第2章发动机的节能原理与技术

1、第2章 发动机的节能原理与技术2.1 发动机的工作性能及评价指标2.1.1 发动机的工作性能发动机的工作性能包括动力性、经济性、运转性能和可靠性等几个方面。其中动力性和经济性与节能的关系最为密切，也是发动机最为重要的两个性能，它们相互联系又相互制约。在研究节能技术时，只有在满足动力性要求的前提下，经济性才有意义。2.1.2 发动机的性能指标发动机性能指标主要有动力性能指标、经济性能指标及运转性能指标。发动机的动力性和经济性指标又分为有效性能指标和指示性能指标两种。1.指示性能指标2.有效性能指标3.有效功率4.有效转矩5.燃油消耗率6.运转性能指标（1）排气品质（2）噪声（3）起动性能2.1.

2、3 发动机特性发动机的性能特性包括速度特性、负荷特性、万有特性等。1.发动机的速度特性（1）汽油机的速度特性（2）柴油机的速度特性2.发动机的负荷特性3.发动机的万有特性（1）汽油机的万有特性（2）柴油机的万有特性2.2 发动机的节能原理与途径2.2.1 提高充气效率要提高充气效率v，需要改进内燃机的换气过程（包括进、排气过程）。具体应从改进气门配气机构、凸轮外形、配气相位及减少进排气管道流动阻力等方面着手。1.减少进气系统的流动损失（1）减少进气门座处的流动损失 为了减少进气门座处的流动损失，可采取以下措施：1）增大进气门直径，选择合适的排气门直径。2）增加节气门的数目。3）改善进气门处流体

3、动力性能，减少气门处流动损失。4）采取较小的S/D值（短行程）。（2）减小整个进气管道的流动阻力为了提高充气效率v，还要注意减小进气管、进气道、中间冷却器（增压发动机）、化油器（化油器式汽油机）、空气滤清器的阻力。1）进气道。2）进气管。3）空气滤清器。4）化油器。2.减小对新鲜充气量的加热3.减小排气系统的阻力4.合理地选择配气相位（1）进气门迟关角（2）进、排气门重叠角的影响（3）排气提前角（4）配气相位的选择 配气相位是否合理，应根据发动机的高速性能来决定，主要从以下几个方面综合评定：1）充气效率高，以保证发动机的动力性能。2）必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的热效率，使发动机运行可

4、靠。3）合适的排气温度。4）较小的换气损失，以保证发动机的经济性。其中第1）、2）项由进气迟关角决定；第3）项由排气提前角决定；第4）项由进、排气门重叠角决定。发动机的最佳配气相位是通过试验确定的。2.2.2 提高发动机的机械效率1.机械损失的组成（1）机械摩擦损失 这是指主机运动件的机械摩擦、搅油及空气动力损失。1）活塞组件的摩擦 它占摩擦损失中的最大份额。2）轴承摩擦 主要包括曲轴主轴承，凸轮轴轴承，连杆轴承，以及前后主轴承密封装置的摩擦。3）配气机构摩擦 包括凸轮与挺柱（或摇臂）、摇臂与气门、摇臂轴承等部位的滑动摩擦。4）其他损失 如齿轮、链轮、带传动损失，连杆大头搅机油的损失，以及曲轴

5、箱内空气压缩、通风和各机件运动的空气动力损失等，所占比例均较小。（2）辅助装置（附件）驱动功率消耗（3）泵气损失2.影响机械效率的主要因素（1）转速（活塞平均速度）的影响1）各摩擦副相对速度增加，摩擦阻力加大2）曲柄、连杆、活塞等运动件的惯性力加大，活塞侧压力及轴承负荷上升，摩擦阻力增大3）泵气损失增大4）辅助装置的摩擦阻力和所需功率增加（2）负荷的影响（3）润滑条件的影响3.减少机械摩擦损失的途径减少摩擦损失的途径，归纳起来有以下几个方面：1）降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的质量2）减少润滑部件的滑动速度及高面压比3）减少润滑油的搅拌阻力4）润滑油的改良低粘度化等5）合理选择摩擦零件的

