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文档简介
第6章化油器式汽油机燃料供给系6.1化油器式汽油机燃料供给系概述
6.2化油器
6.3典型化油器
6.4供给系统的其他装置
6.5供给系的故障诊断
第6章化油器式汽油机燃料供给系6.1化油器式汽油机燃料供给16.1化油器式汽油机燃料供给系概述
6.1.1化油器式汽油机燃料供给系的作用
化油器式汽油机燃料供给系的作用是根据发动机不同工况的要求,配制一定数量和浓度的可燃混合气,
供入气缸,
并在燃烧作功后,
将燃烧产物——废气排至大气中。
6.1化油器式汽油机燃料供给系概述6.1.1化油器式汽26.1.2化油器式汽油机燃料供给系的组成化油器式汽油机燃料供给系的组成如图6-1所示。根据各部分的作用,汽油机燃料供给系可分为以下几个装置:(1)燃料供给装置——汽油箱10、汽油滤清器7、汽油泵6和油管9。它用以完成汽油的储存、输送及滤清的任务。(2)空气供给装置——空气滤清器2。
某些轿车发动机上还装有进气消声器。
6.1.2化油器式汽油机燃料供给系的组成3图6-1化油器式汽油机燃料供给系的组成
图6-1化油器式汽油机燃料供给系的组成4(3)可燃混合气形成装置——化油器3。(4)可燃混合气供给和废气排出装置——进气管4、排气管5和排气消声器8。汽油机燃料供给系的基本工作过程为:汽油在汽油泵6的泵吸作用下,从汽油箱10经油管9,汽油泵将汽油压入化油器3中;空气则经空气滤清器2滤去所含灰尘后,进入化油器3;在气缸吸气气流的作用下,汽油从化油器中喷出,与空气混合并开始雾化,经进气管4进一步蒸发,初步形成可燃混合气,进入各个气缸;混合气燃烧产生的废气经排气管5与排气消声器8被排入大气。为了检查油箱内的汽油量,
汽油机燃料供给系还装有汽油油量指示表1和油量传感器等。
(3)可燃混合气形成装置——化油器3。56.2化油器
6.2.1简单化油器图6-2所示为简单化油器的结构及可燃混合气的形成过程。简单化油器由浮子机构、喷管4、
量孔8、
喉管5、
节气门6、
空气室和混合室等组成。
6.2化油器6.2.1简单化油器6图6-2简单化油器的结构及可燃混合气的形成过程
图6-2简单化油器的结构及可燃混合气的形成过程7(1)浮子机构——由浮子3、针阀2和浮子室9组成。浮子室连同喷管为一壶状容器,用于储存来自汽油泵的汽油。浮子机构中装有浮子和针阀,针阀支靠在浮子上,二者可一同随油面起落。当浮子室油面达到规定高度时,针阀关闭浮子室进油口,汽油不能流入。浮子下落,针阀重新开启,汽油又流入浮子室,直到针阀上升关闭时为止。这样可保持油面的规定高度。浮子室上部有孔与大气相通,
使油面的压力与大气压力相等,
从而保持一定的液面压力。
(1)浮子机构——由浮子3、针阀2和浮子室9组成。8(2)喷管和量孔——喷管4的出油口在喉管5的咽喉附近。喷管口比浮子室液面高出2~5mm,燃油不会自动流出。喷管另一端与浮子室相通。浮子室内装有尺寸精确的量孔8,可用来准确限制汽油的流量。通过量孔的汽油流量大小取决于量孔的直径和量孔前后压力差的大小(即液面高度差Δh和气压差Δph)。
(2)喷管和量孔——喷管4的出油口在喉管5的咽喉附近。9(3)喉管——空气管中截面积沿轴向变化的细腰管,其面积最小处称喉部。喷管4即插入喉管5内,并且喷管口位于喉部附近。喉管的作用是增加空气的流速,以形成真空吸力,使汽油从喷管内喷出,并利用空气流速将喷出的汽油吹散雾化。由流体力学可知,气或液体在管道中流动时,若管道截面积愈小,其流速愈大,静压力ph愈低。在化油器中,喉管喉部截面积最小,因而喉部的空气流速最大,静压力最低。因喉部空气流速大于大气中的空气流速,故喉部压力小于大气压力p0,即喉部存在着真空度Δph=p0-ph。浮子室通大气,其压力基本上等于p0。浮子室内汽油在真空度Δph作用下,从浮子室经喷管喷入喉管中,
被流过喉管的空气冲散雾化。
(3)喉管——空气管中截面积沿轴向变化的细腰管,其面10(4)空气室和混合室——喉管内喉部以上为空气室,喉部以下到节气门轴为混合室。混合室是汽油被空气初步粉碎并与之混合的场所。
(4)空气室和混合室——喉管内喉部以上为空气室,喉部以11(5)节气门——通常为一椭圆形的片状阀门,可绕其短轴转动一定角度。节气门通过杆件与驾驶室内的加速踏板相连。当驾驶员将加速踏板踩到底,节气门转到图6-2所示的垂直位置时,混合气的流动通道截面最大;当驾驶员完全放松加速踏板时,节气门便向水平位置转动,到关闭位置时略成倾斜状(与混合室横截面夹角为10°左右),即不能完全关闭,在其长轴方向存在着最小气体流动截面积。发动机的进气量一方面受节气门开度的限制,另一方面和发动机转速有关。在发动机转速不变时,随节气门开度的增大,整个进气管中阻力减小,空气流量和流速增加,因而喉部真空度Δph增大,汽油喷出量随之增加,从而使发动机功率得以增大。当节气门开度不变时,发动机转速愈高,则气缸内真空度愈大,喉管中空气流速和真空度也愈高,汽油喷出量也愈多。(5)节气门——通常为一椭圆形的片状阀门,可绕其短轴转126.2.2现代化油器的基本结构1.主供油装置主供油装置的作用是保证发动机在中小负荷范围内工作时,化油器能供给随节气门开度增大而逐渐变稀的经济混合气。除怠速和极小负荷工况外,主供油装置都起供油作用,因而称为主供油装置。主供油装置的结构方案很多,目前广泛采用的是降低主量孔处真空度的方案,其结构原理如图6-3所示。
6.2.2现代化油器的基本结构13图6-3降低主量孔处真空度的主供油系统1—主量孔;2—空气量孔;3—进气管;4—主喷管
图6-3降低主量孔处真空度的主供油系统14简单化油器通过量孔的燃油量,只是由浮子室中大气压力与喉管压力之差Δph=p0-ph决定,主供油装置是在简单化油器的基础上加装了一个通气管,管上设有空气量孔。在发动机未工作时,主喷管、通气管和浮子室的油面是等高的。当发动机开始工作,节气门开度逐渐增大到足以使汽油从主喷管喷出时,由于喷口尺寸大于主量孔,故通气管中油面下降,空气通过空气量孔流入通气管。最初供油阶段和简单化油器一样。当油面降低到主喷管入口处时,通过空气量孔流入的空气渗入油流中形成气泡,并随油流经主喷管喷出。
