汽车原理与结构-燃油系统

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1、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：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。启动条件室温低压燃烧不完全有害物质排放共

2、28页第2页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。共28页第3页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。共28

3、页第4页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。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（

4、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

5、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）

6、●φa＞1，称为稀混合气（空气过剩）共28页第10页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。完全燃烧空气汽油14.8：1共28页第11页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。共28页

7、第12页●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。共28页第13页小结：●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