第四章 化油器汽油机燃料系

1、第四章第四章 汽油机供给系统汽油机供给系统 汽油机供给系统的组成及燃料汽油机供给系统的组成及燃料 第一节汽油机供给系统的组成及燃料第一节汽油机供给系统的组成及燃料 燃料系的功用燃料系的功用 燃料系组成燃料系组成 燃料燃料 汽油的使用性能指标汽油的使用性能指标 可燃混合气可燃混合气 按一定比例混合的汽按一定比例混合的汽 油空气混合物油空气混合物 功用功用 根据发动机工况配制合适的可燃混根据发动机工况配制合适的可燃混 合气，供给气缸合气，供给气缸 将燃烧产物排至大气中将燃烧产物排至大气中 一、燃料系的功用一、燃料系的功用 燃料供给方式燃料供给方式 化油器方式化油器方式 汽油喷射方式汽油喷射方式 油

2、油 箱箱 排排 气气 管管 油压表油压表 汽油滤清器汽油滤清器汽油泵汽油泵 空气滤清器空气滤清器 消声器消声器 化化 油油 器器 二、二、化油器式汽油机燃料系组成化油器式汽油机燃料系组成 油箱油箱 油管油管 汽油泵汽油泵 汽油滤清器汽油滤清器 化油器化油器 空气滤清器空气滤清器 桑塔纳轿车汽油供给系示意图桑塔纳轿车汽油供给系示意图 1.汽油供给装置汽油供给装置 油箱（储存燃油）油箱（储存燃油） 汽油滤清器（清洁）汽油滤清器（清洁） 汽油泵汽油泵 （泵油）（泵油） 油管（输送）油管（输送） 2.空气供给装置空气供给装置 轿车上进气消声器轿车上进气消声器 空气滤清器空气滤清器 四大组成装置四大组成

3、装置 4.可燃混合气供给和废气排出装置可燃混合气供给和废气排出装置 化油器化油器 进气管进气管 排气管排气管 排气消声器排气消声器 3.可燃混合气形成装置可燃混合气形成装置 汽油的蒸发性汽油的蒸发性 燃料的热值燃料的热值 即容易蒸发的程度，对于所形成的混合气质即容易蒸发的程度，对于所形成的混合气质 量有很大的影响。量有很大的影响。 1kg1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油 的热值约为的热值约为44000KJ/kg44000KJ/kg。 三、燃料三、燃料 汽油的使用性能指标汽油的使用性能指标 汽油的抗爆性是汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧指汽油在发动机气

4、缸中燃烧 时，避免产生爆燃的能力，亦即抗自燃能力。时，避免产生爆燃的能力，亦即抗自燃能力。 汽油的抗爆性的好坏程度一般用辛烷值表示：汽油的抗爆性的好坏程度一般用辛烷值表示： 辛烷值越高，抗暴性越好。辛烷值越高，抗暴性越好。 发动机选用抗爆性较好的汽油，就可能采发动机选用抗爆性较好的汽油，就可能采 用较高的压缩比而不发生爆燃用较高的压缩比而不发生爆燃 汽油的抗爆性（辛烷值）汽油的抗爆性（辛烷值） 测定辛烷值的方法有马达法和研究法，相对应的辛烷值分别叫马达法辛烷测定辛烷值的方法有马达法和研究法，相对应的辛烷值分别叫马达法辛烷 值（值（MONMON）和研究法辛烷值（）和研究法辛烷值（RONRON）。

5、）。 汽油的牌号根据汽油的辛烷值确定，我国现用研究法辛烷值（汽油的牌号根据汽油的辛烷值确定，我国现用研究法辛烷值（RONRON），如），如 RON-80RON-80号汽油指用研究法测定的辛烷值不小于号汽油指用研究法测定的辛烷值不小于8080。选择汽油牌号的主要根据是。选择汽油牌号的主要根据是 发动机压缩比的高低，显然，压缩比愈高，相应选择的汽油牌号愈高。发动机压缩比的高低，显然，压缩比愈高，相应选择的汽油牌号愈高。 喉管喉管5 5制成缩放管，最窄处制成缩放管，最窄处 称为喉部。主喷管称为喉部。主喷管4 4插入其中，插入其中， 并高出浮子室油面并高出浮子室油面2-5mm2-5mm，因此，因此，

6、发动机静止时，汽油不可能自动发动机静止时，汽油不可能自动 吸出。吸出。 简单化油器简单化油器由由浮子室部分浮子室部分和和喉管部分喉管部分组成。组成。 浮子室浮子室9 9内装有浮子内装有浮子3 3、进油针阀、进油针阀2 2、主量孔、主量孔8 8，浮子室上方连接进油管，浮子室上方连接进油管， 并开设大气孔。并开设大气孔。 喉管部分装有喉管喉管部分装有喉管5 5、主喷管、主喷管 4 4、节气门、节气门6 6，喉管上方称为进气，喉管上方称为进气 室，喉管下方称为混合室。室，喉管下方称为混合室。 节气门位于混合室之后、进气节气门位于混合室之后、进气 歧管歧管7 7之前，其作用是改变进入气之前，其作用是改

7、变进入气 缸中的可燃混合气的数量以调节缸中的可燃混合气的数量以调节 发动机的输出功率大小，因而属发动机的输出功率大小，因而属 “量量”的调节。的调节。 一、简单化油器的结构一、简单化油器的结构 喉管：喉管：产生真空度，产生真空度， 吸出喷管中的燃油。吸出喷管中的燃油。 主喷嘴：主喷嘴：让汽油让汽油 喷入空气中形成喷入空气中形成 可燃混合气。可燃混合气。 节气门：节气门：控制混合气控制混合气 流量的开关，关闭时流量的开关，关闭时 留有通气间隙。留有通气间隙。 针阀：针阀：控制汽控制汽 油进入化油器油进入化油器 浮子室的开关。浮子室的开关。 量孔：量孔：控制汽油控制汽油 精确的出油量。精确的出油量

