单缸汽油机排气门凸轮配气相位角与转速的关系

配气机构构造与基本工作原理

2、三气门发动机的气门排列方式
每缸三个气门的发动机，有两个进气门，一个排气门。进、排气门各排成一列
3、四气门发动机的气门排列方式
①同名气门排列两列，由一个凸轮轴通过T 形杆同时驱动，用一根凸轮轴驱动
②同名气门排成在同一列，一般用两根凸轮轴驱动
三、凸轮轴的布置形式
1、凸轮轴上置式 ①用途：轿车上的高速强化发动机 ②传动形式：同步带传动或链条传动 ③分类： ⅰ、凸轮—摇臂式传动结构，通
3、气门间隙的测量工具以及调节装置
①测量工具：塞尺
②因为磨损等原因，设有气门间隙调整螺钉或调整垫块等气门间隙调整装置。
③液力挺柱：不需要气门间隙及其调整装置，能随时调整补偿气门的胀、缩量。
二、配气相位
1、定义：
发动机进、排气门实际的开启与关闭时刻与开启持续的时间
2、理论：
进气门当曲拐处于上止点时开启，下止点时关闭，排气门上止点时关闭，下止点时开启。实际为使发动机进气充足，排气干净，使气门早开迟闭。
• 目前大多数发动机配气相位是不能改变的，少数电脑控制发动机配气相位可以随发动机转速、负荷变化而自动调整。
张紧轮绕张紧轮支架上的心轴转动，张紧轮支架绕固定在机体上的心轴转动，当张紧器的顶杆弹性顶压在支架心轴一侧时，支架绕其心轴做正时针转动，使左、右两个张紧轮始终压靠在同步带的背侧，使其保持张紧状态。
3、材料
用氯丁橡胶制成，中间夹有高强度的纤维心线
链条传动
学习目标
1、气门间隙的定义、常见数值大小以及测量工具
配气机构的构造与基本的工作原理
学习目标
1、配气机构的作用和对其要求 2、配气机构的组成 3、气门组和气门传动组的组成和作用 4、简述配气机构的结构特点 5、配气机构的工作过程 6、配气机构的工作特点

发动机配气机构中气门的衍变、气门间隙、配气相位

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发动机配气相位讲解

。二、排气门的配气相位
1．排气提前角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 ) ，用 γ 表示， γ 一般为 40 °～ 80°。 2．排气迟后角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)，用δ表示。δ一般为10°～30°. 3. 排气门开启持续时间内的曲轴转角，即排气持续角为γ+180+δ。
可变配气相位

常见的双气门机构与四气门机构的气门正时主要是考虑发动机的有效功率、转矩尽可能增大，但在发动机怠速运行时，动力性就会急剧下降，燃料经济性会变得很差。为了避免这些缺点，有些汽车近年来采用一种可变配气相位勺气门升程电子控制 (VTEC) 机构 ( 如本田汽车 ) 来控制进气时间与进气量，从而使发动机产生不同的输出功率。
进气门的配气相位
1．进气提前角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 ) ，用α表示。一般为10°～30°。 2．进气迟后角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)，用β 表示，β一般为40°～80°。进气门开启持续时间内的曲轴转角，即进气持续角为。α+180﹢β。

2 ．工作原理 VTEC 机构是采用一根凸轮轴上设计两种(高速型和低速型 )不同配气定时和气门升程的凸轮，利用液压进行切换的装置。高低速的切换是根据发动机转速、负荷、水温及车速进行检出，由ECU进行计算处理后将信号输出给电磁阀来控制油压进行切换 VTEC 不工作时，正时活塞和主同步活塞位于主摇臂缸内，和中间摇臂等宽的中间同步活塞位于中间摇臂油缸内，次同步活塞和弹簧一起则位于次摇臂油缸内。正时活塞的一端和压油道相通，液压油来自工作油泵，油道的开启由ECU通过VTEC电磁阀控制。

凸轮轴和配气相位：配气机构精髓所在

凸轮轴和配气相位：配气机构精髓所在对于四冲程汽油机来说，发动机能够良好工作的基础有四点：一是需要良好的气缸密封性，保证气缸压力正常，这由活塞、气缸、活塞环、气缸垫、气门、缸盖保证；二是合适混合气的浓度，这由燃油供给系统指供；三是良好的润滑和冷却、这由发动机的冷却系统来保证；四是足够的点火能量，这由点火系统提供；五是正确的配气时间和点火时间：即在进气时进气门适时的打开，当压缩和作功时必须关闭，当排气时排气门要及时打开，保证燃烧后的废气排出。

