化油器的构成

2023-05-27

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参考知识1 第四章 化油器第一节 化油器的简介 汽油机的燃料供给系统可分为化油器式和电控燃油喷射式两种。化油器使用的历史久远，由于其结构简单，价格便宜，时至今日，仍有很多的汽油动机采用化油器式燃料供给系统。但化油器供油方式和环境变化比较敏感，不能满足日益严格的排放法规要求，化油器已失去了往日的主流地位。而电控燃油喷射系统的应用日益广泛。一．汽油机燃料供给系统的功用：汽油机使用的燃料以是汽油为主，然而汽油要进入气缸燃烧首先要经过雾化和蒸发，并与空气混合，燃油与空气行成混合物称为混合气。混合气中含油量的多少称为混合气浓度。其混合气在气缸中要想迅速完全燃烧，充分燃烧，必须均匀混合，而且按一定比例的混合。国际最佳理论空燃比：即空气与燃油的比值:14.7:1。要想研究化油器及今后的电控燃油喷射系统，首先要从汽油机的燃料供给系开始说起。汽油机燃料供给系的功用：根据发动机各种不同工作情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供给气缸，并在活塞压缩上止点附近靠火花塞点燃完成做功后，将气缸内的废气排出。二：化油器系燃烧供给系的组成：主要分四个部分组成。1：汽油供给装置：主要包括汽油箱，汽油滤清器，燃油泵和油管。作用：完成汽油的贮存,输送和滤清工作。汽油箱：功用贮存燃油的容器，按材料来分，薄钢板冲压焊接和高密度聚乙烯吹塑而成两种。金属油箱表面，一般镀铅防锈，在内壁加以电镀，在内部设有隔板，除可以增加强度外，还可以减轻汽车高速行驶的燃油振荡，防止大量汽油蒸发。其油箱底部装有放油螺丝，用以排除积水和污物。其油箱盖还设有空气阀，其原理与水箱盖原理完全相同。其重力阀作用是当油箱倾斜45度角时，此阀将通气阀关闭防止汽油溢出提高了安全性，从而增加了安全系数。2．汽油泵的作用：将油箱中的汽油吸出，增压输送到化油器的浮子室.汽油泵机械式一般采用膜片控制，而电喷车的采用叶片泵、转子泵、双级泵、侧槽泵等。同时利用发动机电脑控制。3．汽油滤清器的作用：其安装在油箱和汽油泵的管道之间，主要将汽油中的杂质和水份加以过滤，原理是汽油进入滤清器以后，由于容积增大，流速降低，比汽油重的杂质和水份沉淀到底部。比汽油轻的杂质颗粒通过滤芯滤掉，清洁后汽油经出油管接头流出。二．空气供给装置：主要是空气滤清器，其作用是为燃油供给系统提供清洁新鲜的空气。组成：空气滤清器，空气流量传感器、节气门等组成。三．混合气形成装置：主要是化油器，其功用是配制发动机工作中所需的可燃混合气，化油器作为主要部件，对内容系统作为重要讲解。四．混合气供给和废气排出装置：主要包括进排气管和排气消音器，其作用是将混合气供往气缸，将气缸内的废气排出。同时消声器可降低排气噪声。工作原理：发动机工作时，汽油泵将汽油从油箱中吸出，在进入汽油泵之前经过汽油滤清器滤除汽油中杂质和水分，再泵送至化油器。气缸进气时产生的真空度，使空气经气滤清器除杂质后通过化油器和进气管流向气缸，在气流流经化油器时也有一定的真空度，所以将化油器中的汽油吸出并吹散（雾化）。雾化的汽油随空气一起经进气管供往气缸，混合气燃烧前，汽油在进气管和气缸中进一步蒸发与空气混合，进入气缸内的混合气燃烧后变为废气，并在完成做功后，经排气管和排气消声器排入大气。第二节 可燃混合气的形成与燃烧过程一．液态燃料必须蒸发（汽化）为气态后才能与空气最大限度的均匀混合，要使混合气能在很短的时间内（0.01-0.04秒）形成必须将燃料吹散成极细小的颗粒，即汽油雾化，再将这些细小的汽油颗粒加以蒸发，即实现汽化，最后使汽油蒸气与适量比例的空气均匀混合成可燃混合气。