第9章新型汽车发动机简介

第9章新型汽车发动机简介•第9章新型汽车发动机简介•9.1天然气发动机•9.2直接喷射式汽油机9.1天然气发动机•汽车尾气排放是造成城市空气污染的一个主要原因。与汽油相比，天然气汽车尾气中，CO减少90%以上，HC减少约20%,CO2减少24%，且基本不含硫化物。•从环保角度来说，天然气是一种很多方面都优于汽油的清洁燃料；从经济角度来说，燃用天然气燃料消耗费用会降低60%左右，因而压缩天然气(CNG)汽车在世界很多国家都得到了推广和应用。•9.1.1基本组成•天然气燃料供给装置主要组成：储液罐、燃料控制电磁阀、调节器、混合气形成装置等。1—混合器；2—调节器；3—燃料控制电磁阀；4—储液罐•9.1.2天然气燃料供给装置主要元件的构造•1.储液罐•在燃料加注阀上设有过量安全装置；液体输出阀具有自动限流功能。1—液面观察窗；2—液面计；3—阀门室盖；4—气体输出阀；5—液体输出阀；6—燃料加注阀；7—燃料加注口•2.燃料控制电磁阀•功用：当发动机停止工作时自动切断燃料供给，而发动机工作时电磁阀打开，并可根据温度的变化自动实现气体或液体的切换。1—水温开关；2—电磁阀；3—滤清器；4—储液罐•3.调节器•功用：对输送给混合器的燃料进行减压和计量。1—主控制阀；2—锁止膜片；3—次级气室膜片；4—起动电磁阀；5—次级气室控制阀；6—燃料切断阀；7—怠速调整螺钉；8—水道；9—初级气室膜片；10—U形卡；11—主控制阀臂；12—压力平衡阀片•初级气室的工作原理次级气室的工作原理1—主控制阀；2—压力平衡膜片；3—推杆；4—主控制阀臂1—锁止膜片；2—控制阀臂；3—次级气室控制阀；4—弹簧；5—真空气室•怠速和熄火装置1—怠速气道;2—截止电磁阀;3—怠速燃料调整螺钉•4.混合器•功用：使调节器输送来的气态燃料与空气混合，并送往汽缸。1—主喷嘴；2—燃料主量孔调节螺钉；3—弹簧；4—空燃比调节器阀片；5—加浓阀；6—主腔节气门；7—副腔节气门；8—怠速空气调节螺钉；9—怠速空气量孔•混合气加浓装置1—主喷嘴；2—燃料主量孔调节螺钉；3—膜片；4—加浓阀；5—节气门•9.1.3天然气燃料供给装置的检查与调整•1.泄漏检查•天然气在常温、常压下呈气态，容易泄漏，且容易着火引发事故。在使用中，天然气燃料供给装置的检查重点是泄漏，若闻到特殊气味可能有泄漏时，应立即停车熄火并关闭总电源，查明泄漏原因并及时予以排除。•检查泄漏时，可用肥皂水涂在怀疑泄漏的管路接头或零件安装的接合部位，若有气泡出现，说明该部位泄漏。•2.怠速调整•利用混合器上的怠速空气调节螺钉和节气门最小开度调节螺钉配合调整，使发动机以最低稳定转速运转。•若怠速转速过高或过低时，则可通过安装在调节器上的怠速调节螺钉首先调节怠速燃料供给量，再利用混合器上的调节螺钉调整怠速。•9.1.4油、气两用燃料发动机的检查与调整•1.发动机技术参数的调整•(1)按技术要求和规范检测各缸的汽缸压力。•(2)按技术要求和规范调整气门间隙，本着单缸调试进气小、排气大的原则。•(3)校对点火正时。发动机燃用天然气时，点火提前角应大一些，考虑到发动机使用两种燃料，需反复调试点火提前角，使发动机分别使用两种燃料时，起动容易、怠速稳定、加速有力。•2.天然气装置的维修和调试•(1)天然气储气装置的检查应按技术要求进行。•(2)检查天然气供气装置安装牢不牢固、是否漏气等技术状况。•(3)检查油、气燃料转换系统的技术状况。仪表、线路、传感器等附件是否安装正确，其技术性能应符合规定和要求。•(4)维修和调校减压调节器。•3.使用过程中的技术跟踪调试•(1)短期跟踪。•(2)长期跟踪。•(3)跟踪要求：记录准确、反馈迅速、维修及时。•(4)热心与驾驶员、修理人员、技术人员进行两用燃料汽车基本常识的交流。9.2直接喷射式汽油机•9.2.1GDI发动机的结构特点•1.直立式进气管道•2.高压汽油泵•3.高压旋流喷油器•4.弯曲顶面活塞1—直立式进气管道；2—高压汽油泵；3—高压旋流喷油器；4—弯曲顶面活塞•9.2.2GDI发动机的工作特点•1.超稀混合气燃烧方式•小负荷工况采用超稀混合气燃烧方式。在小负荷时，压缩行程后期将汽油喷入汽缸，并利用弯曲顶面活塞形成的挤气涡流，在火花塞附近形成较浓的混合气层，但整个汽缸内的混合气仍为超稀混合气，空燃比可达25～40。•2.稀混合气燃烧方式•中等负荷工况采用稀混合气燃烧方式。在中等负荷时，进气行程将汽油喷入汽缸，整个汽缸内的混合气为稀混合气，空燃比为20～25。•3.浓混合气燃烧方式•大负荷工况采用浓混合气燃烧方式。在大负荷时，汽油也是在进气行程喷入汽缸，并利用压缩行程产生的挤气涡流形成均匀的可燃混合气，但整个汽缸内的混合气为浓混合气，空燃比约为12.5，比理论混合气(空燃比为14.7)稍浓。•综上所述，由于GDI发动机采取了稀混合气燃烧和分层燃烧等技术，使发动机的燃料经济性和排放性能大幅度提高，一般油耗可降低35％～40％，CO和HC的排放量减少30％左右，NOx的排放量减少95％左右。由于GDI发动机充气效率提高，使发动机动力性提高10％左右。•不足之处，由于采用稀混合气燃烧，使得三元催化转换器的转换效率大大降低，甚至不能发挥作用，必须使用专门研制的催化转换器。复习思考题•9-1简述天然气发动机由哪几部分组成？•9-2简述燃料控制电磁阀的功用与工作原理。•9-3简述调节器、初级气室及次级气室的功用。•9-4简述GDI发动机的结构特点有哪些？•9-5简述GDI发动机的工作特点有哪些？