第五章传统汽油机供给系

1、第五章第五章 传统汽油机燃料供给传统汽油机燃料供给系系导 入和人比较：需空气、蛋白质、糖、等，内燃机同样需要空气、燃料等因燃料不同、科技发展阶段不同所以供给系有较大区别：故分为汽油机燃料供给系（传统式和现代式）和柴油机燃料供给系（传统和现代）总供给系的特点：篇幅最大、内容最多、时间最长、难点最多本章重点：汽油机对供给系的要求、化油器的构造与原理、汽油机的燃烧过程等本章难点：化油器的辅助装置、各种工况下的空燃比化油器的演化和历史功绩5-1 概述概述一、基本概念：一、基本概念： 1、可燃混合气、可燃混合气 2、可燃混合气的成分（组分）、可燃混合气的成分（组分） 3、空燃比空燃比R=A/F（描述组分

2、的指标之一，也可用（描述组分的指标之一，也可用表表示），对于汽油机：示），对于汽油机： Rt=14.77 （称化学计量空燃比，柴油机为称化学计量空燃比，柴油机为Rt=14.3） RRt15,称过浓称过浓 R Rt15,称过稀称过稀 4、过量空气系数、过量空气系数a （描述组分的指标之二，国外称（描述组分的指标之二，国外称相相对空燃比对空燃比） a=实际空气量比理论应进空气量：实际空气量比理论应进空气量：l/l l/l0 0 a 1,称过稀称过稀 a 1,称过浓称过浓 a R/14.77（化学计量过量空气系数化学计量过量空气系数）二、传统汽油供给系的功用二、传统汽油供给系的功用 燃油系统的功用是

3、根据发动机燃油系统的功用是根据发动机各种运转工况各种运转工况的需要（的需要（要求要求），向发动机供给不同性质的一定），向发动机供给不同性质的一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气，并将燃烧后的数量的空气混合形成可燃混合气，并将燃烧后的废气排入大气。同时，燃油系统还需要储存相当废气排入大气。同时，燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有一定的续驶里程。数量的汽油，以保证汽车有一定的续驶里程。功用各种工况和性能要求各种工况和性能要求三、汽油机对供给系的基本要求三、汽油机对供给系的基本要求1、适质：含杂、含水、含重金

4、属，雾化、适质：含杂、含水、含重金属，雾化 2、适应工况：作为车用汽油机，其工况（负荷和转速）是复杂的，例如，超车、刹车、高速行驶、汽车在红灯信号下，起步或怠速运转、汽车满载爬坡等，工况变化范围很大，负荷可以0100%，转速可以最低最高。不同工况对混合气的数量和浓度都有不同要求。 （1）怠速工况）怠速工况要求供给较浓混合气要求供给较浓混合气=0.60.8：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300700r/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

5、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=0.60.8 。 （2）小负荷工况）小负荷工况0.70.9：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。 （3）中负荷工况（经济运转）要求经济性为主，）中负荷工况（经济运转）要求经济性为主，=1.01.15：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值的混合气，主要是1的稀混合气，这样，功率损失不多， R

6、=R=R=R=R=R=R=节油效果却很显著。（4）全负荷工况（节气门全开）要求有最大功率）全负荷工况（节气门全开）要求有最大功率=0.850.95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。 3、过度圆滑：在各种过度工况下，操控自如、反应灵敏、过度圆滑无冲击和突变。（1）冷起动：要求化油器供给过量的汽油，相当于）冷起动：要求化油器供给过量的汽油，相当于=0.2-0.6的混合气的混合气发动机起动时，由于发动机处于冷车状态，混合气得不到足够地预

7、热，汽油蒸发困难。同时，由于发动机曲轴被带动的转速低，因而被吸入化油器喉管内的空气流速较低。难以在喉管处产生足够的真空度使汽油喷出。既使是从喉管流出汽油，也不能受到强烈气流的冲击而雾化，绝大部分呈油粒状态。混合气中的油粒会因为与冷金属接触而凝结在进气管壁上，不能随气流进入气缸。因而使气缸内的混合气过稀，无法引燃，因此，要求化油器供给极浓的混合气进行补偿，从而使进入气缸的混合气有足够的汽油蒸汽，以保证发动机得以起动。（2）暖机）暖机 ：在暖机过程中，化油器供给混合气的：在暖机过程中，化油器供给混合气的值应当随着温度的升高，从起动时的极小值逐渐加大到稳值应当随着温度的升高，从起动时的极小值逐渐加大

8、到稳定怠速时所要求的值为止。定怠速时所要求的值为止。（3）加速：化油器应能在节气门突然开大时，额外增加一些供油量，）加速：化油器应能在节气门突然开大时，额外增加一些供油量，=0.2-0.6，以便及时将混合气加浓到足，以便及时将混合气加浓到足够的浓度。够的浓度。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

9、生熄火现象。 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）急减速：）急减速：当汽车急减速时，由于进气管真空度激增而使沿进气管壁面流动的油膜迅速蒸发，使混合气变浓，燃烧恶化。因此，节气门缓冲器可以减缓节气门关闭的速度和限制气门开度，从而避免混合气过浓。结论：结论：发动机的运转情况是复杂的，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同。 起动、怠速、全负荷、加速运转时，要求供给浓混合气1.4）时，燃料分子之间的距离将增大到）时，燃料分子之间的距离将增大到火焰不能传播的程度，此火焰不能传播的程度，此R值称为火焰传播下限。值

10、称为火焰传播下限。 因此，混合气成分因此，混合气成分 R必须在火焰传播界限内（必须在火焰传播界限内（ R =621），否则，发动机运转不稳定，直至熄火。），否则，发动机运转不稳定，直至熄火。二、化油器的主供装置二、化油器的主供装置 1、定义：指在汽油机的主要工作区段内化油器的供、定义：指在汽油机的主要工作区段内化油器的供油装置油装置 主要工作区段主要工作区段从小负荷末段到大负荷前段从小负荷末段到大负荷前段之间的工作区间之间的工作区间2、简单化油器中段特性曲线矫正方案、简单化油器中段特性曲线矫正方案泡管油井法泡管油井法 （1）、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