6、材料，优化材料配对，提高摩擦表面加工精度2.2.3 可燃混合气浓度与发动机工况的合理匹配1.简单化油器及可燃混合气的形成2.可燃混合气的成分及其对汽油机性能的影响3.汽车用汽油机的各种工况对可燃混合气浓度的要求（1）冷起动工况（2）暖机工况（3）怠速和小负荷工况（4）中等负荷工况（5）大负荷和全负荷工况（6）加速工况4.化油器特性校正装置（1）主供油系统的校正（2）满负荷加浓（3）怠速加浓（4）加速装置（5）起动装置2.2.4 提高循环热效率1.热机循环与热效率2.理想工质的理论循环（1）理论循环理论循环的基本假设：1）实际动力过程简化为封闭热力循环，燃烧放热看作外界向系统加热；而膨胀做功，当

7、作系统向外放热。2）上述循环由特殊热力过程所组成：压缩及膨胀为绝热等熵过程；加热及放热过程按等容、等压组合的不同模式进行简化，常规放热过程一般都当作等容放热来处理。3）换气过程简化为气门在上、下止点瞬间开和关，无节流损失，缸内压力不变的流入、流出过程。（2）循环参数及热效率、平均压力的表达式1）理论循环参数2）循环热效率t与平均压力pt（3）循环参数对循环热效率的影响1）压缩比2）压力升高比和预膨胀比这一特性表明两点：1.在任何情况下，为提高热效率，都应该尽量减少等压加热部分而接近等容加热，这就是所谓的提高“等容度”的概念；2.在负荷变化时，若主要是预膨胀比变化，则高、低效率的循环热效率t值差

8、别将加大，若主要是压力升高比变化时，则t将保持大致不变。这一点对汽油机、柴油机不同负荷时的t值的对比有理论指导意义。3）工质的等熵指数（4）真实工质的实际循环由图看出，从理想循环到真实循环，导致热效率t下降的因素主要有下述几个方面：1）工质向外传热的损失2）早燃损失及后燃损失3）换气损失4）不完全燃烧损失5）缸内流动损失6）工质泄露的损失通过以上分析可得出如下极限结论：（1）提高压缩比可提高内燃机的热效率。（2）当燃料在上止点燃烧时，其热功转换负荷最高。（3）稀混合气的采用有利于提高热效率。2.2.5 提高发动机的压缩比发动机的压缩比是指压缩前气缸内的最大容积与压缩后气缸内的最小容积的比值。它

9、表示气缸内新鲜气体压缩后，容积缩小的倍数。这个倍数越大，则压缩比越大。定容加热循环热效率也压缩比的关系式为式中 -发动机压缩比-等熵指数从式中可也看出，发动机的热效率是随压缩比的提高而提高的。从提高发动机的指示负荷的角度来看，发动机压缩比越大越好。但实际上又不可能任意提高压缩比。柴油发动机压缩比的选择，应以保证柴油机冷起动性能和最大负荷积为原则。同时还要考虑排放气体对环境的污染。汽油发动机压缩比的选择，应以不发生爆燃为原则。妨碍压缩比提高的因素主要是爆燃。影响爆燃的因素，主要是汽油的辛烷值。p-示功图（辛烷值对燃烧过程的影响）-发动机点火提前角1-使用规定辛烷值汽油的发动机2-使用过低辛烷值汽

10、油的发动机3-使用过高辛烷值汽油的发动机海拔对发动机的压缩比也有影响。燃烧室形状（包括火花塞位置）不同，抗爆性不同，从而发动机的压缩比也不同。2.2.6 采用可变压缩比可变压缩比发动机由于压缩比可以变化，在部分负荷时压缩比就可以高些，这样既可防止爆燃，又可以节约大约20%的燃油。如果压缩比能随着海拔的变化而变化，就可以满足不同海拔对发动机压缩比的不同要求。要改变发动机压缩比，一种办法是改变活塞行程；另一种办法是改变燃烧室容积，而且要随时可大可小，能满足工况变化的要求。近年来，由于能源越来越紧张，一些国家又投入很大的力量来研制可变压缩比发动机。这种发动机除了发动机的活塞以外，还有一个可变压缩比活