在混合气被压缩到一定程度后，点火系统要适时的点燃混合气。

对于这些必需有时间保证的控制，在原系统的设计的基础上，需要维修工在装配时保证配气时间和点火时间的正确，这些操作的理论基础即是发动机的工作原理和配气相位。

面对多种设计的配气机构和点火系统，本文将分析发动机工作原理和配气机位在发动机维修中的指导意义。

配气相位是研究发动机工作时气门的开启和关闭时间的，配气相位的基础是气门的早开和晚关。

因为气门的开启和关闭由凸轮驱动，而凸轮的曲线设计决定了气门在打开和关闭时需要一段时间，而全开的时间更短，为了保证充气效率，在凸轮设计上保证气门提前打开并迟后关闭。

理解四冲程发动机的工作原理对理解配气相位有重要作用为了了解配气相位，要从四冲程发动机的工作原理中应掌握三点内容: 一是进气、压缩、作功、排气这四个冲程中活塞的运动方向，冲程开始时活塞处于哪个点、结束时处于哪个点：进气和作功活塞下行，开始于上止点、结束于下止点；压缩与排气活塞上行，开始于下止点、结束于上止点。

二是四个冲程中气门的状态：进气时进气门打开、排气时排气门打开，在其它冲程时处于关闭状态；三是什么时间点火：压缩即将结束，活塞到达上止点前的某一时刻，火花塞点燃气缸的混合气；进气门开启时间：为了实现进气门早开，在进气冲程的前一个冲程即排气冲程即将结束时，也就是活塞到达上止点前某刻进气门开始开启，当排气结束活塞处于上止点时，进气门处于微开状态，这体现了进气门的早开。

凸轮轴和配气相位：配气机构精髓所在

凸轮轴和配气相位：配气机构精髓所在对于四冲程汽油机来说，发动机能够良好工作的基础有四点：一是需要良好的气缸密封性，保证气缸压力正常，这由活塞、气缸、活塞环、气缸垫、气门、缸盖保证；二是合适混合气的浓度，这由燃油供给系统指供；三是良好的润滑和冷却、这由发动机的冷却系统来保证；四是足够的点火能量，这由点火系统提供；五是正确的配气时间和点火时间：即在进气时进气门适时的打开，当压缩和作功时必须关闭，当排气时排气门要及时打开，保证燃烧后的废气排出。

在混合气被压缩到一定程度后，点火系统要适时的点燃混合气。

对于这些必需有时间保证的控制，在原系统的设计的基础上，需要维修工在装配时保证配气时间和点火时间的正确，这些操作的理论基础即是发动机的工作原理和配气相位。

面对多种设计的配气机构和点火系统，本文将分析发动机工作原理和配气机位在发动机维修中的指导意义。

配气相位是研究发动机工作时气门的开启和关闭时间的，配气相位的基础是气门的早开和晚关。

因为气门的开启和关闭由凸轮驱动，而凸轮的曲线设计决定了气门在打开和关闭时需要一段时间，而全开的时间更短，为了保证充气效率，在凸轮设计上保证气门提前打开并迟后关闭。

理解四冲程发动机的工作原理对理解配气相位有重要作用为了了解配气相位，要从四冲程发动机的工作原理中应掌握三点内容: 一是进气、压缩、作功、排气这四个冲程中活塞的运动方向，冲程开始时活塞处于哪个点、结束时处于哪个点：进气和作功活塞下行，开始于上止点、结束于下止点；压缩与排气活塞上行，开始于下止点、结束于上止点。

二是四个冲程中气门的状态：进气时进气门打开、排气时排气门打开，在其它冲程时处于关闭状态；三是什么时间点火：压缩即将结束，活塞到达上止点前的某一时刻，火花塞点燃气缸的混合气；进气门开启时间：为了实现进气门早开，在进气冲程的前一个冲程即排气冲程即将结束时，也就是活塞到达上止点前某刻进气门开始开启，当排气结束活塞处于上止点时，进气门处于微开状态，这体现了进气门的早开。