8、。 转速一定时，节转速一定时，节 气门开度越大，气门开度越大， 喉部真空度越大喉部真空度越大 ，油量越多，功，油量越多，功 率越大。率越大。 节气门开度一定节气门开度一定 时，转速越高，时，转速越高， 功率也越大功率也越大。 简单化油器的结构简单化油器的结构 空气滤清器空气滤清器 进气门进气门 浮子室浮子室 主量孔主量孔 喉管喉管 进进 油油 针针 阀阀 浮子浮子 燃油与燃油与 空气混空气混 合部分合部分 阻风门阻风门 喉喉 管管 喷喷 管管 节气门节气门 控制燃控制燃 油油量油油量 部分部分 针阀针阀 浮子浮子 浮子室浮子室 简单化油器的构造简单化油器的构造 燃油气化燃油气化 方式：方式：

9、喷雾喷雾 吹散吹散 降压降压 冲刷冲刷 加热加热 涡流涡流 可燃混合气的形成的工作过程可燃混合气的形成的工作过程 由于颗粒较大的油滴沉积在进气管底部壁面上，被气流缓由于颗粒较大的油滴沉积在进气管底部壁面上，被气流缓 慢带动流向气缸内，对多缸机容易造成各缸进气不均匀（指浓慢带动流向气缸内，对多缸机容易造成各缸进气不均匀（指浓 度），各缸发出功率差异较大，发动机转速波动较大，因此，度），各缸发出功率差异较大，发动机转速波动较大，因此， 化油器式汽油机的进气管一般布置在同侧的排气管上方，加热化油器式汽油机的进气管一般布置在同侧的排气管上方，加热 进气管壁面，促使壁面油膜尽可能多地蒸发，但造成发动机的

10、进气管壁面，促使壁面油膜尽可能多地蒸发，但造成发动机的 充气效率下降。充气效率下降。 当活塞下移时，进气门打开，空气高速流经化油器喉部，当活塞下移时，进气门打开，空气高速流经化油器喉部， 产生压降，造成对浮子室内汽油的真空吸力，汽油经浮子室底产生压降，造成对浮子室内汽油的真空吸力，汽油经浮子室底 部的主量孔、主喷管吸出，被高速气流粉碎成无数细小的油滴，部的主量孔、主喷管吸出，被高速气流粉碎成无数细小的油滴， 大大增加了蒸发表面积，在喉部下方的混合室内得到良好雾化，大大增加了蒸发表面积，在喉部下方的混合室内得到良好雾化， 与空气混合成成分较均匀的可燃混合气，由混合室下方的节气与空气混合成成分较均

11、匀的可燃混合气，由混合室下方的节气 门控制流入气缸的可燃混合气数量。因此，汽油机是气缸外部门控制流入气缸的可燃混合气数量。因此，汽油机是气缸外部 均匀混合气形成过程。均匀混合气形成过程。 总之，化油器的工作原理是利用吸入空气的动能实现汽油总之，化油器的工作原理是利用吸入空气的动能实现汽油 的雾化，显然，发动机高速工况时汽油雾化质量较好，低速时的雾化，显然，发动机高速工况时汽油雾化质量较好，低速时 汽油雾化质量较差。汽油雾化质量较差。 二、简单化油器工作原理二、简单化油器工作原理 （1 1）节气门开度节气门开度： 节气门开度增大，整个进气管内进气阻力减小，节气门开度增大，整个进气管内进气阻力减小

12、， 流过化油器喉部的气体流速增加，喉部真空度增大，流过化油器喉部的气体流速增加，喉部真空度增大， 吸出的汽油流量和流经喉部的空气流量均增加，发吸出的汽油流量和流经喉部的空气流量均增加，发 动机功率增大。动机功率增大。 （2 2）发动机转速发动机转速： 发动机转速愈高，流过化油器喉部的气体流速发动机转速愈高，流过化油器喉部的气体流速 愈高，喉部真空度愈大。愈高，喉部真空度愈大。 影响化油器喉部真空度的因素影响化油器喉部真空度的因素 （1）空气流量：）空气流量： 当气缸内真空度一当气缸内真空度一 定时，流经化油器喉部定时，流经化油器喉部 的空气流量决定于化油的空气流量决定于化油 器喉部形状和喉口尺

13、寸。器喉部形状和喉口尺寸。 喉部形状一般设计成文喉部形状一般设计成文 氏管形状，流量系数较氏管形状，流量系数较 高；发动机功率较大者高；发动机功率较大者 喉口尺寸较大，发动机喉口尺寸较大，发动机 最高转速较高者喉口尺最高转速较高者喉口尺 寸较大。寸较大。 空气流量和汽油流量的控制空气流量和汽油流量的控制 （2）汽油流量：）汽油流量： 当化油器喉部真空度一定时（假定浮子室中气体压力和当化油器喉部真空度一定时（假定浮子室中气体压力和 油面高度一定），汽油流量便决定于浮子室底部主量孔的几油面高度一定），汽油流量便决定于浮子室底部主量孔的几 何形状和尺寸。主量孔油道的几何形状一般设计成长径比在何形状和

14、尺寸。主量孔油道的几何形状一般设计成长径比在 2:12:1以上，流量系数较高。主量孔一般不在浮子室底部直接钻以上，流量系数较高。主量孔一般不在浮子室底部直接钻 出，而是开在一个铜制的螺塞中，出，而是开在一个铜制的螺塞中， 加工精度较高，可以更换不同尺加工精度较高，可以更换不同尺 寸大小的主量孔螺塞，改变可燃寸大小的主量孔螺塞，改变可燃 混合气浓度，也可以匹配不同功混合气浓度，也可以匹配不同功 率大小的发动机。率大小的发动机。 空气流量和汽油流量的控制空气流量和汽油流量的控制 浮子机构浮子机构其作用是发动机工其作用是发动机工 作时维持浮子室油面高度大致不作时维持浮子室油面高度大致不 变，这样流经

