王成
摘要:美國EPA非道路小型火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)(文中簡稱“發(fā)動機(jī)”)排放法規(guī)對HC+NOX和CO排放污染物規(guī)定了排放限值要求,同時要求經(jīng)過認(rèn)證的發(fā)動機(jī)系族要進(jìn)行生產(chǎn)線排放測試(即Production Line Testing,PLT).本文針對排放各工況調(diào)整進(jìn)行分析及化油器應(yīng)對措施。
關(guān)鍵詞:EPA3;EU5;工況排放;化油器;小型非道路火化點(diǎn)火汽油機(jī)
1? 什么是化油器
化油器是在發(fā)動機(jī)工作產(chǎn)生真空作用下,將一定比例的汽油與空氣混合的機(jī)械裝置。化油器作為一種精密的機(jī)械裝置,它利用吸入空氣流的動能實(shí)現(xiàn)汽油的霧化。
2? 化油器的工作原理
雖然化油器種類不同,結(jié)構(gòu)各異,但它們原理都是一樣的。如圖2所示:當(dāng)空氣被吸入管內(nèi),在(A)位置流動速度較快;在(B)位置管壁變寬,流動速度下降。在此類流動模式下,流動速度和壓力之間的關(guān)系是一個恒量。
3? 化油器的功能及結(jié)構(gòu)組成
化油器其完整的裝置應(yīng)包括進(jìn)油系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、中等負(fù)荷系統(tǒng)、全負(fù)荷系統(tǒng)(在正常工作時,很多系統(tǒng)是相互關(guān)聯(lián)的)化油器會根據(jù)發(fā)動機(jī)使用條件和各工況的需要,向氣缸供給一定成份、一定數(shù)量、一定質(zhì)量的由空氣和汽油組成的可燃混合氣,以滿足發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性、使用性及排放性能要求。(圖3)
3.1 進(jìn)油系統(tǒng)
化油器必須不斷地提供汽油機(jī)所需的空氣燃料混合氣體。因此,浮子室有保持燃油一定量高度的功能。
當(dāng)浮子室內(nèi)的燃油開始下降時,浮子(1)向下移動,針閥組件(2)與針閥座(3)間隙增大,燃油流入(此過程重復(fù)進(jìn)行)。當(dāng)浮子室內(nèi)汽油量增加時,浮子帶動針閥組件向上提升,當(dāng)針閥分組件與針閥座接觸時,停止供油。(圖4)
對發(fā)動機(jī)的影響:①進(jìn)油不夠,發(fā)動機(jī)大負(fù)荷運(yùn)行幾分鐘后熄火;②清潔度差,發(fā)動機(jī)使用過程中漏油;③針閥與針閥分組件不密封,發(fā)動機(jī)停機(jī)不使用滲油。
3.2 低、中負(fù)荷系統(tǒng)
由于發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時節(jié)氣門開度較小,真空負(fù)壓不足;空氣通過怠速空氣量孔與怠速進(jìn)油斜孔進(jìn)入的燃油在怠速量孔及堵片孔霧化,形成混合氣供給發(fā)動機(jī)。
中等負(fù)荷時,混合氣除了從怠速噴口進(jìn)入,大量的混合氣也將從過渡孔進(jìn)入。(圖5)
對發(fā)動機(jī)啟動影響:①怠速不穩(wěn)(游車);②怠速發(fā)吐(放炮);③突加速、突減速熄火。
3.3 高負(fù)荷系統(tǒng)(最大工況)
當(dāng)節(jié)氣門開度完全打開時,低速系統(tǒng)與主油系同時工作,通過主空氣量孔進(jìn)入到泡沫管的空氣和通過主量孔的燃油混合在一起,形成混合氣體,從泡沫管噴嘴噴出。(圖6)
對發(fā)動機(jī)影響:①功率不夠;②熱機(jī)后功率下降。
4? 化油器各性能件對工況排放影響及調(diào)整辦法
4.1 MJ(主量孔)(圖7)
通過以上數(shù)據(jù):我們可以得出,通過調(diào)整MJ,對發(fā)動機(jī)WOT、75%、50%、25%、10%影響較大,ID影響較小。
4.2 MAJ(主空氣量孔)(圖8)
通過以上數(shù)據(jù):我們可以得出,通過調(diào)整MAJ,對發(fā)動機(jī)75%、50%、影響較大,WOT影響較小,25%、10%、ID無影響。
4.3 PJ(怠速油量孔)(圖9)
通過以上數(shù)據(jù):我們可以得出,通過調(diào)整PJ,對發(fā)動機(jī)25%、10%、ID影響較大,75%、50%影響較小,WOT無影響。
4.4 PAJ(怠速空氣量孔)(圖10)
通過以上數(shù)據(jù):我們可以得出,通過調(diào)整PAJ,對發(fā)動機(jī)10%、ID影響較大,75%、50%、25%影響較小,WOT無影響。
通過以上數(shù)據(jù)我們可以得出,為滿足目前排放法規(guī)(EPA3、EU5)要求,根據(jù)各廠家發(fā)動機(jī)的特殊情況,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整MJ、MAJ、PJ、PAJ可以獲得所須工況的CO值及其行業(yè)內(nèi)的通用語言“趨勢”;當(dāng)然更具有針對性的調(diào)整還必須通過NJH(泡沫管)的霧化小孔進(jìn)行調(diào)整,匹配。
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