11、到中负荷时，化油器供给的混合气成分由浓逐渐变稀，直至经济混合器供给的混合气成分由浓逐渐变稀，直至经济混合气成分，并保持到中大负荷状态。气成分，并保持到中大负荷状态。中段中段（2）、结构：）、结构：主量孔出主量孔出口端与主口端与主喷管入口喷管入口端串联一端串联一只泡沫空只泡沫空气管，上气管，上有一个很有一个很小的空气小的空气量孔。量孔。（3）、原理：采用空气节制法，即降低主量）、原理：采用空气节制法，即降低主量孔出口处的真空度，抑制汽油流量随节气孔出口处的真空度，抑制汽油流量随节气门开大的增长速率。发动机不工作时，浮门开大的增长速率。发动机不工作时，浮子室油面、空气管内油面、主喷管内油面子室油面

12、、空气管内油面、主喷管内油面三者相等。发动机工作时，空气管内油面三者相等。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面下降，对应一定节气门开度空气管内油面有一定的高度；当节气门开度很小时，空有一定的高度；当节气门开度很小时，空气管内油面没有降到使主喷管入口露出，气管内油面没有降到使主喷管入口露出，来自空气量孔来自空气量孔2的空气流速很慢，空气管内的空气流速很慢，空气管内压力基本与外界相等压力基本与外界相等 ，此时化油器仍是简，此时化油器仍是简单化油器，决定主量孔流量的压差是：单化油器，决定主量孔流量的压差是： 其工作过程链接汽车构造动画其工作过程链接汽车构造动画 P2=P0-

13、P2当节气门开度开大到使当节气门开度开大到使空气管内油面降到使空气管内油面降到使主喷管入口露出时，主喷管入口露出时，来自空气管内空气量来自空气管内空气量孔的空气进入主喷管，孔的空气进入主喷管，与汽油混合成泡末状与汽油混合成泡末状混合油液喷出，由于混合油液喷出，由于节流损失，空气管内节流损失，空气管内压力小于压力小于 P0 ，但大，但大于于 P2，决定主量孔，决定主量孔流量的压差流量的压差 是：是：Pk = Pk - P2 （Pk 为气井为气井压力），从而抑制压力），从而抑制汽汽油流量随节气门开大油流量随节气门开大的增长速率，使混合的增长速率，使混合气成分逐渐变稀。气成分逐渐变稀。（原理见汽车（

14、原理见汽车C04-34动画）动画）P2 当节气门达到一定开度当节气门达到一定开度时，时， P Pk k与与P P2 2的增速趋的增速趋于平衡，此后变稀程度越来于平衡，此后变稀程度越来越小，直至基本保持在某一越小，直至基本保持在某一水平。水平。（4）、校正曲线）、校正曲线R=f(To)OTOR1520% 30%70%100%（5）、该结构方案特点分析）、该结构方案特点分析 、经过实验可选择合适的主量孔和空、经过实验可选择合适的主量孔和空 气量孔，以满足气量孔，以满足R=f(To)中负荷区段中负荷区段 的要求的要求 、该方案结构简单，成本低廉，工作、该方案结构简单，成本低廉，工作 可靠，使用广泛可

15、靠，使用广泛 、该方案可增加汽油的分散雾化程度、该方案可增加汽油的分散雾化程度思考：主供油装置只是解决一部分问思考：主供油装置只是解决一部分问题，如何完成其它工作区段内的要求？题，如何完成其它工作区段内的要求？二、怠速系统（怠速加浓装置）二、怠速系统（怠速加浓装置）1、功用：、功用：将简单将简单化油器化油器特性曲特性曲线中怠线中怠速和小速和小负荷区负荷区段校正段校正为接近为接近理想值理想值2、结构：、结构：结构组成：结构组成：怠速装置由怠速怠速装置由怠速喷孔喷孔3、怠速过、怠速过渡喷孔渡喷孔5、怠速、怠速油道油道7、怠速空、怠速空气量孔气量孔6、怠速、怠速油量调整螺钉油量调整螺钉4、节气门最小

16、开度节气门最小开度限止螺钉限止螺钉2组成。组成。3、设想：简单化油器因怠速时节气门近于全闭，、设想：简单化油器因怠速时节气门近于全闭，发动机转速低，节气门前的喉管处真空度很低，发动机转速低，节气门前的喉管处真空度很低，主喷管吸不出汽油来。但节气门后面的真空度却主喷管吸不出汽油来。但节气门后面的真空度却很高（约为很高（约为0.040.06MPa），故可另设怠速油道），故可另设怠速油道（与主喷管并联），其喷孔设在节气门后。为限（与主喷管并联），其喷孔设在节气门后。为限制怠速喷孔处过高的真空度（虹吸现象），需在制怠速喷孔处过高的真空度（虹吸现象），需在怠速油道中怠速空气量孔怠速油道中怠速空气量孔6。

17、4、原理（、原理（链接汽车构造链接汽车构造3动画动画）节气门处于最小开）节气门处于最小开度时，怠速喷孔度时，怠速喷孔3恰好在节气门后方附近，汽油恰好在节气门后方附近，汽油自主量孔自主量孔-怠速油道怠速油道-与来自空气量孔的空气混与来自空气量孔的空气混合成泡末状混合油液合成泡末状混合油液-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吸出吸出-被节气门边缘流入的高速气流冲击、雾化，并在被节气门边缘流入的高速气流冲击、雾化，并在节气门后的混合室内混合成可燃混合气。节气门后的混合室内混合成可燃混合气。5、思考：、思考：（1）

