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第六章汽油机燃料供给系,第一节概述一、汽油及其使用性能汽油是汽油机的燃料。汽油是石油制品，它是多种烃的混合物，其主要化学成分是碳(C)和氢(H)。汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。因此，车用汽油需要满足许多要求。,（一）汽油的性质1、物理特性：粘度小、流动性好、自润性差使用性能指标：2、蒸发性：能被蒸发的性能。3、热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。4、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）5、标号：用辛烷值表示标号越高，抗爆性越强。,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），其换算关系为（RON）=（MON）+10。）例如代号为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），压缩比大的汽油机应选用较高牌号的汽油。由于环保的要求，我国在2000年7月1日推广使用无铅汽油，含铅量小于2.5mg/L为无铅汽油。汽油的使用性能指标主要有蒸发性、热值、抗爆性。,（二）对汽油的要求1、良好的蒸发性2、高的抗爆性3、热值符合标准4、含铅量符合标准,二、化油器式发动机燃油系统（一）燃油系统的功用及组成1、燃油系统的功用燃油系统的功用是根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有相当远的续驶里程。,2、化油器式发动机燃油系统的组成化油器式发动机燃油系统中最重要的部件是化油器，它是实现燃油系统功用、完成可燃混合气配制的主要装置。此外，燃油系统还包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油气分离器、油管和燃油表等辅助装置。,燃油箱,燃油表传感器,燃油滤清器,汽油泵,油气分离器,燃油箱盖,化油器,（二）可燃混合气的形成过程汽车发动机的可燃混合气形成时间很短，从进气过程开始算起到压缩过程结束为止，总共也只有0.010.02s的时间。要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。,1、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,2-5mm,混合室,空气室,喉管,2、简单化油器各部分的功能（1）浮子机构：浮子由薄铜皮或塑料制成并为空心的，其上有针阀,用来控制和储存来自汽油泵的燃油，与汽油泵相配合保持油面的规定高度。,当浮子室油面高度低于规定值时，浮子下降，使针阀开启，进油。当浮子室油面高度等于规定值时，浮子上升使针阀关闭，保持浮子室油面高度不变。为了保持浮子室内具有一定的气压，浮子室与大气相通，使油面在工作时始终承受大气压力。即浮子室内油面高度和压力始终不变。,（2）喷管和量孔喷管：的出油口在喉管的咽喉处，喷口高出浮子室油面25mm，喷管另一端与浮子室相通。量孔：用来计量流出的燃油，其流量的多少，取决于量孔的尺寸和量孔内外的压力差。量孔一般不在浮子室上直接钻出，而是用铜塞精密加工制成，再装入浮子室，换装不同尺寸，量孔可获得不同出油量，便于化油器系列化。,2-5mm,（3）喉管：用来增大气流的速度，使喷管出口处产生吸油真空度，克服与浮子室液面的高度差而吸油。当节气门开到最大位置时，化油器的充气量就完全由喉管的大小来决定。喉管直径最小处是咽喉，此处气流速度大于燃油流出的速度25倍，使燃油被吹散雾化。（4）空气室与混合室：喉管咽喉处以上为空气室，以下到节气门轴为混合室。它是燃油初步被粉碎并开始与空气混合的地方。,喉管,空气室,（5）节气门：构造：为一椭圆形的片状碟形阀门，可绕节气门轴转动一定角度。阀门在关闭时略成10倾斜，以保证怠速时的空气量。阀门全开时有80的转角范围。作用：作用是控制可燃混合气的流量，改变发动机的功率。发动机进气量的多少，取决于节气门开度与转速。当转速不变时，进气量随节气门开度增大而增加；当节气门开度不变时，进气量随转速的升高而增加。,节气门,喉管：产生真空度，吸出喷管中的燃油。,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。,3、简单化油器的工作原理（1）空气进入在气缸吸气过程中，气缸压力小于大气压力，在真空度作用下，空气经化油器流入气缸。（2）燃油的流出与雾化因化油器喉管截面积小，所以此处空气流速高，静压力低，即浮子室与喷管出产生压力差,在真空度作用下，克服了喷管口与液面间的压力差自浮子室流出，从喉管喷出，并被高速气流冲散雾化。（3）空气与燃油量的调节当发动机转速一定，节气门开度逐渐增大时，气流通道面积增大，流动阻力减小,流经喉管的空气流量和流速逐步增加，喉管真空度增大，使汽油量与空气量一同增加，从而增大发动机功率。同理当节气门关小时，则减小了发动机的功率。当节气门开度一定，发动机转速变化时，也会引起喉管真空度的变化，从而使燃油流量发生变化。,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、简单化油器特性在转速一定时，简单化油器的可燃混合气成分随节气门开度变化的关系称为“简单化油器特性”，也即燃油量随空气量的变化规律。（1）节气门刚开启时，喉管真空度很低，不足以克服喷口与液面间的高度差，喷口无燃油喷出，吸入气缸的是纯空气。当节气门开至一定程度，汽油开始流出，混合气很稀。（2）节气门逐渐开大时，喉管真空度逐渐增大，空气量与燃油量均增加。因节气门开度的增大使空气密度减小，汽油密度在一般压力下为常数，所以汽油流量的增长远高于空气流量的增长，混合气变浓。（3）再开大节气门开度至全开，汽油流量与空气流量的增长逐渐接近并处于饱和，可燃混合气成分趋于稳定。(位置取决于喉管和量孔尺寸)（4）当节气门开度一定，发动机转速变化时，喉管真空度变化，燃油量和空气量几乎均匀成比例的增加或减少。（量很小）,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,（三）发动机运转工况对可燃混合气成分的要求1、可燃混合气成分的表示法（1）过量空气系数燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作。燃烧1kg燃油实际供给的空气质量/完全燃烧1kg燃油的理论空气质量=1的可燃混合气称为理论混合气；1的称为浓混合气；1的则称为稀混合气。（2）空燃比（国外常用）可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作A/F。空燃比空气质量/燃油质量1kg汽油完全燃烧所需空气质量即化学计量空气质量约为14.8kg。显然，空燃比=14.8的可燃混合气为理论混合气；空燃比14.8的为浓混合气；空燃比14.8的为稀混合气。空燃比=14.8称为理论空燃比或化学计量空燃比。,2、可燃混合气成分对发动机性能的影响（1）标准混合气（=1）：由于混合时间和空间的限制以及气缸内废气的影响，这种混合气并不能完全燃烧。（2）稀混合气（1）:为实际上可能完全燃烧的混合气,它可保证所有汽油分子获得足够的空气而完全燃烧.因而经济性最好,故称经济混合气，值多在1.051.15范围内。但若1.051.15，将会使燃烧速度减小，热量损失增大，发动机过热，加速性变坏，化油器回火，排气管出现突噜声。（3）浓混合气（空气的惯性，汽油来不及足够地以喷口喷出，所以加速时瞬时汽油流量的增加比空气的增加要小得多，致使混合气过稀。要求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。,结论：通过上述分析，可以看出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=0.91.1。,4、理想化油器特性对于