維基百科上的化油器知識

rexxar125

前幾天上班時,跟同事聊天 上維基查資料
突然想到 長久以來一直都很熱門的話題
「化油器」
於是在維基上找到了以下資訊
想說作為Z族車友查詢使用
供大家參考...............
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化油器

早期的化油器引擎化油器（carburetor）是汽車、機車裡發動機中的一個裝置，其作用是利用較窄的喉部，加速引擎吸進的空氣，產生文氏管效應將細管中的燃油吸出、霧化、和空氣相混合，汽車的化油器通常包括燃油室、阻風門、怠速量孔、主量孔、空氣節流喉管和加速泵等部分。

雖然化油器的構造簡單、耐用、成本低廉，不過其供油精準度已經無法對抗現今嚴苛的環保法規，所以在近十幾年已開發國家（如歐美等）汽車市場上市的新車上，已經看不見化油器了。但是在發展中國家（如印度）汽車市場上市的一些廉價的新車上，還非常的普遍。

早期的化油器引擎


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歷史

在1893年Frederick W. Lanchester一位伯明罕的工程師首度將化油器安裝在汽車上。 而在1896年Frederick與他哥哥造了第一台以汽油當燃料單缸5hp、鏈條傳動的汽車，不過由於這台車的表現以及動力實在差強人意，所以他們在隔年又重造了配備上一具雙缸水平對臥引擎加上新設計化油器的汽車。這台使用化油器的車在1900年完成了1000英里的行程，是汽車工程上的一大突破。

在過在1980年代中期，由於工程師們發現燃油噴射(FI)具有更多的優點後，化油器系統在汽車工程上便逐漸被淘汰，在美國最後一台配備化油器的車則是Ford在1991年推出5.8升的Ford Crown Victoria Police Interceptor。而現在印度的Tata和南非的VW Citi則還是持續推出使用化油器的汽車。不過因為價格便宜和早期噴射在油門反應上的問題大多數的機車則還是繼續使用化油器。

但是在2005後，越來越多的機車開始使用燃油噴射。但是可以在一些小型引擎或一些古早或較特殊像一些房車賽的汽車上發現化油器的蹤跡。
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原理

化油器是利用白努力原理：氣體流動得越快，它的靜態壓力便越低，而動態壓力則越高。

而節流閥(由油門控制)不是直接控制燃油的流量而是控制在引擎運轉時被吸入的空氣流量。而吸入空氣的速度便產生一個壓力，利用這個壓力來控制燃油進入引擎的多寡。

較早期的引擎多是使用上吸式化油器(updraft carburetor)氣體在化油器中流動方向為由下到上這種化油器不會讓過多的油滴進入歧管。所以好處就是不會發生flooded engine(溢油：引擎內油氣太濃使車不易發動)，且這種化油器在紙質空濾發明前還有一大優點，就是可以利用設置在化油器下的油浴空濾來過濾要進入引擎的空氣。

然後到了1930年代晚期，在美國汽車上下吸式化油器(downdraft carburetors)為主流而在歐洲，因為相較於下吸式，側吸式化油器(sidedraft carburetors)有較好的空間配置能力和SU(Skinners Union:為一主要製造側吸式化油器的公司)型化油器的發展所以以側吸式為大宗。而現在還是有一些小型的螺旋槳飛機還是使用上吸式化油器。
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運作

化油器可以分為固定文氏管(Fixed-venturi)和可變文氏管(Variable-venturi)兩種

文式管(venturi)是運用白努力原理和連續方程式的裝置。當一管路的截面積縮小時，此時管路內的流體為了滿足連續方程式所以流速會上升而壓力則會因為白努力原理而下降。

而固定文氏管在化油器的文氏管部分因為壓力下降所以會將燃料吸到氣流中，這種構造可以在美國和一些日本汽車所使用的下吸式化油器上發現。

可變文氏管則是利用滑塊和滑塊上的油針來控制文氏管的管路面積和汽油噴嘴的開閉。

而可變文氏管又主要可分為兩種。一種是負壓式，油門控制的是化油器上的一個節流閥然後利用一個真空系統來控制滑塊和油針。另一種則是直拉式，直接使用油門控制滑塊這種化油器主要是使用在一些小型的機車和越野摩托車上。 而可變文氏管化油器通常會配備上加速泵來改善油門突然大開而吸不到汽油的缺點。所以簡而言之化油器的主要工作就是：

1.決定進入引擎的空氣量。
2.同時決定應該噴入多少汽油要氣流中。
3.將兩者均勻混合。
不過這些工作在空氣和汽油是理想氣體時看起來很簡單。不過實際上由於空氣阻力、黏滯力、慣性等等的影響，所以在引擎高低不同轉速時需要考量到大量複雜的問題。

且化油器還需要在不同的環境溫度、壓力、引擎轉速、負載、冷車啟動、熱車啟動、加速等等的情況下提供適當的混合比。所以為了滿足以上這些條件，現在的化油器大部分構造都非常複雜。
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構造

化油器主要就是由一根通到引擎的管子所構成。這根管子的內部是文氏管的形狀，在文氏管較細的部分會有汽油的噴嘴，所以當氣流通過文氏管壓力下降時就會將汽油吸到氣流中在文氏管的一端有著蝶形閥或稱節流閥，長的樣子就是一片可以旋轉的圓形片狀物，可以控制氣流流量，而氣流的流量就決定了進入引擎油氣的多寡，從而控制引擎的出力和速度。

啟動(Off-idle circuit)

在節流閥後會有一個額外的噴油口，當油門稍微開啟時便會從這個噴油口吸出汽油，以補償節流閥開啟時所造成的真空度降低，改善混合比不穩定的情況。

主油路(Main open-throttle circuit)

