汽油机供给系.ppt

第四章汽油机燃料供给系 汽油机燃料供给系的组成简单化油器及可燃混合气组成可燃混合气成分与汽油机性能的关系化油器各工作系统化油器构造汽油的供给装置 汽油的性质 汽油是从石油中提炼出来的碳氢化合物 按辛烷值不同分为几个牌号 以RQ打头 后跟汽油的辛烷值 汽油的辛烷值通常有两种测定方法 即研究法 RON 和马达法 MON 换算关系为 RON MON 10 代号为RQ 90 R 是燃的汉语拼音字头 Q 是汽的汉语拼音字头 代表燃汽油 90是辛烷值 表示研究法辛烷值为90 常见牌号如 90 93 97 4 标号 标号越高 抗爆性越强 1 蒸发性 能被蒸发的性能 2 热值 1kg燃料完全燃烧后所产生的热量 44000kJ kg 3 抗爆性 在燃烧中 避免产生爆燃的能力 辛烷值越高 抗爆性越强 使用性能指标 1 供给系的作用 将空气与雾化后的汽油充分混合后 形成可燃混合气 提供给发动机并对可燃混合气的供给量及其浓度进行有效的控制 使发动机在各种工况下都能连续 稳定运转 概述 供给路线图 油箱 汽油滤清器 汽油泵 化油器 混合 空气滤清器 排气管 排气消声器 在气缸内燃绕 桑塔纳轿车汽油供给系示意图 油箱 油管 汽油泵 汽油滤清器 化油器 空气滤清器 空燃比 可燃混合气中 空气与燃料的质量比 理论混合气 空燃比为14 7的可燃混合气 过量空气系数 燃烧1kg燃料实际供给的空气量 理论上完全燃烧1kg燃料时所需要的空气质量 基本概念 简单化油器与可燃混合气的形成 一 简单化油器1 结构 空气滤清器 针阀 浮子 浮子室 主量孔 喷管 节气门 进气预热套管 进气歧管 进气门 输油管 为防止发动机不工作时 汽油从喷管中流出 喷管口一般较浮子室油面高出2 5mm 混合室 空气室 2 简单化油器各部分的功能 喉管 产生真空度 吸出喷管中的燃油 减小空气流通断面 提高空气流速 主喷嘴 让汽油喷入空气中形成可燃混合气 节气门 控制混合气流量的开关 关闭时留有通气间隙 针阀 控制汽油进入化油器浮子室的开关 量孔 控制汽油精确的出油量 转速一定时 节气门开度越大 喉部真空度越大 油量越多 功率越大 节气门开度一定时 转速越高 功率也越大 主量孔 浮子室 3 工作原理 此处气压降低 液体从容器中被吸出 高速的空气流将被吸出的液体冲击粉碎 形成雾状 4 可燃混合气的形成的工作过程 燃油气化方式 喷雾吹散降压冲刷加热涡流 5 简单化油器供油特性 转速一定时 简单化油器的可燃混合气成分随节气门开度变化的关系 1 节气门微开时 喉管真空度低 所供混合气浓度很低 2 节气门开度逐渐增大 喉管真空度随之增高 混合气浓度变高 3 节气门开度逐渐增大到全开时 可燃混合气成分逐渐趋于稳定 节气门开度增大 汽油流量增大 空气流量也增大 简单化油器供油特性曲线 混合气浓度随喉管处的真空度增大而升高 混合气浓度趋于稳定 1 可燃混合气成分对发动机性能的影响1 标准混合气 1理论上能完全燃烧的混合气 其中所含的空气中的氧正好使混合气中全部燃料燃烧完毕 实际不可能完全燃烧 2 稀混合气 1实际上可以完全燃烧的混合气 其中所含的空气中的氧能保证混合气中燃料全部燃烧完毕 3 浓混合气 1混合气中燃料不能保证完全燃烧 但由于燃料分子密集 火焰传播快 发动机的平均有效压力和功率大 可燃混合气成分与汽油机性能的关系 当 0 88时 Pe最大 因为此时汽油含量较多 燃烧速度最高 热量损失最小 功率最大 此混合气称为功率混合气 不同的汽油机 功率混合气一般在 0 85 0 95之间 1 11称为过稀混合气 0 88为过浓混合气 无论过稀过浓都会使发动机功率降低Pe 耗油率增加ge 混合气过稀时 