一、汽油發電機汽油的燃燒
汽油在氣缸內的燃燒,其本質就是汽油中的碳、氫和空氣中的氧發生劇烈的氧化作用。碳燃燒后變成二氧化碳,氧燃燒后變成水蒸氣。汽油的燃燒必須具備氧氣和溫度兩個條件。為了獲得燃燒所必需的氧氣,汽油在進入氣缸前必須和適量的空氣混合,變成可燃混合氣。混合氣進入氣缸被壓縮的過程中,溫度迅速升高,點火后便立即燃燒。
根據理論計算,1kg汽油*燃燒,需要與大約15kg的空氣相混合,即混合比為1∶15。實際上,汽油的微粒不可能像理論上計算的那樣均勻地分布到空氣中,所以1∶15的混合氣燃燒速度并不zui快,燃燒也不*,發動機達不到zui大功率。如果同樣數量的汽油與數量不同的空氣混合,用電火花同時點燃,就可看出燃燒的性能(強度)和速度是不同的。燃燒速度zui快的是1∶13的稍濃混合氣。
1kg汽油與15-17kg空氣混合,稱為稀混合氣;空氣多于17kg時稱為過稀混合氣。稀混合氣內含有較多的氧氣,汽油燃燒比較*,熱損失小,耗油量也小。但由于燃燒速度不是zui快,發動機不能達到zui大功率;過稀混合氣由于油少空氣多,燃燒的速度很慢,活塞已經下行,混合氣還在燃燒,使燃燒的氣體與氣缸的接觸面積增大,造成熱損失大,活塞頂部所受到的膨脹壓力小,發動機溫度過高,發生“后火”功率降低。
1kg汽油與13-15kg空氣混合,稱為濃混合氣;空氣少于13kg時稱為過濃混合氣。濃混合氣中汽油分子較多,火焰傳播速度快,燃燒的速度也zui快,能產生zui大的膨脹壓力,發動機可獲得zui大的功率輸出;但因空氣不足,汽油不能*燃燒,耗油量大,未燃燒的汽油還會沿氣缸壁進入曲軸箱沖稀潤滑油。過濃混合氣由于缺少空氣,火焰傳播速度降低,燃燒速度變慢,發動機輸出功率降低;因汽油分子過多,有一部分雖吸收熱量分解成碳,但因缺氧不能燃燒。消聲器排出濃煙,燃燒時熱量損失增大,實際耗油量也增加。
二、汽油發電機混合氣的形成
汽油與空氣混合變為可燃混合氣,需要經過霧化和氣化兩個過程。空氣將汽油沖碎,形成極小的顆粒,每一顆粒仍含有大量的油分子時的狀態叫做霧化;液體狀態的汽油顆粒吸收熱量后分解為單分子狀態的氣體叫做氣化。氣化的目的和方法如下:
1.增大汽油發電機汽油與空氣的接觸面積
汽油的蒸發是從表面開始的,汽油表面與空氣接觸的面積越大,氣化越快。為此,將汽油噴散成細小的霧狀顆粒,增加與空氣的接觸面積,噴散得越細,微粒數越多,與空氣的接觸面積越大,從而擴大了氣油的蒸發面,加速了氣化的速度。
2.增加汽油發電機汽油表面空氣的流動速度
在靜止空氣中,靠近汽油表面的空氣層很快會被汽油蒸發所飽和,汽油氣化速度就會減慢。空氣流速增加時,汽油表面的空氣帶著汽油分子不斷流走,汽油氣化的速度加快。空氣流速越高,氣化過程越快。
3.降低汽油發電機汽油流出口周圍的空氣壓力
降低汽油流出口周圍的空氣壓力,在壓力差的作用下,使汽油不斷地流出,被高速氣流吹散成粉末。加速汽油的氣化。因此,通常把汽油流出口設置在空氣流速較高的管內。當氣體在管內流速加快時,管內壓力下降,從而達到降低空氣壓力的目的。向軟紙卷成的圓筒中吹氣時,紙筒即向里凹陷。這種現象說明由于紙筒中氣流速度加快,以致紙筒內壓力下降,低于紙筒外界的空氣壓力。
三、發動機對混合氣的要求
發動機在各種不同的工況下,對混合氣的混合比有不同的要求。在起動和低速運轉時,因轉速低,混合氣進入量少,氣化不好,要求較濃的混合氣;在高速和中負載時,可供給較稀的混合氣,以節約汽油。雖然此時發動機輸出功率較低,但影響不大;在滿載時,輸出功率zui大,則又要求較濃的混合氣,消耗較多的能源,獲得zui大的輸出功率。化油器的任務是,除了使汽油與空氣混合霧化和氣化外,還控制著混合氣的濃度,以滿足發動機在各種工況下的需要。
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