汽车原理与结构-汽车燃油系统.ppt

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 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： ①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。 ②二次空气喷射系统 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CO2和H2O。 ③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CO2含量。 大量的CO2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（NOX）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CO2量。 ④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、 NOX 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NOX还原成氮（N2）和氧（O2），而CO、HC 在还原反映中被氧化成CO2和H2O。 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。 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φa 以完全燃烧1kg汽油为前提： φa＝实际供给空气质量/理论化学计量空气质量 φa反映了可燃混合气中空气含量的多少： ●φa ＝1，称为理论混合气 ●φa ＜1，称为浓混合气（汽油过剩） ●φa ＞1，称为稀混合气（空气过剩） 2、空燃比α 可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比。 α＝空气质量/燃油质量 按化学方程式的当量关系，1kg汽油完全燃 烧需14.8kg空气，即理想混合气体α＝14.8。 3、混合气燃烧效果 大量的研究和实验结果表明，混合气在气缸内 的燃烧效果与过量空气系数φa、空然比α存在一 定的规律。 ●φa＝1.05～1.15，称为经济混合比 该比例的混合气体，在气缸中燃烧最完全，发 动机油耗量最低。 ● φa＝0.85～0.95，称为功率混合比 该比例的混合气体燃烧速度最快，热损失最 低，发动机有效功率最大。 ●φa＜0.5，称为火焰传播上限 该状态汽油浓度达到最高，由于氧气的缺乏已 严重影响缸内燃烧的持续。 ●φa ＞1.3，称为火焰传播下限 该状态汽油浓度达到最低，由于汽油的缺乏缸 内燃烧同样面临间断。 由此可见，燃油浓度过大或过稀，都能导致火 焰在燃池中不能正常传播，更严重时，将导致不能 点火，发动机工作中断。 小结： ●混合比例直接影响发动机性能及能否正常工作； ●经济耗油与最大功率输出对应不同的混合比例； ●混合比例存在上下限，燃油浓度不易过大或过稀； ●汽车实际行驶速度和牵引功率的变化范围都很大， 发动机正常工作的混合比例应作相应的调整。 ●一般化油器只能提供一定范围的φa值。 过量空气系数与空燃比关系表 4、发动机工况与φa、α的经验值 ●冷启动 φa ＝0.2～0.6； ●怠速 φa ＝0.6～0.8； ●小负荷 （节气门25％） φa ＝0.7～0.9； ●中等负荷（节气门25～85％）φa ＝1.05～1.15； ●