由于燃烧速度太低 损失热量多 造成发动机温度过高 严重过稀时 进气门已经开启时燃烧还在进行 火焰将传到进气管 至化油器喉管内 引起化油器 回火 并产生拍击声 当 1 4以上时 混合气虽然能着火 但火焰无法传播 导致发动机熄火 所以 1 4称为火焰传播下限 混合气过浓时 由于燃烧很不完全 产生大量的CO 造成气缸盖 活塞顶和火花塞积炭 排气管冒黑烟 甚至废气中的一氧化碳可能在排气管中被高温废气引燃 发生排气管 放炮 混合气浓到 0 4以下 可燃混合气虽然能着火 但火焰无法传播 发动机熄火 所以 0 4称为火焰传播上限 作为车用汽油机 其工况 负荷和转速 是复杂的 例如 超车 刹车 高速行驶 汽车在红灯信号下 起步或怠速运转 汽车满载爬坡等 工况变化范围很大 负荷可以0 100 转速可以最低 最高 不同工况对混合气的数量和浓度都有不同要求 发动机起动时 由于发动机处于冷车状态 混合气得不到足够地预热 汽油蒸发困难 同时 由于发动机曲轴被带动的转速低 因而被吸入化油器喉管内的空气流速较低 难以在喉管处产生足够的真空度使汽油喷出 既使是从喉管流出汽油 也不能受到强烈气流的冲击而雾化 绝大部分呈油粒状态 混合气中的油粒会因为与冷金属接触而凝结在进气管壁上 不能随气流进入气缸 因而使气缸内的混合气过稀 无法引燃 因此 要求化油器供给极浓的混合气进行补偿 从而使进入气缸的混合气有足够的汽油蒸汽 以保证发动机得以起动 1 起动工况要求供给极浓的混合气 0 2 0 6量少 小负荷时 节气门开度较小 进入气缸内的可燃混合气量较少 而上一循环残留在气缸中的废气在气缸内气体中所占的比例相对较多 不利于燃烧 因此必须供给较浓的可燃混合气 2 小负荷工况要求供给较浓混合气 0 7 0 9 怠速是指发动机对外无功率输出时的最低转速 此时燃烧混合气作的功 只克服发动机的内部阻力 使保持最低转速稳定运转 汽油机怠速一般为300 700r min 转速很低 化油器内空气流速也低 使得汽油雾化不良 另一方面 节气门开度很小 吸入的可燃气量很少 同时又受到气缸内残余废气的冲淡作用 使混合气的燃烧速度 因而发动机动力不足 因此要求提供较浓的混合气 0 6 0 8 发动机的加速是指负荷突然迅速增加的过程 要求混合气量要突增 并保证浓度不下降 当驾驶员猛踩踏板时 节气门开度突然加大 但由于汽油的惯性 空气的惯性 所以瞬时汽油流量的增加比空气的要小 使混合气过稀 另外 在节气门急开时 进气管内压力骤然升高 同时由于冷空气来不及预热 使进气管内温度降低 使汽油的蒸发量减少 造成混合气过稀 甚至有时还会发生熄火现象 为了改善这种情况 应该采取强制方法 在化油器节气门突然开大时 强制多供油 额外增加供油量 及时使混合气加浓到足够的程度 3 加速工况及时加浓 汽车需要克服很大阻力 如上陡坡或在艰难路上行驶 时 驾驶员往往需要将加速踏板踩到底 使节气门全开 发动机在全负荷下工作 显然要求发动机能发出尽可能大的功率 即尽量发挥其动力性 而经济性要求居次要地位 4 全负荷工况 节气门全开 要求有最大功率 0 85 0 95 发动机大部分工作时间处于中负荷工况 所以经济性要求为主 中负荷时 节气门开度中等 故应供给接近于相应耗油率最小的 值的混合气 主要是 1的稀混合气 这样 功率损失不多 节油效果却很显著 5 中负荷工况 经济运转 要求经济性为主 0 9 1 1 结论 发动机的运转情况是复杂的 各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同 起动 怠速 全负荷 加速运转时 要求供给浓混合气 1 中负荷运转时 随着节气门开度由小变大 要求供给由浓逐渐变稀的混合气 