第4章 汽油机燃料供给系.pptVIP

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汽油的供给装置汽油喷射式供给系统 4 1汽油及其使用性能 4 2化油器式发动机燃油系统 4 1汽油及其使用性能 物理特性 粘度小 流动性好 自润性差使用性能指标 蒸发性 能被蒸发的性能 热值 1kg燃料完全燃烧后所产生的热量 汽油的热值约为44000kJ kg 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 标号 标号越高 抗爆性越强 馏程是指油品在规定的条件下蒸馏所得到的从初馏点到终馏点表示其蒸发特性的温度范围 汽油的馏程约为35 205 评定汽油馏程对发动机工作的影响主要根据以下几个数据 10 50 90 蒸发温度和终馏点 馏出10 温度 10 蒸发温度 表示汽油中含轻质馏分的多少 它对发动机在冬季启动的难易和夏季是否发生气阻有着直接的关系 10 蒸发温度越低 汽油中轻质馏分越多 蒸发性就越好 发动机就越易于在较低的气温下启动 10 蒸发温度越高 则易发生气阻现象 一般认为汽油10 蒸发温度不宜低于60 65 馏出50 温度 50 蒸发温度 表示汽油的平均蒸发性 它除对发动机的预热升温时间的长短有一定的影响外 还直接影响发动机的加速性及运行的稳定性 50 蒸发温度低 发动机启动后能很快的升温到正常工作温度 且加速灵敏 运转柔和 保证其最大功率和爬坡能力 反之这个温度高 当发动机由低速骤然变为高速时 供油量急剧增加 汽油来不及充分汽化 因而燃烧不完全 使发动机不能发出应有的功率 甚至熄火 汽油的50 蒸发温度90号 93号 97号不能高于120 馏出90 温度 90 蒸发温度 和终馏点表示汽油中中重质馏分的多少 它对汽油能否完全燃烧和发动机磨损大小有一定的影响 这个温度过高 汽油燃烧不完全 冒黑烟 增加积碳 耗油量增大 未完全燃烧的重质汽油会冲洗掉汽缸壁上的润滑油 从而加剧机械磨损 同时还会稀释曲轴箱中的润滑油 使其粘度变小 易窜入燃烧室被烧掉 因而润滑油消耗量也随值增大 使用周期缩短 汽油90 蒸发温度90号 93号 97号不能高于205 返回 4 2化油器式发动机燃油系统 一 燃油系统的功用及组成1 功用 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 2 组成 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 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 二 简单化油器与可燃混合气的形成 简单化油器结构 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 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 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 简单化油器各部分的功能 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 可燃混合气的形成过程 主量孔 浮子室 一 可燃混合气成分的表示法1 过量空气系数 a 1的可燃混合气称为理论混合气 a 1的称为浓混合气 a 1的则称为稀混合气 2 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 三 发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 当 a 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 a 0 85 0 95之间 a 1 11称为过稀混合气 a 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 a 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 a 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 a 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 a 0 4称为火焰传播上限 二 发动机运转工况对可燃混合气成分的要求及化油器特性 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发动机负荷 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 简单化油器供油特性 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 a 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 a 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 a 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 a 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 a 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 a 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 a 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 四 现代化油器的基本结构及附加装置 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 五 辅助装置 一 汽油箱 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 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 结构 空气阀 蒸汽阀 汽油滤清器 功用 除去汽油中的水分和杂质 使汽油能达到发动机工作的需要 类别 可拆式 不可拆式结构 进 出油口不可装反 汽油泵 1 功用 将汽油从油箱中吸出 经管路和汽油滤清器 然后泵入化油器浮子式 2 结构 回位弹簧 摇臂 进油口 出油口 泵膜 出油单向阀 进油单向阀 汽油泵工作演示 桑塔纳发动机汽油泵 进油口 出油口 滤网 回位弹簧 摇臂 工作原理 电子控制汽油喷射系统 汽油喷射系统的分类 1 按汽油喷射系统的控制方法分为机械控制式 电子控制式及机电混合控制式3种 2 按喷射部位的不同可分为缸内喷射和缸外喷射两种 缸外喷射系统分进气管喷射 单点喷射 和进气道喷射 多点喷射 3 按喷射的连续性将汽油喷射系统分为连续喷射式和间歇喷射式 喷油部位1 多点喷射将燃油喷射在每缸进气门的外侧 贮存并蒸发 供发动机使用 2 单点喷射将燃油喷射在节气门的前方 燃油喷入后随空气流入进气歧管内 再进入气缸 喷油器的分类 1 按用途 单