第4章 汽油機(jī)供給系

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1、第四章 汽油機(jī)供給系汽油機(jī)供給系汽油機(jī)供給系的組成汽油機(jī)供給系的組成l汽油機(jī)供給系的任務(wù)是：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同工況的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣供入氣缸，將燃燒產(chǎn)物廢氣排入大氣中。l 一般化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)供給系由下列裝置組成：1)燃油供給裝置，包括油箱12、汽油濾清器7、汽油泵6和油管5等，完成汽油的貯存、輸送及清潔的任務(wù)。2)空氣供給裝置，即空氣濾清器1，在轎車(chē)上有時(shí)還裝有進(jìn)氣消聲器。3)可燃混合氣形成裝置，即化油器2。4)可燃混合氣供給和廢氣排出裝置，包括進(jìn)氣管3、排氣管4和排氣消聲器10?；推鞴┙o路線圖油箱油箱汽油濾清器汽油濾清器汽油泵汽油泵化油器化油器(混合混合)空氣濾清器空

2、氣濾清器排氣管排氣管排氣消聲器排氣消聲器在在 氣缸內(nèi)燃繞氣缸內(nèi)燃繞汽油汽油l汽油是由石油提煉而得的密度小又易于揮發(fā)的液體燃料。l汽油是多種烴(碳?xì)浠衔?的混合物，其基本成分是：碳的體積百分?jǐn)?shù)為85，氫的體積百分?jǐn)?shù)為15。l汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒時(shí)氧氣充足與汽油混合均勻，則完全燃燒，產(chǎn)物CO2和H2O氧氣不足或混合不良，不完全燃燒；燃燒產(chǎn)物CO2、H2O之外，還有CO和HC（對(duì)環(huán)境和人體有害）l按照提煉方法、汽油可分為直餾汽油和裂化汽油等，將石油加熱，在4050至175210的溫度范圍內(nèi)蒸發(fā)出來(lái)的輕質(zhì)分蒸氣冷凝后即成為直餾汽油。l汽油的裂化法：熱裂化、催化裂化；目前使用較多的是催化裂化法。催化裂化

3、汽油是在催化劑的作用下使石油中的大分子烴受熱裂化為小分子烴并改變其分子結(jié)構(gòu)而得。利用催化裂化法可以從石油中獲得更多的優(yōu)質(zhì)汽油。l汽油的使用性能指標(biāo)主要：蒸發(fā)性熱值抗爆性汽油的蒸發(fā)性汽油的蒸發(fā)性l汽油的蒸發(fā)性可通過(guò)燃料的蒸餾試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。將汽油加熱，分別測(cè)定蒸發(fā)出10、50、90餾分時(shí)的溫度及終餾溫度(分別稱為10餾出溫度、50餾出溫度、90餾出溫度及干點(diǎn))。10餾出溫度-冷態(tài)起動(dòng)性；50餾出溫度-加速性能和工作穩(wěn)定性；90餾出溫度與干點(diǎn)-分配均勻性l蒸發(fā)性不好：不能完全汽化，混合氣不均勻，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗量和有害排放增加；未蒸發(fā)的燃油沖掉氣缸壁上的潤(rùn)滑油膜，加劇氣缸壁和活塞磨損。l蒸發(fā)性太好：汽油

4、在管路中就蒸發(fā)形成氣泡，阻礙汽油流通（氣阻），導(dǎo)致供油不暢。飽和蒸汽壓：一般限定不得超過(guò)7488kPa，否則容易“氣阻”。l燃料的熱值：燃料的熱值是指1Kg燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。汽油的熱值約為44000KJKg。汽油的抗爆性汽油的抗爆性l汽油的抗爆性汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒時(shí)抗自燃能力，是汽油的一項(xiàng)主要性能指標(biāo)。l用辛烷值評(píng)定汽油抗爆性：辛烷值越高，抗爆性越好；通常將正庚烷（C7H16）（抗暴性差）與異辛烷（C8H18）（抗暴性好）按一 定比例混合，構(gòu)成不同體積百分比的異辛烷和正庚烷的標(biāo)準(zhǔn)汽油，其中異辛烷 含量的百分?jǐn)?shù)叫做辛烷值；汽油辛烷值試驗(yàn)測(cè)出，按試驗(yàn)條件不同，有馬達(dá)法

