淺談電控汽油發(fā)動機(jī)無回油燃油供給系統(tǒng)

蘇榕斌

摘 要：隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，對燃油供給系統(tǒng)的研究也越來越深入，傳統(tǒng)的雙管路燃油供給系統(tǒng)的缺點(diǎn)逐漸暴露。為了克服傳統(tǒng)的雙管路燃油供給系統(tǒng)的缺點(diǎn)，通過改變供油的控制方式提出了無回油管燃油供給系統(tǒng)。該技術(shù)可以有效簡化燃油管道安裝、減少燃油蒸汽、精確噴油量的控制，提高燃油的利用。

關(guān)鍵詞：燃油供給系統(tǒng);雙管路;無回油;燃油蒸汽

前言

隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，對電控汽油發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)的研究也越來越深入。電控發(fā)動機(jī)主要由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)所組成。其中燃油噴射以電控單元（ECU）為控制核心，以空氣流量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ)，以噴油器的噴油量、噴油時(shí)刻、發(fā)動機(jī)怠速和點(diǎn)火裝置等為控制對象，保證獲得與發(fā)動機(jī)各種工況相匹配的最佳空燃比和點(diǎn)火提前角，同時(shí)適時(shí)調(diào)整發(fā)動機(jī)怠速。

燃油供給系統(tǒng)將具有一定壓力的清潔汽油通過噴油器適時(shí)噴射到進(jìn)氣歧管內(nèi)，系統(tǒng)油壓由燃油壓力調(diào)節(jié)器控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，噴油量和噴射時(shí)刻均由電控單元（ECU）根據(jù)各傳感器的信號確定。

1.雙管路燃油供給系統(tǒng)

傳統(tǒng)的回油燃油供給系統(tǒng)又稱為雙管路燃油供給系統(tǒng)， 汽油由電動汽油泵從燃油箱中吸出，經(jīng)汽油濾清器除去雜質(zhì)及水分和汽油壓力緩沖器消除噴油所產(chǎn)生的微小脈動后，由輸油管路配送給各缸噴油器，噴油器根據(jù)發(fā)動機(jī)ECU發(fā)出的指令，將適量的汽油噴入各缸的進(jìn)氣歧管。燃油壓力由安裝在燃油總管端部的汽油壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，多余汽油經(jīng)回油管路流至燃油箱。

為了在車輛不斷變化的運(yùn)行條件下保證足夠的燃油壓力和燃油量，傳統(tǒng)燃油系統(tǒng)最終向噴油器泵出的油量常常是比實(shí)際需要的多，這是為了避免當(dāng)發(fā)動機(jī)噴油量需求突然增大時(shí)（如急加速），管路壓力的下降。因此通過燃油壓力調(diào)節(jié)器參考進(jìn)氣歧管內(nèi)的負(fù)壓，使噴油嘴兩端的壓力保持恒定，即燃油壓力與進(jìn)氣歧管壓力的差值一定（約為250kPa），但燃油分配管內(nèi)的壓力是不恒定的（約為250～300kPa），從而保證噴油器的噴油量唯一地取決于噴油器的開啟時(shí)間，沒有用到的多余燃油又通過回油管路返回油箱，這便是傳統(tǒng)“回油系統(tǒng)”。

1.1雙管路燃油供給系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)有回油系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)成熟，另外就是它能不斷反復(fù)地過濾所提供的燃油，每次輸送到發(fā)動機(jī)的燃油，必須通過燃油濾清器進(jìn)行過濾，濾清器能阻攔可能進(jìn)入燃油系統(tǒng)的細(xì)小灰塵或微粒雜質(zhì)。這將減少部件磨損，而且由于濾清器通常在油箱外易于接觸的位置，所以部件維修相對簡單。

1.2雙管路燃油供給系統(tǒng)的缺點(diǎn)

傳統(tǒng)有回油系統(tǒng)供油方式最大的缺點(diǎn)便是燃油要在管道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)流動，而在每一次這樣的流動中，燃油都會吸收發(fā)動機(jī)的熱量，使燃油溫度升高，而溫度升高的部分燃油又返回到油箱里，導(dǎo)致油箱內(nèi)油溫升高。在炎熱的夏天，燃油箱里的溫度會較高。這種情況加速了油箱內(nèi)燃油的蒸發(fā)速度和蒸發(fā)消耗，使得油箱內(nèi)蒸汽壓力升高，即使油箱里蒸發(fā)的燃油蒸汽存放得當(dāng)，也會使燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)工作負(fù)荷的增加，導(dǎo)致熱車再啟動性能變差，啟動時(shí)消耗的燃油也大為增加，同時(shí)燃油系統(tǒng)容易產(chǎn)生氣阻，造成多種汽車驅(qū)動性能方面的故障，甚至還有由于外接油管過多而出現(xiàn)的燃油泄漏狀況發(fā)生的可能性。

2.無回油燃油系統(tǒng)

