汽油机燃油供给系

汽油机燃料供给系一、概述二、简单化油器及可燃混合气的形成三、化油器的结构及工作原理四、汽油供给装置五、空气滤清器及进、排气装置第一节概述一、汽油机燃料供给系的功用：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，并在燃烧作功后，将燃烧产生的废气排至大气中。二、分类燃料供给方式化油器方式汽油喷射式发动机工况1.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。2.发动机的工况包括：怠速和小负荷工况中等负荷工况大负荷和全负荷工况冷启动工况暖机工况加速工况可燃混合气1.什么是可燃混合气？按一定比例混合的汽油与空气的混合物。2.什么是可燃混合气的浓度？可燃混合气中燃油含量的多少，称为可燃混合气的浓度3、可燃混合气浓度的表示方法1）空燃比RR=空气质量/燃料质量R14.7浓混合气R=14.7理论混合气R14.7稀混合气2）过量空气系数ɑɑ=燃烧1千克燃料所实际供给的空气质量/完全燃烧1千克燃料所需的理论空气质量ɑ1浓混合气ɑ=1理论混合气（标准混合气）ɑ1稀混合气三、化油器式汽油机燃料供给系的组成①燃油供给装置：汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管②空气供给装置：空气滤清器③可燃混合气形成装置：化油器④可燃混合气供给和废气排出装置：进气管、排气管、排气消声器供给路线图油箱汽油滤清器汽油泵空气滤清器化油器(混合)在气缸内燃烧排气管排气消声器汽油机燃料供给系的工作过程汽油在汽油泵的作用下，由汽油箱、油管到汽油滤清器，滤去其中的杂质和水分后，进入汽油泵，再压送到化油器中。在汽缸吸气的作用下，空气流经空气滤清器滤去所含的尘埃和杂质后高速流过化油器，并从化油器喷嘴吸出汽油，汽油在气流作用下雾化而与空气混合。混合气经过进气管时进一步蒸发汽化，初步形成可燃混合气后分配到各个汽缸。混合气燃烧作功后形成的废气经排气管和排气消声器排到大气中。桑塔纳轿车汽油供给系示意图空气滤清器汽油泵汽油滤清器化油器油管油箱第二节简单化油器及可燃混合气的形成一、可燃混合气浓度的表示方法1、空燃比将实际吸入发动机中的空气的质量与燃料的质量比值称为空燃比，用符号R表示。2、过量空气系数=燃烧1kg燃料实际供给的空气量理论上完全燃烧1kg燃料时所需要的空气质量α=1为标准混合气α﹤1为浓混合气α﹥1为稀混合气二、简单化油器的结构及其工作过程主喷嘴：让汽油喷入空气中形成可燃混合气。针阀：控制汽油进入化油器浮子室的开关。喉管：产生真空度，吸出喷管中的燃油。节气门：控制混合气流量的开关，关闭时留有通气间隙。量孔：控制汽油精确的出油量。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。可燃混合气的形成的工作过程燃油气化方式：喷雾吹散降压冲刷加热涡流三、可燃混合气成分与发动机性能的关系1、可燃混合气成分对发动机性能的影响：1）标准混合气=1理论上能够完全燃烧的混合气，其中所含的氧气正好使全部燃料燃烧完毕。2）稀混合气1实际上可以完全燃烧的混合气，其中所含的氧气能保证燃料全部燃烧完毕。3）浓混合气1混合气中燃料不能保证完全燃烧，但由于燃料分子密集，火焰传播快，发动机的平均有效压力和功率大。4）燃烧极限当可燃混合气太稀（≥1.4)以及太浓（≤0.4）时，虽能点燃，但火焰无法传播，导致发动机运转不稳定，直至熄火。混合气的浓度对发动机性能的影响混合气种类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1.131.33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2、发动机各工况对可燃混合气成分的要求冷起动：极浓混合气。怠速和小负荷：少而浓的混合气。中等负荷：随节气门的开大，混合气由浓变稀。大负荷：功率混合气。加速：额外供油。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。