发动机教案第4章燃油供给系分解.docx

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发动机教案第4章燃油供给系分解

四、燃油供给系-教案

教案12教学时数：

2

重点：

混合气成分对汽油机工作性能的影响

第二章汽油机化油器式燃料供给系统

第一节汽油机供给系的组成和燃料

一、汽油机供给系的功用

根据发动机不同工况的要求，供给不同数量和浓度的可燃混合气进入气缸；燃烧后的废气经净化处理后排入大气。

二、汽油机供给系的组成

按照燃料供给方式的不同分为化油器式和汽油直接喷射式。

以化油器式为例，它包括：

利用多媒体课件演示

燃油供给装置：

汽油油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管

空气供给装置：

空气滤清器

可燃混合气形成装置：

化油器

废气排出装置：

排气管道、排气消音器

三、汽油的性质

简单描述汽油的物理化学性质、将主要精力放在汽油最重要的指标——辛烷值上，讲清辛烷值的含义及其重要作用。

第二节可燃混合气成分与汽油机性能的关系

一、可燃混合气成分

可燃混合气是指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性与经济性有很大的影响。

可燃混合气成分的表示方法：

空燃比、过量空气系数：

精确描述这二个可燃混合气成分表示方法的异同，让学生掌握这二种表示方法的含义。

一、可燃混合气的浓度对发动机的性能影响

通过试验证明，发动机的功率和耗油率都是随着过量空气系数α变化而变化的。

标准混合气理论上，对于α=1的标准混合气而言，所含空气中的氧正好足以使汽油完全燃烧，但实际上，由于时间和空间条件的限制，汽油细粒和蒸汽不可能及时地与空气绝对均匀地混合，因此，即使α=1，汽油也不可能完全燃烧，混合气α>1才有可能完全燃烧。

稀混合气因为α>1时混合气中，有适量较多的空气，正好满足完全燃烧的条件，此混合气称为经济混合气，对于不同的汽油机经济混合气成分不同，一般在α=1.05～1.15范围内。

α>1.11的混合气称为过稀混合气。

当混合气稀到α=1.4以上时，混合气虽然能着火，但火焰无法传播，导致发动机熄火，所以α=1.4称为火焰传播下限。

浓混合气当α大于或小于1.05～1.15时，ge↑，经济性变坏。

当α=0.88时，Pe最大，因为这种混合气中汽油含量较多，汽油分子密集，因此，燃烧速度最高，热量损失最小，因而使得缸内平均压力最高，功率最大，此混合气称为功率混合气。

对不同的汽油机来说，功率混合气一般在α=0.85～0.95之间。

α<0.88的混合气称为过浓混合气，混合气无论过稀过浓都会使发动机功率降低Pe↓，耗油率增加ge↑。

混合气浓到α=0.4以下，可燃混合气虽然能着火，但火焰无法传播，发动机熄火，所以α=0.4称为火焰传播上限。

三、汽油机各种工况对可燃混合气成份的要求

作为车用汽油机，其工况（负荷和转速）是复杂的，例如，超车、刹车、高速行驶、汽车在红灯信号下，起步或怠速运转、汽车满载爬坡等，工况变化范围很大，负荷可以0→100%，转速可以最低→最高。

不同工况对混合气的数量和浓度都有不同要求，具体要求如下：

（1）小负荷工况-要求供给较浓混合气α=0.7～0.9量少，因为，小负荷时，节气门开度较小，进入气缸内的可燃混合气量较少，而上一循环残留在气缸中的废气在气缸内气体中所占的比例相对较多，不利于燃烧，因此必须供给较浓的可燃混合气。

（2）中负荷工况-要求经济性为主，混合气成分α=0.9～1.1，量多。

发动机大部分工作时间处于中负荷工况，所以经济性要求为主。

中负荷时，节气门开度中等，故应供给接近于相应耗油率最小的α值的混合气，主要是α>1的稀混合气，这样，功率损失不多，节油效果却很显著。

（3）全负荷工况-要求发出最大功率Pemax，α=0.85～0.95，量多。

汽车需要克服很大阻力（如上陡坡或在艰难路上行驶）时，驾驶员往往需要将加速踏板踩到底，使节气门全开，发动机在全负荷下工作，显然要求发动机能发出尽可能大的功率，即尽量发挥其动力。

性，而经济性要求居次要地位。

故要求化油器供给Pemax时的α值。

（4）起动工况-要求供给极浓的混合气α=0.2～0.6量少。

因为发动机起动时，由于发动机处于冷车状态，混合气得不到足够地预热，汽油蒸发困难。

同时，由于发动机曲轴被带动的转速低，因而被吸入化油器喉管内的空气流速较低。

难以在喉管处产生足够的真空度使汽油喷出。

既使是从喉管流出汽油，也不能受到强烈气流的冲击而雾化，绝大部分呈油粒状态。

混合气中的油粒会因为与冷金属接触而凝结在进气管壁上，不能随气流进入气缸。

因而使气缸内的混合气过稀，无法引燃，因此，要求化油器供给极浓的混合气进行补偿，从而使进入气缸的混合气有足够的汽油蒸汽，以保证发动机得以起动。

（5）怠速－是指发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转，此时混合气燃烧后所作的功，只用以克服发动机的内部阻力，使发动机保持最低转速稳定运转。

