汽油机燃油系统教学课件

汽油机燃油系统教学课件本教学课件旨在全面介绍汽油机燃油系统的组成、工作原理、控制策略以及常见故障诊断与排除方法通过本课程的学习，学员将能够深入了解汽油机燃油系统的各个方面，掌握相关的理论知识和实践技能，为日后的工作和学习打下坚实的基础课程简介汽油机燃油系统的作用与组成燃油系统的作用燃油系统的组成汽油机燃油系统的核心作用在于，根据发动机的工况需求，精准典型的汽油机燃油系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃地供给清洁、适量的燃油，与空气充分混合，形成易于点燃的混油压力调节器、喷油器、燃油分配器、空气流量计、节气门位置合气，保障发动机能够稳定、高效地运行这直接关系到发动机传感器、氧传感器以及电控单元（ECU）等关键部件构成这些的动力性、经济性和排放性能部件协同工作，实现燃油的精确控制燃油供给系统的基本要求清洁适量12燃油必须保持高度的清洁，不根据发动机的不同工况（如启含杂质，以防止堵塞喷油器和动、怠速、加速、高负荷燃油滤清器，确保燃油系统的等），燃油供给量必须精确控正常运行，延长部件的使用寿制，保证混合气的浓度始终处命于最佳范围，实现高效燃烧稳定3燃油压力必须保持稳定，防止出现压力波动，影响喷油器的正常工作，保证发动机的动力输出平稳、可靠燃油的质量指标及选择辛烷值清洁度挥发性辛烷值是衡量汽油抗爆汽油的清洁度直接影响汽油的挥发性影响发动性的重要指标，应根据燃油系统的寿命，应选机的启动性能和加速性发动机的压缩比选择合择杂质含量低的汽油，能，应根据季节和气温适的辛烷值，防止爆震减少对喷油器和燃油滤选择合适的挥发性，保现象的发生，保护发动清器的堵塞证发动机的正常工作机燃油箱的结构与维护结构维护燃油箱通常采用金属或塑料制定期检查燃油箱的密封性，防止成，具有一定的容积，用于储存燃油泄漏避免燃油箱受到撞燃油内部设有挡板，减少燃油击，防止变形或破裂定期清理晃动还设有通气孔，平衡内外燃油箱内部的杂质，保证燃油的气压清洁安全避免在燃油箱附近吸烟或使用明火，防止发生火灾加油时不要过量，防止燃油溢出定期检查燃油箱的通气孔，保证畅通燃油滤清器的种类与作用粗滤器安装在燃油箱内或燃油泵入口处，用于过滤较大的杂质，保护燃油泵精滤器安装在燃油泵出口和喷油器入口之间，用于过滤细小的杂质，保护喷油器作用过滤燃油中的杂质，保护燃油泵和喷油器，延长燃油系统的使用寿命，提高发动机的可靠性燃油泵的类型与工作原理机械式燃油泵电动燃油泵由发动机凸轮轴驱动，结构简单，成本低，但供油压力较低，供由电动机驱动，供油压力高，供油量稳定，可根据发动机工况进油量不稳定，主要用于化油器式发动机行调节，广泛应用于电喷发动机机械式燃油泵的结构分析泵体1由铸铁或铝合金制成，内部设有泵腔和进油阀、出油阀膜片2由橡胶或尼龙制成，在凸轮轴的驱动下往复运动，产生吸油和压油作用摇臂3与凸轮轴接触，将凸轮轴的旋转运动转化为膜片的往复运动电动燃油泵的优势与应用供油压力高供油量稳定控制灵活123电动燃油泵可以提供较高的燃油压电动燃油泵的供油量不受发动机转可以通过ECU控制电动燃油泵的转力，满足电喷发动机对燃油压力的速的影响，保证燃油供给的稳定速，调节供油量，满足发动机不同要求性工况的需求燃油压力调节器的功能与控制类型2机械式燃油压力调节器和电控式燃油压力调节器功能1调节燃油系统的压力，保持燃油压力稳定，保证喷油器的正常工作控制通过调节阀门的开度，控制燃油的回油3量，从而调节燃油压力喷油器的类型与结构电磁式喷油器1压电式喷油器2结构3喷油器是电喷发动机的关键部件，负责将燃油雾化并喷入气缸常见的喷油器类型包括电磁式喷油器和压电式喷油器电磁式喷油器结构简单，成本较低，应用广泛压