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汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院第5章汽油机燃料供给系统本章主要内容：1、汽油机供给系的组成及燃料2、简单化油器与可燃混合气的形成3、可燃混合气成分与汽油机性能的关系4、汽油供给系其他辅助装置5、电控汽油喷射系统汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院§1.汽油机供给系的组成及燃料二、组成1、燃油的供给装置油箱、油泵、滤清器等2、空气的供给装置空气滤清器3、油气的混合装置化油器4、废气的排出装置排气管道、排气消音器，三元催化转换器根据发动机不同工况的要求，供给不同数量和浓度的可燃混合气进入气缸；燃烧后的废气经净化处理后排入大气。一、汽油机供给系的功用汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院汽油机可以使用蒸馏法和催化裂化法从石油中获得，现在多使用催化裂化法三、汽油的性质1、基本成分：C：85％；H：15％汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院2、主要使用性能指标1）蒸发性：汽油容易蒸发的程度。一般地，蒸发性越高，燃气质量就越好，尤其是低温环境下如果蒸发性好，会对冷起动发动机有利。但是蒸发性也不能过高，因为这样汽油泵及油管中会产生汽油蒸汽泡，阻碍汽油正常流动，形成“气阻”。确定蒸发性的指标是馏程试验和饱和蒸气压试验10％蒸馏温度、50％蒸馏温度、90％蒸馏温度2）热值：1kg汽油完全燃烧所放出的热量。汽油：约为44000kJ/kg(低热值)柴油：一般为42500～44000kJ/kg(低热值)3）抗爆性：抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡量。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院辛烷值可以用对比试验方法确定：在可变压缩比的单缸试验发动机上进行，找一种被测汽油作为燃料，使发动机运转，试验中逐步提高压缩比，直到产生标准强度的爆震燃烧为止。然后在该压缩比下，换用标准燃料作对比试验。直到用标准燃料也产生和原来一样的标准强度的爆震燃烧为止。标准燃料是异辛烷和正庚烷的混合燃料，异辛烷抗爆燃能力很强，规定辛烷值100（平和温顺）；正庚烷抗爆燃能力很弱，规定辛烷值为0（暴躁）。这时测标准燃料的异辛烷的百分数，即为被测汽油的辛烷值。比如异辛烷90%，该被测汽油的辛烷值是90。汽油的号数就是辛烷值数。号数越高，抗爆性越好。使用抗爆性好的汽油，发动机可以采用比较高的压缩比。目前我国的汽油牌号主要有：90＃、93＃、97＃。什么叫汽油的辛烷值？汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院§2.简单化油器与可燃混合气的形成一、简单化油器的结构空气滤清器针阀浮子浮子室主量孔喷管节气门进气歧管2-5mm混合室空气室喉管1、浮子机构：浮子、针阀、浮子室2、节气门3、喷管、喉管4、量孔汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院二、可燃混合气的形成1、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合；2、较大的油粒在进气和压缩过程中慢慢吸热蒸发混合；3、大油粒则沉积在进气管壁上，形成油膜，随着发动机的抖动慢慢流向气缸，在气缸内吸热蒸发。三、可燃混合气浓度表示方法1、过量空气系数α(我国常用)定义：燃烧1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧1Kg燃料理论上所需空气量之比。2、空燃比A/F定义：可燃混合气中空气与燃料的质量比。3、燃空比理论混合气：空燃比为14.7的可燃混合气。大于14.7为稀混合气；小于14.7为浓混合气汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院四、简单化油器的特性简单化油器的特性：在转速一定时，简单化油器的可燃混合气成分随节气门开度变化的关系，也即燃油量随空气量的变化规律。混合气浓度随喉管处的真空度减小而降低混合气浓度趋于稳定汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院§3.可燃混合气成分与汽油机性能的关系一、可燃混合气成分对发动机性能的影响可燃混合气的浓度对发动机的性能影响很大，直接影响动力性和经济性。发动机的功率和耗油率都是随着过量空气系数α变化而变化的。1.燃油消耗率2.功率节气门全开时汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院1、标准混合气（α=1）：由于混合时间和空间的限制，油气不可能完全均匀混合，同时，由于上一循环残余混合气对新鲜气体的稀释，这种混合气并不能完全燃烧。