汽车构造课件-第五章 汽油机供给系

1、较小的油粒随空气的流动很快蒸发混合； 、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； 蒸发混合； 3、大油粒则沉积在进气管壁上，形成油膜， 、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， 随着发动机的抖动慢慢流向气缸，在气缸 内吸热蒸发。 内吸热蒸发。 综上所述，化油器是油气混合的关键 综上所述， 部件，但混合气并非全部在化油器内形成。 部件，但混合气并非全部在化油器内形成。 三、可燃混合气浓度表示方法 1、过量空气系数 、过量空气系数φa
定义：燃烧 燃料实际供给的空气量与完全燃烧1Kg 定义：燃烧1Kg燃料实际供给的空气量与完全燃烧 燃料实际供给的空气量与完全燃烧 燃料理论上所需空气量之比。 燃料理论上所需空气量之比。 2、空燃比 、空燃比A/F 定义：可燃混合气中空气与燃料的质量比。 定义：可燃混合气中空气与燃料的质量比。 简单化油器的特性（ ） 四、简单化油器的特性（4-3） 简单化油器的特性：转速不变， 简单化油器的特性：转速不变，简单化油器的可燃混 合气形成浓度随节气门开度的变化规律。 合气形成浓度随节气门开度的变化规律。 随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加， 随着节气门开度的增加，喉管处真空度增加，汽 油量增加，虽然空气量也在不断地增加， 油量增加，虽然空气量也在不断地增加，但是由于空 气所遇到的阻力也大大增加，导致空气的增长率低于 气所遇到的阻力也大大增加， 汽油的增长率，所以混合气越来越浓； 汽油的增长率，所以混合气越来越浓；当节气门接近 大开度时， 气的增长率接近， 大开度时，油、气的增长率接近，所以混合气浓度趋 于平衡。 于平衡。
第二节 简单化油器与可燃混合气的形成
一、简单化油器的结构（4-2） 简单化油器的结构（ ） 1、浮子机构：浮子、针阀、浮子室 、浮子机构：浮子、针阀、 2、节气门 、 3、喷管、喉管 、喷管、 4、量孔 、 二、可燃混合气的形成 空气经过空滤器后进入化油器，当经过喉管时， 空气经过空滤器后进入化油器，当经过喉管时， 由于截面变小，使得空气流流速增加，压力下降， 由于截面变小，使得空气流流速增加，压力下降，这 对浮子室内的汽油来说就在浮子室和喉管之间产生一 个压差，在这个压差的作用下，汽油经过量孔、 个压差，在这个压差的作用下，汽油经过量孔、喷管 喷入喉管，与该处的空气混合： 喷入喉管，与该处的空气混合：
第五章 汽油机供给系
本章主要内容： 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、电控汽油喷射系统 、
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第一节 汽油机供给系的组成及燃料
一、组成（4-1） 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 、 燃料－ 二、燃料－汽油 1、基本成分：主要是碳氢化合物的混合物 、基本成分： 组成。其中含C： ％； ％；H： ％ 组成。其中含 ：85％； ：15％。
从以上分析可知：在发动机的不同工况， 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。（曲线4-5）， 。（曲线 ），此种特性称 的混合气浓度是不一样的。（曲线 ），此种特性称 为理想化油器特性。 理想化油器特性。 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， 的需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了 现代车用化油器： 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， 在简单化油器的基础上加上 个主要的工作系统， 个主要的工作系统 就能满足发动机实际工作的需要。 就能满足发动机实际工作的需要。 如：（1）主供油系统满足发动机在中等负荷时发动机 ：（ ）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。 经济性的需求。 （4-6） ） 满足发动机在怠速时供油。（ （2）怠速系统满足发动机在怠速时供油。（ ）怠速系统满足发动机在怠速时供油。（4-7 ）
1）冷启动（ φa ＝ 0.2～0.6） ）冷启动（ ～ ） 温度很低，能够雾化的燃油很少， 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。 的新鲜气体也少。实际能够燃烧的燃料量很少。 2）暖机（ φa ＝ 0.2～0.6 到0.6～0.8） ）暖机（ ～ ～ ） 是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。 是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。 3）加速（ φa ＝0.8左右 ） ）加速（ 左右 加速：指发动机节气门迅速开大， 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。 功率在较短时间内迅速提高的过程。 4）急减速 ）
从此曲线可以看出：在发动机的工作中，动力 从此曲线可以看出：在发动机的工作中， 性和经济性不可能同时达到最佳。 性和经济性不可能同时达到最佳。 二、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分（浓度） 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） 的要求（混合比特性） 汽车发动机的工况在实际运行中是一个面工况： 汽车发动机的工况在实际运行中是一个面工况： 转速可以从最低转速（怠速）到高转速（可以上万 转速可以从最低转速（怠速）到高转速（ ％（节气门全开 转），负荷从 （怠速）到100％（节气门全开）。 ），负荷从0（怠速） 负荷从 ％（节气门全开）。 不同的工况，发动机对混合气的成分要求不同。 不同的工况，发动机对混合气的成分要求不同。 正常情况下可以分成： 正常情况下可以分成： 1、稳定运行工况 、
以前为了提高汽油抗爆性能， 以前为了提高汽油抗爆性能，常在里面 加入四已铅，但有毒， 加入四已铅，但有毒，并且会使氧传感器中 所以现改用甲基叔丁基醚（ 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。 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。 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。 选用依据：汽油机的压缩比。
