化油器式发动机燃料供给系统.ppt
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1、第四章:化油器式发动机燃料供给系统第四章:化油器式发动机燃料供给系统 第一节:第一节:概述概述 第二节:第二节:化油器化油器 第三节:燃料供给系统第三节:燃料供给系统其他装置其他装置重点重点:燃料供给系统组成及工作原理;工况对混合气的要求。:燃料供给系统组成及工作原理;工况对混合气的要求。难点难点:化油器结构及工作原理。:化油器结构及工作原理。教学目的教学目的:掌握燃料供给系统的组成及工作原理。:掌握燃料供给系统的组成及工作原理。思考题思考题 作业题作业题第一节:概第一节:概 述述 一、燃料供给系统的一、燃料供给系统的功用和组成功用和组成:二、二、汽油汽油:三、简单化油器及可燃混合气的三、简单
2、化油器及可燃混合气的形成形成:四、可燃混合气成分的四、可燃混合气成分的表示方法表示方法:五、发动机各工况对可燃混合气成分的五、发动机各工况对可燃混合气成分的要求要求:一、燃料供给系统的功用和组成一、燃料供给系统的功用和组成 (一)功用:(一)功用:根据发动机各种不同工作情况的要求,配制出一定数量和浓根据发动机各种不同工作情况的要求,配制出一定数量和浓度的可燃混合气,进入气缸燃烧,作功后将废气排入大气。度的可燃混合气,进入气缸燃烧,作功后将废气排入大气。(二)组成:(二)组成:1 1汽油供给装置汽油供给装置用以完成汽油的贮存、输送及滤清任用以完成汽油的贮存、输送及滤清任务;务;2 2空气供给装置
3、空气供给装置滤清空气;滤清空气;3 3可燃混合气准备装置可燃混合气准备装置化油器;化油器;4 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进、排气管排气消进、排气管排气消声。声。系统工作情况系统工作情况化油器式汽油机燃料供给系的工作过程化油器式汽油机燃料供给系的工作过程系统工作情况演示系统工作情况演示二、汽油二、汽油 汽油是汽油机的主要燃料。汽油是石油制品汽油是汽油机的主要燃料。汽油是石油制品,是多种烃的混合是多种烃的混合物物,其主要化学成分是碳其主要化学成分是碳(C)(C)和氢和氢(H)(H)汽油的抗爆性是指汽油在气缸中避免产生爆燃的能力,即防爆汽油的抗爆性是指汽油在气缸中避免
4、产生爆燃的能力,即防爆燃燃”的能力。的能力。评定汽油抗爆性的指标是辛烷值。辛烷值高则汽评定汽油抗爆性的指标是辛烷值。辛烷值高则汽油抗爆性好,反之,汽油抗爆性差。油抗爆性好,反之,汽油抗爆性差。汽油的牌号数与辛烷值有关,我国车用汽油分类主要以辛烷汽油的牌号数与辛烷值有关,我国车用汽油分类主要以辛烷值为基础。目前,我国大部分载货汽车及部分轿车均采用值为基础。目前,我国大部分载货汽车及部分轿车均采用90号号国产汽油,国产汽油,三、简单化油器及可燃混合气的形成三、简单化油器及可燃混合气的形成1.简单化油器的简单化油器的组成组成:2.简单化油器的简单化油器的工作原理工作原理:3.简单简单化油器特性化油器
5、特性:1.简单化油器组成简单化油器组成 浮于机构(浮子、针阀浮于机构(浮子、针阀 、浮子室)、喷管、量孔、喉、浮子室)、喷管、量孔、喉管、节气门、空气室和混合室等组成。管、节气门、空气室和混合室等组成。如图所示如图所示2.简单化油器的工作原理简单化油器的工作原理(1)(1)燃油的燃油的流出和雾化流出和雾化:(2)(2)可燃混合气的可燃混合气的形成过程形成过程:(3)(3)空气量和汽油量的空气量和汽油量的调节调节:(1)燃油的流出和雾化燃油的流出和雾化 根据流体力学原理:根据流体力学原理:流体(气体、液体)流经不同管截面积时,其截面积越流体(气体、液体)流经不同管截面积时,其截面积越小,速度越大
6、,压力越低。小,速度越大,压力越低。喉管设计理论:喉管设计理论:P Ph h=P=P。P Ph h(2)可燃混合气的形成过程可燃混合气的形成过程 形成时间:是在形成时间:是在 0 002 S02 S0 004 S04 S极短的时间内形成的。极短的时间内形成的。始于化油器的混合室,持续于进气管和气缸中,直到压缩行程结始于化油器的混合室,持续于进气管和气缸中,直到压缩行程结束才算完成。束才算完成。它是一个复杂的物理变化过程,从开始雾化到全部汽化,可它是一个复杂的物理变化过程,从开始雾化到全部汽化,可分为三个阶段:分为三个阶段:1 1)最初阶段)最初阶段 在化油器中。在化油器中。2 2)持续阶段)持