2、稀混合气（α1）:随着α的增加，混合气变稀，燃料能够尽可能的燃烧完全，所以发动机的经济性变好，到约α＝1.11时，油耗最低；但是，功率不是最高。α＝1.05～1.15的混合气为经济混合气。1.燃油消耗率2.功率汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院3、浓混合气（α1）：随着α的减小，混合气变浓，发动机的经济性变差，而动力性变好，当α＝0.88时，功率达到最高。α＝0.85～0.95的混合气为功率混合气。4、燃烧极限：当α≥1.3～1.4后，由于混合气过稀，火焰无法传播，称之为火焰传播下限。当α≤0.4时，由于混合气过浓，火焰无法传播，称之为火焰传播上限。在发动机的工作中，动力性和经济性不可能同时达到最佳。1.燃油消耗率2.功率汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院混合气种类空气过量系数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较小很高燃烧室积炭、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%最小燃油经济性最好过稀混合气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，发动机不工作可燃混合气成分对发动机性能的影响汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院二、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分（浓度）的要求（混合比特性）作为车用汽油机，其工况是复杂的，例如，超车、刹车、高速行驶、汽车在红灯信号下，起步或怠速运转、汽车满载爬坡等，工况变化范围很大，负荷可以0→100%，转速可以最低→最高，有时变化非常迅速，且工况间的变化是连续的。发动机各种工况要求有多种混合气成分，以满足不同工况对其动力性、经济性和排放的不同要求：发动机工况是其工作情况的简称，它包括发动机的转速和负荷情况负荷是指汽车所施加给发动机的阻力矩。节气门开度即代表负荷的大小汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院1）怠速小负荷工况怠速：一般指发动机对外无功率输出的情况下以最低转速运转。要求：α＝0.6～0.8。因为：（1）此时发动机温度低，燃油雾化质量差；（2）由于节气门开度很小，进入到气缸的新鲜气体量少，受到废气的稀释程度增加。小负荷：要求：α＝0.7～0.9。原因同上。只是稍微比怠速要好点。1、稳定运行工况汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院2）中等负荷工况（节气门开度25％～80％）要求：α＝0.95～1.15车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时，发动机不需发出大功率，所以对发动机的经济性作为首要要求。3）大负荷、全负荷（节气门开度80％～全开）要求：α＝0.85～0.95此时发动机需要克服较大的阻力，需要发出较大的功率，驾驶员通常将油门踩到底，发动机处于全负荷工作。这样就要求供油系统供给相应的功率混合气。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院2、过渡工况1）冷启动（α＝0.2～0.6）温度很低，能够雾化的燃油很少，并且进入气缸的新鲜气体也少。实际能够燃烧的燃料量很少。要求化油器供给极浓的混合气进行补偿2）暖机（α＝0.2～0.6到0.6～0.8）是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。随温度升高而升高3）加速（α＝0.8左右且及时加浓）加速：指发动机节气门迅速开大，汽油机的转速和功率在较短时间内迅速提高的过程。要求混合气量要突增，并保证浓度不下降。但瞬时汽油流量的增加比空气的增加要小得多，致使混合气过稀。因此，采取强制方法额外增加供油量。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院从以上分析可知：在发动机的不同工况，所要求的混合气浓度是不一样的。此种特性称为理想化油器特性。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院3、现代车用化油器：在简单化油器的基础上加上5个主要的工作系统，就能满足发动机实际工作的需要。主供油系统满足发动机在中等负荷时发动机经济性的需求。怠速系统满足发动机在怠速时供油。加浓系统满足发动机在大负荷、全负荷对动力性的需求。加速系统满足发动机加速时需要。启动系统满足发动机启动时需要。