发动机配气相位、气门间隙调整及正时

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万通汽修标准化课程体系（2010版）
3、调整气门间隙
（1）准备气门间隙的调整工具，以方便气门调整作业。
万通汽修标准化课程体系（2010版）
调整气门间隙.1
（1）找到一缸压缩上止点。用摇手柄转动曲轴
或撬动飞轮，使一缸处于压缩上止点位置。从发动机前面看，曲轴皮带轮的正时凹坑与正时记号对准。在部分大型车上飞轮壳的检视孔1-6 缸刻线与飞轮壳正时记号对齐。例如：东风EQ 6100-1型发动机，飞轮1-6缸刻线应与飞轮壳的钢球对齐。此时从气门处看：一缸的气门应都处于关闭的状态。如果一缸的气门不全是关闭状态，说明一缸活塞在下止点位置，应再转动曲轴360 度，使一缸处于压缩上止点位置。
气相位。
对发动机工作的影响：影响发动机的动力性、功率。
对发动机工作的要求：延长进、排气时间。进气门早开晚关，排气门早开晚关。
还挺容易的！
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万通汽修标准化课程体系（2010版）
3、配气相位角
进气提前角α ：一般为：10º～30º
进气迟后角β ：一般为：40º～80º
进气持续角：进气门开启持续时间的曲轴转角。为180º+α+β。
1、两次调整法。根据配气机构构造原理，进排气门排列有一定的规
律，按点火顺序和进、排气门排列顺序，可以检查调整4（四缸机）或 6只气门（六缸机）的间隙；然后转动曲轴一周，使四或六缸位于压缩上止点位置，再调整其余4或5、6
隙，直至正确。
万通汽修标准化课程体系（2010版）
调整气门间隙.3
4）首先松开气门调整螺钉的固定
螺帽，把规定厚度的塞规插入气门
间隙处，一手抽拉塞规同手转动调

配气相位

排气过程延续时间相当曲轴转角 180°+γ+δ
Байду номын сангаас
（五）气门叠开

1.定义：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门叠开。相应曲轴转角称为气门叠开角即α +δ 。 2.进、排气错乱的问题：气门叠开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。其原因是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
进气过程延续时间相当于曲轴转角180°+α+β
(四）排气门的配气相位
1.排气提前角 γ 在做功冲程的后期,活塞到达下止点前,气门便开启.从排气门开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角一般γ=40°～80° 2.排气延迟角δ 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延迟角一般δ=10°～30°
2、发动机速度的要求：
实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短，这样短的进气或排气过程，发动机进气不足，排气不净。
（二）实际的配气相位分析
1：实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短，这样短的
进气或排气过程，发动机进气不足，排气不净。
1、为了使进气充足，排气干净，气门应该早开晚闭，延长进、排气时间。 2、（1）进气门早开，可使进气行程一开始就有一个较大的通道面积，可增加进气量。（2）活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界大气压，加之排气气流的惯性，排气门晚关可使废气排得更净一些。

（三）进气门的配气相位

配气相位

五、发动机对配气相位的要求
1、在发动机低速工作时减小气门提前开启角和迟后关闭角。 2、在发动机高速工作时增大气门提前开启角和迟后关闭角。 3、合理的配气相位是根据发动机的结构形式、转速等因素通过反复试验而确定的。结构不同，配气相位也不同。
思考题
1.配气相位图的画法 2.配气相位对发动机性能的影响
曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短；
• 当转速5600r/min时一个行程只有 60/（5600×2）=0.0054s
最大马力2500。 0到百公里加速 2.5秒，可以达到 491千米的极速!
②凸轮轴的特点
气门的开、闭有个过程：开启总是由小→大关闭总是由大→小造成进气不足、排气不净
知识的准备
1
2 3
• 气门传动机构 • 曲轴曲拐的布置
• 发动机的四个冲程
配气相位的提出
概念：用曲轴转角表示的进排气门从开启到关闭时刻和开启持续的时间, 称为配气相位。配气相位的各个角度可用配气相位图来表示。
（一）发动机进排气的问题：
汽油机空燃比： 14.7:1，空气需求
实际情况：①发动机
配气相位演示
（五）气门重叠角
和排气门晚关，就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，即进气门早开角与排气门晚关角的和(α+δ)，称为气门重叠角。
定义：由于进气门早开
（五）气门重叠角
这个问题似乎有点复杂？
进、排气重叠的可能性：
其原因是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。
1.排气提前角 γ 在做功冲程的后期,活塞到达下止点前,气门便开启.从排气门开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角（γ=40°～80°）排气门早开： ①利用气缸内的废气压力提前自由排气 ②减少排气消耗的功率 ③高温废气的早排，还可以防止发动机过热。

