化油器式汽油機燃料供給系

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1、1,第四章 化油器式汽油機燃料供給系,概 述 簡單化油器及可燃混合氣的形成 化油器的結構及工作原理 電子控制化油器 汽油供給裝置 空氣濾清器及進、排氣裝置,2,一、汽油機燃料供給系的任務：,將空氣與霧化后的汽油充分混合后，形成可燃混合氣，提供給發(fā)動機并對可燃混合氣的供給量及其濃度進行有效的控制，使發(fā)動機在各種工況下都能連續(xù)、穩(wěn)定運轉。,4.1 概 述,燃料供給方式,二、化油器式汽油機燃料供給系的組成, 燃油供給裝置：汽油油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管 空氣供給裝置：空氣濾清器、進氣消聲器(轎車) 可燃混合氣形成裝置：化油器 廢氣排出裝置：排氣管道、排氣消聲器，廢氣凈化裝置(國外轎車),3,,,

2、油箱,汽油濾清器,汽油泵,化油器(混合),空氣濾清器,排氣管,排氣消聲器,,,,,,,在氣缸內燃繞,供給路線圖,4,油箱,油管,汽油泵,汽油濾清器,化油器,空氣濾清器,桑塔納轎車汽油供給系示意圖,5,1、物理特性： (液體燃料) 粘度小、流動性好、自潤性差。 2、成分：碳氫化合物 3、使用性能指標： 蒸發(fā)性：能被蒸發(fā)的性能。 熱值：1kg燃料完全燃燒后所產生的熱量。 汽油的熱值為44000KJ/kg 抗爆性：在燃燒中，避免產生爆燃的能力。 （辛烷值越高，抗爆性越強） 4、牌號： 牌號越高，抗爆性越強。,三、汽油的使用性能,6,蒸發(fā)性對發(fā)動機的影響 蒸發(fā)性過差時 發(fā)動機起動困難，各缸分配不勻

3、，燃燒不完全，部分油漏入曲軸箱稀釋潤滑油。 蒸發(fā)性過好時 易產生氣阻，嚴重時化油器喉管處易結冰。,7,汽油的抗爆性 1、概念 汽油在發(fā)動機氣缸中燃燒時避免產生爆燃現(xiàn)象的能力。 2、爆燃的概念 因氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常的燃燒。,8,3、爆燃的特點與危害 爆燃時，火焰以極高的速度傳播，氣缸中的溫度、壓力急劇上升，形成壓力波，以聲速向前推進，撞擊燃燒室壁面時發(fā)出尖銳的敲缸聲，會引起發(fā)動機過熱、功率下降、燃油消耗率上升。嚴重時會造成氣門燒毀，軸瓦破裂，活塞燒頂，火花塞絕緣體擊穿等現(xiàn)象。,9,汽油的選擇 （1）高壓縮比的發(fā)動機選高辛烷值（高牌

4、號）的汽油；低壓縮比的發(fā)動機選低牌號的汽油。 （2）同臺發(fā)動機在高原上使用時可降低汽油牌號。(壓力低，不易爆燃),10,4.2 簡單化油器及可燃混合氣的形成,一、可燃混合氣成分的表示方法,將實際吸入發(fā)動機中的空氣的質量與燃料的質量比值稱為空燃比，用符號R表示。（多為歐美國家采用） 表示：燃燒1KG燃料實際供給的空氣量 =14.7 理論混合氣 空燃比 14.7 稀混合氣 <14.7 濃混合氣,空燃比的倒數(shù)稱為燃空比，用符號表示。（日本等國家常用）,1、空燃比,2、燃空比,11,3、過量空氣系數(shù), =,理論上完全燃燒1kg燃料時所需要的空氣質量,燃燒1kg燃料實際供給的空氣量, = 1 為

5、標準混合氣 1 為濃混合氣 1 為稀混合氣,,特點：直觀判斷可燃混合氣的濃度,12,喉管：產生真空度，吸出噴管中的燃油。,主噴嘴：讓汽油噴入空氣中形成可燃混合氣。,節(jié)氣門：控制混合氣流量的開關，關閉時留有通氣間隙。,針閥：控制汽油進入化油器浮子室的開關。,量孔：控制汽油精確的出油量。,轉速一定時，節(jié) 氣門開度越大， 喉部真空度越大 ，油量越多，功 率越大。 節(jié)氣門開度一定 時，轉速越高， 功率也越大。,二、簡單化油器的結構及其工作過程,1、簡單化油器的結構,13,,,主量孔,浮子室,照 片 資 料,14,2、工作原理,15,燃油氣化方式： 噴霧 吹散 降壓 沖刷 加熱 渦流,

