通用小型汽油機(jī)結(jié)構(gòu)-工作-排放-控制技術(shù)

通用小型汽油機(jī)結(jié)構(gòu)_工作_排放_控制技術(shù)第一頁，共60頁。通用小型汽油機(jī)NonroadSmallSpark-IgnitedEngine；第二頁，共60頁。1.通用小型汽油機(jī)—基本概況

2.通用小型汽油機(jī)—結(jié)構(gòu)與工作原理3.通用小型汽油機(jī)—排放及控制4.通用小型汽油機(jī)—故障及排除方法5.通用小型汽油機(jī)—我們所做的工作第三頁，共60頁。通用小型汽油機(jī)基本概況第四頁，共60頁。1.定義：非道路用

標(biāo)定功率注：中國在30kW以下；歐盟、美國在19kW以內(nèi)

通用小型汽油機(jī)第五頁，共60頁。按沖程分：

四沖程兩沖程按氣門布置分：頂置式側(cè)置式按曲軸布置分：垂直軸式水平軸式第六頁，共60頁。168FEM2001P68F1E34FBC260第七頁，共60頁。年生產(chǎn)量：全世界在5000萬臺左右中國估計(jì)2000萬臺以上，80%出口發(fā)動機(jī)類別排量ml國別MPag/kW·h比質(zhì)量kg/kW四沖程196國內(nèi)0.61～0.75350～3953.64～4.44國外0.77～0.85310～3503.14～3.33389國內(nèi)0.62～0.75330～3953.52～4.31國外0.64～0.82300～3403.23～4.46第八頁，共60頁。第九頁，共60頁。園林機(jī)械、娛樂車割草機(jī)與農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械小型游艇第十頁，共60頁。通用小型汽油機(jī)結(jié)構(gòu)第十一頁，共60頁。氣缸體總成氣缸蓋總成運(yùn)動件總成燃油系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)起動系統(tǒng)電氣系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)第十二頁，共60頁。氣門傳動機(jī)構(gòu)通道氣門潤滑油通道裝氣缸頭機(jī)油標(biāo)尺裝飛輪、風(fēng)扇、手拉起動盤氣缸裝調(diào)速器裝曲軸、主軸承裝油箱第十三頁，共60頁。第十四頁，共60頁。第十五頁，共60頁。冷態(tài)時在壓縮上止點(diǎn)調(diào)整到規(guī)定數(shù)值。

間隙過大：

功率下降;

噪聲大;磨損大。

間隙過?。?/p>

功率下降;氣門積碳;撞擊活塞。第十六頁，共60頁。第十七頁，共60頁。第十八頁，共60頁?？扇蓟旌蠚鉂舛纫话阌茫嚎杖急然蜻^量空氣系數(shù)來表示：

空燃比A/F=空氣質(zhì)量流量/燃料質(zhì)量流量（歐美國家）過量空氣系數(shù)Фa=燃燒1kg燃料所實(shí)際供給的空氣質(zhì)量完全燃燒1kg燃料所需的理論空氣質(zhì)量

1kg汽油完全燃燒需要空氣14.7kg；理論混合氣的空燃比=14.7理論混合氣的過量空氣系數(shù)Фa

=1。Фa

>1時的可燃混合氣稱為稀混合氣，Фa<1時的可燃混合氣稱為濃混合氣。第十九頁，共60頁。1—混合室；2—怠速調(diào)節(jié)螺釘和噴口；3—怠速過度噴口；4—喉管；5—怠速空氣量孔；6—進(jìn)氣口；7—阻風(fēng)門；8—主空氣量孔；9—主噴口；10—主噴管；11—泡沫管；12—泡沫孔；13—怠速油道；14—怠速油量孔；15—節(jié)氣門；16—主量孔；17—浮子室；18—浮子；19—進(jìn)油閥針第二十頁，共60頁。對通用小型汽油機(jī)，化油器是影響其功率、油耗的關(guān)鍵參數(shù)之一。