18、、怠速空气量孔的作用？）、怠速空气量孔的作用？（2）、怠速的原则？）、怠速的原则？（3）、怠速时燃油雾化质量如何？）、怠速时燃油雾化质量如何？（4）、为何设置过度喷孔？）、为何设置过度喷孔？6、怠速的调整（见下图并、怠速的调整（见下图并链接录像链接录像）（1）、调整原则：在不熄火的前提下，尽量减轻）、调整原则：在不熄火的前提下，尽量减轻排放污染（最小烟度）排放污染（最小烟度）（2）、调整方法：）、调整方法：先适度旋进油门限速螺钉，先适度旋进油门限速螺钉，启动发动机后，将怠速螺钉拧到底，再旋出油门启动发动机后，将怠速螺钉拧到底，再旋出油门限速螺钉直至将要熄火；限速螺钉直至将要熄火；再旋出怠速螺钉

19、到最再旋出怠速螺钉到最高怠速，再旋出限制螺钉到即将熄火高怠速，再旋出限制螺钉到即将熄火直至到最直至到最低、稳定、无烟怠速低、稳定、无烟怠速（3）、注意：节气门最小开度的调整应使怠速喷）、注意：节气门最小开度的调整应使怠速喷孔在节气门后方、怠速过渡喷孔在节气门之前。孔在节气门后方、怠速过渡喷孔在节气门之前。怠速的调整怠速的调整1、油门挡盘、油门挡盘 2、怠速螺钉、怠速螺钉 3、油门、油门拉杆拉杆 4、油门限速螺钉、油门限速螺钉 5、风门拉杆、风门拉杆怠速调整原理怠速调整原理1、调钉、调钉 2、怠速弹簧、怠速弹簧 3、器体、器体 4、怠速喷孔、怠速喷孔三、加浓系统（三、加浓系统（省油器省油器大负荷

20、加浓装置）大负荷加浓装置）1、目的：校正简单、目的：校正简单化油器在大负荷区化油器在大负荷区段（段（To80-85%）内的特性内的特性2、思考、思考为何叫为何叫做省油器？做省油器？3、机械式加浓装置、机械式加浓装置（1）、结构组成：）、结构组成：加浓量孔加浓量孔1与主量与主量孔孔2并联，加浓阀并联，加浓阀3上有推杆上有推杆4，与拉，与拉杆杆5固连为一体，固连为一体，拉杆又通过摇臂拉杆又通过摇臂6与节气门轴相连。与节气门轴相连。（2）、原理：）、原理：机械式加浓装机械式加浓装置起作用时刻置起作用时刻仅与节气门开仅与节气门开度有关，当节度有关，当节气门开大到气门开大到80%85%时，时，推杆下移，

21、推推杆下移，推开加浓阀，于开加浓阀，于是，额外汽油是，额外汽油经过加浓量孔经过加浓量孔与来自主量孔与来自主量孔的汽油一起从的汽油一起从主喷孔喷出，主喷孔喷出，混合气得到加混合气得到加浓。浓。链接汽车构造链接汽车构造3动画动画四、四、加速系统（加速加浓装置）加速系统（加速加浓装置）导入：现象导入：现象原因原因1、功用：当节气门急、功用：当节气门急速开大时将一定数速开大时将一定数量的多余汽油一次量的多余汽油一次喷入喉管，维持一喷入喉管，维持一定浓度的混合气成定浓度的混合气成分，以满足汽车加分，以满足汽车加速的需要。速的需要。2、结构：、结构：1-油门拉杆，油门拉杆，2-柱塞，柱塞，3-柱塞杆，柱塞

22、杆，4-柱塞弹簧，柱塞弹簧，5-出油出油阀，阀，6-通气孔，通气孔，7-加加速喷孔，速喷孔，8、9、10-加速联动杆加速联动杆3、原理：、原理：、节气门开、节气门开度减小或缓慢开大时，进度减小或缓慢开大时，进油阀油阀11在自身重力作用下，在自身重力作用下，关闭不严，进油或泵腔内关闭不严，进油或泵腔内的汽油流回浮子室，出油的汽油流回浮子室，出油阀阀5在重力作用下保持关在重力作用下保持关闭；闭；、当缓慢加油时，、当缓慢加油时，活塞随其下降较慢；使加活塞随其下降较慢；使加速泵油腔内压力较小，不速泵油腔内压力较小，不能将进油阀完全关闭，活能将进油阀完全关闭，活塞下腔的油通过进油阀流塞下腔的油通过进油阀

23、流回；回；当节气门急剧开大当节气门急剧开大时，泵腔内油压迅速增大，时，泵腔内油压迅速增大，进油阀关闭，出油阀打开，进油阀关闭，出油阀打开，泵腔内的汽油便自加速量泵腔内的汽油便自加速量孔孔7喷出。喷出。链接汽车构造链接汽车构造3动画动画4、注意事项：、注意事项：（1）、）、弹簧弹簧4的作用的作用有二：有二：一是延长加速装置喷油一是延长加速装置喷油时间，使节气门停止运时间，使节气门停止运动后还能喷油一段时间；动后还能喷油一段时间；二是缓冲作用，以免节二是缓冲作用，以免节气门踩得过急时损坏驱气门踩得过急时损坏驱动机件。动机件。（2）、）、通气孔通气孔6的作用的作用：通气道通气道6连着浮子室上连着浮子

24、室上方，它的作用是降低加方，它的作用是降低加速油道中的真空度，防速油道中的真空度，防止发动机转速升高后加止发动机转速升高后加速喷管处真空度增大，速喷管处真空度增大，可能吸开出油阀而使加可能吸开出油阀而使加速装置不适时地喷油。速装置不适时地喷油。五、起动系统（起动加浓装置）五、起动系统（起动加浓装置）1、作用：是保、作用：是保证冷起动时化证冷起动时化油器供给极浓油器供给极浓的混合气成分的混合气成分R=7.5-8.52、结构：阻风、结构：阻风门，起动喷门，起动喷孔，孔，阻风门阻风门3、原理（、原理（链接汽车构造链接汽车构造3动画动画）起动时发动机转速极低，虽然喉起动时发动机转速极低，虽然喉管处真空