6、3、可燃混合氣的形成的工作過程,16,轉速一定時，簡單化油器的可燃混合氣成分隨節(jié)氣門開度(喉管真空度)變化的關系---簡單化油器特性 1）節(jié)氣門微開時，喉管真空度低，所供混合氣濃度很低。 2）節(jié)氣門開度逐漸增大，喉管真空度隨之增高，混合氣濃度變高。 3）節(jié)氣門開度逐漸增大到全開時，可燃混合氣成分逐漸趨于穩(wěn)定。,三、簡單化油器特性,簡單 化油 器特 性曲 線,混合氣濃度隨喉管處的真空度增大而升高,混合氣濃度趨于穩(wěn)定,17,注：當節(jié)氣門開度一定時，因發(fā)動機轉速發(fā)生變化而引起喉部真空度的變化，對可燃混合氣成分的影響很小，這是因為此時的汽油量與空氣量幾乎是均勻而成比例地增減。故在簡單化油器中，影響可燃

7、混合氣成分的主要因素是節(jié)氣門開度的變化,18,1）理想混合氣=1 理論上能夠完全燃燒的混合氣，其中所含的氧氣正好使全部燃料燃燒完畢。 實際不可能完全燃燒：可燃混合氣的成分不可能絕對均勻的分布及殘余廢氣的存在而影響火焰中心的形成和火焰的傳播 2）稀混合氣1 實際上可以完全燃燒的混合氣，其中所含的氧氣能保證燃料全部燃燒完畢。 經濟混合氣：燃料消耗率最低時的可燃混合氣(=1.05-1.15) 動力性差：燃燒速度慢，釋放的熱量少，熱損失增加，發(fā)動機功率下降。 過?。?嚴重時出現(xiàn)進氣管回火現(xiàn)象,四、可燃混合氣成分與發(fā)動機性能的關系,1、可燃混合氣成分對發(fā)動機性能的影響：,19,3）濃混合氣<1 可

8、燃混合氣中汽油分子較多而使燃燒速度加快，熱損失減小。發(fā)動機的平均有效壓力和功率大。 動力性能好 功率混合氣：發(fā)動機輸出功率最大時的可燃混合氣(=0.85-0.95) 空氣含量不足，燃燒不完全，燃油消耗率增大，經濟性差 過濃：積炭、排氣管放炮現(xiàn)象及冒黑煙 4）燃燒極限 當可燃混合氣太?。?.4)以及太濃（0.4）時，雖能點燃，但火焰無法傳播，導致發(fā)動機運轉不穩(wěn)定，直至熄火。 過濃：嚴重缺氧 過?。喝剂戏肿又g的距離過大,20,發(fā)動機轉速一定和節(jié)氣門全開的條件下，改變化油器量孔尺寸以改變,1燃油消耗率 2功率,= 0.88 功率混合氣,= 1.11 經濟混合氣,=0.4 火焰?zhèn)鞑ド舷?=1.4

9、火焰?zhèn)鞑ハ孪?穩(wěn)定工況的 =0.881.11。,可燃混合氣成分對發(fā)動機性能的影響曲線圖,21,圖表說明： 1、功率點與經濟點不對應 2、可燃混合氣過濃( 1.05-1.15)，發(fā)動機的動力性、經濟性均不理想 3、為兼顧發(fā)動機的動力性和經濟性，可燃混合氣的成分在=0.88-1.11范圍內有利,22,混合氣的濃度對發(fā)動機性能的影響,23,在一定的工況下(負荷和轉速)，化油器只能供給一定值的可燃混合氣。過量空氣系數(shù)是以發(fā)動機動力性為主，還是以經濟性為主，還是將排放控制放在首位，應根據汽車及汽油機各工況的需要而定,24,2、發(fā)動機各工況對可燃混合氣成分的要求 特點： 工況變化范圍大，負荷可從0變到10

