汽车发动机运行工况对混合气成分的要求.doc

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1、汽车发动机运行工况对混合气成分有何要求？1发动机工况汽车的行驶条件是非常复杂的,不仅包括道路条件、气候条件,而且还包括交通情况,因此发动机的转速及节气门(负荷)开度经常在变化。所谓发动机的工况就是指发动机转速和负荷两个方面。发动机的转速,可从静止状态零变到设计规定的转速(额定转速);节气门开度(负荷),可以从零变到最大。由此可知,发动机的工况从理论上讲是无穷多个,在实际上是根据某种特点,分成起动工况、怠速工况、中小负荷工况、全负荷工况、加减速工况等。这些工况对混合气浓度各有不同的要求。2混合气浓度混合气的浓度是代表汽油与空气的混合比例,它用过量空气系数表示。过量空气系数a是

2、燃烧1kg汽油实际供给空气的质量与理论上完全燃烧所需空气质量之比,一般认定理论上完全燃烧1kg汽油需要15kg的空气。若混合气中含有1kg汽油,而空气是15kg,则a=1,这种混合气称为标准混合气。若含1kg汽油,空气为12kg,其a=12/15=0.18,这种混合气称为浓混合气。若含1kg汽油,空气18kg,其a=18/15=1.2,这种混合气称为稀混合气。3不同工况对混合气浓度的要求(1)起动工况:发动机由起动机拖动,曲轴转速很低,一般为50～100r/min,这时发动机的温度低,汽油蒸发很困难,这样会使混合气太稀,不能被火花塞的电火花点燃。为了能使发动机起动,必须供给

3、很浓的混合气,要求混合气的a值为0.14～0.16。(2)怠速工况:发动机起动后,维持自身稳定旋转的最低稳定转速,对外不输出动力,称为怠速。怠速工况一般转速为350～500r/min。这时,转速很低,节气门近于全闭,吸入气缸的混合气很少,而残留气缸中的废气又多,对混合气起冲淡作用,燃烧条件极差。所以,要想维持发动机稳定运转,需要供给较浓的混合气。要求混合气的a值为0.18～0.19。(3)中小负荷工况:相当于节气门超过怠速开度之后的节气门全开80%左右的区间,为中小负荷工况。在实际使用中,发动机大部分时间在这种工况下工作。小负荷时,节气门开度小,气缸中残气较多,需要浓些混合

4、气。随着节气门开大,气缸内充气量增加,汽油雾化、蒸发和燃烧条件得以改善,所以需使可燃混合气逐渐由浓变稀,一般a值为0.18～1.11。(4)全负荷工况:节气门全开时,要求发动机发出最大功率。这时,发动机的充气量已达到最大,为了充分利用有限的空气,就需要多加些汽油,即供给较浓的混合气,一般要求混合气的a值为0.18～0.19。(5)加速工况:当汽车骤然提高速度时(超车),驾驶员就要突然踏油门,使发动机转速剧增,这就是加速工况。由于汽油比空气的惯性大,在开大油门的瞬间,进入化油器的空气量的增量将远远大于汽油的增量。同时,因大量空气涌入进气道,使其温度下降,汽油蒸发条件变差,这将

5、导致混合气过稀。这样不仅不能加速,反而会因混合气过稀而使发动机熄火。所以,在加速时,必须额外供给一些汽油,使混合气加浓。2.试比较多点与单点喷射系统的优缺点。电子控制汽油喷射装置，一般由喷油油路，传感器组和电子控制单元三大部分组成。喷射器安装在原来化油器位置上，称为单点电控燃油喷射装置；喷射器安装在每个气缸的进气管上，称为多点电控燃油喷射装置。两者除了喷射器的安装位置不同外，还有使用性能和制造成本的差异。汽油发动机是依靠混合气在气缸内燃烧作功而运转的，发动机的运行质量很大程度由混合气的质量决定，混合气的形成在相当程度上又决定于燃油喷射系统的形式。因此，采用哪一种电控燃油喷射

6、形式对发动机性能的影响是很大的。混合气中的燃油要雾化才能完全与空气混合，才能有助于燃烧。在供油系统中，燃油进入进气歧管时呈油滴状，在流向进气门的过程中，大部分油滴形成燃油雾气，小部分油滴则在进气歧管管壁上形成油膜。为了减少管壁油膜的数量，单点喷射和多点喷射采取了不同的方式去解决。单点喷射是将喷射器设在节气门上方，只能改善在节气门处的雾化以及加热管壁温度提高燃油的蒸发程度，但难以保证节气门后至进气门的一段管壁上不形成油膜或油滴，因此进气歧管的结构对混合气的输送和分配有重大影响，而且难以实现在所有工况下都能保持理想的混合气分配；多点喷射是将喷射器设在进气门处，燃油在热的进气门上

7、进一步蒸发与空气充分混合后立即通过进气门进入燃烧室，不受到进气歧管结构的影响，可以保证均匀一致的混合气分配。当然，看事物总要有一分为二的现点。单点喷射虽然在运行性能上略低于多点喷射，但其构造简单，工作可靠，维护简单。其中一个很显著的优点，单点喷射的喷射器设在节气门上方，直接向气流速度很高的进气管道中喷射，由于该处压力低（流速与压力成反比），喷射时只需要0.1MPa的低压就可以喷射了，多点喷射则要在0.35MPa才工作，这就意味着单点喷射系统可以降低对电动燃油泵的要求，节省了成本。单点喷射系统（SPI）也称为中央燃油