素养实践中应特别注意安全解燃料系统的作用和与其他系统的事项，包括防火、防爆和环保要求相互关系同时关注行业最新技术，养成规范操作习惯同时积极参发展，通过阅读专业期刊和参加技与校企合作项目和实习机会，接触术研讨会拓展视野实际工作环境和真实案例继续学习方向燃料系统知识是汽车工程的基础，建议后续深入学习发动机管理系统、排放控制技术和新能源汽车技术随着行业电动化转型，建议同时掌握传统燃料系统和电气化技术，提高就业竞争力持续学习和终身教育理念对适应快速变化的汽车技术至关重要。