05燃油系统解析

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1、燃油系统的基本组成和作用燃油系统的基本组成和作用电控汽油机的燃油供给系统主要有电控汽油机的燃油供给系统主要有油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配器、燃油压力调节器、喷燃油分配器、燃油压力调节器、喷油器等机件组成。油器等机件组成。其作用是根据其作用是根据ECU的驱动信号，以的驱动信号，以恒定的压差将一定数量的燃油喷入恒定的压差将一定数量的燃油喷入进气管。进气管。燃油系统组成示意图油泵的作用和安装位置电动燃油泵的作用是将汽油从油箱中吸出，加压后通过燃油管道输送到喷油器。根据安装位置的不同电动燃油泵分为外装式电动燃油泵和内装式电动燃油泵。燃油泵的作用和安装位置作用：将

2、汽油从油箱中吸出，加压后通过燃油管道输送到喷油器。安装位置有两种：油箱外和油箱内，分别称为外装式油泵和内装式油泵。内装式油泵的特点：不宜产生气阻和汽油泄漏，运转噪声小。应用广泛。外装式油泵内装式油泵电动燃油泵的组成电动燃油泵的组成油泵的类型滚柱泵滚柱泵齿轮泵齿轮泵涡轮泵涡轮泵侧槽泵侧槽泵滚柱泵滚柱泵l燃油泵中最常见的结构型式，一般燃油泵中最常见的结构型式，一般用于外装式。用于外装式。l由转子、滚柱和泵体组成。由转子、滚柱和泵体组成。l是利用偏心设置的转子转动时，改是利用偏心设置的转子转动时，改变滚柱与泵体之间的容积，从而实变滚柱与泵体之间的容积，从而实现泵油的。现泵油的。l这种形式称为变容泵。

3、这种形式称为变容泵。滚柱泵的结构滚柱泵的特点油泵出口的油压脉动较大，必须采取阻尼稳压器以减小脉动。泵油室的容积变化大，它的吸油高度和供油压力大。滚柱和定子易磨损，运行中噪音大，使用寿命短。齿齿 轮轮 泵泵由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵体组成。轮和泵体组成。在从动齿轮和主动齿轮的内外齿啮合的在从动齿轮和主动齿轮的内外齿啮合的过程中，由内外齿所围合的腔室将发生过程中，由内外齿所围合的腔室将发生容积大小的变化，合理地设置进出油口容积大小的变化，合理地设置进出油口的位置，即可利用这种容积的变化将燃的位置，即可利用这种容积的变化将燃油以一定的压力泵出。油以一定

4、的压力泵出。它也属于变容泵它也属于变容泵、一般用于外装式一般用于外装式。齿轮泵齿轮泵的工作特点 齿轮泵输出的油量比较均匀，油压的波动比滚柱泵小，比叫适合在轿车上使用。涡涡 轮轮 泵泵涡轮泵又称再生泵，泵的燃油输送和涡轮泵又称再生泵，泵的燃油输送和压力升高完全是由液体分子之间动量压力升高完全是由液体分子之间动量转换实现的。转换实现的。其结构非常简单，仅由圆周上有许多其结构非常简单，仅由圆周上有许多叶片的叶轮和两个在相对于叶轮叶片叶片的叶轮和两个在相对于叶轮叶片部位开有合适流道的法兰组成的泵壳部位开有合适流道的法兰组成的泵壳组成组成。涡轮泵涡轮泵 属于流动泵。属于流动泵。涡涡 轮轮 泵泵蜗轮泵的工

5、作原理 涡轮泵有电动机驱动，当涡轮在电动机带动下旋转，涡轮周围的燃油与涡轮一直高速旋转，在涡轮外缘每一个叶片沟槽的前后，因液体的摩擦作用存在一个压力差，有很多叶片沟槽所产生的递升压力差使汽油的压力升高，升压后汽油通过电动机内部经单向阀从油泵出口排除。涡轮泵的工作特点压力升高效率不高，适用于低压大流量的场合，一般供油压力为0.25Mpa0.5Mpa。油泵工作时噪音低、脉动小、磨损小、性能可靠。出口端燃油油压脉动很小，故可不用油压脉动减振器，使油泵总长度缩短，可以直接装入油箱内。可以采用低转矩高转速型电机，使电动机小型化和轻量化侧侧 槽槽 泵泵 侧槽泵也是通过液体分子之间侧槽泵也是通过液体分子之间

