第4章 汽油机供给系.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章,汽油机供给系,汽油机供给系的组成,汽油机供给系的任务是：根据发动机各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸，将燃烧产物,废气排入大气中。,一般化油器式发动机供给系由下列装置组成：,1),燃油供给装置，包括油箱,12,、汽油滤清器,7,、汽油泵,6,和油管,5,等，完成汽油的贮存、输送及清洁的任务。,2),空气供给装置，即空气滤清器,1,，在轿车上有时还装有进气消声器。,3),可燃混合气形成装置，即化油器,2,。,4),可燃混合气供给和废气排出装置，包括进气管,3,、排气管,4,和排气消声器,10,。,化油器,供给路线图,油箱,汽油滤清器,汽油泵,化油器,(,混合,),空气滤清器,排气管,排气消声器,在 气缸内燃绕,汽油,汽油是由石油提炼而得的密度小又易于挥发的液体燃料。,汽油是多种烃,(,碳氢化合物,),的混合物，其基本成分是：碳的体积百分数为,85,，氢的体积百分数为,15,。,汽油在发动机内燃烧时,氧气充足与汽油混合均匀，则完全燃烧，产物,CO2,和,H2O,氧气不足或混合不良，不完全燃烧；燃烧产物,CO2,、,H2O,之外，还有,CO,和,HC,（对环境和人体有害）,按照提炼方法、汽油可分为直馏汽油和裂化汽油等，将石油加热，在,4050,至,175210,的温度范围内蒸发出来的轻质分蒸气冷凝后即成为直馏汽油。,汽油的裂化法：热裂化、催化裂化；目前使用较多的是催化裂化法。催化裂化汽油是在催化剂的作用下使石油中的大分子烃受热裂化为小分子烃并改变其分子结构而得。利用催化裂化法可以从石油中获得更多的优质汽油。,汽油的使用性能指标主要：,蒸发性,热值,抗爆性,汽油的蒸发性,汽油的蒸发性可通过燃料的蒸馏试验来测定。将汽油加热，分别测定蒸发出,10,、,50,、,90,馏分时的温度及终馏温度,(,分别称为,10,馏出温度、,50,馏出温度、,90,馏出温度及干点,),。,10,馏出温度,-,冷态起动性；,50,馏出温度,-,加速性能和工作稳定性；,90,馏出温度与干点,-,分配均匀性,蒸发性不好,：不能完全汽化，混合气不均匀，发动机燃油消耗量和有害排放增加；未蒸发的燃油冲掉气缸壁上的润滑油膜，加剧气缸壁和活塞磨损。,蒸发性太好,：汽油在管路中就蒸发形成气泡，阻碍汽油流通（气阻），导致供油不畅。饱和蒸汽压：一般限定不得超过,74,88kPa,，否则容易“气阻”。,燃料的热值,：燃料的热值是指,1Kg,燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油的热值约为,44000KJ,Kg,。,汽油的抗爆性,汽油的抗爆性,汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧时抗自燃能力，是汽油的一项主要性能指标。,用辛烷值评定汽油抗爆性：辛烷值越高，抗爆性越好；,通常将正庚烷（,C7H16,）抗暴性差）与异辛烷（,C8H18,）（抗暴性好）按一 定比例混合，构成不同体积百分比的异辛烷和正庚烷的标准汽油，其中异辛烷 含量的百分数叫做辛烷值；,汽油辛烷值试验测出，按试验条件不同，有马达法辛烷值（,MON,）和研究法辛烷值（,RON,）。,为提高汽油的抗爆性，有时在汽油中加进少量的抗爆剂,四乙铅，四乙铅有毒，故汽油常染成红色，以便识别。,国产汽油的牌号就是用辛烷值表示的（,90,、,93,、,97,）如,90,汽油表示用研究法测出的辛烷值不小于,90,。,简单化油器,(1),化油器,文丘里（,Venturi,）管原理,简单化油器的组成,理想化油器特性,简单化油器工作特性,汽油,简单化油器的组成,(1),喉管：,用以计量流入发动机的空气量，并 产生为吸出和空气量 相匹配的燃油所需的真空度。