【正文】 圖210 燃油系統(tǒng)組成 （CA4883）；；；；；1空氣濾清器；2—化油器；3－進(jìn)油針閥；4—喉管；5—浮子；6—浮子室；7主量孔；8主噴管；9—進(jìn)氣預(yù)熱套管；10—進(jìn)氣支管；11進(jìn)氣門；12—?dú)飧组T；13—節(jié)氣門；14—化油器混合室?；推魇桨l(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)中最重要的部件是化油器，它是實(shí)現(xiàn)燃油系統(tǒng)功用、完成可燃混合氣配制的主要裝置。圖28 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性 圖29 發(fā)動(dòng)機(jī)的Pen特性；%.50%.25%的 部分速度特性第二節(jié) 化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)一、 燃油系統(tǒng)的功用及組成 燃油系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的需要，向發(fā)動(dòng)機(jī)供給一定數(shù)量的、清潔的、霧化良好的汽油，以便與一定數(shù)量的空氣混合形成可燃混合氣。圖29所示為只畫了有效功率特性曲線的發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性。外特性曲線上的每一點(diǎn)都代表在此轉(zhuǎn)速下的最大功率及最大轉(zhuǎn)矩，所以外特性代表發(fā)動(dòng)機(jī)的最高動(dòng)力性能。若汽車駕駛員保持加速踏板位置不變，則隨著道路阻力的不同，汽車的行駛速度將會(huì)改變，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)即按速度特性工作。和有效燃油消耗率be。 發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整狀況及運(yùn)行工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性，利用特性曲線可 以簡單而又方便地評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況(即功率和轉(zhuǎn)速)發(fā)生變化 時(shí)，其性能(包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和噪聲等)也隨之改變。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)工藝性 好，則便于制造，便于維修，就可以降低生產(chǎn)成本和維修費(fèi)用。 大修里程的長短與發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、強(qiáng)化程度、零件的材料及加工精度以及使用條件等諸多因素有密切關(guān)系。七、耐久性指標(biāo) 耐久性指標(biāo)是指發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時(shí)間。
六、可靠性指標(biāo) 可靠性指標(biāo)是表征發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的使用條件下，正常持續(xù)工作能力的指標(biāo)。 由于汽車是城市中的主要噪聲源之一，而發(fā)動(dòng)機(jī)又是汽車的主要噪聲源，因此控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲就顯得十分重要。 在排放性方面，目前主要限制一氧化碳(CO)、各種碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOX)及除水以外的任何液體或固體微粒的排放量。由于它關(guān)系到人類的健康及其賴以生存的 環(huán)境，因此各國政府都制定出嚴(yán)格的控制法規(guī)，以期消減發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和噪聲對(duì)環(huán)境的污染。 比容積和比質(zhì)量越小，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)越緊湊。2．比質(zhì)量 發(fā)動(dòng)機(jī)的干質(zhì)量與其標(biāo)定功率的比值稱為比質(zhì)量。四、緊湊性指標(biāo) 緊湊性指標(biāo)是用來表征發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)緊湊程度的指標(biāo)，通常用比容積和比質(zhì)量衡量。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其強(qiáng)化程度愈來愈高。 不論是活塞平均速度高，還是平均有效壓力大，均使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷增高。 活塞平均速度是指發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的平均值。升功率大,表明每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率大，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷都高。三、強(qiáng)化指標(biāo) 強(qiáng)化指標(biāo)是指發(fā)動(dòng)機(jī)承受熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般包括升功率和強(qiáng)化系數(shù)等。be可按下式計(jì)算：式中：B——發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的耗油量，ks／h，可由試驗(yàn)測定； Pe——發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，kW。單位為g／(kW2．有效燃油消耗率 發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出lkW1．有效熱效率 燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分?jǐn)?shù)稱為有效熱效率，記作ηe。顯然，平均有效壓力越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的作功能力越強(qiáng)。因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)以其所能輸出的最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速作為評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的一個(gè)指標(biāo)。同一種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)其用途不同時(shí)，其標(biāo)定功率值并不相同。發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的工作狀況稱作標(biāo)定工況。因此，在說明發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的大小時(shí)，必須同時(shí)指明其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。3．發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，用n表示，單位為r／min。：式中：Te一有效轉(zhuǎn)矩，N它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角位移的乘積即為發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的有效功。1．