《汽車發動機構造與維修》教案課題序號11實施課時4使用教具整車或電噴系統臺架課題名稱項目四電控燃油噴射系統認知與拆裝任務三燃油供給系統的構造與拆裝教學目標（知識與技能，過程與方法，情感、態度與價值觀）【知識目標】1.了解燃油供給系統的功用和組成；2.了解燃油系統各零件的構造和工作原理。【能力目標】1.能認識燃油供給系統的零部件；2.會正確更換燃油濾清器。【育人目標】1.理解理想空燃比，讓學生明白理論與實踐的關系。2.培養學生嚴謹的工作作風，強化安全意識。教學重點燃油供給系統的結構及各零部件的工作原理。教學難點電動燃油泵、噴油器及燃油壓力調節器的工作原理。教學內容教師活動學生活動【復習回顧】簡述進排氣中各類氣體的工作路線。【導入新課】電控發動機空燃比的控制，說到底就是噴油量的控制。隨著發動機工況的變化，需要調整噴油量來維持理想空燃比狀態，有時還需要斷油控制。本任務主要介紹燃油供給系統的結構和工作原理。 項目四電控燃油噴射系統認知與拆裝任務三燃油供給系統的構造與拆裝一、燃油供給系統的功用和基本組成電控汽油機燃油供給系統的功用是根據ECU的指令，將一定數量、一定壓力的汽油噴入進氣管（汽缸）中，使之與空氣混合形成可燃混合氣。其基本組成主要由電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節器、噴油器等組成。電動燃油泵將汽油自油箱內吸出，經過濾清器過濾后，由壓力調節器調壓，經過油管輸送給噴油器，噴油器根據ECU指令向進氣管噴油；燃油泵供給的多余汽油經回油管流回油箱。二、電動燃油泵1.電動燃油泵的作用和分類電動燃油泵的功用是將油箱中的燃油吸出，加壓后通過燃油管輸送至噴油器。電動燃油泵按安裝方式不同，可以分為外裝式和內裝式兩種；按泵體結構不同，可以分為滾柱式、渦輪式、齒輪式和葉片式等，具體特點見表4-3-1。表4-3-1電動燃油泵的分類2.常用電動燃油泵的結構及工作原理（1）滾柱式燃油泵滾柱式燃油泵多是外裝式，它由驅動油泵的電動機、滾子泵、限壓閥、單向閥等組成，如圖4-2-1所示。當電動機帶動轉子轉動時，由于離心力的作用，滾柱貼著泵體內壁一起運動，由于轉子與泵體不同心，使轉子、泵體和滾柱三者之間的容積周期性變化：在進油口時，容積增大，形成一定的真空，將汽油從進油口吸入；在出油口，容積變小，壓力升高，汽油穿過直流電動機推開單向閥從出油口排出。當輸油管路發生堵塞時，燃油壓力超過規定值，限壓閥打開，汽油流回進油側。單向閥的作用是當油泵停轉時，防止油路中的汽油倒流，這樣可以使油路在停機后仍有一定的殘余壓力，防止產生氣阻，使油泵再次啟動更容易。（a）整體結構（b）滾子泵體圖4-3-2滾柱式燃油泵（2）渦輪式燃油泵渦輪式燃油泵多為內裝式，它主要由直流電機、渦輪泵、限壓閥、單向閥以及進油口、出油口等組成，如圖4-2-2所示。渦輪泵由渦輪、泵殼和泵蓋等組成。渦輪由電動機帶動轉動時，位于渦輪外圍的葉片溝槽前后，因液體的摩擦作用和液體分子間動量轉換產生壓力差。由于很多葉片溝槽產生的壓力差循環往復而使燃油升壓，通過電動機內部、單向閥，從出油口泵出。圖4-3-3渦輪式燃油泵3.電動燃油泵的控制原理電動燃油泵通常只有在發動機啟動和運轉時才工作。