第五章 汽油机供给系
本章主要内容,
1、汽油机供给系的组成及燃料
2、简单化油器与可燃混合气的形成
3、可燃混合气成分与汽油机性能的关系
4、电控汽油喷射系统
第一节 汽油机供给系的组成及燃料
一、组成（ 4-1）
1、燃油的供给
2、空气的供给
3、油气的混合
4、废气的排出
二、燃料－汽油
1,基本成分,主要是碳氢化合物的混合物
组成。其中含 C,85％； H,15％ 。
2、主要使用性能指标
1）蒸发性,可以通过燃料的蒸馏试验和饱和蒸气压试
验来确定燃料的蒸发性好坏。
10％蒸馏温度,低，燃料低温蒸发性好，冷车易启动。
50％蒸馏温度,低，发动机工况过渡性好。
90％蒸馏温度,低，燃料质量好，混合气形成质量好。
但是太低则容易出现 气阻 。
2）热值,1Kg汽油完全燃烧所放出的热量。
汽油,约为 44000KJ/Kg(低热值 )
柴油,一般为 42500～ 44000KJ /Kg(低热值 )
3）抗爆性,抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡
量。
以前为了提高汽油抗爆性能，常在里面
加入四已铅，但有毒，并且会使氧传感器中
毒，所以现改用甲基叔丁基醚（ MTBE）等
醇类物质来提高汽油的抗爆性。
3、汽油牌号及选用依据
汽油牌号,根据汽油的辛烷值来定。
选用依据,汽油机的压缩比。
第二节 简单化油器与可燃混合气的形成
一、简单化油器的结构（ 4-2）
1、浮子机构,浮子、针阀、浮子室
2、节气门
3、喷管、喉管
4、量孔
二、可燃混合气的形成
空气经过空滤器后进入化油器，当经过喉管时，
由于截面变小，使得空气流流速增加，压力下降，这
对浮子室内的汽油来说就在浮子室和喉管之间产生一
个压差，在这个压差的作用下，汽油经过量孔、喷管
喷入喉管，与该处的空气混合,
1、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合；
2、较大的油粒在进气和压缩过程中慢慢吸热
蒸发混合；
3、大油粒则沉积在进气管壁上，形成油膜，
随着发动机的抖动慢慢流向气缸，在气缸
内吸热蒸发。
综上所述，化油器是油气混合的关键
部件，但混合气并非全部在化油器内形成。
三、可燃混合气浓度表示方法
1、过量空气系数 φa
定义,燃烧 1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧 1Kg
燃料理论上所需空气量之比。
2、空燃比 A/F
定义,可燃混合气中空气与燃料的质量比。
四、简单化油器的特性（ 4-3）
简单化油器的特性,转速不变，简单化油器的可燃混
合气形成浓度随节气门开度的变化规律。
随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加，汽
油量增加，虽然空气量也在不断地增加，但是由于空
气所遇到的阻力也大大增加，导致空气的增长率低于
汽油的增长率，所以混合气越来越浓；当节气门接近
大开度时，油、气的增长率接近，所以混合气浓度趋
于平衡。
实际中，此种特性不能满足汽车发动
机的要求，需要在原有简单化油器的基础
上进行改进。
第三节 可燃混合气成分与汽油机性能的关系
一、成分与性能之间的关系
成分与性能之间的关系是通过试验确定的。
试验条件,转速一定；节气门全开；用针阀调节量孔
截面大小以调节油量，从而改变混合气的
浓度。曲线, (4-4)
曲线分析,
1,φa＝ 1时,be不是最低,Pe不是最高。
原因,1）油气不可能完全均匀混合； 2）上一循环残
余混合气对新鲜气体的稀释。
2,φa>1时，随着 φa的增加，混合气变稀，燃料能
够尽可能的燃烧完全，所以发动机的经济性 变好,
到约 φa＝ 1.11时,be最低；但是,Pe不是最高。
φa＝ 1.05～ 1.15的混合气为 经济混合气。
3,φa<1后，发动机的经济性变差，而动力性变
好，当 φa＝ 0.88时,Pe达到最高。 Φa＝
0.85～ 0.95的混合气为功率混合气。
4,φa ≥ 1.3～ 1.4后，由于混合气过稀，火焰无
法传播，称之为火焰传播下限。当 φa ≤0.4时，
由于混合气过浓，火焰无法传播，称之为火
焰传播上限。
将节气门置于各种不同开度，重复上述
试验，可以得出一系列的曲线。将这些曲线