发动机配气机构—配气相位

配气相位
知识目标了解可变配气的分类及意义。
掌握实际配气相位、VTEC技术。
能力目标引导学生养成多听、多看的学习方法逐步学会
独立思考、理论联系实际。
情感目标培养学生对专业知识的热爱，鼓励学生发表不
同意见。
配气相位定义：用曲轴转角来表示，气门开启和关闭的时刻及开启的持续时
间。
配气相图定义：用曲轴转角的环形图来表示的配气相位
。
•四冲程发动机气门工作过程
课前讨论
进气冲程：气门上止点开，下止点关
排气冲程：气门下止点开，上止点关
凸轮轮廓的设计－－控制气门的运动凸轮轴与曲轴的位置－－和曲轴有正确的相位关系
不可改变配气相位只能在某一种转速下充分利用流动惯性
四冲程发动机气门工作过程
• 问题：发动机对进排、气过程的要求？进气充分、排气彻底
高转速时（3500r/min）：因油压进入，正时活塞向右移，主、副与中间摇臂被同步活塞A与B连接成一体动作，故3个摇臂均由中间凸轮C以高举升驱动。
河北农大机电工程学院
VTEC控制原理图
谢谢大家！
➢ 进气迟后角 β 延长进气时间，在大气压力和气体惯性的作用下，增加进气量。
➢ 排气提前角 γ 借助气缸内的高压自行排气，大大减小排气阻力，使排气干净。
➢ 排气迟后角 δ 延长排气时间，再废气压力和废气惯性的作用下你，使排气干净。
可变配气机构
定义：
配气相位、气门升程根据发动机工况变化作出相应实时调整的机构。类型：
➢ 连续可变配气相位——丰田VVT-i
➢ 有级可变配气相位及气门升程——本田VTEC
➢ 连续可变配气相位及有级可变气门升程——丰田VVTL-i
➢ 连续可变配气相位及可变气门升程——宝马Valvetronic

配气相位角的作用

配气相位角的作用配气相位角，又称进气角，是汽油机的一种重要的发动机参数，这个角度直接影响到发动机的运行效率和燃油经济性能。

配气相位角是指汽油机在进气冲程时，进气门的开启时机相对于活塞的行程，形成的一个夹角。

一般来说，配气相位角的增大导致燃油经济性能的提高，而配气相位角的减少则会导致燃油经济性能的降低 .配气相位角的作用是控制汽油机进气冲程开始的时机，可以通过合理调整配气相位角来改善汽油机的燃油经济性能。

增大配气相位角以把进气冲程提前，使得汽油机在进气冲程更早的时候进入更高的转速，有利于汽油机燃油经济性的提高。

减小配气相位角，使得进气冲程延迟，从而降低汽油机的燃油经济性。

另外，配气相位角还可以改善汽油机的加速性能，把配气相位角调整的合理，有利于汽油机进气系统的空气量，使得汽油机加速起来更加流畅。

由于配气相位角作用的非常重要，因此必须合理调整配气相位角，以便使汽油机获得最佳的燃油经济性和加速性能。

在汽油机配气调整中，主要用一台专业的配气调整仪或者是相关的专业仪器进行配气调整操作。

调整配气相位角时，首先要检查壳体空气密度比和进气门的开启程度，然后根据汽油机发动机出厂时设定的配气相位角，再进行调整。

配气调整只是发动机性能调整的一个方面，在实际应用中，还需多方面的技术或设备协同配合才能实现最佳性能。

当汽油机出现故障时，调整配气相位角和更换燃油也可以解决一些问题。

例如，调整配气相位角可以改善发动机的燃油消耗率，更换燃油可以改进发动机的燃烧效果。

因此，发动机调整要做到细心精准，否则可能会导致无法解决发动机的问题。

总而言之，配气相位角对汽油机的燃油经济性能和加速性有着重要的作用，因此必须要在发动机的调整中，合理精确的调整配气相位角，以便使汽油机获得最佳性能。

配气相位的变化规律

配气相位的变化规律汽车配气相位（时序）是指燃油进入燃烧室前后，燃烧室中达到最理想燃烧状态的汽车发动机工作过程中所处的位置，它被称为汽车发动机的基础运作工作原理，是发动机动力性能和燃油经济性能的关键技术。