电式喷油器响应速度快，喷油精度高，但成本较高电磁式喷油器的工作过程ECU控制ECU发出喷油信号，控制喷油器的电磁线圈通电针阀打开电磁线圈产生的磁力吸引针阀向上移动，打开喷油孔燃油喷射燃油在高压作用下，从喷油孔喷出，形成雾状，喷入气缸针阀关闭ECU停止供电，电磁线圈失去磁力，针阀在弹簧的作用下关闭喷油孔多点电喷系统的组成与原理组成原理优势每个气缸都有一个独立的喷油器，直ECU根据发动机工况，控制每个喷油燃油分配均匀，混合气质量好，燃烧接将燃油喷入进气歧管或气缸内器的喷油量和喷油时刻，实现精确燃效率高，动力性好，排放低油控制单点电喷系统的特点与应用特点1只有一个喷油器，安装在节气门体上方，将燃油喷入进气总管优势2结构简单，成本低，易于维护劣势3燃油分配不均匀，混合气质量较差，动力性和排放性能不如多点电喷系统应用4主要应用于一些经济型轿车和微型车燃油分配器的作用与结构结构2通常由一根金属管构成，管壁上设有连接喷油器的接口作用1将燃油泵送来的高压燃油，均匀地分配给各个喷油器要求具有足够的强度和密封性，保证燃油压3力稳定，防止燃油泄漏空气流量计的类型与工作原理类型作用原理热线式空气流量计、热膜式空气流量测量进入发动机的空气流量，为ECU提供通过测量空气流经传感器时引起的热量计、翼片式空气流量计、卡门涡街式空计算喷油量的依据变化或压力变化，计算出空气流量气流量计热线式空气流量计的优势响应速度快测量精度高12能够迅速反映空气流量的变能够精确测量空气流量，保证化，提高燃油控制的精度混合气的最佳空燃比结构简单3结构相对简单，易于维护热膜式空气流量计的特点抗污染能力强测量范围宽对空气中的灰尘和油污不敏感，能够测量较大的空气流量范围，测量精度稳定适应不同发动机的需求可靠性高工作稳定可靠，使用寿命长节气门位置传感器的作用作用1类型2原理3节气门位置传感器（TPS）安装在节气门体上，用于检测节气门的开度，并将节气门开度信息传递给ECUECU根据节气门开度判断发动机的负荷情况，从而控制喷油量和点火提前角，保证发动机的正常工作常见的TPS类型包括电位计式和霍尔式进气歧管压力传感器的应用应用测量进气歧管内的绝对压力，反映发动机的负荷情况优势抗干扰能力强，测量精度高与空气流量计的区别可以替代空气流量计，简化发动机的结构，降低成本氧传感器的类型与工作原理类型作用氧化锆式氧传感器和钛酸钡式氧检测排气中的氧气浓度，反映混传感器合气的空燃比原理利用氧化锆或钛酸钡的特性，根据排气中的氧气浓度产生电压信号，传递给ECU三元催化转化器的作用原理2利用催化剂的作用，在高温下将有害气体进行氧化还原反应作用1将排气中的有害气体（CO、HC、NOx）转化为无害气体（CO

2、H2O、N2）要求需要精确的空燃比控制，保证催化剂的3最佳工作效率电控单元（）的作用与组成ECU作用组成ECU是电喷系统的控制中心，负责接收各种传感器信号，进行计ECU主要由微处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/算和判断，控制喷油量、点火提前角等参数，实现发动机的最佳输出接口（I/O）以及模数转换器（A/D）等组成运行状态的输入信号与输出信号ECU输入信号1来自空气流量计、节气门位置传感器、进气歧管压力传感器、氧传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器等输出信号2控制喷油器、点火线圈、怠速步进电机、燃油泵继电器等喷油脉宽的计算与控制计算1影响因素2控制3喷油脉宽是指喷油器打开的时间，直接决定了喷油量的大小ECU根据各种传感器信号，计算出最佳喷油脉宽，并控制喷油器的打开时间，实现精确燃油控制喷油脉宽的计算受到发动机转速、