汽车发动机 供给系统

第29讲

第四章 化油器式燃料供给系的构造与维修

4.1 概 述

一．汽油机燃料供给系的功用

滤清空气；

贮存、滤清、输送燃；

按发动机要求形成混合气均匀送入气缸；

排除废气、减少噪声。

基本型式： 化油器式、电子控制汽油喷射式燃料供给系 二．化汽油器式燃料供给系的组成 挂图、实物或课件 空气供给装置：空滤器、进气管、进气歧管 废气排除装置：排气管、消音器、排气歧管 输油装置：油箱、油滤器、汽（输）油泵 供油装置：形成混合气的装置——化油器

4.2 简单化油器与可燃混合气的形成

一．化油器的功用

形成混合气、调节混气浓度和数量。 二．简单化油器的构造与工作 （一）简单化油器的构造

1．浮子机构：浮子、针阀、浮子室 保持油面高度

2．喷管和量（喷）孔：喷口较油面高2~6mm 喷油、控制流量 3．喉管 形成真空

4．空气室和混合室 混气形成场所 5．节气门 调节混气数量

（二）混合气原理与简单化油工作过程 1．混合气形成原理 类似喷雾原理

气流经小孔形成低压，吸油，被气流吹散呈雾状。 2．可燃混合气的形成过程

三．混合气气浓度表示方法 1．空燃比R

空燃比

R =

空气质量(kg ) 燃料质量(kg )

理论上，1kg 汽油完全燃烧约需14.7kg 空气，即空燃比R=14. 7。 R=14. 7——理论混合气 R14.7——稀混合气。

对于不同的燃料，其理论空燃比是不同的。 2．过量空气系数α

α=

燃烧过程中实际供给的空气质量(kg ) 实际空燃比

=

理论上完全燃烧时所需要的空气质量(kg ) 理论空燃比

若α=1——理论混合气（又称为标准混合气）； α

α>1——稀混合气 四．化油器的供油特性 （一）简单代油器的供油特性

发动机转速一定，简单化油器提供的混合气浓度随节气门开度而变化的规律，图4-4。 简单化油器只提供由稀→浓的混合气。 （二）混合气浓度对发动机性能影响 表4-1

发动机在一般工况下，混合气浓度在α=0.8~1.13内，通常不使用过浓和过稀混合气。 （三）汽油机工作状况对混合气的要求 表4-2 概括为：

起动工况：适量而极浓； 怠速工况：少量很浓； 中等负荷工况：较多而稀； 大、全负荷：量多而浓； 加速工况：足够多足够浓。

（四）理想化油器的供油特性，图4-4。

按发动机工况提供由浓→稀→浓的混合气的供油规律，称为理想供油器的供油特性 比较二曲线得：简单化油器不能满足发动机实际工作时对混合气的要求。 现代化油器在简单化油器基础上，加装了一系列自动调配混合器浓度的装置。

第30、31讲

4.3 现代化油器

一．化油器的类型及型号 （一）类型

1．按喉管处气体流动方向分 图4-5

下吸式：弯道少，进气阻力小，维护方便，应用最广。 平吸式：进气阻力小，用于摩托车等小型汽油机上。 2．按重叠的喉管数目分 图4-6 单喉管式 多喉管式

3．按化油器喉管的气流通道变化分 图4-7 固定式喉管

可变式喉管：空气流速恒定，各工况下均有良好的混合气，输出动力圆滑。摩托车

按空气腔数目分：单腔式、双腔（并、分动）式、四腔式三种，图4-8。 （二）化油器的型号

根据（JB1672-84）的规定，化油器、汽油泵的型号的符号顺序及意义如下：

产品型号示例：

CAH101：一汽化油器厂设制、单腔、序号01。

对变型产品如CAH101A1：A1表示与基本型可以通用的变型产品，（与CAH101B

、

CAH101C 、CAH101D 系列的变型不能通用）1、2、3表示顺序号。

EQB601C ：二汽设制的机械式汽油泵，01为原型，C 为变型产品，不能通用。

各型（或同一车型不同年款）汽油机的化油器，结构原理各不同，不一定具有互换性。 二．现代化油器的基本构造

以目前仍应用较多的固定式喉管下吸式CAH101型为例。 （一）CAH101型化油器 CA6102发动机用 图4.9 属单腔、双喉管、下吸式化油器，包括上体、中体和下体。 主要由进油、起动、怠速、主供油、加浓和加速装置等组成。

