化油器式发动机燃料供给系统.ppt

第四章化油器式发动机燃料供给系统,第一节概述第二节化油器第三节燃料供给系统其他装置重点燃料供给系统组成及工作原理；工况对混合气的要求。难点化油器结构及工作原理。教学目的掌握燃料供给系统的组成及工作原理。思考题作业题,,第一节概述,一、燃料供给系统的功用和组成二、汽油三、简单化油器及可燃混合气的形成四、可燃混合气成分的表示方法五、发动机各工况对可燃混合气成分的要求,,,,一、燃料供给系统的功用和组成,（一）功用根据发动机各种不同工作情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，进入气缸燃烧，作功后将废气排入大气。（二）组成1．汽油供给装置用以完成汽油的贮存、输送及滤清任务；2．空气供给装置滤清空气；3．可燃混合气准备装置化油器；4．可燃混合气供给和废气排出装置进、排气管排气消声。,系统工作情况,化油器式汽油机燃料供给系的工作过程,,,系统工作情况演示,,二、汽油,汽油是汽油机的主要燃料。汽油是石油制品,是多种烃的混合物,其主要化学成分是碳C和氢H汽油的抗爆性是指汽油在气缸中避免产生爆燃的能力，即防爆燃”的能力。评定汽油抗爆性的指标是辛烷值。辛烷值高则汽油抗爆性好，反之，汽油抗爆性差。汽油的牌号数与辛烷值有关，我国车用汽油分类主要以辛烷值为基础。目前，我国大部分载货汽车及部分轿车均采用90号国产汽油，,,三、简单化油器及可燃混合气的形成,1.简单化油器的组成2.简单化油器的工作原理3.简单化油器特性,,1.简单化油器组成,浮于机构（浮子、针阀、浮子室）、喷管、量孔、喉管、节气门、空气室和混合室等组成。如图所示,,,,,2.简单化油器的工作原理,1燃油的流出和雾化2可燃混合气的形成过程3空气量和汽油量的调节,,1燃油的流出和雾化,根据流体力学原理流体（气体、液体）流经不同管截面积时，其截面积越小，速度越大，压力越低。喉管设计理论△PhP。－Ph,,2可燃混合气的形成过程,形成时间是在0．02S～0．04S极短的时间内形成的。始于化油器的混合室，持续于进气管和气缸中，直到压缩行程结束才算完成。它是一个复杂的物理变化过程，从开始雾化到全部汽化，可分为三个阶段1）最初阶段在化油器中。2）持续阶段在进气管中。3）最后阶段在气缸中。,动画演示,,3空气量和燃油量的调节,发动机功率大小的调节是通过改变节气门的开度，改变可燃混合气的数量来实现的，又称为功率的量调节。,,,,如图所示,具体调节过程,调节过程,结构已定的化油器△Phl）当发动机转速一定时节气门开度逐渐开大，△Ph↑→汽油量与空气流量一同增加。节气门逐渐关小时，△Ph↓→燃油的吸出量随空气流量的而减少，因而减小了发动机的功率。2）节气门开度一定时发动机转速↑，△Ph↑→汽油量与空气流量一同增加。发动机转速↓，△Ph↓→汽油量与空气流量一同减少。,,四、可燃混合气成分的表示方法,1.空燃比空燃比空气质量kg/燃油质量kg2.过量空气系数燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/理论上完全燃烧时所需要的空气质量实际空燃比/理论空燃比标准混合气（α1）稀混合气α＞1浓混合气（α1）可燃混合气的成分与发动机性能的关系。,,可燃混合气成分与发动机性能的关系,一般0.85-0.95动力性好，它可保证汽油分子迅速找到空气中的氧分子相结合而燃烧；1.05-1.15经济性好，它可保证所有汽油分子获得足够的空气而完全燃烧。可燃混合气太浓（＜0．4＝或太稀（＞1．4）时，虽能着火，火焰无法传播,将导致发动机熄火，此α值为燃烧上极限和下极限。,如图所示,,五、发动机各工况对可燃混合气成分的要求,1.发动机的负荷及转矩2.发动机的工作特点3.发动机各工况对混合气成分的要求,,1.发动机的负荷及转矩,发动机的负荷是汽车所施加给发动机的阻力矩。这一阻力矩包括匀速运转的阻力矩和变速运转的惯性阻力矩，它随汽车工作情况（如道路状况、车速、装载量等）的变化而变化，发动机发出等量的扭矩与之平衡。如图所示。发动机的转矩是随节气门的开度而变化的，所以节气门开度的大小就代表了负荷的大小。,,2.发动机的工作特点,汽车用的发动机工作特点是1工况变化范围很大，负荷可以从0变化到100％，转速可以最低稳定转速变到最高转速，有时工况变化非常迅速。