从简单化油器特性知道其是不能满足汽车发动机的需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了：汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院1）、主供油装置A、功用：保证发动机正常工作时(中小负荷)，化油器所供给的混合气随着节气门开度加大而逐渐变稀，并在中负荷下接近于最经济的成分。B、工作时机：除怠速工况外，其余工况都工作。主量孔空气量孔主喷管C、构造：由主量孔、空气量孔、空气室、泡沫管、主喷管组成。即在简单化油器的基础上，加装了空气室与空气量孔。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院主供油系统工作演示汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院怠速喷口过渡喷孔调整螺钉怠速空气量孔怠速油道怠速量孔开度调节螺钉2）、怠速系统A、作用：维持稳定的最低转速。B、工作时机：多在发动机热起过程中、短暂停车、更换变速器档位时短时间使用。C、构造：由怠速量孔、怠速空气量孔、怠速油道、怠速喷孔、怠速过渡喷孔、怠速油量调整螺钉、节气门开度调整螺钉等组成。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院化油器怠速系统工作演示汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院3）、加浓系统（省油器）A、功用：在大负荷和全负荷时额外供油，保证在全负荷时混合气浓度达到为0.8～0.9，使发动机发出最大功率。其供油量比在中、小负荷时多15—20%。摇臂主量孔加浓阀推杆加浓量孔拉杆结构：由摇臂、拉杆、推杆、加浓阀、加浓量孔等组成。Ⅰ、机械式加浓系统汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院机械加浓系统工作演示机械加浓系统起作用时刻只与节气门开度有关，即只与负荷有关。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院活塞空气缸通道主量孔加浓阀推杆加浓量孔弹簧Ⅱ、真空加浓系统活塞式加浓系统结构：由真空气道、空气缸、活塞、弹簧、推杆、加浓阀、加浓量孔等组成。真空气道汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院真空式加浓系统演示完全取决于节气门后面的真空度汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院①真空式省油器起作用的时刻完全取决于节气门后面的真空度，因此，它与节气门的开度，汽油机的转速都有关系。比较两种省油器：③机械式省油器在节气门开度大到一定程度时才起加浓作用，即只与节气门开度有关，而与转速无关。②真空式省油器在负荷小，转速低时也能起加浓作用。为何加浓系统又叫作省油器？由于加浓器的存在，可以使发动机在中、小负荷时的燃油供给量更少，即设计时，可以使主供油系统供给较少的油。汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院A、作用：在汽车急加速时，瞬间短期额外供油，防止混合气短时变稀，使发动机转速和功率迅速升高，克服加速时的惯性阻力。B、工作要求：第一、供油应及时并能延续一段时间（一般１s～３s）。第二、喷油量先多后少，急加速供油多，慢加速供油少甚至不供油。摇臂活塞出油阀通气道加速量孔拉杆进油阀连动板C、结构：主要由加速泵、驱动件喷管、量孔、等组成。4）、加速系统加速喷管汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院加速系统演示汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院A、功用：当发动机冷起动时，供给极浓的混合气。（α＝０．２～０．６）。B、工作时机：启动、冷启动、混合气过稀C、结构：阻风门5）、起动系统汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院§4.汽油供给系其他辅助装置功用：贮存、滤清、输送汽油。组成：汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管一）作用储存汽油，其储备里程一般为200-600Km。普通汽车具有一个汽油箱，越野汽车常有主、副两个汽油箱。二）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。一、汽油箱加油延伸管滤网油面指示表传感器浮子出油开关汽油滤清器加油管汽油箱支架汽油箱盖放油螺栓汽车构造（上）西华大学交通与汽车工程学院桑塔纳轿车汽油箱快速排气管接口供油管接口回油管接口油面传感器插座集滤器浮子汽车构造（上）西华大学交通