淺談電控汽油發動機無回油燃油供給系統

蘇榕斌

摘 要：隨著汽車技術的不斷發展，對燃油供給系統的研究也越來越深入，傳統的雙管路燃油供給系統的缺點逐漸暴露。為了克服傳統的雙管路燃油供給系統的缺點，通過改變供油的控制方式提出了無回油管燃油供給系統。該技術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。

關鍵詞：燃油供給系統;雙管路;無回油;燃油蒸汽

前言

隨著汽車技術的不斷發展，對電控汽油發動機燃油供給系統的研究也越來越深入。電控發動機主要由空氣供給系統、燃油供給系統、點火系統和電子控制系統所組成。其中燃油噴射以電控單元（ECU）為控制核心，以空氣流量和發動機轉速為控制基礎，以噴油器的噴油量、噴油時刻、發動機怠速和點火裝置等為控制對象，保證獲得與發動機各種工況相匹配的最佳空燃比和點火提前角，同時適時調整發動機怠速。

燃油供給系統將具有一定壓力的清潔汽油通過噴油器適時噴射到進氣歧管內，系統油壓由燃油壓力調節器控制在規定的范圍內，噴油量和噴射時刻均由電控單元（ECU）根據各傳感器的信號確定。

1.雙管路燃油供給系統

傳統的回油燃油供給系統又稱為雙管路燃油供給系統， 汽油由電動汽油泵從燃油箱中吸出，經汽油濾清器除去雜質及水分和汽油壓力緩沖器消除噴油所產生的微小脈動后，由輸油管路配送給各缸噴油器，噴油器根據發動機ECU發出的指令，將適量的汽油噴入各缸的進氣歧管。燃油壓力由安裝在燃油總管端部的汽油壓力調節器調節，多余汽油經回油管路流至燃油箱。

為了在車輛不斷變化的運行條件下保證足夠的燃油壓力和燃油量，傳統燃油系統最終向噴油器泵出的油量常常是比實際需要的多，這是為了避免當發動機噴油量需求突然增大時（如急加速），管路壓力的下降。因此通過燃油壓力調節器參考進氣歧管內的負壓，使噴油嘴兩端的壓力保持恒定，即燃油壓力與進氣歧管壓力的差值一定（約為250kPa），但燃油分配管內的壓力是不恒定的（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“回油系統”。

1.1雙管路燃油供給系統的優點

傳統有回油系統的優點是系統成熟，另外就是它能不斷反復地過濾所提供的燃油，每次輸送到發動機的燃油，必須通過燃油濾清器進行過濾，濾清器能阻攔可能進入燃油系統的細小灰塵或微粒雜質。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的缺點

傳統有回油系統供油方式最大的缺點便是燃油要在管道內進行循環流動，而在每一次這樣的流動中，燃油都會吸收發動機的熱量，使燃油溫度升高，而溫度升高的部分燃油又返回到油箱里，導致油箱內油溫升高。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燃油的蒸發速度和蒸發消耗，使得油箱內蒸汽壓力升高，即使油箱里蒸發的燃油蒸汽存放得當，也會使燃油蒸發排放系統工作負荷的增加，導致熱車再啟動性能變差，啟動時消耗的燃油也大為增加，同時燃油系統容易產生氣阻，造成多種汽車驅動性能方面的故障，甚至還有由于外接油管過多而出現的燃油泄漏狀況發生的可能性。

2.無回油燃油系統

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

2.1無回油燃油系統工作原理

無回油系統的燃油壓力調節器和燃油泵合成了一體，它與發動機之間沒有真空管連接，燃油壓力調節器不參考發動機的負壓，因此，這個壓力調節器的作用是，無論發動機運行狀況如何變化，它都將保持穩定的系統壓力（約350kPa）。在無回油燃油系統中，燃油通過油箱底部的燃油濾網后，被輸送到燃油泵。燃油泵向發動機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節器又被送回到油箱里，它沒有反復經歷很長的回流路徑。為了確保發動機在當前工況下總是得到正合適的燃油量，動力控制模塊（PCM）要相應地快速改變噴油器的脈沖寬度。

2.2無回油燃油系統特點

無回油燃油供給系統中的燃油濾清器安裝在油箱外常規濾清器的位置，可使維護工作更為容易，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動機時才能得到過濾。因此，如果燃油中有任何污染或銹蝕物，它們會反復流過燃油泵并最終回到油箱里，含有雜質的燃油在反復流過燃油泵的過程中，雜質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。所以實際無回油系統的燃油濾油器是安裝在燃油泵之后、供油管和燃油壓力調節器之前的位置上，這樣，燃油濾清器將能夠反復過濾未使用的燃油，直到它最終被發動機利用并燃燒為止，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無回油燃油系統應用

有些車型采用燃油濾清器與燃油泵一體的設計，將濾清器安裝在油箱內，如東風雪鐵龍愛麗舍TU5JP4發動機采用的無回油系統。其燃油泵流量大約為110L/h，泵的流量大大高于發動機需求，實際的回油管路合成在燃油泵支架總成內。該系統燃油分配管內壓力是恒定，噴嘴兩端的壓力是變化的，多余的燃油在油箱內就完成了回流。無回油系統在固定的噴射時間內噴油量則是變化的，但發動機計算機考慮了進氣壓力傳感器的信息后，對噴油量進行修正和補償，因此噴油量同樣會精確。這種方式能夠保護燃油泵免受污染，但同時也會產生其它問題，最大的缺點就是燃油濾清器安裝在油箱里，如果需要對它進行更換，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”。如中華轎車、菲亞特、銳達起亞、北汽福田、波羅、寶來、奇瑞風云、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，其供油系統屬于半無回油燃油供給系統。該系統具有發生事故時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點。

3.總結

在無回油燃油供給系統中，未使用的燃油實際上還是回到了油箱，只是它沒有反復經歷很長的回流路徑。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。

參考文獻：

[1]張西振.汽車發動機電控汽技術[M].北京：機械工業出版社，2010

[2]廖發良.汽車典型電控系統的結構與維修[M].北京：電子工業出版社，2008

[3]邢忠義.汽車新結構與新技術[M].北京：機械工業出版社，2013

[4]陳文華.汽車電控發動機構造與檢修[M].北京：浙江大學出版社，2008

[5]王 囤.汽車電控發動機構造與維修[M].北京：人民交通出版社，2011