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368Q发动机燃油供给系统



一、368Q 汽油机用汽油

368Q汽油机使用的燃料为汽油。由于汽油机工作时可能出现不正常的爆震燃烧,且压缩比越高越易发生爆震燃烧。爆震燃烧会使发动机过热,功率下降,燃油消耗率增加,严重的甚至会损坏零部件。汽油本身有一定抗爆性,辛烧值高的抗爆性好。368Q汽油机压缩比为8.7,所以选用了辛烧值较高的GB484-93中规定的93号(RON)车用汽油。一般汽油中含有铅,燃烧后排到大气中的氧化铅会使大气污染。目前正逐步采用高辛烧值的无铅汽油。

二、368Q 汽油机燃料供给系的组成

燃料供给系主要包括汽油箱、油管、汽油滤清器、汽油泵及化油器等零部件。由它在工作时间内可靠地供给汽油机一定量的清洁汽油,以保证汽油机在不同工况下能获得所需要的可燃混合气。

图5-1为368Q汽油机燃料供给系示意图。贮存在油箱1中的汽油经油管、汽油滤清器2汽油泵3泵进入化油器4。在化油器中的汽油经喷管10喷入喉管5,与空滤器滤清后的空气混合形成可燃混合气,再经进气管进入气缸。


1、汽油箱及油管

汽油箱及油管如图5-2。汽油箱储备量为30L足够使奥拓轿车行驶几百公里。为保证储备的汽油可靠,对汽油箱外观质量、涂层质量、内表面清洁度、密封性、牢固性、振动耐久性等方面都作了具体要求。

汽油箱1,设有油位传感器2、汽油加油口总成3、加油管4、进油管5。放油螺塞6安装在油箱底部,用以放出汽油箱内的积水和污物。在大气温度升高时,汽油箱内汽油蒸发、压力升高、这些都会使供油波动。为了使汽油箱具有比较稳定的压力,在汽油加油口总成处设有通气软管和大气相通,这同时也防止了汽油飞溅到汽油箱外部。现已逐步开始安装燃油蒸发污染物控制装置(简称“碳罐”),碳罐用来吸附油箱蒸发的汽油,然后在合适的工况下把吸附的汽油送给化油器形成可燃混合气。这样既控制了燃油蒸发造成的污染又可以节省一点燃料。

2、汽油滤清器

汽油进入汽油泵前,需将汽油中的水分和机械杂质预以清除,否则易使汽油泵和化油器等零部件发生故障及加剧磨损。

368Q汽油机采用纸质滤清器如图5-3。它由上盖1、滤清器壳体2、滤芯3组成。上盖有出油接头,滤清器壳体上有进油接头,滤芯则密封紧压在上盖和滤清器壳体之间。上盖和滤清器壳体为塑料制品,是用环氧树脂粘结剂紧紧粘结在一起。滤清器芯是用滤纸卷制而成,滤纸是经过酚醛树脂处理的,因而具有良好的抗水性。发动机工作时,汽油在汽油泵抽吸作用下,经进油管接头进入滤清器壳体内腔。因水的比重大于汽油,故水分及较重的杂质沉淀于壳体底部;较轻杂质则随汽油流向滤芯,被沾附在滤清器滤芯上,而清洁的汽油穿过滤纸渗入到滤清器滤芯的内腔,然后从出油接头处流出,经油管进入汽油泵。

该汽油滤清器为非拆卸式的整体结构,如脏、污或发生堵塞,可进行从出油口、进油或进气方法进行清洗。注意定期更换(约每行驶400Okm更换)。

3、汽油泵

汽油泵的功能是将汽油从汽油箱中吸出,以一定的压力克服输油管路和滤清器的阻力将汽油送至化油器。

368Q汽油机采用的是B6型机械膜片式汽油泵,其结构如图5-4。汽油泵由上体和下体两部分组成,上体采用辊压使其与下体紧密连接。上、下体之间由涂有丁腈橡胶的尼龙丝布制成的泵膜5隔开,泵膜能上、下运动。上体为一整体,上面有进、出油管1和2,单向进油阀3和出油阀4。两个独立的油杯分别形成进油室和出油室,并分别与进油管和出油管相连。泵膜夹在上、下护盘之间,由泵膜拉杆6端部进行铆压将其夹紧。有一定预压长度的泵膜弹簧7安装在下护盘和下体的弹簧座之间,它使泵膜向上拱曲。为了防止泵膜破裂后汽油从上体漏到下体流入曲轴箱中稀释机油,在下体弹簧座上装有泵膜拉杆密封垫片。下体内装有摇臂8、摇臂回位弹簧10。摇臂装在摇臂轴9上,使摇臂能绕摇臂轴转动,并带动拉杆及泵膜上下运动。