11、塞装在燃烧室内，它可以随着发动机的负荷改变而改变行程，从而使压缩比成为可变的。为了充分利用压缩比高时的经济效果，还有一种方法是“双燃料供给系”。2.3 发动机节能技术2.3.1 发动机稀燃技术稀燃是指发动机可以用汽油蒸汽含量很低的可燃混合气，空燃比可达18（过量空气系数为1.22），甚至更稀。1.燃用均质稀混合气的技术途径（1）使汽油充分雾化并保证混合气混合均匀及各缸混合气分配均匀（2）加快燃烧速度 提高燃烧速度的主要措施是组织缸内的气体运动和提高压缩比利用多火花点火系统，也是提高燃烧速度的措施之一，而且是点火更为可靠三菱公司的MCA-JET系统第三气门与火花塞的相对位置空燃比与压缩比的综合特

12、性（3）提高点火能量，延长点火的持续时间丰田TTC-L发动机燃烧室2.分层燃烧（充气）技术这种两级分层燃烧发动机的优点是：（1）等熵指数值高（2）可以采用高压缩比，当采用高辛烷值的汽油时，压缩比可以提高到1112，因而大大提高了发动机的动力性和经济性（3）燃烧温度低，传热损失和高温分解的热损失小（4）为了得到同样的动力性，需要在大节气门开度下工作，泵气损失小，如果取消了节气门，泵气损失就更小（5）排污少分层燃烧发动机的缺点是燃烧缓慢、等容度低3.典型分层充气系统按燃烧室形式可分为单室式和双室式两种（1）单室式分层充气系统 单室式的分层方案主要是利用强漩流、适当的喷油方向和锥角，以及局部加热等方

13、法来实现的1）逆气流喷射方案由涡流产生的混合气的层化威特基系统与毕克V-8的比较2）顺气流喷射方案德士古-TCP燃烧系统3）火花塞、喷油器与燃烧室的合理匹配福特PROCO燃烧系统简图a）用短火花塞b）用长火花塞4）局部蓄热TGP燃烧系统5）两套供油装置IFP系统汉堡霍尔伯贝里系统（2）双室式分层充气系统1）化油器供油的双室式分层充气系统本田双室充气式发动机2）两套喷射装置的双室式分层充气系统波尔舍分层充气系统（SKS）SKS系统可使用AF=30.5的稀混合气。SKS单缸机压缩比为=10，燃用86号汽油。VW-PCI发动机3）一套喷射装置的双室式分层充气系统该系统的空燃比理论上可达到1660，压

14、缩比=12，进气不节流，负荷采用质调的形式。右图是我国研制的一套喷射装置的双室式分层充气系统4）化油器与喷油器混合供油的双室式分层充气系统2.3.2 发动机的增压技术1.概述对新鲜空气进行预压缩的过程称为增压。增压是发动机提高功率最有效的方法之一。由上式可知，通过下列方法可提高功率：1）加大气缸总排量iVh2）提高转速n3）提高平均有效压力pme大量实践证明，提高pme是提高Pe的主要方法，而因此，增大空气密度k，即提高进入气缸空气的压力pk，降低进入气缸空气的温度Tk是提高平均有效压力pme最有效的方法。提高空气的压力和降低进入气缸的空气温度的办法是采用增压和中间冷却技术。增压技术，尤其是涡

15、轮增压技术，已经在汽车柴油机上应用了半个多世纪了。柴油机采用涡轮增压技术，不仅可提高功率30%100%，甚至更多；还可以减少单位功率质量，缩小外形尺寸，节约原材料，降低燃油消耗。采用增压技术对于高原地区使用的发动机尤为重要。在车用柴油机上装用废气涡轮增压器，可增大转矩，提高汽车装载质量。此外，又可减少柴油机系列品种，扩大使用范围。汽油机增压比柴油机增压要困难得多，其主要原因如下：1）汽油机增压后爆燃倾向增加2）由于汽油机混合气的过量空气系数小，燃烧温度高，因此增压之后汽油机和涡轮增压器的热效率大3）车用汽油机工况变化频繁，转速和功率变化范围宽广，致使涡轮增压器与汽油机的匹配相当困难为了克服汽油

