文档介绍：第六章摩托车发动机的燃油供给系统
7/25/2018
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摩托车发动机原理
化油器的功能和缺点
化油器的基本原理
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摩托车发动机原理
化油器在提供燃油的同时,还对燃油进行定量,以适应发动机在不同工况(包括冷起动、暖机、怠速、部分负荷、加速、倒拖及全负荷等工况)下对空气/燃油混合比的各种特殊要求。
化油器的功能包括两个方面:
对燃油进行加工,即使燃油雾化、汽化、扩散并与空气混合,形成混合气;
控制燃油定量,即控制空气/燃油混合比(简称空燃比)。对于汽油燃料,,。
化油器的功能
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λ=实际吸入的空气质量/(*输入的燃油质量)
=空燃比/
理论上, λ能表征混合气完全燃烧后空气过剩的程度(完全燃烧的程度)
λ>1,则空气过剩,称为稀混合气
λ<1,则空气不足,称为浓混合气
化油器能随着发动机工况的变化自动调整λ,以满足对混合气的要求。但化油器在形成可燃混合气的过程中存在一定的局限性。
过量空气系数
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化油器的缺点
1、燃油雾化程度受空气密度的影响
化油器可看作一个按速度型雾化器原理工作的雾化装置,它主要依靠燃油和它周围气流之间的相对速度将燃油粉碎、雾化。对于汽油这种粘度很小的液体,可以利用下式计算气流中形成的油液的最大半径:
rmax≈10a /(ρAω02)
空气密度的降低将使气流中形成的油滴尺寸增大,即雾化情况恶化,所以车用汽油机在高原行驶时或航空汽油机在高空飞行时,由于空气稀薄,雾化受到影响。
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化油器的缺点
2、空燃比受空气密度的影响
在发动机部分负荷下,化油器生成的混合气空燃比与空气密度的平方根成反比。所以,在航空发动机上随着飞行高度的增加混合气会变浓。汽车发动机在高原或在盛夏高温季节行驶时也会出现同样的问题。
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摩托车发动机原理
化油器的缺点
3、多缸机混合气分配不均匀
各缸混合气分配不均匀包括三个方面
(1)各缸混合气总量不一致;
(2)各缸混合气浓度不一致;
(3)各缸混合气中燃料组分不一致。
各缸混合气总量的不一致不是化油器造成的,各缸混合气浓度不一致和燃料组分不一致的问题与化油器有关。
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(1)在化油器之后的进气管中,燃油滴被空气流加速,使两者之间的相对速度ω0迅速减小,油滴的最大半径值迅速增大,油滴呈合并的趋势;
(2)由于进气管流道的弯曲和气缸的交替吸气,流道中各点速度的大小和方向都不一样,而且随着时间的推移而急剧变化。已经汽化的燃油和较细的油雾,比之雾化较差的油滴更快地加速和减速。于是,进气歧管中各处混合气趋于不均匀;
(3)化油器中已经汽化的燃油会凝结在进气歧管壁上;
多缸机混合气分配不均匀的原因
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摩托车发动机原理
(4)较大的油滴会逐渐滞留在进气歧管壁上,特别是当管壁粗糙、有毛刺,或从流体力学角度来看设计不当时,情况更为严重。例如气流急转弯时混合气中油滴就可能因离心惯性力而被甩出,落在管壁上,与凝结的燃油一起形成燃油膜,积聚成小股燃油流,在气流的带动下流往气缸。这些油流只流入其中的一个或几个气缸,引起各缸混合气浓度不一致;
(5)在流往气缸的过程中,油流中的易挥发组分可能比难挥发组分更多地汽化。所以流入气缸的燃油流中难挥发组分浓度较高,造成各缸混合气燃油组分不一致。
化油器只能使多缸机中的一个或少数几个缸达到最佳空燃比,因而使整机的动力性、经济性和排放等恶化。
多缸机混合气分配不均匀的原因
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摩托车发动机原理
化油器的缺点
4、负荷变动造成附加的燃油耗和排放恶化
由于化油器发动机的进气歧管壁上有燃油膜积聚。进气歧管的压力高则燃油不易蒸发,油膜增厚。反之亦然。
发动机负荷增大、节气门开度增大时,由于进气歧管的压力升高,混合气中一部分燃油进入油膜,使混合气变稀。这一方面影响了发动机对变工况快速响应的能力,另一方面使油膜增厚。增厚的油膜在发动机负荷减小、节气门开度减小时因为进气歧管的压力降低而迅速蒸发,给进入气缸的混合气增添了额外的燃油,使原本应当减少的燃油量反而增多,混合气过浓,燃烧不完全,既增大了油耗,又恶化了排放。
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