简单化油器通过量孔的燃油量,只是由浮子室中大气压力与喉15此时,因空气量孔的节流作用,空气流经空气量孔时有压力损失,所以主量孔处气压pK小于大气压力p0。通过选择合理的空气量孔尺寸,使之大于喉管处压力ph,即ph<pK<p0。这时,决定通过主量孔油量的已不再是喉管真空度Δph=p0-ph,而是通气管中的真空度ΔpK=p0-pK(液面压力的影响忽略不计)。因为ΔpK<pK,所以出油量比没有空气量孔时要少。这样,在同样Δph下形成的混合气比简单化油器的稀。且由于油中有空气渗入,喷出的汽油呈泡沫状,故有助于汽油的雾化和蒸发。此时,因空气量孔的节流作用,空气流经空气量孔时有压力损失,所16当节气门继续开大时,喉管真空度Δph增大,通气管内的真空度ΔpK也随着增大,空气量和出油量都相应地增加,但由于ΔpK的增长比Δph的增长慢,因而汽油流量的增长率小于空气流量的增长率,结果使混合气随节气门开度的增大而在一定范围内逐渐变稀。由此可知,降低主量孔处真空度的实质是引入少量的空气至主喷管中,以降低主量孔处内外的压力差,从而降低汽油的流速和流量。另外,引入的极少量空气能满足汽油泡沫化,有利于汽油雾化。当节气门继续开大时,喉管真空度Δph增大,通气管内的真172.怠速装置怠速装置的作用是保证在怠速和很小负荷时供给口值为0.6~0.8的少而浓的混合气。怠速时发动机转速低,节气门近乎全闭,喉管处真空度很低,不能将汽油由主喷管吸出。但在节气门下方却有很高的真空度,故可利用这个条件另设怠速油道,其喷口设在节气门下方。典型的怠速装置示意图,如图6-4(a)所示。它由怠速喷口3、过渡喷口5、怠速喷口调整螺钉4、怠速油道7、怠速量孔8、
怠速空气量孔6和节气门限制螺钉2等组成。
2.怠速装置18图6-4怠速装置示意图
图6-4怠速装置示意图19怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和怠速量孔流入怠速油道,与从怠速空气量孔进入的空气混合成泡沫化的油液,在流向怠速喷口时又与从过渡喷口进入的空气混合,使汽油再次泡沫化后,由怠速喷口喷出,如图6-4(b)所示。喷出的泡沫状油液被高速流过节气门边缘的空气吹散,促使油液雾化、蒸发,并与少量空气混合成很浓的混合气进入气缸。
怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和20怠速空气量孔的作用有:一是把一定量的空气引入怠速油道,使汽油泡沫化,以利雾化蒸发;二是消除怠速油道的虹吸作用,防止在发动机不工作时,汽油自动从怠速喷口流出;三是降低怠速油道的真空度,适当减少怠速时的供油量。因为节气门下方的真空度太大,而怠速时所需油量很少,若通过将怠速量孔尺寸减小来达到减少供油的目的,则量孔极易堵塞。
怠速空气量孔的作用有:一是把一定量的空气引入怠速油道,使21由怠速向小负荷过渡时,节气门略微开大些,这样,既使进气量增多,又使怠速喷口的出油量减少,结果混合气突然变得过稀而使发动机熄火。为解决这一问题,在怠速喷口上方,制有一个过渡喷口。它在怠速喷口供油量减少时开始喷油,以形成由怠速到小负荷可以互相衔接的浓混合气,
使发动机由怠速圆滑地过渡到小负荷(见图6-4(c))。
由怠速向小负荷过渡时,节气门略微开大些,这样,既使进气22怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和怠速量孔流入怠速油道,与从怠速空气量孔进入的空气混合成泡沫化的油液,在流向怠速喷口时又与从过渡喷口进入的空气混合,使汽油再次泡沫化后,由怠速喷口喷出,如图6-4(b)所示。喷出的泡沫状油液被高速流过节气门边缘的空气吹散,促使油液雾化、蒸发,并与少量空气混合成很浓的混合气进入气缸。
怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和23怠速装置停止供油后,当喉管真空度相对于怠速喷口真空度高出太多时,有可能将存于怠速油道中的燃油完全吸向主喷管,同时从怠速空气量孔、怠速喷口和过渡喷口进入的空气便经怠速油量孔渗入主喷管。这一现象称为怠速反流(见图6-5)。这等于额外增大了主供油装置的空气量孔,
因而过分降低了主量孔处的真空度,
破坏了主供油装置的正常校正作用。
怠速装置停止供油后,当喉管真空度相对于怠速喷口真空度高出24图6-5怠速反流
图6-5怠速反流25为了保证发动机怠速工作稳定,在怠速装置中设有调节装置,以便根据其工作条件对混合气浓度进行调节。最常用的调节装置有:一是怠速喷口调整螺钉,它装在怠速喷口中,旋动螺钉,可改变怠速喷口的流通截面;二是节气门最小开度调整螺钉,它装在节气门轴的摇臂上,旋动螺钉,可调整节气门的最小开度,即节气门的怠速位置(见图6-4)。这两个调节装置的相互配合调节,可使得在各种条件下怠速都稳定。
为了保证发动机怠速工作稳定,在怠速装置中设有调节装置,266.2.3加浓装置1.机械式加浓装置机械式加浓装置的结构如图6-6(a)所示。在浮子室内装有加浓量孔1和加浓阀3,加浓量孔1与主量孔2并联。加浓阀3上有推杆4,与拉杆5固连为一体,拉杆5通过摇臂6与节气门轴相连。
6.2.3加浓装置27图6-6加浓装置(省油器)的结构
图6-6加浓装置(省油器)的结构28当节气门开启时,摇臂转动,带动拉杆和推杆一同下移;当节气门开度达到80%~85%时,推杆顶开加浓阀。于是汽油便从浮子室经加浓阀和加浓量孔流入主喷管,与从主量孔采的汽油汇合,一起由主喷管喷出。这样,便增加了汽油的供给量,将稀混合气加浓成能满足大负荷需要的浓混合气。当节气门开度减小时,拉杆与推杆上移,加浓阀在弹簧作用下关闭加浓进油口。显然,这种加浓装置起作用的时刻只与节气门开度有关,也就是只与负荷有关,而与发动机转速无关。由于它只是在节气门大开时,把稀混合气加浓成功率混合气,因此加浓的时刻固定且较迟,
使中等负荷向大负荷的过渡不够圆滑。
当节气门开启时,摇臂转动,带动拉杆和推杆一同下移;当节29
2.真空式加浓装置应用广泛的真空式加浓装置结构如图6-6(b)所示。推杆4与位于空气缸中的活塞10连接,在推杆4上装有弹簧7,空气缸9的下方借空气道与喉管前面的空间连通,空气缸9的上方有空气道通到节气门下方。发动机不工作时,在弹簧的作用下,真空加浓活塞和推杆被压到最低位置,顶开加浓阀。发动机工作时,在节气门下方真空度较高,足以克服加浓弹簧的张力,把真空加浓活塞吸至上方,使加浓阀关闭。随节气门开度开大,节气门下方的真空度减小至不能吸住活塞时,由于弹簧伸张而使推杆和活塞下落,顶开加浓阀,额外的燃油便经加浓量孔流入主喷管中,使混合气加浓。
2.真空式加浓装置30加浓装置起作用的时刻应根据季节不同加以调整。冬季由于汽油蒸发条件差,加浓时刻应适当提前,夏季则应适当延后。实现这个调整的结构措施如下:机械式——改变推杆长度,推杆上方的连接处做成可调的2或3个卡槽。推杆变长,早加浓;推杆变短,晚加浓。真空式——改变推杆弹簧的张力,推杆弹簧底座位置处做成可调的2或3个槽,以改变弹簧的张力。弹簧张力大,
早加浓;
弹簧张力小,
晚加浓。
加浓装置起作用的时刻应根据季节不同加以调整。冬季由于汽油316.2.4加速装置1.活塞式加速装置活塞式加速装置的结构如图6-7所示。在浮子室内有一泵缸,泵缸内有活塞2,活塞2通过活塞杆3及弹簧4、连接板8与拉杆9相连,拉杆9由固装在节气门轴上的摇臂1操纵。加速泵腔与浮子室之间装有进油阀11,泵腔与加速量孔7之间的油道中装有出油阀5。不加速时,进油阀在自身重力下保持开启,
而出油阀则靠自重保持关闭。