7、续阶段 在进气管中。在进气管中。3 3)最后阶段)最后阶段 在气缸中。在气缸中。动画动画演示演示(3)(3)空气量和燃油量的调节空气量和燃油量的调节 发发动动机机功功率率大大小小的的调调节节是是通通过过改改变变节节气气门门的的开开度度,改改变可燃混合气的数量来实现的,又称为功率的量调节。变可燃混合气的数量来实现的,又称为功率的量调节。如图所示如图所示具体调节过程具体调节过程调节过程调节过程结构已定的化油器:结构已定的化油器:P Ph h :l l)当发动机转速一定时当发动机转速一定时 节气门开度逐渐开大,节气门开度逐渐开大,P Ph h汽油量与空气流量一同增加。汽油量与空气流量一同增加。节节气
8、气门门逐逐渐渐关关小小时时,P Ph h燃燃油油的的吸吸出出量量随随空空气气流流量量的的而而减减少,因而减小了发动机的功率。少,因而减小了发动机的功率。2 2)节气门开度一定时)节气门开度一定时 发动机转速发动机转速,P Ph h汽油量与空气流量一同增加。汽油量与空气流量一同增加。发动机转速发动机转速,P Ph h汽油量与空气流量一同减少。汽油量与空气流量一同减少。四、可燃混合气成分的表示方法四、可燃混合气成分的表示方法1.空燃比:空燃比:空燃比空燃比 =空气质量空气质量(kg)/燃油质量燃油质量(kg)2.过量空气系数过量空气系数 :=燃燃烧烧1kg燃燃料料实实际际供供给给的的空空气气质质量
9、量/理理论论上上完完全全燃燃烧烧时时所所需需要的空气质量要的空气质量=实际空燃比实际空燃比/理论空燃比理论空燃比标准混合气(标准混合气(=1)稀混合气稀混合气1)浓混合气(浓混合气(1)可燃混合气的成分与发动机性能的可燃混合气的成分与发动机性能的关系关系。可燃混合气成分与发动机性能的关系可燃混合气成分与发动机性能的关系 一般:一般:=0.85-0.95=0.85-0.95动力性好,它可保证汽油分子迅速找到空气中动力性好,它可保证汽油分子迅速找到空气中的氧分子相结合而燃烧;的氧分子相结合而燃烧;=1.05-1.15=1.05-1.15经济性好,它可保证所有汽油分子获得足够的经济性好,它可保证所有
10、汽油分子获得足够的空气而完全燃烧。空气而完全燃烧。可燃混合气太浓(可燃混合气太浓(0 04 4或太稀(或太稀(1 14 4)时,)时,虽能着火,火焰无法传播虽能着火,火焰无法传播,将导致发动机熄火,此将导致发动机熄火,此 值为燃烧上极值为燃烧上极限和下极限。限和下极限。如图所示如图所示五、发动机各工况对可燃混合气成分的要求五、发动机各工况对可燃混合气成分的要求1.发动机的发动机的负荷及转矩负荷及转矩:2.发动机的发动机的工作特点工作特点:3.发动机各工况对混合气成分的发动机各工况对混合气成分的要求要求:1.发动机的负荷及转矩发动机的负荷及转矩发动机的负荷:发动机的负荷:是是汽汽车车所所施施加加
11、给给发发动动机机的的阻阻力力矩矩。这这一一阻阻力力矩矩包包括括匀匀速速运运转转的的阻阻力力矩矩和和变变速速运运转转的的惯惯性性阻阻力力矩矩,它它随随汽汽车车工工作作情情况况(如如道道路路状状况况、车车速速、装装载载量量等等)的的变变化化而而变变化化,发发动动机机发发出出等等量的扭矩与之平衡。量的扭矩与之平衡。如图所示如图所示。发动机的转矩发动机的转矩:是是随随节节气气门门的的开开度度而而变变化化的的,所所以以节节气气门门开开度度的的大大小小就就代代表表了负荷的大小。了负荷的大小。2.发动机的工作特点发动机的工作特点 汽车用的发动机工作特点是:汽车用的发动机工作特点是:1)1)工况变化范围很大,