的 Pemax和 bemin分别连接起来，将此坐标
对换，得到曲线（ 4-5 ）虚线 1,2。
从此曲线可以看出,在发动机的工作中，动力
性和经济性不可能同时达到最佳。
二、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分（浓度）
的要求（混合比特性）
汽车发动机的工况在实际运行中是一个面工况：
转速可以从最低转速（怠速）到高转速（可以上万
转），负荷从 0（怠速）到 100％（节气门全开）。
不同的工况，发动机对混合气的成分要求不同。
正常情况下可以分成,
1、稳定运行工况
1）怠速小负荷工况
怠速,一般指发动机对外无功率输出的情况下以最低
转速运转。要求 φa ＝ 0.6～ 0.8,因为,（ 1 ）此时发
动机温度低，燃油雾化质量差；（ 2）由于节气门开度
很小，进入到气缸的新鲜气体量少，受到废气的稀释
程度增加。
小负荷,要求 φa ＝ 0.7～ 0.9。原因同上。只是稍微比
怠速要好点。
2）中等负荷工况（节气门开度 25％～ 80％）
φa ＝ 0.95～ 1.15
车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时，发
动机不需发出大功率，所以对发动机的经济性作为首
要要求。
3）大负荷、全负荷（节气门开度 80％～全开）
φa ＝ 0.85～ 0.95
此时发动机需要克服较大的阻力，需要发出较大
的功率，驾驶员通常将油门踩到底，发动机处于全负
荷工作。这样就要求供油系统供给相应的功率混合气。
2、过渡工况
1）冷启动（ φa ＝ 0.2～ 0.6）
温度很低，能够雾化的燃油很少，并且进入气缸
的新鲜气体也少。实际能够燃烧的燃料量很少。
2）暖机（ φa ＝ 0.2～ 0.6 到 0.6～ 0.8）
是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。
3）加速（ φa ＝ 0.8左右 ）
加速,指发动机节气门迅速开大，汽油机的转速和
功率在较短时间内迅速提高的过程。
4）急减速
从以上分析可知,在发动机的不同工况，所要求
的混合气浓度是不一样的。（曲线 4-5），此种特性称
为 理想化油器特性 。
从简单化油器特性知道其是不能满足汽车发动机
的需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了
现代车用化油器,
在简单化油器的基础上加上 5个主要的工作系统，
就能满足发动机实际工作的需要 。
如：（ 1） 主供油系统 满足发动机在中等负荷时发动机
经济性的需求。 （ 4-6）
（ 2） 怠速系统 满足发动机在怠速时供油。（ 4-7 ）
（ 3） 加浓系统 满足发动机在大负荷、全负荷对动力性
的需求。（ 4-9）
（ 4） 加速系统 满足发动机加速时需要。（ 4-12）
（ 5） 启动系统 满足发动机启动时需要。（ 4-13）
现在的电子控制发动机对混合气浓度的要求也是
如图 4-5，它是通过各种传感器来感知发动机的各种工
况，从而将工况信号送给 ECU，由 ECU来确定此时的
喷油量，以满足发动机的要求，其控制比化油器要更
为精确一些。
第四节 电控汽油喷射系统
一, 汽油喷射的基本概念
汽油喷射,是用喷油器将一定压力和数量的汽油喷入进
气管, 道或气缸内 。 其目的是提高汽油雾化质量, 改进
燃烧, 改善汽油机性能 。
电控汽油喷射,是采用电动喷油器, 根据发动机运行工
况和使用条件将适当量的汽油喷入进气管, 道或气缸内,
实现对发动机油量的精确控制 。
二, 汽油喷射的优点 （ P153）
三, 喷射系统的基本类型
1,按控制原理分,
1） 机械控制式,喷油器的工作由供油管路中的油压来
控制 。 又称 K系统或连续喷射系统 。
2） 电子控制式 （ 4-37）, 简称 EFI。 喷油器由电磁驱
动, 喷油量的大小和时机完全由电控单元控制 。
2,按喷油器的布置分,
1） 单点式汽油喷射 （ SPI）
2） 多点式汽油喷射 （ MPI）
3、按喷油器工作时间来分
1） 连续喷射,整个发动机的工作循环都进行喷射 。
2） 间歇喷射,
（ 1） 异步喷射,喷油器的开启时间与发动机各缸工
作循环之间没有固定的关系 。
（ 2） 同步喷射,喷油器的开启时间与发动机各缸工