6.2.4加速装置32图6-7活塞式加速装置的结构图6-7活塞式加速装置的结构33当节气门关小时,摇臂逆时针回转,带动拉杆、连接板、活塞杆及活塞向上移动,泵腔内产生真空度,汽油自浮子室经进油阀充入泵腔。当节气门缓慢开大时,活塞缓慢向下移动,泵腔内形成的油压不大,不能将进油阀关闭,于是汽油从进油口流回浮子室,此时加速装置不起作用。当节气门迅速开大时,活塞下移很快,泵腔内油压迅速增大,使进油阀紧密关闭,同时顶开出油阀,汽油经加速量孔从加速喷管喷入喉管内,
加浓混合气。
当节气门关小时,摇臂逆时针回转,带动拉杆、连接板、活塞34由于连接板和活塞之间装有弹簧,在拉杆和连接板急速下降时,通过弹簧将力传给活塞,又由于有加速量孔的阻力,活塞下降得比连接板要慢,因而弹簧受压缩。当节气门停止转动时,拉杆和连接板随之不再移动,这时弹簧开始伸张,活塞仍可继续下行一段,因而延长了喷油时间。此外,弹簧还起缓冲作用,以免节气门开大过急时损坏驱动机件。发动机转速升高以后,加速喷管处真空度较高,可能将出油阀吸开而使加速装置不适时地喷油。为解决这一问题,可使加速油道经通气道6与浮子室相通,使油道中真空度降低。
由于连接板和活塞之间装有弹簧,在拉杆和连接板急速下降时,35
2.膜片式加速装置膜片式加速装置的结构如图6-8所示。它由膜片7、弹簧10、膜片回位弹簧6、进油阀、出油阀5和调整螺母9等组成。其安装位置多在化油器浮子室体外的下方或侧面。
2.膜片式加速装置36图6-8膜片式加速装置的结构
图6-8膜片式加速装置的结构376.2.5启动装置启动装置的作用是保证发动机在冷启动时,在化油器内形成口值为0.2~0.6的浓混合气,使进入气缸的混合气中有足够的汽油蒸汽,以满足启动的需要。广泛使用的启动装置是在喉管之前装一个阻风门(见图6-9),用弹簧保持它经常处于全开位置。启动时,通过拉钮将阻风门关闭,只留极小缝隙。在启动机带动曲轴旋转时,阻风门下方产生很大的真空度,使主供油装置和怠速供油装置都供油。由于此时从阻风门边缘缝隙进入的空气量很少,因此形成极浓的混合气。启动时,随着发动机转速的上升,喉管真空度增高,主、怠速供油装置的供油量增多,以致混合气过浓而使发动机熄火。
6.2.5启动装置38所以,当喉管真空度增至一定值时,必须增加进入化油器的空气量。其方法有:一是在阻风门上装自动阀,自动阀平时借弹簧保持关闭,当喉管内的真空度升高时,自动阀被吸开,放入空气;二是在阻风门上开一个或几个气孔,以防止启动后期混合气过浓。在有的化油器上,阻风门和节气门的动作是利用机械联动机构使之自动配合的。启动后,阻风门应逐渐开启,在其他工况下全开。
所以,当喉管真空度增至一定值时,必须增加进入化油器的空气39图6-9阻风门启动装置1—阻风门;2—弹簧;3—自动阀;4—节气门
图6-9阻风门启动装置406.3典
型
化
油
器BJ492Q发动机所采用的BJH201型化油器是双腔机械分动、三重喉管下吸式化油器,其结构如图6-10所示。它的结构特点如下:
6.3典型化油器BJ492Q发动机所采用的BJ41图6-10
BJH201型化油器
图6-10BJH201型化油器42(1)主腔与副腔协同工作。主腔设有主供油装置、怠速装置、真空加浓装置、加速装置和启动装置。副腔只有主供油装置和怠速过渡装置。副腔的一个特点是在节气门14的上方还装有空气门13。空气门单独装在一个套筒内,套筒则被夹持在中体9和下体12之间(见图6-10)。该化油器分动角为50°,当主腔节气门开启角度达到50°以后,通过传动拉杆16、摇臂15带动副腔节气门14开启,最后同时达到全开。在副腔节气门14开启后,如果发动机的转速低于2200r/min,即发动机处于大负荷、低转速工况,则通过化油器的空气流量并不很大。若此时副腔参加工作,则会使得流过副腔喉管的空气流速过低,不利于汽油的雾化和蒸发。在副腔中设置空气门13的目的在于防止上述情况的发生。
(1)主腔与副腔协同工作。43(2)启动装置。阻风门31的轴上固定有一个快怠速凸轮58,其上共有四级凸台。通过快怠速拉杆51和快怠速控制臂52可以控制不同的节气门开度,以获得不同的快怠速转速。当发动机冷启动时,凸轮58处于最大升程。当阻风门随发动机温度的升高而逐渐开启时,凸轮也随阻风门顺时针方向转动,其升程逐级减小,使节气门开度逐级减小直至热机怠速时的开度。发动机冷启动后,若未达到正常工作温度,就立即开车,则由于这时自动阻风门未完全开启,立即开大节气门将造成混合气过浓,发动机可能因此而熄火。为了避免出现这种情况,在快怠速拉杆51的上端安装了个弯臂,在节气门17全开时,拉杆51被拉到最下面的位置。此时弯臂将摇臂56右部的凸舌压下,使摇臂顺时针转动,从而将阻风门强制打开。冷机时,快怠速的转速可以通过快怠速调节螺钉46进行调节。(2)启动装置。阻风门31的轴上固定有一个快怠速凸轮5446.4供给系统的其他装置
6.4.1空气滤清器空气滤清器的功用主要是滤除空气中的杂质或灰尘,让洁净的空气进入气缸。另外,空气滤清器也有消减进气噪声的作用。有些空气滤清器上还装有进气恒温装置和滤芯堵塞报警装置。空气滤清器一般由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器外壳和滤芯等组成。用于汽车发动机上的空气滤清器有油浴式、
纸滤芯式及泡沫塑料式等多种结构形式。
6.4供给系统的其他装置6.4.1空气滤清器45油浴式空气滤清器用于在多尘条件下工作的发动机上,如越野车发动机。图6-11所示为油浴式空气滤清器的结构图,它包括空气滤清器外壳、滤芯、托盘、油池和滤清器盖[JP2]等。在进气过程中,粗大的杂质被甩入油池中被机油粘附,细小杂质被滤芯滤除。粘附在滤芯上的杂质被气流溅起的机油所冲洗,并随机油一起流回储油池。滤芯多用金属丝制成。空气中的杂质可被滤除95%~97%。油浴式空气滤清器的优点是滤芯清洗后可以重复使用。
油浴式空气滤清器用于在多尘条件下工作的发动机上,如越野46图6-11油浴式空气滤清器
图6-11油浴式空气滤清器47纸滤芯式空气滤清器被广泛用于各类汽车发动机上,其结构如图6-12所示。由经过树脂处理的微孔滤纸制成的滤芯1安装在滤清器外壳2中。滤芯外面是多孔金属网6,用来保护滤芯在运输和保管过程中不使滤纸破损。在滤芯的上、下端浇上耐热塑料溶胶,以固定滤纸、金属网和密封面间的相对位置,并保持其间的密封。在发动机工作时,空气从滤芯的四周穿过滤纸进入滤芯中心,
随后流入进气管。杂质被滤芯阻留在滤芯外面。
纸滤芯式空气滤清器被广泛用于各类汽车发动机上,其结构如图48图6-12纸滤芯式空气滤清器(a)滤清器总成;(b)纸滤芯
图6-12纸滤芯式空气滤清器496.4.2进气管与排气管进气管的作用是将发动机所需要的空气或可燃混合气均匀地分配到各个气缸。排气管的作用是汇集各缸的废气,从排气消声器排出。进气管和排气管一般分置在发动机的两侧。进气管的材料是铸铁,但轿车发动机进气歧管用工程塑料或铝合金制造。图6-13所示为电子控制汽油喷射系统发动机进气管。排气管的材料是铸铁或不锈钢,为了不使各缸排气相互干扰及不出现排气倒流现象,并尽可能地利用惯性排气,各缸歧管应该相互独立、
