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汽車(chē)行駛時(shí)必須不間斷地向發(fā)動(dòng)機供油、送氣,不僅供給,還要使它們恰當地混合,燃燒完了還要使廢氣能順利地排出。
為此,燃油需要儲存在一個(gè)油箱內,將油箱中的燃油送入發(fā)動(dòng)機,必須有油泵和管道。為了防止燃油遭受污染,需要濾清器加以過(guò)濾。外界空氣含有沙塵,送入發(fā)動(dòng)機的空氣需要空氣濾清器予以過(guò)濾。
清潔的空氣如何與燃油按需要配制,則需要一個(gè)不可缺省的部個(gè),那就是化油器?;推鞅仨毟蓛杉拢阂皇撬仨氉屓加推?;二是讓汽化的燃油和一定比例的空氣相混合形成混合氣。
來(lái)自外界的空氣經(jīng)過(guò)濾清后進(jìn)入化油器,空氣進(jìn)量多少由阻風(fēng)門(mén)位置的變化來(lái)控制??諝鉀_過(guò)化油器內的喉管產(chǎn)生吸力將燃油從浮子室通過(guò)噴管吸出,并將其霧化。霧化的燃油和空氣混合后通無(wú)進(jìn)氣歧管被氣缸吸入?;旌蠚獾倪M(jìn)量由一個(gè)油門(mén)踏板操縱,它位于化油器內的油門(mén)(節氣門(mén))所控制。由汽油泵泵入浮子室的油量則由浮子室內的浮子控制。浮子在浮子室內隨著(zhù)油量多少而升降,當浮子室內充滿(mǎn)汽油時(shí),浮子上浮,用它的針閥將進(jìn)油口堵住。駕車(chē)人通過(guò)控制油門(mén)開(kāi)度大小來(lái)改變發(fā)動(dòng)機的轉速,這就是簡(jiǎn)單化油器的工作原理。其混合氣的濃度是隨著(zhù)油門(mén)開(kāi)大而逐漸變濃的。
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的工作狀況要經(jīng)常在很大范圍內變化,如汽車(chē)起步前和在路口等待綠燈放行前,發(fā)動(dòng)機作怠速運轉,此時(shí)的負荷為零,油門(mén)開(kāi)度最小,轉速最低;汽車(chē)滿(mǎn)載爬坡時(shí),油門(mén)全開(kāi),但轉速并不高;在平路上行駛,油門(mén)不必全開(kāi),發(fā)動(dòng)機發(fā)出中等負荷,車(chē)速和轉速中等;在高速公路上行駛,發(fā)動(dòng)機可能是滿(mǎn)負荷,轉速達到最大。在如此眾多復雜的工作狀況下,對于混合氣要求也不能千篇一律。例如在怠速和小負荷下,前者要求混合氣必須很濃,后者則要求濃度逐漸變??;在中等負荷下,為了節油,又要求化油器供給耗油率最小的混合氣;在滿(mǎn)負荷下,為了讓發(fā)動(dòng)機發(fā)出最大功率,要求化油器提供濃混合氣。此外,如汽車(chē)冷起動(dòng)時(shí),要求有較濃的混合氣;加速時(shí)要求化油器在油門(mén)突然大開(kāi)時(shí),額外供給油量等等。
綜上所述,汽油機在正常工作狀態(tài)下,在小、中負荷時(shí)要求化油器隨著(zhù)負荷增加能供給由較濃逐漸變稀的混合氣,在滿(mǎn)負荷下又要求混合氣由稀變濃,根據上述要求,僅靠前面所介紹的簡(jiǎn)單化油器是無(wú)法滿(mǎn)足的。
為了滿(mǎn)足這些要求,在現代化油器上配備了一系列的混合氣濃度補償裝置。如主供油泵、怠速系、省油器、加速系及起動(dòng)系等,以確保汽油機在不同工作狀態(tài)下,化油器能供給適當濃度的混合氣。
