第四章 汽油机燃料供给系

第四章汽油机燃料供给系•目标：•1、了解汽油机的燃烧过程•2、可燃混合气的形成以及要求•3、燃料供给系的功用与组成•4、了解常见故障与诊断汽油标号：90#93#97#指汽油的辛烷值，不同号数的汽油，其含碳量也不一样。汽油排号越高辛烷值就高抗爆性就越好盲目使用高标号汽油，不仅会在行驶中产生加速无力的现象，而且其高抗爆性的优势无法发挥出来，还会造成金钱的浪费。柴油标号：0#-20#-30#-35#指柴油的凝固点，温度过低，容易结蜡。根据温度不同，选择不同型号的柴油。一、汽油机燃料供给系的功用与组成作用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，并在燃烧做功后，将燃烧产生的废气排出。可燃混合气---空气与燃料按照一定比例混合后的混合物可燃混合气浓度---可燃混合气中燃料含量的多少组成汽油供给装置：包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和油管。空气供给装置：空气滤清器。可燃混合气准备装置：化油器、电控喷油。可燃混合气供给和废气排出装置：进气管、排气管及排气消声器（减少噪声和消除废气中的火焰及火星）。燃料供给方式化油器方式汽油喷射方式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桑塔纳轿车汽油供给系示意图油箱油管汽油泵汽油滤清器化油器空气滤清器化油器的结构及工作原理针阀浮子室浮子喉管喷管节气门进气歧管进气预热装置量孔当空气流经喉管时，由于喉管通道狭窄，空气流速加快，压力下降，在浮子室和喉管口处产生压力差，汽油从量孔中喷出。工作原理此处气压降低，液体从容器中被吸出。高速的空气流将被吸出的液体冲击粉碎，形成雾状。桑塔纳轿车汽油供给系示意图油箱油管汽油泵汽油滤清器化油器空气滤清器喉管：产生真空度，吸出喷管中的燃油。主喷嘴：让汽油喷入空气中形成可燃混合气。节气门：控制混合气流量的开关，关闭时留有通气间隙。针阀：控制汽油进入化油器浮子室的开关。量孔：控制汽油的出油量。转速一定时，节气门开度越大，喉部真空度越大，油量越多，功率越大。节气门开度一定时，转速越高，功率也越大。化油器的结构及其工作过程二、可燃混合气的浓度•可燃混合气的浓度常用空燃比和过量空气系数来表示。•（1）空燃比空燃比（R）=空气质量（kg）/燃油质量（kg）理论上1kg汽油完全燃烧需14.7kg空气，即理论空燃比为14.7。R=14.7理论混合气R＜14.7浓混合气R＞14.7稀混合气•（2）过量空气系数（a）α=燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/理论上完全燃烧时所需的空气质量=实际空燃比/理论空燃比。即燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上完全燃烧时所需要的空气质量之比。a=1理论混合气a＜1浓混合气a＞1稀混合气混合气的浓度对发动机性能的影响混合气种类空气过量系数发动机功率耗油率性能火焰传播上限0.4混合气不燃烧，发动机不工作过浓混合气0.43~0.87减小激增燃烧室积炭、排气管冒黑烟，放炮功率混合气0.88最大增大10~15%输出最大功率标准混合气1.0减小2%增大4%经济混合气1.11减小8%最小过稀混合气1.13~1.33显著减小显著增大回火、发动机过热、加速性变坏火焰传播下限1.4混合气不燃烧，发动机不工作•放炮----未燃烧完的可燃混合气在排气管内重新燃烧发出的爆炸声，常伴有火星冒出，俗称放炮。排气管放炮会导致发动机工作温度过高，加速性能差和行驶无力。•回火----就是汽缸内，活塞做好功以后，应该是从排气管排出燃烧后的废气的，但是由于某种故障，排气门已经关闭，废气无法排出，或者说，来不急排出废气。那么废气就会从缸盖的个别缸，和曲轴箱，还有化油器，节气门等地方排出，也就是我们常说的“倒灌”即发动机回火。三、汽油机的正常燃烧过程•点火+燃烧•1）着火延迟期：电火花跳火—火焰中心形成•2）急燃期：火焰中心形成—火焰传播至整个燃烧室•3）补燃期：最高燃烧压力—燃料基本燃烧完全（燃料与空气混合不均，部分燃料未完全燃烧，补燃产生的热量使排气温度上升，热效率下降，因此应该尽量减少补燃。）