长度相等(见图6-14)。
6.4.2进气管与排气管50图6-13电子控制汽油喷射系统发动机进气管
图6-13电子控制汽油喷射系统发动机进气管51图6-14排气岐管
图6-14排气岐管526.4.3排气消声器总成图6-15排气消声器总成
6.4.3排气消声器总成图6-15排气消声器总成53若将发动机排气直接排放到大气中,将产生强烈的、频谱比较复杂的噪声,其频率从几十赫到一万赫以上。排气消声器的功用是消减排气噪声。消声器通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动,使排气能量耗散殆尽。消声器的构造如图6-16所示。
若将发动机排气直接排放到大气中,将产生强烈的、频谱比较54图6-16消声器1—外壳;2、4—多孔管;3—隔板
图6-16消声器556.4.4汽油箱汽油箱用以储存汽油。其容量及数目视车辆大小和发动机排量而定。一般载货汽车一个汽油箱的储存里程为200~600km,有些车辆还有后备油箱,并装有油量不足警告灯。轿车油箱如图6-17所示。
6.4.4汽油箱56图6-17轿车油箱1—油箱盖;2—加油管;3—汽油管;4—输油管;5—油量传感器;6—油箱体;7—浮子;8—回油管
图6-17轿车油箱576.4.5汽油滤清器汽油滤清器用来除去汽油中的水分和杂质,以确保汽油泵、化油器或喷油器的正常工作。目前汽油滤清器分两种:一种是在货车和客车上常用的可拆式汽油滤清器(见图6-18);另一种是在轿车上使用的不可拆式汽油滤清器(见图6-19),其特点是一次性使用的。6.4.5汽油滤清器58可拆式汽油滤清器由盖、滤芯及沉淀杯等组成,盖上有进、出油管接头。纸滤芯用螺栓装在盖上,中间用密封圈密封。沉淀杯与盖之间有密封垫,并用螺钉固联。沉淀杯底部有放油螺塞。汽油自油箱被汽油泵吸出流入汽油滤清器内,水分及较重的杂质颗粒沉淀于杯的底部,较轻的杂质随汽油流向滤芯,被粘附在滤芯上,清洁的汽油渗入滤芯内腔后,从出油管接头流出。
可拆式汽油滤清器由盖、滤芯及沉淀杯等组成,盖上有进、出油59图6-18可拆式汽油滤清器
图6-18可拆式汽油滤清器60图6-19不可拆式汽油滤清器
图6-19不可拆式汽油滤清器616.4.6汽油泵汽油泵的功用是将汽油从油箱中吸出,并以一定压力送入化油器浮子室或送到喷油器。汽油泵分为机械式汽油泵和电动式汽油泵。现介绍机械式汽油泵(简称汽油泵),电动式汽油泵将在电子控制汽油喷射系统中介绍。
汽油泵的构造如图6-20所示。
6.4.6汽油泵62图6-20汽油泵
图6-20汽油泵636.5供给系的故障诊断1.不来油或来油不畅1)故障现象(1)发动机不能发动或工作中逐渐熄火。(2)直接向化油器供油,多踩几下加速踏板,并关闭阻风门后能发动,但很快又熄火。
6.5供给系的故障诊断1.不来油或来油不畅642)故障原因(1)油箱内无油或是油箱开关未打开。(2)油箱吸油管经汽油滤清器至汽油泵至化油器进油管接头某一部位有堵塞、漏油、积水、结冰或气阻等故障。(3)汽油泵失效或泵油能力严重下降(如摇臂与凸轮间隙过大、摇臂磨损过甚)。(4)
化油器进油针阀卡死,浮子高度失调,
进油口滤网堵塞,
主量孔堵塞。
2)故障原因653)故障诊断与排除方法若车辆停放时间过长,应先检查油箱内有无存油;若有油,再检查油箱出油管开关是否打开,如属在用车辆,则可按图6-21所示故障树进行逐步检查。
3)故障诊断与排除方法66图6-21不来油或来油不畅诊断故障树
图6-21不来油或来油不畅诊断故障树672.混合气过稀1)故障现象(1)发动机不易发动。(2)发动机发动后怠速不稳,容易熄火。(3)踏加速踏板转速不易提高,伴有“回火”现象。(4)车辆行驶动力不足,加速不良。(5)
发动机过热。
2.混合气过稀682)故障原因(1)从油箱至化油器的油道中,各油管接头可能有漏油、堵塞现象,或者由于汽油泵泵油能力下降而导致供油不足。(2)因化油器进油针阀开度不足或浮子高度失调而造成浮子室油面太低。(3)化油器内主量孔或主供油道堵塞。(4)可调式主量孔油针旋出太少,使主量孔的通过面积下降。(5)气阻。(6)进气管衬垫或化油器座衬垫严重漏气。(7)主供油装置空气量孔、
怠速空气量孔松动。
2)故障原因693)故障诊断与排除方法拉紧阻风门,如发动机运转情况好转,说明混合气过稀,则可按图6-22所示故障树进行逐步检查。
3)故障诊断与排除方法70图6-22混合气过稀诊断故障树
图6-22混合气过稀诊断故障树71
3.混合气过浓1)故障现象(1)发动机温度越高越不易发动,拉阻风门或频踏加速踏板更不易发动。(2)发动后发动机运转不稳,排气呈明显的“突突”声,排气管冒黑烟,甚至放炮。(3)发动机动力不足,油耗增加,发动机过热。(4)化油器节气门轴渗油,严重时化油器浮子室衬垫处漏油并可闻到浓烈的汽油味。(5)
卸下火花塞可看到电极潮湿。
3.混合气过浓722)故障原因(1)进油针阀关闭不严,浮子室油面调整太高或浮子破裂。(2)阻风门未打开,空气滤清器严重堵塞或机油油面太高。(3)主量孔、真空加浓阀体、机械加浓阀体衬垫不密封或单向阀关闭不严、弹簧折断;真空加浓阀活塞磨损严重或真空通道堵塞。(4)主供油装置空气量孔、怠速空气量孔堵塞。(5)慢加速时加速喷管喷油或滴油。(6)
汽油泵泵油压力过高。
2)故障原因733)诊断可按图6-23所示的故障树进行诊断。
3)诊断74图6-23混合气过浓诊断故障树
图6-23混合气过浓诊断故障树75
4.怠速不良怠速不良包括无怠速、怠速过高和怠速不稳三种情况。现分述如下:·无怠速1)故障现象(1)发动机发动后,踏下加速踏板运转正常,抬起后就熄火。(2)怠速运转不稳,很快就熄火。(3)停驶时发动机怠速运转良好,
行驶中变速器拨入空挡就熄火。
4.怠速不良762)故障原因(1)怠速油量孔或怠速油道堵塞。(2)化油器至气缸各联接部位漏气。(3)真空加浓活塞漏气。(4)化油器怠速调整不当。(5)怠速空气量孔堵塞。
2)故障原因773)
故障诊断与排除方法
图6-24无怠速诊断故障树
3)故障诊断与排除方法图6-24无怠速诊断故障树78·怠速过高1)故障现象发动机怠速转速高于规定值。2)故障原因(1)节气门操纵杆活动受阻,杆被卡住或弹簧过软,节气门不能完全关闭,造成怠速转速过高。(2)节气门轴松旷或节气门变形,节气门开度增大,使怠速喷口、过渡喷孔同时工作,所以怠速转速过高。(3)怠速量孔过大。(4)怠速调整不当。
·怠速过高793)故障诊断与排除方法(1)用手扳节气门拉臂使其关闭,如好转,则说明拉杆卡阻或弹簧过软。将弹簧摘下检查节气门拉臂有无卡阻,如有卡阻,则予以排除,否则为弹簧过软。(2)调整怠速如能好转,则属调整不当。(3)检查节气门轴是否松旷。(4)更换怠速量孔检查是否过大。