从机械原理上来说，正确的汽车配气相位的变化规律可以实现发动机的最优性能，确保发动机的正常工作和燃油经济性。

在机械角度来看，搭配排气门和进气门，汽车配气相位即标识出四冲程发动机运行过程中各气门斡旋一定角度后在气缸压缩时间碰撞的位置。

从元件来看，发动机配气相位是指汽车发动机的火花塞、点火箱和电控系统中的行程传感器，这些元件构成了有限的发动机控制反馈系统，由此控制发动机的配气相位的变化。

由此可见，发动机的配气相位变化的规律是非常重要的，若不正常，不仅会影响发动机的性能，还会导致降低发动机的耐久性能、加速表现，降低油耗，甚至会出现发动机抖动和排气现象。

正常的发动机配气相位可以确保发动机完成有效的内燃燃烧，从而达到充分的发动机性能和燃油经济性。

首先，发动机的配气相位的变化受到工作转速的影响，由此可知，燃油和空气的最佳搭配角度會隨著转速的變化而改變。

另外，配气相位受到增压气缸压力条件的限制，在低转速能够充分吸气的基础上，一定的限压和转速是必要的，进而决定了配气相位会呈现出上升趋势。

第二，除了工作转速外，汽车发动机的配气相位变化规律还要受到气缸压力的影响。

通常情况下，高压力时，也就是正常工作的发动机工作时，搭配的排气门和进气门在气缸内时间碰撞的位置会逐渐往后移动，而随着增压气缸压力的降低，排气和进气门运行时时间碰撞的位置也会随之降低，从而导致汽气对最佳搭配燃烧时间的错误。

配气相位及气门行程可变技术.pptx

引言
1.涡轮增压、供油系统、配气系统是现代发动机技术革新的热点。前两种技术已经比较成熟，所以配气系统技术的发展对发动机性能的提高有很大的决定作用，配气相位及气门行程可变技术成了汽车技术领域中的一个重要研究课题。2.普通发动机的气门开闭由凸轮驱动，进排气门的早开晚关角固定不变，这实际上只能使发动机在某一转速下处于最佳的配气相位，而在发动机转速很低或很高时，其配气相位就会处于不理想的状态。3.配气相位固定不变的缺点已越来越显得不适应时代要求，改变发动机气门的开启持续时间、升程和相位是改善发动机性能、提高热效率和减少有害排放的一种重要途径。为提高发动机的性能，配气相位及气门行程可变技术成了汽车领域中的一个重要研究课题。
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电磁驱动气门机构
2，单弹簧的电磁气门结构这类机构由一个电磁铁、一个储能弹簧以及衔铁和气门组成。工作原理如右图所示：发动机不工作时气门在弹簧作用下处于关闭状态,当气门要开启时，向电磁铁线圈通较大电流，使所产生的电磁力克服弹簧力以打开气门。然后向电磁铁线圈通较小电流，使气门保持全开状态。电磁铁线圈断电时，气门在弹簧力作用下关闭。缺点是：不能实现气门的软着陆，同时存在响应速度慢和能耗过大等缺陷。
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现有配气相位及气门行程可变技术
由于进气门的配气相位角及行程对发动机功率和油耗影响较大，因此已有的配气相位及行程可变技术主要是针对进气门的。1，机械变化方式所谓机械变化方式是指控制系统通过操纵一个机械装置的动作使进气门行程改变，从而实现配气相位的可控。举例如下：
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双簧电磁气门实验
1 实验装置为了进一步对双弹簧的电子气门有一个全面的了解，我们组织了一个有李光辉，李辉和纪勇昌为成员的研究小组。在高献坤老师的指导下和研究生张强的带领下我们做了大量的实验工作，对双弹簧的电子气门有了更深层的认识，图7-1、7-2、7-3为实验装置图。

