化油器与怠速装置


虽然许多汽车上的化油器已经逐步被电子喷射装置所代替,但在一些经济型汽车和摩托车上它还在广泛使用着,随着汽车技术的发展,化油器已成为汽车上一个构造复杂,加工精密的计量装置了。

任何复杂的事物都有它最基本最简单的形态,化油器也是如此。简单的化油器由上中下三部分组成,上部分有进气口(1)和浮子室(8),中间部分有喉管(2)、量孔(6)、喷管(9),下部分有节气门(3)等。浮子室是一个矩形容器,存储着来自汽油泵的汽油,容器里面有一只浮子(7)利用浮面(油面)高度控制着进油量。中部的喷管一头进油口与浮子室的量孔相通,另一头出油口在喉管的咽喉处。

喉管呈蜂腰状,两头大中间小,其中间咽喉处的截面积最小,当发动机启动时活塞下行产生吸力,吸入的气流经过咽喉处时速度最大,静压力却最低,故喉管压力小于大气压力,也就是说喉管咽喉处与浮子室之间产生了压力差,即有了人们常说的“真空度”,压力差愈大真空度愈大。汽油在真空度的作用下从喷管出油口喷出,因为喉管咽喉处的空气流速是汽油流速的25倍,因此喷管喷出的油流即被高速的空气流冲散,形成大小不等的雾状耘粒,即“雾化”。初步雾化的油粒与空气混合成“混合气”,经节气门、进气管道(4)和进气门(5)进入气缸的燃烧室。在这里,节气门的开度大小和发动机转速决定了喉管处的真空度,而节气门的开度变化直接影响着混合气的比例成份,这些都是影响发动机运行的重要原因。

这里涉及到一个“空燃比”的概念,所谓空燃比是指空气质量与燃油质量之比,科学家认为1公斤汽油完全燃烧约需15公斤空气,即空燃比为15:1,这种空燃比的混合气称为标准混合气,由于这个数值在实践中难以实现,所以又称为“理论混合气”。空燃比大于标准混合气称为稀混合气,小于标准混合气称为浓混合气。

由于混合气的浓度变化与发动机在各种运行条件下的负荷变化紧密相关,简单的化油器远远满足不了这种随时变化的要求,因此人们在简单化油器上不断添加新的装置用于调整化油器的工作状态。发展到今天,就形成了有多种辅助装置的化油器,主要有怠速、加浓、加速、启动等装置。目前4缸发动机常见的化油器是双腔分动式化油器,它有两个喉管,按照发动机不同工况分别或同时工作。6缸发动机常见的化油器是双腔并动式化油器,它实际上是两个单腔化油器并在一起,每一个腔体负责一半数目的气缸的混合气供气。还有多腔化油器,装配在功率较大的发动机上。

化油器的多种功能装置之中,主供油装置是除怠速外,发动机其它各种工况都需要的供油装置,是化油器的基本供油结构。怠速装置是在怠速运行时提供少而浓的混合气的装置,以维持发动机稳定的最低转速。加浓装置是发动机大负荷时额外供油的装置,以弥补主供油不足。加速装置是当汽车加速时节气门开度突然增大时额外供油的装置,使发动机转速及功率能够迅速增高。启动装置是当发动机冷启动时提供极浓混合气的装置,常见方式是在喉管前方装一阻风门来控制进气量。

在这里特别要提一下怠速。怠速是最常用的发动机工况,用于发动机热启过程、不熄火停车、等等。对于汽车行驶性能有十分重要的意义,特别在城市中行驶,怠速的状况往往决定着汽车行驶的耗油量和排污程度。

发动机怠速运转的转速一般只有600-800转/分,节气门接近关闭,这样的转速所产生的喉管真空度无法将汽油从浮子室顺利吸出,但节气门后面的真空度却很高。因此只需在简单化油器的基础上另设一条怠速油道,其喷孔设在节气门之后,问题就迎刃而解了。

由于怠速需要少而浓的混合气,对发动机运行状况比较敏感,实现既要稳定又要最低转速的怠速状态,就要进行油量控制的调整和节气门最小开度的调整。现在的化油器怠速装置有两个调整螺钉,分别调整油量和节气门开度。同时,为了防止汽车关闭点火开关而发动机仍然运行的现象,在化油器怠速油道中还设有怠速电磁阀,专门负责开通和截止怠速油道,保障发动机能够迅速熄火。(2001年4月30日)

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