汽油机燃料系a教程PPT课件

1、汽油机燃料供给系的任务: 根据发动机各工况的不同要求，准确计量空气燃油混合比，并将一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸，最后将燃烧做功后的废气排入大气。汽油机燃料供给系的基本型式：化油器式燃料供给系 汽油喷射式燃料供给系第1页/共50页第2页/共50页 （1 1）汽油供给装置 油箱、汽油滤清器、汽油泵、汽泡排除器、吸油管和回油管； （2 2）空气供给装置 空气滤清器、进气消声器； （3 3）可燃混合气形成装置 化油器 （4 4）废气排出装置 排气管、排气消声器、废气净化装置。第一节 概述 一、汽油机燃料供给系的组成第3页/共50页汽油油箱汽油滤清器汽泡排除器化油器空气空气滤清器气缸排气管排气消声

2、器汽油泵大气滤去杂质除去气泡滤去灰尘形成可燃混合气燃烧燃油表传感器和燃油表指示油箱内的汽油量汽油机燃料供给系流程第4页/共50页 二、汽油 汽油的主要性能指标：蒸发性 取决于汽油炼制中所形成分子的质量大小。 过高:气阻；过低:增加油耗，稀释润滑油，加速气缸磨损。抗爆性 汽油在气缸中避免产生爆燃的能力。 评定抗爆性的指标：辛烷值 辛烷值高，抗爆性好；反之，抗爆性差。 常用测定方法:马达法 马达法辛烷值（MON） 研究法 研究法辛烷值（RON）热值 单位质量（1Kg）汽油完全燃烧后所产生的热量。约44000kj/kg。 第5页/共50页选用汽油牌号依据：使用说明书推荐的辛烷值范围 (马达法辛烷值或

3、研究法辛烷值)压缩比 一般压缩比高，辛烷值高；压缩比低，辛烷值低。 汽油机压缩比与辛烷值的关系压缩比 67 78 89 910 汽油辛烷值 7587 8792 9295 95100第6页/共50页第二节 简单化油器及可燃混合气的形成 一、可燃混合气成分表示方法（1）空燃比 实际吸入发动机中的空气质量与燃料的质量的比值，用符号R表示（多为欧美国家采用）。即燃烧1Kg燃料实际供给的空气量。 理论上，1Kg汽油完全燃烧需14.8Kg空气。 R = 14.8 理论混合气; R 14.8 浓混合气； R 14.8 稀混合气。（2）燃空比 空燃比的倒数，用符号表示，=1/R（日本工业标准JIS采用）。（3

4、 3）过量空气系数 燃烧1Kg1Kg燃料实际供给的空气质量与理论上1Kg1Kg燃料完全燃烧所需的空气质量，用符号表示（中国及原苏联等国家采用）。 = 1 = 1 理论混合气 ; 1 1 浓混合气 ; 1 1 稀混合气。第7页/共50页二、简单化油器的结构及其工作过程简单化油器组成：燃油和空气混合部分 控制燃油油量部分燃油和空气混合部分组成：阻风门6、喉管5、主喷管4、节气门6。 发动机工作时，喉管上方吸入空气流速在喉管处被加速，在管壁形成一定的真空度，燃油从主喷管被吸出。吸出的燃料被高速空气流击碎，并在一定温度下雾化成微小颗粒，和空气混合之后向下流动，形成可燃混合物气。可燃混合气流量的大小靠节

5、气门6来调节。第8页/共50页 控制燃油油量部分组成： 针阀2、浮子3、浮子室9、进油管4。 一定量的燃油在汽油泵的作用下输送到并储存在浮子室，浮子室的油面高度依靠浮子及针阀来调节。 油面过高，即使发动机停止工作，燃油也要从主喷管中溢出； 油面过低，即使发动机工作，从主喷管被吸出的燃油也不足。第9页/共50页 三、简单化油器特性 发动机转速一定时，简单化油器所供给的可燃混合气的成分随节气门开度（即喉部真空度）而变化的关系，称为简单化油器特性。在节气门小开度范围内，随节气门开度加大可燃混合气浓度逐渐变浓；随节气门开度的加大直到全开，混合气浓度变浓趋势仍存在，但可燃混合气的成分也逐渐趋于稳定。 节