汽油机怠速运转一般为300～700r/min，转速很低，化油器内空气流速也低，使得汽油雾化不良，与空气的混合也很不均匀。

另一方面，节气门开度很小，吸入气缸内的可燃混合气量很少，同时又受到气缸内残余废气的冲淡作用，使混合气的燃烧速度↓↓，因而发动机动力不足。

因此要求提供较浓的混合气α=0.6～0.8。

6）加速工况

发动机的加速是指负荷突然迅速增加的过程。

要求混合气量要突增，并保证浓度不下降。

当驾驶员猛踩踏板时，节气门开度突然加大，以期发动机功率迅速增大。

在这种情况下，空气流量和流速以及喉管真空度均随之增大。

汽油供油量，也有所增大。

但由于汽油的惯性>空气的惯性，汽油来不及足够地以喷口喷出，所以瞬时汽油流量的增加比空气的增加要小得多，致使混合气过稀。

另外，在节气门急开时，进气管内压力骤然升高，同时由于冷空气来不及预热，使进气管内温度降低。

不利于汽油的蒸发，致使汽油的蒸发量减少，造成混合气过稀。

结果就会导致发动机不能实现立即加速，甚至有时还会发生熄火现象。

为了改善这种情况，就应该采取强制方法。

在化油器节气门突然开大时，强制多供油，额外增加供油量，及时使混合气加浓到足够的程度。

课堂小结：

通过上述分析，可以看出

1发动机的运转情况是复杂的，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同。

2起动、怠速、全负荷、加速运转时，要求供给浓混合气α<1。

③中负荷运转时，随着节气门开度由小变大，要求供给由浓逐渐变稀的混合气α=0.9～1.1。

　汽车正常行驶时，在大负荷、中负荷工况下，随着负荷的增加，化油器供给由浓逐渐变稀的混合气α↑，当进入大负荷范围内，混合气又由稀变浓，保证发动机发出最大功率。

课堂小结：

通过上述分析，可以看出

1发动机的运转情况是复杂的，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不

2起动、怠速、全负荷、加速运转时，要求供给浓混合气α<1。

③中负荷运转时，随着节气门开度由小变大，要求供给由浓逐渐变稀的混合气α=0.9～1.1。

　汽车正常行驶时，在大负荷、中负荷工况下，随着负荷的增加，化油器供给由浓逐渐变稀的混合气α↑，当进入大负荷范围内，混合气又由稀变浓，保证发动机发出最大功率。

教案13学时：

2

重点：

电动汽油泵的的构造与工作、化油器的工作原理

难点：

汽油泵的定压不定量供油特性

重点难点的解决办法：

化油器的工作原理可用口吹二条纸条中间，形象地展示空气流速与压力的关系来突破；汽油泵的定压不定量供油原理可以利用其液压系统中调压阀的工作原理引导讲授。

第三节汽油供给装置

一、汽油供给装置的功用

二、汽油供给装置的组成：

（由课件展示讲授）

三、汽油供给装置的构造（课件展示构造）

1、油箱：

2、汽油滤清器

3、汽油泵

（1）膜片式汽油泵（课件展示讲授）

（2）电动汽油泵（课件展示讲授）

第四节空气滤清器

一、空气滤清器的功用

二、空气滤清器的构造（课件展示讲授）

第四节化油器式供油装置

一、基本组成（课件展示讲授）

二、化油器的工作原理（课件展示讲授

教案14学时：

2

重点：

主要装置的构造特点

难点：

各工作装置的工作原理

解决办法：

充分利用学生已有的简单化油器的知识加以引导，让学生们认识到各种工作装置不过是利用此原理在不同位置上开设了喷孔（主供油装置除外）

三、化油器的工作装置

1、主供油装置：

（用课件展示构造及原理）

利用泡沫管吸入空气至主量孔后方，从使主量孔前后的压力差减小，燃油的流出速度下降，混合气变稀，同时使燃油形成泡沫汽油，改善混合气的形成质量。

显然，节气门开度越大，进入泡沫管中的空气越多，燃油越稀。

满足中小负荷时，随着节气门的开度增大，燃油逐渐变稀的要求。

由上可见，主供油装置的工作特点是：

随着节气门开度的增加，混合气的浓度逐渐下降（变稀）。

启发：

随着节气门开度的增加，单位时间耗油量也会下降吗？

为什么？

试想：

为了达到随节气门开度增加，混合气变稀的目的，还有什么样的结构可供采用？

1、怠速装置（用课件展示构造及原理）

先不展示结构，引导学生思考

启发：

怠速时化油器有什么最明显的特征——————节气门开度最小

