客户赵先生驾驶一辆2021款大众迈腾B8L轿车，最近在使用中发现，车辆发动机经常出现抖动现象，有时还会出现启动困难的现象。经过汽车维修技师仔细检查发现是发动机燃油滤清器出现堵塞。更换燃油滤清器后，再次起动发动机，发现故障排除。赵先生对此感到困惑，不理解为什么燃油滤清器的堵塞会引起发动机抖动甚至起动困难，现在请你结合自己所学知识，为客户介绍一下燃油供给系统的原理。

一、燃油供给系统的功用与组成

1.燃油供给系统的功用

燃油供给系统的功用是根据发动机控制单元ECU的驱动信号，以恒定的压差向发动机喷油器供给各种工况下所需的燃油。

ECU依据进气量、转速以及其他传感器参数，控制喷油器将定量的汽油喷入进气歧管，与经滤清器滤清后的新鲜空气混合后进入气缸，被点燃做功后，再将燃烧产生的废气排至大气中。

2.燃油供给系统的组成

燃油供给系统主要由燃油箱、电动燃油泵、供油管、回油管、燃油滤清器、燃油轨道、燃油压力调节器和喷油器等组成，如图4-1-1所示。

图4-1-1 燃油供给系统部件安装位置

下面简述燃油供给系统各部件的功用。

燃油箱的作用是贮存汽油，油箱体一般采用薄钢板冲压焊接而成，为了提高其强度，其表面往往冲压成加强筋形式。

电动燃油泵的作用是将具有一定压力的燃油提供给电控燃油喷射系统。其供油量比发动机最大耗油量大得多，多余的燃油从回油管返回油箱。

燃油滤清器的作用是在燃油进入燃油泵之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等杂物除去，防止燃油系统堵塞，减少机械磨损，确保发动机稳定运行，提高可靠性。

燃油轨道，也被称作分配管或共轨，它的作用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，所以有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。

燃油压力调节器的作用是根据进气歧管压力的变化来调节进入喷油器的燃油压力，使两者保持恒定的压力差，这样从喷油器喷出的燃油量便只取决于喷油器的开启时间，使ECU能通过控制喷油时间的长短来精确地控制喷油量。

喷油器的作用是按照发动机ECU计算出的喷射正时和脉宽，向进气歧管或气缸内喷射燃油。

二、燃油供给系统的工作原理

燃油泵将燃油从燃油箱内泵出，自汽油箱吸入燃油泵，加压后经进油管流入燃油滤清器，滤除其中杂质后再经燃油压力调节器调压，将压力调整到比进气管压力高约0.25MPa后，经燃油分配管、输油管配送给各喷油器，如图4-1-2所示。

图4-1-2 燃油供给系统工作原理

ECU依据进气流量传感器、转速、节气门位置和水温等传感器信号，进行分析、计算、比较，控制喷油器适时开启，将定量、定压的汽油经各缸喷油器喷入进气歧管，与经空气滤清器滤清后的新鲜空气混合进入气缸，而多余的汽油经回油管流回到油箱。燃油压力调节器通过控制回油量来调节输油管内的燃油压力，以保证喷油器的喷油压差保持恒定。进入气缸的混合气被火花塞产生的火花点燃，燃烧做功，产生的废气经排气管排出。

三、燃油供给系统的类型

1.按喷射位置分类

（1）缸内直接喷射

缸内直接喷射是通过喷油器将燃油直接喷射到汽缸内，如图4-1-3所示。

图4-1-3 缸内直接喷射

在每缸气缸盖上装有一只喷油器，在压缩行程开始前或刚开始时将燃油直接喷入气缸内，直接在缸内与空气混合，配合缸内组织的气体流动形成可燃混合气，容易实现分层燃烧和稀混合气燃烧，可进一步提高汽油发动机的经济性和排放性。直喷技术最大的好处就是能让压缩比提高，从而提升发动机的燃烧热效率。