25、度很低，但如在喉管前的进气室内设置一阻风门，起管处真空度很低，但如在喉管前的进气室内设置一阻风门，起动时让其关闭，则在阻风门后的喉管处造成很大的真空度，使动时让其关闭，则在阻风门后的喉管处造成很大的真空度，使主供油系统和怠速系统都参与工作，化油器供给极浓的混合气。主供油系统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损失较大，因此，由于起动时发动机克服静止的阻力损失较大，因此，起动时的起动时的节气门开度较怠速时的开度略大。节气门开度较怠速时的开度略大。4、注意：、注意：（1）、为防止起动后期混合气成分因发动机转速升高而过浓熄）、为防止起动后期混合气成分因发动机转

26、速升高而过浓熄火，在阻风门上设置火，在阻风门上设置自动阀自动阀2，如喉管处真空度过高，阻风门，如喉管处真空度过高，阻风门前后的压力差克服弹簧前后的压力差克服弹簧3的预紧力而使自动阀的预紧力而使自动阀2开启。开启。 （2）、起动完毕，发动机转入自行运转，暖机使发动机水温正）、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阻风门开度逐渐加大，两者动作要协调好，否则极易熄火。两者动作要协调好，否则极易熄火。 （3）、用按压浮子法冷起动时，防止）、用按压浮子法冷起动时，防止“淹嘴子淹嘴子”暖机后立刻打开阻风门暖

27、机后立刻打开阻风门5-4 化油器的构造化油器的构造一、化油器分类一、化油器分类1、按喉管处空气流动方向分为、按喉管处空气流动方向分为上吸式上吸式、下吸下吸式式、平吸式平吸式三种。三种。 汽车发动机汽车发动机用用下吸式下吸式，原因是进，原因是进气阻力小，化油器气阻力小，化油器安装在进气管上方，安装在进气管上方，便于调整；摩托车便于调整；摩托车发动机因座垫在上发动机因座垫在上方，一般采用平吸方，一般采用平吸式；上吸式因进气式；上吸式因进气阻力大、不易着火、阻力大、不易着火、低速响应差等遭淘低速响应差等遭淘汰。汰。汽车单腔上吸式化油器汽车单腔上吸式化油器2、按重叠的喉管数目分为单喉管式、多重喉管式。

28、设置多重喉管、按重叠的喉管数目分为单喉管式、多重喉管式。设置多重喉管的目的是为了解决高低速时气缸内充气量与汽油雾化质量之间的的目的是为了解决高低速时气缸内充气量与汽油雾化质量之间的矛盾。矛盾。若喉管粗若喉管粗，则高速时可保证足够的充气量，但低速时汽油，则高速时可保证足够的充气量，但低速时汽油雾化质量差；雾化质量差；喉管细则喉管细则低速时汽油雾化质量好了，但高速时气缸低速时汽油雾化质量好了，但高速时气缸内的充气量严重不足。内的充气量严重不足。 因此，将两个或三个直径不同的喉因此，将两个或三个直径不同的喉管按上小下大的次序重叠套置组合。管按上小下大的次序重叠套置组合。主喷管位于最小的喉管中，可保证

29、汽主喷管位于最小的喉管中，可保证汽油的良好雾化质量，有利于提高燃料油的良好雾化质量，有利于提高燃料经济性；大喉管与小喉管之间的环形经济性；大喉管与小喉管之间的环形通道则保证了气缸内有足够的充气量，通道则保证了气缸内有足够的充气量，以满足高速动力性的要求。以满足高速动力性的要求。 喉管数目愈多，化油器与发动机喉管数目愈多，化油器与发动机的匹配愈复杂。的匹配愈复杂。3、按其空气管腔数目分为单腔式、双腔并动式、和双腔（或四腔）、按其空气管腔数目分为单腔式、双腔并动式、和双腔（或四腔）分动式三种分动式三种（1）双腔并动式双腔并动式：两个同样的单腔化油器的并联，壳体合铸成一：两个同样的单腔化油器的并联，

30、壳体合铸成一个整体，使用个整体，使用一套浮子室一套浮子室、起动系统起动系统、加速系统加速系统和和加浓系统加浓系统，但，但两个管腔两个管腔各有一套相同的主供油系统各有一套相同的主供油系统、怠速系统怠速系统和节气门，和节气门，两个两个节气门装在同一根轴上，同时开闭节气门装在同一根轴上，同时开闭。 双腔并动式化油器是为了解决双腔并动式化油器是为了解决气缸数较多气缸数较多（四缸以上四缸以上）的）的高速高速汽油机容易产生的汽油机容易产生的各缸吸入混合气数量和浓度不一致各缸吸入混合气数量和浓度不一致的问题的问题（使用单腔化油器和单一进气管时，化油器到各缸距离相差较大，（使用单腔化油器和单一进气管时，化油器

31、到各缸距离相差较大，很难保证自化油器到各缸的进气管阻力和温度情况近于一致；缸很难保证自化油器到各缸的进气管阻力和温度情况近于一致；缸数一多，不可避免发生同时有几个气缸进行吸气，即所谓进气重数一多，不可避免发生同时有几个气缸进行吸气，即所谓进气重叠现象）。为解决这一问题，采用叠现象）。为解决这一问题，采用双腔并动式双腔并动式化油器与化油器与双式双式进气进气管，分别向半数气缸供气，如六缸发动机，不是相继点火的管，分别向半数气缸供气，如六缸发动机，不是相继点火的1、2、3缸为一组，其余三缸为另一组，分别由一个腔和一个进气管供缸为一组，其余三缸为另一组，分别由一个腔和一个进气管供气。这样，气。这样，避

32、免了进气重叠现象和提高了充气效率，使发动机功避免了进气重叠现象和提高了充气效率，使发动机功率有所增加率有所增加双腔式化油器双腔式化油器（2）双腔分动式双腔分动式：两个结构和作用不同的管腔，分别叫主腔和副：两个结构和作用不同的管腔，分别叫主腔和副腔。其中，副腔仅在负荷及转速高达一定程度时才起作用。目的腔。其中，副腔仅在负荷及转速高达一定程度时才起作用。目的是解决转速范围宽广的高、低速之间发动机动力性和燃料经济性是解决转速范围宽广的高、低速之间发动机动力性和燃料经济性之间的矛盾。在中小负荷及较低转速下只有主腔单独工作（副腔之间的矛盾。在中小负荷及较低转速下只有主腔单独工作（副腔节气门未开），因此，