0 9 1 1 理想化油器供油特性曲线 简单化油器能否满足汽车发动机对混合气的要求 简单化油器节气门由小 大 混合气由稀变浓 怠速时也供给稀混合气 与理想化油器特性截然相反 这就与发动机实际工作的要求发生也矛盾 它只能满足汽油机的一种工况 而其它工况都不适应 因此 简单化油器在车用汽油机上不能使用 为了解决这一矛盾 在现代化油器结构上 采用了一系列自动调配混合气浓度的装置 其中包括主供油系统 起动系统 怠速系统 大负荷加浓系统 省油器 和加速系统 以保证车用汽油机在各种工况下都能供给适当浓度的可燃混合气 作业题 1 简述汽油机供给系的组成 2 简单化油器是如何工作的 为何不能在汽车上使用 一 主供油系统1 功用 保证发动机正常工作时 化油器所供给的混合气随着节气门开度加大而逐渐变稀 并在中负荷下接近于最经济的成分 化油器各工作系统 2 对简单化油器修正方案 主量孔 空气量孔 通气管 主喷管 降低主量孔外真空度 Pk决定出油量 主供油系统工作原理 泡沫管 提前校正出油量 燃油泡沫化后 易吸出 吹散 各渗气孔先后露出油面使 Pk逐渐接近 Ph 混合气浓度逐渐提高 化油器主供油系统工作演示 降低主量孔处真空度作用 引入极少量的空气到主喷管中 以降低主量孔内外压力差 从而降低汽油的流速和流量 以满足化油器理想供油特性 1 功用 保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气 为0 6 0 8 2 结构 怠速喷口 调整螺钉 过渡喷孔 空气量孔 油道 怠速量孔 开度调节螺钉 二 怠速系统 怠速系统中装置作用 调节怠速时的出油量 从而控制混合气的浓度 开度调节螺钉调节节气门最小开度和空气量 从而改变怠速的高低 空气量孔 提高怠速油道的气压防止怠速时供油过多 还可防止虹吸作用 怠速量孔 控制怠速时的供油量 化油器怠速系统工作演示 怠速反流 在怠速系统停止供油以后 当喉管真空度相对于怠速喷口真空度高出太多时 有可能将存于怠速系统中的燃油完全吸向主喷管 同时从怠速空气量孔 怠速喷口和过渡孔进入的空气便经怠速油量孔渗入主喷管 燃料 空气 流向 中等负荷可提高经济性 大负荷时影响动力性 浮子室不存油的处理方法 当冷车发动需要多次使用起动机才能着火时 应该在第二天起动前观察化油器浮子室内是否缺油 如果浮子室内没油 先使用手泵油 使浮子室内油平面达到要求后 再使用起动机 若这样就很容易发动 则表明是因化油器浮子室内不存油致使起动困难 化油器使用一段时间后 有时会出现浮子室内不存油 这并非是化油器损坏 不必更换 化油器在使用过程中有不少故障是由于堵塞引起的 当怠速空气量孔堵塞后 除了使油耗增高 怠速运转不平稳外 在发动机熄火后 还会使浮子室内的汽油由于虹吸作用 从怠速油道和过渡出油口自动吸出 流入节气门轴承处 停机时间一长 浮子室内的汽油就漏完了 解决这一故障 应把化油器拆开 用酒精清洗 再用压缩空气吹净后重新装配好即可 1 功用 在大负荷和全负荷时额外供油 保证在全负荷时混合气浓度达到 为0 8 0 9 使发动机发出最大功率 1 机械式加浓系统结构 摇臂 主量孔 加浓阀 推杆 加浓量孔 拉杆 三 加浓系统 省油器 机械式加浓系统工作演示 思考 为何加浓系统又叫作 省油器 功率停滞 随着节气门开启角的不断增大 一开始 发动机功率Pe对开启角 的增长率很大 以后逐渐减小 在未达到节气门全开时 Pe对开启角 的增长率几乎为零的现象 机械加浓系统起作用的时刻只受节气门开度控制与转速无关 进气饱和点 2 真空式加浓系统 活塞式加浓系统 活塞 空气缸 通道 主量孔 加浓阀 推杆 加浓量孔 弹簧 真空加浓系统工作原理 