第三节化油器简介基本结构各系统及工作情况1、主供油系统保证发动机正常工作时，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。空气量孔主喷管主量孔空气量孔：①引入少量空气，使汽油泡沫化。②降低主量空处真空度的增长率，使混合气由浓变稀。2、怠速系统油道怠速过渡怠速过渡喷孔调整螺钉怠速喷口保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气。为0.6～0.8。3、加浓系统（省油器）主量孔加浓量孔加浓阀推杆摇臂拉杆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。有机械加浓系统和真空加浓系统。活塞弹簧推杆加浓阀加浓量孔主量孔空气缸4、加速系统加速喷口通气道摇臂进油阀拉杆出油阀活塞在节气门突然开大时及时将一定量的额外燃油一次喷入吼管，使混合气临时加浓，以适应发动机加速的需要。5、起动系统阻风门节气门当发动机在冷态下起动时，在化油器内形成极浓的混合气为0.2～0.6，使进入气缸的混合气中有足够的汽油蒸汽，以保证发动机能顺利起动。6、化油器的操纵阻风门拉钮加速踏板凸轮节气门止动支柱拉杆阻风门节气门门拉钮名称性能上吸式进气管拐弯多、阻力大、进气流速低、汽油雾化不好，化油器的保养和调整也不方便。趋于淘汰。下吸式进气弯道少，进气阻力较上吸式小，有利于提高气缸充气效率和发动机功率。平吸式进气阻力小，可使发动机总体高度尺寸降低。化油器的分类：1、按喉管气流方向：2、按重叠的喉管数目喉管大，增加充气量，但汽油雾化不良多重喉管既可以满足充气量的需要，又可以使汽油充分雾化喉管小，汽油雾化良好，但充气量减少3、按空气管腔数目副腔主腔四、典型化油器构造上体中体下体1、化油器上体阻风门壳体真空加油浓柱塞针阀进油口2、化油器中体3、化油器下体一、燃油箱功用：贮存汽油。油面指示表传感器浮子出油开关放油螺栓加油延伸管滤网汽油箱盖加油管二、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、不可拆式进、出油口不可装反纸质汽油滤清器中央多孔筒折叠纸滤芯多孔滤纸外筒三、汽油泵出油口进油口进油单向阀摇臂出油单向阀膜片回位弹簧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室。汽油泵工作四、空气滤清器及进、排气装置（一）、空气滤清器1、功用：清除流向化油器的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⑴、油浴式空气滤清器⑵、纸质滤芯空气滤清器⑶、双级式空气滤清器⑷、带恒温进气装置的空气滤清器出气口接管旋流管组件旋流管纸滤芯下体进气孔上体纸滤芯空气入口滤清器盖外壳通化油器桑塔纳发动机的空气滤清器（二）、进气管与排气管1、功用：进气管：将化油器所供给的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。进气歧管排气歧管进气排气出水口进水口（三）、排气消声器1、功用：减少噪声和消除废气中的火焰及火星。2、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。排气出口内隔板内壳外壳外隔板进气入口汽油喷射系统一、汽油喷射系统概述（一）汽油喷射的基本概念：汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到汽缸或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。其目的是为了提高汽油的雾化质量，改善燃烧，以改善汽油机的性能。汽油喷射按喷射位置分为进气道喷射和缸内喷射两种。前者是低压喷射，喷射压力一般只有0.2~0.35MPa，是目前技术成熟的商品化产品；后者前者是高压喷射，喷射压力约3~5MPa，日本已初步商品化。