由于汽油蒸发性好，自燃点高，粘度小，流动性较好，因而可以在气缸外部的化油器中就开始形成可燃混合气。二．可燃混合器的燃烧过程：发动机工作时，由于进气行程的真空吸力，空气经空气滤清器滤清后流过化油器，在流过截面积减小的喉管时，空气流速加快，压力降低，喉管处与浮子室液面形成压力差。在压力差的作用下，汽油从浮子室经量孔从主喷口喷出，并立即被高速流动的空气撞击成大小不等的雾状颗粒，即(可燃混合气)。混合气经混合腔流向各个气缸，在流动过程中一部分较小汽油颗粒立即蒸发与空气混合.尚未蒸发的部分随混合气流入气缸,在进气过程和压缩行程中继续蒸发并与空气混合形成混合气。少数较大的汽油颗粒跟不上气流，便附着在进气管壁上而形成油膜，这些油膜被混合气流带动缓慢地向气缸流动，并不断地蒸发与空气混合。最终形成可燃混合气，那么，可燃混合气在气缸中燃是分段，按一定的过程才燃烧的。《混合器燃烧过程曲线图》二．可燃混合器的燃烧过程:在压缩过程中，混合气的温度和压力不断提高使一部分燃料和空气中的氧分子开始氧化，但这种氧化过程很缓慢，不可能使燃料发火而形成火焰中心，若不进行点火，缸内的压力变化如图虚线所示。当火花塞跳火时，即标志点火开始如图中(a点)，火花发生处的混合气温度迅速升高，加速了区域。 I诱导期 II明显燃烧期 III 补燃期的氧化过程 ，当温度升高到一定《汽油机的燃烧过程》程度后，就形成发火区，即火焰中心（图中b点） 那么，燃烧过程可以分为诱导期、明显燃烧期、补燃期三个阶段：1． 从点火开始，到火焰中心形成这段时期称诱导期（如上图 这一时期由于混合气局部加热，缸内压力变化很小；2．从火焰中心形成到出现最高温度和压力所经历阶段称为明显燃烧期（如图中II）即火焰中心形成后，火焰前烽不断向未燃混合气推进使其燃烧。由于燃烧混合气数量增加，缸内容积变化却很小，使缸内压力迅速增高至C点，同时温度也急剧升高。3．由于燃料与空气的混合并不十分均匀，在明显燃烧后，仍有少部分未来得及完全燃烧的燃料在膨胀过程中继续燃烧，这个时期称为补燃期，（图中III）补燃期使发动机过热燃料经济变坏。（如上图）可燃烧混合气浓度对发动机工作的影响 可燃混合气浓度对发动机的动力性和经济性有很大影响。混合气的浓度分5个部分： 1．理论空燃比：理论空燃比燃烧最完全，但是实际上汽油和空气混合达不到绝对均匀的程度，因此燃烧量完全不能使发动机输出最高功率和最低油耗，这是化油气的缺点所在，而电子燃油喷射则不一样，它是利用ECU电脑对空气和燃油进行综合控制，所以离理论空燃相比距离很近。从而实现了国家环境保法规定，这也是当今世界汽车业发展电喷的重要条件之一。 2.稍浓的混合气：由于稍浓混合气中汽油含量稍多，汽油分子密集，燃烧速度最快，热损失小，能使发动机获得最大功率，因此也称功率混合气。但由于空气量不足，燃烧不完全，发动机经济性降低。3．过浓混合气：过浓混合气中由于空气严重不足，燃烧不完全，发动机动力性、经济性变坏，排气管出现冒黑烟放炮等现象，使燃烧室积炭增加，排气污染严重，导致发动机不着车。4.稍稀混合气：稍稀混合气中空气分子增多，有利于充分燃烧，因而经济性好，因此称之为经济混合气。但是于参于燃烧的汽油分子相对减少。燃烧速度慢，发动机功率有所降低。5．过稀混合气：过稀混合气中由于空气量过多，汽油分子过少，燃烧速度降低，热量损失加大，导致发动机功率显著减小，耗油率明显增加。太稀，火焰不能传播，发动机无法工作。那么，化油器是怎样将汽油一步步的进行雾化的？而且改变不同工况的要求呢？这先要认识化油器的结构。 《北京j p 212化油器》第三节 现代化油器的结构喷雾器工作原理：被压缩的气体高速从喷口喷出，喷嘴附近产生一个负压区（真空区）壶中的液体在负压的作用下，通过细管被吸上来，并被高速气流冲击成细小颗粒，随着气流喷洒到大气中。
化油器的工作原理： .
