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汽车发动机用混合气技术要求
2018-1-16 17:20:56
汽车的行驶条件是非常复杂的, 不仅包括道路条件、气候条件, 而且还包括交通情况, 因此发动机的转速及节气门(负荷) 开度经常在变化。
所谓发动机的工况就是指发动机转速和负荷两个方面。发动机的转速, 可从静止状态零变到设计规定的转速(额定转速); 节气门开度(负荷), 可以从零变到最大。由此可知, 发动机的工况从理论上讲是无穷多个, 在实际上是根据某种特点, 分成起动工况、怠速工况、中小负荷工况、全负荷工况、加减速工况等。这些工况对混合气浓度各有不同的要求。
混合气浓度
混合气的浓度是代表汽油与空气的混合比例, 它用过量空气系数表示。过量空气系数a 是燃烧1 kg汽油实际供给空气的质量与理论上完全燃烧所需空气质量之比, 一般认定理论上完全燃烧1 kg 汽油需要15 kg的空气。若混合气中含有1 kg 汽油, 而空气是15 kg, 则 a=1, 这种混合气称为标准混合气。若含1 kg 汽油, 空气为12 kg, 其a=12/15=0.18, 这种混合气称为浓混合气。若含1 kg汽油, 空气18 kg, 其a=18/15=1.2, 这种混合气称为稀混合气。
3 不同工况对混合气浓度的要求
(1) 起动工况: 发动机由起动机拖动, 曲轴转速很低, 一般为50～100 r/min, 这时发动机的温度低, 汽油蒸发很困难, 这样会使混合气太稀, 不能被火花塞的电火花点燃。为了能使发动机起动, 必须供给很浓的混合气, 要求混合气的a 值为0.14～0.16。
(2) 怠速工况: 发动机起动后, 维持自身稳定旋转的最低稳定转速, 对外不输出动力, 称为怠速。怠速工况一般转速为350～500 r/ min 。这时, 转速很低, 节气门近于全闭, 吸入气缸的混合气很少, 而残留气缸中的废气又多, 对混合气起冲淡作用, 燃烧条件极差。所以, 要想维持发动机稳定运转, 需要供给较浓的混合气。要求混合气的a 值为0.18～0.19。
(3) 中小负荷工况: 相当于节气门超过怠速开度之后的节气门全开80%左右的区间, 为中小负荷工况。在实际使用中, 发动机大部分时间在这种工况下工作。小负荷时, 节气门开度小, 气缸中残气较多, 需要浓些混合气。随着节气门开大, 气缸内充气量增加, 汽油雾化、 蒸发和燃烧条件得以改善, 所以需使可燃混合气逐渐由浓变稀, 一般a 值为0.18～1.11。
(4) 全负荷工况: 节气门全开时, 要求发动机发出最大功率。这时, 发动机的充气量已达到最大, 为了充分利用有限的空气, 就需要多加些汽油, 即供给较浓的混合气, 一般要求混合气的a 值为0.18～0.19。
(5) 加速工况: 当汽车骤然提高速度时(超车), 驾驶员就要突然踏油门, 使发动机转速剧增, 这就是加速工况。由于汽油比空气的惯性大, 在开大油门的瞬间, 进入化油器的空气量的增量将远远大于汽油的增量。同时, 因大量空气涌入进气道, 使其温度下降, 汽油蒸发 条件变差, 这将导致混合气过稀。这样不仅不能加速, 反而会因混合气过稀而使发动机熄火。所以, 在加速时, 必须额外供给一些汽油, 使混合气加浓。
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