发动机构造第四章-汽油机供给系.ppt

第四章汽油发动机供应部第一节概述，(3)可燃混合物形成装置：传统汽车是指汽化器。1，汽油发动机供应部组成：确切地说，应分为燃料供应系和进气、排气系统两部分。1，进料系统的作用：根据发动机的每个条件制造一定浓度和正可燃性混合物，供给气缸，最后燃烧操作后将废气排放到大气中。2，分类：传统化油器燃料供应系统和现代汽油喷射燃料供应系统。(1)燃料供给装置：油箱、油管、液位指示器、汽油过滤器、油水分离器和汽油泵等。(2)送风：空气滤清器、吸气消声器、进气预热设备、进气机构等。(4)废气排放装置：排气管和排气消声器、废气净化装置等。3，构成：输入油管7，汽油等级取决于汽油的辛烷值，Ron-80汽油是中国的活性研究方法辛烷值(Ron)，而不是用研究方法测量的辛烷值小于80。汽油等级的选择显然是以发动机压缩比的高低为标准的，压缩率越高，汽油等级也相应地选择得越高。汽油使用性能指标主要是蒸发性、热值和内爆性。2:汽油：1，蒸发：直接影响可燃混合物质量的好坏可以通过蒸馏试验来测定。蒸发性太强的夏天会发生气体阻力现象，冬天会发生汽化器颈部结冰。2，发热量：表示1千克燃料完全燃烧后产生的热量。汽油的发热量约为44000kJ/kg。3，antiknock:意味着汽油在发动机缸内燃烧时的防止爆燃能力，即防止自燃的能力。通常用辛烷值表示。辛烷值越高，抗爆效果越好。测定辛烷值的方法有马达法和研究法，相应的辛烷值分别称为马达法辛烷值(MON)和研究法辛烷值(RON)。第二节简单的化油器和可燃混合机的形成，喉咙5制造最窄的部分叫做喉咙的结垢管。主喷嘴4插入其中，并且在浮室油面上方2-5mm，因此引擎停止时不会自动吸入汽油。一、简单的汽化器结构：由浮子室部分和管部分组成。在浮子室9内连接油管，打开大气孔，吸气针阀2，主厅8，浮子室上方。喉咙部分叫喉咙5，主喷嘴4，节流6，喉咙上方叫吸吮室，喉咙下方叫混合室。节流是“量”的调整，因为在混合室后，进气歧管7前，通过改变进入缸内的可燃混合物的数量，调节发动机的输出功率大小。颗粒大的油滴沉积在进气歧管的底部壁上，通过气流慢慢地推进缸内，进气不均匀(指浓度)的多缸机器，各缸的功率差异大，发动机速度波动大，因此汽化器汽油发动机进气歧管一般放置在同一侧的排气管上，通过加热管壁面，尽可能地蒸发壁油膜，但发动机的充气效率降低。2，简单的化油器工作原理：活塞下降时，进气阀打开，空气高速通过化油器喉部，产生压降，对浮子室内汽油进行真空吸入。汽油通过浮子室底部的主厅、主喷嘴吸入，通过高速气流粉碎成无数小油滴，蒸发表面积大大增加，在喉部下方的混合室内空气流通良好，成分和相对均匀的可燃混合物，控制流入混合室下方节流控制缸的可燃混合气量。因此，汽油发动机是缸外均匀混合物的形成过程。总之，化油器利用吸入空气的动能实现汽油的雾化，显然，发动机高速运转时汽油雾化质量优秀，低速时汽油雾化质量低。(1)节气门打开：节气门打开增加，整个进气歧管内的进气阻力减少，通过化油器喉部的气体流速增加，喉部真空度增加，吸入的汽油流和通过喉咙的气流全部增加，发动机功率增加。，影响汽化器颈部真空度的因素：(2)发动机速度：发动机速度越高，通过汽化器喉部的气体流速越高，喉部的真空度越大。(2)汽油流量：化油器喉部的真空度恒定(假定浮室的气体压力和油表面高度恒定)，汽油流量取决于浮室底部主质量孔的形状和大小。主孔油流道的几何设计通常具有大于2: 1的直径比，并且流量系数很高。酒量孔一般不直接在布布室底部钻孔，而是开放在铜插头上，加工精度高，可以更换各种大小的酒量孔插头，以改变可燃混合机浓度或匹配不同功率大小的发动机。如何精确控制气流和汽油流？(1)气流：在气缸内真空度固定的情况下，通过化油器颈部的气流取决于化油器颈部形状和颈部大小。喉道形状一般设计书面管形状，流量系数高；发动机功率大的喉部大小大，发动机最高速度高的喉部大小大。化油器的浮子室浮机理：在发动机运行时，浮子室油表面高度几乎保持不变，因此流经主孔的汽油流动仅由化油器喉部的真空度(在浮子室上方通过大气)决定。