化油器的工作原理与喷雾器相同，化油器的喉管形状为细腰流管形成进口漏斗，出口像喇叭，燃油喷管出口在喉管的最细处，气流经过喉管处形成负压区。燃油被出在高速气流冲击下形成雾状的混合气，流进燃烧室，雾化越细，燃烧越充分，热效率越高。为解决简单化油器特性与理想化油器特性的矛盾，在现代化油器结构上，采用了一系列自动调配混合气浓度的装置，主要化油器五大装置：主供油系统、起动系统、怠速系统、加浓系统和力速系统。1．化油器的作用：根据发动机燃烧过程，这时提供雾化的定量汽油。2．化油器的结构：（一）：按喉管处空气流动方向不同，化油器可分为上吸式（摩托），下吸式（桑塔纳），平吸式（微型）三种。 （二）：按重叠的喉管数目分：单喉管、双喉管、三喉管、一般双腔。
（三）：按空气腔数目分单腔、双腔（分动式、并动式）、三腔甚至四腔。 一：化油器的结构：上体、中体、下体、492型化油器。 A．上体的组成：两个平衡管、阻风门、进油口（管接头）、滤网、进油针阀（三角针）、加浓活塞，有的各别上体还有一个挺杆放气阀（当压力升高时通过推杆降低浮子室压力）。1）．平衡管的作用：与浮子室相通，向浮子室输入不同的气体压力。用以平衡浮子室的油面，以免造成喷油量增加或喷油量减小。2）．放气阀的作用：使浮子室的油压保持稳定。3）．阻风门：在冷起动时候，防止过多气体进入化油器使混合气加浓，使发动机顺利起动。4）．进油针阀的作用：根据浮子室内液面的高低自动控制浮子室的进油量。B.中体的组成：视窗主量孔（浮子内两个螺丝）、热补尝装置（双金属片）、喉管、主空气量孔、第一怠速量孔、单向阀（两个）、加速泵活塞（皮碗、顶杆、弹簧）、加速泵喷口内还有一个三角针阀（此喷口切勿装反，喷口斜面冲下、浮子及浮子销、浮子下方还有弹簧（当浮子室油面升高以后，燃料过多进入平衡管进入气缸，造成发动机不易起动）。1）．浮子的作用：控制着进油针阀的开启与关闭，同时控制进油量及浮子室液面。2）．泡沫管的作用：其安装于怠速油道上，当发动机吸气时，有部分空气经泡沫管的空气量孔进入，将汽油吸成（挤压）泡沫状有利于汽油的雾化。3）．喉管的作用：改变进气通道的横截面积，使流经其中的空气流速增加，使主喷口处形成负压，使汽油喷出后迅速雾化混合。4）．主空气量孔的作用：由于喷口喷出的汽油较多，为了更好的雾化和节省燃油使空气经主量孔进入油井中，阻碍汽油喷出（空气阻碍汽油流动，也称空制制动式）。C．下体的组成：节气门 C0调整螺钉，节气调整螺钉，怠速喷孔及过滤喷孔,CO调整螺钉与怠速喷口对应,而过渡喷孔位于怠速成喷孔上面呈椭圆状态。1.）节气门的作用:用以控制气体的进出;2.）过渡喷口:用以发动机中小负荷燃油由怠速向其转变过程中额外供油输出口;3.）CO节气调整螺钉：用以调整发功机的怠速转数:±850转\分钟。4.）怠速喷口:用以控制发动机怠速功况的系统燃油。 二: 五大装置的作用及工作原理:1.主供油装置:1):其作用是保证发动机在中小负荷范围内工作时,供给随节气门开度增大而逐渐变稀的混合气,在汽车的全部工作范围内,除怠速成功况外,主供油装置都起供油作用,因此称主供油装置。 2）：主供油装置一般采用降低量孔处真空度的方法，来满足随节气门开度增大使混合气逐渐变稀的要求。