15、主量孔的汽油流量变，这样流经主量孔的汽油流量 便唯一决定于化油器喉部的真空便唯一决定于化油器喉部的真空 度（浮子室上方通大气）。度（浮子室上方通大气）。 发动机工作时要消耗燃油，因此，进油阀始终开启，但不发动机工作时要消耗燃油，因此，进油阀始终开启，但不 同节气门开度时，进油阀开启的升程不一样，进油量就不一样，同节气门开度时，进油阀开启的升程不一样，进油量就不一样， 显然，浮子的质量要轻，上下移动要灵活。经常的故障是进油显然，浮子的质量要轻，上下移动要灵活。经常的故障是进油 阀升程不能随节气门开度的变化而及时变化，造成发动机油门阀升程不能随节气门开度的变化而及时变化，造成发动机油门 响应性不好

16、，加大油门有时转速下降甚至熄火。响应性不好，加大油门有时转速下降甚至熄火。 浮子室油面下降时，浮子绕浮浮子室油面下降时，浮子绕浮 子支承轴转动而下落，进油阀打开，子支承轴转动而下落，进油阀打开， 汽油经细滤网进入浮子室，直至油汽油经细滤网进入浮子室，直至油 面高度恢复，进油阀关闭。面高度恢复，进油阀关闭。 化油器的浮子室浮子机构化油器的浮子室浮子机构 简单化油器特性曲线简单化油器特性曲线 当节气门开度一定时，发当节气门开度一定时，发 动机转速的变化引起的化油器动机转速的变化引起的化油器 喉部真空度的变化，相对于发喉部真空度的变化，相对于发 动机转速一定时，节气门开度动机转速一定时，节气门开度

17、的变化引起的化油器喉部真空的变化引起的化油器喉部真空 度的变化要小的多，因此，决度的变化要小的多，因此，决 定化油器喉部真空度的变化的定化油器喉部真空度的变化的 影响因素一般只讨论节气门开影响因素一般只讨论节气门开 度变化的影响。度变化的影响。 解释：发动机怠速时，节气门开度最小，进气阻力损失很大，即进气解释：发动机怠速时，节气门开度最小，进气阻力损失很大，即进气 管内真空度很大，但节气门前的化油器喉部真空度很小，根本吸不出汽油管内真空度很大，但节气门前的化油器喉部真空度很小，根本吸不出汽油 来，因此化油器供给的仅是空气，过量空气系数来，因此化油器供给的仅是空气，过量空气系数。随着节气门开度的

18、。随着节气门开度的 增大，混合气浓度逐渐变浓，并趋于稳定。增大，混合气浓度逐渐变浓，并趋于稳定。 h P 定义：定义：发动机转速一定时，简单化油器所供给的可燃混合气发动机转速一定时，简单化油器所供给的可燃混合气 成分随节气门开度，亦即喉部真空度而变化的关系，称为简单化成分随节气门开度，亦即喉部真空度而变化的关系，称为简单化 油器的特性曲线。油器的特性曲线。 转速一定时，简单化油器的可燃混合气成分随节气门转速一定时，简单化油器的可燃混合气成分随节气门 开度变化的关系：开度变化的关系： 1 1）节气门微开时，喉管真空度低，所供混合气浓度很低。）节气门微开时，喉管真空度低，所供混合气浓度很低。 2

19、2）节气门开度逐渐增大，喉管真空度随之增高，混合气浓）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。度变高。 3 3）节气门开度逐渐增大到全开时，可燃混合气成分逐渐趋）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。于稳定。 简单化油器特性简单化油器特性 a 312456789 P x Pakh 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 简单简单 化油化油 器特器特 性曲性曲 线线 混合气浓度随混合气浓度随 喉管处的真空喉管处的真空 度增大而升高度增大而升高 混合气浓度混合气浓度 趋于稳定趋于稳定 可燃混合气成分即可燃混合气浓度，一般用可燃混合气成分即可燃混合气浓度

20、，一般用 空燃比空燃比或或过量空气系数过量空气系数来表示。来表示。 可燃混合气可燃混合气是指空气与是指空气与燃料的燃料的混合物，其对发混合物，其对发 动机的工作性能有很大影响。动机的工作性能有很大影响。 空燃比空燃比 A/F=A/F=空气质量流量空气质量流量/ /燃料质量流量燃料质量流量 （欧美国家）（欧美国家） 空燃比空燃比 即：混合气中所含空气与燃料的质量比。即：混合气中所含空气与燃料的质量比。 汽油机汽油机R R R=14.7 R=14.7 称为理想混合气称为理想混合气 R14.7 R14.7 称为稀混合气称为稀混合气 R14.7 R1 1 称为稀混合气称为稀混合气 1 1 称为浓混合气

21、称为浓混合气 试验确定：试验确定：发动发动 机转速一定，节气门机转速一定，节气门 全开的条件下全开的条件下（空气（空气 流量自然一定），改流量自然一定），改 变混合气浓度的方法变混合气浓度的方法 是更换不同尺寸大小是更换不同尺寸大小 的主量孔铜螺塞，分的主量孔铜螺塞，分 别测出对应的发动机别测出对应的发动机 功率和燃油消耗率的功率和燃油消耗率的 大小，如图所示。大小，如图所示。 燃油燃油 消耗消耗 率率 有有 效效 功功 率率 一、可燃混合气成分一、可燃混合气成分 与汽油机性能的关系与汽油机性能的关系 经济混合气成分一般在经济混合气成分一般在1.05-1.05- 1.151.15之间，过稀的混

22、合气虽然可使之间，过稀的混合气虽然可使 燃料完全燃烧，但燃烧速度慢，后燃料完全燃烧，但燃烧速度慢，后 燃现象严重，一则有效膨胀比降低，燃现象严重，一则有效膨胀比降低， 二则散热损失增加，导致循环热效二则散热损失增加，导致循环热效 率降低，发动机燃油经济性恶化，率降低，发动机燃油经济性恶化， 严重者会引起进气管内回火现象严重者会引起进气管内回火现象 （化油器回火）。（化油器回火）。 （一）经济混合气成分：（一）经济混合气成分： 由于时间（燃烧速度有限）和由于时间（燃烧速度有限）和 空间（不可能气缸内绝对混合均匀）空间（不可能气缸内绝对混合均匀） 的限制，理论混合气不可能完全燃的限制，理论混合气不

