汽化器进口油压对发动机性能的影响

胡俊伟

摘 要：浮子式汽化器喷油量与文氏管喉道处压力和浮子室燃油高度有关，而汽化器进口油压则与节流面积有关。又因为油针节流面积与浮子室油面高度有关，因此汽化器进口油压与最终混合气油气比相关，通过油气比影响发动机性能。

关键词：汽化器 进口油压 发动机性能

一、不同余气系数的混合气对发动机性能的影响

1.余气系数对发动机工作的影响

（1）对发动机功率的影响主要是通过活塞做功的快慢与多少影响的。因为混合气在气缸中的燃烧为预混火焰燃烧，所以火焰传播速度会影响反应的强烈程度，进而对发动机工作造成影响。

（2）余气系数指的是实际供应的空气量与燃料完全燃烧所需要的理论空气量之比。所以理论上当余气系数为1时燃烧的最充分，燃烧过后只有产物，燃料和空气都被消耗完，此时为燃油消耗率最小的时候，最经济。但实际情况中，由于混合气不能混合的非常均匀，总有地方因为富油而导致有燃料剩余，不能充分燃烧。[1]

（3）当余气系数太大时，剩余空气较多，燃烧后温度相对较低，余气系数过低时又会有大量燃油未燃烧甚至富油熄火导致温度较低。

2.发动机不同转速下理想的余气系数

（1）发动机在高转速状态下工作时，对发动机功率需求很高，当余气系数为0.85时发动机的功率最大，而且此时由于余气系数偏离0.97较多，所以发动机汽缸头温度不会过高。[2]

（2）因为发动机在中转速是工作的时间最长，所以为了追求經济性要求发动机在这种状态下保证较大功率的前提下尽可能的降低燃油消耗率。

（3）因为发动机在小转速工作时，因为油门开度小，所以气缸的充填量较小，所以气缸内会有较多残余废气，导致气缸内不易燃烧，所以应该供应更多的燃油与空气混合来克服这种冲淡作用。

3.汽化器进口油压和发动机工作的联系

（1）发动机大转速工作时需要略富油混合气，以求功率最大，所以汽化器喷油嘴喷油量应多。如果进口油压偏大，会使喷油量减少，混合气向贫油转变，余气系数大于0.85，发动机功率会降低，无法维持大转速工作。

（2）当发动机在中转速状态下工作时，余气系数大约为1.05，略贫油，且无论余气系数向富油还是贫油转变都会降低经济性，所以汽化器进口油压应略大一点来保持微小贫油状态，当进口油压偏离此压力时，燃油消耗率上升，经济性降低。

（3）发动机在小转速状态下工作时，由于尽量保持富油状态，所以汽化器进口油压应维持较小来保持余气系数较大。

二、混合气过贫油和过富油燃烧对发动机性能影响

1.混合气过贫油对发动机性能的影响

当混合汽过贫油燃烧时，由于有较多空气未参与燃烧，所以燃烧过后绝热火焰温度相对较低，气体压力升高相对较小，所以燃气做功减少，发动机功率随之减小，同时经济性也变差，严重时甚至导致发动机停车。由于余气系数较大，所以火焰前锋前进速度较小，火焰传播较慢，所以当气缸在排气过程中时，有可能仍有火焰存在，并可能随燃烧后的废气排出。当这些火焰流经排气管时可能会发出短促且尖锐的声音。甚至可以看到从发动机排气管中喷出脉动的淡红色或淡黄色的火焰。

由上文分析知当余气系数偏离0.97时混合气燃烧放热量减少，所以当混合气过贫油即余气系数大于1.1时气缸温度大大降低。因为余气系数过大，火焰还播速度非常缓慢，导致在气缸点火后的膨胀和排气冲程中都一直有火焰存在。而在排气过程的后期，气缸的进气门已经打开，新进入气缸的混合气可能被残存火焰点燃，如果火焰的传播速度大于进气速度，则会有火焰沿着管路进入汽化器（汽化器回火），回火会造成汽化器及相关管路的严重损伤。当余气系数大于1.1时，气缸中的混合气无法混合的很均匀，所以在气缸的各个工作循环中，燃油压力大小相差悬殊，这可能会导致发动机震动。

2.混合气过富油对发动机性能的影响

对上述过贫油的分析主要是针对火焰传播速度低，绝热火焰温度低以及油气混合不均匀所作出的。而在混合气过富油时也有这些特征，即：过富油时由于有大量燃油未燃烧，且燃油气化要吸收较多热量，所以燃烧过后温度也不高；因为偏离余气系数0.85所以火焰传播速度也不高；同时在各个冲程中，混合气的富油程度也不同，所以燃烧过后压力也相差较多。因此过富油也会出现过贫油时发生的现象，如发动机功率小，汽化器回火以及发动机振动等。但与过贫油燃烧相比，混合气过富油燃烧时也会产生其独有的现象，下面将具体分析。

与过贫油时相比，混合气过富油最明显的区别就是燃烧过后会残留大量的碳，这些碳就会在气缸壁，进气道口，排气道口以及火花电嘴处聚集，这种现象就是积碳。在气缸壁处聚集的碳会使气缸的导热性变差，使这些部件局部过热，这些会使发动机性能严重下降甚至发生难以挽回的故障。

3.汽化器进口油压对发动机性能的影响

由于汽化器进口油压与混合气余气系数密切相关。所以过富油与过贫油情况即为汽化器进口油压严重过高或过低，又因为过富油过贫油对发动机性能有很大的影响，所以汽化器进口油压也对发动机性能有很大影响，下面将联系上文进行具体的分析。

（1）汽化器进口油压过高（高出正常值较多）

因此汽化器进口油压高出正常值偏多是会导致发动机有以下状况：发动机功率大大减小，经济性大大降低；发动机排气管发出短促且尖锐的噪声；汽缸头的温度降低；汽化器回火，损毁机件；发动机振动，降低发动机工作稳定性。

（2）汽化器进口油压过低（低于正常值较少）

与上述分析相反，当汽化器进口油压比正常值低出过多时，发动机会产生以下状况：发动机功率大大减小，经济性大大降低；发动机排气管发出短促且尖锐的噪声；汽缸头的温度降低；汽化器回火，损毁机件；发动机振动，降低发动机工作稳定性；气缸内部积碳，效率变低，不易点火；排气管冒出黑烟并“放炮”，加剧发动机的振动。

结语

汽化器进口油压与混合气油气比的关系来说明对发动机性能的影响，通过本文可以直观认识到汽化器进口油压不同时发动机的不同工作性能的变化，以此认识到汽化器进口油压的重要性。

参考文献

[1]杨世忠，邢丽娟.调节阀流量特性分析及应用选择[J].阀门，2006（5）：33-36.

[2]邹鑫，袁惠新，刘亚莉.基于ANSYS的闸阀阻力系数研究[J].化工机械，2012（1）：75-78.