第四章汽油机燃料供给系.ppt

第四章汽油机燃料供给系,汽油机燃料供给系的组成简单化油器及可燃混合气组成可燃混合气成分与汽油机性能的关系化油器各工作系统化油器构造汽油的供给装置,汽油的性质,物理特性粘度小、流动性好、自润性差使用性能指标蒸发性能被蒸发的性能。热值1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。抗爆性在燃烧中，避免产生爆燃的能力。（辛烷值越高，抗爆性越强）标号标号越高，抗爆性越强。,一、汽油机燃料供给系组成1、燃油的供给2、空气的供给3、油气的混合4、废气的排出二、燃料－汽油1、基本成分主要是碳氢化合物的混合物组成。其中含C85％；H15％。,2、主要使用性能指标表4-11）蒸发性可以通过燃料的蒸馏试验和饱和蒸气压试验来确定燃料的蒸发性好坏。10％蒸馏温度低，燃料低温蒸发性好，冷车易启动。50％蒸馏温度低，发动机工况过渡性好。90％蒸馏温度低，燃料质量好，混合气形成质量好。但是太低则容易出现气阻。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。,以前为了提高汽油抗爆性能，常在里面加入四乙基铅PbC2H54，但有毒，并且会使氧传感器中毒，所以现改用甲基叔丁基醚（MTBE）等醇类物质来提高汽油的抗爆性。3、汽油牌号及选用依据汽油牌号根据汽油的辛烷值来定。选用依据汽油机的压缩比。,4.1概述,1、供给系的作用将空气与雾化后的汽油充分混合后，形成可燃混合气，提供给发动机并对可燃混合气的供给量及其浓度进行有效的控制，使发动机在各种工况下都能连续、稳定运转。2、供给系组成,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,4.2简单化油器与可燃混合气的形成,一、简单化油器1、结构,空气滤清器,针阀,浮子,浮子室,主量孔,喷管,节气门,进气预热套管,进气歧管,进气门,输油管,,,,,58mm,混合室,空气室,喷管高度比浮子室油面高度高,目的是防止汽油自动流出.,（1）浮子机构控制和贮存燃油，保持油面规定高度不变。安装时注意事项见P119.（2）喷管和量孔喷管出油口在喉管的咽喉处，喷口高出浮子室液面，以防燃油溢出，另一端与浮子室相通，通过控制油量孔并对流出燃油计量.（3）喉管直径最小处是咽喉，它用来增大气流速度，使喷管出口处产生吸油真空度，高速气流吹散燃油而雾化。（4）空气室和混气室空气室喉管的咽喉以上混气室咽喉以下到节气门轴,（5）节气门作用控制可燃混合气流量，改变发动机功率。构造特点椭圆的片状蝶形阀门，可绕其短轴转动一个角度,碟形阀门节流特性,节气门开度对喉管真空度和节气门后真空度的影响,特性通过面积和进气量与节气门开启角度并不成正比，而是决定于节气门开度大小和转速高低,2、简单化油器各部分的功能,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。,,,主量孔,浮子室,3、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。,4、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,5、简单化油器供油特性,简单化油器供油特性转速一定时，简单化油器的可燃混合气成分随节气门开度变化的关系。1）节气门微开时，喉管真空度低，所供混合气浓度很低。2）节气门开度逐渐增大，喉管真空度随之增高，混合气浓度变高。3）节气门开度逐渐增大到全开时，可燃混合气成分逐渐趋于稳定。,简单化油器供油特性曲线,混合气浓度随喉管处的真空度增大而升高,混合气浓度趋于稳定,Φa,实际中，此种特性不能满足汽车发动机的要求，需要在原有简单化油器的基础上进行改进。,4.3可燃混合气成分与汽油机性能的关系,一、概念空燃比ɑ可燃混合气中，空气与燃料的质量比。理论混合气空燃比为14.8的可燃混合气。过量空气系数Φa燃烧1kg燃料实际供给的空气量Φa理论上完全燃烧1kg燃料时所需要的空气质量见表4-2空燃比ɑ和过量空气系数Φa的对应关系P117,,二、可燃混合气成分对发动机性能的影响,1、混合气的分类1）标准混合气Φa1理论上能完全燃烧的混合气，其中所含的空气中的氧正好使混合气中全部燃料燃烧完毕。