汽车原理与结构燃油系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上次课内容回顾：,一、配气机构的布局的基本形式,顶置式,侧置式,二、气门组,气门形状及结构,工作条件,常用材料,三、气门传动组,凸轮及其相位,配气定时,气门间隙,四、进气系统、排气系统,空气滤清器,油浴式空气滤清器,纸芯空气滤清器,复合式空气滤清器,进气岐管、消声器,共28页 第1页,4、排气净化装置,排气净化系统将汽车排放的有害物控制在,最低水平。这是控制汽车排放危害强制性要,求，目前国内已启动相关管理措施。根据方式、目的不同，有下述主要手段：,恒温进气系统,本机构安装在进气门前方，为发动机冷启动,时提供加热的空气。,促进空气较稀时油气混合物充分汽化和燃烧。,启动,条件,室温,低压,燃烧不完全,有害物质,排放,共28页 第2页,二次空气喷射系统,本装置安装在排气歧管，加强对排放气体的港,外再次氧化。,具体方法：,用压缩空气泵将新鲜空气直接经专,门的空气喷管喷入气缸排气门附近。部分发动机在,排气系统配有催化转换器，则喷入转换器。,目的：,排气时在排气门增加氧气，使排除的CO,和HC（碳氢化合物）进一步氧化，生成CO,2,和H,2,O。,共28页 第3页,排气再循环系统,本装置将气缸排除的部分废气通过专门管道再输,入到进气管，适度增加可燃气体的CO,2,含量。,大量的CO,2,介入导致缸内燃烧缓解，温度相对下,降，从而减少燃烧过程氮化物（NO,X,）的产生。,排气再循环是目前发动机净化氮化物的主要方,法，关键问题是把握输入的CO,2,量,。,共28页 第4页,催化转换器,在排气系统中设计专用装置，利用催化剂（铂、,钯、铑等）的作用，将排放废气中的CO、HC、NO,X,转化成对人体无害的气体再排除。,二效催化转换器（氧化）,在催化剂的作用下，加入新鲜空气为氧化剂，,仅将CO、HC氧化成二氧化碳和水。,三效催化转换器（还原）,在催化剂的作用下，把CO、HC作还原剂，将排,放中的NO,X,还原成氮（N,2,）和氧（O,2,），而CO、HC,在还原反映中被氧化成CO,2,和H,2,O。,共28页 第5页,使用催化转换器相关的问题：,发动机应使用无铅汽油；,催化转换器工作环境350（排气岐管之后）；,正确把握输入混合气体（氧化剂或还原剂）比,例的合理性；,较高的使用成本（昂贵的稀有金属）；,相关工艺。,根据国情,平衡利弊,共28页 第6页,4.4 发动机燃油系统,目前发动机燃油系统主要有化油器式燃油系统、,汽油喷射式燃油系统、柴油机燃油系统等。,本节只限于介绍汽油机燃油系统。,目前小型发动机大量采用喷射式，随着电子技术,的飞速发展，经典的化油器面临淘汰。,一、燃油系统的功用和组成,1、功能,向发动机稳定、持续地提供一定数量、洁净、,雾化良好的汽油,存储一定数量的汽油以维持汽车的续行。,共28页 第7页,2、燃油系统主要组成部分,常规化油器系统包括,燃油箱,汽油滤清器,化油器,油气分离器,汽油泵,油管,燃油表等,上述所有组成部件中，化油器是系统中最重,要的部件，是实现系统功能、完成油气混合的关,键装置。,注：21世纪以来，沉寂多年的汽油喷射技术获,得实质行突破。在中国，通过技术引进和自主开,发，目前已广泛用于中、小型汽油发动机。,共28页 第8页,1燃油箱 2汽油滤清器 3汽油泵 4油气分离器,5化油器 6燃油箱盖 7油量传感器,化油器式燃油系统示意图,化油器,供油通道,进油孔,回油通道,共28页 第9页,二、可燃混合气,空气与雾状汽油按一定比例混合的混合物。其,相对比例直接影响发动机效率，常用两项指标。,1、过量空气系数,a,以完全燃烧1kg汽油为前提：,a,实际供给空气质量/理论化学计量空气质量,a,反映了可燃混合气中空气含量的多少：,a,1，称为理论混合气,a,1，称为浓混合气（汽油过剩）,a,1，称为稀混合气（空气过剩）,共28页 第10页,2、,空,空燃,比,比,可燃,混,混合,气,气体,中,中空,气,气质,量,量与,燃,燃油,质,质量,之,之比,。