為了克服油箱中產(chǎn)生的燃油蒸汽問題，許多汽車采用了新型的燃油系統(tǒng)，在這些燃油系統(tǒng)中，由于沒有設(shè)置未使用燃油從發(fā)動機(jī)流回油箱的回流管路，因此它便被稱為“無回油燃油系統(tǒng)”，也稱為單管路燃油供給系統(tǒng)。

2.1無回油燃油系統(tǒng)工作原理

無回油系統(tǒng)的燃油壓力調(diào)節(jié)器和燃油泵合成了一體，它與發(fā)動機(jī)之間沒有真空管連接，燃油壓力調(diào)節(jié)器不參考發(fā)動機(jī)的負(fù)壓，因此，這個(gè)壓力調(diào)節(jié)器的作用是，無論發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況如何變化，它都將保持穩(wěn)定的系統(tǒng)壓力（約350kPa）。在無回油燃油系統(tǒng)中，燃油通過油箱底部的燃油濾網(wǎng)后，被輸送到燃油泵。燃油泵向發(fā)動機(jī)提供所需的燃油壓力和燃油量，多余未使用的燃油通過壓力調(diào)節(jié)器又被送回到油箱里，它沒有反復(fù)經(jīng)歷很長的回流路徑。為了確保發(fā)動機(jī)在當(dāng)前工況下總是得到正合適的燃油量，動力控制模塊（PCM）要相應(yīng)地快速改變噴油器的脈沖寬度。

2.2無回油燃油系統(tǒng)特點(diǎn)

無回油燃油供給系統(tǒng)中的燃油濾清器安裝在油箱外常規(guī)濾清器的位置，可使維護(hù)工作更為容易，但這也意味著，返回油箱未被使用的燃油，只有在第一次而且是唯一一次被送到發(fā)動機(jī)時(shí)才能得到過濾。因此，如果燃油中有任何污染或銹蝕物，它們會反復(fù)流過燃油泵并最終回到油箱里，含有雜質(zhì)的燃油在反復(fù)流過燃油泵的過程中，雜質(zhì)顆粒會不斷磨擦并變得越來越小，這將顯著縮短燃油泵的使用壽命。所以實(shí)際無回油系統(tǒng)的燃油濾油器是安裝在燃油泵之后、供油管和燃油壓力調(diào)節(jié)器之前的位置上，這樣，燃油濾清器將能夠反復(fù)過濾未使用的燃油，直到它最終被發(fā)動機(jī)利用并燃燒為止，而且減少了油箱外的連接件，減少了燃油的滲漏損失和便于安裝。

2.3無回油燃油系統(tǒng)應(yīng)用

有些車型采用燃油濾清器與燃油泵一體的設(shè)計(jì)，將濾清器安裝在油箱內(nèi)，如東風(fēng)雪鐵龍愛麗舍TU5JP4發(fā)動機(jī)采用的無回油系統(tǒng)。其燃油泵流量大約為110L/h，泵的流量大大高于發(fā)動機(jī)需求，實(shí)際的回油管路合成在燃油泵支架總成內(nèi)。該系統(tǒng)燃油分配管內(nèi)壓力是恒定，噴嘴兩端的壓力是變化的，多余的燃油在油箱內(nèi)就完成了回流。無回油系統(tǒng)在固定的噴射時(shí)間內(nèi)噴油量則是變化的，但發(fā)動機(jī)計(jì)算機(jī)考慮了進(jìn)氣壓力傳感器的信息后，對噴油量進(jìn)行修正和補(bǔ)償，因此噴油量同樣會精確。這種方式能夠保護(hù)燃油泵免受污染，但同時(shí)也會產(chǎn)生其它問題，最大的缺點(diǎn)就是燃油濾清器安裝在油箱里，如果需要對它進(jìn)行更換，將會非常麻煩。

為了使更換燃油濾清器的工作更為便利、容易，另一些車型把濾清器安裝在油箱外易于接近的位置，只有一根輸油管連接油箱和油軌，多余的燃油經(jīng)濾清器過濾后通過回油管直接流回油箱，這就是所謂的“半無回油燃油供給系統(tǒng)”。如中華轎車、菲亞特、銳達(dá)起亞、北汽福田、波羅、寶來、奇瑞風(fēng)云、QQ、以及所有的意大利車型，都是采用瑪瑞利電控燃油噴射系統(tǒng)，其供油系統(tǒng)屬于半無回油燃油供給系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有發(fā)生事故時(shí)無回油管將著火的可能性降至最低、油箱中燃油溫度較低、燃油蒸氣量較少的優(yōu)點(diǎn)。

3.總結(jié)

在無回油燃油供給系統(tǒng)中，未使用的燃油實(shí)際上還是回到了油箱，只是它沒有反復(fù)經(jīng)歷很長的回流路徑。這樣有效簡化燃油管道安裝、減少燃油蒸汽，精確噴油量的控制，提高燃油的利用。

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