实际中， 实际中，此种特性不能满足汽车发动 机的要求， 机的要求，需要在原有简单化油器的基础 上进行改进。 上进行改进。
第三节 可燃混合气成分与汽油机性能的关系
一、成分与性能之间的关系 成分与性能之间的关系是通过试验确定的。 成分与性能之间的关系是通过试验确定的。 试验条件：转速一定；节气门全开； 试验条件：转速一定；节气门全开；用针阀调节量孔 截面大小以调节油量， 截面大小以调节油量，从而改变混合气的 浓度。曲线： 浓度。曲线： (4-4) 曲线分析： 曲线分析： 1、 φa＝1时，be不是最低，Pe不是最高。 不是最低， 不是最高 不是最高。 、 ＝ 时 不是最低 原因： ）油气不可能完全均匀混合； ） 原因：1）油气不可能完全均匀混合；2）上一循环残 余混合气对新鲜气体的稀释。 余混合气对新鲜气体的稀释。 2、 φa>1时，随着 的增加，混合气变稀，燃料能 的增加， 、 时 随着φa的增加 混合气变稀， 够尽可能的燃烧完全， 变好， 够尽可能的燃烧完全，所以发动机的经济性 变好， 到约φa＝ 最低； 不是最高。 到约 ＝1.11时，be最低；但是，Pe不是最高。 时 最低 但是， 不是最高 φa＝1.05～1.15的混合气为 经济混合气。 ＝ ～ 的混合气为 经济混合气。
2、主要使用性能指标 、 1）蒸发性：可以通过燃料的蒸馏试验和饱和蒸气压试 ）蒸发性： 验来确定燃料的蒸发性好坏。 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。 燃料低温蒸发性好，冷车易启动。 ％蒸馏温度： 50％蒸馏温度：低，发动机工况过渡性好。 发动机工况过渡性好。 ％蒸馏温度： 90％蒸馏温度：低，燃料质量好，混合气形成质量好。 燃料质量好，混合气形成质量好。 ％蒸馏温度： 但是太低则容易出现气阻 气阻。 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。 汽油完全燃烧所放出的热量。 ）热值： 汽油完全燃烧所放出的热量 汽油：约为44000KJ/Kg(低热值 低热值) 汽油：约为 低热值 柴油：一般为42500～44000KJ /Kg(低热值 低热值) 柴油：一般为 ～ 低热值 3）抗爆性：抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡 ）抗爆性：抵抗爆震燃烧的能力。 量。
车用发动机大部分时间在此负荷工作。此时， 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， 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。 要要求。 3）大负荷、全负荷（节气门开度80％～全开） ）大负荷、全负荷（节气门开度 ％～全开） ％～全开 φa ＝0.85～0.95 ～ 此时发动机需要克服较大的阻力， 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， 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。 荷工作。这样就要求供油系统供给相应的功率混合气。 2、过渡工况 、
满足发动机在大负荷、 （3）加浓系统满足发动机在大负荷、全负荷对动力性 ）加浓系统满足发动机在大负荷 的需求。（ ） 的需求。（4-9） 。（ 满足发动机加速时需要。（ （4）加速系统满足发动机加速时需要。（ ）加速系统满足发动机加速时需要。（4-12） ） 满足发动机启动时需要。（ （5）启动系统满足发动机启动时需要。（ ）启动系统满足发动机启动时需要。（4-13） ） 现在的电子控制发动机对混合气浓度的要求也是 如图4-5， 如图 ，它是通过各种传感器来感知发动机的各种工 况，从而将工况信号送给ECU，由ECU来确定此时的 从而将工况信号送给 ， 来确定此时的 喷油量，以满足发动机的要求，其控制比化油器要更 喷油量，以满足发动机的要求， 为精确一些。 为精确一些。
1）怠速小负荷工况 ） 怠速： 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φa ＝0.6～0.8，因为： （ 1 ）此时发 转速运转。要求 ～ ，因为： 动机温度低，燃油雾化质量差；（2） 动机温度低，燃油雾化质量差；（ ）由于节气门开度 ；（ 很小，进入到气缸的新鲜气体量少， 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。 程度增加。 小负荷：要求 小负荷：要求φa ＝0.7～0.9。原因同上。只是稍微比 ～ 。原因同上。 怠速要好点。 怠速要好点。 2）中等负荷工况（节气门开度25％～ ％） ）中等负荷工况（节气门开度 ％～ ％～80％） φa ＝0.95～1.15 ～
3、φa<1后，发动机的经济性变差，而动力性变 、 后 发动机的经济性变差， 达到最高。 好，当φa＝0.88时，Pe达到最高。 Φa＝ ＝ 时 达到最高 ＝ 0.85～0.95的混合气为功率混合气。 的混合气为功率混合气。 ～ 的混合气为功率混合气 4、 φa ≥ 1.3～1.4后，由于混合气过稀，火焰无 、 ～ 后 由于混合气过稀， 法传播，称之为火焰传播下限。 法传播，称之为火焰传播下限。当φa ≤0.4时， 时 由于混合气过浓，火焰无法传播， 由于混合气过浓，火焰无法传播，称之为火 焰传播上限。 焰传播上限。 将节气门置于各种不同开度， 将节气门置于各种不同开度，重复上述 试验，可以得出一系列的曲线。 试验，可以得出一系列的曲线。将这些曲线 分别连接起来， 的Pemax和bemin分别连接起来，将此坐标 和 分别连接起来 对换，得到曲线（ 虚线1、 。 对换，得到曲线（ 4-5 ）虚线 、2。
第四节 电控汽油喷射系统
一、汽油喷射的基本概念 汽油喷射： 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， 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。 燃烧，改善汽油机性能。 电控汽油喷射：是采用电动喷油器， 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， 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。 实现对发动机油量的精确控制。 二、汽油喷射的优点（P153） 汽油喷射的优点（ ）