（2）进气道喷射

进气道喷射如图4-1-4所示。

图4-1-4 进气道喷射

在每缸进气门前装有一只喷油器，发动机的燃油是先喷到进气门前的进气管道内，然后在进气道内与空气混合成为油气混合气，最后再进入气缸内参与燃烧。与缸内直接喷射比较，喷油器不受缸内的高温、高压的直接影响，喷油压力不高（0.2~0.5MPa）,结构简单，成本较低，是目前发动机上采用较多的喷射方式。

（3）混合喷射

采用缸内直喷技术后，燃油经济性和动力性得到提升，但排放处理难度更大，起动和低温下的HC、颗粒及中小负荷下的NOX的处理增加了技术难度和成本。为了解决排放问题，就将进气道喷射和缸内直喷结合起来组成了混合喷射。

2.按喷油器数目不同分类

（1）单点喷射系统

单点喷射系统如图4-1-5所示，在节气门上方装一个中央喷射装置，由1～2个喷油器集中喷油。结构简单，故障少、维修调整方便。由于存在着各缸燃料分配不均匀和供油滞后的缺点,其性能比多点喷射系统差一些。

图4-1-5 单点喷射系统

（2）多点喷射系统

多点喷射系统如图4-1-6所示，每缸的进气门前或缸盖上相应位置处都装有一个喷油器，由ECU控制喷射。其燃油分配均匀性好，但控制系统复杂，成本高。主要用于中、高级轿车。

图4-1-6 多点喷射系统

3.按各缸喷油器的喷射顺序分类

（1）同时喷射

同时喷射是指发动机在运转期间，各缸喷油器同时开启且同时关闭，由ECU的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时工作，如图3-1-7所示。同时喷射一般是曲轴每转一圈各缸同时喷油一次（喷射1/2的油量）。

图4-1-7 同时喷射

（2）分组喷射

分组喷射是将偶数缸的喷油器分成两组交替喷射，当ECU向某组喷油器发出喷油指令或断油指令时，同一组的喷油器同时喷油或断油，如图4-1-8所示。在市内限速行驶时，ECU可自动停喷转换，使半数气缸运行达到省油的目的。

图4-1-8 同时喷射

（3）顺序喷射

顺序喷射是指喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流进行喷射,也就是每次只有一个汽缸喷油，ECU根据曲轴位置传感器提供的信号辨识各缸的进气行程，适时发出各缸的喷油脉冲信号，以实现顺序喷射的功能，如图4-1-9所示。

图4-1-9 顺序喷射

在最佳时间喷油，有利于混合气的形成，可提高发动机动力性和燃油经济性，并降低排放污染。顺序喷射目前在汽车发动机上得到广泛的应用。

2.按进气量的检测方式分类

（1）速度密度控制型（D型）

速度密度控制型不是直接检测吸入发动机的空气量，而是通过装在节气门后方的歧管压力传感器检测进气管内的绝对压力，再根据发动机转速间接地推算出发动机的进气量，从而确定基本喷油量。该测量方法简单,喷油量调整精度容易控制。D型电控燃油喷射系统的基本工作原理如图3-1-6所示。

图4-1-10 D型电控燃油喷射系统

这种控制方式因受进气管内空气压力波动的影响，进气量的测量精度不高，但是其进气阻力小，充气效率高。

（2）质量流量控制型（L型）

质量流量控制型是由进气流量传感器直接测量进入进气歧管的空气量，再根据发动机转速算出每一循环的喷油量。由于消除了推算进气量的误差影响，其计算的准确程度高于D型电控燃油喷射系统，故可更精确地控制空燃比。L型电控燃油喷射系统工作原理如图4-1-11所示。

图4-1-11 L型电控燃油喷射系统

一、新型燃油喷射技术

近几年出现了一种燃油分层喷射发动机（fuel stratified injection，FSI）技术。FSI意指燃油分层喷射。该技术的运用使FSI发动机与传统发动机相比拥有更低的油耗、更好的环保效果和更大的输出功率和转矩。燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种，即发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。

大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。如果稀燃技术的空燃比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，空燃比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层，此系统的燃油是直接喷射到汽缸内的。

