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1、石家庄理工职业学院教案授课题目（章、节） 化油器式汽油机的燃油系统构造与维修授课类型理论+实训授课时间16 学时教学目的及要求1.掌握汽油机燃油供给系的组成2.了解可燃混合气成分与汽油机性能的关系3.会分析汽油机的燃烧过程4.掌握现代化油器的结构和工作原理5.了解汽油供给装置结构与检测；6.了解进、排气装置结构与检测。重点难点 1. 汽油机燃油供给系的组成、结构与检测、拆装；2.汽油机的燃烧过程3.现代化油器的结构和工作原理教学方法及手段理论讲授法、启发式教学法、结合教学挂图、powerpoint演示、图片展示、小动画教 学 过 程 设 计教学内容、步骤、方法、手段、板书设计等教学步骤：1、组
2、织教学2、填写教学日志3、复习提问、引出本讲教学内容4、新课讲解5、穿插提问6、归纳总结7、布置作业教学内容：4-1 汽油机燃油供给系的组成4-2可燃混合气成分与汽油机性能的关系4-3 汽油机的燃烧过程4-4 简单化油器中混合气的形成4-5 现代化油器结构与检测4-6 汽油供给装置结构与检测4-7进、排气装置结构与检测备注作业及思考题1.汽油机燃烧过程是如何进行的？燃烧过程各时期各有何特点？2.可燃混合气成分对燃烧过程有何影响？回火原因何在？汽油机为什么有时在排气管放炮？3.汽油机不同工况对点火提前角有什么要求？4.压缩比对燃烧过程进行有何影响？对燃烧室设计有何要求？5.从减少排污物和节油的角
3、度考虑，如何评价汽油机的燃烧室？6.汽缸尺寸、活塞、缸盖的材料，冷却强度对燃烧有何影响？7.燃料辛烷值与汽油机压缩比有什么关系？8.爆燃产生的原因是什么？有何内、外在现象？影响它的构造因素和使用因素是什么？9.汽油机不同工况对可燃混合气的浓度有何要求？10.什么是混合气的火焰传播界限？在汽油机中应如何扩大稀限以实现稳定燃烧？11.简述汽油机燃烧循环变动的理由，说明如何提高汽油机各缸混合气分配的均匀性？12.结合理想化油器特性曲线，说明现代化油器各供油装置的功用。13.说明主供油装置是在什么负荷范围内起作用？在此负荷范围内随着节气门开度的逐渐加大，混合气浓度怎样变化？它的构造和工作原理如何？14
4、.怠速装置是在什么工况工作的？它的构造和工作原理如何？15.说明起动装置是在什么工况下工作的？它的构造和工作原理如何？16.加浓装置是在什么工况下起作用的？机械加浓装置和真空加浓装置的构造和工作原理如何？17.说明加速装置的功用，构造和工作原理.11 / 13（A）理论教学内容和过程4-1 汽油机燃油供给系的组成一、汽油汽油机所用燃料是汽油，有时也使用酒精、甲醇、液化石油气等作为替代燃料。汽油是从石油产品提炼出的密度小而又很容易挥发的液体燃料，汽油由多种碳氢化合物组成，基本成分是85%的碳和15%的氢。汽油的主要使用性能是蒸发性、热值和抗爆性。它们对发动机性能的影响很大。汽油的蒸发性可以通过燃
5、料蒸馏实验测定，将汽油加热，分别测出蒸发10%、50%、90%馏分时的温度和终馏温度（分别称为10%馏出温度、50%馏出温度、90%馏出温度及干点）。10%馏出温度和汽油机冷态启动性能有关。50%馏出温度表明汽油的中间馏分蒸发性的好坏，此温度低，汽油中间馏分就易于蒸发，从而使汽油机的预热时间较短，暖机性能、加速性和工作稳定性都较好。90%馏出温度与干点用来判断汽油中难以蒸发的重质成分的含量。燃料的热值是1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，汽油的热值约为44000kJ/kg。汽油的抗爆性是汽油重要的使用指标，它用来评价汽油在汽油机中燃烧时，防止产生不正常的爆震燃烧的能力。汽油的抗爆性用辛烷值来表示
