【正文】 子系統(tǒng)是存儲(chǔ)汽油并使浮子室內(nèi)的油面保持恒定的裝置。它由浮子室、浮子和進(jìn)油針閥等組成。 怠速系統(tǒng)的功用是向在怠速工況工作的發(fā)動(dòng)機(jī)供給濃混合氣。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，轉(zhuǎn)速很低，節(jié)氣門接近關(guān)閉，流過化油器喉管的空氣量很少，流速也很低。這時(shí)喉管真空度很小，不足以將汽油從主噴管吸出。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況工作時(shí)須由另外設(shè)置的怠速系統(tǒng)供油。主供油系統(tǒng)的功用是在怠速以外的所有工況都起供油作用。在發(fā)動(dòng)機(jī)從小負(fù)荷到大負(fù)荷時(shí)，使 σ 隨節(jié)氣門開大而增大 φα↑，混合氣由濃變稀，φα →。 從主量孔后吸油的怠速系統(tǒng)稱非獨(dú)立怠速系統(tǒng)， 而把直接從浮子室吸油的怠速系統(tǒng)稱為獨(dú)立怠速系統(tǒng)。在非獨(dú)立系統(tǒng)中，由于主供油系統(tǒng)與怠速系統(tǒng)的油路相通，因此，一個(gè)系統(tǒng)將對(duì)另一個(gè)系統(tǒng)的工作產(chǎn)生影響。影響之一是延遲了主供油系統(tǒng)開始供油的時(shí)刻，因?yàn)樵诘∷傧到y(tǒng)供油時(shí)，主供油系統(tǒng)油井中的汽油由于流向怠速系統(tǒng)而使油井中的液面下降。在主供油系統(tǒng)供油之前，只有在較大的節(jié)氣門開度或較大的喉管真空度下，才能使油井中的液面回升，所以主供油系統(tǒng)的供油時(shí)間因此而遲后。第二個(gè)影響是當(dāng)節(jié)氣門開度足夠大或喉管真空度足夠大時(shí)，怠速油道中的汽油流向主供油系統(tǒng)。在怠速油道中的汽油被吸空之后，空氣經(jīng)怠速空氣量孔、怠速噴口和過渡噴口進(jìn)入油井和主噴管。這一現(xiàn)象稱為怠速反流。當(dāng)發(fā)生怠速反流時(shí)，由于進(jìn)一步降低了主量孔后的真空度，使主供油系統(tǒng)供油量減少，造成混合氣過稀。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由中等負(fù)荷轉(zhuǎn)入大負(fù)荷或全負(fù)荷工作時(shí)，通過加濃系統(tǒng)額外地供給部分燃油，使混合氣由經(jīng)濟(jì)混合氣加濃到功率混合氣，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率，滿足理想化油器特性在大負(fù)荷段的加濃要求。加濃系統(tǒng)按其控制方法的不同分為機(jī)械式和真空式兩種。加速系統(tǒng)又稱加速泵。其功用是當(dāng)節(jié)氣門急速開大時(shí)將一定數(shù)量的汽油一次噴入喉管，維持一定的混合氣成分，以滿足汽車加速的需要。加速泵有活塞式和膜片式兩種?；钊郊铀俦靡?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)容易而應(yīng)用較廣泛。 起動(dòng)系統(tǒng)的功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，供給足夠多的汽油，以使進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣中有充足的汽油蒸氣，保證其成分在火焰?zhèn)鞑ソ缦拗畠?nèi)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的順利起動(dòng)。最常用的起動(dòng)系統(tǒng)是在化油器入口處裝設(shè)一個(gè)阻風(fēng)門。起動(dòng)時(shí)，將阻風(fēng)門關(guān)閉，并使節(jié)氣門處于小開度位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)機(jī)拖轉(zhuǎn)時(shí)，在阻風(fēng)門后方產(chǎn)生極大的真空度，使主供油系統(tǒng)和怠速系統(tǒng)同時(shí)供油，這時(shí)通過阻風(fēng)門邊緣的縫隙流入的空氣量很少，致使混合氣極濃。(二)附加裝置化油器在降低汽車尾氣中有害排放物方面起著重要的作用。為了適應(yīng)日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，一方面要提高化油器的制造精度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣成分的精確調(diào)整和控制；另一方面則需在化油器上加裝附加裝置，以減少在變工況時(shí)有害物質(zhì)的排放量。 