6、的动量转换使燃油具有动能与压的动量转换使燃油具有动能与压力能。与涡轮泵不同，侧槽泵的力能。与涡轮泵不同，侧槽泵的流道在叶轮的侧面，由相邻的两流道在叶轮的侧面，由相邻的两叶片围成，而且叶片的数目较少叶片围成，而且叶片的数目较少 侧槽泵也是流动泵。侧槽泵也是流动泵。侧槽泵的结构侧槽泵的特点 能以汽油蒸汽和燃油的混合物运转，并能通过适当的放气口分离或提高压力，使汽油蒸汽冷凝，有利于防止气阻的发生，这对于电控汽油喷射系统的正常工作具有重要意义。电动汽油泵的其他组成部件单向阀：其作用是防止燃油倒流，使管路中保持适当的残余压力，便于发动机热启动。安全阀：是一种保护装置，当油泵工作压力大与0.4MPa时，安

7、全阀打开。阻尼稳压器：应用于滚柱泵，其作用是吸收油泵出口端油压力脉动的能量。系统对油泵控制的基本要求只有在发动机运转只有在发动机运转(起动起动 或正常运行或正常运行)时，时，燃油泵才工作；燃油泵才工作；而发动机停止运转时，即使点火开关接而发动机停止运转时，即使点火开关接通，油泵也应立即停止工作通，油泵也应立即停止工作。其目的主要是为了安全的考虑，另外也可减少燃油泵的磨损，避免不必要的电能消耗。油泵控制电路的型式ECU控制的油泵控制电路应用于D型EFI系统和采用热式、卡门涡旋式、不带燃油泵开关的叶片式空气流量计的L型EFI系统。油泵开关控制的油泵控制电路应用于带燃油泵开关的叶片式空气 流量计的L

8、型EFI系统。具有转速控制的油泵控制电路。ECU控制的油泵控制电路ECU控制的油泵控制电路的工作原理发动机起动时，点火开关的起动端子(ST)接通；断路继电器中的线圈L2通电，产生吸力使断路继电器的触点K闭合，电源向油泵供电，油泵开始工作；点火开关位于点火(IG)位置时，转速传感器将检测到的发动机转速信号Ne输入ECU中，使ECU中的晶体管V导通，断路继电器中的线圈L1通电产生吸力，使触点K继续闭合，油泵继续工作。发动机停止运转后，则V截止，触点断开，油泵的供电电路断开，油泵停止工作。油泵开关控制的油泵电路油泵开关控制的油泵电路当接通点火开关时，主继电器触点闭合，电源向EFI系统供电。发动机起动

9、时，点火开关与ST端子接通，继电器线圈L2通电，断路继电器中的触点K闭合，油泵开始工作；发动机起动后运转时，吸人气缸中的空气流经空气流量计，流量计内的测量叶片转动，使油泵开关接通，断路继电器内的线圈L1通电，触点K继续闭合，油泵继续工作；一旦发动机停止运转，空气流量计内的油泵开关便断开，断路继电器内的触点也断开，油泵便停止工作。对油泵转速的要求发动机高速及大负荷工况时，由于所需要的油量增大，此时油泵高速运转，泵油量增加；发动机在低速及中小负荷工况时，油泵低速运转，泵油量相应减少，同时有利于减小油泵的磨损和不必要的电能消耗。具有转速控制的油泵控制电路用ECU直接控制的油泵控制的电路丰田8A-FE

10、油泵电路燃油滤清器燃油滤清器l作用是把含在发动机燃油中的氧化铁、粉尘等固作用是把含在发动机燃油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物除去，防止燃油系统堵塞，减小机械磨体夹杂物除去，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损，确保发动机稳定运转，提高汽车行驶的可靠损，确保发动机稳定运转，提高汽车行驶的可靠性。性。l燃油滤清器安装在燃油泵出口一侧，滤清器内部燃油滤清器安装在燃油泵出口一侧，滤清器内部经常受到经常受到200300kPa的然油压力，因此耐压强度的然油压力，因此耐压强度要求在要求在500kPa以上。以上。l滤清器的滤芯一般采用滤纸叠成菊花形和盘簧形滤清器的滤芯一般采用滤纸叠成菊花形和盘簧形结构，具有单位体积过

11、滤面积大的特点。油管一结构，具有单位体积过滤面积大的特点。油管一般使用旋入式金属管。般使用旋入式金属管。燃油压力脉动减振器燃油压力脉动减振器当喷油器喷射燃油时，在输送管道内当喷油器喷射燃油时，在输送管道内会产生燃油压力脉动，这对输油管会产生燃油压力脉动，这对输油管道是有害的。燃油压力脉动减振器道是有害的。燃油压力脉动减振器是使燃油压力脉动衰减，以减弱输是使燃油压力脉动衰减，以减弱输油管道内的压力脉动的传递，降低油管道内的压力脉动的传递，降低噪音噪音燃油压力调节器燃油压力调节器燃油压力调节器的功用是：使系统压力与进气歧燃油压力调节器的功用是：使系统压力与进气歧管压力之间的压力差稳定在管压力之间的