6、，它用对比实验的方法确定。目前国产汽油标号用研究法辛烷值来表示，例如标号93的汽油其研究法辛烷值不小于93。为了提高汽油的辛烷值，常常在燃料中添加少量的抗爆添加剂。选择汽油辛烷值的依据是汽油机的压缩比，压缩比高的汽油机，应选用辛烷值高的汽油，否则发动机容易发生爆燃。二、汽油机燃料供给系统的组成汽油机燃料供给系的作用是根据发动机各种工况的要求，配制出一定数量和浓度(混合气中燃油含量的多少)的可燃混合气，供入气缸，使之在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀做功，并将燃烧所产生的废气排入大气。现代汽油机的供给系统一般有两种类型化油器式燃油供给系统和燃油喷射式供给系，本节主要介绍化油器式燃油供给系统。化油器式
7、燃油供给系统一般由以下几部分组成1.燃油供给装置： 2.可燃混合气形成装置：3.空气供给装置： 4.可燃混合气供给和废气排除装置：贮存在汽油箱中的汽油在汽油泵的作用下流入汽油滤清器，经滤清后的汽如何根据发动机工作要求配制出不同浓度、不同数量的可燃混合气，是汽油机燃料供给系统所要解决的关键问题。4-2可燃混合气成分与汽油机性能的关系按一定比例混合的燃料与空气的混合物称为可燃混合气，它的成分对发动机的动力性和经济性有很大影响。可燃混合气中空气与燃料的质量之比定义为空燃比，它是表征混合气浓度的重要概念。理论上，1kg汽油完全燃烧所需要的空气量为14.7kg，所以空燃比为14.71的混合气称为理论混合
8、气，14.7被称为理论空燃比。大于理论空燃比的混合气称为稀混合气，小于理论空燃比的混合气称为浓混合气。我国传统上有时还使用过量空气系数来表示混合气的浓度，过量空气系数定义为：根据过量空气系数的定义，=1的混合气为理论混合气，1的混合气为稀混合气，1的混合气为浓混合气。对同一台汽油机，最低油耗率和最大功率时的过量空气系数的数值也不是常数，它们是随发动机的转速和节气门开度而改变的。实验结果表明，一般节气门全开时，功率混合气的浓度为0.850.95左右，随节气门开度的减小，相应于最大功率混合气的值也相应减小，同样在汽油机节气门不同开度下，都存在一个燃油消耗率最小的值，其数值也是随汽油机负荷的减小而降
9、低的，在小负荷范围内混合气也要变浓才能保证发动机的燃油经济性。4-3 汽油机的燃烧过程一、汽油机的燃烧过程一般汽油机是在汽缸外部形成均匀混合气并由电火花点火燃烧，在压缩行程活塞接近上止点附近，燃烧室内气体压力约为1.52.5MPa，温度可达400600，上止点前某一时刻火花塞跳火，经过短暂的着火延迟后，形成火焰核心向外传播，完成燃烧过程。研究燃烧过程最简单并且最常用的方法是测量燃烧过程的展开示功图，它反映了燃烧过程的综合效应。汽油机典型示功图如图6-2所示，为分析方便，按汽缸内压力变化情况，可以将燃烧过程分为三个阶段：1.着火延迟阶段高2.明显燃烧期3. 后燃期二、汽油机的不正常燃烧1.爆燃汽
10、油机发生爆燃时的外部特征发生爆燃的原因；强烈的爆燃燃烧将对发动机工作产生以下不利影响：1）输出功率下降、热效率下降； 2）汽缸过热； 3）零件的应力增加；4）爆燃促进积碳生成由于上述原因，爆燃成为限制汽油机功率提高和改善经济性的一个重要因素。如果没有爆燃，汽油机就可以很方便的提高压缩比或采用涡轮增压的方法提高功率和改善经济性。2.表面点火在汽油机中，凡是不靠火花点火而由燃烧室内炽热表面（如排气门头部、火花塞绝缘体或零件表面炽热的沉积物等）点燃混合气的现象，统称表面点火，它的点火时刻是不可控制的，多发生在=9以上的强化汽油机上。表面点火根据点火时间又可以分为后火和早火两种。三、使用因素对汽油机燃