,浮子室：,用以保持为供给发动机以稳定的 燃料量所需的一定的油面高度，及保持一定的燃油量。,简单化油器的组成,(2),喷油管：,准确地计量喷入气流中的燃料。喷油管出口高出浮子室油面,5,10mm,，以防止汽车停在斜坡路上燃油从喷油管溢出。,节气门：,由驾驶员操纵，用以改变进入发动机气缸内的混合气 量。,混合室：,喷油管后的空腔，使流动的空气与吸出的燃油混合。,简单化油器的组成,(3),对于结构已定的化油器，影响喷管出油量的主要因素是喉管真空度，而影响喉管真空度的因素除节气门开度之外，还有发动机的转速。,为了保证可燃混合气的浓度符合预定值，有必要精确控制空气流量和汽油流量。空气流量决定于化油器喉部的形状和尺寸，汽油流量决定于浮子室底部出油量孔的形状和尺寸。,量孔尺寸确定后，出油量便只能取决于量孔两端的压力差。量孔两端的压力差包括油压差和油面上的气压差两部分，因此需要稳定油压差。,5,10mm,简单化油器的特性,简单化油器的特性：可燃混合气的浓度，随节气门开度的变化规律。,当发动机转速一定，节气门开度逐步增大时，流经喉管的空气流量和流速也逐步增大，结果是汽油流量和空气流量一同增大。,在节气门小开度的范围内，随着节气门开度的增大，汽油流量的增长率大于空气流量增长率，可燃混合气明显地逐渐由稀变浓，并逐渐趋于稳定。,空燃比,可燃混合气浓度：可燃混合气中空气和燃油的比例。用空燃比和过量 空气系数表示。,空燃比（,Air/Fuel Ratio,）：,可燃混合气中所含空气与燃料的质量比为空燃比。,按照化学反应方程式，,理论上,1kg,汽油完全燃烧需空气约为,14.8kg,。,14.7,，称 为理论空燃比或化学计量空燃比。此混合气为理论混合气。,14.7,，稀混合气,过量空气系数,在我国及俄罗斯等国，通用的可燃混合气成分指标是用过量空气系数表示的，常用符号为,a,a,1,，稀混合气,空燃比和过量空气系数的对应关系,各工况对可燃混合气成分的要求,汽车用汽油机工作的特点是：,1),工况变化范围很大，负荷可从,0,变到,100,，转速可从最低稳定转速变到最高转速，而且有时工况变化非常迅速。,2),在汽车行驶的大部分时间内，发动机是在中等负荷下工作的。轿车发动机负荷经常是,40,60,，而货车则为,70,80,。,稳定工况,(1),怠速和小负荷工况：化油器提供的混合气必须较浓，,a,=0.6-0.9,(2),中等负荷工况：此时对燃料经济性的要求是主要的，化油器应供给相应于燃料消耗率最小的,a,=0.9-1.1,的混合气,(3),大负荷和全负荷：要求化油器供给相应于最大功率的浓混合气，,a,=0.85-0.95,各工况对可燃混合气成分的要求,过渡工况,(1),冷起动：要求化油器供给过量的汽油，相当于,a,=0.2-0.6,的混合气,(2),暖机：在暖机过程中，化油器供给混合气的,a,值应当随着温度的升高，从起动时的极小值逐渐加大到稳定怠速时所要求的值为止。,(3),加速：化油器应能在节气门突然开大时，额外增加一些供油量，以便及时将混合气加浓到足够的浓度。,(4),急减速：当汽车急减速时，由于进气管真空度激增而使沿进气管壁面流动的油膜迅速蒸发，使混合气变浓，燃烧恶化。因此，节气门缓冲器可以减缓节气门关闭的速度和限制下气门开度，从而避免混合气过浓。,混合气成分对发动机性能的影响,混合气浓度,发动机性能,=1,（,理论混合气）,实际上，汽油不能完全燃烧,1,汽油完全燃烧,=1.051.15,油耗最低,1.15,混合气可以完全燃烧，但燃烧速度慢，功率下降,1.3-1.4,（,火焰传播下限）,火焰无法传播,=0.85-0.95,燃烧速度快，热损失小，功率最大；但不完全燃烧，油耗大；冒黑烟；排气放炮,=0.43-0.85,过浓，功率下降,0.4,空气量极少，无法燃烧,功率最大功率混合气（浓）油耗最低经济混合气（稀）,理想化油器与简单化油器的特性曲线比较,简单化油器工作特性,喉管真空度（,p,）极小时，因喉管真空度太低而根本吸不出油来，混合气浓度极稀；,随着,p,增大，混合气迅速变浓；,在,p,较大区域，,A/F,则缓慢变浓。