3)故障诊断与排除方法80·怠速不稳1)故障现象怠速运转不均匀,发动机有明显抖动。·怠速不稳812)故障原因(1)怠速螺钉磨损或是调整不当。(2)怠速空气量孔堵塞。(3)节气门固定螺钉松动导致节气门活动。(4)节气门松旷,怠速量孔磨损(较少见,主要是维护不当)。(5)节气门边缘变形与怠速喷孔的位置不合适。(6)进气歧管密封不严、化油器衬垫损坏、螺钉松动。(7)双腔化油器两腔怠速调整不一致。(8)各缸点火提前角、
气缸压力、
火花强度或火花塞技术状况不一。
2)故障原因823)故障诊断与排除方法(1)首先检查发动机各缸的工作情况,可用发动机电脑综合测试仪进行分析检测,逐个排除点火提前角、火花强度、火花塞状况等故障。对个别气缸压力不足、窜机油严重者,则需进一步诊断。(2)检查浮子室油面是否过高,真空和机械加浓装置球阀关闭是否严密。3)故障诊断与排除方法83(3)检查怠速量孔。(4)检查节气门边缘与怠速喷孔的位置是否正常。(5)检查进气歧管与气缸盖联接处、化油器底座衬垫是否漏气。如上述检查排除仍无效果,则可进一步校对气门间隙。(6)检查双腔化油器两个怠速量孔是否相同,
调整是否一致。
(3)检查怠速量孔。84
5.加速不良1)故障现象突然开大节气门时,发动机转速不能立即升高,同时伴随有排气管“突突”声、放炮声或化油器回火声,其他工况正常。
5.加速不良852)故障原因(1)加速泵拉杆与节气门摇臂间连接钩脱落。(2)加速泵调整不当。(3)加速泵出油阀关闭不严或弹簧折断。(4)加速泵皮碗或活塞磨损严重、膜片脱落。(5)加速泵弹簧过软。(6)加速喷管或油道堵塞。(7)
加速泵出油阀失效。
2)故障原因863)故障诊断与排除方法按图6-25所示的故障树进行检查诊断。
图6-25加速不良诊断故障树
3)故障诊断与排除方法图6-25加速不良诊断故障树87
6.加浓不良1)故障现象发动机在大负荷到全负荷工况时动力不足,
排气管发出“突突”声,
其他工况正常。
6.加浓不良882)故障原因(1)加浓阀打不开或开度太小。(2)加浓阀开度太大,致使弹簧压紧而影响出油。(3)加浓量孔松动或加浓量孔、油道堵塞。(4)真空加浓活塞组件效能欠佳或失效。(5)高速大负荷时双腔化油器副腔节气门打不开。(6)节气门开度不足。(7)
主量孔、功率量孔松动或主量孔、
功率量孔、
主喷口有一定程度堵塞。
2)故障原因893)故障诊断与排除方法故障诊断与排除方法可按图6-26所示进行。
3)故障诊断与排除方法90图6-26加浓不良诊断故障树
图6-26加浓不良诊断故障树91第6章化油器式汽油机燃料供给系6.1化油器式汽油机燃料供给系概述
6.2化油器
6.3典型化油器
6.4供给系统的其他装置
6.5供给系的故障诊断
第6章化油器式汽油机燃料供给系6.1化油器式汽油机燃料供给926.1化油器式汽油机燃料供给系概述
6.1.1化油器式汽油机燃料供给系的作用
化油器式汽油机燃料供给系的作用是根据发动机不同工况的要求,配制一定数量和浓度的可燃混合气,
供入气缸,
并在燃烧作功后,
将燃烧产物——废气排至大气中。
6.1化油器式汽油机燃料供给系概述6.1.1化油器式汽936.1.2化油器式汽油机燃料供给系的组成化油器式汽油机燃料供给系的组成如图6-1所示。根据各部分的作用,汽油机燃料供给系可分为以下几个装置:(1)燃料供给装置——汽油箱10、汽油滤清器7、汽油泵6和油管9。它用以完成汽油的储存、输送及滤清的任务。(2)空气供给装置——空气滤清器2。
某些轿车发动机上还装有进气消声器。
6.1.2化油器式汽油机燃料供给系的组成94图6-1化油器式汽油机燃料供给系的组成
图6-1化油器式汽油机燃料供给系的组成95(3)可燃混合气形成装置——化油器3。(4)可燃混合气供给和废气排出装置——进气管4、排气管5和排气消声器8。汽油机燃料供给系的基本工作过程为:汽油在汽油泵6的泵吸作用下,从汽油箱10经油管9,汽油泵将汽油压入化油器3中;空气则经空气滤清器2滤去所含灰尘后,进入化油器3;在气缸吸气气流的作用下,汽油从化油器中喷出,与空气混合并开始雾化,经进气管4进一步蒸发,初步形成可燃混合气,进入各个气缸;混合气燃烧产生的废气经排气管5与排气消声器8被排入大气。为了检查油箱内的汽油量,
汽油机燃料供给系还装有汽油油量指示表1和油量传感器等。
(3)可燃混合气形成装置——化油器3。966.2化油器
6.2.1简单化油器图6-2所示为简单化油器的结构及可燃混合气的形成过程。简单化油器由浮子机构、喷管4、
量孔8、
喉管5、
节气门6、
空气室和混合室等组成。
6.2化油器6.2.1简单化油器97图6-2简单化油器的结构及可燃混合气的形成过程
图6-2简单化油器的结构及可燃混合气的形成过程98(1)浮子机构——由浮子3、针阀2和浮子室9组成。浮子室连同喷管为一壶状容器,用于储存来自汽油泵的汽油。浮子机构中装有浮子和针阀,针阀支靠在浮子上,二者可一同随油面起落。当浮子室油面达到规定高度时,针阀关闭浮子室进油口,汽油不能流入。浮子下落,针阀重新开启,汽油又流入浮子室,直到针阀上升关闭时为止。这样可保持油面的规定高度。浮子室上部有孔与大气相通,
使油面的压力与大气压力相等,
从而保持一定的液面压力。
(1)浮子机构——由浮子3、针阀2和浮子室9组成。99(2)喷管和量孔——喷管4的出油口在喉管5的咽喉附近。喷管口比浮子室液面高出2~5mm,燃油不会自动流出。喷管另一端与浮子室相通。浮子室内装有尺寸精确的量孔8,可用来准确限制汽油的流量。通过量孔的汽油流量大小取决于量孔的直径和量孔前后压力差的大小(即液面高度差Δh和气压差Δph)。
(2)喷管和量孔——喷管4的出油口在喉管5的咽喉附近。100(3)喉管——空气管中截面积沿轴向变化的细腰管,其面积最小处称喉部。喷管4即插入喉管5内,并且喷管口位于喉部附近。喉管的作用是增加空气的流速,以形成真空吸力,使汽油从喷管内喷出,并利用空气流速将喷出的汽油吹散雾化。由流体力学可知,气或液体在管道中流动时,若管道截面积愈小,其流速愈大,静压力ph愈低。在化油器中,喉管喉部截面积最小,因而喉部的空气流速最大,静压力最低。因喉部空气流速大于大气中的空气流速,故喉部压力小于大气压力p0,即喉部存在着真空度Δph=p0-ph。浮子室通大气,其压力基本上等于p0。浮子室内汽油在真空度Δph作用下,从浮子室经喷管喷入喉管中,
被流过喉管的空气冲散雾化。
(3)喉管——空气管中截面积沿轴向变化的细腰管,其面101(4)空气室和混合室——喉管内喉部以上为空气室,喉部以下到节气门轴为混合室。混合室是汽油被空气初步粉碎并与之混合的场所。