10、0%，轉速可從最低穩(wěn)定轉速變化到最高轉速 在汽車行駛的大部分時間內，發(fā)動機在中等負荷下工作,25,冷起動 極濃混合氣(=0.2-0.6) 原因：氣缸溫度低，化油器所供給的汽油大 部分未被汽化。需提供過量的汽油,怠速和小負荷：少而濃的混合氣。,原因： 怠速：節(jié)氣門接近關閉位置，吸入的空氣量少，且汽油霧化蒸發(fā)不良，并有廢氣的稀釋，為保證這種品質不良的可燃混合氣正常燃燒，化油器應提供較濃的可燃混合氣(=0.6-0.8) 小負荷：由于進入的空氣量略有增加，可燃混合氣的品質逐漸改善，因而可燃混合氣濃度可小減小至=0.7-0.9,26,加速：額外供油。 原因：節(jié)氣門突然加大，吸入的氣缸的空氣量立刻增加，

11、汽油因其慣性大而在原地基本不動，再加上霧化汽油的顆粒大跟不上氣流流動，使之一部分附著在進氣管內壁上。因此，氣缸內的可燃混合氣在加速的瞬間變稀，不易點燃，需及時增加供油量,大負荷和全負荷 全負荷：功率混合氣。(上坡) 大負荷：以滿足經濟性要求為主逐漸轉到以滿足動力 性要求為主,中等負荷：隨節(jié)氣門的開大，混合氣由濃變稀。 燃料經濟性要求是首要的，化油器應供給接近相應于燃油消耗率最小的 =0.9-1.1,27,在一定轉速下，汽車發(fā)動機所要求的混合氣成分隨負荷變化的規(guī)律。----理想化油器特性,3、理想化油器特性,28,簡單化油器與理論化油器特性比較,29,理想化油器特性與簡單化油器特性

12、正好相反，即簡單化油器無法滿足汽油機的正常工作。 為了滿足汽油發(fā)動機在各種工況下都能制出最佳的可燃混合氣濃度，現(xiàn)代車用化油器均采用了一些自動配制可燃混合氣濃度的系統(tǒng)。,30,4.3 化油器的結構及工作原理,一、基本結構,針閥,,,,,,,,,浮子室,浮子,喉管,噴管,節(jié)氣門,進氣歧管,進氣預熱裝置,,量孔,31,1、主供油系統(tǒng) 功用：,保證發(fā)動機正常工作時，化油器所供給的混合氣隨著節(jié)氣門開度加大而逐漸變稀，并在中負荷下接近于最經濟的成分。,主量孔,空氣量孔,主噴管,二、各系統(tǒng)及其工作情況,1.引入少量空氣，使汽油泡沫化。 2.降低主量孔處真空度的增長率，使混合氣由濃變稀。,空氣量孔的作用：,

13、,在發(fā)動機全部工作范圍內除了怠速工況和較小負荷工況外，都起供油作用,32, 化油器主供油系統(tǒng)工作原理,降低主量孔處真空度作用：引入極少量的空氣到主噴管中，以降低主量孔內外壓力差，從而降低汽油的流速和流量。以滿足化油器理想供油特性。,33,2、怠速系統(tǒng),、功用：,保證在怠速和很小負荷時供給很濃的混合氣。 為0.60.8。,怠速噴口,調整螺釘,過渡噴孔,油道,怠速過渡,、結構：,怠速,34, 化油器怠速系統(tǒng)工作原理,35,怠速工況的環(huán)保問題 怠速是汽車發(fā)動機排放污染最嚴重的工況之一； 怠速排放質量與怠速調節(jié)有關； 混合氣過濃或過稀都會加重排放污染； 提高怠速轉速可以減輕排放污染； 現(xiàn)代發(fā)動機怠速轉

14、速一般都提高到700-800r/min，此時a0.8-0.9,36,3、加濃系統(tǒng)（省油器）,、功用：,在大負荷和全負荷時額外供油，保證在全負荷時混合氣濃度達到為0.80.9，使發(fā)動機發(fā)出最大功率。,搖臂,主量孔,加濃閥,推桿,加濃量孔,拉桿,1）機械式加濃系統(tǒng) 結構：,37,機械式加濃系統(tǒng)工作原理,,38,2）真空加濃系統(tǒng),構成,活塞,空氣缸,主量孔,加濃閥,推桿,加濃量孔,彈簧,39,真空加濃系統(tǒng)工作原理,,40,4、加速系統(tǒng),功用：,在節(jié)氣門突然開大時及時將一定量的額外燃油一次噴入吼管，使混合氣臨時加濃，以適應發(fā)動機加速的需要。,搖臂,活塞,出油閥,通氣道,加速噴口,拉桿,進油閥,活 塞

