考点 2 配气定时与气门间隙《汽车构造》江苏省（职教高考）汽车类 知识点讲解

江苏省（职教高考）汽车类《汽车构造》复习讲义 考点 2 配气定时与气门间隙（掌握 + 应用） 配气定时和气门间隙是配气机构的核心技术参数，直接影响发动机进排气效率和工作稳定性，是职教高考重点考查内容。 1. 配气定时（配气相位） 1. 定义：以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启持续时间。 1. 气门早开迟闭原理： 1. 进气门早开（提前角 α：0°-30°）：减小进气阻力，保证进气充分； 1. 进气门迟闭（迟后角 β：30°-80°）：利用气流惯性，继续进气； 1. 排气门早开（提前角 γ：40°-80°）：利用燃气压力快速排气，减小排气阻力； 1. 排气门迟闭（迟后角 δ：0°-30°）：利用气流惯性，排出残余废气。 1. 气门重叠：排气上止点附近，进、排气门同时开启的现象，对应的曲轴转角为 α+δ，合理重叠可提高充气效率，避免废气倒流。 1. 配气定时表达式： 3. 进气门开启持续角：α+180°+β； 3. 排气门开启持续角：γ+180°+δ。 2. 气门间隙 1. 定义：冷态下，凸轮轴基圆与挺柱接触时，气门杆端面与摇臂（或挺柱）之间的间隙，用于补偿机件热膨胀。 1. 标准值：进气门 0.25-0.30mm，排气门 0.30-0.35mm（排气门温度高，间隙更大）。 1. 无间隙结构：液力挺柱通过油压自动补偿间隙，无需人工调整，可消除气门异响。 1. 间隙异常影响： 7. 间隙过大：气门开启延迟、关闭提前，进气不足、排气不净，产生异响； 7. 间隙过小：热态下气门关闭不严，漏气、动力下降、气门烧蚀。 3. 可变配气定时机构（以本田 VTEC 为例） 1. 核心逻辑：根据发动机转速和负荷，切换高、低速凸轮，改变气门升程和配气定时。 1. 工作过程： 9. 低速工况：液压未作用，摇臂分离，低速凸轮驱动气门，升程小、重叠角小； 9. 高速工况：液压推动活塞，摇臂锁合，高速凸轮驱动气门，升程大、重叠角大，保证高速动力性。 1. 【练习题】 一、单项选择题（共 15 题） 1. 配气定时中，进气门早开的主要目的是（ ） A. 利用气流惯性 B. 减小进气阻力，提前充入混合气 C. 避免废气倒流 D. 提高排气效率 1. 气门重叠角是指排气上止点附近，进、排气门同时开启对应的（ ） A. 凸轮轴转角 B. 活塞行程 C. 曲轴转角 D. 气门升程 1. 某发动机进气提前角 10°，进气迟后角 40°，则进气门开启持续角为（ ） A. 210° B. 220° C. 230° D. 240° 1. 正常冷态下，排气门的气门间隙比进气门（ ） A. 更小 B. 更大 C. 相同 D. 无固定规律 1. 液力挺柱的核心作用是（ ） A. 增大气门升程 B. 自动补偿气门间隙，消除气门异响 C. 延长气门寿命 D. 降低传动噪声 1. 配气定时中，排气门迟闭的主要目的是（ ） A. 利用气流惯性排出残余废气 B. 减小排气温度 C. 避免气门烧蚀 D. 提高进气效率 1. 可变配气定时机构在发动机高速大负荷工况下，会（ ） A. 减小气门升程 B. 减小气门重叠角 C. 增大气门升程和重叠角 D. 提前关闭进气门 1. 气门间隙过大可能导致的故障现象是（ ） A. 气门关闭不严 B. 进气不足、排气不净，动力下降 C. 气门烧蚀 D. 机油消耗增加 1. 下列关于气门重叠的说法，正确的是（ ） A. 重叠角越大越好 B. 发动机低速时重叠角应较小，避免废气倒流 C. 发动机高速时重叠角应较小 D. 重叠角一定会导致废气倒流 1. 冷态下测量气门间隙的前提条件是（ ） A. 气门完全关闭，凸轮轴基圆与挺柱接触 B. 气门完全开启 C. 活塞处于任意位置 D. 发动机预热至正常温度 1. 配气定时的定义是：以（ ）表示的进、排气门开闭时刻及其开启持续时间 A. 