2工况间的变化是连续的，中间并没有一个实际界限，工况的变换过程只是表现在节气门的开度和发动机转速高低的过程中。3在汽车行驶的大部分时间内，发动机是在中等负荷下工作的。轿车发动机负荷经常是40～60％，而货车则为70～80％。,,3.发动机各工况对混合气成分的要求,1正常工况发动机的正常工况是指发动机已经完成预热，转入了正常运转。按负荷大小可分为怠速和小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷三个范围。2过渡工况分为冷起动、加速工况。3理想化油器特性,,怠速和小负荷工况,怠速是指发动机对外无功率输出，节气门开度为零。此时混合气燃烧所作的功，只是用以克服发动机内部的阻力，使发动机保持低转速稳定运转。α0.6-0.8;小负荷α0.7-0.9。,,中等负荷工况（常用工况）,节气门开度在25％～85％大范围内变化，进入气缸的混合气较多，残余废气量相对的减少，混合气被冲淡程度轻，燃烧速度变快，热损失较小，α值应随节气门开度的加大而变大。α0.9-1.1混合气满足经济性为主的需求。,,大负荷和全负荷工况,节气门开度达85％以上，它是需要获得最大功率的工况，以克服较大的外部阻力或加速行驶。此时，混合气要迅速变浓，α0.85-0.95以质浓量多的混合气满足动力性为主的需求。,,过渡工况,1.起动工况α0.2-0.62.加速工况当节气门突然迅速大开时，以增大发动机转速，称作加速工况。,,第二节化油器,一、现代化油器的基本机构二、典型化油器,,一、现代化油器的基本机构,1.浮子系统2.主供油系统3.怠速系统4.加浓系统5.加速系统6.起动系统,,2.主供油装置,作用保证发动机在中小负荷范围内工作，供给随节气门开度增大而逐渐变稀的混合气（α0．9～1．1）。除怠速工况外，其他各种工况它都未停止供油，故称主供油装置。工作原理。,,,泡沫管作用一是可使空气提前渗入，及早的产生泡沫，使校正油量的作用提前开始。二是泡沫的惯性小、易吸出、易吹散，对喉管真空度变化信息反应快。三是空气室和泡沫管内的油面随节气门开度的增大而逐渐降低，各排渗气孔依次先后露出油面，使ΔPk逐渐相对于ΔPh降低，混合气成分能更圆滑的过渡。,3.怠速装置,作用怠速装置用来供给α0．6～0．8的少而浓的混合气。维持稳定的最低转速600r／min～800r／min，燃油量为正常工况的10％。工作原理。,,怠速的调整装置,1.油量调整螺钉用以调节流出喷孔的泡沫量，因而也就改变了混合气的成分。拧入时出油量减少，混合气变稀，但偏稀时易熄火，过渡性不好；拧出时出油量增多，混合气变浓，但偏浓时油耗增大，排放污染严重。2.开度调整螺钉用以调整节气门的最小开度和空气量，从而改变怠速的高低。拧入时开度加大，转速升高，油耗量增多；拧出时开度减小，转速降低，油耗量减小。,,过渡补偿办法,一是补偿二是防止1）设两套加浓装置真空加浓装置补偿加浓机械加浓装置功率加浓2）反流量孔（在大吼管的扩散部）,4.加浓系统,1作用当发动机负荷增大到85％以上时，额外供给部分燃油，以得到较浓的混合气α0．8～0．9。使发动机发出最大功率，以克服较大的外部阻力或长时间的加速行驶。此时的总供油量比在中小负荷时多15％～20％。2加浓点的确定3加浓装置机械加浓装置；真空加浓装置,,加浓点的确定,发动机的功率是用改变节气门的开度，从而改变进气量来调节的。但到饱和开度时，需用功率加浓使混合气变浓才能增加功率，此时的进气饱和点就是应该加浓开始的作用点。但加浓作用点确定的早晚对发动机的转速有一定的影响。最理想的加浓作用点应当是变动的，随时和各转速的进气饱和点重合，即随各个转速下的进气饱和点相对应的开度而变动。,如图所示,,机械加浓系统,1.构造2.工作情况1发动机未进入大负荷时主供油装置工作,加浓阀处于关闭状态.2当发动机进入大负荷时杆件动作,实现了两孔供油。3特点分析,动画演示2,,动画演示1,,特点分析,1固定的加浓作用点，不能在各转速下的加浓点加浓，有功率停滞感。2推杆的长短和加浓阀门安装位置的高低及其密封垫的好坏，直接影响参加工作时间的早晚，对发动机动力性和经济性影响很大。3为了减轻功率停滞现象、怠速反流和多重喉管所造成的补偿过度问题，有的化油器采用一种带锥度的加浓阀，并把加浓作用点提前到节气门开度的60％处。是补偿性质的加浓。