5、辛烷值（MON）和研究法辛烷值（RON）。為提高汽油的抗爆性，有時(shí)在汽油中加進(jìn)少量的抗爆劑四乙鉛，四乙鉛有毒，故汽油常染成紅色，以便識(shí)別。l國(guó)產(chǎn)汽油的牌號(hào)就是用辛烷值表示的（90、93、97）如90汽油表示用研究法測(cè)出的辛烷值不小于90。簡(jiǎn)單化油器簡(jiǎn)單化油器(1)l化油器l文丘里（Venturi）管原理l簡(jiǎn)單化油器的組成l理想化油器特性l簡(jiǎn)單化油器工作特性汽油簡(jiǎn)單化油器的組成簡(jiǎn)單化油器的組成(1)l喉管：用以計(jì)量流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，并 產(chǎn)生為吸出和空氣量 相匹配的燃油所需的真空度。l浮子室：用以保持為供給發(fā)動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定的 燃料量所需的一定的油面高度，及保持一定的燃油量。簡(jiǎn)單化油器的組成簡(jiǎn)單化油器

6、的組成(2)l噴油管：準(zhǔn)確地計(jì)量噴入氣流中的燃料。噴油管出口高出浮子室油面510mm，以防止汽車(chē)停在斜坡路上燃油從噴油管溢出。l節(jié)氣門(mén)：由駕駛員操縱，用以改變進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣 量。l混合室：噴油管后的空腔，使流動(dòng)的空氣與吸出的燃油混合。簡(jiǎn)單化油器的組成簡(jiǎn)單化油器的組成(3)l對(duì)于結(jié)構(gòu)已定的化油器，影響噴管出油量的主要因素是喉管真空度，而影響喉管真空度的因素除節(jié)氣門(mén)開(kāi)度之外，還有發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。l為了保證可燃混合氣的濃度符合預(yù)定值，有必要精確控制空氣流量和汽油流量。空氣流量決定于化油器喉部的形狀和尺寸，汽油流量決定于浮子室底部出油量孔的形狀和尺寸。l量孔尺寸確定后，出油量便只能取決于量孔兩

7、端的壓力差。量孔兩端的壓力差包括油壓差和油面上的氣壓差兩部分，因此需要穩(wěn)定油壓差。510mm簡(jiǎn)單化油器的特性簡(jiǎn)單化油器的特性l簡(jiǎn)單化油器的特性：可燃混合氣的濃度，隨節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的變化規(guī)律。l當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度逐步增大時(shí)，流經(jīng)喉管的空氣流量和流速也逐步增大，結(jié)果是汽油流量和空氣流量一同增大。l在節(jié)氣門(mén)小開(kāi)度的范圍內(nèi)，隨著節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的增大，汽油流量的增長(zhǎng)率大于空氣流量增長(zhǎng)率，可燃混合氣明顯地逐漸由稀變濃，并逐漸趨于穩(wěn)定?？杖急瓤杖急萳可燃混合氣濃度：可燃混合氣中空氣和燃油的比例。用空燃比和過(guò)量 空氣系數(shù)表示。l空燃比（Air/Fuel Ratio）：可燃混合氣中所含空氣與燃料的質(zhì)量比為空燃

8、比。l按照化學(xué)反應(yīng)方程式，理論上1kg汽油完全燃燒需空氣約為14.8kg。14.7，稱 為理論空燃比或化學(xué)計(jì)量空燃比。此混合氣為理論混合氣。14.7，稀混合氣過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)量空氣系數(shù)l在我國(guó)及俄羅斯等國(guó)，通用的可燃混合氣成分指標(biāo)是用過(guò)量空氣系數(shù)表示的，常用符號(hào)為a la 1，稀混合氣l空燃比和過(guò)量空氣系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系各工況對(duì)可燃混合氣成分的要求各工況對(duì)可燃混合氣成分的要求l汽車(chē)用汽油機(jī)工作的特點(diǎn)是：1)工況變化范圍很大，負(fù)荷可從0變到100，轉(zhuǎn)速可從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速變到最高轉(zhuǎn)速，而且有時(shí)工況變化非常迅速。2)在汽車(chē)行駛的大部分時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)是在中等負(fù)荷下工作的。轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷經(jīng)常是4060，而貨車(chē)則