23、可能完全燃 烧。要想达到完全燃烧，必须是稀烧。要想达到完全燃烧，必须是稀 混合气。从图中可以看出，混合气。从图中可以看出， =1.1=1.1 左右，燃料消耗率最低。左右，燃料消耗率最低。 （二）功率混合气：（二）功率混合气： 从图中可以看出，从图中可以看出， =0.88=0.88左右时，发动机输出功率最左右时，发动机输出功率最 大大，此时，燃烧速度最快，一则热效率最高，二则单位体积可，此时，燃烧速度最快，一则热效率最高，二则单位体积可 燃混合气燃烧时放出的热量最大，因而功率最高。过浓混合气燃混合气燃烧时放出的热量最大，因而功率最高。过浓混合气 由于燃烧速度反而下降，输出功率降低，而且，由于燃烧

24、不完由于燃烧速度反而下降，输出功率降低，而且，由于燃烧不完 全，燃料经济性恶化，严重者，由于气缸中产生大量的全，燃料经济性恶化，严重者，由于气缸中产生大量的COCO和游和游 离的碳粒，造成排气门、火花塞裙部、活塞顶、气缸盖底部积离的碳粒，造成排气门、火花塞裙部、活塞顶、气缸盖底部积 碳，排气管冒黑烟，废气中的碳，排气管冒黑烟，废气中的COCO还可能在排气管中被高温废气还可能在排气管中被高温废气 点燃，点燃，发生排气管发生排气管“放炮放炮”现象。现象。 （三）火焰传播界限：（三）火焰传播界限： 当混合气加浓到当混合气加浓到 0.41.41.4时，燃料分子之间的距离将增大到火焰不能传播的程度，时，

25、燃料分子之间的距离将增大到火焰不能传播的程度， 此此 值称为火焰传播下限。值称为火焰传播下限。 混合气成分混合气成分 必须在火焰传播界限内（必须在火焰传播界限内（ =0.41.4），否），否 则，发动机运转不稳定，直至熄火。则，发动机运转不稳定，直至熄火。 混合气种类混合气种类 发动机功率发动机功率耗油率耗油率性能性能 火焰传播上限火焰传播上限0.40.4混合气不燃烧，混合气不燃烧， 发动机不工作发动机不工作 过浓过浓 混合气混合气 0.430.430.870.87减小减小激增激增燃烧室积炭、排燃烧室积炭、排 气管冒黑烟，放气管冒黑烟，放 炮炮 功率混合气功率混合气0.880.88最大最大增大

26、增大 10-15%10-15% 输出最大功率输出最大功率 标准混合气标准混合气1.01.0减小减小2%2%增大增大4%4% 经济混合气经济混合气1.111.11减小减小8%8%最小最小 过稀过稀 混合气混合气 1.13 1.331.13 1.33显著减小显著减小显著增显著增 大大 回火、发动机过回火、发动机过 热、加速性变坏热、加速性变坏 火焰传播下限火焰传播下限1.41.4混合气不燃烧，混合气不燃烧， 发动机不工作发动机不工作 混合气的浓度对发动机性能的影响混合气的浓度对发动机性能的影响 （四）有利的可燃混合气成分随发动机负荷（节气门开四）有利的可燃混合气成分随发动机负荷（节气门开 度）变化

27、的关系（发动机转速一定）：度）变化的关系（发动机转速一定）： 对应于最大功率的可燃对应于最大功率的可燃 混合气成分混合气成分 随着节气门开随着节气门开 度的变化而变化，度的变化而变化，如右图如右图 所示曲线所示曲线1 1。 对应于最低燃料消耗率的对应于最低燃料消耗率的 可燃混合气成分可燃混合气成分 随着节气门随着节气门 开度的变化而变化，开度的变化而变化，如右图如右图 所示曲线所示曲线2 2。 因此，前述功率混合气成因此，前述功率混合气成 分（分（ =0.88=0.88）及经济混合）及经济混合 气成分（气成分（ =1.1=1.1）均指节气）均指节气 门全开的条件下试验结果，门全开的条件下试验结

28、果， 包括火焰传播界限（包括火焰传播界限（0.4-0.4- 0.50.5 1.3-1.41.3-1.4）。）。 稳定工况的定义：稳定工况的定义： 发动机已完成预发动机已完成预 热，一定时间内没有热，一定时间内没有 转速和负荷的突然变转速和负荷的突然变 化。可分成怠速和小化。可分成怠速和小 负荷、中等负荷、大负荷、中等负荷、大 负荷和全负荷三个范负荷和全负荷三个范 围。围。 （一）稳定工况对可燃混合气成分的要求（一）稳定工况对可燃混合气成分的要求 二、车用汽油机各种工况对可燃二、车用汽油机各种工况对可燃 混合气成分的要求混合气成分的要求 怠速怠速是指发动机在对外无是指发动机在对外无 功率输功率输

29、出的情况下以最低稳定出的情况下以最低稳定 转速运转。怠速时转速运转。怠速时节气门开度节气门开度 最小最小，进气阻力损失最大，流，进气阻力损失最大，流 经化油器喉管的气体流速很低，经化油器喉管的气体流速很低， 即使吸出汽油来即使吸出汽油来汽油雾化质量汽油雾化质量 很差很差，而且，由于进气管内真，而且，由于进气管内真 空度较高，气门叠开期间废气空度较高，气门叠开期间废气 极易倒流入进气管内，并在下极易倒流入进气管内，并在下 一循环的进气行程期间吸入气一循环的进气行程期间吸入气 缸内，即怠速时缸内，即怠速时废气稀释现象废气稀释现象 严重严重。因此要求化油器在怠速。因此要求化油器在怠速 时供给时供给较

30、浓较浓的混合气（的混合气（0.60.80.60.8） （注：非气缸内的混合气成（注：非气缸内的混合气成 分）。分）。 1 1、怠速和小负荷工况、怠速和小负荷工况 随着节气门随着节气门 略开大而转入小略开大而转入小 负荷工况时，废负荷工况时，废 气对混合气的稀气对混合气的稀 释作用逐渐减弱，释作用逐渐减弱， 混合气浓度减小混合气浓度减小 至至0.70.90.70.9。 节气门中等开节气门中等开 度，废气稀释现象度，废气稀释现象 可以略去不记，汽可以略去不记，汽 油雾化较好，发动油雾化较好，发动 机大部分时间处于机大部分时间处于 中等负荷工况，因中等负荷工况，因 此，要求化油器应此，要求化油器应