6、气门开度一定时，因发动机转速发生变化而引起喉部真空度的变化，对可燃混合气成分的影响很小。 在简单化油器中，对可燃混合气成分的主要影响因素是节气门开度的变化。第10页/共50页四、可燃混合气成分与发动机性能的关系1、可燃混合气成分对发动机性能的影响 （1）理论混合气（ =1） 理论上，燃料完全燃烧；实际上，混合气不可能完全燃烧。 （2）稀混合气（ 1） 所有汽油分子可以得到完全燃烧。 经 济 混 合 气 ： 燃 烧 消 耗 率 最 低 时 的 可 燃 混 合 气 ， =1.051.15。 混合气过稀（ 1.051.15），会出现进气管回火现象。 （3）浓混合气 （ 1） 燃烧速度加快，热损失减小

7、。 功 率 混 合 气 ： 发 动 机 输 出 功 率 最 大 时 的 混 合 气 ， =0.850.95。 混合气过浓（ 1.4） 火焰传播上限（ 0.4）第11页/共50页 简单化油器特性： 在发动机转速一定和节气门全开的条件下，改变化油器量孔尺寸以改变 值，得到相应的发动机功率和燃油消耗率随而变化的曲线。第12页/共50页 该图表明： 1）功率点与经济点并不对应。 =1.11时燃油消耗率最低，经济性最好； =0.88时，发动机输出的功率最大。 2 ） 混 合 气 过 浓 （ 1.051.15）时，发动机的动力性、经济性均不理想； 3）兼顾发动机的动力性和经济性，混合气的成分在 =0.88

8、1.11的范围内最为有利。第13页/共50页 可燃混合气成分对发动机性能的影响混合气种类 空气过量系数 发动机功率Pe Pe 耗油率ge ge 备注火焰传播上限 0.4 - - 0.4 - - 混合气不燃烧， 发动机不工作 过浓混合气 0.43-0.87 0.43-0.87 减小 显著增大 燃烧室积碳， 排气管冒黑烟, 消声器有拍击声.功率混合气 0.88 0.88 最大 增大18% -18% -标准混合气 1.0 1.0 减小2% 2% 增大4% - 4% - 经济混合气 1.11 1.11 减小8% 8% 最小 加速性变坏过稀混合气 1.13-1.33 1.13-1.33 显著减小 显著增

9、大 化油器回火 有拍击声， 发动机过热， 加速性变坏.火焰传播下限 1.4 - - 1.4 - - 混合气不燃烧， 发动机不工作. 第14页/共50页2、发动机各工况对可燃混合气成分的要求 汽车发动机工作特点：（1）工况变化范围大，负荷从0变到100%，转速从最低稳定转速到最高转速；（2）汽车行驶的大部分时间内，发动机在中等负荷下工作。第15页/共50页 车用汽油机不同工况下对混合气成分的要求: 1）起动时 要求化油器供给 =0.20.6的极浓混合气。 2）怠速及小负荷时 怠速时，化油器应提供较浓的可燃混合气。 小负荷时，可燃混合气浓度可减至 =0.70.9。 3）加速时 节气门开度突然加大时

10、，化油器应及时自动增加供油量。 4）节气门全开时 化油器供给=0.850.95的浓混合气产生最大功率。 5）经济运转时 化油器供给 =0.91.1的可燃混合气, ,满足经济性要求。 第16页/共50页3、理想化油器特性 在一定转速下，汽车发动机所要求的可燃混合气成分随负荷而变化的规律（曲线）称为理想化油器特性。 理想化油器特性与简单化油器特性正好相反，简单化油器无法满足车用汽油机的正常工作。现代车用化油器组成：主供油系统怠速系统加浓系统加速系统起动系统 第17页/共50页1. 1. 主供油系统 组成：主量孔1、主喷管4 4、主空气量孔2 2、进气管。第三节 化油器各工作系统 发动机中、小负荷时

11、，空气 通过小喉管流进化油器。在小喉 管处，因空气流速增加使其压力 减低，汽油经主量孔、主喷管 从小喉管的环形孔流出，并经高 速流过的空气吹散。汽油流过主 喷管时，有少量空气从主空气 量孔进入而使汽油泡沫化，因而 有利于汽油从喉管喷出时的雾化。第18页/共50页 发动机负荷进一步减小，节气门开度较小时，空气流过小喉管流速较低，吸力较小，但因空气量较少，供给的可燃混合气较浓；节气门开度较大时，随着流经小喉管的空气流速增加，汽油流也随着增多，但由于主空气量孔引入的空气量也随之增加，使主量孔处真空度（吸力）降低，供油量也减少，从而得到稍稀的可燃混合气。 第19页/共50页 2、怠速系统 组成：怠速喷