16、机增压的困难，在汽油机增压系统中采取了许多措施，其中有：1）在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增压，成功地摆脱了化油器式发动机与涡轮增压器匹配的困难2）应用点火提前角自适应控制，来克服由于增压而增加的爆燃倾向3）对增压后的空气进行中间冷却2.机械增压技术（1）机械增压系统（2）机械增压器罗茨式压气机3.涡轮增压技术（1）废气涡轮增压系统单涡轮增压系统示意图（2）废气涡轮增压器的基本结构和工作原理 废气涡轮增压器按废气在涡轮机中的流动方向不同，分为径流式和轴流式两大类。车辆用发动机多用径流式涡轮增压器。径流式涡轮增压器结构1）离心式压气机离心式压气机简图a）结构图 b）空气参数沿通道的变化2）径

17、流式涡轮机径流式涡轮机的基本结构a）喷嘴环b）工作轮c）涡轮进气壳d）涡轮出气道e）涡轮轴径流式涡轮机简图废气在涡轮中的流动涡轮机中气流参数的变化（3）废气能量的利用四行程增压柴油机的理论示功图废气能量利用的基本形式有两种：一种为恒压增压系统，另一种为脉冲增压系统。车用发动机均选用脉冲增压系统。涡轮增压柴油机的排气压力曲线a）脉冲系统 b）恒压系统（4）涡轮增压器与柴油机的匹配 为柴油机选配涡轮增压器时，一般应满足：1）柴油机应能达到预定的功率和经济指标，涡轮增压器应能供给柴油机所需的增压压力和空气流量2）涡轮增压器应能在柴油机的各种工况下稳定的工作，压气机不应出现喘振或涡轮机不应出现堵塞现象

18、3）涡轮增压器在柴油机的各种工况下都能高效率地运行4）涡轮增压柴油机在各种工况西都能可靠地工作在涡轮增压器和柴油机匹配时，一般要对柴油机和涡轮增压器的某些参数作必要的调整，才能获得良好的配合。（5）增压发动机在结构上的变动1）增大供油量，调整供油系2）改变配气相位其方法有：合理的加大气门重叠角增大进、排气门的升程改进气门和气门座的结构和才质3）减小压缩比，增大过量空气系数4）改进进、排气系统5）冷却增压空气（6）增压发动机性能1）改善经济性2）降低了排气污染和噪声3）低速转矩特性变化4）加速性能变差5）起动、制动困难2.3.3 燃油掺水节油技术采用经乳化而形成的乳化燃油，不仅能减少排气中的氮氧

19、化合物等有毒成分、降低烟度、减少污染程度，而且还能有效地降低油耗、节省能源。试验证明，使用乳化燃料是节能和降低污染的良好途径之一。乳化燃料油1.掺水节油的原理原苏联B.M.伊万诺夫的微爆理论：掺水乳化油是油包水型，乳化油在化油器中，首先被一次雾化；在气缸内的高温条件下，油中的水珠迅速气化，使油膜发生了爆炸性破裂，并分散和形成非常微小的微粒，即发生了所谓的二次雾化作用。2.燃油掺水乳化方法（1）柴油乳化法1）柴油乳化系统柴油乳化系统示意图2）柴油乳化剂的性能试验喷油压力与燃油消耗率的关系在柴油机使用乳化油燃料时，只要乳化燃料粘度与纯油相近，就可不必提高喷油压力。喷油提前角与燃油消耗率的关系两条曲

20、线对比表明，使用乳化油的喷油提前角要比纯油迟后3度左右为宜。不同油水配比的负荷特性试验从图中可以看出：a）在常用负荷范围内，省油率在5%左右，在低效率时省油较差。b）从省油情况来看，含水量15%最好，20%次之，25%时出现低效率失火及随之产生的转速不稳现象，因此掺水量以不超过20%为妥。c）使用乳化燃料后，排气温度普遍降低，这对降低NOx排放量有利。离子稳定乳化油与非离子乳化油对比试验从图中可以看出，离子乳化油的节油性能很差，大范围内比燃用纯油还要费，显然不能在柴油机上使用；非离子乳化油的节油性能较好，可以作为节油燃料在柴油机上使用。离子乳化油与非离子乳化油对比试验曲线3）使用柴油乳化燃料的