有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，記作Te，單位為N因此，發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造的變革和多樣性是與發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的不斷完善和提高密切相關(guān)的。第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)用來表征發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)，并作為評(píng)價(jià)各類發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)劣的依據(jù)。 隧道式—一主軸承座孔不分開。 上述兩種型式，其主軸承座孔均為分開式，內(nèi)孔和端面的加工是在主軸承蓋上用定位銷或定位套(平分式)，或主軸承蓋兩側(cè)平面(龍門式)定位，并用螺栓固定后進(jìn)行的，因而軸承蓋既不可換位也不可換向。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度較大。多用于中小型發(fā)動(dòng)機(jī)。 圖27 曲軸箱基本結(jié)構(gòu)型式 a）平分式；b）龍門式；c）隧道式 平分式一一主軸承座孔中心線位于曲軸箱分界面上。氣缸對(duì)置對(duì)于風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)也是有利的。其中常見的有兩種：直列式，多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)；“V”型式，多用于八缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)，這種結(jié)構(gòu)型式剛度大，縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長度和高度，質(zhì)量也有所減輕。大型發(fā)動(dòng)機(jī)上采用水冷或油冷。 從冷卻方式上分：風(fēng)冷、水冷、油冷。如果是汽油機(jī)，還包括點(diǎn)火系統(tǒng)。這些機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的構(gòu)造和組成，又隨發(fā)動(dòng)機(jī)的用途、生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)年代的不同而千差萬別。七、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是極為復(fù)雜的機(jī)器。因此，二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣質(zhì)量較差。 2)二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣過程時(shí)間短，僅為四沖程內(nèi)燃機(jī)的1／3左右。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，二沖程內(nèi)燃機(jī)單位時(shí)間的作功次數(shù)是四沖程內(nèi)燃機(jī)的兩倍。 二沖程內(nèi)燃機(jī)與四沖程內(nèi)燃機(jī)相比具有下列一些特點(diǎn)。 2)汽油機(jī)的可燃混合氣用電火花點(diǎn)燃，柴油機(jī)則是自燃。 兩者不同之處是： 1)汽油機(jī)的可燃混合氣在氣缸外部開始形成并延續(xù)到進(jìn)氣和壓縮行程終了，時(shí)間較長。顯然，在作功行程曲軸旋轉(zhuǎn)的角速度要比其它三個(gè)行程時(shí)大得多，即在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)曲軸的角速度是不均勻的。 四沖程汽油機(jī)與四沖程柴油機(jī)的共同點(diǎn)是： 1)每個(gè)工作循環(huán)都包含進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等四個(gè)活塞行程，每個(gè)行程各占1800曲軸轉(zhuǎn)角，即曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周完成一個(gè)工作循環(huán)。這一過程將持續(xù)到下一個(gè)活塞行程中掃氣孔被關(guān)閉時(shí)為止。至此作功過程結(jié)束，開始先期排氣。隨著活塞繼續(xù)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸箱容積不斷縮小，其中的混合氣被預(yù)壓縮。此時(shí)排氣孔和掃氣孔均被活塞關(guān)閉，唯有進(jìn)氣孔仍然開啟。在壓縮過程終了時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)的可燃混合氣點(diǎn)燃(圖25c)。當(dāng)活塞裙部將進(jìn)氣孔開啟時(shí)，空氣和汽油的混合物被吸人曲軸箱，開始進(jìn)氣(圖25b)，空氣和汽油在曲軸箱內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。直至活塞到達(dá)上止點(diǎn)，壓縮過程結(jié)束。但此時(shí)排氣孔尚未關(guān)閉，仍有部分廢氣和可燃混合氣經(jīng)排氣孔繼續(xù)排出，稱其為額外排氣。這時(shí)曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣經(jīng)掃氣孔進(jìn)入氣缸，掃除其中的廢氣。 1．第一行程 活塞在曲軸帶動(dòng)下由下止點(diǎn)移至上止點(diǎn)。 圖25為曲軸箱換氣式二沖程汽油機(jī)的工作原理示意圖。在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，常把排氣過程和進(jìn)氣過程合稱為換氣過程, 在二沖程內(nèi)燃機(jī)中換氣過程是指廢氣從氣缸內(nèi)被新氣掃除并取代的過程。 排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)殘余廢氣的壓力約為0．1050．12MPa，溫度約為700—900K。 在作功行程中，燃燒氣體的最大壓力可達(dá)6—9MPa，最高溫度可達(dá)1800—2200K。燃燒氣體的壓力、溫度迅速升高，體積急劇膨脹。細(xì)微的油滴在熾熱的空氣中迅速蒸發(fā)汽化，并借助于空氣的運(yùn)動(dòng)，迅速與空氣混合形成可燃混合氣。 3．作功行程 在壓縮行程結(jié)束時(shí)，噴油泵將柴油泵人噴油器，并通過噴油器噴人燃燒室。由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小，殘 余廢氣的溫度較低，因此進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓力較高，約為0．085—0．095MPa，溫度較低，約為310～340K。因此，在敘述柴油機(jī)工作原理時(shí)只涉及與汽油機(jī)不同之處。四、四沖程柴油機(jī)工作原理 四沖程柴油機(jī)的工作循環(huán)同樣包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等四個(gè)過程，在各個(gè)活塞行程中，進(jìn)、排氣門的開閉和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與汽油機(jī)完全相同。 排氣門早開晚關(guān)的目的是為了減少氣缸內(nèi)的殘余廢氣量和排氣過程消耗的功。在排氣過程中，排氣門早于下止點(diǎn)開啟，遲于上止點(diǎn)關(guān)閉。這期間活塞在上、下止點(diǎn)間往復(fù)運(yùn)動(dòng)四個(gè)行程，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，即每一個(gè)行程有1800曲軸轉(zhuǎn)角。 在示功圖(圖23d)上的曲線br代表排氣行程。排氣行程終了時(shí)，在燃燒室內(nèi)尚殘留少量廢氣，稱其為殘余廢氣。 (圖24d)