1.喉管 2.主喷管 3.平衡管 4.空气量孔 5.进油口 6.针阀下浮子 8.主油井 9.主量孔 10.泡沫管 11.节气门一：主供油装置工作原理： 由于发动机吸气冲程的作用，发动机未工作时，主喷管、通气管和浮子室的油面是等高的，当发动机开始工作时，节气门开度逐渐增大，此时气体经滤清器和进气岐管进入发动机，参加燃烧作功，此时汽油从油箱经过过滤后进入化油器，通过三角针阀—浮子室—主油井，经过泡沫管，当空气从空气量孔流出时，由于大气压力高于主油井口压力，在大气压力作用下，将经泡沫管将汽油挤压成泡沫状，经喉管流出，由于喉管的作用，使气体流动速度加快，主喷口在喉管内部，所以主喷口形成负压，由于浮子室与大气相通，所以在大气压力的作用下，将汽油从主喷口压出并被高速流动的空气击打成细小的颗粒，很快雾化，参加燃烧。 发动机位于低怠速时，节气门应为关闭的。 主供油装置油路走向：浮子室——主量孔——主油道——主油井——主喷管喷出。二：怠速装置： 所谓怠速装置，就是指发动机在无任何负荷的情况下最低的稳定转数 （±850转\分钟）。
怠速的作用：保证发动机在怠速和很小功况的负荷时供给少而浓的混合气 。1.怠速油道 2.过渡喷口 3.CO调整螺钉 4.怠速喷口 5.怠速量孔 6.怠速油道 7.平衡管 8.针阀 怠速装置的工作原理： 1.怠速装置过程分为两个阶段：当发动机在怠速工作时，此时节气门处于关闭状态，而此时在活塞的作用下，节气门下方的真空度较大，由于怠速喷口在节气门的下方，并且下方的吸力较大，所以汽油通过怠速油道从怠速喷口喷出，维持发动机的正常运转。 2．当发动机在怠速工作时，过渡喷孔不工作，当发动机同怠速向中小负荷运转时，此时由于节气门的开度逐渐打开，而此时过渡喷口的相对位置也位于逐渐的向下移动，而此时真空力相对过渡喷口的位置也在增加，所以过渡喷口也会开始喷油，以加浓混合汽使发动机很快由怠速状态圆滑的过渡到中小负荷状态。 油路走向：进油口——浮子室——主油道——泡沫管——怠速油道——怠速喷口 怠速空气量孔“5”起到三个方面的作用： 第一：将一定量的空气渗入油道使汽油泡沫化，有利于油雾化； 第二：降低怠速量孔前后的供油压力差，有利于采用较大直径的怠速量孔，以防止怠速量孔堵塞。 第三：发动机工作时，可防止汽油自动怠速喷口流出，产生虹吸现象（滴漏）。三： 加浓装置： 加浓装置的作用：当发动机在节气门打开一半以上负荷增大到80%—85%以上时，在节气门连动杆的作用下，使锥阀打开，额定向发动机供入汽油，以保证发动机输出最大功率，所需较浓混合气的要求 。
1．加浓量孔 2.主量孔 3.加浓阀 4.推杆 5.拉杆 工作原理：在化油器的浮子室内装有 加浓量孔1 和 加浓阀3，加浓量孔1 与 主量孔2并联，加浓阀3 上方的推杆4 与 拉杆5 固定连接为一体，拉杆又通过摇臂6 与节气门轴相连，当发动机负荷增加时，节气门开启，带动摇臂转动，并使拉杆和推杆一同向下移动，当节气门开度达到80%—85%时，推杆压开加浓阀，于是汽油便从浮子室，经加浓阀和加浓孔流入主喷管，与从主量孔来的汽油汇合，一起从主喷管喷出，从而增加了汽油的供给量，使混合气变浓，当节气门开度减小时，拉杆和推杆上移，加浓阀在回位弹簧的作用下关闭。由上述可知，机械加浓装置工作时只与节气门开度有关与发动机负荷有关，与转数无关，如化油器只设有机械加浓装置，在汽车行驶中外部阻力增加时，踏板位置不足以使机械加浓装置起作用，混合气得不到加浓,会影响发动机功率，为此，一般化油器中同时设有真空加浓装置。
真空加浓装置：分真空加浓、功率加浓、真空省油三个装置。1．加浓量孔 2.主量孔 3.加浓阀 4.推杆 5.弹簧6. 通道 7. 空气缸 8.活塞 9.通道真空加浓工作原理：当发动机没有起动时,顶针在推杆的作用下将加浓量孔完全关闭，当发动机怠速运转时，由于节气门完全关闭，此时，位于气门的下方真空度较大，将加浓活塞完全提起，此时，加浓量孔也处于完全关闭状态，所以加浓量孔在怠速时不工作，当发动机由怠速过渡到中负荷以后，此时节气门会的开一部分，所以此下方真空力很低，不能将真空加浓活塞提起。此时加浓孔在弹簧的作用下，会将量孔打开，将多余燃油送到主油道，以加浓混合气，此时实现加浓工作，当发动机处于高速全负荷运转时，其节气门开度较大，节气门下方真空力较小，不能将加浓活塞提起，此时，加浓量孔处于关闭状态，使发动机得不到加浓，此时供油全部由主供油装置提供。四：加速装置：