(4)空气室和混合室——喉管内喉部以上为空气室,喉部以102(5)节气门——通常为一椭圆形的片状阀门,可绕其短轴转动一定角度。节气门通过杆件与驾驶室内的加速踏板相连。当驾驶员将加速踏板踩到底,节气门转到图6-2所示的垂直位置时,混合气的流动通道截面最大;当驾驶员完全放松加速踏板时,节气门便向水平位置转动,到关闭位置时略成倾斜状(与混合室横截面夹角为10°左右),即不能完全关闭,在其长轴方向存在着最小气体流动截面积。发动机的进气量一方面受节气门开度的限制,另一方面和发动机转速有关。在发动机转速不变时,随节气门开度的增大,整个进气管中阻力减小,空气流量和流速增加,因而喉部真空度Δph增大,汽油喷出量随之增加,从而使发动机功率得以增大。当节气门开度不变时,发动机转速愈高,则气缸内真空度愈大,喉管中空气流速和真空度也愈高,汽油喷出量也愈多。(5)节气门——通常为一椭圆形的片状阀门,可绕其短轴转1036.2.2现代化油器的基本结构1.主供油装置主供油装置的作用是保证发动机在中小负荷范围内工作时,化油器能供给随节气门开度增大而逐渐变稀的经济混合气。除怠速和极小负荷工况外,主供油装置都起供油作用,因而称为主供油装置。主供油装置的结构方案很多,目前广泛采用的是降低主量孔处真空度的方案,其结构原理如图6-3所示。
6.2.2现代化油器的基本结构104图6-3降低主量孔处真空度的主供油系统1—主量孔;2—空气量孔;3—进气管;4—主喷管
图6-3降低主量孔处真空度的主供油系统105简单化油器通过量孔的燃油量,只是由浮子室中大气压力与喉管压力之差Δph=p0-ph决定,主供油装置是在简单化油器的基础上加装了一个通气管,管上设有空气量孔。在发动机未工作时,主喷管、通气管和浮子室的油面是等高的。当发动机开始工作,节气门开度逐渐增大到足以使汽油从主喷管喷出时,由于喷口尺寸大于主量孔,故通气管中油面下降,空气通过空气量孔流入通气管。最初供油阶段和简单化油器一样。当油面降低到主喷管入口处时,通过空气量孔流入的空气渗入油流中形成气泡,并随油流经主喷管喷出。
简单化油器通过量孔的燃油量,只是由浮子室中大气压力与喉106此时,因空气量孔的节流作用,空气流经空气量孔时有压力损失,所以主量孔处气压pK小于大气压力p0。通过选择合理的空气量孔尺寸,使之大于喉管处压力ph,即ph<pK<p0。这时,决定通过主量孔油量的已不再是喉管真空度Δph=p0-ph,而是通气管中的真空度ΔpK=p0-pK(液面压力的影响忽略不计)。因为ΔpK<pK,所以出油量比没有空气量孔时要少。这样,在同样Δph下形成的混合气比简单化油器的稀。且由于油中有空气渗入,喷出的汽油呈泡沫状,故有助于汽油的雾化和蒸发。此时,因空气量孔的节流作用,空气流经空气量孔时有压力损失,所107当节气门继续开大时,喉管真空度Δph增大,通气管内的真空度ΔpK也随着增大,空气量和出油量都相应地增加,但由于ΔpK的增长比Δph的增长慢,因而汽油流量的增长率小于空气流量的增长率,结果使混合气随节气门开度的增大而在一定范围内逐渐变稀。由此可知,降低主量孔处真空度的实质是引入少量的空气至主喷管中,以降低主量孔处内外的压力差,从而降低汽油的流速和流量。另外,引入的极少量空气能满足汽油泡沫化,有利于汽油雾化。当节气门继续开大时,喉管真空度Δph增大,通气管内的真1082.怠速装置怠速装置的作用是保证在怠速和很小负荷时供给口值为0.6~0.8的少而浓的混合气。怠速时发动机转速低,节气门近乎全闭,喉管处真空度很低,不能将汽油由主喷管吸出。但在节气门下方却有很高的真空度,故可利用这个条件另设怠速油道,其喷口设在节气门下方。典型的怠速装置示意图,如图6-4(a)所示。它由怠速喷口3、过渡喷口5、怠速喷口调整螺钉4、怠速油道7、怠速量孔8、
怠速空气量孔6和节气门限制螺钉2等组成。
2.怠速装置109图6-4怠速装置示意图
图6-4怠速装置示意图110怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和怠速量孔流入怠速油道,与从怠速空气量孔进入的空气混合成泡沫化的油液,在流向怠速喷口时又与从过渡喷口进入的空气混合,使汽油再次泡沫化后,由怠速喷口喷出,如图6-4(b)所示。喷出的泡沫状油液被高速流过节气门边缘的空气吹散,促使油液雾化、蒸发,并与少量空气混合成很浓的混合气进入气缸。
怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和111怠速空气量孔的作用有:一是把一定量的空气引入怠速油道,使汽油泡沫化,以利雾化蒸发;二是消除怠速油道的虹吸作用,防止在发动机不工作时,汽油自动从怠速喷口流出;三是降低怠速油道的真空度,适当减少怠速时的供油量。因为节气门下方的真空度太大,而怠速时所需油量很少,若通过将怠速量孔尺寸减小来达到减少供油的目的,则量孔极易堵塞。
怠速空气量孔的作用有:一是把一定量的空气引入怠速油道,使112由怠速向小负荷过渡时,节气门略微开大些,这样,既使进气量增多,又使怠速喷口的出油量减少,结果混合气突然变得过稀而使发动机熄火。为解决这一问题,在怠速喷口上方,制有一个过渡喷口。它在怠速喷口供油量减少时开始喷油,以形成由怠速到小负荷可以互相衔接的浓混合气,
使发动机由怠速圆滑地过渡到小负荷(见图6-4(c))。
由怠速向小负荷过渡时,节气门略微开大些,这样,既使进气113怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和怠速量孔流入怠速油道,与从怠速空气量孔进入的空气混合成泡沫化的油液,在流向怠速喷口时又与从过渡喷口进入的空气混合,使汽油再次泡沫化后,由怠速喷口喷出,如图6-4(b)所示。喷出的泡沫状油液被高速流过节气门边缘的空气吹散,促使油液雾化、蒸发,并与少量空气混合成很浓的混合气进入气缸。
怠速时,汽油在怠速喷口处真空度作用下,自浮子室经主量孔和114怠速装置停止供油后,当喉管真空度相对于怠速喷口真空度高出太多时,有可能将存于怠速油道中的燃油完全吸向主喷管,同时从怠速空气量孔、怠速喷口和过渡喷口进入的空气便经怠速油量孔渗入主喷管。这一现象称为怠速反流(见图6-5)。这等于额外增大了主供油装置的空气量孔,
因而过分降低了主量孔处的真空度,
破坏了主供油装置的正常校正作用。
怠速装置停止供油后,当喉管真空度相对于怠速喷口真空度高出115图6-5怠速反流
图6-5怠速反流116为了保证发动机怠速工作稳定,在怠速装置中设有调节装置,以便根据其工作条件对混合气浓度进行调节。最常用的调节装置有:一是怠速喷口调整螺钉,它装在怠速喷口中,旋动螺钉,可改变怠速喷口的流通截面;二是节气门最小开度调整螺钉,它装在节气门轴的摇臂上,旋动螺钉,可调整节气门的最小开度,即节气门的怠速位置(见图6-4)。这两个调节装置的相互配合调节,可使得在各种条件下怠速都稳定。
为了保证发动机怠速工作稳定,在怠速装置中设有调节装置,1176.2.3加浓装置1.机械式加浓装置机械式加浓装置的结构如图6-6(a)所示。在浮子室内装有加浓量孔1和加浓阀3,加浓量孔1与主量孔2并联。加浓阀3上有推杆4,与拉杆5固连为一体,拉杆5通过摇臂6与节气门轴相连。