四、汽油机的不正常燃烧•爆震燃烧+表面点火•1）剧烈爆燃：自然形成的火焰中心传播速度高达1000m/s以上，使末端混合气瞬间燃烧，造成燃烧室局部温度和压力上升，撞击燃烧室壁而发出类似金属的敲击声。引起活塞烧结，活塞环粘着，轴承顺坏，气门烧蚀，排气冒黑烟等。•2）表面点火：不依靠电火花点火，而是由于炽热表面（排气门头部，过热的火花塞绝缘体等）点燃混合气而引起的不正常燃烧现象。五、发动机工况对可燃混合气的要求发动机工况工作情况的简称，它包括发动机的转速和负荷情况。发动机负荷节气门开度即代表负荷的大小，如节气门全关、半开、全开分别为0负荷、中等负荷、全负荷。发动机各工况对可燃混合气成分的要求1）稳定工况对混合气的要求工况混合气浓度怠速和小负荷少量浓混合气，=0.6~0.8中等负荷=0.9~1.1大负荷和全负荷质浓量多的混合气，=0.85~0.95怠速：发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧释放的功，只用以克服发动机内部的阻力。怠速：发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧释放的功，只用以克服发动机内部的阻力。2）过渡工况对混合气的要求工况混合气冷起动（发动机由静止到运动）极浓=0.2~0.6暖机随温度而升高加速及时加浓理想化油器特性：在一定转速下，汽车发动机所要求的混合气成分随负荷变化的规律。整理2分钟一、选择题•1、空燃比是空气质量与燃料质量的比值，当空燃比大于14.7时，混合气为___。•A理论混合气B稀混合气C浓混合气•2、正常燃烧过程分为三个阶段，其中着火延迟期是指___。•A火焰中心形成到产生最大燃烧压力•B电火花跳火到火焰中心形成•C最大燃烧压力到燃烧完全•3、过量空气系数α＞1时为稀混合气，常用经济混合气的α值在___范围内。•A1.3—1.4B0.85—0.95C1.05—1.15•4、过渡工况包括冷起动、暖机和___。•A怠速B加速C全负荷二、填空题•1、汽油机燃料供给系由____________和____四个装置组成。•2、可燃混合气的浓度常用____和_____来表示。•3、汽油机的正常燃烧过程包括___和___两部分。•4、汽油机的不正常燃烧包括___和___。•5、汽车发动机的排气污染主要来自以下三个方面_______和___。判断题•1、汽油可直接与空气混合形成可燃混合气。•2、补燃产生的热量不能有效的转变为机械能，还使排气温度升高，所以应该避免。•3、爆燃是炽热物点燃混合气所致，而表面点火是在电火花点火之后，混合气未燃部分的自燃现象。作业（前两题各30分，第3题40分）•1、可燃混合气•2、可燃混合气浓度•3、汽油机燃料供给系的组成燃料供给系辅助装置的构造在汽油添加到快满的时候记得要慢一些；加油过快的话，如果膨胀的蒸汽加之汽油顶出来的气体来不及释放，还会产生呛油加油管油面指示表传感器浮子出油开关放油螺栓加油延伸管汽油箱盖滤网汽油箱支架汽油滤清器1.汽油箱作用储存汽油，其储备里程一般为300～600km。普通汽车具有一个汽油箱，越野汽车常有主、副两个汽油箱。安装位置货车油箱位于车架外侧、驾驶员座下，轿车油箱装在车架后部。构造特点油箱多为薄钢板冲压焊制，内部镀锌或镀锡，有的用塑料铸制。同时为保证汽油泵正常工作，油箱盖设有空气阀与蒸汽阀。•1.汽油输出，液面降低，形成真空度，汽油泵吸油困难，甚至无法工作。（吸饮料）•2.温度升高，汽油蒸汽过多，压力变大。过大可引发爆炸。（高压锅）•解决办法：空气阀和蒸汽阀•汽油机的油箱盖装有空气阀和蒸汽阀，•当油平面下降，油箱内压力低于大气压力0.098MPa，空气阀打开，使空气进入油箱。•当油箱内汽油挥发，蒸汽压力高于大气压力0.11MPa时，蒸汽阀打开，使油气泄入大气。•。汽油箱盖作用：密封汽油箱。结构：空气阀蒸汽阀弹簧弹簧汽油箱盖的工作过程二、汽油滤清器功用：除去汽油中的水分和杂质，使汽油能达到发动机工作的需要。类别：可拆式、不可拆式结构：进、出油口不可装反纸质汽油滤清器中央多孔筒多孔滤纸外筒折叠纸滤芯三、汽油泵1、功用：将汽油从油箱中吸出，经管路和汽油滤清器，然后泵入化油器浮子式。