當節流閥開度更大時，由於歧管內的真空度下降導致怠速和off-怠速系統的流量減少，所以這時候就是化油器內文氏管構造發生作用的時候了，如之前所說當氣流經過文氏管細的部分時，由於壓力的下降，便從噴嘴中吸出汽油。

加速泵補(Accelerator pump)

由於汽油在液態時慣性比空氣還要大，所以在油門突然開啟時，氣流增大的速度遠大於汽油的速度導致混合比突然下降(lean)，以致於要加速時引擎轉速卻下降的情況。為了避免這種情況，工程師們使用的方法就是為化油器加上一個小小的泵浦，由連桿受到節流閥的控制。當油門開啟時便會用泵浦將汽油直接噴入氣流中，以補償混合比的濃度。

阻風門(Choke) 也就是俗稱的Q紐

由於在冷車時，汽油的氣化效果不好，容易在歧管壁上凝結，導致油氣太稀發車不易。因此，在車到達工作溫度前，需要較濃的混合比來啟動和暖車。所以為了供應更濃的油氣，阻風門是最普遍使用的一種方式。他是在文氏管前的一個裝置，用來限制空氣流過文氏管的流量，讓化油器內的真空度上升，使更多的油氣從主油路被吸到氣流中。

浮筒室(Float chamber)

為了供應穩定的油氣，化油器上還有一個叫做浮筒室的裝置，浮筒室內裝著準備被各油路使用的汽油而室內壓力約等於大氣壓力。而室內的汽油量則受到浮筒和一個針閥的控制。當汽油不足時，浮筒下降針閥開啟，汽油便會補充至浮筒再度將針閥關閉為止。

rexxar125

節流閥，或稱油門是一個可以調節液體壓力的構造，可調整進入引擎的油量，進而調整引擎的出力。

節流閥可調整空氣進入汽油引擎的量，而由於柴油引擎是使用壓力來引燃，所以並不需要節流閥，而是使用蝶閥(butterfly valve)來調整油量。

[ 文章最後由 rexxar125 於 2010-8-19 23:04 編輯 ]

rexxar125

文丘里效應

文丘里效應，也稱文氏效應。這種現象以其發現者，義大利物理學家文丘里（Giovanni Battista Venturi）命名。

這種效應是指在高速流動的氣體附近會產生低壓，從而產生吸附作用。利用這種效應可以製作出文氏管

文式管圖


[ 文章最後由 rexxar125 於 2010-8-19 23:07 編輯 ]

NSBGM

原理方面都是正確的，連續方程式以及白努力方程式就是化油器的統馭方程式。
另外在加速幫浦有段話，由於汽油在液態時慣性比空氣還要大，其實就是汽油密度遠大於空氣，套用在連續方程式會造成速度遠比空氣來的慢，因而造成fuel lean的情況。

rexxar125

文氏管

對一個斷面變化的圓錐管(大->小->大),在同一時間內流過每一斷面積的流體體積相等. 流體流經文氏管,因截面積變化產生速度變化便產生壓力差，測出壓力差即可求出流量.

[ 文章最後由 rexxar125 於 2010-8-19 23:10 編輯 ]

rexxar125

燃料噴射裝置（fuel injection system）

用泵直接將所需要的燃油精確地注入汽缸。

燃油噴射系統取代了傳統的舊式化油器的活塞運動，為現代汽車、台灣之2009年起的機車引擊所廣泛採用。

rexxar125

後記:

原來 所謂的 汽機車的 "Fi" 裝置

其實就是 "電動噴霧器"
只是把噴霧器的液體換成石油........

[ 文章最後由 rexxar125 於 2010-8-19 23:16 編輯 ]

685259

原文由 rexxar125 於 2010-8-19 23:14 發表
後記:

原來 所謂的 汽機車的 "Fi" 裝置

其實就是 "電動噴霧器"
只是把噴霧器的液體換成石油........

然後就搭配一些感應器，決定所謂的"電動噴霧器"要噴多少油出來~

廢柴

這部分不對

柴油引擎之所以不需要節流閥
是因為Diesel cycle 的燃燒過程採取擴散燃燒
使柴油引擎可以在極稀的空燃比下持續運作


而汽油引擎的燃燒過程為預混燃燒
所以能運作的空燃比範圍較窄 (約 A/F 9~20)
如果不利用節流閥減少進入的空氣量的話
引擎沒辦法做怠速的運轉

rexxar125

喔......
是這樣子啊!

我po的文字都是從維基上轉po的
對於柴油引擎運作的熟悉度 不是很好

感謝指點~

louis2923768

維基百科有錯的話是可以更正的
過幾天後就知道更正的是不是正確的.........
因為假如新加入編輯有錯誤內容
會被其他人DBUG掉.......

xingtian0512

某些古早的柴油引擎是有節流閥......
不過那種節流閥的設計目的跟化油器完全不一樣~
只有控制引擎怠速而已...

古早的純機械的幫補~控制怠速的方式有兩種~
一種是離心式~以前的年代比較普遍使用~
不過缺點就是怠速的抖動較大@@"

另一種是節流閥式...
使用節流閥旁邊有開孔的文氏管~
引擎在怠速時利用負壓來控制怠速~
優點是怠速較為穩定~缺點我忘了@@
以前的福特的載卡多柴油引擎~就是使用這種機構^^

不過後來渦輪增壓的普遍使用~還有柴油引擎電腦控制化~
節流閥怠速控制機構~以漸漸沒有人採用@@

提供給大家做參考^^