將怠速轉(zhuǎn)速提高之后，通常使用較稀的怠速混合氣并推遲點(diǎn)火時(shí)刻。這項(xiàng)措施有效地減少了CO、HC和NOx的排放量，但卻提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，使表面點(diǎn)火傾向增加。所謂表面點(diǎn)火是一種不正常燃燒現(xiàn)象，這里是指在關(guān)閉了點(diǎn)火開關(guān)之后，燃燒室內(nèi)的熾熱表面將氣缸內(nèi)的混合氣點(diǎn)燃，使發(fā)動(dòng)機(jī)不能停轉(zhuǎn)。不過，這種現(xiàn)象可能只在部分氣缸內(nèi)發(fā)生，也可能在同一氣缸內(nèi)間斷地發(fā)生，這就使HC的排放量不但不會(huì)減少反而急劇增加，而且還將引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪聲。 汽車下坡或滑行時(shí)，節(jié)氣門接近關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)被汽車傳動(dòng)系拖動(dòng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這種工況稱為強(qiáng)制怠速。在強(qiáng)制怠速工況，節(jié)氣門后的真空度很大，汽油及管壁上的油膜蒸發(fā)較快，致使混合氣成分較濃。另外，由于進(jìn)氣歧管真空度高，在進(jìn)排氣門重疊時(shí)期部分廢氣被吸入進(jìn)氣歧管，并隨新鮮混合氣一起進(jìn)入氣缸，造成氣缸內(nèi)殘余廢氣量增多，致使燃燒緩慢。以上兩個(gè)因素使強(qiáng)制怠速工況的CO和HC排放量增加。為了改善強(qiáng)制怠速工況的排放性，同時(shí)也為了節(jié)油的需要，通常采用主量孔截止電磁閥和進(jìn)油管截止電磁閥，同時(shí)切斷主量孔和進(jìn)油管的供油。
在炎熱季節(jié)，當(dāng)汽車由高速行駛轉(zhuǎn)為低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的溫度上升，化油器周圍的溫度很高，浮子室內(nèi)的汽油大量蒸發(fā)。汽油蒸氣經(jīng)浮子室平衡管進(jìn)入進(jìn)氣管，使混合氣過濃，造成燃燒不完全，CO的排放量增加。如果汽車在大負(fù)荷高速行駛后停車，則大量汽油蒸氣充塞進(jìn)氣管，再起動(dòng)時(shí)，吸入氣缸的幾乎都是汽油蒸發(fā)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)熱起動(dòng)困難。 當(dāng)汽車急減速時(shí)，駕駛員急松加速踏板，節(jié)氣門迅速關(guān)閉到怠速位置。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車傳動(dòng)系的拖動(dòng)下仍保持著較高的轉(zhuǎn)速，因而使節(jié)氣門后的真空度急劇增大，致使混合氣過濃，甚至超出火焰?zhèn)鞑ソ缦薅荒苤鹑紵?，?dǎo)致排氣中HC的含量增加。為此在化油器上裝置節(jié)氣門緩沖器，以改善汽車急減速時(shí)的排放性。 五、輔助裝置(一)汽油箱汽油箱的功用是儲(chǔ)存汽油。其數(shù)目、容量、形狀及安裝位置均隨車型而異。汽油箱的容量應(yīng)使汽車的續(xù)駛里程達(dá)300～600km。汽油箱由鋼板或塑料制造。在汽油箱上還裝有油面指示表傳感器、出油開關(guān)和放油螺塞等。汽油箱內(nèi)通常有擋油板，為的是減輕汽車行駛時(shí)汽油的振蕩。
(二)汽油濾清器 汽油從汽油箱進(jìn)入汽油泵之前，先經(jīng)過汽油濾清器除去其中的雜質(zhì)和水分，以減少汽油泵和化油器等部件的故障。濾芯多用多孔陶瓷或微孔濾紙制造。陶瓷濾芯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不消耗金屬，濾清效果較好，但濾芯不易清洗干凈，使用壽命短。紙質(zhì)濾芯濾清效果好，結(jié)果簡(jiǎn)單，使用方便。現(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用一次性使用、不可拆式紙質(zhì)濾芯汽油濾清器，一般每行駛30000km整體更換一次。 (三)汽油泵汽油泵的功用是將汽油從汽油箱吸出，經(jīng)油管和汽油濾清器泵入化油器浮子室。汽車上采用的汽油泵有機(jī)械驅(qū)動(dòng)式和電動(dòng)式兩種。 