汽車構造 第四章 汽油機供給系

1、第四章汽油發(fā)動機供應和本章的教學要求：了解可燃混合物的組成、形成方法及其對發(fā)動機性能的影響，了解化油器燃料供應系統和汽油直接噴射燃料供應系統。第一節(jié)汽油發(fā)動機供應科的組成以及燃料1汽油發(fā)動機供應部的組成：汽油發(fā)動機使用的燃料是汽油，在進入汽缸之前，汽油和空氣形成了易燃的混合物。可燃混合物進入圓筒內壓縮，接近壓縮末端時點火，使工作膨脹。可見汽油發(fā)動機進入汽缸是易燃混合物，壓縮也是易燃混合物，燃燒操作后排出廢氣。因此，汽油供應科的任務是根據發(fā)動機的不同情況，制造一定量和濃度的可燃混合物，放入氣缸，最后將燃燒的廢氣從氣缸中排出。汽油發(fā)動機供應系統配置：1)燃油供應器油箱、汽油過濾器、汽油泵、油管2)

2、空氣供應器：空氣過濾器3)可燃混合裝置：即化油器。4)可燃混合供給和排放裝置進氣機構、排氣管、排氣消聲器、油箱、汽油過濾器、汽油泵、空氣濾清器、化油器、進氣、排氣管、排氣消聲器、燃料箱、汽油過濾器、汽油泵、空氣濾清器、汽化器汽油汽油發(fā)動機使用的燃料是汽油，汽油是從石油中提取的碳氫化合物。按辛烷值分成多個等級。用RQ打頭部，后面是汽油的辛烷值。汽油辛烷值通常有兩種測定方法：研究法(Ron)和馬達法(MON)，其轉換關系為(Ron)=(MON)10。例如，代碼RQ-90，“r”是燃燒的漢語拼音標題，“q”是蒸汽的漢語拼音標題，燃燒汽油-90是辛烷值(表示研究方法辛烷值為90)，壓縮率大的汽油引擎必

3、須使用高等級汽油。由于環(huán)境保護要求，我國于2000年7月1日普及了不使用鉛的汽油，使用鉛少于2.5 mg/L的無鉛汽油。汽油的使用性能指標主要有蒸發(fā)性、熱值和爆炸性。第二節(jié)形成簡單化油器和可燃混合機的簡單化油器原理和構成汽油和空氣的可燃混合機的形成過程稱為“汽化”。完成汽化工作的裝置稱為化油器。1.簡單化油器的簡單化油器由浮子室、管、量規(guī)、噴嘴和節(jié)流等組成(參考課本4-2)。(1)富川室和富川汽油用油嘴進入布夫室，富川室油面高度影響油噴出多少，因此必須保持油面高度，為此，布夫已安裝好，布夫由薄銅皮制成，內部空空，上面有針閥。如果油面低，浮筒下沉，針閥進入油球，汽油進入油球，油面上升，針閥關閉到

4、油門為止，油不再進入規(guī)定高度。為了保持浮體室內的氣壓，浮體室與大氣相連，當油面工作時總是受到大氣的壓力。也就是說，浮子室內油表面高度和壓力保持不變。(2)空氣孔和噴嘴孔是大小和形狀非常精確的小孔，控制汽油的流動。油排放量僅取決于孔兩端的壓力差。噴嘴的功能是噴出汽油，裝在喉部剖面最窄的部分，防止發(fā)動機運轉不正常時汽油從噴嘴噴出，噴嘴的使用一般比浮油表面高2 5毫米。(3)喉嚨：減少空氣的流通面，提高空氣的流速。浮子、量規(guī)、噴嘴、管、(4)節(jié)氣門(節(jié)氣門)節(jié)氣門位于用于控制進入氣缸的可燃性混合物數量的管子后面。隨著節(jié)流開口的增加，進入圓柱體的混合氣流增加，反之則減少。節(jié)流是橢圓形薄片閥，通常通過繞

