浅谈电控汽油发动机无回油燃油供给系统

苏榕斌

摘 要：随着汽车技术的不断发展，对燃油供给系统的研究也越来越深入，传统的双管路燃油供给系统的缺点逐渐暴露。为了克服传统的双管路燃油供给系统的缺点，通过改变供油的控制方式提出了无回油管燃油供给系统。该技术可以有效简化燃油管道安装、减少燃油蒸汽、精确喷油量的控制，提高燃油的利用。

关键词：燃油供给系统;双管路;无回油;燃油蒸汽

前言

随着汽车技术的不断发展，对电控汽油发动机燃油供给系统的研究也越来越深入。电控发动机主要由空气供给系统、燃油供给系统、点火系统和电子控制系统所组成。其中燃油喷射以电控单元（ECU）为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器的喷油量、喷油时刻、发动机怠速和点火装置等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳空燃比和点火提前角，同时适时调整发动机怠速。

燃油供给系统将具有一定压力的清洁汽油通过喷油器适时喷射到进气歧管内，系统油压由燃油压力调节器控制在规定的范围内，喷油量和喷射时刻均由电控单元（ECU）根据各传感器的信号确定。

1.双管路燃油供给系统

传统的回油燃油供给系统又称为双管路燃油供给系统， 汽油由电动汽油泵从燃油箱中吸出，经汽油滤清器除去杂质及水分和汽油压力缓冲器消除喷油所产生的微小脉动后，由输油管路配送给各缸喷油器，喷油器根据发动机ECU发出的指令，将适量的汽油喷入各缸的进气歧管。燃油压力由安装在燃油总管端部的汽油压力调节器调节，多余汽油经回油管路流至燃油箱。

为了在车辆不断变化的运行条件下保证足够的燃油压力和燃油量，传统燃油系统最终向喷油器泵出的油量常常是比实际需要的多，这是为了避免当发动机喷油量需求突然增大时（如急加速），管路压力的下降。因此通过燃油压力调节器参考进气歧管内的负压，使喷油嘴两端的压力保持恒定，即燃油压力与进气歧管压力的差值一定（约为250kPa），但燃油分配管内的压力是不恒定的（约为250～300kPa），从而保证喷油器的喷油量唯一地取决于喷油器的开启时间，没有用到的多余燃油又通过回油管路返回油箱，这便是传统“回油系统”。

1.1双管路燃油供给系统的优点

传统有回油系统的优点是系统成熟，另外就是它能不断反复地过滤所提供的燃油，每次输送到发动机的燃油，必须通过燃油滤清器进行过滤，滤清器能阻拦可能进入燃油系统的细小灰尘或微粒杂质。这将减少部件磨损，而且由于滤清器通常在油箱外易于接触的位置，所以部件维修相对简单。

1.2双管路燃油供给系统的缺点

传统有回油系统供油方式最大的缺点便是燃油要在管道内进行循环流动，而在每一次这样的流动中，燃油都会吸收发动机的热量，使燃油温度升高，而温度升高的部分燃油又返回到油箱里，导致油箱内油温升高。在炎热的夏天，燃油箱里的温度会较高。这种情况加速了油箱内燃油的蒸发速度和蒸发消耗，使得油箱内蒸汽压力升高，即使油箱里蒸发的燃油蒸汽存放得当，也会使燃油蒸发排放系统工作负荷的增加，导致热车再启动性能变差，启动时消耗的燃油也大为增加，同时燃油系统容易产生气阻，造成多种汽车驱动性能方面的故障，甚至还有由于外接油管过多而出现的燃油泄漏状况发生的可能性。

2.无回油燃油系统

为了克服油箱中产生的燃油蒸汽问题，许多汽车采用了新型的燃油系统，在这些燃油系统中，由于没有设置未使用燃油从发动机流回油箱的回流管路，因此它便被称为“无回油燃油系统”，也称为单管路燃油供给系统。

2.1无回油燃油系统工作原理

无回油系统的燃油压力调节器和燃油泵合成了一体，它与发动机之间没有真空管连接，燃油压力调节器不参考发动机的负压，因此，这个压力调节器的作用是，无论发动机运行状况如何变化，它都将保持稳定的系统压力（约350kPa）。在无回油燃油系统中，燃油通过油箱底部的燃油滤网后，被输送到燃油泵。燃油泵向发动机提供所需的燃油压力和燃油量，多余未使用的燃油通过压力调节器又被送回到油箱里，它没有反复经历很长的回流路径。为了确保发动机在当前工况下总是得到正合适的燃油量，动力控制模块（PCM）要相应地快速改变喷油器的脉冲宽度。

2.2无回油燃油系统特点

无回油燃油供给系统中的燃油滤清器安装在油箱外常规滤清器的位置，可使维护工作更为容易，但这也意味着，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发动机时才能得到过滤。因此，如果燃油中有任何污染或锈蚀物，它们会反复流过燃油泵并最终回到油箱里，含有杂质的燃油在反复流过燃油泵的过程中，杂质颗粒会不断磨擦并变得越来越小，这将显著缩短燃油泵的使用寿命。所以实际无回油系统的燃油滤油器是安装在燃油泵之后、供油管和燃油压力调节器之前的位置上，这样，燃油滤清器将能够反复过滤未使用的燃油，直到它最终被发动机利用并燃烧为止，而且减少了油箱外的连接件，减少了燃油的渗漏损失和便于安装。

2.3无回油燃油系统应用

有些车型采用燃油滤清器与燃油泵一体的设计，将滤清器安装在油箱内，如东风雪铁龙爱丽舍TU5JP4发动机采用的无回油系统。其燃油泵流量大约为110L/h，泵的流量大大高于发动机需求，实际的回油管路合成在燃油泵支架总成内。该系统燃油分配管内压力是恒定，喷嘴两端的压力是变化的，多余的燃油在油箱内就完成了回流。无回油系统在固定的喷射时间内喷油量则是变化的，但发动机计算机考虑了进气压力传感器的信息后，对喷油量进行修正和补偿，因此喷油量同样会精确。这种方式能够保护燃油泵免受污染，但同时也会产生其它问题，最大的缺点就是燃油滤清器安装在油箱里，如果需要对它进行更换，将会非常麻烦。

为了使更换燃油滤清器的工作更为便利、容易，另一些车型把滤清器安装在油箱外易于接近的位置，只有一根输油管连接油箱和油轨，多余的燃油经滤清器过滤后通过回油管直接流回油箱，这就是所谓的“半无回油燃油供给系统”。如中华轿车、菲亚特、锐达起亚、北汽福田、波羅、宝来、奇瑞风云、QQ、以及所有的意大利车型，都是采用玛瑞利电控燃油喷射系统，其供油系统属于半无回油燃油供给系统。该系统具有发生事故时无回油管将着火的可能性降至最低、油箱中燃油温度较低、燃油蒸气量较少的优点。

3.总结

在无回油燃油供给系统中，未使用的燃油实际上还是回到了油箱，只是它没有反复经历很长的回流路径。这样有效简化燃油管道安装、减少燃油蒸汽，精确喷油量的控制，提高燃油的利用。

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