31、供给较稀的经济混供给较稀的经济混 合气成分（合气成分（0.9-0.9- 1.11.1），与曲线），与曲线2 2贴贴 近。近。 2 2、中等负荷工况、中等负荷工况 当汽车爬坡或追求当汽车爬坡或追求 高速时，需发动机发出高速时，需发动机发出 最大功率，此时，节气最大功率，此时，节气 门全开，发动机处于全门全开，发动机处于全 负荷工况，因此，大负负荷工况，因此，大负 荷和全负荷工况时要求荷和全负荷工况时要求 化油器供给浓混合气成化油器供给浓混合气成 分（分（0.85-0.950.85-0.95）（气）（气 缸内雾化良好，此即气缸内雾化良好，此即气 缸内混合气成分），从缸内混合气成分），从 中等负荷工

32、况到大负荷中等负荷工况到大负荷 和全负荷工况，化油器和全负荷工况，化油器 供给的混合气成分从贴供给的混合气成分从贴 近曲线近曲线2 2转换到与曲线转换到与曲线1 1 重合。重合。 3 3、大负荷和全负荷工况、大负荷和全负荷工况 总之，发动总之，发动 机稳定工况变化机稳定工况变化 要求化油器供给要求化油器供给 由浓变稀由浓变稀由稀由稀 变浓的混合气成变浓的混合气成 分。这与简单化分。这与简单化 油器特性曲线相油器特性曲线相 反。反。 1 1、冷起动：、冷起动： 发动机在外力发动机在外力 推动下起动时，转推动下起动时，转 速极低，汽油雾化速极低，汽油雾化 质量很差，要求化质量很差，要求化 油器供给

33、极浓混合油器供给极浓混合 气成分（气成分（0.2-0.60.2-0.6） （注：非气缸内混（注：非气缸内混 合气成分）。合气成分）。 （二）过渡工况（二）过渡工况 2 2、暖机：、暖机： 发动机冷起动发动机冷起动 后开始自动继续运后开始自动继续运 转，直至稳定的怠转，直至稳定的怠 速运转。这段过渡速运转。这段过渡 期间，由于发动机期间，由于发动机 温度、转速上升，温度、转速上升， 汽油雾化条件改善，汽油雾化条件改善， 要求化油器供给的要求化油器供给的 混合气成分由极浓混合气成分由极浓 逐渐变换到怠速工逐渐变换到怠速工 况的较浓混合气成况的较浓混合气成 分。分。 （二）过渡工况（二）过渡工况 3

34、 3、加速：、加速： 加速时，节气门加速时，节气门 开度骤然加大，由于开度骤然加大，由于 燃料惯性大于空气，燃料惯性大于空气， 气缸内混合气成分出气缸内混合气成分出 现瞬间过稀，发动机现瞬间过稀，发动机 功率下降，转速降低，功率下降，转速降低， 甚至会出现熄火现象，甚至会出现熄火现象， 因此，要求化油器供因此，要求化油器供 给加浓混合气成分给加浓混合气成分 （额外供给一部分燃（额外供给一部分燃 料）。料）。 （二）过渡工况（二）过渡工况 稳定工况对混合气成分的要求稳定工况对混合气成分的要求 怠速和小负荷工况怠速和小负荷工况 怠速怠速(n=400(n=400800r/min) 800r/min)

35、 =0.6=0.60.80.8 小负荷小负荷 =0.7=0.70.90.9 要求要求 中等负荷工况中等负荷工况 经济混合气经济混合气，燃油消耗率最小的，燃油消耗率最小的=1.0=1.01.151.15 大负荷和全负荷大负荷和全负荷 最大功率的浓混合气最大功率的浓混合气=0.85=0.850.950.95 发动机各工况对混合气成分的要求发动机各工况对混合气成分的要求 冷起动冷起动 极浓的混合气极浓的混合气=0.4=0.40.60.6 暖机暖机 提供的提供的从极小值逐渐加大到从极小值逐渐加大到 稳定怠速所要求的数值稳定怠速所要求的数值 加速加速 化油器需要提供浓的混合气化油器需要提供浓的混合气 过

36、渡工况对混合气浓度的要求过渡工况对混合气浓度的要求 显然，简单化油器无法满足发动机过度工显然，简单化油器无法满足发动机过度工 况的混合气成分要求。况的混合气成分要求。 传统化油器在简单化油器的基础上采用了传统化油器在简单化油器的基础上采用了 一系列自动调配混合气浓度的装置，如主供油一系列自动调配混合气浓度的装置，如主供油 系统、怠速系统、加浓系统、起动系统、加速系统、怠速系统、加浓系统、起动系统、加速 系统等。现代轿车化油器还加了一系列对过渡系统等。现代轿车化油器还加了一系列对过渡 工况的自动配剂装置，以提高发动机油门响应工况的自动配剂装置，以提高发动机油门响应 性和减少排放。性和减少排放。

37、小结小结 1.1.汽油机供给系的作用是什么？汽油机供给系的作用是什么？ 2.2.为了保证发动机可靠运转，过量空气系数为了保证发动机可靠运转，过量空气系数应应 在什么范围内变化？在什么范围内变化？值在什么情况下，发动值在什么情况下，发动 机能获得最大功率？机能获得最大功率？值在什么情况下，发动值在什么情况下，发动 机能获得很好的经济性？机能获得很好的经济性？ 3 .3 .汽车用发动机的各种工况对可燃混合气的浓汽车用发动机的各种工况对可燃混合气的浓 度有何要求？为什么？度有何要求？为什么？ 思考题 一、基本结构一、基本结构 针阀针阀 浮子室浮子室 浮子浮子 喉管喉管 喷管喷管 节气门节气门 进气歧