12、压力差稳定在250kPa。发动机所需要的燃油喷射量，是根据发动机所需要的燃油喷射量，是根据ECU加给喷加给喷油器的通电时间长短来控制的，如果不控制燃油器的通电时间长短来控制的，如果不控制燃油压力，即使加给喷油器的通电时间相同，当油压力，即使加给喷油器的通电时间相同，当燃油压力高时，燃油喷射量也会增加；反之，燃油压力高时，燃油喷射量也会增加；反之，燃油喷射量就会减少。燃油喷射量就会减少。一般安装在供油总管上一般安装在供油总管上,采用膜片式结构。采用膜片式结构。外部是一个金属壳体，中间通过一个卷边外部是一个金属壳体，中间通过一个卷边的膜片将壳体内腔分成两个小室，一个的膜片将壳体内腔分成两个小室，一

13、个是弹簧室，内装一个带预紧力的螺旋弹是弹簧室，内装一个带预紧力的螺旋弹簧作用在膜片上，弹簧室由一真空软管簧作用在膜片上，弹簧室由一真空软管连接至进气歧管；另一室为燃油室，直连接至进气歧管；另一室为燃油室，直接通入供油总管。接通入供油总管。当发动机起动后，进气歧管产生的真空当发动机起动后，进气歧管产生的真空压力约为压力约为54kPa，故怠速时的燃油压力，故怠速时的燃油压力为：为：25054196（kPa）节气门全开时的真空压力约为节气门全开时的真空压力约为5kPa，故节气门全开时的燃油压力为：故节气门全开时的燃油压力为：2505245（kPa）弹簧的设定弹力为弹簧的设定弹力为250kPa。当进气

14、歧管。当进气歧管真空度为零时，燃油压力保持在真空度为零时，燃油压力保持在250kPa。当进气歧管真空度变化时，会影响到膜当进气歧管真空度变化时，会影响到膜片的上下动作，以改变燃油压力。怠速片的上下动作，以改变燃油压力。怠速时的燃油压力的调整值约为时的燃油压力的调整值约为196kPa，节，节气门全开时约为气门全开时约为245kPa。当供油总管的燃油进入燃油室的油压当供油总管的燃油进入燃油室的油压超过预定的数值时，燃油压力就将膜片超过预定的数值时，燃油压力就将膜片上顶，克服弹簧压力后使膜片控制的阀上顶，克服弹簧压力后使膜片控制的阀门打开燃油室内过剩的燃油通过回油管门打开燃油室内过剩的燃油通过回油管

15、流回到燃油箱中。因而使燃油总管及压流回到燃油箱中。因而使燃油总管及压力调节器燃油室的油压保持在预定的油力调节器燃油室的油压保持在预定的油压值上。压值上。电磁喷油器的作用和类型电磁喷油器的作用和类型作用是根据作用是根据ECU提供的喷射信号喷射燃油，提供的喷射信号喷射燃油，并使其雾化。电磁喷油器是一种加工精度并使其雾化。电磁喷油器是一种加工精度非常高的精密器件。非常高的精密器件。对于喷油器要求其动态流量范围大、抗堵对于喷油器要求其动态流量范围大、抗堵塞抗污染能力强，以及雾化性能好。塞抗污染能力强，以及雾化性能好。按喷嘴的形式，喷油器可分为按喷嘴的形式，喷油器可分为轴针式轴针式、球球阀式阀式和和片阀

16、式片阀式等。等。按喷油器电磁线圈的阻值分为低阻喷油器按喷油器电磁线圈的阻值分为低阻喷油器和高阻喷油器。和高阻喷油器。轴针式喷油器l 由外壳、喷油嘴、针阀、衔铁及由外壳、喷油嘴、针阀、衔铁及电磁线圈组成。电磁线圈组成。l电磁线圈无电流时，喷油器内的电磁线圈无电流时，喷油器内的针阀被螺旋弹簧压在喷油器出口针阀被螺旋弹簧压在喷油器出口处的阀座上。当电磁线圈通电时，处的阀座上。当电磁线圈通电时，产生磁场吸动衔铁上移，衔铁带产生磁场吸动衔铁上移，衔铁带动针阀从锥座面上升约动针阀从锥座面上升约0.1mm，燃，燃油从环形间隙中喷出。油从环形间隙中喷出。l为使燃油充分雾化，针阀前端磨为使燃油充分雾化，针阀前端