15、 式 加 速 系 統(tǒng) 結 構,41,加速系統(tǒng)工作原理,,42,5、起動系統(tǒng),功用：,當發(fā)動機在冷態(tài)下起動時，在化油器內形成極濃的混合氣為0.20.6，使進入氣缸的混合氣中有足夠的汽油蒸汽，以保證發(fā)動機能順利起動。,阻風門,節(jié)氣門,組成：,阻風門（有的帶有活門）。,43,起動系統(tǒng)工作原理,,44,、熱怠速補償閥,作用：防止熱怠速污染，降低混合氣濃度。,通氣管,補償氣道,空 氣,閥 門,調節(jié)螺釘,雙金屬片閥,6、其他附屬裝置,45,、節(jié)氣門回位緩沖器,作用：防止急減速污染裝置，減少排氣中的有害成分。以減少因可燃混合氣過濃而造成有害排放成分增加的現(xiàn)象,空 氣,空 氣,46,、怠速截止電磁閥,作用：防

16、止續(xù)燃現(xiàn)象；在汽車下坡時起一定的節(jié)油作用。,47,7、化油器的操縱,加速踏板,阻風門拉鈕,阻風門,拉桿,止動支柱,節(jié)氣門,凸輪,48,三、化油器型號及分類,化油器的型號 1995年實施“汽車用化油器、汽油泵型號編制方法”標準 1---廠名代號 2---產品代號(一個字母表示：H表示化油器、 B表示汽油泵) 3---產品結構特征(1位阿拉伯數(shù)字表示) 4---產品順序號(兩位阿拉伯數(shù)字表示) 5---產品變型號(用一個字母表示) 如：BJH201A----北京第一汽車附件廠設計的一種雙腔化油器，與其基本型可以通用的A型變型產品。,49,化油器的分類： 1、按喉管氣流方向：,50,2、

17、按重疊的喉管數(shù)目,喉管大，增加充氣量，但汽油霧化不良,喉管小，汽油霧化良好，但充氣量減少,多重喉管既可以滿足充氣量的需要，又可以使汽油充分霧化,51,多重喉管化油器的工作演示,,52,3、按空氣管腔數(shù)目,單腔式、雙腔式、四腔式,主 腔,副 腔,53,單腔式：只有一組喉管、一個混合室和一個節(jié)氣門，四缸或六缸發(fā)動機采用。 但隨著排量不斷增大、轉速不斷提高，難以滿足大空氣流量的要求 雙腔并動式：兩個相同的單腔化油器的并聯(lián)，其殼體鑄成一個整體，且一般使用同一套浮子室、起動系統(tǒng)、加速系統(tǒng)和加濃系統(tǒng)，但兩個管腔各有一套結構和作用完全相同的主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)及裝于同軸的節(jié)氣門,54,雙腔并動式化油器的出現(xiàn)

18、是為了解決氣缸數(shù)較多(四缸以上)的高速汽油機容易產生的各缸吸入混合氣數(shù)量和濃度不一致的問題。在缸數(shù)多和轉速高的情況下采用一個單腔化油器和單一進氣管，化油器到各缸的距離相差較大，很難在進氣管設計上保證自化油器到各缸的進氣管阻力和溫度情況趨于一致。而且缸數(shù)一多，就不可避免地要發(fā)生同時有幾個氣缸進行吸氣，造成各缸吸進的混合 氣數(shù)量和濃度很不一致。,55,雙腔分動式化油器 有兩個結構和作用不同的管腔。在發(fā)動機負荷變化的整個過程中，經常工作的一腔稱為主腔；另一腔只有在負荷和轉速高達一定程度時才參加工作，稱為副腔。 采用雙腔分動式化油器的目的，在于解決功率較大而轉速較高的汽油機所遇到的動力性和經濟性之間