1．进油装置，图4-10 平衡管——消除空滤器阻力对供油量的影响。

2．起动装置，图4-11，为半自动阻风门结构。

冬季起动时，关小阻风门，阻风门、节气门下方产生很大真空，主喷口、怠速及过渡喷口同时喷油，形成极浓混合气，有利于发动机冷起动。

起动后，真空吸力作用阻风门自动开启一角度，防止因混合气过浓而熄火。水温

达

30℃~50℃，将阻风门全部打开。

3．怠速装置，CAH101型化油器采用两级怠速结构，图4-12。 怠速装置工作情况分析：

（1）节气门开度最小，少量空气从节气门边缘缝隙流过，在怠速喷孔处产生很大吸力。汽油经主量孔、第一怠速量孔后与第一怠速空气量孔的空气第一次混合；经第二怠速量孔，与第二怠速空气量孔空气第二次混合，然后经怠速喷孔喷出，与节气门边缘缝隙的空气混合成很浓的混合气供入气缸。

（2）节气门稍开大，过渡喷孔处真空吸力增大，怠速喷孔、怠速过渡喷孔同时喷油，发动机由怠速向中等负荷圆滑地过渡。进气量增多，混合气浓度有所变稀。

4．主供油装置 图4-13

采用渗气法即降低主量孔处真空度的主供油装置，除怠速工况，其他工况都供油。 发动机不工作时，主喷管、直立油室、浮子室三者油面等高。

发动机运转，节气门开度增大，主喷孔处真空吸力增大，直立油室的油面下降，泡沫孔逐个露出油面，空气经主空气量孔、泡沫管渗入油室，节气门开度越大渗气量越多。因空气渗入，主量孔处的油量增长率小于直立油室的空气量增长率，混合气由浓变稀（α=08~1.1），满足中等负荷对混合气要求，提高发动机的经济性。

5．加浓装置（省油器）

CAH101型化油器设有机械、真空式两套加浓装置，图4-14。

1．真空式加浓装置，在发动机中等负荷转速降低、或向全负荷过渡时，加浓混合气。

真空加浓装置是否供油取决于节气门下方真空吸力。节气门开大或开度不大而发动机转

速降低时，节气门下方真空吸力小于活塞重力和弹簧弹力之和，活塞杆顶开加浓阀，加浓混合气。节气门开度不大、发动机转速高，活塞被吸在气室上方，真空加浓装置不供油。

（2）机械式加浓装置，图4-14。在全负荷时将经济混合气加浓成功率混合气。 节气门开至全负荷位置，加速泵拉杆带动加浓推杆顶开加浓阀，经济混合气加浓成功率混合气，使发动机发出最大功率。

6．加速装置（加速泵），CAH101型化油器采用活塞式加速泵，图4-15。

急速开大节气门，泵筒油压迅速升高，使进油阀关闭，出油阀开启。汽油经油道、出油阀、加速喷孔喷出。弹簧释放弹力，喷油持续1~2S，弹簧还起缓冲作用，避免节气门急速开大时损坏驱动件。

节气门关小，活塞上移，泵筒产生真空，出油阀关闭，进油阀打开；汽油被吸入泵筒，为下次加速做准备。

缓开节气门，活塞缓缓下行，泵筒内油压不大，进油阀不能关闭、出油阀不能打开，加速装置不起作用。

（二） EQH102型化油器

也属单腔、三重喉管下吸式（图略），与CAH101型化油器相比，具有以下特点： 1．进油系统。采用了稳定浮子室油面的装置（浮子臂弹簧，进油针阀弹簧）。可减小汽车在凹凸不平路面上行驶时，浮子、针阀振动，稳定油面，避免“呛油”。