负荷、温度等多种因素的影响ECU通过调整喷油脉宽，可以实现怠速控制、冷启动加浓、加速加浓等功能怠速控制系统的类型与原理类型附加空气阀、怠速步进电机、节气门旁通阀原理通过调节进入发动机的空气量，控制怠速转速，保证发动机在怠速工况下的稳定运行附加空气阀的结构与工作结构由阀体、阀片、感温元件组成工作原理根据冷却液温度，调节阀片的开度，控制进入发动机的空气量，实现冷启动加浓和怠速稳定怠速步进电机的控制优点2控制精度高，响应速度快控制1ECU根据发动机工况，控制步进电机的步进量，调节旁通气道的开度，控制怠速转速应用广泛应用于现代电喷发动机3冷启动喷油的控制策略目的策略在冷启动时，增加喷油量，提高混合气浓度，保证发动机顺利启根据冷却液温度，增加喷油脉宽，同时控制附加空气阀或怠速步动进电机，增加进气量加速加浓喷油的控制策略目的1在加速时，增加喷油量，提高混合气浓度，保证发动机获得足够的动力策略2根据节气门开度变化率，增加喷油脉宽，同时适当提前点火提前角断油控制策略的运用目的1条件2策略3断油控制是指在特定工况下，停止燃油喷射，以达到节能减排的目的例如，在车辆减速滑行时，发动机转速较高，但节气门开度很小，此时可以停止燃油喷射断油控制的条件通常包括发动机转速高于一定值、节气门开度小于一定值、车辆处于减速状态等ECU根据这些条件，判断是否需要进行断油控制闭环控制系统的原理与应用原理通过氧传感器检测排气中的氧气浓度，将信号反馈给ECU，ECU根据反馈信号调整喷油量，使空燃比接近理论空燃比应用提高燃油经济性，降低排放污染开环控制系统的特点与应用特点应用缺点ECU根据预先设定的程序，控制喷油主要用于冷启动、加速等工况控制精度较低，容易受到环境因素的量，不受氧传感器反馈信号的影响影响燃油蒸发排放控制系统（）EVAP组成2主要由碳罐、电磁阀、管路等组成作用1防止燃油蒸气排放到大气中，造成环境原理污染将燃油蒸气吸附在碳罐中，并在发动机工作时，将碳罐中的燃油蒸气导入气缸3燃烧碳罐的作用与再生过程作用再生过程12吸附燃油箱和化油器中的燃油蒸气，防止排放到大气中发动机工作时，ECU控制电磁阀打开，将新鲜空气导入碳罐，将碳罐中的燃油蒸气吹扫到气缸燃烧燃油系统的常见故障诊断燃油压力过低1燃油压力过高2喷油器故障3燃油系统故障会导致发动机启动困难、动力不足、油耗增加、排放超标等问题常见的燃油系统故障包括燃油压力过低、燃油压力过高、喷油器堵塞或泄漏、空气流量计故障、氧传感器故障等诊断燃油系统故障需要使用专业的检测工具，并结合故障现象进行分析燃油压力过低的诊断方法检查燃油泵检查燃油泵是否工作正常，燃油泵继电器是否损坏检查燃油滤清器检查燃油滤清器是否堵塞检查燃油压力调节器检查燃油压力调节器是否损坏燃油压力过高的诊断方法检查燃油压力调节器检查回油管路检查燃油压力调节器是否损坏，导致燃油回油受阻检查回油管路是否堵塞喷油器堵塞的判断与排除判断排除1通过听诊器或万用表，检查喷油器是否使用喷油器清洗剂清洗喷油器如果清工作正常检查喷油器的喷油量是否正2洗无效，则需要更换喷油器常空气流量计故障的诊断现象诊断发动机怠速不稳、加速不良、油耗增加、排放超标使用万用表检查空气流量计的输出电压是否正常使用诊断仪读取空气流量计的数据流，判断是否准确氧传感器故障的诊断现象1发动机油耗增加、排放超标、三元催化转化器失效诊断2使用万用表检查氧传感器的输出电压是否正常使用诊断仪读取氧传感器的数据流，判断是否准确故障的诊断与维修ECU诊断1维修2ECU故障会导致发动机无法启动、运行不稳定、各种传感器和执行器失效等严重问题ECU故障的诊断需要使用专业的诊断仪和电路图，对ECU的各个电路进行检查ECU的维修通常需要专业的维修人员进行，对于无法修复的ECU，需要更换新