气门升程 B. 曲轴转角 C. 凸轮轴转角 D. 发动机转速 1. 某发动机排气提前角 60°，排气迟后角 20°，则排气门开启持续角为（ ） A. 240° B. 250° C. 260° D. 270° 1. 气门间隙过小，发动机热态工作时会出现（ ） A. 气门异响 B. 气门关闭不严，漏气、动力下降 C. 进气阻力增大 D. 排气不净 1. 本田 VTEC 可变配气定时机构的核心是根据工况切换（ ） A. 气门弹簧弹力 B. 凸轮轴转速 C. 高、低速凸轮，改变气门升程 D. 气门间隙 1. 合理的气门重叠角能提高发动机的（ ） A. 充气效率 B. 机油压力 C. 冷却液温度 D. 燃油消耗率 二、判断题（共 15 题） 1. 传统配气机构的配气定时是固定不变的，可变配气定时机构可根据工况动态调整。（ ） 1. 进气门迟闭是为了利用进气气流的惯性，在活塞下行结束后继续充入混合气，增加进气量。（ ） 1. 气门间隙过小，发动机热态下机件受热膨胀，会导致气门关闭不严，产生漏气现象。（ ） 1. 排气门早开可以利用燃气的压力快速排出废气，减小排气阻力，降低发动机功耗。（ ） 1. 气门重叠角过大在发动机低速时会导致废气倒流进入进气管，影响进气效率。（ ） 1. 液力挺柱内部通过液压油的压力自动补偿气门间隙，因此无需人工调整气门间隙。（ ） 1. 由于进气需要更充分，进气门的开启持续角通常比排气门大。（ ） 1. 可变配气定时机构可同时改变气门升程、配气相位和气门重叠角，适配不同工况。（ ） 1. 冷态时气门间隙过大，发动机热态时机件膨胀，间隙会自动恢复至正常范围。（ ） 1. 曲轴转角为 0°（压缩上止点）时，进、排气门均处于完全关闭状态。（ ） 1. 排气门的工作温度高于进气门，因此冷态下排气门的气门间隙标准值更大。（ ） 1. 配气定时中，进气提前角和排气迟后角共同构成了气门重叠角。（ ） 1. 发动机高速时，气流惯性大，适当增大气门重叠角可提高充气和排气效率。（ ） 1. 气门间隙的作用是补偿发动机工作时机件的热膨胀，防止气门关闭不严。（ ） 1. 可变配气定时机构在低速小负荷工况下，会采用小升程、大重叠角的配气策略。（ ） 三、填空题（共 15 小题） 1. 配气定时也叫配气相位，是指以______表示的进、排气门______及其开启持续时间。 1. 配气定时包含四个核心角度：进气提前角、进气迟后角、和。 1. 进气门早开的目的是减小______，进气门迟闭是为了利用______继续进气，增加进气量。 1. 排气门早开的目的是利用______快速排气，减小排气阻力；排气门迟闭是为了利用______排出残余废气。 1. 排气上止点附近，进、排气门同时开启的现象称为______，对应的曲轴转角为______。 1. 进气门开启持续角的计算公式为： +180°+ 。 1. 气门间隙是指发动机______下，凸轮轴基圆与挺柱接触时，气门杆端面与______之间的间隙。 1. 冷态下，汽油机进气门间隙标准值为______mm，排气门为______mm，排气门间隙更大。 1. 液力挺柱通过______自动补偿气门间隙，实现______，消除气门异响。 1. 气门间隙过大，会导致气门开启______、关闭______，进气不足、排气不净。 1. 气门间隙过小，发动机热态时会因机件膨胀导致气门______，产生漏气，甚至造成______。 1. 可变配气定时机构可根据发动机的______和______，动态调整气门升程和配气相位。 1. 发动机低速工况下，气门重叠角应______，避免______；高速工况下可适当增大。 1. 排气门开启持续角的计算公式为： +180°+ 。 1. 配气定时的合理性直接影响发动机的______，进而决定发动机的动力性和______。 四、简答题（共 3 题） 1. 简述配气定时中进气提前角、进气迟后角、排气提前角、排气迟后角的定义及各自的作用。 1. 