作循环之间保持一定的相对关系 。
Ⅰ, 顺序喷射,各缸喷油器分别按各自的做功顺序
进行喷射 。 用于精确控制 。
Ⅱ, 同时喷射,发动机每转一周, 所有的气缸喷油
器同时喷射一次, 每个工作循环喷射两次 。
Ⅲ, 分组喷射,将气缸分成两组, 发动机每转一周
只有一组喷油器喷射, 两组轮流喷射 。
4,按进气量的测量方式分,
1)直接测量,利用空气流量计直接测量吸入进气管的
空气流量 。
2)间接测量,
（ 1） 绝对压力测量法,用绝对压力传感器测量进气
总管的绝对压力, 并由此和发动机转速计算出进气量,
从而确定汽油喷射量 。
（ 2） 节气门开度测量法,用节气门传感器测定节气
门开度, 并由发动机的转速计算出进气流量, 从而确
定汽油喷射量 。
四, 电控汽油喷射系统的基本组成
(一 ) 空气供给系统
1,作用,为发动机提供其正常燃烧必需的空气量,
并且能够通过电控单元对进气量进行测量和控制 。
2,组成,（ 4-43）
1） 进气总管和进气歧管
2） 节气门总成
3） 空气流量计
(二 )燃油供给系统 （ 4-38）
电动汽油泵, 滤清器, 燃油分配管, 压力调节器, 喷
油器等 。
（ 三 ） 电子控制部分
电子控制燃油喷射系统主要由工况传感器,
电子控制单元和电控执行元件组成 。 如下表,
分类 部 件 名 称 功 能
传
感
器
进气管压力传感器 检测发动机吸入的空气量
空气流量传感器 检测发动机吸入的空气量
空气温度传感器 检测进气温度，用以计算
空气量
冷却水温传感器 检测发动机温度
发动机转速与曲轴位置传
感器
检测发动机转速及曲轴位置
节气门位置传感器 检测节气门开度
氧传感器 检测空燃比
车速传感器 测量车速
爆震传感器 检测有没有爆震产生
开关量及其信号发生装置 向 ECU提供各用电设备的开
关状态
分类 部 件 名 称 功 能
电 子 控 制 单 元 ECU
系统控制核心，根据由传感
器确定的发动机运行工况，
查表计算喷油量的大小，并
对喷油器进行控制
执
行
元
件
主继电器
控制电控燃油喷射系统总电
源
断路继电器
控制燃油泵电源
冷启动喷油器定时开关
控制冷启动喷油的喷油时间
本章主要内容,
1、汽油机供给系的组成及燃料
2、简单化油器与可燃混合气的形成
3、可燃混合气成分与汽油机性能的关系
4、电控汽油喷射系统
第一节 汽油机供给系的组成及燃料
一、组成（ 4-1）
1、燃油的供给
2、空气的供给
3、油气的混合
4、废气的排出
二、燃料－汽油
1,基本成分,主要是碳氢化合物的混合物
组成。其中含 C,85％； H,15％ 。
2、主要使用性能指标
1）蒸发性,可以通过燃料的蒸馏试验和饱和蒸气压试
验来确定燃料的蒸发性好坏。
10％蒸馏温度,低，燃料低温蒸发性好，冷车易启动。
50％蒸馏温度,低，发动机工况过渡性好。
90％蒸馏温度,低，燃料质量好，混合气形成质量好。
但是太低则容易出现 气阻 。
2）热值,1Kg汽油完全燃烧所放出的热量。
汽油,约为 44000KJ/Kg(低热值 )
柴油,一般为 42500～ 44000KJ /Kg(低热值 )
3）抗爆性,抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡
量。
以前为了提高汽油抗爆性能，常在里面
加入四已铅，但有毒，并且会使氧传感器中
毒，所以现改用甲基叔丁基醚（ MTBE）等
醇类物质来提高汽油的抗爆性。
3、汽油牌号及选用依据
汽油牌号,根据汽油的辛烷值来定。
选用依据,汽油机的压缩比。
第二节 简单化油器与可燃混合气的形成
一、简单化油器的结构（ 4-2）
1、浮子机构,浮子、针阀、浮子室
2、节气门
3、喷管、喉管
4、量孔
二、可燃混合气的形成
空气经过空滤器后进入化油器，当经过喉管时，
由于截面变小，使得空气流流速增加，压力下降，这
对浮子室内的汽油来说就在浮子室和喉管之间产生一
个压差，在这个压差的作用下，汽油经过量孔、喷管
喷入喉管，与该处的空气混合,
1、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合；
2、较大的油粒在进气和压缩过程中慢慢吸热
蒸发混合；
3、大油粒则沉积在进气管壁上，形成油膜，
随着发动机的抖动慢慢流向气缸，在气缸
内吸热蒸发。
综上所述，化油器是油气混合的关键