B6型汽油泵的工作原理是:驱动凸轮通过摇臂压缩泵膜弹簧,再利用泵膜弹簧的张力将汽油压向化油器,以控制其输油压力稳定保持在27-37kPa范围内。它分为吸油过程、压油过程、连续供油过程,分述如下:

吸油过程:当凸轮轴上的汽油泵驱动凸轮长轴部分压向摇臂时,摇臂逆时针转动,通过泵膜拉杆将泵膜拉向最低位置,使泵膜上面的泵腔膨胀,产生了真空度,在压力差作用下,进油阀开启,出油阀关闭,汽油经进油阀吸入泵腔内。

压油过程:当驱动凸轮转过长轴部分之后,摇臂在回位弹簧作用下通过泵膜拉杆使摇臂回位,泵膜在泵膜弹簧作用下向上拱曲,使泵腔内的汽油受到挤压。此时进油阀关闭,出油阀开启,汽油经出油阀被挤压到油杯出油空气室内。

连续供油过程:被挤压到油杯出油空气室内的汽油,一部分经出油管流向化油器,另一部分留在油杯出油空气室,使空气室的空气被压缩。在吸油过程中,出油阀关闭,油杯出油空气室中的汽油在压缩空气的挤压下,继续经出油管流向化油器,保持供油连续,从而降低了出油管内的油压波动。

B6型汽油泵能根据汽油机的不同工况提供不同的油量。这个自动调整功能由泵膜弹簧来完成。如果化油器需要的油量多,泵膜向上压油行程大;如果需要的油量少,泵膜压油行程就小,因为泵膜压油最大压力不能开启化油器的针阀开关。化油器针阀开启或关闭取决于浮子室内的油面高度。B6型汽油泵最大供油量比汽油机最大耗油量大2.5-3.5倍。

另外B6型汽油泵为非拆卸式的整体结构,若其工作不正常或产生漏油时,则应注意及时更换。

4、空气滤清器及热空气罩

368Q汽油机空气滤清器及热空气罩组成如图5-5。空气滤清器安装在化油器及气缸罩上。其壳内装有一个用聚脂纤维制成的滤芯2,是清除吸入汽油机空气中灰尘和脏物的干式空气滤清元件。空滤器的进气管15与空气粗滤器相连接,另一进气口与热空气管14相连通,热空气管再与安装在排气歧管上的热空气罩12相连,且可通过位于进气管上的冷热开关16调节热空气量。这样进入化油器的空气变为清洁的预热的空气,这有利于良好的可燃混合气的形成。

三、HGH201型化油器总成

368Q汽油机用化油器HGH201型为双腔分动,下吸式、双重喉管、平衡式浮子室化油器。外观如图5-6所示。

此化油器结构较复杂如图5-7所示。化油器壳体分为上体、中体、下体,由螺钉把它们紧密地联成一整体。上、中、下体均采用铝合金压铸而成。上、中体之间装有耐油密封橡胶垫。中下体之间装有较厚的隔热石棉衬垫,以防止温度较高的下体将热传到中体。另外上体中安有进油管、针阀和浮子。如浮子室里的油面高度不符合要求,可以在针阀座和上体之间插入适当的填隙片来进行调整。中体是化油器的主体,它形成了化油器的大喉管、混合室以及浮子室。主体上设有许多油道、孔道、同时各种量孔、空气量孔也都装在中体上,从而形成了各种油路系统。中体上设置的多种辅助装置可以满足368Q汽油机各工况的需要。此外,中体上设有回油管,其作用是为了防止燃油的蒸发闭锁油路而设置的回油系统。其原理是当浮子室的油面上升,针阀关闭,汽油无法进入浮子室,则其汽油将从浮子上端的油管流入汽油箱。而使汽油始终保持冷态流动而不会产生气阻与冻结,避免气闭现象。下体中装有主、副腔的节气门、分电器引压管、混合气调节螺钉。

化油器额定功率26.2kw(5500r/min)

最大扭矩57N·m(2500-300Or/min)