5、軸旋轉一定角度來改變節(jié)流開口。2.簡單化油器的特性曲線(圖4-3)速度恒定時，由簡單化油器供給的可燃混合機的濃度隨節(jié)流開口(或管真空度ph)變化的規(guī)律稱為簡單化油器的特性。注意：在圖中，縱座標僅在過剩空氣系統數，1是稀釋混合時，1(稀混合)才能完全燃燒。2 .易燃混合成分對發(fā)動機性能的影響(圖4-4)，因為alpha 1點攪拌機，適量空氣充分滿足燃燒條件，這種混合稱為經濟混合，根據其他汽油發(fā)動機經濟混合成分，一般范圍為=1.05至1.15。大于或小于1.05 1.15的話，燃料消耗率(be)經濟性就會下降。如果alpha=0.88，則Pe最大。這種混合物汽油含量大，汽油分子密集，燃燒速度最高，

6、熱量損失最小，因此缸內平均壓力最高，功率最大，這種混合物稱為電力混合。對于不同的汽油發(fā)動機，電力混合物通常在=0.85到0.95之間。1.11的混合物稱為稀混合物，1的稀混合物功率損失不多，但節(jié)油效果明顯。(3)滿負載條件-最大功率Pemax，=0.85至0.95。當汽車需要克服大阻力(在上面的陡坡或艱難的道路上)時，司機往往需要踩完油門，完全打開節(jié)流閥，使引擎在滿負荷下工作。顯然，引擎要求盡可能多的電力，即盡可能多的動力，經濟性要處于次要地位。因此，化油器必須提供Pemax的值。(4)啟動條件-需要很厚的混合=0.2 0.6的供給。因為引擎啟動時，發(fā)動機處于冷車狀態(tài)，攪拌機預熱不足，汽油蒸發(fā)

7、困難。另一方面，發(fā)動機曲軸的驅動速度低，吸入的化油器管道的空氣流速低。很難產生足夠的真空度從桶中噴出汽油。汽油不能從喉嚨流出，也不能因強氣流的沖擊而霧化，大部分是油顆粒狀態(tài)。攪拌機的油粒由于與冷金屬接觸，凝結在進氣歧管壁上，不隨氣流進入氣缸。因此，缸內的混合物不能稀釋，點火，所以要給汽化器提供很濃的混合物，確保進入缸內的混合物有足夠的汽油蒸汽，使引擎啟動。(5)空轉速度是在沒有外部動力的情況下，引擎以最低速度運轉的情況下，此時，在混合燃料燃燒后所做的工作克服了引擎的內部阻力，保持最低速度，穩(wěn)定運轉。汽油發(fā)動機的空轉速度通常為300 700r/min，轉速很低，化油器內的空氣流速也很低，汽油霧化

8、不良，與空氣的混合也不均勻。另一方面，節(jié)流開口很小，吸入缸內可燃混合氣流很少，同時受到缸內剩余廢氣的稀釋作用，混合燃燒速度，因此需要更深的混合=0.6 0.8。(6)加速條件：引擎的加速是指負載突然迅速增加的過程。要求混合氣體急劇增加，并確保濃度不下降。飛行員用力踩踏板，為了加快發(fā)動機功率的增加，油門打開突然變大了。在這種情況下，氣流和流速以及管真空度增加。汽油供應量也有所增加。但是由于汽油慣性空氣的慣性，氣體噴出的時間太晚了，所以瞬間汽油流量的增加比空氣的增加要少得多，混合物太稀了。另外，節(jié)流變急后，進氣歧管壓力突然升高，冷氣預熱不足，進氣歧管溫度降低。由于對汽油蒸發(fā)不利，汽油的蒸發(fā)量減少，