38、管进气歧管 进气预热装置进气预热装置 量孔量孔 化油器的结构及工作原理化油器的结构及工作原理 基本结构基本结构 针阀针阀 浮子室浮子室 浮子浮子 喉管喉管 喷管喷管 节气门节气门 进气歧管进气歧管 进气预热装置进气预热装置 量孔量孔 功用：功用： 保证发动机正常工作时，化油器所供给的混合气随着节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。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。 主量孔主量孔 空气量孔空气量孔 主喷管主喷管 1. 1.引入少量空气，使汽引入少量空气，使汽 油泡沫化。油泡沫化。 2.2.降低主量空处真空

39、度降低主量空处真空度 的增长率，使混合气由浓变的增长率，使混合气由浓变 稀。稀。 空气量孔的作用空气量孔的作用： 1 1、主供油系统、主供油系统 化油器主供油系统工作原理化油器主供油系统工作原理 降低主量孔处降低主量孔处 真空度作用：真空度作用： 引入极少引入极少 量的空气到主量的空气到主 喷管中，以降喷管中，以降 低主量孔内外低主量孔内外 压力差，从而压力差，从而 降低汽油的流降低汽油的流 速和流量。以速和流量。以 满足化油器理满足化油器理 想供油特性。想供油特性。 工作原理：采用空气节制法，工作原理：采用空气节制法， 即降低主量孔出口处的真空度，抑即降低主量孔出口处的真空度，抑 制汽油流量

40、随节气门开大的增长速制汽油流量随节气门开大的增长速 率。率。 主供油系统主供油系统作用：保证发动机由小负荷到中负荷时，化油作用：保证发动机由小负荷到中负荷时，化油 器供给的混合气成分由浓逐渐变稀，直至经济混合气成分。器供给的混合气成分由浓逐渐变稀，直至经济混合气成分。 与简单化油器结构区别：与简单化油器结构区别： 主量孔出口端与主喷管入主量孔出口端与主喷管入 口端串联一只空气管，上有一口端串联一只空气管，上有一 个很小的空气量孔。个很小的空气量孔。 发动机不工作时，浮子室油面、发动机不工作时，浮子室油面、 空气管内油面、主喷管内油面三者相空气管内油面、主喷管内油面三者相 等。发动机工作时，空气

41、管内油面下等。发动机工作时，空气管内油面下 降，对应一定节气门开度空气管内油降，对应一定节气门开度空气管内油 面有一定的高度；当节气门开度很小面有一定的高度；当节气门开度很小 时，空气管内油面没有降到使主喷管时，空气管内油面没有降到使主喷管 入口露出，来自空气量孔入口露出，来自空气量孔2 2的空气流速的空气流速 很慢，空气管内压力很慢，空气管内压力 等于等于 ，此，此 时化油器仍是简单化油器，决定主量时化油器仍是简单化油器，决定主量 孔流量的压差是：孔流量的压差是： hhbhb ppphphpp 00 )52()( 当节气门开度开大到使空气管内油面降到使主喷管入口露出时，当节气门开度开大到使空

42、气管内油面降到使主喷管入口露出时， 来自空气管内空气量孔的空气进入主喷管，与汽油混合成泡末状来自空气管内空气量孔的空气进入主喷管，与汽油混合成泡末状 混合油液喷出，由于节流损失，空气管内压力混合油液喷出，由于节流损失，空气管内压力 小于小于 ，但大，但大 于于 ，决定主量孔流量的压差，决定主量孔流量的压差 ，从，从 而而抑制汽油流量随节气门开大的增长速率，使混合气成分逐渐变抑制汽油流量随节气门开大的增长速率，使混合气成分逐渐变 稀。稀。 k p 0 p k p 0 p hkk ppppp 0 h p 、功用：、功用： 保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气。保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合

43、气。 为为0.60.60.80.8。 怠速喷口怠速喷口 调整螺钉调整螺钉 过渡喷孔过渡喷孔 油道油道 怠速过渡怠速过渡 、结构：、结构： 怠速怠速 2 2、怠速系统、怠速系统 化油器怠速系统工作原理化油器怠速系统工作原理 简单化油器因怠速时简单化油器因怠速时节气门近节气门近 于全闭于全闭，发动机转速低发动机转速低，节气门前节气门前 的喉管处真空度很低的喉管处真空度很低，主喷管吸不主喷管吸不 出汽油来出汽油来。但节气门后面的真空度但节气门后面的真空度 却很高却很高（约为（约为0.04-0.06MPa0.04-0.06MPa），），故故 可另设怠速油道（与主喷管并联），可另设怠速油道（与主喷管并联

44、）， 其喷孔设在节气门后其喷孔设在节气门后。为限制怠速为限制怠速 喷孔处过高的真空度（虹吸现象），喷孔处过高的真空度（虹吸现象）， 需在怠速油道中设怠速空气量孔需在怠速油道中设怠速空气量孔6 6。 怠速装置由怠速喷孔怠速装置由怠速喷孔3 3、怠速、怠速 过渡喷孔过渡喷孔5 5、怠速油道、怠速油道7 7、怠速空、怠速空 气量孔气量孔6 6、怠速油量调整螺钉、怠速油量调整螺钉4 4、 节气门最小开度限止螺钉节气门最小开度限止螺钉2 2组成。组成。 节气门处于最小开度时，怠速节气门处于最小开度时，怠速 喷孔喷孔3 3恰好在节气门后方附近，汽恰好在节气门后方附近，汽 油自主量孔油自主量孔-怠速油道怠速

45、油道-与来自与来自 空气量孔的空气混合成泡末状混合空气量孔的空气混合成泡末状混合 油液油液-再次与节气门前过渡喷孔再次与节气门前过渡喷孔5 5 进入的空气混合，进一步泡末化进入的空气混合，进一步泡末化- 怠速喷孔怠速喷孔3 3吸出吸出-被节气门边缘流被节气门边缘流 入的高速气流冲击、雾化，并在节入的高速气流冲击、雾化，并在节 气门后的混合室内混合成可燃混合气门后的混合室内混合成可燃混合 气。气。 怠速系统工作原理：怠速系统工作原理： 由于壁面附着的作用，怠速时由于壁面附着的作用，怠速时 燃油雾化质量较差。燃油雾化质量较差。 当节气门开度增大使怠速喷当节气门开度增大使怠速喷 孔愈来愈离开节气门边