2．起动装置。阻风门上设有自动进气阀，起动后，真空吸力将自动进气阀吸开，防止起动后混合气过浓。

3．怠速装置。采用两级怠速装置，可选装怠速截止电磁阀。

怠速截止电磁阀（选）装在化油器中体上。接通点火开关电磁阀将针阀吸出，怠速装置正常供油。点火开关关闭，电磁阀将怠速油路堵死，发动机立即熄火。

4．主供油装置 主量孔内装有配剂针，厂时已调好，使用中不可随意拧动。

5．加浓装置 EQH102型化油器只有机械式加浓装置。机械加浓阀上装有机械加浓锥形阀杆，当节气门开到约50º时，通过锥形阀杆顶开加浓阀，使机械加浓时机提前。因阀杆为锥形，随节气门开大，加浓阀的燃油通过截面随之增大，加浓油量逐渐增加。

第32讲

4.4 汽油机燃料供给系其他装置

一．汽油箱

汽油箱结构，图4-17。形状、容量大小随车型、发动机排量而定。 油箱内挡油板，可减轻汽车在行驶时的汽油激荡，降低汽油蒸发。 油箱盖为双阀（空气—汽油蒸气阀）结构。 二．汽油滤清器 类型较多

可拆洗式汽油滤清器，图4-18。滤芯——多孔陶瓷或纸质滤芯，可重复多次使用。

三．汽油泵 机械驱动膜片式、电动式汽油泵。 （一）机械驱动膜片式汽油泵

1．组成：CAB604型汽油泵，图4-19。由上体、下体、进出油阀和膜片。 2．工作特性：

油泵最大泵油量为发动机最大耗油量的3~4倍。 汽油泵的油压恒小于浮子浮力。

汽油泵的实际泵油量与膜片实际行程有关。 3．工作过程

（1）吸油 凸轮轴旋转，偏心轮凸起顶动摇臂外端，通过摇臂内端使膜片下拱，膜片弹簧受压；膜片上方泵室增大，将汽油吸入泵室内。

（2）压油 偏心轮凸起转过外摇臂，弹簧释放弹力，膜片上拱。泵室油压升高，进油阀关闭，出油阀开启。将汽油压入化油器。

（3）稳流 压送汽油时，部分汽油留在出油室、压缩油室上方空气。油泵再次吸油（出油阀关闭），油室空气膨胀，继续向化油器压送汽油，起稳流作用。

（4）自动调节供油量 油泵连续泵油，化油器油面逐渐上升关小浮子室进油口；部分汽油留在出油室，膜片上拱行程减小，内摇臂与膜片拉杆长方形孔下端形成间隙。

化油器油面上升关闭进油口，出油室汽油压力=膜片弹簧弹力，内摇臂与膜片拉杆长

方

孔间隙最大。偏心轮继续转动，内摇臂在长孔内摆动，膜片停止拱曲，油泵停止吸油。

（5）手动泵油 发动机起动前，若浮子室无油或存油不足时，可上下摇动手动摇臂，使膜片上、下拱曲，完成吸油、压油。

手动泵油时，若偏心轮凸起正顶着外摇臂，手动泵油不起作用，应转动曲轴使偏心轮凸起转过外摇臂，再用手动泵油。

手动泵油完毕，应将手动摇臂放到最低位置。 （二）电动汽油泵

按结构原理分为滚柱式、叶片式、齿轮式等。滚柱式汽油泵，自吸能力强，应用广。 四．空气滤清器

作用：滤去空气中的杂质，减少发动机磨损。

种类：按其滤清方法分为惯性式、过滤式和综合式（前两种综合）。

综合（又称油浴）式空气滤清器，图4-20。发动机工作时，空气从盖与壳体间的夹缝向浴池高速流流动，大惯性的尘土等颗粒，冲向油池，被机油粘附，较轻的尘土随空气转向滤芯流去，被滤芯所粘附，经过滤后空气从上方经进气管流入化油器。