12、负荷可以从工况变化范围很大,负荷可以从0 0变化到变化到100100,转速可以,转速可以最低稳定转速变到最高转速,有时工况变化非常迅速。最低稳定转速变到最高转速,有时工况变化非常迅速。2)2)工况间的变化是连续的,中间并没有一个实际界限,工况工况间的变化是连续的,中间并没有一个实际界限,工况的变换过程只是表现在节气门的开度和发动机转速高低的过程的变换过程只是表现在节气门的开度和发动机转速高低的过程中。中。3)3)在汽车行驶的大部分时间内,发动机是在中等负荷下工作在汽车行驶的大部分时间内,发动机是在中等负荷下工作的。的。轿车发动机负荷经常是轿车发动机负荷经常是40406060,而货车则为,而货车
13、则为70708080。3.3.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 (1)(1)正常工况正常工况 发动机的正常工况是指发动机已经完成预热,转入了正常发动机的正常工况是指发动机已经完成预热,转入了正常运转。运转。按负荷大小可分为:按负荷大小可分为:怠速和小负荷怠速和小负荷、中等负荷中等负荷、大负荷和全负荷大负荷和全负荷三个范围。三个范围。(2)(2)过渡工况过渡工况 分为分为冷起动、加速工况冷起动、加速工况。(3)(3)理想化油器特性理想化油器特性怠速和小负荷工况怠速和小负荷工况 怠怠速速是是指指发发动动机机对对外外无无功功率率输输出出,节节气气门门开开度度为为零零。此此
14、时时混混合合气气燃燃烧烧所所作作的的功功,只只是是用用以以克克服服发发动动机机内内部部的的阻阻力力,使使发动机保持低转速稳定运转。发动机保持低转速稳定运转。=0.6-0.8;=0.6-0.8;小负荷:小负荷:=0.7-0.9=0.7-0.9。中等负荷工况(常用工况)中等负荷工况(常用工况)节气门开度在节气门开度在 25258585大范围内变化,进入气缸的大范围内变化,进入气缸的混合气较多,残余废气量相对的减少,混合气被冲淡程度混合气较多,残余废气量相对的减少,混合气被冲淡程度轻,燃烧速度变快,热损失较小,轻,燃烧速度变快,热损失较小,值应随节气门开度的值应随节气门开度的加大而变大。加大而变大。
15、=0.9-1.1=0.9-1.1混合气满足经济性为主的需求。混合气满足经济性为主的需求。大负荷和全负荷工况大负荷和全负荷工况 节节气气门门开开度度达达8585以以上上,它它是是需需要要获获得得最最大大功功率率的的工工况况,以以克克服服较较大大的的外外部部阻阻力力或或加加速速行行驶驶。此此时时,混混合合气气要要迅迅速速变变浓浓,=0.85-0.95=0.85-0.95以以质质浓浓量量多多的的混混合合气气满足动力性为主的需求。满足动力性为主的需求。过渡工况过渡工况 1.1.起动工况起动工况:=0.2-0.6:=0.2-0.6 2.2.加速工况加速工况 当节气门突然迅速大开时,以增大发动机转速,称作
16、加速当节气门突然迅速大开时,以增大发动机转速,称作加速工况工况。第二节:化油器第二节:化油器 一、现代化油器的一、现代化油器的基本机构基本机构:二、二、典型化油器典型化油器 一、现代化油器的基本机构一、现代化油器的基本机构1.浮子系统浮子系统:2.主供油系统主供油系统:3.怠速系统怠速系统:4.加浓系统加浓系统:5.加速系统加速系统:6.起动系统起动系统:2.2.主供油装置主供油装置 作用:作用:保保证证发发动动机机在在中中小小负负荷荷范范围围内内工工作作,供供给给随随节节气气门门开开度度增大而逐渐变稀的混合气(增大而逐渐变稀的混合气(=0=09 91 11 1)。)。除怠速工况外,其他各种工
17、况它都未停止供油,故称主除怠速工况外,其他各种工况它都未停止供油,故称主供油装置。供油装置。工作原理工作原理。泡沫管作用:泡沫管作用:一一是是可可使使空空气气提提前前渗渗入入,及及早早的的产产生生泡泡沫沫,使校正油量的作用提前开始。使校正油量的作用提前开始。二二是是泡泡沫沫的的惯惯性性小小、易易吸吸出出、易易吹吹散散,对对喉喉管真空度变化信息反应快。管真空度变化信息反应快。三三是是空空气气室室和和泡泡沫沫管管内内的的油油面面随随节节气气门门开开度度的的增增大大而而逐逐渐渐降降低低,各各排排渗渗气气孔孔依依次次先先后后露露出出油油面面,使使Pk逐逐渐渐相相对对于于Ph降降低低,混混合合气气成成分
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