3.3配气相位(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（上海交通大学出版社）

第三章 配气机构的结构与检修 目录 CONTENTS 配气机构概述 01 配气机构的主要零部件 02 配气相位 03 04 配气机构检修项目及内容 模块三 配气相位 配气相位的定义及必要性 一 用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。 理论上，气门开、闭时刻是在活塞的上、下止点处，但实际情况并非如此。由于发动机转速很高，一个行程时间极短（四冲程发动机转速为3000r／min时，一个行程时间只有0.01s），再加上用凸轮驱动气门开启需要一个过程，气门全开的时间就更短了。这样短的时间难以做到进气充分，排气彻底。为了改善换气过程，提高发动机性能，实际发动机的气门开启和关闭并不恰好在活塞的上、下止点处，而是适当提前和迟后，以延长进排气时间。也就是说，气门开启过程中曲轴转角都大于180°。 配气相位的内容 二 配气相位的内容可用配气相位图来表示，如图3-24所示。 １．进气门的配气相位 １）进气提前角 在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便开始开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角（或早开角）。进气提前角用α表示，一般为10°～30°。 进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下运动时，因进气门已有一定开度，可较快地获得较大的进气通道截面，减小进气阻力。 ２）进气迟后角 在进气行程下止点过后，活塞又上行一段，进气门才关闭。从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角（或晚关角）。进气迟后角用β表示，一般为40°～80°。 进气迟后的目的如下： （１）利用压力差继续进气。活塞到达下止点时，由于进气阻力的影响，气缸内的压力仍低于大气压，进气门晚关，利用压力差可继续进气。 （２）利用进气惯性继续进气。活塞到达下止点时，进气气流还有相当大的惯性，进气门晚关，仍能继续进气。 ２．排气门的配气相位 １）排气提前角 在做功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角（或早开角）。排气提前角用γ表示，一般为40°～80°。 排气提前的目的如下： （１）利用气缸内的废气压力提前自由排气。恰当地使排气门早开，气缸内还有300～500KPa的压力，做功作用已经不大，可利用此压力使气缸内的废气迅速地自由排出。 （２）减小排气消耗的功率。提前排气，等活塞到达下止点时，气缸内只剩110～120KPa的压力，使排气行程所消耗的功率大为减小。 （３）高温废气的早排，还可以防止发动机过热。 ２）排气迟后角 在活塞越过上止点后，排气门才关闭。从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角称为排气迟后角（或晚关角）。排气迟后角用δ表示，一般为10°～30°。 排气迟后的目的如下： （１）利用缸内外压力差继续排气。活塞到达上止点时，气缸内的压力仍高于大气压，利用缸内外压力差可继续排气。 （２）利用惯性继续排气。活塞到达上止点时，废气气流有一定的惯性，利用惯性可继续排气。排气门适当晚关可使废气排得较干净。 由此可见，气门开启持续时间内的曲轴转角，即排气持续角为γ＋180°＋δ。 气门叠开 三 １.定义 由于进气门早开和排气门晚关，出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门叠开。同时开启的角度，即进气提前角与排气迟后角的和α＋δ，称为气门叠开角。 ２．废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题 由于叠开时气门的开度较小，且新鲜气体和废气流的惯性要保持原来的流动方向，所以只要叠开角适当，就不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。发动机的结构不同、转速不同，配气相位也就不同。 $$