粘附在滤芯上的尘土，被气流带起的油粒清洗，渐渐流回油浴池内。油浴式空气滤清器只能垂直于地面安装，以保证一定油面，否则会造成失油。

纸质干式空气滤清器，图4-21。滤芯为经树脂处理的滤纸。具有重量轻，滤清效率高（>99.5%）结构简单，可任意安装，易于维护。

带进气消音器的空气滤清器，图4-22。用于大功率、高转速发动机，以消减进气噪声。 五．进、排气歧管

进气歧管将混合气送至各气缸，排气歧管汇集各缸的废气，从排气消音器排出。 CA6102型发动机的进、排气歧管由三段组成，克服整体式排气歧容易开裂的缺点。 安装时管垫光滑的一面应朝向进、排气歧管。

六．混合气预热装置 为促进汽油蒸发，汽油机均采用混合气预热措施。 （一）利用排气歧管进行预热 图4-24

进、排管布置在发动机机体同一侧，利用排气管高温对进气管壁预热。 （二）利用废气进行预热 图4-25

在进气歧管下方与排气歧管形成预热室，利用废气流经预热室对混合气进行预热。

（三）利用冷却液进行预热。

切诺基、桑塔纳轿车，进气管上制有水套。发动机温度较低时，冷却液流经进气管水套，预热混合气；大循环时仍有少量冷却液预热。

（四）安装电加热器预热 图4-26

切诺基、桑塔纳轿车，进气管中装有电加热器和热敏通断开关。冷起动时，热敏开关接通电加热器电路，供油系统喷出的汽油，经电加热器预热。进气管水套温度达到一定值时，电加热器电路被切断，混合气由冷却液预热。

七．排气消声器 图4-27

功用：降低排气噪声，消除废气中的火焰及火星。

组成：由外壳、多孔管和隔板组成。隔板将外壳内腔隔成几个尺寸不同的滤音室。

废气流进入消声器后，经多孔管、滤音室，受到多次膨胀、冷却和改变流向，温度、压力、流速降低，消减噪声，消除火焰和火星。

轿车为了有效地降低排气噪声，大多采用多个消声器串连，图4-28。 八．排气净化装置 （一）机内净化措施

1．改变混合气品质——进气温度自动调节式空气滤清器 图4-29

外界气温度低于规定值，温度传感器将真空阀开启，节气门后方真空传入真空室。真空

吸力作用，膜片、连杆上移，进气控制阀将冷气口关闭，热气口打开，经排气预热的空气由进气管进入气缸。外界气温高于某一规定值，温度传感器将真空阀关闭，膜片作用热气进口关闭，冷气进口打开。

外界空气温度介于规定值附近，真空阀部分开启，真空室膜片保持某一平衡位置，进气控制阀使冷、热空气进口均适当开启，使进入气缸的空气保持在相对稳定的温度。

节气门全开时，节气门下方真空度很低，真空阀全闭，进气控制阀使冷气进口全开，热空气进口全闭，可保证发动机在全负荷时进气温度不致过高。

2．废气再循环装置——废气循环阀 图4-30 根据发动机运转条件改变废气循环量。 进气真空管连接废气循环阀真空室。气门开度增大或发动机转速上升时，进气真空度不断增大，至约0.01MPa 时，真空吸力克服回位弹簧弹力使膜片、阀杆逐渐上移，打开锥形阀门，部分废气经进气管送入气缸。真空度达到0.013~0.026MPa，膜片上升到最高位置，锥形阀全开。怠速时进气管内真空度很小，锥形阀关闭，不进行废气循环，以保证怠速稳定。

3．改善燃烧状况

即从配气相位、点火时刻、燃烧方式、燃烧室形状等考虑，净化尾气排放。

试验表明：气门重叠时间长，排气彻底、进气充分，气缸内温度低，NO x 减少，HC 增量不多；气门重叠时间缩短，HC 减少，NO x 增加较多。

点火延迟，燃烧最高温度降低，NO x 、HC 减少。点火过迟，发动机功率下降、机体过热。 燃烧室面容比愈大，混合气燃烧时，火焰到达燃烧室壁附近，因壁面温度低而熄火，引HC 排量增加。减小燃烧室的面容比，可使HC 、NO x 的排放量减少。