46、缘时，怠孔愈来愈离开节气门边缘时，怠 速真空度减小，出油量减少，但速真空度减小，出油量减少，但 怠速过渡喷孔怠速过渡喷孔5 5部分露出在节气部分露出在节气 门之后，真空度很高，参与出油，门之后，真空度很高，参与出油， 使总出油量随节气门开度增大而使总出油量随节气门开度增大而 增加，因此怠速增加，因此怠速-小负荷工况过小负荷工况过 渡圆滑。渡圆滑。 为使怠速向小负荷工况圆滑为使怠速向小负荷工况圆滑 过渡，设置怠速过渡喷孔过渡，设置怠速过渡喷孔5 5，呈狭呈狭 缝状缝状。 发动机怠速高低以及排气污染发动机怠速高低以及排气污染 尽可能低。调整依靠调整节气门最尽可能低。调整依靠调整节气门最 小开度限止

47、螺钉小开度限止螺钉2 2以及调整怠速油以及调整怠速油 量调整螺钉量调整螺钉4 4。两者调整一起进行，。两者调整一起进行， 相互影响，反复调整，最终怠速的相互影响，反复调整，最终怠速的 高低以怠速稳定而不易熄火、怠速高低以怠速稳定而不易熄火、怠速 时的混合气浓度以怠速的排气烟色时的混合气浓度以怠速的排气烟色 最小为最佳调整依据。最小为最佳调整依据。 注意：注意：节气门最小开度的调整节气门最小开度的调整 应使怠速喷孔在节气门后方、怠速应使怠速喷孔在节气门后方、怠速 过渡喷孔在节气门之前。过渡喷孔在节气门之前。 怠速工况的调整应兼顾两方面因素：怠速工况的调整应兼顾两方面因素： 、功用：、功用： 在大

48、负荷和全负荷时额外供油，保证在全负荷时在大负荷和全负荷时额外供油，保证在全负荷时 混合气浓度达到混合气浓度达到 为为0.80.80.90.9，使发动机发出最大功，使发动机发出最大功 率。率。 摇臂摇臂 主量孔主量孔 加浓阀加浓阀 推杆推杆 加浓量孔加浓量孔拉杆拉杆 1 1）机械式加浓系统结构：）机械式加浓系统结构： 3 3、加浓系统（省油器）、加浓系统（省油器） 机械式加浓系统工作原理机械式加浓系统工作原理 主供油系统采用空气节制法使化油器供给由浓变稀的可燃主供油系统采用空气节制法使化油器供给由浓变稀的可燃 混合气，发动机在大负荷及全负荷时需要化油器供给由稀变浓混合气，发动机在大负荷及全负荷时

49、需要化油器供给由稀变浓 的可燃混合气，这是借助于加浓系统实现的。的可燃混合气，这是借助于加浓系统实现的。 机械式加浓装置起作用时刻仅机械式加浓装置起作用时刻仅 与节气门开度有关，当节气门开大与节气门开度有关，当节气门开大 到到80%85%80%85%时，推杆下移，推开加时，推杆下移，推开加 浓阀，于是，额外汽油经过加浓量浓阀，于是，额外汽油经过加浓量 孔与来自主量孔的汽油一起从主喷孔与来自主量孔的汽油一起从主喷 孔喷出，混合气得到加浓。孔喷出，混合气得到加浓。 汽车化油器加浓系统分汽车化油器加浓系统分机械加浓装置机械加浓装置和和真空加浓装置真空加浓装置两种两种 装装置，有时，两者皆有。置，有时

50、，两者皆有。 1、机械式加浓装置：、机械式加浓装置： 加浓量孔加浓量孔1与主量孔与主量孔2并联，加并联，加 浓阀浓阀3上有推杆上有推杆4，与拉杆，与拉杆5固连为固连为 一体，拉杆又通过摇臂一体，拉杆又通过摇臂6与节气门与节气门 轴相连。轴相连。 因此，因此，作用在活塞作用在活塞1010上向上上向上 的压差就是进气管内的真空度的压差就是进气管内的真空度， 迫使推杆向上移动。当进气管内迫使推杆向上移动。当进气管内 的真空度小于弹簧力时，推杆下的真空度小于弹簧力时，推杆下 移，推开加浓阀移，推开加浓阀3 3，加浓混合气。，加浓混合气。 2、真空加浓系统：、真空加浓系统： 右图是常见的活塞式真空加浓系

51、统。右图是常见的活塞式真空加浓系统。 推杆推杆4 4与位于空气缸中的活塞与位于空气缸中的活塞 1010相连，在推杆上装有弹簧相连，在推杆上装有弹簧7 7，弹，弹 簧力迫使推杆向下移动。簧力迫使推杆向下移动。 空气缸上部有一气道空气缸上部有一气道1111与节气与节气 门后方的进气管通，因此称为真空门后方的进气管通，因此称为真空 气道；空气缸下部与喉管前方的进气道；空气缸下部与喉管前方的进 气室相同。气室相同。 显然，真空加浓装置开始显然，真空加浓装置开始 起作用的时刻与节气门后（进起作用的时刻与节气门后（进 气管内）的真空度有关（较小气管内）的真空度有关（较小 时起作用），即与发动机转速时起作用

52、），即与发动机转速 和节气门开度有关。这里，进和节气门开度有关。这里，进 气管内的真空度大小与化油器气管内的真空度大小与化油器 喉管处真空度大小恰好反方向喉管处真空度大小恰好反方向 变化（较大时起作用）。变化（较大时起作用）。在低在低 转速时，与高速时相比，较小转速时，与高速时相比，较小 的节气门开度就能使节气门后的节气门开度就能使节气门后 方进气管内的真空度降低到使方进气管内的真空度降低到使 真空加浓装置起作用，真空加浓装置起作用，从而使从而使 汽车在低转速工况下就能提到汽车在低转速工况下就能提到 高速，缩短了油门踏空的行程。高速，缩短了油门踏空的行程。 假定节气门开度相假定节气门开度相 同