,。,空,空气,质,质量/燃,油,油质,量,量,按化,学,学方,程,程式,的,的当,量,量关,系,系，1kg汽,油,油完,全,全燃,烧需14.8kg,空,空气,，,，即,理,理想,混,混合,气,气体,14.8,。,。,完全,燃,燃烧,空,气,汽,油,14.8,：,：1,共28,页,页,第,第11,页,页,3,、,、,混,混,合,合,气,气,燃,燃,烧,烧,效,效,果,果,大,量,量,的,的,研,研,究,究,和,和,实,实,验,验,结,结,果,果,表,表,明,明,，,，,混,混,合,合,气,气,在,在,气,气,缸,缸,内,内,的,燃,燃,烧,烧,效,效,果,果,与,与过,量,量,空,空,气,气,系,系,数,数,a,、,空,空,然,然,比,比,存,在,在,一,一,定,的,的,规,规,律,律,。,。,a,1.05,1.15,，,，,称,称,为,为,经,经,济,济,混,混,合,合,比,比,该,比,比,例,例,的,的,混,混,合,合,气,气,体,体,，,，,在,在,气,气,缸,缸,中,中,燃,燃,烧,烧,最,最,完,完,全,全,，,，,发,发,动,机,机,油,油,耗,耗,量,量,最,最,低,低,。,。,a,0.850.95，称,为,为功率,混,混合比,该比例,的,的混合,气,气体燃,烧,烧速度,最,最快，,热,热损失,最,最,低，发,动,动机有,效,效功率,最,最大。,共28,页,页,第,第12,页,页,a,0.5，称,为,为火焰,传,传播上,限,限,该状态,汽,汽油浓,度,度达到,最,最高，,由,由于氧,气,气的缺,乏,乏已,严重影,响,响缸内,燃,燃烧的,持,持续。,a,1.3，称,为,为火焰,传,传播下,限,限,该状态,汽,汽油浓,度,度达到,最,最低，,由,由于汽,油,油的缺,乏,乏缸,内燃烧,同,同样面,临,临间断,。,。,由此可,见,见，燃,油,油浓度,过,过大或,过,过稀，,都,都能导,致,致火,焰在燃,池,池中不,能,能正常,传,传播，,更,更严重,时,时，将,导,导致不,能,能,点火，,发,发动机,工,工作中,断,断。,共28,页,页,第,第13,页,页,小结：,混合比,例,例直接,影,影响发,动,动机性,能,能及能,否,否正常,工,工作；,经济耗,油,油与最,大,大功率,输,输出对,应,应不同,的,的混合,比,比例；,混合比,例,例存在,上,上下限,，,，燃油,浓,浓度不,易,易过大,或,或过稀,；,；,汽车实,际,际行驶,速,速度和,牵,牵引功,率,率的变,化,化范围,都,都很大,，,，,发动机,正,正常工,作,作的混,合,合比例,应,应作相,应,应的调,整,整。,一般化,油,油器只,能,能提供,一,一定范,围,围的,a,值。,过量空,气,气系数,与,与空燃,比,比关系,表,表,a,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,8.9,10.4,11.8,13.3,14.8,16.3,17.8,19.2,20.7,共28,页,页,第,第14,页,页,4、发,动,动机工,况,况与,a,、的,经,经验值,冷启动,a,0.20.6；,怠速,a,0.60.8；,小负荷,（,（节气门25）,a,0.7,0.9,；,；,中等负荷,（,（节气门2585）,a,1.051.15；,大、全负,荷,荷 ,a,0.850.95；,加速（迅,速,速加大输,出,出功率）,化,化油器设,置,置专门的,补,补,油通道以,加,加大燃油,比,比例。,小结：,冷启动、,怠,怠速等特,殊,殊短时工,况,况，混合,气,气浓度大,；,；,从小负荷,到,到中等负,荷,荷，混合,气,气由浓变,稀,稀，直降,到,到,经济混合,比,比例；,从大负荷,到,到全负荷,，,，混合气,由,由稀变浓,，,，直升到,功,功,率混合比,例,例。