第二十一頁，共60頁。調(diào)速飛錘調(diào)速撥叉第二十二頁，共60頁。調(diào)速撥叉調(diào)速支架調(diào)速彈簧與節(jié)氣門連第二十三頁，共60頁。手拉起動盤導(dǎo)風(fēng)罩冷卻風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)片第二十四頁，共60頁。穩(wěn)定著火的影響因素1）點(diǎn)火能量、電極間隙；2）電極類型；3）缸內(nèi)混合氣的濃度、壓力、溫度；第二十五頁，共60頁。火花塞工作環(huán)境第二十六頁，共60頁?；鸹ㄈ吞柕诙唔摚?0頁?；鸹ㄈ麩嶂导俺Ｒ妴栴}第二十八頁，共60頁。通機(jī)用火花塞電極間隙0.6～0.8mm第二十九頁，共60頁。通用小型汽油機(jī)排放及控制第三十頁，共60頁。1、法規(guī)的制定及排放的認(rèn)識

源于：倫敦黑煙；洛杉磯光化學(xué)煙霧法規(guī)體系：美國EPACARB1960年HCCO～;1972年加入NOx的控制日本1966年～歐盟1970年～我國的排放法規(guī)1984年～第三十一頁，共60頁。CO燃燒時間短、缺氧

HC時間短、缺氧；表面熄火；燃燒室積碳及無用空間的存在等NOx高溫、富氧通用小型汽油機(jī)的主要有害排放物第三十二頁，共60頁。2、發(fā)動機(jī)分類及測試循環(huán)的定義類別EPAⅠEPAⅡEPAⅢ排量/mlEUⅡ測試循環(huán)非手持II-AI＜66SN1C-G3I-B66～100SN2A-G1B-G2I100～255SN3IIIIII≥255SN4手持IIIIIIIII＜20SH1C-G3IVIVIV20～50SH2VVV≥50SH3第三十三頁，共60頁。測試循環(huán)A-G1中等轉(zhuǎn)速;B-G2額定轉(zhuǎn)速怠速A-G1B-G2工況點(diǎn)123456負(fù)荷/%100755025100權(quán)重/%920293075C-G3工況點(diǎn)1－－－－2負(fù)荷/%100－－－－0權(quán)重/%85－－－－15第三十四頁，共60頁。3、排放限值及耐久要求發(fā)動機(jī)類別排放限值，g/(kW·h)COHC+NOx2001200220032004200520062007I-A610(2001)50I-B610(2001)40I610(2001)16.1II610(2001)18.016.615.013.612.112.112.1III805(2002)－238175113505050IV805(2002)－19614899505050V603(2004)－－-1431199672EPAⅡ階段排放限值第三十五頁，共60頁。發(fā)動機(jī)類別排放耐久時間，hI-A50125300I-B125250500I125250500II2505001000III50125300IV50125300V50125300EPA/EUⅡ階段耐久要求第三十六頁，共60頁。國家排放法規(guī)實(shí)施時間第一階段第二階段第三階段美國1997年2001年2010年歐盟2002年2004年暫無日本2003年2008年中國2011年2013年第三十七頁，共60頁。4、排放控制機(jī)內(nèi)凈化—化油器優(yōu)化、進(jìn)排氣系統(tǒng)、點(diǎn)火正時及能量、調(diào)速系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)機(jī)外凈化—氧化型催化劑+補(bǔ)氣閥第三十八頁，共60頁。機(jī)內(nèi)凈化過量空氣系數(shù)對排放的影響第三十九頁，共60頁。機(jī)內(nèi)凈化不同化油器方案排放對比方案1方案2方案3