6.2.3加浓装置118图6-6加浓装置(省油器)的结构
图6-6加浓装置(省油器)的结构119当节气门开启时,摇臂转动,带动拉杆和推杆一同下移;当节气门开度达到80%~85%时,推杆顶开加浓阀。于是汽油便从浮子室经加浓阀和加浓量孔流入主喷管,与从主量孔采的汽油汇合,一起由主喷管喷出。这样,便增加了汽油的供给量,将稀混合气加浓成能满足大负荷需要的浓混合气。当节气门开度减小时,拉杆与推杆上移,加浓阀在弹簧作用下关闭加浓进油口。显然,这种加浓装置起作用的时刻只与节气门开度有关,也就是只与负荷有关,而与发动机转速无关。由于它只是在节气门大开时,把稀混合气加浓成功率混合气,因此加浓的时刻固定且较迟,
使中等负荷向大负荷的过渡不够圆滑。
当节气门开启时,摇臂转动,带动拉杆和推杆一同下移;当节120
2.真空式加浓装置应用广泛的真空式加浓装置结构如图6-6(b)所示。推杆4与位于空气缸中的活塞10连接,在推杆4上装有弹簧7,空气缸9的下方借空气道与喉管前面的空间连通,空气缸9的上方有空气道通到节气门下方。发动机不工作时,在弹簧的作用下,真空加浓活塞和推杆被压到最低位置,顶开加浓阀。发动机工作时,在节气门下方真空度较高,足以克服加浓弹簧的张力,把真空加浓活塞吸至上方,使加浓阀关闭。随节气门开度开大,节气门下方的真空度减小至不能吸住活塞时,由于弹簧伸张而使推杆和活塞下落,顶开加浓阀,额外的燃油便经加浓量孔流入主喷管中,使混合气加浓。
2.真空式加浓装置121加浓装置起作用的时刻应根据季节不同加以调整。冬季由于汽油蒸发条件差,加浓时刻应适当提前,夏季则应适当延后。实现这个调整的结构措施如下:机械式——改变推杆长度,推杆上方的连接处做成可调的2或3个卡槽。推杆变长,早加浓;推杆变短,晚加浓。真空式——改变推杆弹簧的张力,推杆弹簧底座位置处做成可调的2或3个槽,以改变弹簧的张力。弹簧张力大,
早加浓;
弹簧张力小,
晚加浓。
加浓装置起作用的时刻应根据季节不同加以调整。冬季由于汽油1226.2.4加速装置1.活塞式加速装置活塞式加速装置的结构如图6-7所示。在浮子室内有一泵缸,泵缸内有活塞2,活塞2通过活塞杆3及弹簧4、连接板8与拉杆9相连,拉杆9由固装在节气门轴上的摇臂1操纵。加速泵腔与浮子室之间装有进油阀11,泵腔与加速量孔7之间的油道中装有出油阀5。不加速时,进油阀在自身重力下保持开启,
而出油阀则靠自重保持关闭。
6.2.4加速装置123图6-7活塞式加速装置的结构图6-7活塞式加速装置的结构124当节气门关小时,摇臂逆时针回转,带动拉杆、连接板、活塞杆及活塞向上移动,泵腔内产生真空度,汽油自浮子室经进油阀充入泵腔。当节气门缓慢开大时,活塞缓慢向下移动,泵腔内形成的油压不大,不能将进油阀关闭,于是汽油从进油口流回浮子室,此时加速装置不起作用。当节气门迅速开大时,活塞下移很快,泵腔内油压迅速增大,使进油阀紧密关闭,同时顶开出油阀,汽油经加速量孔从加速喷管喷入喉管内,
加浓混合气。
当节气门关小时,摇臂逆时针回转,带动拉杆、连接板、活塞125由于连接板和活塞之间装有弹簧,在拉杆和连接板急速下降时,通过弹簧将力传给活塞,又由于有加速量孔的阻力,活塞下降得比连接板要慢,因而弹簧受压缩。当节气门停止转动时,拉杆和连接板随之不再移动,这时弹簧开始伸张,活塞仍可继续下行一段,因而延长了喷油时间。此外,弹簧还起缓冲作用,以免节气门开大过急时损坏驱动机件。发动机转速升高以后,加速喷管处真空度较高,可能将出油阀吸开而使加速装置不适时地喷油。为解决这一问题,可使加速油道经通气道6与浮子室相通,使油道中真空度降低。
由于连接板和活塞之间装有弹簧,在拉杆和连接板急速下降时,126
2.膜片式加速装置膜片式加速装置的结构如图6-8所示。它由膜片7、弹簧10、膜片回位弹簧6、进油阀、出油阀5和调整螺母9等组成。其安装位置多在化油器浮子室体外的下方或侧面。
2.膜片式加速装置127图6-8膜片式加速装置的结构
图6-8膜片式加速装置的结构1286.2.5启动装置启动装置的作用是保证发动机在冷启动时,在化油器内形成口值为0.2~0.6的浓混合气,使进入气缸的混合气中有足够的汽油蒸汽,以满足启动的需要。广泛使用的启动装置是在喉管之前装一个阻风门(见图6-9),用弹簧保持它经常处于全开位置。启动时,通过拉钮将阻风门关闭,只留极小缝隙。在启动机带动曲轴旋转时,阻风门下方产生很大的真空度,使主供油装置和怠速供油装置都供油。由于此时从阻风门边缘缝隙进入的空气量很少,因此形成极浓的混合气。启动时,随着发动机转速的上升,喉管真空度增高,主、怠速供油装置的供油量增多,以致混合气过浓而使发动机熄火。
6.2.5启动装置129所以,当喉管真空度增至一定值时,必须增加进入化油器的空气量。其方法有:一是在阻风门上装自动阀,自动阀平时借弹簧保持关闭,当喉管内的真空度升高时,自动阀被吸开,放入空气;二是在阻风门上开一个或几个气孔,以防止启动后期混合气过浓。在有的化油器上,阻风门和节气门的动作是利用机械联动机构使之自动配合的。启动后,阻风门应逐渐开启,在其他工况下全开。
所以,当喉管真空度增至一定值时,必须增加进入化油器的空气130图6-9阻风门启动装置1—阻风门;2—弹簧;3—自动阀;4—节气门
图6-9阻风门启动装置1316.3典
型
化
油
器BJ492Q发动机所采用的BJH201型化油器是双腔机械分动、三重喉管下吸式化油器,其结构如图6-10所示。它的结构特点如下:
6.3典型化油器BJ492Q发动机所采用的BJ132图6-10
BJH201型化油器
图6-10BJH201型化油器133(1)主腔与副腔协同工作。主腔设有主供油装置、怠速装置、真空加浓装置、加速装置和启动装置。副腔只有主供油装置和怠速过渡装置。副腔的一个特点是在节气门14的上方还装有空气门13。空气门单独装在一个套筒内,套筒则被夹持在中体9和下体12之间(见图6-10)。该化油器分动角为50°,当主腔节气门开启角度达到50°以后,通过传动拉杆16、摇臂15带动副腔节气门14开启,最后同时达到全开。在副腔节气门14开启后,如果发动机的转速低于2200r/min,即发动机处于大负荷、低转速工况,则通过化油器的空气流量并不很大。若此时副腔参加工作,则会使得流过副腔喉管的空气流速过低,不利于汽油的雾化和蒸发。在副腔中设置空气门13的目的在于防止上述情况的发生。
(1)主腔与副腔协同工作。134(2)启动装置。阻风门31的轴上固定有一个快怠速凸轮58,其上共有四级凸台。通过快怠速拉杆51和快怠速控制臂52可以控制不同的节气门开度,以获得不同的快怠速转速。当发动机冷启动时,凸轮58处于最大升程。当阻风门随发动机温度的升高而逐渐开启时,凸轮也随阻风门顺时针方向转动,其升程逐级减小,使节气门开度逐级减小直至热机怠速时的开度。发动机冷启动后,若未达到正常工作温度,就立即开车,则由于这时自动阻风门未完全开启,立即开大节气门将造成混合气过浓,发动机可能因此而熄火。为了避免出现这种情况,在快怠速拉杆51的上端安装了个弯臂,在节气门17全开时,拉杆51被拉到最下面的位置。此时弯臂将摇臂56右部的凸舌压下,使摇臂顺时针转动,从而将阻风门强制打开。冷机时,快怠速的转速可以通过快怠速调节螺钉46进行调节。(2)启动装置。阻风门31的轴上固定有一个快怠速凸轮51356.4供给系统的其他装置