由于发动机运转时消耗燃料，进气阀总是开着的，但进气阀也开着其他节气门，进气阀打开其他节气门，进油量也不一样，浮体质量很轻，可以上下移动。频繁故障是进气阀升降随着节气门打开的变化而不能及时变化，发动机节气门的反应性不好，提高油门的速度，有时速度下降或关闭。浮室油面下降时，浮体绕浮体支承轴旋转，油阀打开，油阀关闭，直到油面高度恢复，汽油通过微过滤器进入浮室。简单的化油器特性曲线：在节流开度恒定的情况下，发动机速度变化引起的化油器颈部真空度变化，与发动机速度恒定的情况相比，节流开度变化引起的化油器颈部真空度变化要小得多，因此确定化油器颈部真空度变化的影响因素一般只讨论节流开度变化的影响。解释：发动机空转时节流开口度最小，进气阻力损失很大。也就是说，进气歧管内的真空度很大，但节流前的化油器颈部真空度很小，完全不能吸入汽油，所以化油器只供应空气，有过量的空气系数。随着节流开口的增加，混合浓度逐渐变浓，趋于稳定。定义：在发动机速度恒定的情况下，由简单化油器供给的可燃混合成分是节流开口，即随颈部真空度变化的关系，称为简单化油器的特性曲线。第三节可燃混合成分与汽油发动机性能的关系，可燃混合成分可以燃烧混合浓度，一般用空燃比或过剩空气系数表示：空燃比A/F=空气质量流量/燃料质量流量(欧美国家)，过剩空气系数=，燃烧1公斤燃料时实际供应的空气质量，完全燃烧1公斤燃料时所需的理论空气质量，完全燃烧1公斤汽油需要14.7公斤空气，因此理论混合的空燃比=14.7，理论混合的过剩空气系数=1。A/F14.7或1的易燃混合物称为稀释混合物，A/F14.7或1的易燃混合物称为浓缩混合物。经济混合成分一般在1.051.15之间，太稀的混合物燃料可以完全燃烧，但燃烧缓慢，后燃现象严重，一种有效膨胀率下降，第二次热损失增加，循环热效率降低，发动机燃油经济性恶化，严重的人有进气歧管回火(汽化器回火)，(a)经济混合组件：由于时间(燃烧速度有限)和空间(圆柱体上绝对混合不均匀)的限制，理论混合不能完全燃烧。要实现完全燃烧，必须是稀的混合物。如图所示，=1.1左右，燃料消耗率最低。(b)混合功率：如图所示=0.88左右，发动机输出功率最大，此时最快的燃烧速度，最高的热效率，第二是单位体积的可燃混合物燃烧时释放的热量最大，因此功率最高。超浓混合器随着燃烧速度的下降，输出功率降低，不完全燃烧导致燃料经济性恶化，严重的情况下，气缸内产生大量CO和自由碳粒子，导致排气门、火花塞裙、活塞顶、气缸盖底部碳沉积，排气管喷出黑烟，废气的CO被排气管中的高温废气点燃，从而导致排气管“排出”现象。(c)火焰传播限制：搅拌机浓度提高到1.4时，燃料分子之间的距离增加到火焰无法传播的水平。此值称为火焰传播下限。混合物成分必须在火焰传播边界(=0.4 1.4)内，否则引擎将不稳定，直到熄火。(4)根据发动机载荷(节气门开度)的有利可燃混合物成分的关系(发动机速度恒定):右图所示，与最大功率相对应的可燃混合成分随着节气门开度而变化。与最小燃料消耗率相对应的可燃混合物元件，如右图所示，随着节流开口的变化而变化。因此，上述功率混合成分(=0.88)和经济混合成分(=1.1)均表示包括火焰传播边界(0.4 0.51.3 1.4)的节流完全开放条件试验结果。稳定条件的定义：发动机预热完成，在一段时间内没有速度或负荷的急剧变化。可分为三个范围：空转负荷和小负荷、中等负荷、大负荷和满负荷。在某些情况下以最低稳定速度工作。在怠速过程中，节流最小，进气阻力最大，通过汽化器管流动的气体流速很低，吸入汽油，汽油雾化质量很低，进气歧管内的真空度很高，阀门堆内的废气很容易流入进气道，下一次循环进气行程中吸入汽缸，怠速时废气稀释的现象很严重。因此，汽化器在空转时必须提供更浓的混合物(0.6至0.8)(注：非气缸的混合成分)。1、空转和低负荷条件空转速度在外部功率下不存在，2、汽车汽油机各种条件可燃混合组件的要求：(a)可燃混合组件的稳定条件要求：(a)节气门中间打开，废气稀释现象可以忽略，汽油喷雾质量好，发动机大部分处于中等负载条件下，因此化油器中更薄的经济混合组件.