33、主腔喉管直径较细，以利于汽油雾化；当节气门未开），因此，主腔喉管直径较细，以利于汽油雾化；当负荷及转速高达一定程度时，副腔节气门才开始开启，与主腔一负荷及转速高达一定程度时，副腔节气门才开始开启，与主腔一道工作，因而保证了发动机高速时的功率要求。道工作，因而保证了发动机高速时的功率要求。CA7220、奥迪、奥迪100型、桑塔纳、捷达、日本系列型、桑塔纳、捷达、日本系列86年以前的化油器式轿车年以前的化油器式轿车发动发动机等。机等。 主腔因一直参与工作，因此应具有所有供油系统，副腔则只主腔因一直参与工作，因此应具有所有供油系统，副腔则只设有主供油系统和怠速系统。副腔节气门虽然比主腔节气门开得设有

34、主供油系统和怠速系统。副腔节气门虽然比主腔节气门开得晚，但全负荷时应与主腔节气门同时开到最大，因此，两腔节气晚，但全负荷时应与主腔节气门同时开到最大，因此，两腔节气门的动作协调一般用一套杠杆联动机构来保证。与之配用的进气门的动作协调一般用一套杠杆联动机构来保证。与之配用的进气管只能是单式的。（管只能是单式的。（3）四腔分动式：实际上是两个同样的双腔）四腔分动式：实际上是两个同样的双腔分动式化油器的组合。其中，两个主腔和两个副腔各自并动。四分动式化油器的组合。其中，两个主腔和两个副腔各自并动。四腔化油器具有双腔分动和双腔并动的优点。腔化油器具有双腔分动和双腔并动的优点。 一汽红旗一汽红旗CA75

35、60高级轿车的高级轿车的8V100型发动机即采用四腔分动型发动机即采用四腔分动的的241型化油器。型化油器。机械分动式：机械分动式：主腔节气门先开主腔节气门先开500，通过机械联，通过机械联动，使副腔节气动，使副腔节气门开始打开，两门开始打开，两腔同时达到全开腔同时达到全开膜片分动式：膜片分动式：主腔节气门先开，主腔节气门先开，其真空度作用在膜其真空度作用在膜片上部，带动膜片片上部，带动膜片压缩弹簧连同推杆压缩弹簧连同推杆使副腔节气门转动使副腔节气门转动4、按浮子室通气方式分、按浮子室通气方式分(1)非平衡式浮子室非平衡式浮子室浮子室的上部空间直接与大气相通浮子室的上部空间直接与大气相通 (2

36、)平衡式浮子室平衡式浮子室浮子室的上部空浮子室的上部空间用平衡管与化间用平衡管与化油器的进气道相油器的进气道相通通 (3)混合式浮子室混合式浮子室浮子室平衡管浮子室平衡管加怠速放气阀加怠速放气阀二、国产化油器编号二、国产化油器编号由五个部分组成，以由五个部分组成，以BJH201A化油器为例：化油器为例：BJH 201A123451、厂名代号：、厂名代号：以其汉语平音的第一个字母表示以其汉语平音的第一个字母表示2、产品代号：、产品代号： H-化油器化油器；B-汽油泵汽油泵3、产品结构特征：、产品结构特征： 1-单腔单腔； 2-双腔；双腔；4-四腔；四腔； 5-电动汽油泵；电动汽油泵；6-机械式汽

37、油泵；机械式汽油泵；4、产品顺序号：、产品顺序号：用两位数表示，如用两位数表示，如01、02表示第一种和第二种表示第一种和第二种5、产品变型号、产品变型号举例：举例：CAH101 EQH101 BJH201A二、化油器的结构二、化油器的结构第六节第六节 典型化油器构造典型化油器构造一、一、CAH101（一）类型一）类型:单腔单腔 下吸式下吸式、 双重喉管双重喉管、 平衡式浮子室平衡式浮子室（二）总体构造（二）总体构造上体：上体： 浮子室盖浮子室盖（进油系）（进油系）和进气道（和进气道（阻风门）阻风门）中体：中体： 浮子室浮子室与喉管（全套与喉管（全套供油装置）供油装置）下体：下体： 混合室混合

38、室腔与节气门腔与节气门CA101化油器化油器（三）供油装置（三）供油装置1、主供油装置、主供油装置（1）构造）构造主量孔、主量孔、主空气量孔、主空气量孔、功率量孔、功率量孔、 主喷口、主喷口、 喉管、喉管、泡沫管、泡沫管、（2）工作油路）工作油路从浮子室出油口经主量孔到功率量孔再从浮子室出油口经主量孔到功率量孔再经过泡沫管泡沫化从主喷口喷出经过泡沫管泡沫化从主喷口喷出泡沫管垂直设置可防止汽车倾斜时汽油泡沫管垂直设置可防止汽车倾斜时汽油溢出溢出2、怠速装置（两极怠速）、怠速装置（两极怠速）（1）构造：）构造：怠速油量孔、怠速油量孔、第一怠速空气量孔、第一怠速空气量孔、第二怠速空气量孔、第二怠速空

39、气量孔、怠速喷口、怠速喷口、怠速过渡喷口、怠速过渡喷口、怠速调整螺钉、怠速调整螺钉、怠速油道怠速油道浮子室出油口浮子室出油口主量孔和功率量孔之间主量孔和功率量孔之间怠速油道怠速油道怠速油量孔怠速油量孔一级怠速管一级怠速管二级怠速管二级怠速管怠速油道（怠速过渡喷口泡沫化）怠速油道（怠速过渡喷口泡沫化）怠速喷口喷出怠速喷口喷出(2)工作油路工作油路3、起动装置、起动装置 （1）构造）构造半自动阻风门半自动阻风门（2）工作）工作阻风门关闭，主供油装置和怠速装置都参加阻风门关闭，主供油装置和怠速装置都参加工作。工作。发动机起动后，阀片被吸开发动机起动后，阀片被吸开300（因为阀片轴（因为阀片轴是偏心设