,结论：简单化油器特性不能满足汽车运行工况的要求理想化油器的特性曲线与简单化油器的特性曲线相比较截然相反。,理想化油器与简单化油器的特性曲线比较,理想化油器特性,小负荷,节气门开度,25,以内；,进入气缸的混合气量增多，汽油雾化、蒸发条件有所改善，残余废 气对混合气的稀释作用相对减弱。,为保证小负荷工况的工作稳定性，仍提供浓混合气（,a,0.70.9,）。,中负荷,汽车发动机大部分时间在中负荷工作。节气门开度,25 85,。,提供经济混合气（,a,1.05 1.15,），保证较好的燃油经济性。,理想化油器与简单化油器的特性曲线比较,理想化油器特性,大负荷、全负荷,节气门接近全开或全开，汽车加速或克服较大外力，要求发动机发 出最大功率。,提供功率混合气（,a,0.85 0.95,）。,加速,急加速猛踩节气门时，空气流量迅速增大，但汽油因密度大、惯性 大，其流量增大要滞后一段时间。,要保证汽油量随空气量能迅速增大,化油器的各工作系统,固定喉管式化油器有五个供油系统。,主供油系统、,怠速供油系统、,加浓系统、,加速系统、,起动系统、,其他装置。,化油器的形式,按空气在喉管中的流动方向不同可分：上吸式，下吸式、平吸式三种。下吸式应用最广泛。,优点：,1,、由于弯道少，进气阻力较上吸式的小，利于提高气缸充量系数和发动机功率；,2,、化油器装在进气管上方，便于调整和保养。,缺点：,当燃油蒸发不良时，油滴容易流入气缸。,化油器的形式,按设置的喉管数目可分为：单喉管式和多重喉管式,大直径喉管：降低进气阻力，使充气量增大，可以增大发动机的功率，但在怠速和小负荷工况下，空气流速慢，使汽油雾化不良，发动机的轻济性变差，排放恶化。,小直径喉管：提高气流速度，则小负荷时汽油雾化较好；但在高速大负荷时又会使进气阻力增大，气缸充气不足，使发动机功率下降，动力性变差。,解放,CA1091,型汽车的汽油箱,油箱体是用薄钢板冲压焊接而成的。油箱上部设有加油管,12,，管内带有可拉出的加油延伸管,8,，延伸管底部有滤网,10,。加油管,12,用油箱盖,7,盖住。,油箱上表面装有油面指示表传惑器,3,和出油开关,5,。出油开关经的油管与汽油滤清器,1,相通。,油箱底部有放油螺塞,6,，用以排除箱内的积水和污物。,箱内装有隔板,9,，可减轻汽车行驶时发生的燃油激烈的振荡。,油箱盖,油箱应是密闭的，采用装有空气阀和蒸气阀的油箱盖。,汽油输出而油面降低时，箱内会产生一定的真空度。外界温度高的情况下，汽油蒸气过多，将使箱内压力过大。,当箱内汽油减少、压力降低到,0.098MPa,以下时空气阀,1,被大气压升，空气使进入油箱内，使汽油泵能正常供油。当油箱内汽油蒸气过多、其压力大于,0.11MPa,时，蒸气阀,2,被顶开，汽油蒸气泄出到大气中。,汽油滤清器,汽油在进入汽油泵之前，必须经过汽油滤清器，除去其中的水分和杂质，否则将引发汽油泵、化油器等部件的故障。,282,型汽油滤消器的构造如图所示。它由盖、滤芯及沉淀杯组成。盖,1,上有进油管接头,12,和出油管接头,2,。纸滤芯,5,装在盖上，中间用密封圈,3,密封。沉淀杯,9,与盖,1,螺钉固联。,燃油经进油管接头,12,流入沉淀杯,9,中，水分及较重的杂质颗粒沉淀于杯的底部，较轻的杂质随燃彻流向滤芯，被粘附在滤芯上。,汽油泵,汽油泵的作用是将汽油从油箱内吸出，经管路和汽油滤清器，然后泵入化油器浮子室。,机械驱动膜片式汽油泵，它装在发动机曲轴箱的一侧，由发动机配气机构的凸轮轴上偏心轮驱动。,汽油泵壳体分为上下两部分。在上体,10,上装有进油管接头,24,和出油管接头,9,。进油阀,23,和出油阀,22,结构相同，但阀门支持片,11,上的安装方向不同。,上体与下体之间装着泵膜组件，它由橡胶泵膜,8,、上下护盘及泵膜拉杆,16,组成。,