加速装置的作用;是当汽车需要加速行驶或超车时，在节气门突然开大的瞬间，将一定量的燃油一次喷入喉管，使混合气临时加浓，以满足加速的需要。1．摇臂 2.进油阀 3.连接轴 4.加速泵活塞 5.弹簧 6.推杆 7. 拉杆 8.连接板 9.出油阀 10.加速泵装置图加速装置的工作原理：当发动机加速时，踩下油门踏板，由于联动机构，此时加速泵皮碗和节气门将同时动作，此时加速泵喷口同时向化油器腔内喷入燃油，以防止在节气门突然打开时，节气门下方混合气过稀现象，影响发动机正常工作，当汽车在减速或制动时，踏板回位，加速泵皮碗在回位弹簧的作用下，向上提升，此时，汽油会经进油单阀向泵腔进入，以保持下次踩油门踏板时供应足够燃油。当节气门开度减小时，摇臂逆时针回转，并通过拉杆、连接板带动活塞杆和活塞向上移动，将进油阀打开，使加速泵内充满汽油，当缓慢地加大节气门开度时，活塞也缓慢下降，加速泵腔内形成的油压不高，不能使进油阀关闭严密。于是汽油通过进油阀流向浮子室，加速装置不起作用。五：起动装置：
起动装置的功用：在发动机起动过程中，供给极浓的混合气，发动机起动时，虽然供给的混合气很浓，但由于发动机的温度和气流速度均较低，不利于汽油的雾化和蒸发，所以气缸的混合气浓度不会超过燃烧极限。1．平衡管 2.进油口 3.进油针阀4.浮子 5.节气门 6.过渡喷口7.怠速喷口 8.阻风门 工作原理：当发动机在冷起动时，由于外界气温较低，发动机内混合气较稀，因为多数汽油会被吸入进气管上，所以为增加混合气浓度，我们通常在初次冷车起动时，关闭阻风门时，由于发动机吸冲程在阻风门下方形成真空，其真空度较大，由于气压的作用，此时主喷孔、怠速喷口、过渡喷口同时喷油，此时，混合气最浓，发动机也容易起动，当着车后，应在关闭阻风门状态下运行1—3分钟，以保持发动机正常工作状态。 1．补偿气道 2.双金属片 3.通气孔 4.补偿阀调整片 5. 浮子室壳体 6.平衡管 7.空气过滤器 8.进油针阀 9.金属片活动臂工作原理:为了解决发动机热起动困难,加装此装置,当化油器上温度高于338K时,双金属片向外弯曲,使阀门克服真空度对阀门吸力而开启，此时空气管中新鲜空气通过气道和阀门被吸入节气门后方，降低节气门后真空度减小怠速喷孔出油量，同时从通气道引入空气对混合气起稀释作用，固而使得混合器以适当变稀，若将通道连浮子室中，双金属片热开启后，可将汽油蒸气和空气一起吸入气管，这样不但可以使发动机怠速稳定，而且还可以避免汽油蒸汽排入大汽产生污染。一：怠速电磁阀的工作原理：
怠还电磁阀的作用：安装其化油器的怠速油道上，利用其阀芯的开启与关闭，控制怠速油道，防止虹吸现象。1．电磁线圈 2.点火开关 3.电磁阀芯 4.调整螺钉5.节气门 6.浮子 7.三角针阀 8.进油口 9.平衡管 10.怠速油道工作原理:当打开点火开关时,电磁阀线圈开始通电,电流经线圈后与外壳搭铁,此时电磁线圈产生磁场,将铁芯吸动,使怠速电磁阀芯开始向左移动,将怠速油道打开时,怠速油道接通发动机才能以怠速运转,当点火开关关闭后，线圈断电，磁场消失，铁芯在回位弹簧的作用下自动回,位将怠速油道堵塞，防止了虹吸现象发生。二：节气门位置缓冲器的工作原理：
节气门位置缓冲器的工作原理及作用如下： 工作原理及作用：作用：防止节气门迅速关闭后,节气门下方混合气过稀。原理：当发动机在低速行驶时，节气门缓冲器不工作，当发动机在中等负荷行驶时，节气门开度较大，此时反冲器推杆向外伸出，直接顶在化油器节气门臂上，当油门踏板极速收回时，由于缓冲器的推杆直接作用在节气门臂上，而使节气门回位，缓慢防止节气门下方混合器过稀而影响发动机正常工作。