17、磨出一段喷油轴针。喷油器吸动及出一段喷油轴针。喷油器吸动及下降时间约为下降时间约为11.5ms。孔式电磁喷油器孔式电磁喷油器由钢球、导杆和衔铁用激光束焊接成整体制成的。由钢球、导杆和衔铁用激光束焊接成整体制成的。球阀式的阀针质量轻，且具有较高的燃油密封能力，球阀式的阀针质量轻，且具有较高的燃油密封能力，明显优于轴针式针阀。明显优于轴针式针阀。当喷油脉冲输入电磁线圈时，产生电磁吸力，固定当喷油脉冲输入电磁线圈时，产生电磁吸力，固定在阀针上的衔铁被向上吸起，阀针抬离阀座，燃油在阀针上的衔铁被向上吸起，阀针抬离阀座，燃油开始通过量孔喷出。开始通过量孔喷出。当喷油脉冲终止时，吸力消失，阀针在弹簧作用力

18、当喷油脉冲终止时，吸力消失，阀针在弹簧作用力下返回阀座，于是喷油结束。下返回阀座，于是喷油结束。每次脉冲的喷油量取决于输入电磁线圈的工作脉冲每次脉冲的喷油量取决于输入电磁线圈的工作脉冲的宽度的宽度。其特点是燃料雾化质量好，响应速度快，不足之处其特点是燃料雾化质量好，响应速度快，不足之处是喷孔易堵塞。是喷孔易堵塞。片阀式电磁喷油器内部结构的主要特点是采用质片阀式电磁喷油器内部结构的主要特点是采用质量轻的阀片和孔式阀座，它们与磁性优化的喷量轻的阀片和孔式阀座，它们与磁性优化的喷油器总成结合起来，使喷油器不仅具有较大的油器总成结合起来，使喷油器不仅具有较大的动态流量范围，而且抗堵塞能力较强，电磁线动

19、态流量范围，而且抗堵塞能力较强，电磁线圈可按任何特性值绕制，典型的是一种低电阻圈可按任何特性值绕制，典型的是一种低电阻型喷油器。阻值为型喷油器。阻值为23，用于电流驱动型的，用于电流驱动型的喷射系统；另一种是高电阻型喷油器，其阻值喷射系统；另一种是高电阻型喷油器，其阻值为为1317，用于电压驱动型喷射系统。，用于电压驱动型喷射系统。低阻喷油器低阻喷油器电磁线圈的匝数较少，电阻值约为063。由于减少了电磁线圈的匝数，因此线圈的电感小，动态响应特性好低阻喷油器可以采用电压驱动方式或电流驱动方式。电压驱动方式因为是低阻喷油器，电磁线圈的电阻很小，在相同的电压下，流过线圈的电流较大，可能导致电磁线圈发

20、热损坏。在电路中串入附加电阻，可以起到减小电瞄线圈电流，防止电磁线圈过热损坏的作用。但这种方法会使电磁线圈产生的电磁力降低，对喷油器的动态响应特性产生不利的影响。采用电压驱动方式时，须在驱动回路中串人附加电阻，增加回路的阻抗电流驱动方式当采用电流驱当采用电流驱动方式时，喷动方式时，喷油器直接与电油器直接与电源连接；源连接；ECU通过检测通过检测回路电磁线圈回路电磁线圈的通过电流进的通过电流进行控制。行控制。这种驱动方式的回路阻抗很小，功率三极管VT1刚开始导通时，喷油器电磁线圈的通过电流在极短的时间内迅速增大，针阀能以最快的速度升起，使喷油器具有限好的动态响应特性，缩短无效喷射时间(迟滞喷射时

21、间)。当针阀升至全开位置时，电磁线圈冲的通过电流达到最大的峰值电流(一般为4A8A)。在电磁线圈通过电流迅速增大的同时，电流检测电阻的电压也在迅速增大。当图1-45中A点的电压达到设定值时(此时针阀恰好全开)，ECU控制大功率三极管VT1在喷油期间以20MHz的频率交替导通截止，使电磁线圈的通过电流廷至保持电流In，保持电流的平均值一般为1A2A。该电流足以使针阀保持在全开位置，从而可防止线圈发热，减小电能无效损耗。高阻喷油器电磁线圈的电阻值(或内装附加电阻)约为1217。只能采用电压驱动方式，故驱动电路较简单，成本较低，但高阻喷油器无效喷射时间较长，响应特性较差冷起动喷油器冷起动喷油器在低温下发动机冷起动在低温下发动机冷起动时，吸入的混合气中有时，吸入的混合气中有一部分燃油冷凝，为了一部分燃油冷凝，为了补偿这部分燃油的损失，补偿这部分燃油的损失，必须在冷起动时附加地必须在冷起动时附加地喷入一定量的燃油。在喷入一定量的燃油。在有些车型中，这部分附有些车型中，这部分附加的喷油量是由冷起动加的喷油量是由冷起动喷油器喷入进气管道的。喷油器喷入进气管道的。