6.4.1空气滤清器空气滤清器的功用主要是滤除空气中的杂质或灰尘,让洁净的空气进入气缸。另外,空气滤清器也有消减进气噪声的作用。有些空气滤清器上还装有进气恒温装置和滤芯堵塞报警装置。空气滤清器一般由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器外壳和滤芯等组成。用于汽车发动机上的空气滤清器有油浴式、
纸滤芯式及泡沫塑料式等多种结构形式。
6.4供给系统的其他装置6.4.1空气滤清器136油浴式空气滤清器用于在多尘条件下工作的发动机上,如越野车发动机。图6-11所示为油浴式空气滤清器的结构图,它包括空气滤清器外壳、滤芯、托盘、油池和滤清器盖[JP2]等。在进气过程中,粗大的杂质被甩入油池中被机油粘附,细小杂质被滤芯滤除。粘附在滤芯上的杂质被气流溅起的机油所冲洗,并随机油一起流回储油池。滤芯多用金属丝制成。空气中的杂质可被滤除95%~97%。油浴式空气滤清器的优点是滤芯清洗后可以重复使用。
油浴式空气滤清器用于在多尘条件下工作的发动机上,如越野137图6-11油浴式空气滤清器
图6-11油浴式空气滤清器138纸滤芯式空气滤清器被广泛用于各类汽车发动机上,其结构如图6-12所示。由经过树脂处理的微孔滤纸制成的滤芯1安装在滤清器外壳2中。滤芯外面是多孔金属网6,用来保护滤芯在运输和保管过程中不使滤纸破损。在滤芯的上、下端浇上耐热塑料溶胶,以固定滤纸、金属网和密封面间的相对位置,并保持其间的密封。在发动机工作时,空气从滤芯的四周穿过滤纸进入滤芯中心,
随后流入进气管。杂质被滤芯阻留在滤芯外面。
纸滤芯式空气滤清器被广泛用于各类汽车发动机上,其结构如图139图6-12纸滤芯式空气滤清器(a)滤清器总成;(b)纸滤芯
图6-12纸滤芯式空气滤清器1406.4.2进气管与排气管进气管的作用是将发动机所需要的空气或可燃混合气均匀地分配到各个气缸。排气管的作用是汇集各缸的废气,从排气消声器排出。进气管和排气管一般分置在发动机的两侧。进气管的材料是铸铁,但轿车发动机进气歧管用工程塑料或铝合金制造。图6-13所示为电子控制汽油喷射系统发动机进气管。排气管的材料是铸铁或不锈钢,为了不使各缸排气相互干扰及不出现排气倒流现象,并尽可能地利用惯性排气,各缸歧管应该相互独立、
长度相等(见图6-14)。
6.4.2进气管与排气管141图6-13电子控制汽油喷射系统发动机进气管
图6-13电子控制汽油喷射系统发动机进气管142图6-14排气岐管
图6-14排气岐管1436.4.3排气消声器总成图6-15排气消声器总成
6.4.3排气消声器总成图6-15排气消声器总成144若将发动机排气直接排放到大气中,将产生强烈的、频谱比较复杂的噪声,其频率从几十赫到一万赫以上。排气消声器的功用是消减排气噪声。消声器通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动,使排气能量耗散殆尽。消声器的构造如图6-16所示。
若将发动机排气直接排放到大气中,将产生强烈的、频谱比较145图6-16消声器1—外壳;2、4—多孔管;3—隔板
图6-16消声器1466.4.4汽油箱汽油箱用以储存汽油。其容量及数目视车辆大小和发动机排量而定。一般载货汽车一个汽油箱的储存里程为200~600km,有些车辆还有后备油箱,并装有油量不足警告灯。轿车油箱如图6-17所示。
6.4.4汽油箱147图6-17轿车油箱1—油箱盖;2—加油管;3—汽油管;4—输油管;5—油量传感器;6—油箱体;7—浮子;8—回油管
图6-17轿车油箱1486.4.5汽油滤清器汽油滤清器用来除去汽油中的水分和杂质,以确保汽油泵、化油器或喷油器的正常工作。目前汽油滤清器分两种:一种是在货车和客车上常用的可拆式汽油滤清器(见图6-18);另一种是在轿车上使用的不可拆式汽油滤清器(见图6-19),其特点是一次性使用的。6.4.5汽油滤清器149可拆式汽油滤清器由盖、滤芯及沉淀杯等组成,盖上有进、出油管接头。纸滤芯用螺栓装在盖上,中间用密封圈密封。沉淀杯与盖之间有密封垫,并用螺钉固联。沉淀杯底部有放油螺塞。汽油自油箱被汽油泵吸出流入汽油滤清器内,水分及较重的杂质颗粒沉淀于杯的底部,较轻的杂质随汽油流向滤芯,被粘附在滤芯上,清洁的汽油渗入滤芯内腔后,从出油管接头流出。
可拆式汽油滤清器由盖、滤芯及沉淀杯等组成,盖上有进、出油150图6-18可拆式汽油滤清器
图6-18可拆式汽油滤清器151图6-19不可拆式汽油滤清器
图6-19不可拆式汽油滤清器1526.4.6汽油泵汽油泵的功用是将汽油从油箱中吸出,并以一定压力送入化油器浮子室或送到喷油器。汽油泵分为机械式汽油泵和电动式汽油泵。现介绍机械式汽油泵(简称汽油泵),电动式汽油泵将在电子控制汽油喷射系统中介绍。
汽油泵的构造如图6-20所示。
6.4.6汽油泵153图6-20汽油泵
图6-20汽油泵1546.5供给系的故障诊断1.不来油或来油不畅1)故障现象(1)发动机不能发动或工作中逐渐熄火。(2)直接向化油器供油,多踩几下加速踏板,并关闭阻风门后能发动,但很快又熄火。
6.5供给系的故障诊断1.不来油或来油不畅1552)故障原因(1)油箱内无油或是油箱开关未打开。(2)油箱吸油管经汽油滤清器至汽油泵至化油器进油管接头某一部位有堵塞、漏油、积水、结冰或气阻等故障。(3)汽油泵失效或泵油能力严重下降(如摇臂与凸轮间隙过大、摇臂磨损过甚)。(4)
化油器进油针阀卡死,浮子高度失调,
进油口滤网堵塞,
主量孔堵塞。
2)故障原因1563)故障诊断与排除方法若车辆停放时间过长,应先检查油箱内有无存油;若有油,再检查油箱出油管开关是否打开,如属在用车辆,则可按图6-21所示故障树进行逐步检查。
3)故障诊断与排除方法157图6-21不来油或来油不畅诊断故障树
图6-21不来油或来油不畅诊断故障树1582.混合气过稀1)故障现象(1)发动机不易发动。(2)发动机发动后怠速不稳,容易熄火。(3)踏加速踏板转速不易提高,伴有“回火”现象。(4)车辆行驶动力不足,加速不良。(5)
发动机过热。
2.混合气过稀1592)故障原因(1)从油箱至化油器的油道中,各油管接头可能有漏油、堵塞现象,或者由于汽油泵泵油能力下降而导致供油不足。(2)因化油器进油针阀开度不足或浮子高度失调而造成浮子室油面太低。(3)化油器内主量孔或主供油道堵塞。(4
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