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简单化油器及可燃混合气的形成分析
王学军
(黑龙江省农垦建三江管局大兴农场交通科,黑龙江建三江156303)
摘要:化油器是利用被吸入的流动空气的动能雾化汽油,并促进可燃混合气的形成。文中对简单化油器及可燃混合气的形成进行分析。关键词:篇单化油器;可燃混合气;形成
1可燃混合气成分的表示方法
压的作用下析出有力
的碳粒,导致燃烧室
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,
经济性有很大的影响,可燃混合气的成分通常有三种表示方法:
1.1空燃比。将实际吸人发动机中空气的质量与燃料的质量比值称为空燃比,用符号R表示(多为欧关国家采用).空燃比亦即燃烧1kg燃料实际供给的空气量。理论上,1kg汽油完全燃烧需147kg空气.故对汽油机面言,将空燃比为1:14.7的可燃混合气称为理论混合气;若空燃比小于1:14.7则说明汽油有余,称为浓混和气:若空燃比大于1:147则说明空气有余,称为移混合气。
12燃空比。空燃比的倒数称为燃空比
13过量空气系数。将燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上 k燃料完全燃烧所需的空气质量之比称为过量空气系数.用符号a表示。根据上述定义,a三1的可燃混合气为理论可燃混合气;a<1的为浓可燃混合气:a>1的则为稀可燃混合气。
以上三种可燃混合气成分的表示方法.目前均广泛使用。采用过量空气系数表示法的好处是判定可燃混合气的浓、稀较方便。但由于在汽油成分改变时,理论上所需的空气量会略有变化,因此按变化后的理论空气量计算和按原理论空气量计算时,会有少量的误差。面采用空燃比或燃空比的表示方法时则没有此间题。
2简单化油器的结构及其工作过程
为使汽油与空气能在很短的时间内(0.02—0.03s)形成均匀的可燃混合气,应先将汽油雾化成极微小的题粒以增加其蒸发的表面积。简单化油器由两部分组成,即燃油和空气混合部分和控制燃油油量的部分;燃油和空气混合部分由阻风门管、主喷管和节气门等组成。当发动机工作时,从喉管上方吸入容气的流速在喉管处被加速,使这单的压力降低,在管壁形成一定的真空度,燃油从主喷管被吸出。吸出的燃料被高速空气流击碎,并在一定温度下被雾化成微小颗粒,和空气混合之后向下流动,形成可燃混合气。可燃混合气流量的大小靠节气门来调节,节气门的开启程度由脚踏板控制
控制燃油油量部分由针阀、浮子、浮子室和进油管等组成。一定量的燃油在燃油系的作用下输送到并储存在浮子室,俘子室的油面高度依靠浮子及针阀来调节。如果油面过高,即使发动机停止工作,燃油也要从主喷管中溢出:若油面过低,即使发动机工作,从主喷管被吸收的燃油也不足
3可燃混合气成分与发动机性能的关系 3.1可燃混合气成分对发动机性能的影响
3.1.1理论混合气(a=1)当a=1时,理论上气缸中所含空气中的氧正好能使其中的燃料完全燃烧。但实际上,由于气缸中可燃混合气的成分不可能绝对均匀的分布及残余度气的存在而影响火焰中心的形成和火焰的传播,而使a=1的可燃混合气不可能得到完全燃烧。
3.1.2稀混合气(a>1)。当a>1时,可使所有汽油分子获得足够的氧气面完全燃晓。对应于燃料消耗率最低时的可燃混合气称为经济混合气.对不同的汽油机.经济混合气的成分一股在a=1.05一1.15范围内,然面,空气过量后因燃烧速度减小热损失增加而使平均有效压力和发动机的功率略有下降:若混合气过稀,会因燃烧速度的进一步减小而造成加速性能变坏,发动机输出功率下降,甚至会出现进气管回火现象。因此,不能对发动机供给这种过稀的可燃混合气
3.1.3浓混合气(a<1)。当a≤1时,因可燃混合气中而使燃烧速度加快,热损失减小。将发动机输出功率最大时的可燃混合气体称为功率混合气,对不同的汽油机,功率混合气的成分一般在a=0.85-0.95的范围内。但这时因可燃混合气中空气含量不足,致使其燃烧不完全,经济性较差。若可燃混合气过浓,因燃烧不完全,产生大量的CO,在高温高
积碳,发生排气管放炮的现象及黑烟。此外,因这种可燃混合气的燃烧速度较低而造成功率下降,燃油消耗率显著增大。
3.1.4燃烧极限。当可燃混合气太稀以及太浓时,虽能点燃,但火焰无法传播,导致发动机运转不稳定,直至煌火。故将此时的a值分别称之为火焰传播下限和火焰传插播上限。在发动机转速一定和节气门全开的条件下,改变化油器量孔尺寸以改变 a值,得到相应的发动
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160 140 120 100
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有利标座
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(发动机转速不变,节气门全开) 1燃油消耗率2功率
图1可燃混合气成分对发动机性能的影响
机功率和燃油消耗率随a而变化的曲线
图1中纵坐标为P和b,的相对值,对P而言.以各个不同的功率之中的最大值为100%。图1表明:a功率点和经济点并不对应。从图1 中可看出,当a=1.11时燃油消耗率最低,经济性最好:面当a=0.88时,发动机输出的功率最大;h可燃混合气过浓(a<08)、过稀(a> 1.05-1.15)时,发动机的动力性、经济性均不理想;c.为兼顾发动机的动力性和经济性,可燃混合气的成分在a=0.88-1.11范围内最有利。
事实上在一定的工况下.化油器只能提供一定a值的可燃混合气,过量空气系数是以发动机动力性为主,还是以经济性为主,还是将排放控制放在首位,应根据汽车及其汽油机各工况的需要面定,
3.2发动机各工况对可燃混合气浓度的要求。发动机工况是发动机工作情况的简称。汽车在行驶过程中的载荷、车速、路况等经常变化。因此,相对于作固定动力的汽车发动机工作时有以下特点:a工况变化范用大,负荷可从0到100%,转速可从最低稳定转速变化到最高转速:b 在汽车行驶的大部分时间内,发动机在中等负荷下工作。车用汽油机在不同工况下对混合气的浓度有不同的要求,分述如下:a起动时。发动机冷启动,为了顺利起到,要求化油器供给a=0.2-0.6的极浓混合气。理由是:由化油器形成的可燃混合气、雾状的汽油赖粒在高速的气流中星游离状态,一部分的汽油气化了,另一部分汽油附着在进气管壁上成为液态,随气流流动进人气缸。固这时气缸温度低,化油器所供给的汽油大部分未被气化,所以,要在气缸内获得适当a的可燃混合气,就必须供给过量的汽油。h息速及小负荷时。发动机急速为对外无功率输出情况下的最低发动机转速。此时,节气门处于接近关闭位置,吸入的空气量极少,且汽油雾化蒸发不良,并有废气的稀释,为保证这种品质不良的可燃混合气能正常燃烧,化油器应提供较浓的可燃混合气。节气门略开大进人小负荷时,由于进人的空气量略有增加,可燃混合气的品质逐渐改善,因面而可燃混合气浓度可以减小至a=0.7-09。
参考文献
[1]关文达,厉世.化油器主空气量孔的维护四汽车维修,1995(1).[2]吉水.电子点火燃气灶常见故障处理[N]河北科技报,2003