部件，但混合气并非全部在化油器内形成。
三、可燃混合气浓度表示方法
1、过量空气系数 φa
定义,燃烧 1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧 1Kg
燃料理论上所需空气量之比。
2、空燃比 A/F
定义,可燃混合气中空气与燃料的质量比。
四、简单化油器的特性（ 4-3）
简单化油器的特性,转速不变，简单化油器的可燃混
合气形成浓度随节气门开度的变化规律。
随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加，汽
油量增加，虽然空气量也在不断地增加，但是由于空
气所遇到的阻力也大大增加，导致空气的增长率低于
汽油的增长率，所以混合气越来越浓；当节气门接近
大开度时，油、气的增长率接近，所以混合气浓度趋
于平衡。
实际中，此种特性不能满足汽车发动
机的要求，需要在原有简单化油器的基础
上进行改进。
第三节 可燃混合气成分与汽油机性能的关系
一、成分与性能之间的关系
成分与性能之间的关系是通过试验确定的。
试验条件,转速一定；节气门全开；用针阀调节量孔
截面大小以调节油量，从而改变混合气的
浓度。曲线, (4-4)
曲线分析,
1,φa＝ 1时,be不是最低,Pe不是最高。
原因,1）油气不可能完全均匀混合； 2）上一循环残
余混合气对新鲜气体的稀释。
2,φa>1时，随着 φa的增加，混合气变稀，燃料能
够尽可能的燃烧完全，所以发动机的经济性 变好,
到约 φa＝ 1.11时,be最低；但是,Pe不是最高。
φa＝ 1.05～ 1.15的混合气为 经济混合气。
3,φa<1后，发动机的经济性变差，而动力性变
好，当 φa＝ 0.88时,Pe达到最高。 Φa＝
0.85～ 0.95的混合气为功率混合气。
4,φa ≥ 1.3～ 1.4后，由于混合气过稀，火焰无
法传播，称之为火焰传播下限。当 φa ≤0.4时，
由于混合气过浓，火焰无法传播，称之为火
焰传播上限。
将节气门置于各种不同开度，重复上述
试验，可以得出一系列的曲线。将这些曲线
的 Pemax和 bemin分别连接起来，将此坐标
对换，得到曲线（ 4-5 ）虚线 1,2。
从此曲线可以看出,在发动机的工作中，动力
性和经济性不可能同时达到最佳。
二、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分（浓度）
的要求（混合比特性）
汽车发动机的工况在实际运行中是一个面工况：
转速可以从最低转速（怠速）到高转速（可以上万
转），负荷从 0（怠速）到 100％（节气门全开）。
不同的工况，发动机对混合气的成分要求不同。
正常情况下可以分成,
1、稳定运行工况
1）怠速小负荷工况
怠速,一般指发动机对外无功率输出的情况下以最低
转速运转。要求 φa ＝ 0.6～ 0.8,因为,（ 1 ）此时发
动机温度低，燃油雾化质量差；（ 2）由于节气门开度
很小，进入到气缸的新鲜气体量少，受到废气的稀释
程度增加。
小负荷,要求 φa ＝ 0.7～ 0.9。原因同上。只是稍微比
怠速要好点。
2）中等负荷工况（节气门开度 25％～ 80％）
φa ＝ 0.95～ 1.15
车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时，发
动机不需发出大功率，所以对发动机的经济性作为首
要要求。
3）大负荷、全负荷（节气门开度 80％～全开）
φa ＝ 0.85～ 0.95
此时发动机需要克服较大的阻力，需要发出较大
的功率，驾驶员通常将油门踩到底，发动机处于全负
荷工作。这样就要求供油系统供给相应的功率混合气。
2、过渡工况
1）冷启动（ φa ＝ 0.2～ 0.6）
温度很低，能够雾化的燃油很少，并且进入气缸
的新鲜气体也少。实际能够燃烧的燃料量很少。
2）暖机（ φa ＝ 0.2～ 0.6 到 0.6～ 0.8）
是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。
3）加速（ φa ＝ 0.8左右 ）
加速,指发动机节气门迅速开大，汽油机的转速和
功率在较短时间内迅速提高的过程。
4）急减速
从以上分析可知,在发动机的不同工况，所要求
