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第四章 汽油供给系 §4.1汽油机供给系的组成及燃料 一、汽油供给系的组成 1. 汽油供给系的作用：根据发动机各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸，使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。最后，供给系还应将燃烧产物——废气排人大气中。 2. 汽油供给系可分为化油器式和汽油直接喷射式两种，本章只讲第一种。 一般化油器式发动机供给系由下列装置组成(图4-1)： （1）燃油供给装置； （2）空气供给装置； （3）可燃混合气形成装置； （4）可燃混合气供给和废气排出装置。 3. 设计汽油供给系的关键：如何根据发动机工作的要求配制出不同浓度、不同数量的可燃混合气，油供给系所要解决的主要问题，因此化油器是其中关键的部件。 二、汽油 汽车用化油器式发动机所用的燃料主要是汽油，汽油是由石油提炼而得的密度小又易于挥发的液体燃料，汽油由多种碳氢化合物组成。 汽油的使用性能指标主要是蒸发性、热值和抗爆性。它们对发动机性能有很大的影响。 1. 汽油的蒸发性 10％馏出温度——与汽油机冷态起动性能有关； 50％馏出温度——表明汽油中的中间馏分蒸发性的好坏； 90％馏出温度及干点——用来判定汽油中难以蒸发的重质成分的含量。 三个温度越低，表明汽油的蒸发性越好，发动机性能越好，但汽油蒸发性也不能太强，否则易产生气阻。 2. 燃料的热值 燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油的热值约为44000kJ/kg。 3. 汽油的抗爆性 （1）汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，亦即抗自燃能力，是汽油的一项主要性能指标。 （2）汽油的抗爆性指标：汽油的抗爆性的好坏程度一般用辛烷值表示，辛烷值越高，抗爆性越好。汽油的辛烷值常用对比试验的方法来测定：被测汽油的辛烷值等于生产相同强度爆燃的标准燃料（由一定比例的异辛烷和正庚烷混合而成）的辛烷值。一般压缩比高的汽油机应采用辛烷值高的汽油。 （3）提高汽油抗爆性的方法：在汽油中加进少量的抗爆剂——四乙铅[Pb(C2H5)4]，四乙铅有毒，燃烧后产生铅粉尘，近年来，各国一般控制汽油机压缩比不超过10，推广使用无铅汽油。 §4.2简单化油器与可燃混合气的形成 由于汽油蒸发性好、自燃点高、粘度小、流动性好，因而汽油机可以将汽油在气缸外部通过化油器初步雾化，并与空气按一定比例混合，再在进气过程中适当加热蒸发，最后在气缸中形成可燃混合气。 一、简单化油器 可燃混合气的形成，是从化油器开始的。为掌握现代化油器，须先研究简单化油器。 1. 简单化油器的组成（图4-2） （1）浮子机构 它由浮子、针阀和浮子室组成。作用：与汽油泵相配合保持油面的规定高度。浮子室上部有孔与大气想通，从而保持一定的液面压力。针阀的密封性能对保持油面高度影响很大。 （2）喷管和量孔 喷管：喷口在喉管的咽喉处，高出浮子室液面2～5mm，因此燃油不会自动流出。 量孔：具有精确尺寸的孔，用来准确地限制汽油的流量，多用铜塞单独制成。 （3）喉管 喉管的进口像漏斗，出口像喇叭。喉管的作用： a. 用来增大空气流速，从而使喷管处产生真空度，使汽油流出； b. 将汽油吹散雾化，因为此处的气流速度大于燃油流出的速度约25倍； c. 控制空气的流量，与油量孔配合形成一定比例的混合气。 （4）空气室和混合室 喉管内咽喉处以上为空气室，以下到节气门轴为混合室。 （5）节气门 节气门是一个椭圆形的片状蝶形阀门，可以绕其短轴转动一定角度。用它来控制可燃混合气的流量，改变发动机的功率，以适应汽车行驶情况的需要。 2. 简单化油器的工组原理 （1）燃油的流出和雾化 从流体力学可知：凡流体（气体或液体）在管道中流动时，流体的流动速度和静压力随管道的截面积的不同而不同。截面积越小之处，其流速越大，而静压力则越低。喉管处截面积最小，因而此处空气流速最大，静压力最低，故PhP0形成ΔPh。 a. ΔPa=P0-Pa， 式中 P0——大气压 Pa——气缸内压力 在ΔPa作用下，空气向气缸流动。 b. ΔPh=P0-Ph， 式中 P0——大气压 Ph——喉管处压力 在ΔPh作用下，油经喷管喷出。 （2）空气量和燃油量的调节 a. 当发动机转速一定，随节气门开度的增大，空气流量与汽油流量一同增加； b.当节气门开度一定，发动机转速也能引起空气流量和汽油流量微小的变化。 3. 简单化油器的特性 定义：在转速不变时，简单化油器所供给的可燃混合气浓度随节气门开度（或喉部真空度ΔPh）变化的规律，称为简单化油器的特性，其图像如图4-3所示。 φa——过量空气系数 ΔPh——喉管真空度（节气门开度） 二、可燃混合气的形成 可燃混合气是在0.02～0.04s的时间内形成的，整个过程可分为： a. 最初阶段（在化油器中，造成大部分燃油雾化