2）稀混合气Φa1实际上可以完全燃烧的混合气，其中所含的空气中的氧能保证混合气中燃料全部燃烧完毕。3）浓混合气Φa1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。,2、混合气的浓度对发动机性能的影响,3、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（P118）,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,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。,理想化油器供油特性曲线（图4-3）,简单化油器能否满足汽车发动机对混合气的要求,作业题,1、简述汽油机供给系的组成。2、简单化油器是如何工作的，为何不能在汽车上使用,4.4化油器各工作系统,一、主供油系统1、功用（除怠速以外所有工况都供油）P121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Φa1.051.15。2、对简单化油器修正方案,主量孔,空气量孔,通气管,主喷管,降低主量孔外真空度,△Pk决定出油量,主供油系统工作原理（P121）,泡沫管提前校正出油量。燃油泡沫化后，易吸出、吹散。各渗气孔先后露出油面使△Pk逐渐接近△Ph，混合气浓度逐渐提高。,工作原理ΔPhPO-PhΔPkPO-Pk不工作时PoPkPh工作时PhPkPo,P0,化油器主供油系统工作演示,降低主量孔处真空度作用引入极少量的空气到主喷管中，以降低主量孔内外压力差，从而降低汽油的流速和流量。以满足化油器理想供油特性。,二、怠速系统这时主供油系统不供油,1、功用保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气。Φa为0.6～0.8。此时节气门开度为零。2、结构,怠速喷口,调整螺钉,过渡喷孔,空气量孔,油道,怠速量孔,开度调节螺钉,,拧入油量↘混合气变稀（过稀，易熄火）。拧出油量↗混合气变浓（过浓、油耗大、排污重）,怠速系统中装置作用,调节怠速时的出油量，从而控制混合气的浓度。,调节节气门最小开度和空气量，从而改变怠速的高低。,提高怠速油道的气压防止怠速时供油过多，还可防止虹吸作用。,过渡喷口的作用是将怠速系统的供油时间延长,使其与主供有系统顺利衔接.,控制怠速时的供油量,化油器怠速系统工作演示,怠速和主供油装置相互作用（P122）影响之一是延迟了主供油系统开始供油的时间，因为在怠速系统供油时，主供油系统油井中的汽油由于流向怠速系统而使油井中的汽油液面下降。影响之二是但节气门开度足够大时，怠速油道中的汽油被吸空之后，空气经怠速空气量孔、怠速喷口和过渡喷口进入油井和主喷管。这一现象称之为“怠速反流”。消除“怠速反流”的二种方法.P122要完全消除“怠速反流”的影响只能采用独立的怠速系统方案（直接从浮子室吸油，而不是和主供油系统共主量孔）。,怠速反流,怠速反流在怠速系统停止供油以后，当喉管真空度相对于怠速喷口真空度高出太多时，有可能将存于怠速系统中的燃油完全吸向主喷管，同时从怠速空气量孔，怠速喷口和过渡孔进入的空气便经怠速油量孔渗入主喷管。,燃料,空气,流向,中等负荷可提高经济性，大负荷时影响动力性。,浮子室不存油的处理方法,当冷车发动需要多次使用起动机才能着火时，应该在第二天起动前观察化油器浮子室内是否缺油。如果浮子室内没油，先使用手泵油，使浮子室内油平面达到要求后，再使用起动机。若这样就很容易发动，则表明是因化油器浮子室内不存油致使起动困难。化油器使用一段时间后，有时会出现浮子室内不存油，这并非是化油器损坏，不必更换。化油器在使用过程中有不少故障是由于堵塞引起的。当怠速空气量孔堵塞后，除了使油耗增高、怠速运转不平稳外，在发动机熄火后，还会使浮子室内的汽油由于虹吸作用，从怠速油道和过渡出油口自动吸出，流入节气门轴承处，停机时间一长，浮子室内的汽油就漏完了。解决这一故障，应把化油器拆开，用酒精清洗，再用压缩空气吹净后重新装配好即可。