汽车发动机技术基础-汽油机供给系

（5）中负荷工况（经济运转）要求经济性为主，α=0.9～1.1
发动机大部分工作时间处于中负荷工况，所以经济性要求为主。 中负荷时，节气门开度中等，故应供给接近于相应耗油率最小的α 值的混合气，主要是α>1的稀混合气，这样，功率损失不多，节油 效果却很显著。
工况 怠速和小负荷
中等负荷
大负荷和全负荷
冷起动 暖机 加速
油道
2、结构：
空气量孔
过渡喷孔
调整螺钉
怠速喷口
开度调节螺钉
怠速量孔
怠速系统中装置作用
空气量孔: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。
调节怠速时的出 油量，从而控制 混合气的浓度。
怠速量孔:控制 怠速时的供油 量
开度调节螺钉调节
节气门最小开度和空 气量，从而改变怠速 的高低。
节气门开度增大，汽油流量增大，空气流量也增大
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
可燃混合气成分与汽油机性能的关系
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。(实际不可能完全燃烧) 2）稀混合气>1
（3）加速工况 及时加浓
发动机的加速是指负荷突然迅速增加的过程。要求混合气量要突 增，并保证浓度不下降。
当驾驶员猛踩踏板时，节气门开度突然加大，但由于汽油的惯 性>空气的惯性，所以瞬时汽油流量的增加比空气的要小，使混合 气过稀。
另外，在节气门急开时，进气管内压力骤然升高，同时由于冷 空气来不及预热，使进气管内温度降低，使汽油的蒸发量减少，造 成混合气过稀。甚至有时还会发生熄火现象。
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
汽油是从石油中提炼出来的碳氢化合物。按辛烷值不同分为几个牌 号。以RQ打头，后跟汽油的辛烷值。汽油的辛烷值通常有两种测 定方法，即研究法（RON）和马达法（MON）
进气饱和点
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。
2）真空式加浓系统
活塞式加浓系统
空气缸
活塞
通道
弹簧
主量孔
推杆
加浓量孔
加浓阀
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。
节气门开度加大 转速一定
节气门开度减小
节气门开 转速加大 度一定 转速减小
加浓
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。
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
1、功用：保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混
合气。 为0.6～0.8。
简单化油器与可燃混合气的形成
一、简单化油器
1、结构
输油管
针阀
为防止发动机不工作 时，汽油从喷管中流 出，喷管口一般较浮 子室油面高出2～ 5mm.
浮子 浮子室
主量孔 混合室
空气室
空气滤清器
喷管
进气简单化油器各部分的功能
主喷嘴：让汽油 喷入空气中形成 可燃混合气。
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：
加浓阀
推杆
主量孔
加浓量孔
摇臂
拉杆
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。
3、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）
4、标号：标号越高，抗爆性越强。
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。
供给路线图
油箱
汽油滤清器
喉管：产生真空度，吸出 喷管中的燃油。减小空气 流通断面，提高空气流速
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。
节气门：控制混合气 流量的开关，关闭时 留有通气间隙。
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。
为了解决这一矛盾，在现代化油器结构上，采用了一系列自动 调配混合气浓度的装置，其中包括主供油系统、起动系统、怠速系 统、大负荷加浓系统（省油器）和加速系统，以保证车用汽油机在 各种工况下都能供给适当浓度的可燃混合气。
作业题
n 1、简述汽油机供给系的组成。 n 2、简单化油器是如何工作的，为何不能
在汽车上使用？
理想化油器供油特性曲线
简单化油器能否 满足汽车发动机 对混合气的要求 ？
简单化油器节气门由小→大，混合气由稀变浓α↓ 怠速时也供 给稀混合气，与理想化油器特性截然相反，这就与发动机实际工作 的要求发生也矛盾，它只能满足汽油机的一种工况，而其它工况都 不适应，因此，简单化油器在车用汽油机上不能使用。
浮子室
主量孔
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
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。
拍击声。当α=1.4 以 上时，混合气虽然能 着火，但火焰无法传 播，导致发动机熄火， 所以α=1.4称为火焰 传播下限。
混合气过浓时，由于燃烧很不完全，产生大量的CO，造成气缸盖，活塞顶和火
花塞积炭，排气管冒黑烟，甚至废气中的一氧化碳可能在排气管中被高温废气引
燃，发生排气管"放炮"。混合气浓到α=0.4以下，可燃混合气虽然能着火，但火
化油器怠速系统工作演示
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。
流向
空气
燃料
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
为了改善这种情况，应该采取强制方法。在化油器节气门突然 开大时，强制多供油，额外增加供油量，及时使混合气加浓到足够 的程度。
（4）全负荷工况（节气门全开）要求有最大功率α=0.85～0.95
汽车需要克服很大阻力（如上陡坡或在艰难路上行驶）时，驾 驶员往往需要将加速踏板踩到底，使节气门全开，发动机在全负荷 下工作，显然要求发动机能发出尽可能大的功率，即尽量发挥其动 力性，而经济性要求居次要地位。
（2）小负荷工况 要求供给较浓混合气α=0.7～0.9
小负荷时，节气门开度较小，进入气缸内的可燃混合气量较少， 而上一循环残留在气缸中的废气在气缸内气体中所占的比例相对较 多，不利于燃烧，因此必须供给较浓的可燃混合气。
怠速是指发动机对外无功率输出时的最低转速，此时燃烧混合 气作的功，只克服发动机的内部阻力，使保持最低转速稳定运转。 汽油机怠速一般为300～700r/min，转速很低，化油器内空气流速也 低，使得汽油雾化不良。另一方面，节气门开度很小，吸入的可燃 气量很少，同时又受到气缸内残余废气的冲淡作用，使混合气的燃 烧速度↓，因而发动机动力不足。因此要求提供较浓的混合气 α=0.6～0.8 。
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。
油耗
混合气过稀时，由于 燃烧速度太低，损失
功率 热量多，造成发动机
温度过高，严重过稀 时，进气门已经开启 时燃烧还在进行，火 焰将传到进气管，至 化油器喉管内，引起 化油器"回火"并产生
α>1.11称为过稀混合气， α<0.88为过浓混合气，
无论过稀过浓都会使发 动机功率降低Pe↓，耗 油率增加ge↑。
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<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。
当α= 0.88时，Pe最大， 因为此时汽油含量较多， 燃烧速度最高，热量损 失最小，功率最大，此 混合气称为功率混合气。 不同的汽油机，功率混 合气一般在α=0.85～ 0.95 之间。
汽油泵
空气滤清器
化油器(混合)
在 气缸内燃绕
排气管
排气消声器
桑塔纳轿车汽油供给系示意图
空气滤清器
油管
油箱
化油器