21、试验结论使用非离子型的乳化燃料比较理想，其粘度与原燃油相近，水在油中的颗粒细而均匀，其大小一般不超过28m。水的体积分数以15%20%为宜。使用乳化燃料时，无须调整喷油压力，只要适当推迟喷油提前角34度，即可省油。使用乳化燃料后，温度显著下降，排烟有明显改善；NOx排放量亦将相应减少。柴油机的起动性能随乳化油中水的含量的增大而变坏。（2）汽油掺水技术3.乳化油对发动机性能的影响与原来的燃油相比有三大优点：能节油5%10%，有的节油率更高；能减少排气污染；能增加安全性。2.3.4 微机自控闭缸节油技术1.微机自控闭缸节油的依据汽车在运行中所处的地形及路面在时刻变化，要使汽车在各种工况下都能达到外

22、特性上最低油耗率是不可能的。我国现有的多数公路上，满载连续高速行驶的时机并不多，这为汽车闭缸节油提供了可能性。2.微机自控闭缸节油装置的组成它由往复离合器式的气门挺杆、弹性离合选择器、组合气路驱动器、化油器调节油针和微机控制系统组成。往复离合器式的气门挺杆a）开缸 b）闭缸弹性离合选择器控制部分组成2.3.5 电控化油器电控化油器的方案2.3.6 汽油机燃油喷射与点火控制的电子控制技术1.汽油机燃油喷射系统发展简述化油器具有结构简单、工作可靠，以及能满足稳态工况动力性、经济性要求等优点，但却不能满足对多种性能的综合要求，存在以下缺陷：1）排放不良，难以同时消除各种气体排放污染物2）油和气的反应

23、速度都较慢，而且彼此间还有差别，致使过渡工况性能恶化3）存在化油器喉管，致使进气系统阻力加大，充气效率降低4）由于难以兼顾各缸进气和油膜分配的均匀性，以致各缸工作不均匀性较严重5）增加了汽油机增压的困难虽然可以靠增设附属机构来部分解决上述缺陷，但既未彻底解决问题，也使结构复杂化。电控引入初期所开发的电控化油器，也不能从根本上解决上述问题。所以利用电控优势，选用另一种混合气制备方法汽油喷射法，就成了必然选择。2.复合功能的电控多点燃油喷射与点火系统汽油机单点与多点电控燃油喷射系统（1）D-JetronicD-Jetronic示意图（2）带传感器的L- Jetronic带传感器的L- Jetron

24、ic示意图（3）MotronicMotronic示意图1）Motronic的工作原理发动机工作时，各传感器及有关的信息都输送到电控单元ECU中。ECU接受信号后，根据系统中存储的数据，求出对应于该工况的点火提前角、喷油持续时间和点火闭合角等参数，再命令执行器完成上述指令而进行正常运行。2）控制功能喷射控制a）稳定工况供油控制b）冷起动及起动后暖机的供油控制起动时冷却水温度与喷油时间的关系暖车加浓系数F随时间的变化c）加、减速工况的供油控制i）加速加浓加速增量示意图ii）减速减油或断油d）怠速转速与怠速油量控制e）大气状态及蓄电池电压的油量修正进气温度修正大气压力修正蓄电池电压修正点火控制a）点

25、火提前角控制b）点火闭合角控制c）爆燃控制（4）多点燃油喷射系统的喷射时序对性能的影响1）同时喷射2）分组喷射3）顺序喷射喷油定时示意图a）同时喷射b）分组喷射c）顺序喷射2.3.7 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术1.柴油机燃油喷射系统发展简述2.柴油机燃油喷射系统的类型与性能特点（1）位置控制式电控燃油喷射系统（2）时间控制式电控燃油喷射系统1）时间控制式柱塞泵脉冲喷油系统ECD-V1电控喷油系统ECD-V3系统简图2）时间控制式共轨喷油系统a）“高压共轨”高压共轨ECD-U2电控喷油系统简图b）“液压泵喷嘴系统”液压泵喷嘴系统示意图上述两种时间控制式共轨喷油系统所具有的显著特点为：i）喷

