第4章 汽油機供給系

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1、第四章 汽油機供給系汽油機供給系汽油機供給系的組成汽油機供給系的組成l汽油機供給系的任務是：根據(jù)發(fā)動機各種不同工況的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣供入氣缸，將燃燒產物廢氣排入大氣中。l 一般化油器式發(fā)動機供給系由下列裝置組成：1)燃油供給裝置，包括油箱12、汽油濾清器7、汽油泵6和油管5等，完成汽油的貯存、輸送及清潔的任務。2)空氣供給裝置，即空氣濾清器1，在轎車上有時還裝有進氣消聲器。3)可燃混合氣形成裝置，即化油器2。4)可燃混合氣供給和廢氣排出裝置，包括進氣管3、排氣管4和排氣消聲器10?；推鞴┙o路線圖油箱油箱汽油濾清器汽油濾清器汽油泵汽油泵化油器化油器(混合混合)空氣濾清器空

2、氣濾清器排氣管排氣管排氣消聲器排氣消聲器在在 氣缸內燃繞氣缸內燃繞汽油汽油l汽油是由石油提煉而得的密度小又易于揮發(fā)的液體燃料。l汽油是多種烴(碳氫化合物)的混合物，其基本成分是：碳的體積百分數(shù)為85，氫的體積百分數(shù)為15。l汽油在發(fā)動機內燃燒時氧氣充足與汽油混合均勻，則完全燃燒，產物CO2和H2O氧氣不足或混合不良，不完全燃燒；燃燒產物CO2、H2O之外，還有CO和HC（對環(huán)境和人體有害）l按照提煉方法、汽油可分為直餾汽油和裂化汽油等，將石油加熱，在4050至175210的溫度范圍內蒸發(fā)出來的輕質分蒸氣冷凝后即成為直餾汽油。l汽油的裂化法：熱裂化、催化裂化；目前使用較多的是催化裂化法。催化裂化

3、汽油是在催化劑的作用下使石油中的大分子烴受熱裂化為小分子烴并改變其分子結構而得。利用催化裂化法可以從石油中獲得更多的優(yōu)質汽油。l汽油的使用性能指標主要：蒸發(fā)性熱值抗爆性汽油的蒸發(fā)性汽油的蒸發(fā)性l汽油的蒸發(fā)性可通過燃料的蒸餾試驗來測定。將汽油加熱，分別測定蒸發(fā)出10、50、90餾分時的溫度及終餾溫度(分別稱為10餾出溫度、50餾出溫度、90餾出溫度及干點)。10餾出溫度-冷態(tài)起動性；50餾出溫度-加速性能和工作穩(wěn)定性；90餾出溫度與干點-分配均勻性l蒸發(fā)性不好：不能完全汽化，混合氣不均勻，發(fā)動機燃油消耗量和有害排放增加；未蒸發(fā)的燃油沖掉氣缸壁上的潤滑油膜，加劇氣缸壁和活塞磨損。l蒸發(fā)性太好：汽油

4、在管路中就蒸發(fā)形成氣泡，阻礙汽油流通（氣阻），導致供油不暢。飽和蒸汽壓：一般限定不得超過7488kPa，否則容易“氣阻”。l燃料的熱值：燃料的熱值是指1Kg燃料完全燃燒后所產生的熱量。汽油的熱值約為44000KJKg。汽油的抗爆性汽油的抗爆性l汽油的抗爆性汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動機氣缸中燃燒時抗自燃能力，是汽油的一項主要性能指標。l用辛烷值評定汽油抗爆性：辛烷值越高，抗爆性越好；通常將正庚烷（C7H16）（抗暴性差）與異辛烷（C8H18）（抗暴性好）按一 定比例混合，構成不同體積百分比的異辛烷和正庚烷的標準汽油，其中異辛烷 含量的百分數(shù)叫做辛烷值；汽油辛烷值試驗測出，按試驗條件不同，有馬達法

5、辛烷值（MON）和研究法辛烷值（RON）。為提高汽油的抗爆性，有時在汽油中加進少量的抗爆劑四乙鉛，四乙鉛有毒，故汽油常染成紅色，以便識別。l國產汽油的牌號就是用辛烷值表示的（90、93、97）如90汽油表示用研究法測出的辛烷值不小于90。簡單化油器簡單化油器(1)l化油器l文丘里（Venturi）管原理l簡單化油器的組成l理想化油器特性l簡單化油器工作特性汽油簡單化油器的組成簡單化油器的組成(1)l喉管：用以計量流入發(fā)動機的空氣量，并 產生為吸出和空氣量 相匹配的燃油所需的真空度。l浮子室：用以保持為供給發(fā)動機以穩(wěn)定的 燃料量所需的一定的油面高度，及保持一定的燃油量。簡單化油器的組成簡單化油器

