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汽車發(fā)動機用混合氣技術(shù)要求

2018-1-16 17:20:56

汽車的行駛條件是非常復雜的, 不僅包括道路條件、氣候條件, 而且還包括交通情況, 因此發(fā)動機的轉(zhuǎn)速及節(jié)氣門(負荷) 開度經(jīng)常在變化。

所謂發(fā)動機的工況就是指發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷兩個方面。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速, 可從靜止狀態(tài)零變到設(shè)計規(guī)定的轉(zhuǎn)速(額定轉(zhuǎn)速); 節(jié)氣門開度(負荷), 可以從零變到最大。由此可知, 發(fā)動機的工況從理論上講是無窮多個, 在實際上是根據(jù)某種特點, 分成起動工況、怠速工況、中小負荷工況、全負荷工況、加減速工況等。這些工況對混合氣濃度各有不同的要求。

混合氣濃度

混合氣的濃度是代表汽油與空氣的混合比例, 它用過量空氣系數(shù)表示。過量空氣系數(shù)a 是燃燒1 kg汽油實際供給空氣的質(zhì)量與理論上完全燃燒所需空氣質(zhì)量之比, 一般認定理論上完全燃燒1 kg 汽油需要15 kg的空氣。若混合氣中含有1 kg 汽油, 而空氣是15 kg, 則 a=1, 這種混合氣稱為標準混合氣。若含1 kg 汽油, 空氣為12 kg, 其a=12/15=0.18, 這種混合氣稱為濃混合氣。若含1 kg汽油, 空氣18 kg, 其a=18/15=1.2, 這種混合氣稱為稀混合氣。

3 不同工況對混合氣濃度的要求

(1) 起動工況: 發(fā)動機由起動機拖動, 曲軸轉(zhuǎn)速很低, 一般為50～100 r/min, 這時發(fā)動機的溫度低, 汽油蒸發(fā)很困難, 這樣會使混合氣太稀, 不能被火花塞的電火花點燃。為了能使發(fā)動機起動, 必須供給很濃的混合氣, 要求混合氣的a 值為0.14～0.16。

(2) 怠速工況: 發(fā)動機起動后, 維持自身穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速, 對外不輸出動力, 稱為怠速。怠速工況一般轉(zhuǎn)速為350～500 r/ min 。這時, 轉(zhuǎn)速很低, 節(jié)氣門近于全閉, 吸入氣缸的混合氣很少, 而殘留氣缸中的廢氣又多, 對混合氣起沖淡作用, 燃燒條件極差。所以, 要想維持發(fā)動機穩(wěn)定運轉(zhuǎn), 需要供給較濃的混合氣。要求混合氣的a 值為0.18～0.19。

(3) 中小負荷工況: 相當于節(jié)氣門超過怠速開度之后的節(jié)氣門全開80%左右的區(qū)間, 為中小負荷工況。在實際使用中, 發(fā)動機大部分時間在這種工況下工作。小負荷時, 節(jié)氣門開度小, 氣缸中殘氣較多, 需要濃些混合氣。隨著節(jié)氣門開大, 氣缸內(nèi)充氣量增加, 汽油霧化、蒸發(fā)和燃燒條件得以改善, 所以需使可燃混合氣逐漸由濃變稀, 一般a 值為0.18～1.11。

(4) 全負荷工況: 節(jié)氣門全開時, 要求發(fā)動機發(fā)出最大功率。這時, 發(fā)動機的充氣量已達到最大, 為了充分利用有限的空氣, 就需要多加些汽油, 即供給較濃的混合氣, 一般要求混合氣的a 值為0.18～0.19。

(5) 加速工況: 當汽車驟然提高速度時(超車), 駕駛員就要突然踏油門, 使發(fā)動機轉(zhuǎn)速劇增, 這就是加速工況。由于汽油比空氣的慣性大, 在開大油門的瞬間, 進入化油器的空氣量的增量將遠遠大于汽油的增量。同時, 因大量空氣涌入進氣道, 使其溫度下降, 汽油蒸發(fā) 條件變差, 這將導致混合氣過稀。這樣不僅不能加速, 反而會因混合氣過稀而使發(fā)動機熄火。所以, 在加速時, 必須額外供給一些汽油, 使混合氣加濃。

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