单缸汽油机排气门凸轮配气相位角与转速的关系

单缸汽油机排气门凸轮配气相位角与转速的关系汽车与交通学院车辆工程0902020118莫少杰2011年11月7日一、建模过程：1、加载模板。

2、环境设置：pressure，1：temperature,300：air，n2-vap 0.767，o2-vap 0.2333、Pipe模板参数设计：进气管：Diameter at inlet end ，40mmDiameter at outlet end，40mmLength，100mm进气歧管：Diameter at inlet end，40mmDiameter at outlet end，40mmLength，80mm排气管Diameter at inlet end，30mmDiameter at outlet end，50mmLength，150mm排气歧管Diameter at inlet end，30mmDiameter at outlet end，30mmLength，60mm4、建立气缸模型：参数设置：压缩比，16.55、曲轴箱模型6、喷油嘴模型7、进、排气门模型：参数设置：进气门凸轮配气相位角，239°Diameter,45.5mm排气门凸轮配气相位角,126°Diameter,37.5mm8、搭建模型9、设置转速：3600r10、参数的运行在上面的基本模型的基础上，修改转速和排气门凸轮配气相位角，保证发动机的做功大小基本不变。

1、转速为3600r,比较排气门凸轮配气相位角为107°，126°，145°时的做功大小结论（1）、在同一转速下，有一个最佳排气门凸轮配气相位角；分析：从排气门打开到气缸压力接近于排气管压力的这个时期称为自由排气阶段。

由于配气机构惯性力的限制，随着排气门凸轮配气相位角的减小，当活塞越接近下止点时才打开排气门，且在气门开启的初期，开度极小，废气不能通畅流出，缸内压力来不及下降，在活塞向上回行时形成较大的反压力，增加排气过程所消耗的功。

配气相位

• 2、原因： • （1）气门的开、闭有个过程：开启总是由小→大关闭总是由大→小造成进气不足、排气不净 • （2）气体惯性的影响 • （3）发动机速度的要求：实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短，这样短的进气或排气过程，发动机进气不足，排气不净。 •
（三）进气门的配气相位 • 1.进气提前角α
• 2.进、排气错乱的问题：
气门叠开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。其原因是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。
汽修专业许平
上节回顾
• 配气机构功用 • 组成 • 充气效率
课题引入
• 发动机转速 • 燃油价格 • 排放标准
一、配气相位
• 1、概念
• 用曲轴转角表示的进排气门从开启到关闭时刻和开启持续的时间, 称为配气相位。 • 配气相位的各个角度可用配气相位图来表示。
（一）理论上的配气相位分析
配气相位演示
• 进排气的配气相位演示图 →

10°~30 °

40°~80 °
40°~80 ° 10°~30 °
配气相位对发动机性能的影响
• 1、气门叠开角
• 进气提前角增大或排气迟后角增大使气门重叠角增大时，会出现废气倒流、新鲜气体随废气排出的现象，不但影响废气的排出量和进气的充气量大小，对于汽油机来说，还会造成燃料的浪费。相反，若气门重叠角过小，又会造成排气不彻底和进气量减少。
排气门配气相位的目的
• 1.排气门早开： • ①利用气缸内的废气压力提前自由排气：恰当的排气门早开，气缸内还有大约300kPa~500kPa的压力，作功作用已经不大，可用它使气缸内的废气迅速地自由排出。 • ②减少排气消耗的功率：提前排气，等活塞到达下止点时，气缸内只剩约 110kPa~120kPa的压力，使排气冲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。

课题发动机配气相位.

课题：发动机配气相位课型：新授课教学目的：通过本节课的学习使学生了解什么是发动机的配气相位，掌握配气相位所包含的内容，牢记各个配气相位角，理解各个配气相位角对发动机的作用及配气相位对发动机得影响，掌握配气相位与发动机转速的关系。

教学重点：1.能熟记配气相位的定义。

2.能分清进气提前角、进气迟后角、排气提前角、排气迟后角、气门重叠角的区别。

3.能掌握进气持续时间和排气持续时间的概念。

教学难点：1.会分析为什么要设置进气提前角、进气迟后角、排气提前角、排气迟后角。

2.牢记配气相位对发动机的影响。

授课形式：多媒体授课课时：1课时组织课堂导入：汽车的动力性指标和经济性指标历来是汽车生产厂家和广大用户关注的焦点，尤其是在当今能源紧缺和环境污染严重的情况下，对发动机经济性能的提高和排放性能的改善更为重视。

而发动机的配气相位正是提高发动机经济性、动力性以及改善发动机排放性能的重要途径，为此我们这一节课重点讲述发动机的配气相位及其相关知识。

授课过程：一、配气相位定义：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。

二、配气相位的内容（一）进气门的配气相位1．进气提前角(1)定义在排气冲程接近终了，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，α一般为10°～30°。