9、混合物變得太稀了。結果引擎不能立即加速，偶爾會出現熄火的現象。要改善這種情況，必須采取強制方法?；推鞴?jié)流突然變大，提供更多油，增加油供應量，及時充分濃縮混合物。結論：通過以上分析，發(fā)動機的運行情況復雜，各種運行情況對可燃混合的組成要求不同。需要啟動、怠速、滿載、加速運轉、濃縮混合1供給。中負荷運行時，節(jié)流開口變小，在濃度下逐漸稀釋的攪拌機=0.9 1.1，4。理想汽化器特性和簡單汽化器特性(圖4-5，4-3)汽化器的特性是指在一定速度下隨管真空度變化的規(guī)律。汽車正常行駛時，在大負荷、中部負荷條件下，隨著負荷的增加，汽化器供應逐漸變稀的攪拌機，在一定速度下，發(fā)動機要求的攪拌機成分隨負荷變化的規(guī)

10、律稱為理想汽化器特性。，ph/kpa，現在我們來看一下簡單的汽化器特性。節(jié)流很小很大，混合氣也很稀，在空閑狀態(tài)下很少見。與理想汽化器特性相反，與發(fā)動機的實際運行要求相反。簡單的汽化器不能用于汽車汽油引擎，因為它只滿足汽油引擎的一個條件，其他條件不太適合。為了解決這一矛盾，現代化油器結構使用了一系列自動分配混合濃度的裝置，如主供油系統、啟動系統、怠速系統、高負荷加濃系統(燃油)和加速系統，以確保汽車汽油引擎在各種條件下提供適當濃度的易燃混合物。第四節(jié)化油器主要供油系統，怠速系統，濃縮系統，加速系統，啟動系統。1.主供油系統(圖4-6)目的：當發(fā)動機從小負載轉移到大負載時，與節(jié)流開口一起增加alp

11、ha，使混合物變稀，降低主孔的真空度。在主孔和主噴嘴之間添加通風孔3和風量孔。2.不工作時，通風口3內部油面與主噴嘴4、浮子室6油面高度相同。節(jié)流小的話，喉嚨的真空度小，主噴嘴噴出的油量小，通風機構的油面不會下降太多。當加速器增加時，喉真空度比主噴嘴4的循環(huán)截面小，因此氣體無法從浮子室充到主噴嘴，迅速減少，直到歧管內的油面被吸干。此時，空氣通過風量孔2流入通風孔3，與從酒量孔流出的汽油一起從主陰溝噴出，在噴出前空氣和汽油中形成氣泡，有利于氣化。2 .空閑速度系統(圖4-7)目的：空閑速度供應過濃混合。添加空轉、過渡、空轉、空轉、空轉風量、空轉調整螺釘、空轉油通道和限制螺釘。空轉時，發(fā)動機速度低

12、，節(jié)流開口小，節(jié)氣門前面的頸部管內空氣流速低，真空度小，不能吸入或吸入汽油的汽油很少，但是節(jié)氣門后面的真空度很大，所以空閑的噴霧孔在節(jié)氣門后面。汽油通過空轉孔通過歐元上升。與風量孔和過渡射流的空氣混合，將泡沫乳劑從空轉孔中噴出，并被節(jié)氣門邊氣流吹走?？辙D調整螺絲可以根據發(fā)動機特定情況調整混合成分alpha?？辙D風量孔的作用：空轉條件，但供應大量油?？臻e操作后停車(引擎不工作)起到虹吸管的作用，防止汽油自動從浮子室通過空閑噴嘴流出。2 .空閑系統(圖4-7)引擎在空閑狀態(tài)下轉換到承受一定負荷的程度時，節(jié)氣門逐漸打開，空閑噴霧孔的真空度迅速下降，燃油噴射量減少得很快，主噴嘴的真空度很小，燃油噴射量

13、不太大，此時混合物太稀，發(fā)動機關閉。為此，設置了過渡噴涂孔。過渡噴射的作用：如果加大油門，啟動不會關閉，而是平穩(wěn)運行。節(jié)流開放時間，第二空氣質量孔的作用。，3 .由于濃縮系統(軟有機)主供油裝置的作用，化油器供應的混合物隨著負荷的增加而稀釋，即，不能滿足大負荷下的濃縮要求。為此，安裝了使引擎釋放最大功率的濃縮裝置，通過在過載或滿負荷下提供額外油，使混合濃度在滿負荷下達到0.8 0.9。濃縮裝置有機械和真空兩種。(1)機械濃縮裝置(圖4-9 a)浮筒裝有濃孔1和濃閥3，濃孔1與主孔2平行，濃閥3上連接有推桿和杠桿，杠桿通過搖臂連接到節(jié)流軸(從節(jié)氣門移動到適當的移動)。3 .濃縮系統(省煤器)(1