40、置的，且阀片和操纵臂之间用拉簧是偏心设置的，且阀片和操纵臂之间用拉簧联接）。联接）。4、加浓装置、加浓装置(1)机械式加浓装置机械式加浓装置a、结构、结构(略略)b、工作油路、工作油路当节气门开当节气门开度超过度超过85%以后，以后，汽油从浮子室汽油从浮子室功率量孔功率量孔加浓阀加浓阀加浓量孔加浓量孔主喷口喷出。主喷口喷出。（2）真空式加浓装置）真空式加浓装置a、结构、结构(略略)b、工作油路、工作油路当柱塞上方当柱塞上方的真空度降的真空度降到一定程度到一定程度时，活塞落时，活塞落下下:汽油从浮子室汽油从浮子室功率量孔功率量孔加浓量孔加浓量孔主喷口喷出。主喷口喷出。加浓阀加浓阀5、加速装置（活

41、塞式）、加速装置（活塞式）a、结构、结构(略略)b、工作油路、工作油路当节气门当节气门突然开大突然开大时，加速时，加速泵活塞迅泵活塞迅速下行，速下行，活塞泵筒活塞泵筒内汽油内汽油出油阀出油阀加速喷加速喷嘴喷出嘴喷出 二、二、EQH101(一一)类型类型(二二)结构特点结构特点单腔、下吸式、三喉管、平衡式浮子室单腔、下吸式、三喉管、平衡式浮子室1.主供油装置主供油装置主配剂针为主配剂针为水平可调式水平可调式2、怠速装置、怠速装置 (1)采用两级怠速采用两级怠速(2)选装怠速截止选装怠速截止电磁阀电磁阀消除热停车后消除热停车后来油引起的续来油引起的续转转作用作用:工作工作:切断点火开关切断点火开关

42、，线圈断电，线圈断电，针阀堵塞怠速针阀堵塞怠速量孔；量孔；接通点火开关，线接通点火开关，线圈通电，针阀顶开圈通电，针阀顶开怠速量孔。怠速量孔。3、起动装置、起动装置阻风门加阻风门加小活门小活门当发动机当发动机起动后，起动后，小活门被小活门被吸开，以吸开，以防混合汽防混合汽过浓。过浓。4、加浓装置、加浓装置改进机械加浓改进机械加浓（加浓杆前端（加浓杆前端制成倒锥形）制成倒锥形）随节气门开大，随节气门开大，加浓阀通过截面加浓阀通过截面随之增大，使加随之增大，使加浓时机较早，供浓时机较早，供油量加大。油量加大。5、加速装置、加速装置（活（活塞式）塞式）(略略)三、三、BJH201A（一）类型（一）类

43、型双腔分动、双腔分动、下吸式、下吸式、三重喉管、三重喉管、 混合式浮子室混合式浮子室（二）结构特点（二）结构特点1、主腔有全套供油装置、主腔有全套供油装置（1）主供油装置：）主供油装置：主量孔和泡沫管制成一体主量孔和泡沫管制成一体（5）怠速装置：）怠速装置： 二级怠速二级怠速有热带速补偿装置有热带速补偿装置（2）起动装置：）起动装置：半自动阻风门半自动阻风门（3）加浓装置：）加浓装置：只有真空加浓只有真空加浓（4）加速装置：）加速装置： 活塞式活塞式BJ201化油器化油器2、副腔有主供油装置和过渡供油装置、副腔有主供油装置和过渡供油装置（1）主供油装置）主供油装置 结构与主腔相同，作用是加浓。

44、结构与主腔相同，作用是加浓。（2）过渡供油装置）过渡供油装置 结构与主腔怠速相同，作用是过渡圆滑。结构与主腔怠速相同，作用是过渡圆滑。3、主副腔为机械分动、主副腔为机械分动主腔节气门先开主腔节气门先开500，副腔节气门才开，同时，副腔节气门才开，同时达到全开达到全开4、副腔节气门上方有辅助空气门、副腔节气门上方有辅助空气门作用：作用：防止低速大负荷时打开副腔，使经济性变差防止低速大负荷时打开副腔，使经济性变差辅助空气门打开时机：辅助空气门打开时机： 主、副腔节气门全开主、副腔节气门全开发动机转速发动机转速2200转转/分以上分以上5、自动阻风门、自动阻风门6、快怠速机构、快怠速机构7、节气门回

45、位缓冲器、节气门回位缓冲器8、热怠速补偿装置、热怠速补偿装置1、作用、作用: 发动机温度较高时，额外地引入一部分发动机温度较高时，额外地引入一部分空气，稀释混合气。空气，稀释混合气。2、工作、工作 温度到温度到650C以上以上时，双金属向上弯时，双金属向上弯曲，曲， 打开通气管道入打开通气管道入口，喉管前的空气口，喉管前的空气在真空吸力作用下在真空吸力作用下，通过恒温器盖内，通过恒温器盖内的通气管道入口，的通气管道入口，从节气门后方的出从节气门后方的出口流出。口流出。三、化油器的操纵结构三、化油器的操纵结构5-5 供油装置供油装置汽油供给装置由汽油箱汽油供给装置由汽油箱1、汽油滤清器、汽油滤清

46、器2与与3、汽油泵、汽油泵4及油管组成。其作及油管组成。其作用是储存、滤清和输送燃油。用是储存、滤清和输送燃油。一、汽油箱一、汽油箱带锁油箱盖二、汽油滤清器二、汽油滤清器红旗红旗欧宝欧宝日产日产汽油滤清器汽油滤清器一次性汽油滤芯一次性汽油滤芯三、膜片式汽油泵三、膜片式汽油泵四、电动式汽油泵四、电动式汽油泵电动涡轮汽油泵电动涡轮汽油泵5-6 汽油机的燃烧过程汽油机的燃烧过程导入：导入：、油料的燃烧过程属于高等内燃机学的重、油料的燃烧过程属于高等内燃机学的重点内容点内容 、燃烧过程是一种激烈的又具有一定规律、燃烧过程是一种激烈的又具有一定规律的化学、物理过程的化学、物理过程 、燃烧过程既与、燃烧过