排放試驗(yàn)值(g/kW·h)COHCNOXHC+NOX方案1231.15.367.4312.79方案2373.07.853.7511.60方案3336.86.103.719.81排放限值610//16.10第四十頁，共60頁。機(jī)外凈化認(rèn)識三效催化劑催化劑：載體、涂層、活性催化劑活性催化劑：鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、第四十一頁，共60頁。機(jī)外凈化過量空氣系數(shù)對催化效率的影響第四十二頁，共60頁。機(jī)外凈化氧化型催化劑+補(bǔ)氣閥+第四十三頁，共60頁。安全要求噪聲限值電磁干擾第四十四頁，共60頁。通用小型汽油機(jī)故障及排除方法第四十五頁，共60頁。故障一：起動困難或無法起動排除方法點(diǎn)火開關(guān)是否在“ON”上；如果有機(jī)油低液位保護(hù)器，是否有機(jī)油或太少；阻風(fēng)門關(guān)閉了嗎？檢查點(diǎn)火系統(tǒng)：首先觀察火花塞是否燒損（更換）或有大量積碳（清除）；電極間隙是否正常；點(diǎn)火？如果不點(diǎn)火并能確定火花塞是好的，檢查高壓帽和高壓線是否完好；如果是，更換點(diǎn)火線圈；檢查油路；化油器儲油杯內(nèi)是否有燃油；從油箱到化油器的油路燃油流動是否正常；拆下化油器，檢查進(jìn)油閥針是否活動正常；檢查主量孔及泡沫管是否堵塞；檢查氣門間隙；檢查空氣濾清器是否堵塞；是否嚴(yán)重拉缸；第四十六頁，共60頁。故障二：功率不足排除方法阻風(fēng)門是否打開；氣缸蓋與氣缸體結(jié)合處是否漏氣；檢查火花塞：首先觀察火花塞是否燒損（更換）或有大量積碳（清除）；電極間隙是否正常；點(diǎn)火線圈與磁電機(jī)間隙是否正常；空氣濾清器是否堵塞；檢查化油器；檢查主量孔及泡沫管是否堵塞；檢查氣門間隙；氣門磨損量檢查活塞環(huán)是否卡死；有沒有拉缸；使用的機(jī)油標(biāo)號是否合適；第四十七頁，共60頁。通用小型汽油機(jī)我們所做的工作第四十八頁，共60頁。168F汽油機(jī)標(biāo)定工況機(jī)油溫度變化時的性能一：冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

–風(fēng)冷機(jī)進(jìn)氣加熱對功率影響特別大冷卻系統(tǒng)計(jì)算分析冷卻系統(tǒng)改進(jìn):冷卻能力的加大；冷卻風(fēng)的引導(dǎo)與分配；第四十九頁，共60頁。二:化油器三維模擬計(jì)算第五十頁，共60頁。燃油占混合氣濃度百分比第五十一頁，共60頁。優(yōu)化前優(yōu)化后第五十二頁，共60頁。第五十三頁，共60頁。四：通用小型汽油機(jī)二次補(bǔ)氣研究1.為什么排氣管中能補(bǔ)進(jìn)去空氣；廢氣中有氧才能燃燒(達(dá)到燃燒溫度)2.補(bǔ)氣量多大合適，如何增大？3.不同負(fù)荷（試驗(yàn)工況）的補(bǔ)氣量有何差異？

第五十四頁，共60頁。168通用小型汽油機(jī)工作模型通用小型汽油機(jī)二次補(bǔ)氣研究

試驗(yàn)與模擬計(jì)算結(jié)合開展研究：模擬計(jì)算，發(fā)動機(jī)一維計(jì)算模型，研究排氣壓力波變化,分析補(bǔ)氣量的變化SB1～SB2--系統(tǒng)邊界(環(huán)境)；CL1--空氣濾清器；I1--化油器；C1--氣缸；PL1～PL2--消聲器模塊；MP1～MP5--5個測量點(diǎn)；1～7--7個連接管。

第五十五頁，共60頁。75%負(fù)荷100%負(fù)荷50%負(fù)荷怠速通用小型汽油機(jī)二次補(bǔ)氣---計(jì)算的氣缸和排氣壓力第五十六頁，共60頁。

五：平衡分析及降低振動的研究平衡分析的結(jié)果：曲軸平衡塊外圓尺寸微小尺寸公差變化，過量平衡量變化較大，引起汽油機(jī)振動及生產(chǎn)的一致性差。圖33無軸平衡單缸汽油機(jī)簡化模型和受力圖第五十七頁，共60頁。通用小型汽油機(jī)振動試驗(yàn)

專用的