分层燃烧、多气门结构均是机内净化的有效措施。

（二）机外净化

1．废气再燃烧净化排气

将新鲜空气喷射到排气管内，使废气中CO 、HC 再次燃烧，以降低排气污染。

2．防止曲轴箱窜气和汽油蒸发 见第三章

3．利用崔化反应净化排气

将空气、废气一起通过崔化剂，使CO →CO 2，HC →CO 2+H2O ，NO x →N 2，再排入大气。

第33、34讲

4.5 化油器式燃料供给系的维修

燃料系的维护以清洁、密封、畅通、调整为重点。

“清洁”即空气、汽油滤清器，汽油箱，汽油泵，化油器及输油管道等须保持清洁。 “密封”系指燃料各系各管路、接头；汽油泵的进、出油阀，泵膜片及泵壳；化油器针阀及阀座，上、中、下体结合面，节气门轴与承孔，空滤器与化油器连接处；进、排气歧管与气缸盖（体）结合面，曲轴箱通风管等处均应严格密封。

“畅通”既与清洁又与密封密切有关。清洁不彻底，油路或量孔局部堵塞或堵死，使供给不畅或中断；管路、接头接合面密封不严，致使供油断续，均不能保证混合气质量。

“调整”指燃料供给系技术状况变化时，按原厂技术要求调整，恢复其良好的技术状况。

一．空气滤清器、进排气歧管、汽油滤清器的维护

（一）空气滤清器的维护

及时对空滤器维护保养，保持清洁、完好。

纸质滤芯脏污，应清洗，破损应及时更换；油浴空滤器应及时更换油池机油。

装复空滤器总成时，两端密封圈应完好，蝶形螺母不可拧得过紧。

（二）进、排歧管及节气门操纵机构的维护

进排气歧管应无裂纹、变形，用30~40N.m力矩拧紧进、排气歧管螺栓、螺母。 排气消声器及进气管密封圈应无破损，安装须牢固可靠。

化油器操纵机构连接应可靠、无松旷或卡滞。

（三）汽油滤清器的维护

不可拆卸洗的油滤器应及时更换，

可拆洗的油滤器应经常检查其技术状况，若有破损应更换。

维护、更换油滤清器后，起动发动机运转2~3min，衬垫、油管接头处应无渗漏。

三．膜片式汽油泵的维护

1．从机体上拆下汽油泵，清洁其外部，解体汽油泵。

2．检查摇臂磨损及摇臂轴与摇臂的间隙，视情予以修、换。

3．汽油泵在解体前、装复后，应检试进、出油阀的密封性能，必要时应予以更换。

4．膜片破损、硬化应更换，膜片及油阀弹簧弹力及长度不符合要求应更换。

5．油泵与机体结合面间的垫片应完好，厚度符合要求，以免影响汽油泵正常供油。

四．化油器的检修

（一）化油器的解体、清洗与检查

拆装化油器应注意：防止损坏和丢失量孔、弹簧、钢球、顶杆及衬垫等小零件，若有缺

损须更换或配齐。装配时，各零件不可装错，各紧固件和密封部位应拧紧，保证可靠密封。

现以CAH101型化油器为例说明化油器拆装、清洗和检查的一般方法。

1．从车上拆下化油器，清洁外部，以便分解。

2．解体化油器，取下上、中下体密封垫。卸下进油针阀总成、浮子及支架、真空加浓顶杆，将浮子室内的汽油倒入容器内。

3．拆下中下体结合螺钉、加速泵与节气门轴臂连接杆，取下加速泵和机械加浓推杆。

4．视需要拆下各空气量孔、汽油量孔、喉管和加浓阀，拆下真空加浓空气室。

5．用清洗剂清洗各零件、量孔、油道、气道；用压缩空气吹净各零件、油道和气道。

6．检查针阀总成、加浓阀是否能关闭严密，若否，应更换或修复。

7．检查浮子有无破漏、凹瘪，加速泵活塞与泵筒是否密封、灵活，否则，应予修换。

（二）化油器主要零部件的检修

1．化油器壳体的检修

壳体有裂纹或螺孔损伤时，应更换新件。