26、油压力与发动机转速无确定关系，只取决于共轨腔中按要求调整的压力，因而彻底解决了传统喷油泵高、低速时喷油压力差别过大，性能难以兼顾的固有矛盾ii）根本解决了传统喷油泵脉动供油时，输出的峰值转矩过大，凸轮轴瞬间转速变化太快，不能稳定控制小喷油量的矛盾，的。这对预喷射的实现至关重要。iii）由于共轨腔压力可任意调节，再加上可灵活控制电磁阀升程，于是能实现喷油压力和喷油率的柔性控制。（3）以电控喷射为主的柴油机电控单元的主要功能1）目标喷油量控制ECD-U2电控系统油量控制特性2）目标喷油定时控制3）油量及喷油定时的补偿控制4）冷起动及怠速稳定性控制5）过渡性能与烟度控制6）喷油规律与喷油压力的控制7

27、）其他参数及性能的控制2.4 发动机的节能装置2.4.1 火花塞二次空气导入环火花塞二次空气导入环简称节油环。该装置具有增加发动机动力、节省燃油、减少污染等显著优点。1. 节油环的构造及工作原理节油环使发动机气缸能第二次吸入空气，以提高混合气的燃烧速度，使燃烧更加完全。在发动机的进气过程中，气缸内产生真空度，气缸内外产生一定压力差，外界空气顶开环体的球阀，沿火花塞螺纹缝隙高速旋转进入气缸，给气缸内增添5%10%的空气，这样就产生以下作用：1）气缸内吸入第二次空气，可以降低排气行程后残余气体的量和温度，特别是能扫除火花塞周围的残留废气，使混合气易于点燃，从而提高了发动机在怠速和低效率时的工作稳定

28、性，启动性能也得到改善。2）节油环导入气缸中的新鲜空气涡流，在压缩过程中又变为强烈的等方向涡流。它有利于进一步地粉碎混合气中的油滴，使汽油雾化得更加完善，并加强了燃料和氧气分子间的化学反应，加快了火焰传播速度，提高混合气的燃烧速率、积炭现象大大减少，延长了火花塞和气门的使用寿命。3）由于燃烧室内增加了补充的新鲜空气，充气效率增加，燃烧后气缸内的压力增大，推动活塞作功的力增加，使发动机的功率得到充分发挥，起动、加速、行驶和爬坡的能力得到加强。4）二次空气的导入还有利于火花塞的冷却，避免产生炽热现象，这就减少了产生爆燃的可能性。因此，在使用相同辛烷值汽油的情况下，可以适当地提高发动机的压缩比。如解

29、放牌汽车发动机的压缩比可提高 0.2 0.3。不装节油环的发动机有明显的突爆现象，装用节油环后，则明显地减轻。5）由于燃气燃烧完全，燃烧时间短，缸内最高温度低，所以排气中的 CO、HC 和 NOx化合物等有害物质的含量明显降低，减少排气污染。2. 节油环的试验与应用节油环从国外引进以后，许多部门进行了广泛的试验。试验和应用的结果表明：1）采用三孔，孔径为 0.8mm 的节油环装于长型火花塞上，对该汽车发动机进行台架试验，平均节油率为 3.1% ，低效率时节油效果尤为显著。2）采用二孔，孔径为 0.8mm 的节油环装在长型火花塞上，对该汽车发动机进行台架和道路试验，两者所测得的结果基本相同，平均

30、节油率为 5% 。3）发动机装用节油环后，动力性无明显改变，有时略有提高，排气中 CO含量有明显下降。根据各地部门的试验和实际使用情况，节油环获得了普遍的节油效果，是理想的节油装置。3. 使用中注意解决的几个问题1）节油环配装到短型火花塞后，燃烧室内火花塞顶端出现了凹部，由于放电位置后退，点火后火焰传播受到影响，降低了燃烧速度，造成发动机功率下降，影响节油效果。所以节油环一定要配装在长型火花塞上。2）节油环的主要作用是靠气缸内外的压力差，空气顶开球阀并沿着火花塞螺纹方向高速地旋转成涡流状态进入气缸，这就需要螺纹间隙畅通，所以要定期清理螺纹间隙。方法是用丝攻将气缸盖螺孔攻铣，以便于空气进入。3）