機(jī)械驅(qū)動(dòng)式汽油泵由發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸或中間軸上的偏心輪驅(qū)動(dòng)。不同型號(hào)的汽油泵，其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。 電動(dòng)汽油泵的優(yōu)點(diǎn)是安裝位置不受發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，可以安裝在遠(yuǎn)離機(jī)體、排氣管等高溫機(jī)件而且通風(fēng)良好的地方，這有利于降低油管中汽油的溫度，減小產(chǎn)生汽阻的可能性。電動(dòng)汽油泵可以在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前先行工作，使化油器和管路中充滿汽油，以利發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在汽車下坡滑行時(shí)，可以將電動(dòng)汽油泵電路開關(guān)斷開，停止向化油器供油，有利于節(jié)油。 思考題 1. 何謂汽油的抗爆性?汽油的抗爆性用何種參數(shù)評(píng)價(jià)?汽油的牌號(hào)與其抗爆性有何關(guān)系? 2. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況對(duì)混合氣成分有何要求? 3. 何謂化油器特性?何謂理想化油器特性?它有何實(shí)際意義? 第五章 柴油機(jī)燃油系統(tǒng)柴油機(jī)與汽油機(jī)不同。它燒的是柴油，柴油粘度大，不易揮發(fā)，一般不能通過化油器在氣缸外部形成均勻的混合氣，故采用高壓噴射的方法，在接近壓縮行程上止點(diǎn)時(shí)，柴油以高壓噴入氣缸，直接在氣缸內(nèi)部形成混合氣，發(fā)火燃燒，對(duì)外作功。因此，柴油機(jī)供給系的組成、構(gòu)造及工作原理與汽油機(jī)供給系有較大區(qū)別。
柴油機(jī)燃燒室的形狀不勝枚舉，一般均按其結(jié)構(gòu)形式分為直噴式燃燒室和分隔式燃燒室兩大類。直噴式燃燒室的容積集中于氣缸之中，且其大部分集中于活塞頂上的燃燒室凹坑內(nèi)。燃燒室凹坑的形狀多種多樣，極具創(chuàng)造性。其中有的為回轉(zhuǎn)體，有的則是非回轉(zhuǎn)體。第一節(jié) 柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的功用及組成一、分隔式燃燒室的容積則一分為二，一部分位于氣缸蓋中，另一部分則在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)的那部分稱主燃燒室，位于氣缸蓋中的那部分稱副燃燒室。主、副燃燒室之間用通道連通。分隔式燃燒室又有渦流室燃燒室和預(yù)燃室燃燒室之分。二、柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的功用1)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻將一定數(shù)量的潔凈柴油增壓后以適當(dāng)?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。噴油定時(shí)和噴油量各缸相同且與柴油機(jī)運(yùn)行工況相適應(yīng)。噴油壓力、噴注霧化質(zhì)量及其在燃燒室內(nèi)的分布與燃燒室類型相適應(yīng)。2)在每一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，各氣缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致。3)根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)供油量，以保證柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其要穩(wěn)定怠速，限制超速。4)儲(chǔ)存一定數(shù)量的柴油，保證汽車的最大續(xù)駛里程。三、柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的組成