,三、加浓系统（省油器）,1、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Φa为0.8～0.9，使发动机发出最大功率。1）机械式加浓系统结构,摇臂8,主量孔3,加浓阀4,推杆5,加浓量孔1,拉杆6,弹簧7,加浓系统和节气门开度有关。8085,加浓起作用的时刻冬季提前；夏季延迟。,机械式加浓系统工作演示,思考,为何加浓系统又叫作“省油器”,功率停滞,随着节气门开启角的不断增大，一开始，发动机功率Pe对开启角θ的增长率很大，以后逐渐减小，在未达到节气门全开时，Pe对开启角θ的增长率几乎为零的现象。,机械加浓系统起作用的时刻只受节气门开度控制与转速无关。,进气饱和点,2）真空式加浓系统,活塞式加浓系统,活塞9,加浓气缸8,通道7,主量孔3,加浓阀4,推杆5,加浓量孔1,弹簧6,真空加浓系统工作原理,真空加浓系统起作用的时刻取决于节气门后面真空度。,工作规律,真空度与节气门开度关系,当真空度低于△Ps时加浓系统开始工作。,真空式加浓系统演示,比较两种省油器①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。③真空式省油器在负荷小，转速低时也能起加浓作用。,加浓起作用的时刻冬季提前；夏季延迟。,调整方法机械式改变推杆的长度。变长的早加浓。真空式改变推杆弹簧的张力。调整推杆，弹簧压缩力大时早加浓，反之迟加浓。,四、加速系统（加速泵）,功用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。1）机械式加速系统结构,摇臂13,活塞2,出油阀5,通气道7,加速量孔6,拉杆10,进油阀12,工作原理,通气道的作用防止加速量空处气压过低而从出油阀吸出过多燃油。,弹簧的作用1.由于其缓冲作用,不易损坏其余零件。2.延长喷油时间,改善加速性能.,加速系统工作演示,加速装置的调节A、出油量的调节改变机械式加速系统的节气门轴摇臂连接孔的位置，即改变活塞行程。B、供油时间的调整节改变弹簧的预紧力。,加速装置必须满足以下条件,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。调整冬季应出油多；夏季应少。调整方法（以活塞式为例）1、节气门轴与摇臂联接位置离轴心越远，活塞行程越大，出油量越多。2、加速泵杆固定活塞的位置，弹簧越硬则，喷油时刻提早，每次的出油量增多。,五、起动系统,功用当发动机在冷态下起动时，在化油器内形成极浓的混合气Φa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。结构,阻风门,自动阀,弹簧,节气门,此时,主供油系统和怠速系统都供油.,起动系统工作原理,起动系统工作演示,阻风门轴,怠速系统的调整,一、怠速调整1、传统调整法（CA、EQ）（又叫双螺钉调整法）调整怠速时，必须在发动机温度正常、气门间隙适当、点火系情况正常，各管道密封良好、阻风门全开、节气门能够关闭严密等正常情况下进行。首先旋出节气门开度调整螺钉，使发动机达到最低稳定转速。用螺丝刀缓慢旋出怠速调整螺钉，使其稳定运转并达到高速，然后再将节气门开度调整螺钉旋出，使发动机的转速成尽可能降到最低。然后再调整怠速调整螺钉，使发动机转速提高。如此反复进行，直到节门开度最小（接近关闭），发动机在最低稳定转速下运转，最后再提高转速并突然关闭节气门，以发动机不熄火仍然转动为宜。2、现代调整法（SANTANA，AUDI）单螺钉调整法只动节气门开度调整螺钉至规定转速85050r/min。,4.5化油器的型式,一、化油器的分类1、按喉管气流方向,2、按重叠的喉管数目,,单喉管式,双重喉管式,三重喉管式,喉管大，增加充气量，但汽油雾化不良,喉管小，汽油雾化良好，但充气量减少,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,多重喉管化油器的工作演示,3、按空气管腔数目,单腔式、双腔并动式、双腔分动式,双腔并动式,双腔分动式,主腔,副腔,Audi100,双腔化油器,一、工作过程中小负荷时，主腔单独工作，保证发动机有较好的经济性；在大负荷高转速时，副腔和主腔共同工作，以保证有良好的动力性。