在打開點火開關時，為建立系統油壓，電動燃油泵會運行2～5s，使發動機順利啟動。而在其他情況下，即使點火開關接通，只要發動機沒有轉動，燃油泵就不工作。有的發動機為了控制泵油量，還根據發動機的負荷和轉速等情況，對燃油泵的轉速進行控制。目前，電動燃油泵多采用發動機電子控制單元經燃油泵繼電器進行控制，當繼電器觸點閉合時，燃油泵通電工作；當繼電器觸點斷開時，燃油泵停止工作。圖4-3-4科魯茲電動燃油泵控制電路原理三、噴油器1.噴油器的作用噴油器根據ECU提供的信號，定時定量地將汽油以霧狀態噴入進氣歧管，和空氣形成良好的可燃混合氣。2.噴油器的分類1）根據結構分：軸針式、球閥式和片閥式三種。2）根據電磁線圈阻值分：（1）高阻型噴油器（13～16Ω），也稱為電壓控制型噴油器。工作時時，ECU通過大功率三極管在電磁線圈兩端直接接通蓄電池電壓控制噴油器的持續開啟時間，控制電路和控制方式都較為簡單，是使用最廣泛的形式。（2）低阻型噴油器（2～5Ω），也稱為電流控制型噴油器。工作時，ECU通過大功率三極管控制流過電磁線圈中流過的電流大小（一般使用開啟電流和維持開啟電流二階段電流控制方式）控制噴油器的持續開啟時間。若使用電壓控制方式，須使用串聯電阻限制流過電磁線圈的電流，如本田雅閣轎車即使用這種噴油器。3.噴油器的結構噴油器安裝在燃油分配總管和進氣歧管之間，其結構如圖4-3-5所示。圖4-3-5噴油器結構4.噴油器的工作原理噴油器是電控系統的執行器，實際上就是一個電磁閥。其工作原理如圖4-3-6所示，當ECU的噴油控制信號將噴油器的電磁線圈與電源回路接通時，電磁線圈通電產生磁場，吸引針閥克服彈簧張力離開閥座，針閥從其座面上升約0.1mm，汽油從精密環形間隙中噴出，噴油器開始噴油。當ECU切斷電路時，磁場消失，針閥在彈簧的作用下下移壓在閥座上并起密封作用，噴油器停止噴油。噴油量取決于針閥升程、噴口面積以及噴油環境壓力與燃油壓力差、噴油時間等因素。當這幾個因素確定時，噴油量就取決于針閥的開啟時間，即電磁線圈的通電時間。一般電磁線圈的通電時間為2～5ms，而噴油器吸動打開和下降關閉的時間為1～1.5ms。圖4-3-6噴油器工作原理圖四、燃油箱燃油箱用于貯存汽油，常見轎車上配備的燃油箱的容量一般能保證轎車行駛300～600km。燃油箱的安裝位置主要考慮全車的合理布置和安全性，多安裝在車架的左側中部或車身的后部。燃油箱多采用低碳鋼薄板沖壓焊接制成，上部焊接有加油管，內部一般設有隔板，使回油區與泵的吸油區隔開，增大油液循環的路徑，降低油液的循環速度，有利于降溫散熱、氣泡析出和雜質沉淀，同時還可以減輕汽車行駛時汽油的振蕩。此類燃油箱在底部裝有放油螺塞，用于排放油中的水分和雜質。燃油箱蓋上有空氣閥和蒸氣閥。雙閥結構的作用是平衡油箱內、外壓力。當汽油減少，油箱內壓力下降到一定值時，油箱外的空氣推開空氣閥進入油箱內；當油箱內蒸氣過多，壓力升高時，蒸氣閥打開，汽油蒸汽排出車外。五、燃油濾清器燃油濾清器安裝在燃油泵之后的高壓油路中,其作用是濾除燃油中的雜質和水分,防止燃油系統堵塞,減小機械磨損,以保證發動機正常工作。在發動機電控系統中,燃油供給系統一般采用的都是紙質濾芯、一次性的燃油濾清器。