柴油機(jī)燃油系統(tǒng)包括噴油泵、噴油器和調(diào)速器等主要部件及柴油箱、輸油泵、油水分離器、柴油濾清器、噴油提前器和高、低壓油管等輔助裝置。第二節(jié) 噴油器噴油器是柴油機(jī)燃油供給系中實(shí)現(xiàn)燃油噴射的重要部件，其功用是根據(jù)柴油機(jī)混合氣形成的特點(diǎn)，將燃油霧化成細(xì)微的油滴，并將其噴射到燃燒室特定的部位。噴油器應(yīng)滿足不同類型的燃燒室對(duì)噴霧特性的要求。一般說來，噴注應(yīng)有一定的貫穿距離和噴霧錐角，以及良好的霧化質(zhì)量，而且在噴油結(jié)束時(shí)不發(fā)生滴漏現(xiàn)象。汽車柴油機(jī)廣泛采用閉式噴油器。這種噴油器主要由噴油器體、調(diào)壓裝置及噴油嘴等部分組成。閉式噴油器的噴油嘴是由針閥和針閥體組成的一對(duì)精密偶件，～。為此，在精加工之后，尚需配對(duì)研磨，故在使用中不能互換。一般針閥由熱穩(wěn)定性好的高速鋼制造，而針閥體則采用耐沖擊的優(yōu)質(zhì)合金鋼。根據(jù)噴油嘴結(jié)構(gòu)形式的不同，閉式噴油器又可分為孔式噴油器和軸針式噴油器兩種，分別用于不同類型的燃燒室。(如下圖)
一、孔式噴油器 孔式噴油器用于直噴式燃燒室柴油機(jī)上?？资絿娪推鞯膰娪妥祛^部加工有1個(gè)或多個(gè)噴孔，有1個(gè)噴孔的稱單孔噴油器，有兩個(gè)噴孔的稱雙孔噴油器，有3個(gè)以上噴孔的稱多孔噴油器。一般噴孔數(shù)目為1～7個(gè)，～。噴孔直徑不宜過小，否則既不易加工，又在使用中容易被積炭堵塞。二、軸針式噴油器軸針式噴油器與孔式噴油器的工作原理相同，結(jié)構(gòu)相似，只是噴油嘴頭部的結(jié)構(gòu)不同而已。在軸針式噴油器中，針閥密封錐面以下有一段軸針，它穿過針閥體上的噴孔且稍突出于針閥體之外，使噴孔呈圓環(huán)形。因此，軸針式噴油器的噴注是空心的。軸針可以制成圓柱形或截錐形。圓柱形軸針其噴注的噴霧錐角較小，而截錐形軸針其噴注的噴霧錐角較大。因此，軸針制成不同形狀，可以得到不同形狀的噴注，以適應(yīng)不同形狀燃燒室的需要。第三節(jié) 柱塞式噴油泵噴油泵的功用是按照柴油機(jī)的運(yùn)行工況和氣缸工作順序，以一定的規(guī)律，定時(shí)定量地向噴油器輸送高壓燃油。多缸車用柴油機(jī)的噴油泵應(yīng)滿足下列要求：1)各缸供油量相等。在標(biāo)定工況下各缸供油量相差不超過3%～4%。噴油泵的供油量應(yīng)隨柴油機(jī)工況的變化而變化，為此噴油泵必須有供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。2)各缸供油提前角相同，176。～1176。曲軸轉(zhuǎn)角。供油提前角也應(yīng)隨柴油機(jī)工況的變化而變化，為此應(yīng)裝置噴油提前器。3)各缸供油持續(xù)角一致。4)能迅速停止供油，以防止噴油器發(fā)生滴漏現(xiàn)象。噴油泵種類很多，在汽車柴油機(jī)上得到廣泛應(yīng)用的有直列柱塞式噴油泵和轉(zhuǎn)子分配式噴油泵。此外，還有泵噴油器等。一、柱塞式噴油泵系列由于柴油機(jī)的單缸功率變化范圍很大，若根據(jù)每一種單缸功率所需要的循環(huán)供油量來設(shè)計(jì)和制造噴油泵，那么噴油泵的尺寸規(guī)格將不可勝數(shù)，給生產(chǎn)和使用都造成諸多不便。因此，世界各國(guó)的噴油泵制造廠都是以幾種不同的柱塞行程作為基礎(chǔ)，將噴油泵劃分成為數(shù)不多的幾個(gè)系列或型號(hào)，然后再配以不同尺寸的柱塞偶件，構(gòu)成若干種循環(huán)供油量不等的噴油泵，以滿足各種不同功率柴油機(jī)的需要。二、柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理(一) A型噴油泵結(jié)構(gòu) 柱塞式噴油泵由泵油機(jī)構(gòu)、供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴油泵體等部分組成。
泵油機(jī)構(gòu)包括柱塞套、柱塞、柱塞彈簧、上下柱塞彈簧座和、出油閥、出油閥座、出油閥彈簧和出油閥緊座等零件。(如下左圖)
柱塞和柱塞套構(gòu)成噴油泵中最精密的偶件，稱作柱塞偶件。正是由于柱塞偶件的精密配合及柱塞的高速運(yùn)動(dòng)，才得以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油的增壓。每臺(tái)噴油泵的柱塞偶件數(shù)和與其配套的柴油機(jī)氣缸數(shù)相同。一般柱塞偶件用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，經(jīng)過精細(xì)加工和配對(duì)研磨，～。間隙過大，容易漏油，導(dǎo)致油壓下降；間隙過小，對(duì)偶件潤(rùn)滑不利，且容易卡死。柱塞偶件在使用中不能互換。出油閥與出油閥座是噴油泵中另一對(duì)精密偶件，稱出油閥偶件。