47、程既与R有关，又与汽油性能、有关，又与汽油性能、雾化质量有关雾化质量有关 、燃烧过程直接影响燃烧速度时间、缸内、燃烧过程直接影响燃烧速度时间、缸内压力变化、燃烧温度、燃烧柔和度从而全面影响压力变化、燃烧温度、燃烧柔和度从而全面影响热效率、功率、排放、经济性、噪音等热效率、功率、排放、经济性、噪音等 、研究方法很多（奥拓循环、等容循环、研究方法很多（奥拓循环、等容循环、等压循环等），我们按示功图展开法中的压力变等压循环等），我们按示功图展开法中的压力变化情况进行研究。化情况进行研究。一、汽油机的正常燃烧过程一、汽油机的正常燃烧过程注意：注意：1、速燃期内又叫明显燃烧、速燃期内又叫明显燃烧期或显燃

48、期期或显燃期 2、描述速燃期内燃烧速度、描述速燃期内燃烧速度的指标是单位曲轴转角的汽缸内的指标是单位曲轴转角的汽缸内压力升高的速度，即：压力升高的速度，即：p/=(p3-p2)/(3-2) 3、思考、思考柴油机的燃烧柴油机的燃烧过程和汽油机是否相同？过程和汽油机是否相同？正常燃烧过程正常燃烧过程 （1）着火延迟期）着火延迟期 从火花塞跳火到上止点间的曲轴转角称为点火提前角。着火延迟从火花塞跳火到上止点间的曲轴转角称为点火提前角。着火延迟期是指从火花塞跳火到火焰核心形成的阶段。可用其表示点火时期是指从火花塞跳火到火焰核心形成的阶段。可用其表示点火时刻。火花塞跳火后，致使某处混合气着火，形成火焰中

49、心。在这刻。火花塞跳火后，致使某处混合气着火，形成火焰中心。在这阶段，气缸压力较压缩压力无明显的变化。阶段，气缸压力较压缩压力无明显的变化。 影响着火延迟期长影响着火延迟期长短的因素有混合气成分等。希望尽量缩短着火延迟时期，并保持短的因素有混合气成分等。希望尽量缩短着火延迟时期，并保持稳定。稳定。 （2）明显燃烧期）明显燃烧期 它是指从火焰核心形成出现最高爆发压力为止它是指从火焰核心形成出现最高爆发压力为止的阶段。由于绝大部分燃料在此阶段燃烧，压力升高很快。所以的阶段。由于绝大部分燃料在此阶段燃烧，压力升高很快。所以常用压力升高率常用压力升高率p/(kPa(o)CA)表征缸内压力变化的急剧程度

50、表征缸内压力变化的急剧程度 明显燃烧期越短，越接近上止点，汽油机经济性、动力性越好，明显燃烧期越短，越接近上止点，汽油机经济性、动力性越好，但可能导致压力升高率但可能导致压力升高率p/过大，使汽油机工作粗暴。过大，使汽油机工作粗暴。 （3）补燃期（图中）补燃期（图中3点以后）这指从最高压力出现到燃料基本上点以后）这指从最高压力出现到燃料基本上完全燃烧为止。完全燃烧为止。 由于燃烧已远离上止点，燃烧条件差，燃料放热量得不到充分由于燃烧已远离上止点，燃烧条件差，燃料放热量得不到充分利用，排气温度高，故希望过后燃料越短越好。利用，排气温度高，故希望过后燃料越短越好。正常燃烧过程正常燃烧过程 二、燃烧

51、速度燃烧速度是指在单位时间内所燃烧的混合气量，可以表达为 G= T T T 式中 T未燃混合气密度； T 火焰传播速度； T 火焰前锋面积。 控制燃烧速度就能控制明显燃烧期长短及相对曲轴转角的位置。影响燃烧速度的因素有： （1）火焰传播速度T 是指火焰前锋相对于燃烧室壁面的绝对速度。其大小取决于层流火焰传播速度和混合气紊流脉运动速度，一般T=5080m/s，影响火焰传播速度的因素包括： 1）紊流运动可使火焰前锋表面扭曲，甚至分隔成许多火焰中心，使火焰前燃烧区加厚，火焰传播速度加快。 2）混合气成分不同，火焰传播速度也明显不同，图7-15为实险所得火焰传播速度与过量空气系数的关系。可以看出，=0

52、.850.95时，火焰传播速度T大，功率也最大，此混合比为功率混合比。=1.031.1时，火焰传播速度较大，氧气又充足，燃烧充分，汽油机经济性最好，故此前锋传播不限。=0.40.5时，混合气过浓，氧缺太少，火焰不能传播，此混合比为火焰传播上限。3）混合气初始温度高，火焰传播速度增加。 （2）火焰前锋面积T 燃烧室几何形状及其与火花塞位置配合，可以改变不同时期火焰前锋扫过的面积，以调整燃烧速度。 （3）可燃混合气的密度T 增大可燃混合气的密度，可提高燃烧速度，故增大压缩比和增加进气压力可加大燃烧速度 3不规则燃烧 不规则燃烧是描述汽油机在稳定正常运转时，存在的各循环之间的燃烧变动和各缸之间的燃烧

53、差异。 （1）各循环间的燃烧变动 各循环之间的燃烧差异主要是燃烧的不稳定性，表现为循环的压力波动。如图示出不同循环的气缸压力变化情况。从中可以看到变化较大，低负荷时情况更严重。 （2）各缸间的燃烧差异 这主要是燃烧分配不均匀造成的。 在多缸汽油机的进气管里有空气、不同过量空气系数的混合气、燃料蒸汽、雾化油滴和沉积在管壁上不同厚度的油膜，要将它们均匀分配到各个气缸是很困难的。由于各缸混合气成不同，因此不可能使各缸都用经济混合气或功率混合气工作，使整个汽油机功率下降、耗油率上升、排放性能恶化。三、汽油机的非正常燃烧过程：三、汽油机的非正常燃烧过程：定义：定义：链接视频链接视频爆燃的后果：爆燃的后果