详细分析气门间隙过大和过小对发动机工作的影响，分别说明故障现象。 1. 以本田 VTEC 为例，说明可变配气定时机构的工作原理，并分析其对发动机性能的提升作用。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.C 3.C 4.B 5.B 6.A 7.C 8.B 9.B 10.A 11.B 12.C 13.B 14.C 15.A 二、判断题 1.√ 2.√ 3.√ 4.√ 5.√ 6.√ 7.√ 8.√ 9.× 10.√ 11.√ 12.√ 13.√ 14.√ 15.× 三、填空题 1. 曲轴转角；开闭时刻 1. 排气提前角；排气迟后角 1. 进气阻力；气流惯性 1. 燃气压力；气流惯性 1. 气门重叠；进气提前角 + 排气迟后角 1. 进气提前角；进气迟后角 1. 冷态；摇臂（或挺柱） 1. 0.25-0.30；0.30-0.35 1. 液压油压力；无间隙配气 1. 延迟；提前 1. 关闭不严；气门烧蚀 1. 转速；负荷 1. 较小；废气倒流 1. 排气提前角；排气迟后角 1. 充气效率；经济性 四、简答题 1. ①进气提前角：排气上止点前，进气门提前开启对应的曲轴转角；作用：提前打开进气门，减小进气阻力，让混合气 / 空气提前进入气缸，为进气行程做好准备，提高进气效率。②进气迟后角：压缩上止点后，进气门延迟关闭对应的曲轴转角；作用：利用进气气流的惯性，在活塞由下止点上行时，继续向气缸内充入混合气 / 空气，增加进气量。③排气提前角：做功下止点前，排气门提前开启对应的曲轴转角；作用：利用气缸内燃气的剩余压力，快速排出废气，减小排气阻力，降低发动机排气冲程的功耗。④排气迟后角：进气上止点后，排气门延迟关闭对应的曲轴转角；作用：利用排气气流的惯性，将气缸内的残余废气彻底排出，减少废气残留，提高下一循环的充气效率。 1. ①气门间隙过大的影响：气门开启的时刻延迟、关闭的时刻提前，气门的开启持续时间缩短，开启升程也会略有减小，导致发动机进气不足、排气不净，充气效率大幅降低；发动机动力下降、油耗增加，怠速不稳；配气机构工作时，运动件之间会产生明显的撞击，出现怠速时 “嗒嗒” 的气门异响，转速升高后异响加剧，还会加速运动件的磨损。②气门间隙过小的影响：发动机冷态时机件间隙正常，热态工作时，气门、挺柱、推杆等机件受热膨胀，会使原本的间隙消失甚至顶死，导致气门关闭不严，进排气道密封不良；气缸内的混合气 / 燃气会发生泄漏，造成气缸压缩压力不足，发动机动力下降、油耗增加，冷车起动困难；泄漏的高温燃气会直接烧灼气门密封锥面，造成气门烧蚀，严重时还会导致气门变形，甚至冲坏气缸垫。 1. 工作原理：本田 VTEC 可变配气定时机构在凸轮轴上设计了高速、低速两组不同轮廓的凸轮，分别对应不同的气门升程和配气相位，摇臂分为主摇臂、副摇臂和中间摇臂，通过液压活塞控制摇臂的锁合与分离。①低速小负荷工况：液压系统无压力，液压活塞不动作，主、副摇臂与中间摇臂分离，只有低速凸轮驱动主摇臂控制气门运动，气门升程小、气门重叠角小，保证发动机低速运转的平稳性和燃油经济性。②高速大负荷工况：发动机转速和负荷达到设定值，液压系统产生压力，推动液压活塞将三组摇臂锁合为一个整体，此时高速凸轮驱动摇臂组控制气门运动，气门升程大、气门重叠角大，保证气缸进气充分、排气彻底，提升发动机的动力输出。性能提升作用：①兼顾低速经济性和高速动力性：解决了传统固定配气定时机构 “低速动力足则高速油耗高，高速动力强则低速怠速抖” 的矛盾；②提高充气效率：高速时增大气门升程和重叠角，让更多混合气 / 空气进入气缸，燃料燃烧更充分，动力性显著提升；③优化燃油消耗：低速时采用小升程、小重叠角，减少进气量和泵气损失，降低燃油消耗，提升经济性；④拓宽发动机的有效工作转速范围：让发动机在低速到高速的全转速区间都能保持良好的工作状态，改善驾驶体验。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 $