12、口3、怠速过渡喷口5、怠速调整螺钉4、怠速油道7、怠速量孔8、怠速空气量孔6。 发动机怠速运转时，节气门开度最小。主供油系统主喷管喷口处，空气流速很慢，真空度很小，主喷管几乎吸不出汽油。在节气门边缘和怠速喷口下方形成很大的真空度。汽油经主空气量孔、主喷管的怠速供油孔、怠速油道和怠速量孔被吸出，与从怠速空气量孔进入的少量空气混合，形成泡沫状的可燃混合气，在怠速油道中，与自怠速过渡喷口进入的空气进一步泡沫化，最后从怠速喷口喷出，同时与由节气门四周进入的空气混合，形成少而浓的可燃混合气。 第20页/共50页 发动机负荷增加，节气门开度稍微增大时，怠速过渡喷口也处于节气门下方，其喷出的不再是空气而是泡

13、沫化的汽油。这样，便加浓了可燃混合气，并且喷油量也有所增加，保证了发动机由怠速工况、小负荷工况向中等负荷工况的圆滑过渡。第21页/共50页 3、加浓系统 在大负荷至全负荷时，另设加浓系统，可增加供油量，满足大负荷及全负荷时，对可燃混合气浓度的要求。 加浓系统组成: : 机械加浓系统组成加浓阀推杆连接板拉杆真空加浓系统组成加浓阀空气缸活塞活塞杆弹簧顶杆第22页/共50页 4、加速系统 活塞式加速系统组成： 加速泵柱塞2、进油阀11、出油阀5、连接板8。 发动机负荷迅速增加时，需要额外地加浓可燃混合气。此时，节气门突然打开，节气门轴通过摇臂、连接板，使拉杆下移，使加速泵柱塞下方容积迅速减小，压力升

14、高，关闭进油阀，打开出油阀，汽油成颗粒状经加速喷嘴喷入喉管，额外地加浓了可燃混合气的浓度，适应了发动机转速迅速升高时对可燃混合气浓度的要求。第23页/共50页 5、起动系统 起动系统主要由阻风门等组成。 发动机起动时，需要极浓的可燃混合气。通过阻风门拉钮，将阻风门关闭，阻风门下方产生很大的真空度，大量的汽油从主供油系统和怠速系统同时被吸出，与自阻风门边缘缝隙及阻风门上的通气孔进入的少量空气混合，形成起动时所需浓度的可燃混合气。第24页/共50页 化油器的分类 按喉管处气体流动方向分： 上吸式、下吸式（应用最广）和平吸式。 按重叠的喉管数目分： 单喉管式、多重喉管式。第25页/共50页 四、典型

15、化油器构造 1.CAH1011.CAH101型化油器第26页/共50页起动工作情况第27页/共50页 怠速装置工作情况第28页/共50页主供油装置工作系统第29页/共50页加浓装置工作情况第30页/共50页加速泵的工作情况第31页/共50页第四节 汽油供给装置 一、汽油箱 用以储存汽油，其容量视车辆大小和发动机排量而定。一般汽车，装满一箱油，应至少行驶320Km 。有些车辆还有后备汽油供应装置，并装有油量不足警告灯。 油箱是密封的，油 箱 盖 上 带 有 空气蒸气阀。第32页/共50页 二、汽油滤清器 在汽油进入汽油泵之前，经过汽油滤清器除去其中的水分和杂质，以保证汽油泵及化油器等的正常工作。

16、第33页/共50页 三、汽油泵 功用：将汽油从油箱中吸出，送入化油器的浮子室中。 目前汽车上多采用机械驱动的膜片式汽油泵，通常利用配气机构凸轮轴上的偏心轮驱动。 一般汽油泵的最大供油量已达发动机最大油耗的46倍。 第34页/共50页第五节 空气滤清器及进、排气装置 功用：供给发动机工作时所需的新鲜、清洁的空气，将工作后的废气排至大气。 一、空气滤清器 用来滤清流向化油器的空气中所含的尘土，减少气缸、活塞、活塞环等有关零件的磨损，延长发动机的使用寿命。 常用空气滤清器种类：纸质干式空气滤清器 不能清洗，可用压缩空气吹去积灰，严重沾污时必须更换；重量轻、结构简单、安装及保养容易、滤清效率高；对油类