(2)目的进气门早开，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，所以可较快地获得较大的进气通道截面，减少进气阻力。

2．进气迟后角(1)定义在进气冲程下止点过后，活塞重又上行一段，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，β一般为40°～80°。

(2)目的①利用压力差继续进气。

②利用进气惯性继续进气。

由此可见，进气门开启持续时间内的曲轴转角，即排气持续角为α+180°+ β（二）排气门的配气相位1.排气提前角(1)定义：在作功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。

凸轮相位角

凸轮相位角是指凸轮轴上每个凸轮的角度，这些角度控制着进气门和排气门的开启与关闭时间。

凸轮相位角的设计对于发动机的性能和稳定性至关重要，它影响着发动机的功率、扭矩、燃油经济性和排放性能。

凸轮相位角的设计需要考虑到发动机的转速、气门升程、气门开启持续时间等因素。

在设计凸轮相位角时，工程师会根据发动机的特定要求和性能目标，选择最佳的角度和气门升程。

在发动机的工作过程中，凸轮相位角的变化可以通过电子控制单元（ECU）进行调节。

ECU会根据发动机的转速、负荷、温度等参数，适时地调整凸轮相位角，以实现最佳的发动机性能。

凸轮相位角的变化不仅可以优化发动机的性能，还可以改善燃油经济性和排放性能。

通过调节凸轮相位角，可以控制气门的开启和关闭时间，从而控制发动机的进气和排气过程，提高燃油燃烧效率，减少废气排放。

总之，凸轮相位角是发动机设计中的一项重要参数，它对于发动机的性能和排放性能有着显著的影响。

通过合理地设计凸轮相位角，可以有效地提高发动机的性能和燃油经济性，并减少废气排放。

配气相位认知及计算

• 排气门早开：利用做功余压使废气高速排出，总功率提高。
• 排气门晚关：由于废气压力高于外界大气压和排气气流惯性，使得 0 废气排得更净。
二、配气相位分析
2、实际的配气相位分析
• （2）气门叠开与气门叠开角 • 同一时间内进排气门同时开启，此现象称为气门叠开，对应的曲轴转角称为气门叠开角。 • α——进气提前角 • β——进气延迟角 • γ——排气提前角 • δ——排气延迟角 • 气门叠开角：α+δ
配气门实际开启或关闭的时刻和开启持续时间，通常用曲轴转角来表示，称为配气相位。
二、配气相位分析
1、理论上的配气相位分析
• （1）气门的打开和关闭有个过程
• • • • • 气门打开：小→大气门关闭：大→小进气量：小→大进气门：小→大→小排气量：小→大排气门：小→大→小
• （2）气体惯性的影响
• （3）发动机速度的要求实际曲轴转速很高，活塞每一行程时间很短 • 可见，理论上的配气相位不能满足发动机进气充分、排气干净的要求。
二、配气相位分析
2、实际的配气相位分析
• （1）气门早开晚闭的可能性
• 进气门早开：使进气一开始就有较大的通道面积，可以增加进气量。
• 进气门晚关：由于进气吸力和进气流惯性的存在，可以增加进气量。
三、配气相位计算
CA1092的配气相位
• 进气相位=180°+α+β=180°+15°+45°=240° • 排气相位=180°+γ+δ=180°+45°+15°=240°
• 气门叠开角=α+δ=15°+15°=30°
奥迪100的配气相位
• 进气相位=180°+α+β=180°+3°+41°=224° • 排气相位=180°+γ+δ=180°+33°+5°=218° • 气门叠开角=α+δ=3°+5°=8°

配气机构动变形随转速及气门间隙的变化规律

配气机构动变形随转速及气门间隙的变化规律武占华, 王迎新, 邢辉, 段树林, 关德林(大连海事大学, 辽宁大连116026)摘要: 为确定N 次谐波凸轮配气机构动变形响应的精确变化规律,将二阶微分方程全解的解析解法转用于配气机构动力学微分方程。

根据这种解法编制了计算机程序,对某发动机配气机构的动变形响应随凸轮轴转速和气门间隙变化的规律进行了仿真计算。

计算结果表明,配气机构的动变形规律主要取决于当量气门运动加速度的大小和形状;凸轮轴转速的变化,在气门开启阶段对配气机构的动变形影响较小,在落座阶段对配气机构的动变形影响较大。