（二）电控汽油喷射系统的优点：与传统化油器式发动机相比，电控汽油喷射式发动机的优点有：（1）进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，提高了发动机的充气效率，从而增加了发动机的功率和扭矩（5%~10%）；（2）可对混合气成分和点火提前角进行精确的控制，使发动机在任何工况下都保持最佳的工作状态（经济性、动力性、排放的最佳），尤其是对过渡工况的动态控制；（3）因进气温度较低而使爆震燃烧得到有效控制，可采用较高的压缩比；（4）发动机的冷起动性和加速性较好；（5）多点汽油喷射系统可彻底解决发动机各缸混合气的分配不均匀问题；（6）可节省燃油（油耗降低5%~10%）并减少废气中的有害成分（有害排放减少15%~20%），尤其是在减速滑行时可切断燃油的供应。（三）汽油喷射系统的分类基本分类：机械控制汽油喷射系统和电控汽油喷射系统两大类。30年代航空发动机最早使用的机械控制汽油喷射系统，德国波许公司在1973年生产的K-Jetronic（K-叶特朗尼克系统）用在了轿车发动机上，并于1982年生产了KE-Jetronic机电混合控制汽油喷射系统，它们都是连续多点喷射系统。现代汽车发动机几乎都采用电控汽油喷射系统。（四）电控汽油喷射系统的分类：1、按进气量的检测方法不同分为（1）直接测量方式（流量型）---用空气流量计直接测量出进气管的空气流量，用测得的空气流量除以发动机转速即得每一循环的空气量，由此算出每一循环应喷射的汽油量。I、体积流量----L-Jetronic电控汽油喷射系统（1973年波许），典型代表是日本丰田公司的皇冠3.0轿车电喷发动机，用摆板式空气流量计测量进气管的空气体积流量，当然要根据进气条件换算成空气质量流量，精度稍差一些。II、质量流量----LH-Jetronic电控汽油喷射系统（1981年波许），采用热线式空气流量计测量进气管的空气质量流量，热线容易断，容易氧化，可靠性、耐久性差。后来发展的空气质量流量计是热膜式，解决了这一问题，目前广泛使用。（2）间接测量方式（压力型）----如D-Jetronic电控汽油喷射系统（1967年波许），以速度-密度方法检测进气流量，即通过压力传感器测出进气管的压力，再根据发动机的转速间接地推算出进气流量，从而确定每循环喷油量。因进气压力与吸入的空气流量不是简单的线性关系，此方法检测精度不高，但成本低。2、按喷油器的布置方式分（1）多点电控汽油喷射系统（MPI）----在每缸进气口处装有一个由电控单元（ECU）控制的电磁喷油器，顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，ECU复杂，尤其是分缸单独喷射，成本高。目前中高档轿车上广泛使用。（2）单点电控汽油喷射系统（SPI）----在进气总管节气门的前方装一个中央喷射装置，用1-2个电磁喷油器集中喷射。形成的混合气由进气歧管分配到各个气缸。单点喷射也可称为中央喷射（CFI）和节气门体喷射（TBI）。由于成本低，目前广泛应用在经济型轿车上。3、按电子控制过程分（1）开环控制方式---测出发动机所在工作状态，按最佳发动机性能、排放等要求所需的事先已实验确定好的数据（编写在程序中）调整喷油量、点火提前角等。如果发动机在使用中由于机械磨损发生了变化，或生产出的发动机由于制造精度的差异而不同，则无法保证发动机的性能等指标最优。（2）闭环控制方式----电控单元（ECU）使用了能测出发动机被控制目标变化的传感器，如氧传感器，可测出混合气成分的变化趋势（对最佳混合气成分而言，属于偏浓或偏稀），因此可以不断修正喷油量，使其在发动机运转的大部分时间内控制在±0.05左右，此时，三元催化转化效率最佳（排放中有害成分最少），发动机燃油经济性也最佳。二、电子控制汽油喷射系统（一）L-Jetronic系统：1、特点：1）采用摆板式空气流量计，以空气流量为控制的基础。2）以空气流量与发动机转速作为控制基本喷油量的因素。3）还接受节气门位置、冷却水温、空气温度等传感器检测到的表征发动机运行工况信号作为喷油量的校正，使发动机运转稳定。2、组成：主要由燃油供给系统、空气供给系统和控制系统等三部分组成。（1）燃油