,共28页,第,第15页,三、简单,化,化油器,简单化油,器,器是实,用型化油,器,器的雏形,，,，,现代车用,化,化油器则,是,是,在此基础,上,上借助一,些,些,附属装置,来,来实现调,整,整,燃气混合,比,比。,一般需要,预热,气流产生,负,负压,将汽油吸,入,入并雾化,油气混合,原,原理图,接泵油器,1空气滤,清,清器 2,简,简单化油,器,器,3进油针,阀,阀 4喉,管,管 5浮,子,子,6浮子室7、8,喷,喷油管道,9预热10进气,岐,岐管,11进气,门,门 12燃烧室,13节气,门,门 14油气混,合,合室,共28页,第,第16页,四、理想,化,化油器,理想化油,器,器将在发,动,动机,任何转速,、,、任何负,荷,荷，任何,大,气,气,状,状,况,况,下,下,，,，,供,供,给,给,一,一,定,定,数,数,量,量,且,成,成,分,分,符,符,合,合,发,发,动,动,机,机,工,工,况,况,要,要,求,求,的,可,可,燃,燃,混,混,合,合,气,气,体,体,。,。,1,、,、,怠,怠,速,速,系,系,统,统,化,油,油,器,器,浮,浮,子,子,原,原,理,理,图,图,为,怠,怠,速,速,工,工,况,况,下,下,工,工,作,作,的,的,发,发,动,动,机,机,提,提,供,供,浓,浓,混,混,合,合,气,气,。,。,由,于,于,怠,怠,速,速,转,转,速,速,低,低,、,、,节,节,气,气,门,门,接,接,近,近,关,关,闭,闭,，,，,空,空,气,气,流,流,量,量,少,少,流,流,速,速,慢,，,，,主,主,喷,喷,管,管,无,无,法,法,提,提,供,供,过,过,量,量,的,的,汽,汽,油,油,。,。,由,构,构,件,件10,、,、8,、,、3,构,构,成,成,的,的,怠,怠,速,速,供,供,油,油,通,通,道,道,将,将,大,大,量,量,补,补,充,充,雾,雾,化,化,汽油，维持,浓,浓度较大汽,油,油比例。,共28页,第,第17页,2、怠速转,入,入小负荷,此过程节气,门,门加大，,怠速喷口3,的,的真空度下,降,降，,进油量减少,，,，流过节气,门,门,的空气增加,，,，混合气将,变,变,得过稀，造,成,成熄火，无,法,法,完成这一过,渡,渡。,在怠速喷口3的上方设,置过渡喷口5，过渡时,间,间,两孔同时喷,油,油，增加汽,油,油,浓度。,共28页,第,第18页,3、主供油,系,系统,满足中小负,荷,荷工况下发,动,动机需要的,不,不同浓度的,混,混合气。,（随负荷加,大,大，油量增,加,加，但混合,气,气变稀）,关键问题：,控,控制供油增,量,量小与空气,增,增量。,节气门加大,，,，空气流量,、,、,供油量随之,加,加大；,供油量增加,速,速率小于空,气,气,增加速率时,，,，混合气逐,渐,渐变稀，,符合中小负,荷,荷的理想状,态,态；,供油量增加,速,速率大于空,气,气,增加速率时,，,，混合气逐,渐,渐变浓，,不符合中小,负,负荷的理想,状,状态。,共28页,第,第19页,4、,加,加浓,系,系统,（,（右,图,图）,中小,负,负荷,转,转向,大,大、,全,全负,荷,荷时,，,，额,外,外提,供,供部,分,分燃,油,油。,该系,统,统能,使,使混,合,合气,从,从经,济,济比,例转,化,化到,功,功率,比,比例,，,，以,保,保证,发,发,动机,获,获得,最,最大,功,功率,。,。,5、,加,加速,系,系统,（,（左,图,图）,利用,加,加速,泵,泵在,节,节气,门,门急,速,速,开大,时,时，,将,将一,定,定数,量,量的,燃,燃油,一,一,次性,喷,喷入,喉,喉管,，,，缓,和,和混,合,合气,体,体,浓度,的,的急,剧,剧下,降,降，,满,满足,汽,汽车,临,临,时的,加,加速,需,需要,。,。,共28页,第,第20页,五、,电,电喷,发,发动,机,机,（,）,）,电喷,发,发动,机,机即,电,电子,控,控制,燃,燃油,喷,喷射,式,式发,动,动机,。,。,与常,规,规（,化,化油,器,器）,发,发动,机,机相,比,比，,其,其差,异,