燃油濾清器的結構如圖4-3-8所示。在汽油進入燃油泵之前，一般采用金屬濾網進行第一次濾清，去除大顆粒雜質，保證燃油泵的正常工作。在燃油泵與噴油器之間，濾清能力更強的濾清器再次過濾，保證燃油的清潔。如圖4-3-9所示，燃油濾清器上標有燃油流動方向，安裝時要注意安裝方向，不能裝反。圖4-3-8燃油濾清器的結構圖4-3-9燃油濾清器的標識發動機工作時，汽油從濾清器的進口進入濾芯外圍，帶有雜質的汽油經過濾芯過濾后從出口出去。如果燃油濾清器堵塞，則油壓會降低、輸油量會減少，發動機不能正常工作，一般汽車每行駛20000—40000km或1—2年,應更換燃油濾清器。更換燃油濾清器時,應首先釋放燃油系統壓力。六、燃油壓力調節器燃油壓力調節器一般安裝在燃油分配管上，如圖4-3-10所示，其上有一真空管連接節氣門后方。它能保持燃油管路與進氣歧管之間的壓力差恒定，從而使噴油器的噴油量僅取決于針閥的開啟時間長短，即電磁線圈的通電時間。圖4-3-10燃油壓力調節器的安裝位置燃油壓力調節器由真空管接頭、彈簧和閥門等組成，如圖4-3-11所示。其外部為金屬殼體，內部由膜片分成負壓室和油壓室兩部分。負壓室的一側與進氣歧管相通，內有一彈簧，油壓室通過入口與輸油總管相通，出口與回油管相連。油壓室內有一回油閥。由于燃油泵的泵油量遠大于發動機所需噴油量，故在油壓室內油壓作用下，膜片移向負壓室一側，閥門打開，部分燃油從回油口流回油箱。輸油管與進氣歧管之間壓差保持一定，當進氣歧管壓力大，膜片向油壓室一側移動，回油閥開度小，回油量小，管路的油壓升高，當進氣歧管的壓力降低，膜片向負壓室一側移動，回油閥開度大，回油量大，管路油壓減小，維持與進氣管的壓差保持不變。圖4-3-11燃油壓力調節器的結構還有一部分發動機的燃油壓力調節器不安裝在燃油分配管上，而是與燃油濾清器一起，安裝在汽油箱內，如圖4-3-12所示。發動機工作時，電動燃油泵將燃油泵向燃油濾清器，由于燃油泵的泵油量遠大于發動機所需噴油量，故在燃油濾清器入口處的油壓不斷上升，直至打開燃油壓力調節器的回油閥，多余汽油通過回油管路流回油箱，此時的燃油壓力調節器相當于一個限壓閥，確保通過燃油濾清器流往進油管路的汽油壓力恒定不變。圖4-2-14裝在汽油箱內的燃油壓力調節器【操作示范及注意事項】按小組為單位，拆裝空氣濾清器及節氣門總成。工具準備；車輛防護及車輛預檢；燃油管路泄壓；拆卸燃油濾清器；更換新的燃油濾清器；拆卸噴油器；更換新噴油器；車輛、工具復位。【學生練習及分配任務】實踐教學（小組成員分工協作，按照老師的具體要求進行操作。要求每一位學生做好自己相關崗位的任務，培養分工協作的團隊意識及愛崗精神）【巡回重點及注意事項】指導學生認知、理解，并維持好課堂紀律。【結束指導】總結在認知理解中做的好的同學，對學生中出現的問題進行糾正。【布置作業】完成書后配套練習。【整理現場及設備保養】參照整理（SEIRI）、整頓（SEITON）、清掃（SEISO）、清潔（SEIKETSU）、素養（SHITSUKE）、安全（SECURITY）的6S要求，做到工具清潔、依次擺放整齊，打掃一體化教室、門、窗、電等關閉。根據人培方案中課程的次序，