真空加浓系统起作用的时刻取决于节气门后面真空度 真空度与节气门开度关系 当真空度低于 Ps时加浓系统开始工作 真空式加浓系统演示 功用 在节气门突然开大时及时将一定量的额外燃油一次喷入吼管 使混合气临时加浓 以适应发动机加速的需要 1 机械式加速系统结构 摇臂 活塞 出油阀 通气道 加速量孔 拉杆 进油阀 四 加速系统 工作原理 通气道的作用 防止加速量空处气压过低而从出油阀吸出过多燃油 加速系统工作演示 2 膜片式加速系统 特点 灵敏度高 节气门缓慢开大也会有少量燃油喷出 3 加速装置的调节A 出油量的调节改变机械式加速系统的节气门轴摇臂连接孔的位置 即改变活塞行程 B 供油时间的调整节改变弹簧的预紧力 功用 当发动机在冷态下起动时 在化油器内形成极浓的混合气 为0 2 0 6 使进入气缸的混合气中有足够的汽油蒸汽 以保证发动机能顺利起动 阻风门 自动阀 弹簧 节气门 五 起动系统 起动系统工作演示 阻风门轴 怠速系统的调整 怠速调整 1 传统调整法 CA EQ 又叫双螺钉调整法 调整怠速时 必须在发动机温度正常 气门间隙适当 点火系情况正常 各管道密封良好 阻风门全开 节气门能够关闭严密等正常情况下进行 首先旋出节气门开度调整螺钉 使发动机达到最低稳定转速 用螺丝刀缓慢旋出怠速调整螺钉 使其稳定运转并达到高速 然后再将节气门开度调整螺钉旋出 使发动机的转速成尽可能降到最低 然后再调整怠速调整螺钉 使发动机转速提高 如此反复进行 直到节门开度最小 接近关闭 发动机在最低稳定转速下运转 最后再提高转速并突然关闭节气门 以发动机不熄火仍然转动为宜 2 现代调整法 SANTANA AUDI 单螺钉调整法 只动节气门开度调整螺钉至规定转速850 50r min 一 化油器的分类 1 按喉管气流方向 化油器的型式 2 按重叠的喉管数目 单喉管式 双重喉管式 三重喉管式 喉管大 增加充气量 但汽油雾化不良 喉管小 汽油雾化良好 但充气量减少 多重喉管既可以满足充气量的需要 又可以使汽油充分雾化 多重喉管化油器的工作演示 3 按空气管腔数目 单腔式 双腔并动式 双腔分动式 双腔并动式 双腔分动式 主腔 副腔 Audi100 双腔化油器 一 工作过程 中小负荷时 主腔单独工作 保证发动机有较好的经济性 在大负荷高转速时 副腔和主腔共同工作 以保证有良好的动力性 二 主副腔的判断 1 主腔有阻风门 副腔没有 2 主腔直径小 副腔直径大 3 副腔在节气门上部还有一个空气门 BJH201 双腔化油器 BJH201 二 化油器构造 上体 中体 下体 化油器上体 阻风门 壳体 真空加油柱塞 进油口 针阀 化油器中体 化油器下体 三 化油器的附属装置 1 蒸汽放出阀作用 防止热起动困难 平衡管 放气阀 2 热怠速补偿阀 作用 防止热怠速污染 降低混合气浓度 通气管 补偿气道 平衡管 空气 阀门 调节螺钉 双金属片阀 3 节气门回位缓冲器 作用 防止急减速污染装置 减少排气中的有害成分 空气 空气 4 怠速电磁截止阀 作用 防止续燃现象 在汽车下坡时起一定的节油作用 5 负荷自调装置 作用 当额外负荷增加时 使节气门开度增大 以产生较高的怠速转速 6 双金属片自动阻风门 作用 自动开闭阻风门 加速踏板 阻风门拉钮 阻风门 拉杆 止动支柱 节气门 凸轮 化油器的操纵 汽油供给装置 功用 贮存汽油 加油延伸管 滤网 油面指示表传感器浮子 出油开关 汽油滤清器 加油管 汽油箱支架 汽油箱盖 放油螺栓 一 汽油箱 桑塔纳轿车汽油箱 快速排气管接口 供油管接口 回油管接口 油面传感器插座 集滤器 浮子 汽油箱盖 作用 密封汽油箱 空气阀 蒸汽阀 弹簧 弹簧 汽油箱盖的工作过