54、：（5）破坏火花塞绝缘）破坏火花塞绝缘（6）形成抓粘磨损或粘缸）形成抓粘磨损或粘缸俗称爆震俗称爆震爆燃的原因：爆燃的原因： 由于缸内压力过大（积碳严重、由于缸内压力过大（积碳严重、复合过大、发动机过热等），导致混合气复合过大、发动机过热等），导致混合气末端热辐射式同时点火，形成数个火焰中末端热辐射式同时点火，形成数个火焰中心，造成爆炸式燃烧。心，造成爆炸式燃烧。 当当V Vt t=100-300m/s=100-300m/s时为轻度爆燃时为轻度爆燃 当当V Vt t=300-800m/s=300-800m/s时为中度爆燃时为中度爆燃 当当V Vt t=800-1500m/s=800-1500m/

55、s时为重度爆燃时为重度爆燃注意：注意：柴油机亦有爆燃，但多发生在开始燃柴油机亦有爆燃，但多发生在开始燃烧时（见视频烧时（见视频爆震），亦称工作粗暴。爆震），亦称工作粗暴。 影响爆燃的因素 1）燃料性质。辛烷值 2）末端混合气的温度和压力。末端混合气的温度和压力增加，会使爆燃倾向增加。 3）火焰前锋传到末端混合气的时间。火焰前锋传播速度提高，火焰传播距离减少，可使爆燃倾向减弱。 2、表面点火、表面点火（1）定义：凡是不靠电火花点火而由燃烧室炽热表面）定义：凡是不靠电火花点火而由燃烧室炽热表面（如过热的火花塞绝缘体和电极、排气门、炽热的积炭（如过热的火花塞绝缘体和电极、排气门、炽热的积炭等）点燃混

56、合气而引起的不正常燃挠现象，称为表面点等）点燃混合气而引起的不正常燃挠现象，称为表面点火。根据被炽热火。根据被炽热表面点火表面点火的火焰是否始终以正常速度进的火焰是否始终以正常速度进（2）类型）类型、早火（前燃）：高温炽热表面在火花塞跳、早火（前燃）：高温炽热表面在火花塞跳火前点燃混合气的现象称为早火。发生早火时，炽热表火前点燃混合气的现象称为早火。发生早火时，炽热表面温度较高。由于混合气使进气和压缩面温度较高。由于混合气使进气和压缩 行程中长期受行程中长期受到炽热表面加热，到炽热表面加热， 点燃的区域比较大，一经着火，势点燃的区域比较大，一经着火，势必使火馅传播速度较高，压力升必使火馅传播速

57、度较高，压力升 高率过大。常使最高高率过大。常使最高压力点出现在上止点之前，压缩功过大，发动机运转不压力点出现在上止点之前，压缩功过大，发动机运转不平稳并发生沉闷的平稳并发生沉闷的 敲击声。同时，早燃的发生使散热敲击声。同时，早燃的发生使散热损失增加，传给冷却水的热量增多，容易使发动机过热，损失增加，传给冷却水的热量增多，容易使发动机过热，有效有效 功率下降。甚至在压缩过程末期的高温高压下会功率下降。甚至在压缩过程末期的高温高压下会引起机件损坏引起机件损坏 、后火（滞燃）：火花塞跳火点燃混合气后，、后火（滞燃）：火花塞跳火点燃混合气后， 在火焰在火焰传播过程中，由于炽热表面使火焰前锋未扫过区域

58、的混传播过程中，由于炽热表面使火焰前锋未扫过区域的混合气被点燃，但形成的火焰前锋仍以正常的火焰传播速合气被点燃，但形成的火焰前锋仍以正常的火焰传播速度向未燃气体推进，称为后火。这种现象可在度向未燃气体推进，称为后火。这种现象可在 发动机发动机断火后发现，发动机仍象断火后发现，发动机仍象 有电火花点火一样，继续运有电火花点火一样，继续运转，直到炽热点温度下降到不能点燃混转，直到炽热点温度下降到不能点燃混 合气为止，发合气为止，发动机才停止转动。动机才停止转动。 、激爆：发动机低速低负荷（水平路上，汽车行驶速、激爆：发动机低速低负荷（水平路上，汽车行驶速度低于度低于20公里公里/ 小时）运转时，燃

59、烧室表面极易小时）运转时，燃烧室表面极易 形成热形成热性很差的沉积物。它使高压缩比汽油机的表面温度更高。性很差的沉积物。它使高压缩比汽油机的表面温度更高。此外，沉积物颗粒被高温火焰此外，沉积物颗粒被高温火焰 包围，使其急剧氧化而包围，使其急剧氧化而白炽化，将混合气点燃。在发动机加速时，白炽化，将混合气点燃。在发动机加速时，气流吹起已气流吹起已着火的碳粒，使混着火的碳粒，使混 合气产生多火点燃的着火现象合气产生多火点燃的着火现象，致，致使混合气剧烈燃烧，压力升高率和最高燃烧压力急剧增使混合气剧烈燃烧，压力升高率和最高燃烧压力急剧增加。加。 试验证明，产生激爆时压力升高试验证明，产生激爆时压力升高

60、率比正常值高率比正常值高5 5倍，最高燃烧压力比正倍，最高燃烧压力比正常值高常值高l50%l50%，气缸内的高温、高压又，气缸内的高温、高压又促使促使爆燃爆燃的产生，发出强烈的震音，的产生，发出强烈的震音，危害极大危害极大。 注意注意爆燃爆燃与与工作粗暴工作粗暴的区别：爆的区别：爆燃发生在明显燃烧期末期，由末端混燃发生在明显燃烧期末期，由末端混合气同时燃烧所致；而工作粗暴发生合气同时燃烧所致；而工作粗暴发生在明显燃烧器初期，由于爆发压力在明显燃烧器初期，由于爆发压力P/P/增长过快所致。增长过快所致。激爆激爆早火早火晚火晚火倒转倒转三、影响汽油机燃烧过程的主要因素三、影响汽油机燃烧过程的主要因