2、结构：回位弹簧摇臂进油口出油口泵膜出油单向阀进油单向阀汽油泵工作演示汽油泵的最大供油量比汽油机最大耗油量大2.5～3.5倍。当泵油量大于耗油量，油泵出油管路中的压力提高，反应到油泵，使膜片行程缩短或停止工作。桑塔纳发动机汽油泵进油口出油口滤网回位弹簧摇臂3、工作原理正是由于有了汽油泵，汽油箱才能安放到远离发动机的汽车尾部，并低于发动机电动汽油泵电动式汽油泵，不靠凸轮轴带动，而靠电磁力带动。这种电动泵，可自由选择安装位置，并能防止气阻现象汽油泵装在油箱内，浸在燃油中，即电动燃油泵。电动汽油泵工作原理四、空气滤清器1、功用：清除空气中所含的尘土和沙粒，以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。2、分类：惯性式：利用气流在急速改变流动方向时，因尘土具有较大的惯性而被清除分离。过滤式：利用气流通过金属网、金属丝、纤维、滤纸芯等狭窄、曲折的滤芯通道时产生多次碰撞，使尘土被阻挡或粘附在滤芯上。•综合式：•由滤网加油池组成•多采用纸质干式空气滤清器桑塔纳发动机的空气滤清器3、结构通化油器空气入口纸滤芯外壳滤清器盖空气滤清器实物五、进气管与排气管1、功用：进气管：将可燃混合气分别送到发动机的各个气缸。排气管：汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。2、材料：铸铁、铝合金桑塔纳发动机进排气管出水口进水口进气歧管排气歧管进气排气六、排气消声器功用：减少噪声和消除废气中的火焰及火星。原理：1)多次地变动气流方向；2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动4)将气流冷却。隔板多孔管外壳上帝保佑你！七、发动机的排气净化装置•1、排气污染的来源•排气管排出的废气•主要成分是CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NOX。(氮氧化合物)，其它还有SO2(二氧化硫)、铅化合物、炭烟等；•窜气•即从活塞与气缸之间的间隙漏出，再自曲轴箱经通气管排出的燃烧气体，其主要成分是HC。•当发动机在低温下运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱。这些物质如不及时清除，将加速机油变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。•汽油蒸汽•从油箱、化油器浮子室以及油泵接头等处蒸发，成分是HC•3、防治措施•自动调节进气温度•废气再循环•适当延迟点火时刻•催化反应器•曲轴箱强制通风•排气管排出的废气窜气废气再循环（EGR）装置催化转换器•催化转化器与排气管串联安装。•很多蜂窝状小孔的陶瓷块，在陶瓷块的小孔表面有一层铂、钯或铑的催化剂镀层。催化剂促使排气中的CO、HC和NOx发生化学反应，变为CO2.H2O.N2。氧催化转换器只是转换废气中的CO.HC。•曲轴箱强制通风•强制式曲轴箱通风系统又称PCV系统。排气口二、涡轮增压动画演示燃油供给系常见故障诊断•1、不来油或来油供给不畅•2、混合气过稀•3、混合气过浓一、不来油或来油不畅1．故障现象1）发动机不能发动，没有着火的迹象；2)多踩几下加速踏板能启动，但很快又熄火2．故障原因(1)油箱内无油或油箱开关未打开。(2)油箱吸油管至化油器进油管接头中某一部位有堵塞、渗漏等故障。(3)汽油泵失效或工作不良。(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。(5)汽油中有水，不易燃烧或不能燃烧，冬季水结冰堵塞油路。二、混合气过稀1.现象(1)发动机不易发动；(2)怠速不稳，容易熄火；(3)踏下加速踏板转速不易提高；(4)行驶时动力不足，加速不良，产生回火。（残存在汽缸中的火焰由开着的进气门将进气管内和化油器出油腔内混合气点燃，形成回火）此时拆下火花塞，会发现电极颜色为白色，即可确认为可燃混合气过稀。2.原因(1)从油箱至化油器进油管接头有堵塞、渗漏或汽油泵效能欠佳，导致供油不足。(2)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平面过低。(3)气阻现象三、混合气过浓1．故障现象①发动机不易发动，加速困难，运转不匀；②排