9、為7080。l穩(wěn)定工況(1)怠速和小負(fù)荷工況：化油器提供的混合氣必須較濃，a=0.6-0.9(2)中等負(fù)荷工況：此時(shí)對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性的要求是主要的，化油器應(yīng)供給相應(yīng)于燃料消耗率最小的a=0.9-1.1的混合氣(3)大負(fù)荷和全負(fù)荷：要求化油器供給相應(yīng)于最大功率的濃混合氣，a=0.85-0.95各工況對(duì)可燃混合氣成分的要求各工況對(duì)可燃混合氣成分的要求l過(guò)渡工況(1)冷起動(dòng)：要求化油器供給過(guò)量的汽油，相當(dāng)于a=0.2-0.6的混合氣(2)暖機(jī)：在暖機(jī)過(guò)程中，化油器供給混合氣的a值應(yīng)當(dāng)隨著溫度的升高，從起動(dòng)時(shí)的極小值逐漸加大到穩(wěn)定怠速時(shí)所要求的值為止。(3)加速：化油器應(yīng)能在節(jié)氣門(mén)突然開(kāi)大時(shí)，額外增加一些

10、供油量，以便及時(shí)將混合氣加濃到足夠的濃度。(4)急減速：當(dāng)汽車(chē)急減速時(shí)，由于進(jìn)氣管真空度激增而使沿進(jìn)氣管壁面流動(dòng)的油膜迅速蒸發(fā)，使混合氣變濃，燃燒惡化。因此，節(jié)氣門(mén)緩沖器可以減緩節(jié)氣門(mén)關(guān)閉的速度和限制下氣門(mén)開(kāi)度，從而避免混合氣過(guò)濃?；旌蠚獬煞謱?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的混合氣成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響影響混合氣濃度發(fā)動(dòng)機(jī)性能=1（理論混合氣）實(shí)際上，汽油不能完全燃燒 1汽油完全燃燒=1.051.15油耗最低 1.15混合氣可以完全燃燒，但燃燒速度慢，功率下降 1.3-1.4（火焰?zhèn)鞑ハ孪蓿┗鹧鏌o(wú)法傳播=0.85-0.95燃燒速度快，熱損失小，功率最大；但不完全燃燒，油耗大；冒黑煙；排氣放炮=0.43-0.85過(guò)

11、濃，功率下降 0.4空氣量極少，無(wú)法燃燒功率最大功率混合氣（濃）油耗最低經(jīng)濟(jì)混合氣（?。├硐牖推髋c簡(jiǎn)單化油器的特性曲線理想化油器與簡(jiǎn)單化油器的特性曲線比較比較l簡(jiǎn)單化油器工作特性喉管真空度（p）極小時(shí)，因喉管真空度太低而根本吸不出油來(lái)，混合氣濃度極??；隨著p增大，混合氣迅速變濃；在p較大區(qū)域，A/F則緩慢變濃。l結(jié)論：簡(jiǎn)單化油器特性不能滿足汽車(chē)運(yùn)行工況的要求。l理想化油器的特性曲線與簡(jiǎn)單化油器的特性曲線相比較截然相反。理想化油器與簡(jiǎn)單化油器的特性曲線理想化油器與簡(jiǎn)單化油器的特性曲線比較比較l理想化油器特性l小負(fù)荷u節(jié)氣門(mén)開(kāi)度25以內(nèi)；u進(jìn)入氣缸的混合氣量增多，汽油霧化、蒸發(fā)條件有所改善，殘余

12、廢 氣對(duì)混合氣的稀釋作用相對(duì)減弱。u為保證小負(fù)荷工況的工作穩(wěn)定性，仍提供濃混合氣（a 0.70.9）。l中負(fù)荷u汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)大部分時(shí)間在中負(fù)荷工作。節(jié)氣門(mén)開(kāi)度25 85。u提供經(jīng)濟(jì)混合氣（a 1.05 1.15），保證較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。理想化油器與簡(jiǎn)單化油器的特性曲線理想化油器與簡(jiǎn)單化油器的特性曲線比較比較l理想化油器特性l大負(fù)荷、全負(fù)荷u節(jié)氣門(mén)接近全開(kāi)或全開(kāi)，汽車(chē)加速或克服較大外力，要求發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā) 出最大功率。u提供功率混合氣（a 0.85 0.95）。l加速u(mài)急加速猛踩節(jié)氣門(mén)時(shí)，空氣流量迅速增大，但汽油因密度大、慣性 大，其流量增大要滯后一段時(shí)間。u要保證汽油量隨空氣量能迅速增大化油器的各工作