的混合气浓度是不一样的。（曲线 4-5），此种特性称
为 理想化油器特性 。
从简单化油器特性知道其是不能满足汽车发动机
的需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了
现代车用化油器,
在简单化油器的基础上加上 5个主要的工作系统，
就能满足发动机实际工作的需要 。
如：（ 1） 主供油系统 满足发动机在中等负荷时发动机
经济性的需求。 （ 4-6）
（ 2） 怠速系统 满足发动机在怠速时供油。（ 4-7 ）
（ 3） 加浓系统 满足发动机在大负荷、全负荷对动力性
的需求。（ 4-9）
（ 4） 加速系统 满足发动机加速时需要。（ 4-12）
（ 5） 启动系统 满足发动机启动时需要。（ 4-13）
现在的电子控制发动机对混合气浓度的要求也是
如图 4-5，它是通过各种传感器来感知发动机的各种工
况，从而将工况信号送给 ECU，由 ECU来确定此时的
喷油量，以满足发动机的要求，其控制比化油器要更
为精确一些。
第四节 电控汽油喷射系统
一, 汽油喷射的基本概念
汽油喷射,是用喷油器将一定压力和数量的汽油喷入进
气管, 道或气缸内 。 其目的是提高汽油雾化质量, 改进
燃烧, 改善汽油机性能 。
电控汽油喷射,是采用电动喷油器, 根据发动机运行工
况和使用条件将适当量的汽油喷入进气管, 道或气缸内,
实现对发动机油量的精确控制 。
二, 汽油喷射的优点 （ P153）
三, 喷射系统的基本类型
1,按控制原理分,
1） 机械控制式,喷油器的工作由供油管路中的油压来
控制 。 又称 K系统或连续喷射系统 。
2） 电子控制式 （ 4-37）, 简称 EFI。 喷油器由电磁驱
动, 喷油量的大小和时机完全由电控单元控制 。
2,按喷油器的布置分,
1） 单点式汽油喷射 （ SPI）
2） 多点式汽油喷射 （ MPI）
3、按喷油器工作时间来分
1） 连续喷射,整个发动机的工作循环都进行喷射 。
2） 间歇喷射,
（ 1） 异步喷射,喷油器的开启时间与发动机各缸工
作循环之间没有固定的关系 。
（ 2） 同步喷射,喷油器的开启时间与发动机各缸工
作循环之间保持一定的相对关系 。
Ⅰ, 顺序喷射,各缸喷油器分别按各自的做功顺序
进行喷射 。 用于精确控制 。
Ⅱ, 同时喷射,发动机每转一周, 所有的气缸喷油
器同时喷射一次, 每个工作循环喷射两次 。
Ⅲ, 分组喷射,将气缸分成两组, 发动机每转一周
只有一组喷油器喷射, 两组轮流喷射 。
4,按进气量的测量方式分,
1)直接测量,利用空气流量计直接测量吸入进气管的
空气流量 。
2)间接测量,
（ 1） 绝对压力测量法,用绝对压力传感器测量进气
总管的绝对压力, 并由此和发动机转速计算出进气量,
从而确定汽油喷射量 。
（ 2） 节气门开度测量法,用节气门传感器测定节气
门开度, 并由发动机的转速计算出进气流量, 从而确
定汽油喷射量 。
四, 电控汽油喷射系统的基本组成
(一 ) 空气供给系统
1,作用,为发动机提供其正常燃烧必需的空气量,
并且能够通过电控单元对进气量进行测量和控制 。
2,组成,（ 4-43）
1） 进气总管和进气歧管
2） 节气门总成
3） 空气流量计
(二 )燃油供给系统 （ 4-38）
电动汽油泵, 滤清器, 燃油分配管, 压力调节器, 喷
油器等 。
（ 三 ） 电子控制部分
电子控制燃油喷射系统主要由工况传感器,
电子控制单元和电控执行元件组成 。 如下表,
分类 部 件 名 称 功 能
传
感
器
进气管压力传感器 检测发动机吸入的空气量
空气流量传感器 检测发动机吸入的空气量
空气温度传感器 检测进气温度，用以计算
空气量
冷却水温传感器 检测发动机温度
发动机转速与曲轴位置传
感器
检测发动机转速及曲轴位置
节气门位置传感器 检测节气门开度
氧传感器 检测空燃比
车速传感器 测量车速
爆震传感器 检测有没有爆震产生
开关量及其信号发生装置 向 ECU提供各用电设备的开
关状态
分类 部 件 名 称 功 能
电 子 控 制 单 元 ECU
系统控制核心，根据由传感
器确定的发动机运行工况，
查表计算喷油量的大小，并
对喷油器进行控制
执
行
元
件
主继电器
控制电控燃油喷射系统总电
源
断路继电器
控制燃油泵电源
冷启动喷油器定时开关
控制冷启动喷油的喷油时间