的ECU，并进行编程匹配燃油系统清洗与维护清洗定期清洗喷油器、燃油分配器、燃油箱等部件，清除积碳和杂质维护定期更换燃油滤清器，检查燃油管路和接头，防止泄漏喷油器的清洗方法超声波清洗化学清洗脉冲清洗利用超声波的振动，将喷油器内部的使用喷油器清洗剂，溶解喷油器内部模拟喷油器的工作状态，利用高压燃积碳和杂质震动下来的积碳和杂质油冲刷喷油器内部的积碳和杂质燃油滤清器的更换周期特殊情况2如果经常使用劣质燃油，应缩短更换周期更换周期1通常建议每行驶2万公里更换一次燃油滤清器重要性定期更换燃油滤清器，可以保护燃油泵3和喷油器，延长燃油系统的使用寿命燃油箱的维护注意事项避免碰撞防止泄漏定期清理避免燃油箱受到撞击，防止变形或破定期检查燃油箱的密封性，防止燃油泄定期清理燃油箱内部的杂质，保证燃油裂漏的清洁电控燃油系统的发展趋势1高压直喷2缸内直喷（GDI）采用更高压力的喷油系统，提将喷油器直接安装在气缸内，高燃油雾化效果，实现更精确实现更精确的燃油控制，提高的燃油控制燃烧效率混合动力3与混合动力系统结合，实现更高效的燃油利用，降低排放缸内直喷（）技术的原理GDI原理1优势2挑战3缸内直喷（GDI）技术是将喷油器直接安装在气缸内，将燃油直接喷入气缸内与空气混合GDI技术可以实现更精确的燃油控制，提高燃烧效率，降低排放GDI技术的优势包括提高动力性、降低油耗、降低排放GDI技术的挑战包括喷油器易积碳、需要更高精度的控制系统分层燃烧技术的应用原理在气缸内形成不同浓度的混合气，火花塞附近为浓混合气，气缸壁附近为稀混合气目的降低油耗，减少排放挑战需要精确的控制系统，对喷油器和气缸结构有较高的要求燃油系统的优化与节能优化节能优化喷油器设计，提高燃油雾化效果优化燃烧室结构，提采用轻量化材料，降低车辆重量优化空气动力学设计，降高燃烧效率优化控制系统，提高燃油控制精度低风阻采用智能启停技术，减少怠速时的燃油消耗汽油机混合气形成过程分析蒸发2将液态燃油转化为气态燃油雾化1将液态燃油转化为细小的雾状颗粒混合将气态燃油与空气充分混合3理论空燃比的意义与影响意义影响理论空燃比是指在完全燃烧的情况下，空气与燃油的质量比汽理论空燃比是三元催化转化器正常工作的前提偏离理论空燃比油机的理论空燃比为

14.7:1会导致排放超标、油耗增加、动力下降混合气过浓的危害油耗增加排放超标12过多的燃油无法完全燃烧，造未燃烧的燃油会排放到大气成浪费中，造成污染积碳3未燃烧的燃油会在气缸内形成积碳，影响发动机性能混合气过稀的危害动力下降爆震燃油不足，导致发动机动力不混合气过稀容易引起爆震，损坏足发动机过热混合气过稀会导致气缸温度过高，损坏发动机提高燃油经济性的措施采用轻量化材料2降低车辆重量，减少能量消耗优化发动机设计1提高压缩比，采用可变气门正时技术，降低摩擦损失改善驾驶习惯避免急加速、急刹车，保持匀速行驶3减少排放污染物的措施采用三元催化转化器采用燃油蒸发排放控制系统优化燃烧过程将排气中的有害气体转化为无害气体防止燃油蒸气排放到大气中采用缸内直喷技术，提高燃烧效率，减少污染物生成课程总结燃油系统的重要知识点回顾燃油系统的作用与组成燃油供给系统的基本要12求了解燃油系统的基本作用和各个组成部件掌握燃油供给系统的清洁、适量、稳定等要求电控燃油系统的原理与控制3理解电控燃油系统的工作原理和各种控制策略思考题与练习题思考题分析缸内直喷技术的优缺点练习题诊断燃油系统故障并排除参考文献与学习资料书籍1《汽车发动机电控技术》、《汽车燃油系统检修》网站2中国汽车工程学会、汽车之家视频3慕课网、B站感谢您的参与感谢您参与本次汽油机燃油系统教学课件的学习希望本课件能够帮助您深入了解汽油机燃油系统的相关知识，掌握相关的理论知识和实践技能祝您学习进步，工作顺利！。