13、系統(tǒng)化油器的各工作系統(tǒng)l固定喉管式化油器有五個(gè)供油系統(tǒng)。主供油系統(tǒng)、怠速供油系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)、加速系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)、其他裝置?；推鞯男问交推鞯男问絣按空氣在喉管中的流動(dòng)方向不同可分：上吸式，下吸式、平吸式三種。下吸式應(yīng)用最廣泛。l優(yōu)點(diǎn)：1、由于彎道少，進(jìn)氣阻力較上吸式的小，利于提高氣缸充量系數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)功率；2、化油器裝在進(jìn)氣管上方，便于調(diào)整和保養(yǎng)。l缺點(diǎn)：當(dāng)燃油蒸發(fā)不良時(shí)，油滴容易流入氣缸。化油器的形式化油器的形式l按設(shè)置的喉管數(shù)目可分為：?jiǎn)魏砉苁胶投嘀睾砉苁絣大直徑喉管：降低進(jìn)氣阻力，使充氣量增大，可以增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，但在怠速和小負(fù)荷工況下，空氣流速慢，使汽油霧化不良，發(fā)動(dòng)機(jī)的輕濟(jì)性變差，

14、排放惡化。l小直徑喉管：提高氣流速度，則小負(fù)荷時(shí)汽油霧化較好；但在高速大負(fù)荷時(shí)又會(huì)使進(jìn)氣阻力增大，氣缸充氣不足，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，動(dòng)力性變差。解放解放CA1091型汽車(chē)的汽油箱型汽車(chē)的汽油箱l油箱體是用薄鋼板沖壓焊接而成的。油箱上部設(shè)有加油管12，管內(nèi)帶有可拉出的加油延伸管8，延伸管底部有濾網(wǎng)10。加油管12用油箱蓋7蓋住。l油箱上表面裝有油面指示表傳惑器3和出油開(kāi)關(guān)5。出油開(kāi)關(guān)經(jīng)的油管與汽油濾清器1相通。l油箱底部有放油螺塞6，用以排除箱內(nèi)的積水和污物。l箱內(nèi)裝有隔板9，可減輕汽車(chē)行駛時(shí)發(fā)生的燃油激烈的振蕩。油箱蓋油箱蓋l油箱應(yīng)是密閉的，采用裝有空氣閥和蒸氣閥的油箱蓋。l汽油輸出而油面降低時(shí)

15、，箱內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一定的真空度。外界溫度高的情況下，汽油蒸氣過(guò)多，將使箱內(nèi)壓力過(guò)大。l當(dāng)箱內(nèi)汽油減少、壓力降低到0.098MPa以下時(shí)空氣閥1被大氣壓升，空氣使進(jìn)入油箱內(nèi)，使汽油泵能正常供油。當(dāng)油箱內(nèi)汽油蒸氣過(guò)多、其壓力大于0.11MPa時(shí)，蒸氣閥2被頂開(kāi)，汽油蒸氣泄出到大氣中。汽油濾清器汽油濾清器l汽油在進(jìn)入汽油泵之前，必須經(jīng)過(guò)汽油濾清器，除去其中的水分和雜質(zhì)，否則將引發(fā)汽油泵、化油器等部件的故障。l282型汽油濾消器的構(gòu)造如圖所示。它由蓋、濾芯及沉淀杯組成。蓋1上有進(jìn)油管接頭12和出油管接頭2。紙濾芯5裝在蓋上，中間用密封圈3密封。沉淀杯9與蓋1螺釘固聯(lián)。l燃油經(jīng)進(jìn)油管接頭12流入沉淀杯9中，水分及較重的雜質(zhì)顆粒沉淀于杯的底部，較輕的雜質(zhì)隨燃徹流向?yàn)V芯，被粘附在濾芯上。汽油泵汽油泵l汽油泵的作用是將汽油從油箱內(nèi)吸出，經(jīng)管路和汽油濾清器，然后泵入化油器浮子室。l機(jī)械驅(qū)動(dòng)膜片式汽油泵，它裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱的一側(cè)，由發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的凸輪軸上偏心輪驅(qū)動(dòng)。l汽油泵殼體分為上下兩部分。在上體10上裝有進(jìn)油管接頭24和出油管接頭9。進(jìn)油閥23和出油閥22結(jié)構(gòu)相同，但閥門(mén)支持片11上的安裝方向不同。l上體與下體之間裝著泵膜組件，它由橡膠泵膜8、上下護(hù)盤(pán)及泵膜拉桿16組成。