二、主副腔的判断1、主腔有阻风门，副腔没有；2、主腔直径小，副腔直径大；3、副腔在节气门上部还有一个空气门。（BJH201）,,双腔化油器,BJH201,二、化油器构造,上体,中体,下体,化油器上体,阻风门,壳体,真空加油柱塞,进油口,针阀,化油器中体,化油器下体,三、化油器的附属装置,1、蒸汽放出阀作用防止热起动困难,平衡管,放气阀,2、热怠速补偿阀,作用防止热怠速污染，降低混合气浓度。P127当温度超过65度时,双金属片阀3打开.,通气管,补偿气道1,平衡管4,空气通道2,补偿阀3,调节螺钉,双金属片阀3,3、节气门回位缓冲器,作用防止急减速污染装置，减少排气中的有害成分。P128,空气,空气,4、怠速电磁截止阀,作用防止续燃现象；在汽车下坡时起一定的节油作用。P127,5、负荷自调装置,作用当额外负荷增加时，使节气门开度增大，以产生较高的怠速转速。,6、双金属片自动阻风门,作用自动开闭阻风门,4.6化油器的操纵,加速踏板,阻风门拉钮,阻风门,拉杆,止动支柱,节气门,凸轮,4.7汽油供给装置,一、汽油箱,功用贮存汽油。,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,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,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,,汽油泵工作演示,四、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。,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,3、结构,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,作业,,1、化油器中带泡沫管的空气量孔有何作用2、简述机械式汽油泵的工作原理。3、任选化油器一个系统，说明其工作原理。,第三节电控汽油喷射系统,一、汽油喷射的基本概念汽油喷射是用喷油器将一定压力和数量的汽油喷入进气管、道或气缸内。其目的是提高汽油雾化质量，改进燃烧，改善汽油机性能。电控汽油喷射是采用电动喷油器，根据发动机运行工况和使用条件将适当量的汽油喷入进气管、道或气缸内，实现对发动机油量的精确控制。二、汽油喷射的优点（P133）,三、喷射系统的基本类型1、按控制原理分1）机械控制式喷油器的工作由供油管路中的油压来控制。又称K系统或连续喷射系统。2）电子控制式简称EFI。喷油器由电磁驱动，喷油量的大小和时机完全由电控单元控制。2、按喷油器的布置分1）单点式汽油喷射（SPI）2）多点式汽油喷射（MPI）3、按喷油器工作时间来分,1）连续喷射整个发动机的工作循环都进行喷射。2）间歇喷射（1）异步喷射喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环之间没有固定的关系。（2）同步喷射喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环之间保持一定的相对关系。Ⅰ、顺序喷射各缸喷油器分别按各自的做功顺序进行喷射。用于精确控制。Ⅱ、同时喷射发动机每转一周，所有的气缸喷油器同时喷射一次，每个工作循环喷射两次。Ⅲ、分组喷射将气缸分成两组，发动机每转一周只有一组喷油器喷射，两组轮流喷射。,4、按进气量的测量方式分1直接测量利用空气流量计直接测量吸入进气管的空气流量。2间接测量（1）绝对压力测量法用绝对压力传感器测量进气总管的绝对压力，并由此和发动机转速计算出进气量，从而确定汽油喷射量。（2）节气门开度测量法用节气门传感器测定节气门开度，并由发动机的转速计算出进气流量，从而确定汽油喷射量。,四、电控汽油喷射系统的基本组成一空气供给系统1、作用为发动机提供其正常燃烧必需的空气量，并且能够通过电控单元对进气量进行测量和控制。2、组成（4-43）1）进气总管和进气歧管2）节气门总成3）空气流量计二燃油供给系统（4-38）电动汽油泵、滤清器、燃油分配管、压力调节器、喷油器等。,（三）电子控制部分电子控制燃油喷射系统主要由工况传感器、电子控制单元和电控执行元件组成。如下表,,