最低燃油耗油率312g/kw·h

怠速排放可达到CO<2%    HC600×106

四、进气管、排气管及消音器

1、进气管

进气管的作用是吸入可燃混合气,并将可燃混合气分送至各个气缸。为了减少进气阻力,除了合理的设计外,其内壁必须光洁,转角处过渡圆滑。368Q汽油机进气管的结构与其使用的双腔下吸式化油器相关,它采用一体化结构,铝合金材料,金属模重力浇注成型。其特点是混合气通道与冷却水回水通道相邻铸为一体,便于进气预热,改善大油滴和管壁蒸馏分油膜的均匀分配和雾化,提高燃烧效率。

2、排气管

排气管的作用是聚集各个气缸的废气并通过消音器排入大气。368Q汽油机排气管的结构为整体式,采用球墨铸铁材料,金属模铸造成型。该排气管的设计特点是具有废气排出的引射作用,排气效率高。

3、消声器总成

1)概述   发动机混合可燃气体在气缸中燃烧后在排气管流动时,由于排气门的开、闭与活塞往复运动的影响,气流呈脉动形式,当排气门刚打开时压力比较大,具有一定的能量。如果让废气直接排入大气中,会产生强烈的排气噪声。

排气噪声是汽车的主噪声源。依据排气过程发生噪声的机理,排气噪声含有以下成分:

(1)排气压力脉动声;

(2)气流通过气门、气门座等处发生的涡流声;

(3)由于边界层气流扰动发生的噪声;

(4)排气出口喷流噪声。

为了减小噪声和消除废气中的火焰及火星,在排气管出口处装有排气消声器。消声器的基本原理是:消耗废气流的能量,并平衡气流的压力波动,一般可采用以下几个方法:

(1)多次地变动气流方向;

(2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面;

(3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动;

(4)将气流冷却。

2)奥拓轿车发动机消音器总成   消声器总成由前后两级消声器构成,如图5-8所示。

图5-9为前消声器,图中箭头方向为气流流动方向。消声器零部件均采用耐高温、耐腐蚀性较好的热浸铝材,消声板2将消声器壳体3隔成两个尺寸不同的滤声室,多孔的消声管1,4分别通入滤声室I和滤声室II。当发动机排出的废气进入消声管1后,进入消声管与消声器壳体间的滤声室I,并通过多孔的消声板2,进入滤声室II,气流不断通过收缩又扩大的断面,多次改变气流方向,得到膨胀冷却,消耗能量,结果压力降低,振动减轻,使排气噪声得到一定的减小,然后通过多孔的消声管4将气流送入后消声器。

后消声器的结构如图5-10所示,零部件的材料同前消声器。隔板2、3将消声器壳体分隔成三个大小不同的滤声室。前消声器送来的废气气流经隔音管1,进入滤声室I,受到膨胀反射,然后通过隔音管4,进入滤声室II,通过再次反射、膨胀、冷却后又通过隔音管5,进入滤声室,这时气流的能量已消耗怠尽,压力降低,最后从隔音管7将废气送入尾管8,并排入大气。隔音管4、5、7入口处外形均采用喇叭形,目的是喷流核心避开管口边缘部分,可以大幅度地降低气流噪声。

奥拓轿车之所以采用前、后两级消声器,是因为轿车底板下空间小,难以布置容积足够大的消声器。消声器容积越大,它对脉动气流的缓冲作用越强。消声器尾管的作用是将废气引向车尾排入大气,并补偿消声器不足的消声量(尤其是低频部分)。

发动机排出废气时不仅能产出强烈的气流噪声,而且由于发动机排气歧管汇流口传来的发动机振动等因素使消声器产生再生噪声。发动机传来的激振也激发排气系产生辐射噪声,有时还引起消声器端盖损坏。弹性悬挂能有效抑制振动。奥拓轿车消声器总成就是由4个连接胶垫与车架相连。一般来讲,作为控制排气管和消声器辐射噪声的措施,可供选择的有:用波纹管与发动机排气歧管连接;采用双层管、夹玻璃丝布双层管或中介层填矿渣棉的隔声套管;消声器外壳用双层钢板,中间夹石棉或玻璃丝布。双层管即使没有中间介质也可提高管子本身的阻尼。奥拓轿车就采用双层的前消声器排气管;前、后消声器壳体均为双层钢板制成;在后消声器壳体中,消声管与消声器隔热板一起构成夹玻璃纤维的双层管等,这些措施能使消声器的辐射噪声得到控制。因而,奥拓轿车的消声器总成功率损耗小,降噪性能优良。


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