当汽车爬坡或追求高速齿轮时，发出最大动力，此时油门完全打开，引擎处于满载状态，因此在大负荷和满负荷条件下，化油器必须提供浓缩混合成分(0.850.95)(缸内雾化良好，即缸内搅拌机成分)，在等负荷条件下，大负荷和满负荷条件下)，节流移向稍微大和小的负载条件后，废气对混合物的稀释效果逐渐减弱，混合浓度降低到0.70.9。2，中间负荷条件，3，大负荷和满负荷条件，总之，汽化器供应根据发动机稳定性条件的变化，从稀-稀混合气体成分中变稀。这与简单汽化器特性曲线相反。2，加热器：发动机冷起动后自动继续运行，直到运行稳定的怠速。在这个转换期间，发动机温度、转速上升，汽油雾化条件得到改善，由化油器供给的搅拌机成分从极浓逐渐转变为空转条件的浓混合机成分。，1，冷起动：发动机由外力启动时，需要汽化器提供极低的转速，极低的汽油雾化质量，极强的混合成分(0.20.6)(注：非气缸混合元件)。(b)过渡条件，3，加速：加速时，节流开口突然增加，燃料惯性大于空气，因此缸内搅拌机成分瞬间变得太稀，引擎功率减少，速度减少，产生火焰现象，要求汽化器提供浓缩搅拌机成分(燃料部分的额外供应)。显然，简单的化油器不能满足发动机过度工作条件的混合成分要求。传统化油器采用了一系列基于简单化油器自动分配混合浓度的装置，如主供油系统、怠速系统、浓缩系统、启动系统、加速系统等。现代汽车化油器还添加了一系列自动分配装置，用于提高发动机节流反应性和减少排放的转换条件。第四节化油器工作系统，工作原理：降低空气调节方法，即主孔出口的真空度，抑制节流引起的汽油流动的增加速度。第一，主要燃料供应系统，作用：引擎从小负荷到中等负荷，化油器供应混合组件逐步稀释到经济混合组件。与简单化油器结构的区别：主孔出口端口和主喷嘴入口端口串行空气管，小空气体积孔。引擎不工作时，浮子室油表面、空气管油表面、主喷嘴油表面3个是相同的。引擎启动后，空气管内的油表面也会随着空气管内油表面的高度而减少。节流开口在很短的时间内，如果空气管内的油面没有下降以暴露主喷嘴入口，则风量孔2的空气流速缓慢，空气管内的压力与此相同。此时，化油器仍是简单化油器，确定主孔流速的差压如下。在节流开口离开主喷嘴入口之前，空气管内空气量孔中的空气进入主喷嘴，与柴油混合，喷出泡沫末端混合油，由于节流损失，空气管内部压力小，但以上决定了加油孔流动的压差，从而抑制汽油流量随节流开口增大的增长率，使搅拌机组成逐渐变稀。3，EBl0，Bl0，请参见右侧(多热气泡端管)，逐步降低主质量孔真空度的工作过程。简单的化油器在空转时油门几乎完全关闭，因此发动机速度低，节气门前喉管的真空度很低，不能从主喷嘴吸入汽油。但是节气门后部的真空度很高(约0.040.06MPa)，与主喷嘴平行的怠速油流道可以另外设置，其排气口位于节气门后面。要限制空转喷射口中的过度真空度(虹吸管现象)，必须在空转油道上安装空转风量孔6。怠速装置由怠速喷出孔3、怠速转变喷出孔5、怠速油7、怠速空气容量孔6、怠速调整螺钉4、节流最小开口限制螺钉2组成。2，空气旋转系统，节气门处于最小打开状态时，空气旋转喷嘴3在节气门后部附近，汽油自主式的孔-空气量孔-空气量孔中的空气和气泡端混合油-节气门前过渡段与流入井喷孔5的空气混合，不再是气泡末端-闲置喷嘴3吸收-进入节气门边缘的高速气流冲击、雾化和节气门后，闲置系统工作原理：由于附壁，闲置燃料雾化质量下降。节流开口的增加减少了闲置真空度，减少了排放量，但是空闲转移喷嘴5部分暴露在节流开口后，真空度高，参与了油排放，因此总油排放量随着节流开口的增加而增加，怠速-小负荷条件切换顺利。为了实现空转速度向小负载条件的平稳过渡，将空转过渡喷涂孔5设置为狭缝形状。发动机怠速和排气污染尽可能低。调整节气门最小开口限制螺钉2，调整闲置机油调整螺钉4。这两种调整是一起进行的，相互影响，通过反复调整，最终空闲速度不会轻易关闭为空转稳定，在空闲状态下，混合浓度用作最小调整闲置排气烟雾颜色的基础。注意：要调整最小节流开口，空闲喷雾孔必须位于节气门后面，空闲转移喷雾孔必须位于节气门前面。怠速调整必须考虑两个因素：3、浓缩系统主燃料供给系统采用空气调节方法，在化油器供给稠稀易燃混合