17、的污染十分敏感。油浴式空气滤清器第35页/共50页第36页/共50页二、进、排气歧管 进气歧管作用：将可燃混合气较均匀地分到各个气缸。 排气歧管作用：汇集各缸的废气，经排气消声器排出。第37页/共50页三、排气消声器作用：降低排气噪声并消除废气中的火星及火焰。消声方式：吸收式 反射式第38页/共50页第六节 汽油喷射系统一、汽油喷射系统概述 1、汽油喷射的基本概念 用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。 目的：提高汽油的雾化质量，改善燃烧，改善汽油机的性能。 发展过程：汽油喷射技术始于2020世纪3030年代，航空发动机；5050年代开始应

18、用于汽车发动机上（机械控制式）。19531953年美国BendixBendix公司着手开发电子控制汽油喷射系统，但未付诸实用。19671967年德国BoschBosch公司推出D-Jetronic(D-Jetronic(电控汽油喷射系统) )。此后，美、日等国的汽车公司纷纷在自己生产的轿车上装用各种型式的电控汽油喷射系统。第39页/共50页 世界各国研制的汽油喷射系统 喷射系统名称 研制公司名称 开始应用时间/年 系 统 特 点 D-Jetronic 1967 测量进气压力计算喷油量 K-Jetronic 1973 机械式连续多点喷射 L- Jetronic J 1973 测量进气流量计算喷油

19、量 Motronic 德国波许公司 1979 进行喷油与点火综合控制 LH- Jetronic （Bosch） 1981 采用热线式流量计的L型 KE- Jetronic 1982 机电混合控制连续多点喷射 Mono- Jetronic 1986 单点燃油喷射 EFI 美国通用公司 1979 电子控制多点燃油喷射 DEFI(TBI) (GM) 1980 电子控制节门喷射（单点） CFI 福特公司 1980 电子控制集中喷射（单点） EEC-IV (Ford) 1982 电子集中控制 EFI 美国克莱斯勒公司 1980 电子控制多点燃油喷射 （Chrysker） ECCS 日本日产公司 1979

20、 电子集中控制系统 TCCS 日本丰田公司 1980 集中控制（含自动变速控制） ECI 日本三菱公司 1980 单点喷射，涡流式流量计 第40页/共50页2、汽油喷射的优点）提高了发动机的充气效率，增加了功率和转矩；）爆震燃烧得到有效控制，可采用较高的压缩比；）若配以高能点火装置，可使发动机燃用稀薄混合气；）发动机的冷起动性和加速性较好；）可对混合气成分和点火提前角进行精确的控制，使发动机在任何工况下都处于最佳的工作状态；）多点汽油喷射系统可使发动机各缸混合气分配更加均匀；）可节省燃油并减少废气中的有害成分。 与传统的化油器式发动机相比，发动机功率提高，油耗降低，有害排放减少，能满足目前最为

21、严格的排放及燃料经济性法规的要求。 第41页/共50页 、汽油喷射系统的类型 按喷射方式不同分： 间歇工作式：每个喷射周期都有一个固定的喷射持续期和间歇期，喷油持续期的长短直接控制喷油量的大小。 1）带有空气流量测量的电子控制汽油喷射系统（Jetronic）; 2）带有空气质量测量的电子控制汽油喷射系统（LHJetronic）； 3）电子控制中央汽油喷射系统； 4）电子控制汽油喷射和点火系统（otronic）。 持续工作式：发动机工作时，喷油器持续不断地喷油。 1）带有空气流量测量的机械液压方式工作的汽油喷射系统; 2）带有空气流量测量的机械液压电子汽油喷射系统第42页/共50页按喷油器布置方式分： （）多点汽油喷射系统（） （）单点汽油喷射系统（） 单点喷射也可称为中央喷射（）和节气门体喷射（）。按喷射控制装置的型式不同分： （）机械式汽油喷射系统 汽油的计量是通过机械与液力传动实现的； ( 2 )( 2 )电子控制汽油喷射系统（） 汽