14、)機械濃縮裝置(圖4-9 a)節(jié)氣門打開時，搖臂旋轉的同時，拉桿和推桿一起向下移動，油門開到80%到85%，推桿開始打開濃縮閥門時，氣體從浮子室通過濃縮閥和濃縮孔流入主噴嘴，與從主噴嘴噴出的汽油合并使混合物變濃。節(jié)流開啟減少時，拉桿和推桿向上移動，并在彈簧激活的情況下關閉加熱閥。顯然，這個濃縮裝置工作的瞬間只與節(jié)流位置有關，即負荷，而不是引擎速度。(2)真空型濃縮裝置(圖4-9 b)推桿連接到位于氣缸內的柱塞，推桿安裝彈簧，氣缸下方通過空氣通道連接到喉部前空間，氣缸上方有空氣通道通向節(jié)氣門后。在真空度的作用下，柱塞壓縮彈簧位于頂部，因為在中等負載下節(jié)流開口不大，管前壓力接近大氣壓，節(jié)氣門后壓力

15、遠小于大氣壓(即柱塞上部壓力)。這時，由于彈簧把厚閥壓得很緊，真空型濃縮裝置無法工作。在大負載或滿負載下，節(jié)流開口大或幾乎完全打開，節(jié)流后壓力增加，真空度降低，小于彈簧張力，柱塞推桿隨著彈簧的作用向下移動，推動濃縮閥，汽油會流入主噴嘴，從主噴嘴噴出，從主噴嘴噴出，起到濃縮作用。開始動畫演示，The animation is over！真空濃縮裝置特征：該濃縮裝置的運行是由節(jié)氣門后真空度的大小決定的，真空度的大小不僅與負載和節(jié)氣門打開有關，還與發(fā)動機曲軸速度有關。在同一節(jié)氣門下，速度越高，真空度越大。比較兩種燃油經濟性。機械式燃油機只有在節(jié)流開度大到一定程度時才能運轉得很濃。也就是說，只有節(jié)氣門

16、相關，與速度無關。真空節(jié)燃裝置工作的瞬間完全取決于節(jié)流閥后面的真空度，因此，節(jié)流閥和汽油發(fā)動機的轉速也有關系。真空節(jié)油裝置在負荷小、速度低的情況下也有厚的效果。4 .加速裝置(加速泵) (圖4-12)汽車在特定使用條件下，需要加速前進或超車時，應迅速增加節(jié)流開口，使發(fā)動機功率迅速增加，此時，應提供濃稠的混合物。但是，簡單的化油器會在節(jié)氣門拉桿突然變大的情況下，在短時間內，汽缸里的混合物太稀，不能加速，也不能撲滅火災，因此為了解決這種矛盾，化油器上添加了加速裝置。加速泵的作用：油門突然開大，并能提高濃度，以滿足汽油機的加速要求。浮體內部連接泵缸，泵缸內部連接活塞，活塞桿和通過彈簧的活塞，連接板連接杠桿。杠桿是緊緊安裝在節(jié)流閥軸上的搖臂操縱，在泵殼和浮子室之間安裝進氣閥，在泵殼和加速度孔之間安裝油閥。油閥在不加速的情況下在自身重力下經常打開和關閉，而油閥在重力下總是保持關閉狀態(tài)，只能在加速時打開(此時油閥關閉)。節(jié)流開啟減少后，逆時針轉動搖臂，向上移動杠桿、連接板、活塞桿和活塞，在泵腔內產生真空度，汽油通過浮子室中的油閥填充泵腔。一般來說，隨著負載的增加，即油門慢慢開大，活塞慢慢下降，泵腔內產生的油壓不大，由于自動重力，進氣閥未設定或