项目四 任务一 燃油喷射系统的结构认知与检修（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版·2021）

汽车发动机构造与维修 发动机配气机构构造与维修 汽油发动机燃料供给系统构造与维修 发动机润滑系统构造与维修 项目三 项目四 项目五 项目六 项目二 发动机曲柄连杆机构构造与维修 项目一 汽车发动机基本知识 发动机冷却系统构造与维修 项目七 发动机整机拆装 任务一 燃油喷射系统的结构认知与维修 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 学习目标 ☞知识目标 1．能正确叙述汽油发动机燃料供给系统的组成及作用； 2．能简单叙述汽油发动机燃烧过程及燃烧的影响因素； 3．能简单叙述可燃混合气浓度对发动机性能关系。 ☞技能目标 能在车上正确找出汽油发动机燃料供给系统的部件。 建议课时 2～4课时。 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 一、理论知识准备 1．汽油发动机燃料供给系统作用及组成 1）作用 汽油机燃料供给系统的主要作用是将汽油和空气按一定比例均匀混合成可燃混合气，再根据发动机各种不同工况的要求，向发动机汽缸内供给不同浓度和不同量的可燃混合气，以便在临近压缩终了时点火燃烧而放出热量燃气膨胀做功，最后将汽缸内废气排至大气中。 2）组成 汽油发动机燃料供给系统由空气供给系统、燃油喷射系统和电子控制系统组成。 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 （1）空气供给系统。空气供给系统的作用是向发动机提供与负荷相适应的清洁的空气，同时测量和控制进入发动机汽缸的空气量，使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气。空气供给系统的组成和工作流程如图4-1所示。 图4-1 空气供给系统的组成和工作流程 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 （2）燃油喷射系统。燃油喷射系统的作用是用电动燃油泵向喷油器提供足够压力的汽油，喷油器根据来自ECU的控制信号，向进气歧管内进气门上方喷射定量的汽油。燃油喷射系统的组成和工作流程如图4-2所示。 图4-2 燃油喷射系统的组成和工作流程 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 （3）电子控制系统。电子控制系统的作用是接收来自表示发动机工作状态的各个传感器输送来的信号，根据ECU预置的程序，对喷油时刻、喷油量等进行确定和修正，并输出控制信号给相应的执行器，以实现对发动机的最佳控制。电子控制系统的工作示意图如图4-3所示。 图4-3 电子控制系统工作示意图 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 2．汽油发动机燃烧过程 1）汽油机正常燃烧 火花塞跳火点燃可燃混合气，形成火焰中心。火焰按一定速度连续地传播到整个燃烧室的空间。在此期间，火焰传播速度及火焰前锋的形状均没有急剧变化，这种状况称为正常燃烧。 图4-4所示为汽油机燃烧过程展开示功图，它以发动机曲轴转角为横坐标，汽缸内气体压力为纵坐标。图中虚线表示只压缩不点火的压缩线。燃烧过程的进行是连续的，为分析方便，按其压力变化的特征，可将汽油机的燃烧过程分为三个阶段。 图4-4 汽油机的燃烧示功图 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 （1）着火延迟期。从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止这段时间，称为着火延迟期，如图4-4中阶段Ⅰ所示。从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角，用θig表示。 火花塞跳火后，并不能立刻形成火焰中心，因为混合气氧化反应需要一定时间。当火花能量使局部混合气温度迅速升高，以及火花放电时，两极电压在15000V以上时，混合气局部温度可达2000℃，加快了混合气的氧化反应速度。这种反应达到一定的程度（所需要时间约占整个燃烧时间的15%时），出现发光区，形成火焰中心。此阶段压力无明显升高。 学习任务1 汽油发动机燃料供给系统概述 （2）明显燃烧期。从火焰中心形成到汽缸内出现最高压力为止这段时间，称为明显燃烧期，如图4-4中阶段Ⅱ所示。 当火焰中心形成后，火焰前锋以20～30m/s的速度，从火焰中心开始逐层向四周的未燃混合气传播，直到连续不断扫过整个燃烧室。混合气的绝大部分（80%以上）在此期间内燃烧完毕，压力、温度迅速升高，出现最高压力点3。图4-4为正常燃烧时火焰前锋的瞬时位置。 最高压力点3出现的时刻，对发动机功率、燃油消耗有很大影响。过早：因混合气点火提前，使压缩功增加，热效率下降。过迟：因混合气点火延迟，燃烧产物的膨胀比减小，燃烧在较大容积下进行，散热损失增加，热效率也下降。