19、的矛盾 主腔因常需單獨工作，故應具有各種供油系統(tǒng)，而副腔一般只設有主供油系統(tǒng)和怠速系統(tǒng)，或者僅設有主供油系統(tǒng)。,56,四腔分動式化油器： 兩個同樣的雙腔分動式化油器的組成，其中兩個主腔和兩個副腔各自并動。 兼有雙腔分動和雙腔并動的優(yōu)點,57,58,59,四、典型化油器構造,,上 體,中 體,下 體,60,1、化油器上體,阻風門,殼 體,真空加油濃柱塞,進油口,針閥,61,2、化油器中體,62,3、化油器下體,63,64,4.4 電子控制化油器,電子控制化油器是在傳統(tǒng)化油器的功率量孔處加設了一個控制空燃比的反饋電磁閥。,,,反饋電磁閥,65,4.5汽油供給裝置,,汽油供給裝置的組成,66,67

20、,一、燃油箱,功用： 貯存汽油。,加油延伸管,濾網,油面指示表傳感器浮子,出油開關,汽油濾清器,加油管,汽油箱支架,汽油箱蓋,放油螺栓,68,69,汽油箱蓋結構,70,桑塔納轎車汽油箱,,快速排氣管接口,供油管接口,回油管接口,油面?zhèn)鞲衅鞑遄?集濾器,浮子,71,72,二、汽油濾清器,功用：,除去汽油中的水分和雜質，使汽油能達到發(fā)動機工作的需要。,進、出油口不可裝反,類別：可拆式、不可拆式,結構：,73,74,紙質汽油濾清器,,中央多孔筒,多孔濾紙外筒,折疊紙濾芯,75,三、汽油泵,1、功用：,將汽油從油箱中吸出，經管路和汽油濾清器，然后泵入化油器浮子式。,回位彈簧,搖 臂,進油口,出油口,膜

21、 片,出油單向閥,進油單向閥,2、結構：,76,膜片式汽油泵結構圖,77,78,79,3、膜片式汽油泵工作原理,80,汽油泵工作演示,,81,82,4.6 空氣濾清器及進、排氣裝置,83,1、功用： 清除流向化油器的空氣中所含的塵土和沙粒，以減少氣缸、活塞和活塞環(huán)的磨損。,一、空氣濾清器,、油浴式空氣濾清器 、紙質濾芯空氣濾清器 、雙級式空氣濾清器 、帶恒溫進氣裝置的空氣濾清器,2、分類,,,,進氣孔,下體,,出氣口,,上體,,紙濾芯,,接管,,旋流管,旋流管組件,3、結構,84,桑塔納發(fā)動機的空氣濾清器,,通化油器,空氣入口,紙濾芯,外 殼,濾清器蓋,85,86,空氣濾清器實物,87,紙質

22、干式空氣濾清器： 通過用樹脂處理的紙質濾芯對空氣進行過濾。過濾的效果與濾紙的篩孔大小有關。紙質濾芯的壽命取決于紙面大小及空氣本身的清潔程度，一般可連續(xù)使用10000-50000公里。紙質濾芯不能清潔，可用壓縮空氣吹去積灰，嚴重沾污時必須更換。 特點：重量輕、結構簡單、安裝及保養(yǎng)容易、濾清效率高，但對油類的污染十分敏感,88,二、進氣管與排氣管,1、功用： 進氣管： 將化油器所供給的可燃混合氣分別送到發(fā)動機的各個氣缸。 排氣管： 匯集各氣缸的廢氣，從排氣消聲器排出。 2、材料： 鑄鐵、鋁合金。,89,3、結構,出水口,進水口,進氣歧管,排氣歧管,進 氣,排 氣,90,91,三、排氣消聲器,1、功用： 減少噪聲和消除廢氣中的火焰及火星。 2、原理： 1)多次地變動氣流方向； 2)重復地使氣流通過收縮而又擴大的斷面； 3)將氣流分割為很多小的支流并沿著不平滑的平面流動 4)將氣流冷卻。,,,,,,,進氣 入口,外隔板,外殼,內殼,內隔板,排氣 出口,吸收式 反射式,92,尾氣凈化器,93,小 結,功用及分類,汽油機燃料系組成,,可燃混和氣的形成,不同濃度的混和氣對發(fā)動機性能的影響,各種工況對可燃混和氣的要求,,汽油機燃料系,94,95,,