6、的組成(2)l噴油管：準確地計量噴入氣流中的燃料。噴油管出口高出浮子室油面510mm，以防止汽車停在斜坡路上燃油從噴油管溢出。l節(jié)氣門：由駕駛員操縱，用以改變進入發(fā)動機氣缸內的混合氣 量。l混合室：噴油管后的空腔，使流動的空氣與吸出的燃油混合。簡單化油器的組成簡單化油器的組成(3)l對于結構已定的化油器，影響噴管出油量的主要因素是喉管真空度，而影響喉管真空度的因素除節(jié)氣門開度之外，還有發(fā)動機的轉速。l為了保證可燃混合氣的濃度符合預定值，有必要精確控制空氣流量和汽油流量。空氣流量決定于化油器喉部的形狀和尺寸，汽油流量決定于浮子室底部出油量孔的形狀和尺寸。l量孔尺寸確定后，出油量便只能取決于量孔兩

7、端的壓力差。量孔兩端的壓力差包括油壓差和油面上的氣壓差兩部分，因此需要穩(wěn)定油壓差。510mm簡單化油器的特性簡單化油器的特性l簡單化油器的特性：可燃混合氣的濃度，隨節(jié)氣門開度的變化規(guī)律。l當發(fā)動機轉速一定，節(jié)氣門開度逐步增大時，流經喉管的空氣流量和流速也逐步增大，結果是汽油流量和空氣流量一同增大。l在節(jié)氣門小開度的范圍內，隨著節(jié)氣門開度的增大，汽油流量的增長率大于空氣流量增長率，可燃混合氣明顯地逐漸由稀變濃，并逐漸趨于穩(wěn)定?？杖急瓤杖急萳可燃混合氣濃度：可燃混合氣中空氣和燃油的比例。用空燃比和過量 空氣系數(shù)表示。l空燃比（Air/Fuel Ratio）：可燃混合氣中所含空氣與燃料的質量比為空燃

8、比。l按照化學反應方程式，理論上1kg汽油完全燃燒需空氣約為14.8kg。14.7，稱 為理論空燃比或化學計量空燃比。此混合氣為理論混合氣。14.7，稀混合氣過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)l在我國及俄羅斯等國，通用的可燃混合氣成分指標是用過量空氣系數(shù)表示的，常用符號為a la 1，稀混合氣l空燃比和過量空氣系數(shù)的對應關系各工況對可燃混合氣成分的要求各工況對可燃混合氣成分的要求l汽車用汽油機工作的特點是：1)工況變化范圍很大，負荷可從0變到100，轉速可從最低穩(wěn)定轉速變到最高轉速，而且有時工況變化非常迅速。2)在汽車行駛的大部分時間內，發(fā)動機是在中等負荷下工作的。轎車發(fā)動機負荷經常是4060，而貨車則

9、為7080。l穩(wěn)定工況(1)怠速和小負荷工況：化油器提供的混合氣必須較濃，a=0.6-0.9(2)中等負荷工況：此時對燃料經濟性的要求是主要的，化油器應供給相應于燃料消耗率最小的a=0.9-1.1的混合氣(3)大負荷和全負荷：要求化油器供給相應于最大功率的濃混合氣，a=0.85-0.95各工況對可燃混合氣成分的要求各工況對可燃混合氣成分的要求l過渡工況(1)冷起動：要求化油器供給過量的汽油，相當于a=0.2-0.6的混合氣(2)暖機：在暖機過程中，化油器供給混合氣的a值應當隨著溫度的升高，從起動時的極小值逐漸加大到穩(wěn)定怠速時所要求的值為止。(3)加速：化油器應能在節(jié)氣門突然開大時，額外增加一些

10、供油量，以便及時將混合氣加濃到足夠的濃度。(4)急減速：當汽車急減速時，由于進氣管真空度激增而使沿進氣管壁面流動的油膜迅速蒸發(fā)，使混合氣變濃，燃燒惡化。因此，節(jié)氣門緩沖器可以減緩節(jié)氣門關閉的速度和限制下氣門開度，從而避免混合氣過濃?；旌蠚獬煞謱Πl(fā)動機性能的混合氣成分對發(fā)動機性能的影響影響混合氣濃度發(fā)動機性能=1（理論混合氣）實際上，汽油不能完全燃燒 1汽油完全燃燒=1.051.15油耗最低 1.15混合氣可以完全燃燒，但燃燒速度慢，功率下降 1.3-1.4（火焰?zhèn)鞑ハ孪蓿┗鹧鏌o法傳播=0.85-0.95燃燒速度快，熱損失小，功率最大；但不完全燃燒，油耗大；冒黑煙；排氣放炮=0.43-0.85過

11、濃，功率下降 0.4空氣量極少，無法燃燒功率最大功率混合氣（濃）油耗最低經濟混合氣（?。├硐牖推髋c簡單化油器的特性曲線理想化油器與簡單化油器的特性曲線比較比較l簡單化油器工作特性喉管真空度（p）極小時，因喉管真空度太低而根本吸不出油來，混合氣濃度極稀；隨著p增大，混合氣迅速變濃；在p較大區(qū)域，A/F則緩慢變濃。l結論：簡單化油器特性不能滿足汽車運行工況的要求。l理想化油器的特性曲線與簡單化油器的特性曲線相比較截然相反。理想化油器與簡單化油器的特性曲線理想化油器與簡單化油器的特性曲線比較比較l理想化油器特性l小負荷u節(jié)氣門開度25以內；u進入氣缸的混合氣量增多，汽油霧化、蒸發(fā)條件有所改善，殘余