31、使用过程中，单向球阀来回次数多，汽油滞留在阀孔内生成胶质和积炭，因而使单向阀失去密封作用，所以必须经常进行拆卸、清洗等保养工作。2.4.2 发动机磁化节油器1. 工作原理磁化节油器是靠磁性原理来达到节油消烟的目的的。燃油雾化及氧化机率2. 安装和使用方法（1）安装（2）油路连接（3）接通电源（4）使用注意事项1）节油减烟器要安装在低温的位置上，以防因温度高而产生气阻现象。2）节油器可以呈立式安装，无论怎样安装，通油孔部位都要保持水平，不准倾斜。3）电源用 12V 或 24V 的直流电，红线接正极，黑线接负极，不能接错。4）在安装时，节油器、进油孔和出油孔都要适当旋紧，既保持燃油畅通，又防止渗油

32、和漏油。2.4.3 喷水节油器采用喷水节油装置可以解决高压缩比发动机爆燃的问题，并能提高发动机的动力性，降低耗油量。1. 喷水节油装置结构喷水装置示意图2. 喷水节油装置的工作原理在化油器喉部上装一特殊喷嘴，喷嘴喷出的极细水雾，在混合器内与可燃混和气混合，并一起进入燃烧室。高温进入燃烧室内的水雾转化为蒸汽。但其压力仍低于最大燃烧压力。2.4.4 HJK型怠速负荷节油器1. 构造怠速负荷节油器构造（1）主体（2）阀体（3）传感活塞（4）弹簧（5）调整螺钉（6）封帽（7）密封帽（8）小弹簧（9）定位销（10）膜片2. 工作原理（1）负荷节油部分当需要大功率时，要向发动机提供浓混合气；需要中等功率时

33、，要向发动机提供稀混合气，以求既经济又不降低发动机的最大功率。节油器工作原理示意图（2）怠速节油部分（3）节油器的工作范围1）原地踩一下加速踏板后，抬起加速踏板，发动机靠本身惯性高速运转时。2）换档轰油时，情况同上。3）高速运行，前面出现弯路或障碍物，驾驶员收油减速时；发动机在汽车高速惯性作用下，被强制高速运转时。4）汽车在冰、雪、水路面上下坡时，为防止汽车测滑，不能使用制动器，只有不脱档而用发动机制动时。从上述这些情况看，汽车动行中工况变化越多，节油器起节油作用的机会也越多，节油效果越显著。3. 使用与调整（1）节油器的调整1）怠速工作的调整调整时，发动机的温度应在40°C以上，用

34、手勾动汽油泵，把化油器的油面泵到正常高度，然后起动发动机。看怠速工作情况是否正常，如果怠速不稳或熄火，可拧下密封套，并向里拧进调整螺钉，到怠速工作稳定为止。如果节油器装上后，怠速即能稳定工作，此工序可不进行。若调整后怠速仍不稳定，要猛踩一下加速踏板后，观察怠速工作是否稳定，如发生熄火，需将螺钉再向里拧进一段，再一次踩一下加速踏板观察，这样反复进行，直到怠速恰好工作稳定方可。但应注意，不可将调整螺钉拧进过多，促成弹簧的弹力太大，使节油率降低。2）节油工作的调整怠速运转稳定了还不能确定节油器的节油工作是否良好，检查的方法是：一手轻触节油器的平衡膜片，一手拉动阻风门拉杆踩一下加速踏板，要轻微踩一下加

35、速踏板，看阀体是否发生抽动，如果随着轻微地踩一下加速踏板，阀体灵敏地动作，则证明节油器工作良好。如果不动，证明调整螺钉拧得过紧，已经影响节油器的工作，需将调整螺钉向外拧松一点。（2）使用注意事项1）一个新节油器在装车使用的初期，经过一段时间的走合，可能出现怠速不稳的现象，这说明节油器越用越灵敏，这时卸下密封套，再一次将怠速进行调整，方法同前。这样的过程有时要进行两三次。2）不论新装节油器还是重装节油器，每次都必须按要求方法装配。注意避免垫片装错，使节油器孔道与化油器孔道被垫片隔断，使发动机不能运转；或是将大喉管仍然保留在底座上，使化油器的大小喉管分开，这也会使发动机不能正常工作。（3）维护1）