此时主供油装置能否工作？

在什么位置采取措施可以满足怠速供油的要求？

可见，此时，节气门后方的气体压力很低，可否利用？

————————引入怠速装置的结构（用课件展示）

怠速装置：

为满足怠速时供油的要求，利用怠速时节气门后高真空度吸油，为过渡圆滑，设过渡喷口。

2、起动装置（用课件展示结构及原理）

启发：

采用如此构造，其作用原理是什么样的？

此时哪些装置可能参与供油？

（同学们可根据简单化油器的工作原理进行思考）

总结讲授：

设置阻风门，增加冷起动时真空度，此时主喷孔、怠速喷孔、过渡喷口一起供油。

此时混合气是浓的还是稀的？

教案15学时：

2

重点：

工作装置的结构

难点：

工作装置的原理

解决办法：

注意通过化油器各工作装置的工作条件引导学生分析，进而利用课件展示加以讲授

3、加浓装置

引导：

在主供油装置的基础上，想加消浓混合气，采用什么样的方法可以实现？

化油器上的哪个元件最能说明负荷增大到什么程度？

——节气门

（1）机械式加浓装置

展示课件，讲授原理

当节气门开大时，加浓阀位置随节气门开度变化，推杆向下泵油，增加主喷口的喷油量。

（实际上相当与加大了主量孔，这岂不使主量孔的出油量受不到限制？

——功率量孔）

（2）真空式加浓装置

启发：

节气门的开度除了反映在节气门摇臂上之外，还有什么参数可以反映这种状态？

——————节气门后方的真空度

展示课件，讲授原理

利用节气门处的真空度，控制加浓阀的开启，增大主量孔处汽油流量。

除负荷增大时节气门后方的真空度会下降之外，什么因素还会导致如此结果？

当负荷虽然不大，但发动机转速下降到一定程度时，真空式加浓装置也起作用，这一作用称为它的补偿作用。

因些真空加深装置必须设量孔才能正常工作！

4、加速装置

汽车要加速超车时驾驶员会采用何种操作动作？

——急踩节气门

在喉管处设置加速喷孔，当节气门突然开大时，活塞阀向下泵油，加速喷口喷油，提供加速时额外的燃油量。

什么样的结构措施可以实现这一目的？

展示课件，说明其工作原理

节气门缓慢下移时，加速泵内的油压较低，不足以压闭进油阀，加速泵的内的油液经进油阀流回浮子室；当节气门快速下移时，泵内油压迅速上升，压闭进油阀，油压克服重柱重力，经加速喷嘴入喉管，加浓混合气。

5、化油器附属装置（通过课件展示讲授）

（1）多重喉管

（2）平衡管

教案16

学时：

2

重点：

化油器的各装置不同工况下的协同工作

难点：

化油器构造细节

重点、难点解决办法：

先复习化油器的工作装置，并强调各工作装置在什么情况下起作用，（课件展示），以便在讲总体工作时引导，方便学生理解，当启而不发时，随时切换到该幻灯片引导学生思考。

四、现代化油器的结构

1、化油器的总体结构特点（利用课件展示）

通过对化油器结构课件的观察，初步了解化油器的结构特点，并将之与化油器的各工作装置相比较，简单说明实际化油器是由各工作装置有机结合的整体，它们的协同工作，构造了化油器不同工况下的工作状态。

2、化油器的工作状态

（1）起动工况

1冷起动工况：

节气门微开，阻风门全关

试想：

二个可操纵的零件处于这种状态时，什么装置应该起作用？

启发：

节气开度很小时，哪里真空度较高？

阻风门是什么元件？

它关闭时什么装置起作用？

展示课件，观察此时化油器工作装置的状态，并讲授其工作。

2中负荷工况：

节气门处于中等开度：

小于80%高于怠速

展示课件并启发：

中等负荷是汽车发动机经常工作的工况，应该主要考虑什么因素？

节气门处于此开度下，什么装置应该起作用？

对照计时课件讲授其工作过程

3化油器大负荷工况节气门开度大于80%

展示课件并提出问题：

此时主供油装置起作用否？

应该有什么装置参与供油以加浓混合气？

此时主供油装置、机械式省油器、真空式省油器同时起作用，相当于主量孔变大了，出油量增多，而实现加浓。

（谁来限制最大供油？

）

4加速工况：

节气门迅速开大

化油器的工作装置中哪个的工作与节气门的运动速度有关？

教案17课时：

2

重点：

电控系统的功能、原理

难点：

喷油时序

重点难点的解决办法：

对于理解难度较大的喷射时序，必须先让学生重新回顾发动机工作原理中的四个过程，然后再讲时序就容易多了