这种渐进变化加浓混合气的阀门，也弥补了作用点不变的缺点。,,真空式加浓装置,1.活塞式真空加浓装置和膜片式加浓装置1构造活塞式真空加浓装置2工作情况1发动机在中小负荷下工作时，节气门后面的真空度较大，此时的加浓阀被其弹簧关闭。2发动机进入大负荷时，节气门后面的真空度ΔPx减小，加浓阀打开,两孔喷油。3特点分析4加浓装置的调整,,动画演示2,动画演示1,,特点分析,1真空加浓装置起作用的时刻完全取决于节气门后面的真空度ΔPx.2ΔPx的大小不仅与开度有关，还和发动机转速有关，3由于ΔPx与开度θ和转速n有关，实现了自动控制，满足了工况的需求，功率增加灵敏，在阻力无常的路面上行驶时，提高了车速的稳定性。如图所示。4如正确地选择加浓量孔的尺寸，它可作为功率加浓用，也可做为补偿加浓之用。,,加浓装置的调整部位,加浓时间的早晚，直接影响发动机的动力性和经济性，要根据气候条件和道路条件的变化定期进行检查调整。1.机械式改变推杆长度。推杆上方的连接处多有2～3个卡槽，推杆变长早加浓；推杆变短晚加浓。2.真空式改变推杆弹簧的张力。推杆下端弹簧座处，多制有可调的2～3个卡槽，以便改变弹簧的张力。弹簧张力大早加浓；张力小晚加浓。,,膜片式加浓装置,其工作原理与活塞式相似，用膜片代替了活塞。,动画演示,,5.加速装置,1作用当汽车需要加速行驶或超车时，节气门开度迅速大开，瞬间短期额外供油，防止混合气瞬时变稀，使发动机的转速和功率迅速升高，以克服加速时的惯性阻力。2要求出油及时并延续一段时间；喷油量适当，先多后少，快多慢少。3加速装置活塞式加速装置；膜片式加速装置4加速装置的调整,,活塞式加速装置,1.活塞式加速装置的构造加速泵;喷管和;量孔;驱动件.2.工作情况当节气门关小时燃油从浮子室进入泵筒;当节气门缓慢开大时加速泵不起作用;当节气门迅速开大时向化油器额外供油，延长了喷油时间。喷油量的多少，决定于活塞行程的大小和泵筒的尺寸；而出油时间的早晚和持续时间的长短决定于弹簧的张力。,,动画演示,,膜片式加速装置,安装位置多在化油器的体外下方或一侧，有驱动装置。工作情况同活塞式加速装置。,动画演示,,加速装置的调整部位,1.出油量的调整活塞式加速泵是改变节气门轴摇臂连接孔位置。连接孔离轴心越远，所划的弧越大，活塞行程越大，出油量越多。2.出油时间早晚的调整决定于弹簧张力的大小。加速泵杆的上端，多制有2～3个连接孔，以调节弹簧的预紧力。无连接孔可变时，可通过垫片加大弹簧预紧力。3.调整原则春、夏、秋或道路好时，由于汽化条件好，供油量可减少。冬季或道路坏时供油量可适当增多。,,6.起动装置,1作用是在发动机冷态起动时，供给极浓的混合气α0．2～0．6。两个过程发动机从静止到连续运转的过程，又称为完爆过程;自连续运转到各部机件温度正常的热起过程。2要求阻风门式起动装置在冷态起动时，应满足如下要求冷态起动时阻风门全关、节气门微开；连续运转后（完爆后）阻风门微开、节气门不动；热起中阻风门逐渐全开、节气门又关；热态起动时节气门微开，阻风门半关或全开。阻风门式起动系统,,二、典型化油器,EQH101单腔、三重喉管、下吸式浮子系统；主供油系统；怠速系统；加浓系统；加速系统；起动系统。热怠速补偿阀。化油器外形1、2、3。如图所示。,,,,,第三节燃料供给系统其他装置,一、汽油箱结构图；加油口盖。二、汽油滤清器三、汽油泵,,二﹑汽油滤清器,作用汽油在进入汽油泵前，必须经过滤清器，除去混入的水分、杂质和胶质，以保证汽油泵和化油器的正常工作。,,三﹑汽油泵,1.汽油泵的作用和分类作用汽油泵的作用是将汽油从油箱中吸出，并以一定压力（一般为30kPa），将汽油送入化油器浮于室中。分类机械驱动的膜片式汽油泵；电力驱动式汽油泵。2.膜片式汽油泵的构造3.膜片式汽油泵的工作原理,,膜片式汽油泵的工作原理,工作过程包括进油；压油；自动调节供油量；手泵油。,,,,动画演示1,动画演示2,思考题,1.汽油机供给系的作用、组成和工作情况。2.汽油泵的作用、组成和工作原理。3.汽油箱盖上为什么有两个阀4.简单化油器特性5.可燃混合气的成分的表示方法。过量空气系数空燃比浓、稀、标准可燃混合气对汽油机性能的影响。6.简述汽油机各工况对可燃混合气的要求，为什么7.理想化油器特性8.化油器五大装置的作用和基本原理。,,作业,1．简述汽油机启动、怠速和中等负荷工况对可燃混合气的要求，为什么,,