36、节油器在使用中一般不需保养，但由于空气中灰尘较多，滤清器的棉纱或多孔泡沫会被泥灰稠住，影响了应有的透气性，要求最好一个月用汽油清洗一次滤清器棉纱。2）使用超过一年的节油器，最好要进行一次清洗保养，除去内壁的积炭，并在安装时，在阀体和感传活塞上涂一层清洁的机油。注意不要丢失或缺装其中一些小零件。在保养操作中，要保护好节油器上下两平面，防止碰伤、划伤而引起漏气，破坏了节油器的正常工作。3）该节油器如不受外部机械的损伤，其使用寿命是很长的，所以要避免机械损伤。4. 怠速负荷节油器的特点1）构造特点为集成式，安装方便，调整容易。2）节油工作是自动进行的，不给驾驶员增加任何操作麻烦。3）工作灵敏度高，节

37、油效果稳定。4）不降低发动机的最大功率和使用功率。5）最适合道路条件复杂的山区、林区使用，坡多和市内交通拥挤的情况，节油效果比较显著。6）不需对发动机作任何额外调整，与其他节油装置混用，仍能保持其应有的节油效果。7）适应性强，可适用于多种化油器，节油效果较明显。2.4.5 电控怠速节油器电控怠速节油器是由电磁断油阀、节气门联动开关和晶体管控制器三部分组成的。电控怠速节油器是采取截断化油器主油道的办法，由于既堵住怠速油道，又切断主油道，这样在发动机强制怠速运行时，由于道路颠簸而出现的溢油现象将会避免，这对长距离强制怠速滑行是有利的。电控怠速节油器断油阀控制信息的采集，是利用发动机在强制怠速和正常

38、怠速时转速的不同，发动机所输出的电压的不同，根据电压的差别来控制怠速节油器断油阀的截断或接通。2.4.6 真空自动控制怠速节油器真空自动控制怠速节油器既能节省强制怠速的燃油，又能防止“ 呛油” 现象，结构也较简单。真空自动控制怠速节油器原理图2.4.7 简易怠速节油器怠速节油器已被肯定为一种节油效果好的节油装置，但大多数需要在进气管或化油器底座上钻孔攻丝，加工安装比较麻烦。简易怠速节油器却比较简单、使用方便，它也称为“电磁式自控节油器”。它不影响汽车功率，节油效果稳定。简易怠速节油器工作原理示意图2.4.8 废气回流预热器废气回流预热器结构简单，在化油器底座上装一个垫盘，在盘的周围钻上一些不同

39、直径的切向小孔，再由回流槽汇成一个主孔，通过管路连到排气歧管中部，在发动机运转时，废气由小孔切向喷入进气管与新鲜混合气混合后，再供到气缸进行燃烧。1. 工作原理由于排气歧管的排放力和气缸的吸力，使排气管中的废气在通过环槽孔进入进气管时，将新鲜混合气进行再次雾化，促进混合气的紊流，有利于发动机的燃烧。同时，由于吸收一部分可燃烧的废气，使化油器过渡均匀，可以在节气门各种升程时燃烧完全，从而提高发动机的动力性和经济性。2. 废气回流预热器的特点1）强化了雾化功能，使发动机燃烧得更及时、更完全，提高了动力性，节油率在15% 左右。2）废气余热循环回收，不增加燃料供给，充分利用了能源。3）部分废气回收再用，发动机排气温度明显下降，最高的燃烧温度也降低，减少了NOx生成量，减少排气污染，提高了排气门的使用寿命。4）利用排气的余热，使发动机本身的温度升高，尤其是在环境温度低的情况下，对发动机有利。2.4.9 雾化节油器雾化节油器的主要作用是提高可燃混合气的雾化质量，改善发动机的燃烧状况，以达到节油的目的。1.