第四章 汽油机供给1的.doc
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第四章 汽油机供给系
第一节 汽油机供给系的组成和燃料
一、汽油机供给系的功用
根据发动机不同工况的要求,供给不同数量和浓度的可燃混合气进入气缸;燃烧后的废气经净化处理后排入大气。
二、汽油机供给系的组成
按照燃料供给方式的不同分为化油器式和汽油直接喷射式。以化油器式为例,它包括
燃油供给装置:汽油油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管
空气供给装置:空气滤清器
可燃混合气形成装置:化油器
废气排出装置:排气管道、排气消音器,三元崔化转换器
对于化油器式供给方式:
对于汽油直接喷射方式:
三、汽油的性质
从地下或海底开采的石油,一般称为原油。原油脏,不能直接作为非常精密的发动机燃料。把石油经过处理,制成各种制品的过程叫炼油。汽油、柴油就是石油的炼制品。
石油的主要成分是碳、氢两种元素(97%~98%),其他还有少量的硫、氧、氮等。石油制品是以多种碳氢化合物的混合物形式出现的,分子式CnHm(烃)。根据烃分子中碳原子数不同,可以构成不同分子量不同沸点的物质。炼制汽油和柴油最简单的方法是利用沸点不同直接分馏,依次得到天然气——汽油——煤油——轻、重柴油——渣油。
汽油的工业化生产是采用催化裂化法(用催化剂把大分子烃——小分子烃)
主要性能指标:
蒸发性:汽油容易蒸发的程度。(液体——气体),一般地,蒸发性越高,燃气质量就越好,尤其是低温环境下如果蒸发性好,会对冷起动发动机有利。但是蒸发性也不能过高,因为这样汽油泵及油管中会产生汽油蒸汽泡,阻碍汽油正常流动,使供油量↓,——“气阻”。
国产汽油质量指标规定了汽油的饱和蒸汽压力值。(按夏季、冬季要求不同)
热值:1㎏燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油的热值约为4400kj/kg。
抗爆性:汽油在发动机气缸内燃烧时,避免产生爆燃的能力(抗自燃的能力)
爆燃的后果是发动机过热,功率↓,油耗↑。采用抗爆性好的汽油,可以采用比较高的压缩比。汽油抗爆性的好坏一般用辛烷值表示。辛烷值越高,抗爆性越好。
什么叫汽油的辛烷值?辛烷值可以用对比试验方法确定:在可变压缩比的单缸试验发动机上进行,找一种被测汽油作为燃料,使发动机运转,试验中逐步提高压缩比,直到产生标准强度的爆震燃烧为止。然后在该压缩比下,换用标准燃料作对比试验。直到用标准燃料也产生和原来一样的标准强度的爆震燃烧为止。标准燃料是异辛烷和正庚烷的混合燃料,异辛烷抗爆燃能力很强,规定辛烷值100(平和温顺);正庚烷抗爆燃能力很弱,规定辛烷值为0(暴躁)。这时测标准燃料的异辛烷的百分数,即为被测汽油的辛烷值。比如异辛烷80%,该被测汽油的辛烷值是80。
汽油的号数就是辛烷值数,辛烷值是80,80号汽油。号数越高,抗爆性越好。
第二节 可燃混合气成分与汽油机性能的关系
一、 可燃混合气成分
可燃混合气是指空气与燃料的混合物,其成分对发动机的动力性与经济性有很大的影响。
可燃混合气成分的表示方法:
空燃比:可燃混合气中空气和燃料的质量比。
过量空气系数:
二、 可燃混合气的浓度对发动机的性能影响
通过试验证明,发动机的功率 和耗油率 都是随着过量空气系数α变化而变化的。 理论上,对于α=1的标准混合气而言,所含空气中的氧正好足以使汽油完全燃烧,但实际上,由于时间和空间条件的限制,汽油细粒和蒸汽不可能及时地与空气绝对均匀地混合,因此, 即使α=1,汽油也不可能完全燃烧,混合气α1才有可能完全燃烧。
因为α1时混合气中,有适量较多的空气,正好满足完全燃烧的条件,此混合气称为经济混合气,对于不同的汽油机经济混合气成分不同,一般在α=1.05~1.15范围内。当α大于或小于1.05~1.15时,ge↑,经济性变坏。
当α= 0.88时,Pe最大,因为这种混合气中汽油含量较多,汽油分子密集,因此,燃烧速度最高,热量损失最小,因而使得缸内平均压力最高,功率最大,此混合气称为功率混合气。对不同的汽油机来说,功率混合气一般在α=0.85~0.95 之间。
α1.11的混合气称为过稀混合气,α0.88的混合气称为过浓混合气,混合气无论过稀过浓都会使发动机功率降低Pe↓,耗油率增加ge↑。
混合气过稀时,由于燃烧速度太低,损失热量很多,往往造成发动机温度过高,严重过稀时,燃烧可延续到进气过程的开始,进气门已经开启时还在进行,火焰将传到进气管,以至化油器喉管内,引起化油器回火并产生拍击声。当混合气稀到α=1.4 以上时,混合气虽然能着火,但火焰无法传播,导致发动机熄火,所以α=1.4称为火焰传播下限。
混合气过浓时,由于燃烧很不完全,产生大量的CO,造成气缸盖,活塞顶和火花塞积炭,排气管冒黑烟,甚至废气中的一氧化碳可能在排气管中被高温废气引燃,发生排气管放炮。混合气浓到α=0.4以下,可燃混合气虽然能着火,但火焰无法传播,发动机熄火,所以α=0.4称为火焰传播上限。
从以
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