气门间隙在设计值附近变化不大时,仅在气门开启阶段对配气机构动变形稍有影响。

关键词: 内燃机; 配气机构; N 次谐波凸轮; 动变形中图分类号: T K412 . 4 文献标志码: A 文章编号: 100122222 (2006) 0620050204随着发动机转速及功率的不断提高和强化,其配气机构的故障也大大增加,通过配气机构材料和结构的改善往往不能彻底解决问题。

配气机构故障绝大部分是因动力学性能不符合要求引起的,对配气机构进行动力学研究就成为保证其长期可靠工作的现实问题[ 122 ] 。

对配气机构动力学理论研究的传统方法是求振动微分方程的数值解,或者用微分方程的稳态解近似代替全解,但计算精度不能满足研究和分析需要。

对配气机构动力学分析的一般方法是研究配气机构动力学性能与某一个运转参数的对应关系[ 324 ] ,这不利于对配气机构的动态工作能力作综合精确的定性和定量分析。

为分析配气机构的动变形响应与激振力的组成成分及二者因果关系,本研究结合N 次谐波凸轮配气机构的具体情况,将二阶微分方程全解的解析解法转用于配气机构动力学微分方程求解。

根据这种解法编制了计算程序,精确地研究配气机构的动变形随凸轮轴转速和气门间隙的变化规律。

分别表示配气机构等效弹簧刚度和气门弹簧刚度;配气机构结合面润滑油膜厚度变化造成的损耗以及机构伸缩产生的内摩擦则简化为一个等效黏性阻尼器,其阻尼系数为b ;气门杆与气门导管及推杆球头接触处的外摩擦,对计算结果影响较小,可以忽略; 在配气机构运动链不出现中断的情况下, M 的实际升程函数表示为y (α),当量凸轮升程为x (α)。

气门传动组零件磨损配气相位的变化规律是

气门传动组零件磨损配气相位的变化规律是以气门传动组零件磨损配气相位的变化规律气门传动组是内燃机中的重要部件之一，它起到了控制气门开闭的作用。

然而，随着使用时间的增长，气门传动组中的零件会逐渐磨损，这将直接影响到发动机的工作性能。

本文将探讨气门传动组零件磨损对配气相位的影响及其变化规律。

我们需要了解气门传动组的基本结构。

气门传动组由凸轮轴、气门、摇臂、弹簧等零件组成。

其中，凸轮轴上的凸轮通过摇臂的作用将运动转化为气门的开闭动作。

而凸轮轴的转动则由发动机的曲轴传递过来。

因此，凸轮轴的位置和角度决定了气门的开闭时机，即配气相位。

当气门传动组零件磨损时，凸轮轴和摇臂之间的配合间隙会逐渐增大。

这会导致凸轮轴在转动过程中产生相对于摇臂的滑动。

由于摩擦力的存在，凸轮轴的运动会受到一定的阻力。

这就使得凸轮轴的实际转动角度与理论值产生了偏差，进而影响了气门的开闭时机。

具体来说，当凸轮轴与摇臂之间的配合间隙增大时，凸轮轴在正向转动时需要克服更大的阻力。

这使得凸轮轴的转动角度变小，即提前相位。

相反，当配合间隙减小时，凸轮轴的阻力减小，转动角度增大，即滞后相位。

因此，可以得出结论：气门传动组零件磨损会使得配气相位提前。

除了配合间隙的变化，气门传动组零件的磨损还会导致摇臂的弹性变化。

摇臂的弹性决定了气门的闭合速度，而闭合速度又直接影响了气门的开启延迟。

当摇臂的弹性减小时，气门的闭合速度变快，开启延迟减小，即提前相位。

反之，若摇臂的弹性增大，则闭合速度变慢，开启延迟增加，即滞后相位。

除了以上两个方面的影响，气门传动组零件的磨损还会引起气门的漂浮现象。

漂浮是指气门在工作过程中发生的微小晃动，这是由于摇臂和气门之间的间隙变大所引起的。

当气门发生漂浮时，气门的开闭时机将不再稳定，从而导致配气相位的变化。

一般来说，气门的漂浮现象会使得配气相位滞后。

气门传动组零件磨损会对配气相位产生影响。

磨损使得凸轮轴与摇臂之间的配合间隙增大，导致凸轮轴的转动角度提前；磨损还会改变摇臂的弹性，影响气门的闭合速度和开启延迟；此外，磨损还会引起气门的漂浮现象，进一步影响配气相位。