53、，转速降低时，气流同，转速降低时，气流 速度降低，进气过程中速度降低，进气过程中 的阻力损失减小，进气的阻力损失减小，进气 歧管中的真空度减小。歧管中的真空度减小。 因此，低转速下真空加因此，低转速下真空加 浓装置起作用的节气门浓装置起作用的节气门 开度一定比高转速下真开度一定比高转速下真 空加浓装置起作用的节空加浓装置起作用的节 气门开度小。但是，这气门开度小。但是，这 里注意到由于气流速度里注意到由于气流速度 降低，化油器喉管处的降低，化油器喉管处的 真空度也降低了，容易真空度也降低了，容易 产生误解。产生误解。 解释：解释： 构成：构成：活塞活塞空气缸空气缸 主量孔主量孔 加浓阀加浓阀

54、推杆推杆 加浓量孔加浓量孔 弹簧弹簧 2 2）真空加浓系统）真空加浓系统 真空加浓系统工作原理真空加浓系统工作原理 功用：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。管，使混合气临时加浓，以适应发动机加速的需要。 摇臂摇臂 活塞活塞 出油阀出油阀 通气道通气道 加速喷加速喷口口 拉杆拉杆 进油阀进油阀 活活 塞塞 式式 加加 速速 系系 统统 结结 构构 4 4、加速系统、加速系统 加速系统工作原理加速系统工作原理 节气门开度减小或缓慢开大时，节气门开度减小或缓慢开大时， 进油阀进油

55、阀11在自身重力作用下，关闭不在自身重力作用下，关闭不 严，进油或泵腔内的汽油流回浮子室，严，进油或泵腔内的汽油流回浮子室， 出油阀出油阀5在重力作用下保持关闭。当节在重力作用下保持关闭。当节 气门急剧开大时，泵腔内油压迅速增气门急剧开大时，泵腔内油压迅速增 大，进油阀关闭，出油阀打开，泵腔大，进油阀关闭，出油阀打开，泵腔 内的汽油便自加速量孔内的汽油便自加速量孔7喷出。喷出。 通气道通气道6的作用是降低加速油道中的真空度，防止发动机转速的作用是降低加速油道中的真空度，防止发动机转速 升高后加速喷管处真空度增大，可能吸开出油阀而使加速装置不适升高后加速喷管处真空度增大，可能吸开出油阀而使加速装

56、置不适 时地喷油。时地喷油。 加速装置加速装置的作用是节气门急剧开的作用是节气门急剧开 大时，额外加浓混合气，防止发动机大时，额外加浓混合气，防止发动机 失速甚至熄火的现象。常用的是活塞失速甚至熄火的现象。常用的是活塞 式机械加速泵。式机械加速泵。 弹簧弹簧4的作用有二：的作用有二：一是延长加速一是延长加速 装置喷油时间，装置喷油时间，使节气门停止运动后还能喷油一段时间；二是使节气门停止运动后还能喷油一段时间；二是缓缓 冲作用冲作用，以免节气门开大过急时损坏驱动机件。，以免节气门开大过急时损坏驱动机件。 功用：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当发动机在冷态下起动时，在化

57、油器内形成极浓的混合 气气 为为0.20.20.60.6，使进入气缸的混合气中有足够的汽油蒸汽，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。以保证发动机能顺利起动。 阻风门阻风门 节气门节气门 组成：组成： 阻风门（有的带有活门）。阻风门（有的带有活门）。 5 5、起动系统、起动系统 起动系统工作原理起动系统工作原理 起动时发动机转速极低，虽然喉管处起动时发动机转速极低，虽然喉管处 真空度很低，但如在喉管前的进气室内设置真空度很低，但如在喉管前的进气室内设置 一阻风门，起动时让其关闭，则在阻风门后一阻风门，起动时让其关闭，则在阻风门后 的喉管处造成很大的真空度，使主供油系统

58、的喉管处造成很大的真空度，使主供油系统 和怠速系统都参与工作，化油器供给极浓的和怠速系统都参与工作，化油器供给极浓的 混合气。由于起动时发动机克服静止的阻力混合气。由于起动时发动机克服静止的阻力 损失较大，因此，损失较大，因此，起动时的节气门开度较怠起动时的节气门开度较怠 速时的开度略大。速时的开度略大。 为防止起动后期混合气成分因发动机转速升高而过浓熄火，为防止起动后期混合气成分因发动机转速升高而过浓熄火， 在阻风门上设置自动阀在阻风门上设置自动阀2，如喉管处真空度过高，阻风门前后的，如喉管处真空度过高，阻风门前后的 压力差克服弹簧压力差克服弹簧3的预紧力而使自动阀的预紧力而使自动阀2开启。

59、开启。 起动完毕，发动机转入自行运转，暖机使发动机水温正常起动完毕，发动机转入自行运转，暖机使发动机水温正常 后应将节气门关小到怠速位置，同时将阻风门开度逐渐加大，后应将节气门关小到怠速位置，同时将阻风门开度逐渐加大， 两者动作要协调好，否则极易熄火，一般靠机械联动机构使之两者动作要协调好，否则极易熄火，一般靠机械联动机构使之 自动配合。自动配合。 、热怠速补偿阀热怠速补偿阀 作用：防止热怠速污染，降低混合气浓度。作用：防止热怠速污染，降低混合气浓度。 通气管通气管 补偿气道补偿气道 空空 气气 阀阀 门门 调节螺钉调节螺钉 双金属片阀双金属片阀 6 6、其他附属装置、其他附属装置 作用：防止

60、急减速污染装置，减少排气中的有害作用：防止急减速污染装置，减少排气中的有害 成分。成分。 空空 气气 空空 气气 、节气门回位缓冲器、节气门回位缓冲器 作用：防止续燃现象；在汽车下坡时起一定的节作用：防止续燃现象；在汽车下坡时起一定的节 油作用。油作用。 、怠速截止电磁阀、怠速截止电磁阀 一、化油器的分类：一、化油器的分类： 1 1、按喉管气流方向：、按喉管气流方向： 名称名称性能性能 上吸式上吸式 进气管拐弯多、阻力大、进气流速进气管拐弯多、阻力大、进气流速 低、汽油雾化不好，化油器的保养低、汽油雾化不好，化油器的保养 和调整也不方便。趋于淘汰。和调整也不方便。趋于淘汰。 下吸式下吸式 进气