出油閥偶件位于柱塞偶件的上方，出油閥座的下端面與柱塞套的上端面接觸，通過擰緊出油閥緊座使兩者的接觸面保持密合。同時(shí)，出油閥彈簧4將出油閥壓緊在出油閥座上。出油閥的密封錐面與出油閥座的接觸表面經(jīng)過精細(xì)研磨。出油閥減壓環(huán)帶與出油閥座孔的配合間隙很小。減壓環(huán)帶以下的出油閥表面是其在出油閥座孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向面，導(dǎo)向部分的橫截面為十字形。噴油泵供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的功用是，根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化，通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞來改變循環(huán)供油量。供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或由駕駛員直接操縱，或由調(diào)速器自動(dòng)控制。
噴油泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪軸和挺柱組件。凸輪軸的前、后端通過滾動(dòng)軸承支承在噴油泵體上。凸輪軸上凸輪的數(shù)目與噴油泵的柱塞偶件數(shù)相同，各凸輪間的夾角與配套柴油機(jī)的氣缸數(shù)有關(guān)，并與氣缸工作順序相適應(yīng)。凸輪軸一般由曲軸定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)，四沖程柴油機(jī)噴油泵凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸轉(zhuǎn)速的一半，以實(shí)現(xiàn)在凸輪軸一轉(zhuǎn)之內(nèi)向各氣缸供油一次。挺柱體部件安裝在噴油泵體上的挺柱孔內(nèi)。
泵體是噴油泵的基礎(chǔ)零件，泵油機(jī)構(gòu)、供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等都安裝在噴油泵體上，它在工作中承受較大的作用力。因此，泵體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的密封性。此外，還應(yīng)該便于拆裝、調(diào)整和維修。 當(dāng)供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)齒桿拉動(dòng)柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞上的螺旋槽與柱塞套油孔之間的相對(duì)位置發(fā)生變化，從而改變了柱塞的有效行程。當(dāng)柱塞上的直槽對(duì)正柱塞套油孔時(shí)，柱塞有效行程為零，這時(shí)噴油泵不供油。利用供油量調(diào)節(jié)原理，可將多缸噴油泵的各缸供油量調(diào)勻。其操作步驟為：保持調(diào)節(jié)齒桿不動(dòng)，擰松調(diào)節(jié)齒圈緊固螺釘，適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)動(dòng)控制套筒，使其帶動(dòng)柱塞在柱塞套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，改變柱塞的有效行程，便可使供油量或增或減，然后擰緊調(diào)節(jié)齒圈緊固螺釘。根據(jù)需要再擰松另一個(gè)調(diào)節(jié)齒圈的緊固螺釘，重復(fù)上述步驟，直到各缸供油量均勻一致為止。這項(xiàng)工作須在專門的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。(如下左圖)
供油定時(shí)是指噴油泵對(duì)柴油機(jī)有正確的供油時(shí)刻，而供油時(shí)刻用供油提前角表示。供油提前角是指從柱塞頂面封閉柱塞套油孔起到活塞上止點(diǎn)為止，曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。已如上述，多缸噴油泵各缸供油提前角或供油間隔角應(yīng)該相同。各缸供油間隔角決定于噴油泵凸輪軸上各凸輪的相對(duì)位置，但由于加工和裝配誤差，很難達(dá)到一致，因此必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的方法是改變供油定時(shí)調(diào)節(jié)螺釘伸出挺柱體外的高度。旋出調(diào)整螺釘，挺柱體的高度H增加，柱塞位置升高，柱塞套油孔提前被封閉，供油提前，即供