別看化油器個(gè)頭不大,但內部綜合了這么多的系統,結構就變得為復雜。籽保證化油器能經(jīng)常地正常工作,所以對它的定期維護保養是非常重要的。使用化油器的主要缺點(diǎn)是向氣缸充氣和混合氣的分配并不理想,影響發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性和經(jīng)濟性的提高,對達到排放要求很不利。近年來(lái)各國為了滿(mǎn)足環(huán)保要求,采用了燃油直接噴射方式,以取代化油器。直接噴射的優(yōu)點(diǎn)是充氣效率高,輸出功率大,混合氣分配均勻,根據工作狀況的變化供給最佳成分的混合氣,耗油率低等。缺點(diǎn)是難以在氣缸蓋上布置,制造成本高。按噴射的位置可分為缸內噴射和進(jìn)氣管?chē)娚鋬煞N,按控制系統分,有機械式和電子噴射式(電噴)兩類(lèi)。
從60年代起,由電子控制的汽油噴射系統即在歐美等國生產(chǎn)的轎車(chē)發(fā)動(dòng)機上逐步采用。在電噴系統中,設有能精確控制混合氣成分的調節裝置,再加裝上三元催化器,使排氣中的有害成分大降低。
電噴系統的基本原理是通過(guò)位于各部位的傳感器,將所采集到的信息反饋輸入到一個(gè)微電腦中進(jìn)行處理,并由它發(fā)出指令來(lái)控制混合氣中空氣與燃油的比例,使所供給的混合氣能適應發(fā)動(dòng)機在各種工況的需要。例如電腦根據空氣流量傳感器以及發(fā)動(dòng)機轉速,甚至節氣門(mén)的位置、冷卻水的溫度及空氣溫度等傳感器采集的信息經(jīng)過(guò)判斷并計算出噴油的依據,確定各噴油器開(kāi)啟時(shí)間,發(fā)出指令給噴油器,令其噴油。
各傳感器在不同部位接受不同的信息:如分電器點(diǎn)火線(xiàn)圈接受發(fā)動(dòng)機轉數的信息;空氣流量傳感器接受吸入空氣流量的信息;起動(dòng)開(kāi)關(guān)接受起動(dòng)信息;節氣門(mén)開(kāi)關(guān)節氣門(mén)開(kāi)度位置的信息;冷卻水溫傳感器接受水溫信息,空氣溫度傳感器接受氣溫信息。這些信息通過(guò)電路反饋給電腦。
在電噴系統中最重要的部件除電腦外就數噴油器了。一般的發(fā)動(dòng)機每個(gè)氣缸只有一個(gè)噴油器,位于進(jìn)氣門(mén)的上方。燃油通過(guò)噴油器霧化,再和從進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸的空氣相混合。
為了滿(mǎn)足廢氣排放法規的要求,某些轎車(chē)的電噴系統中設有一個(gè)混合氣調節系統。它主要利用氣管中的一個(gè)氧傳感器,它能向電腦反饋混合氣稀或濃的信息。電腦根據信息重新指令噴油器,得到正確的噴油量。
在新一代發(fā)動(dòng)機上汽油噴射系統已和點(diǎn)火系統結合為一,體現了混合氣成分和點(diǎn)火時(shí)間的優(yōu)化控制,使發(fā)動(dòng)機的性能大為改善。
以上介紹的是多點(diǎn)噴射。由于噴射是采用各自噴射的方式,4缸機4個(gè)噴油器分別噴射,曲軸每轉一圈,各缸噴射一次。
此外,當前還有一種單點(diǎn)噴射系統,又稱(chēng)節氣門(mén)體噴射系統。在多缸發(fā)動(dòng)機上只有一個(gè)噴油器,安裝在節氣門(mén)體上方,在進(jìn)氣管內噴油,與空氣混合后再通過(guò)進(jìn)氣管分配到各種氣缸內。單點(diǎn)噴射也由電腦控制。雖然性能稍差(噴油壓力低),但因所用噴油器數量少,所以具有結構簡(jiǎn)單,成本低,工作可靠,維修方便等優(yōu)點(diǎn)。其他部分與多點(diǎn)噴射基本相同。