上、中、下各体结合平面的平面度>0.10mm时，可研磨结合平面或更换壳体。

2．轴与承孔的检修 节气门轴、阻风门轴与其承孔间隙>0.1mm，应修换。

3．节气门与阻风门的检修

节气门完全关闭时，其边缘与混合室内壁的间隙应>0.1mm时，应修换。

阻风门全闭时的技术要求及修复方法与节气门相同。

4．浮子的检修

铜质浮子浸入80℃~90℃热水，30s 内应无气泡逸出，否则存在裂纹。

对有裂纹的浮子，可用锡焊焊堵。焊修后的质量不应超过原厂规定（16±1g ）的5%。 尼龙、塑料浮子质量为11～13g ，超重时应更换新件。

5．进油针阀如不密封，应研磨或更换针阀。

6．加速泵的检修

加速泵活塞磨损严重或硬化，应予以更换。

以1次/S推动加速泵，观察浮子室止回阀口，若有油喷出，则止回阀失效，应更换。 以20次/min频率全行程摇动节气门，泵油量应为15m l 10次。泵油不足，应检修加速泵活塞、止回阀，或加大加速泵行程。

（三）化油器的装配与调整

1．化油器的装配

将各零部件装复到上、中、下体原来的位置，然后将下体、中体和上体组装成一体。 装配时，应特别注意各量孔、弹簧、钢珠、垫片等细小零件，不可错装和漏装。

CAH101型化油器开度为80%时，机械加浓装置起作用，即加浓推杆应落在出油阀钢球上。否则，应改变机械加浓推杆环槽的安装位置，图4-31。

距中体平面18.7±0.3mm ，图4-32。若检查结果与此不符，应进行调整：

增减加浓装置本体下部垫圈、或改变弹簧张力进行调整。弹力增大，加浓装置起作用时间提前；反之，起作用时间延迟。

2．化油器的调整

调整条件：发动机温度≥60℃，阻风门全开，配气相位、点火系正常，油路畅通无故障、化油器与进气歧管无漏气。调整项目：

（1）油平面高度的调整 图4-33

汽车水平停放，发动机略高于怠速，检、调浮子室油平面。

CAH101型化油器，旋入调整螺钉，浮子上移，油面高度降低，反之，油面升高。

EQH102型化油器的调整与CAH101型化油器类同，但调整方向相反（调整位置不同）。 注意：每旋动１次调整螺钉，应稍候片刻，待油平面稳定之后，视需要再继续调整。

（2）怠速的调整，图4-34。 调整前，应使节气门开大、怠速油量较小，阻风门全开。 旋出节气门螺钉，减小节气门开度，降低发动机转速，调至不熄火的稳定转速。 旋出怠速螺钉（有的机型应拧进），增加怠速油量，至上述节气门开度的最高转速。 重复上述方法，至退出怠速螺钉时，发动机转速不再升高为止。

要求：突开节气门，混合气供给无迟滞，发动机转速迅速升高；突然关闭节气门，转速

4.6 化油器式燃料供给系的故障诊断与排除

化油器式燃料供给系主要故障：不来油或来油不畅、混合气过稀、混合气过浓、加速不良和怠速不良等。故障可能发生的部位，见图4-35。

一．不来油或来油不畅的故障诊断与排除 图4-36

二．混合气过浓的故障诊断与排除 图4-37

三．混合气过稀的故障诊断与排除 图4-38

四．加速不良的故障诊断与排除 图4-39

五．怠速不良的故障诊断与排除

发动机怠速不良，应根据情况先调整化油器怠速，若调整无效，再根据具体现象予以分析诊断。

（一）无怠速的故障诊断与排除 图4-40

（二）怠速过高的故障诊断与排除 图4-41

（三）怠速不稳的故障诊断与排除

参照无怠速、怠速过高的诊断方法程序，逐项分析诊断，直至故障排除。