一、任务准备

工作任务：一辆2021款大众迈腾B8L轿车，请对汽车燃油供给系统进行全面的检查。

1.课前准备

（1）场地设施：举升机一台，装有废气抽排系统和消防设施的场地。

（2）设备设施：2021款大众迈腾B8L轿车一辆

（3）工量具：常用工具（一套）、车辆故障诊断仪、万用表等。

（4）耗材：车内三件套、车外三件套等。

（5）学生组织：教师指导、分组实训、过程评价。

2.注意事项

（1）在工作过程中要注意人身安全，认真执行7S管理。

（2）在工作过程中请根据操作步骤，规范操作，防止损坏设备和器材。

（3）严格按照工作要求正确使用仪器设备，出现问题及时报告，服从管理。

二、任务实施

按照以下顺序对燃油供给系统各部件进行查找。

（1）燃油箱

如图4-1-12所示，拆下后排座椅，拆下油泵护盖，就可以看到燃油泵及油箱的位置。

图4-1-12 进气流量传感器的位置

（2）电动燃油泵

观察燃油泵的总成，拔下油泵插接器，观察油泵插接器接柱、油泵供油管（黑色）、回油管（蓝色）及燃油蒸汽管（白色），如图4-1-13所示。电动燃油泵使用两三年以后，一般都会受到燃油中的油垢、燃油泵自身磨损等原因造成泵油能力下降，这时就需要进行清洗或更换。

图4-1-13 电动燃油泵的位置

（3）燃油滤清器

举升车辆至高位并锁止，找到燃油滤清器的位置，查看其安装方向，并识别进油管、供油管及回油管，如图4-1-14所示。燃油滤清器安装在燃油泵和油箱之间的出油管路上。在电控燃油喷射式发动机的燃油供给系统中，一般采用的都是纸质滤芯、一次性的燃油滤清器。一般汽车每行驶两万至四万公里或一至两年，应更换燃油滤清器。更换燃油滤清器时，应首先释放燃油系统压力，并注意燃油滤清器壳体上的箭头标记为燃油流动方向。

图4-1-14 燃油滤清器的位置

（4）燃油压力调节器

如图4-1-15所示，为燃油压力调节器的安装位置。燃油压力调节器不能维修，若工作不良，应进行更换。拆卸时注意释放燃油系统压力。

图4-1-15 燃油压力调节器的位置

（4）喷油器

如图4-1-16所示，打开发动机舱，即可找到喷油器的位置。喷油器是个常闭阀，由一个阀针上下运动来控制阀的开闭，当ECU下达喷油指令时，其电压讯号使电流经喷油嘴内的线圈，产生磁场把阀针吸起，让阀门开启使油料从喷油孔内喷出。喷油器每两年或五至八万公里左右需清洗一次。

图4-1-16 喷油器的位置

1.燃油供给系统的功用是根据发动机控制单元ECU的驱动信号，以恒定的压差向发动机喷油器供给各种工况下所需的燃油。

2.燃油供给系统主要由燃油箱、电动燃油泵、供油管、回油管、燃油滤清器、燃油轨道、燃油压力调节器和喷油器等组成。

3.燃油泵将燃油从燃油箱内泵出，自汽油箱吸入燃油泵，加压后经进油管流入燃油滤清器，滤除其中杂质后再经燃油压力调节器调压，将压力调整到比进气管压力高约0.25MPa后，经燃油分配管、输油管配送给各喷油器。

4.缸内直接喷射是通过喷油器将燃油直接喷射到汽缸内，直喷技术最大的好处就是能让压缩比提高，从而提升发动机的燃烧热效率。

5.按喷油器数目不同分类，燃油供给系统可分为：单点喷射系统、多点喷射系统。

6.按各缸喷油器的喷射顺序分类，燃油供给系统可分为：同时喷射、分组喷射、顺序喷射。

7.按进气量的检测方式分类，燃油供给系统可分为：速度密度控制型（D型）、质量流量控制型（L型）。