11、烧的影响1.混合气浓度混合气浓度对汽油机动力性、经济性的影响比较明显，在=0.80.9时，由于燃烧温度最高，火焰传播速度最大，因此，最高压力、最高温度，压力升高率均达到最高值，且爆燃倾向增大，在=1.031.1时，由于燃烧完全，燃油消耗率最低，但此时缸内温度较高且有富裕空气，因此NOx排放量最大。使用1的浓混合气工作，由于必然会产生不完全燃烧，所以CO排放量明显上升。当1.2时，火焰传播速度缓慢，部分燃料可能来不及完全燃烧，因而经济性差，HC排放量增多且工作不稳定。可见在均质混合气燃烧中，混合气浓度对燃烧影响极大，必须严格控制。2.点火提前角点火提前角是从火花塞发出点火花到上止点间的曲轴转角，
12、最佳点火提前角应视燃料性质、转速、负荷、过量空气系数等很多因素而定。3.转速4.负荷在汽油机上，转速保持不变，通过改变节气门开度来调节进入汽缸的混合气量，以达到不同的负荷要求。二、常见典型燃烧室1.楔形燃烧室2.浴盆形燃烧室3. 碗形燃烧室4. 半球形燃烧室4-4 简单化油器中混合气的形成液体燃料必须蒸发为气态后才能与空气均匀混合，要使混合气在很短的时间内（约0.010.02）形成，必须先将燃料雾化成微小的油滴，使蒸发面积大大增加，化油器是利用吸入空气流的动能实现汽油的雾化。一、简单化油器中混合气的形成原理简单化油器特性二、化油器式燃料供给系各工况对混合气浓度的要求1.启动工况值约为0.20.
13、6。2.怠速工况怠速工况值约为0.60.8。3.小负荷小负荷时，混合气浓度的值约为0.70.9。4.中等负荷中等负荷是车用汽油机的常用工况，因此要求供给最经济的混合气，其值约为0.91.1(其中主要是1的经济混合气)。5.大负荷及全负荷汽油机在大负荷及全负荷工作时所供给的混合气为功率混合气，值约为0.850.95。6.加速在节气门突然开大时，需要化油器能额外增加供油量，以满足加速需要。综上所述，车用汽油机在正常运行时，在小负荷和中负荷工况下要求化油器能随着负荷的增加，供给由较浓逐渐变稀的混合气成分。当进入大负荷范围直到全负荷工况下，又要求混合气由稀变浓，最后加浓到能保证发动机发出最大功率。这种
14、在一定转速下，汽车发动机所要求的混合气成分随负荷变化的规律称为理想化油器特性。理想化油器的特性与的简单化油器特性相比，显然简单化油器特性与理想化油器特性相去甚远。另外在启动和加速时混合气加浓的要求，简单化油器也无法满足。因此简单化油器在汽车上无法使用。为解决上述矛盾，在现代化油器上，采用了一系列能自动校正混合气浓度的装置，其中包括主供油装置、怠速装置、启动装置、加速装置和加浓装置。以保证车用汽油机各种工况下都能供给适当浓度的可燃混合气，提高发动机的经济性和动力性。4-5 现代化油器一、现代化油器各供油装置1.主供油装置主供油装置的作用是保证汽油机正常工作时，当汽油机工作在小负荷到中等负荷范围时
15、，使混合气的浓度由浓变稀(0.81.1)，供给最经济的混合气。2.怠速装置怠速装置是保证在汽油机以怠速或小负荷工作时供给值约为0.60.8的浓混合气， 常见怠速装置方案中，怠速装置和主供油装置相通，且怠速喷口与主喷口是并联的。因而从怠速喷口喷出的汽油也来自主量孔。发动机由怠速向小负荷的圆滑过渡是靠主供油装置和怠速装置的协同工作来实现的，整个过渡过程可分为四个阶段：1）低速怠速时，节气门开度很小，因而喉口真空度很小，但节气门后真空度都很大。主供油装置不仅不能出油，且主喷管中的油面在怠速装置中真空度的作用下还有所降低。只有位于节气门下方的怠速喷口喷油，怠速过渡喷口实际上成为了第二个怠速空气量孔，不仅限制了喷口的出油量，且由此渗入的空气使汽油再次泡沫化。2）当节气门开度稍大，使怠速喷口和怠速过渡喷口都处于高真空度，二者同时出油，以满足发动机以较高怠速工作的需要。此时喉口真空度虽然有所提高，使主喷口油面回升，但尚不足将燃油从