12、廢 氣對混合氣的稀釋作用相對減弱。u為保證小負荷工況的工作穩(wěn)定性，仍提供濃混合氣（a 0.70.9）。l中負荷u汽車發(fā)動機大部分時間在中負荷工作。節(jié)氣門開度25 85。u提供經濟混合氣（a 1.05 1.15），保證較好的燃油經濟性。理想化油器與簡單化油器的特性曲線理想化油器與簡單化油器的特性曲線比較比較l理想化油器特性l大負荷、全負荷u節(jié)氣門接近全開或全開，汽車加速或克服較大外力，要求發(fā)動機發(fā) 出最大功率。u提供功率混合氣（a 0.85 0.95）。l加速u急加速猛踩節(jié)氣門時，空氣流量迅速增大，但汽油因密度大、慣性 大，其流量增大要滯后一段時間。u要保證汽油量隨空氣量能迅速增大化油器的各工作

13、系統(tǒng)化油器的各工作系統(tǒng)l固定喉管式化油器有五個供油系統(tǒng)。主供油系統(tǒng)、怠速供油系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)、加速系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、其他裝置?；推鞯男问交推鞯男问絣按空氣在喉管中的流動方向不同可分：上吸式，下吸式、平吸式三種。下吸式應用最廣泛。l優(yōu)點：1、由于彎道少，進氣阻力較上吸式的小，利于提高氣缸充量系數(shù)和發(fā)動機功率；2、化油器裝在進氣管上方，便于調整和保養(yǎng)。l缺點：當燃油蒸發(fā)不良時，油滴容易流入氣缸?；推鞯男问交推鞯男问絣按設置的喉管數(shù)目可分為：單喉管式和多重喉管式l大直徑喉管：降低進氣阻力，使充氣量增大，可以增大發(fā)動機的功率，但在怠速和小負荷工況下，空氣流速慢，使汽油霧化不良，發(fā)動機的輕濟性變差，

14、排放惡化。l小直徑喉管：提高氣流速度，則小負荷時汽油霧化較好；但在高速大負荷時又會使進氣阻力增大，氣缸充氣不足，使發(fā)動機功率下降，動力性變差。解放解放CA1091型汽車的汽油箱型汽車的汽油箱l油箱體是用薄鋼板沖壓焊接而成的。油箱上部設有加油管12，管內帶有可拉出的加油延伸管8，延伸管底部有濾網10。加油管12用油箱蓋7蓋住。l油箱上表面裝有油面指示表傳惑器3和出油開關5。出油開關經的油管與汽油濾清器1相通。l油箱底部有放油螺塞6，用以排除箱內的積水和污物。l箱內裝有隔板9，可減輕汽車行駛時發(fā)生的燃油激烈的振蕩。油箱蓋油箱蓋l油箱應是密閉的，采用裝有空氣閥和蒸氣閥的油箱蓋。l汽油輸出而油面降低時

15、，箱內會產生一定的真空度。外界溫度高的情況下，汽油蒸氣過多，將使箱內壓力過大。l當箱內汽油減少、壓力降低到0.098MPa以下時空氣閥1被大氣壓升，空氣使進入油箱內，使汽油泵能正常供油。當油箱內汽油蒸氣過多、其壓力大于0.11MPa時，蒸氣閥2被頂開，汽油蒸氣泄出到大氣中。汽油濾清器汽油濾清器l汽油在進入汽油泵之前，必須經過汽油濾清器，除去其中的水分和雜質，否則將引發(fā)汽油泵、化油器等部件的故障。l282型汽油濾消器的構造如圖所示。它由蓋、濾芯及沉淀杯組成。蓋1上有進油管接頭12和出油管接頭2。紙濾芯5裝在蓋上，中間用密封圈3密封。沉淀杯9與蓋1螺釘固聯(lián)。l燃油經進油管接頭12流入沉淀杯9中，水分及較重的雜質顆粒沉淀于杯的底部，較輕的雜質隨燃徹流向濾芯，被粘附在濾芯上。汽油泵汽油泵l汽油泵的作用是將汽油從油箱內吸出，經管路和汽油濾清器，然后泵入化油器浮子室。l機械驅動膜片式汽油泵，它裝在發(fā)動機曲軸箱的一側，由發(fā)動機配氣機構的凸輪軸上偏心輪驅動。l汽油泵殼體分為上下兩部分。在上體10上裝有進油管接頭24和出油管接頭9。進油閥23和出油閥22結構相同，但閥門支持片11上的安裝方向不同。l上體與下體之間裝著泵膜組件，它由橡膠泵膜8、上下護盤及泵膜拉桿16組成。