汽化器(化油器)是内燃机中实现燃油雾化与空气混合的关键部件,其核心功能、工作原理及结构特点如下:
一、核心功能
汽化器的主要作用是将液态燃油转化为雾状,并与空气按一定比例混合,形成均匀的可燃混合气,供发动机燃烧使用。这一过程对发动机的性能至关重要:
燃油雾化:通过高速气流将燃油击碎成微小颗粒,增大与空气的接触面积,促进燃烧。
混合气调节:根据发动机工况(如启动、怠速、加速、高负荷等)自动调整混合气的浓度和数量,确保燃烧充分、动力稳定且油耗低。
适应多工况:通过辅助装置(如怠速装置、加速泵、加浓装置等)满足发动机在不同转速和负荷下的需求。
二、工作原理
汽化器的工作基于文丘里效应和压力差驱动:
空气流动与负压产生:
空气经空气滤清器进入汽化器喉管(文丘里管),因喉管截面积减小,气流速度加快,压力降低,形成负压区。
燃油喷射与雾化:
浮子室中的汽油在压差作用下,经量孔从喷管喷出,被高速气流雾化,形成混合气。
混合气进入气缸:
混合气通过节气门(油门)进入进气歧管,最终到达气缸参与燃烧。
关键机制:
浮子机构:通过浮子、杠杆和油针调节浮子室油面高度,确保喷油量与进油量平衡。
辅助装置:
怠速装置:在启动和低转速时提供富油混合气,防止发动机熄火。
加速泵:在急加速时额外喷油,避免混合气瞬时过稀。
加浓装置:在高负荷时增加燃油供给,提升动力输出。
三、结构组成
汽化器主要由以下部件构成:
浮子室:储存汽油,通过浮子机构控制油面高度。
量孔:限制燃油流量,与空气流量匹配。
喷管:将燃油喷入喉管,与空气混合。
喉管(文丘里管):产生负压区,驱动燃油喷射。
节气门:控制混合气进入气缸的量,调节发动机功率。
辅助装置:如怠速喷油嘴、加速泵、加浓装置等,适应不同工况需求。
四、分类与应用
按空气流动方式:
上吸式:空气从上方进入,适用于小型发动机。
下吸式:空气从下方进入,结构紧凑,应用广泛。
平吸式:空气水平进入,多用于特殊场景。
按喉管数目:
单喉管式:结构简单,成本低。
双重喉管式/三重喉管式:改善高速性能,提升雾化效果。
按混合室数目:
单腔式:适用于单缸或小排量发动机。
双腔式:通过两个独立腔室分别控制不同转速范围的混合气,提升性能。
应用领域:
传统内燃机:如摩托车、小型发电机、农业机械等。
航空领域:在活塞式发动机飞机中,汽化器曾是核心部件,负责为发动机提供稳定混合气。
工业气体处理:如空温式汽化器,用于将液态气体(如液化石油气、液氧、液氮)转化为气态,满足工业用气需求。
