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内容提要
1.汽油机对燃料供给系的基本要求
2.汽油机燃油供给系(化油器式)基本组成与结构原理
3.化油器的作用、基本结构与工作原理
4.汽油机正常燃烧与不正常燃烧
5.汽油机燃烧过程的影响因素分析
6.发动机排气污染产生原因以及控制措施
第4章_ 汽油机燃料供给与燃烧
4.1_ 汽油机对燃料供给系的基本要求
燃油供给系的作用:根据汽油机的不同工况要求,供给不同浓度的混合气。
发动机的工况:发动机工作状况的简称,通常用发动机的转速和负荷来表示。发动机的负荷是指发动机的外部载荷,发动机输出的动力随外部载荷而变化。
可燃混合气的浓度通常用空燃比或过量空气系数来表示。
空燃比α:每工作循环充入气缸的空气量与燃油量的质量比(α = A/F)。理论上可燃混合气完全燃烧,其空燃比为14.7。
过量空气系数φa:气缸内的实际空气量与喷入气缸内的燃料完全燃烧所需的理论空气量的质量比。φa = 1为理论混合气,φa <1为浓混合气,φa >1为稀混合气。
4.1.1_ 稳定工况对混合气浓度的要求
稳定工况是指发动机己经预热,转入正常运转,并且在一定时间内工况没有突然变化。
1.怠速工况_
怠速是指发动机不对外输出动力,作功行程产生的动力只用来克服发动机的内部阻力,维持发动机以最低稳定转速运转。汽油机怠速转速一般为700~900r/min。
在怠速工况下,进入气缸内的混合气很少,气缸内残余废气对混合气稀释严重,而且转速低,空气流速小,汽油雾化和蒸发不良,混合气形成不均匀。因此,要求供给φa = 0.6~0.8的少量浓混合气。
2.小负荷工况_
发动机负荷在25%以下时称为小负荷。由于小负荷时,混合气的数量比怠速时有所提高,废气对混合气的稀释作用也有所减弱,因而混合气浓度可以略为减小,一般φa = 0.75~0.9。
3.中等负荷工况_
发动机负荷在25%~85%之间称为中等负荷。由于进入气缸的混合气数量增多,燃烧条件较好。此外,汽车发动机大部分的时间处在中等负荷下工作,为提高其经济性,应供给较稀的经济混合气,一般φa = 1.0~1.15。
4.大负荷和全负荷工况_
发动机负荷在85%以上时称为大负荷,负荷为100%时称为全负荷。此时,为了克服较大的外部阻力,要求发动机发出尽可能大的功率。因此,应供给较浓量多的功率混合气,一般φa = 0.85~0.95。
4.1.2_ 过渡工况对混合气浓度的要求
汽车在运行中常遇到的过渡工况有:冷起动、暖机和加速三种工况。
1.冷起动工况_
起动是指发动机由静止到正常运转的过程,当熄火时间较长、发动机温度己下降至环境温度时的起动称为冷起动。冷起动时,发动机温度低,汽油蒸发困难,只有供给极浓的混合气(φa = 0.2~0.6),才能保证进入气缸内的混合气中有足够的汽油蒸气,以利于发动机起动。
2.暖机工况_
暖机一般是指冷起动后,发动机的温度逐渐升高到正常工作温度的过程。在暖机过程中,混合气的浓度应随温度升高而减小,从起动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。
3.加速工况_
加速是指发动机负荷增加的过程。急加速时(如超车),节气门迅速开大,要求发动机的动力迅速提高,然而在急剧开大节气门的瞬间,由于汽油的惯性比空气惯性大,汽油流量的增加比空气流量的增加要慢得多,使混合气暂时过稀,反而使发动机的动力下降甚至熄火。因此,在急加速时,必须采用专门的装置额外供油,加浓混合气,以满足发动机急加速的要求。
综上所述,发动机所要求的空燃比是随发动机工况而变化的,如表4-1所示。
表4-1 发动机各工况对可燃混合气的要求