配气机构.---公开课ppt
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濮阳市职业中专：
zhanglixiang
一、复习回顾
1.四缸发动机完成一个工作循环一般需要进 行几个冲程，每个冲程曲轴转过多少角度？ 2.发动机配气机构的功用是什么？
功用：按照发动机各缸的做功次序和每一气缸工作循环 的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，配合 发动机各缸实现进气、压缩、做功和排气的工作过程。
但排气提前角过小，不但因排气阻力而增加发动机的
功耗，还可能造成发动机过热。
(9)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。
四、小结
核心问题？
四、作业
1．某发动机的进气提前角是10°，进气延 迟角是45°，排气提前角是40°，排气延迟 角是12°，画出该发动机的配气相位图，并 回答进、排气门为什么要早开晚关？ 2．结合本节所学内容到实验室对照实物观察 配气机构的结构，并预习配气机构的零件和 组件这节的内容。
请专家多多指导， 谢谢！
3.进气行程延续时间相当于曲 轴转角180°+α+β
(4)进气门配气相位的目的
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。
进气门晚关：
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，气缸内的气体压力 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。 这样就保证了进气的充足。
（3）进气门的配气相位
1.进气提前角α
排气行程接近终了时,活塞到 达上止点前,进气门便开启。从 进气门开启开始到上止点所对应 的曲轴转角称为进气提前角 一般α=10°～30°
2.进气延迟角 β
在进气行程下止点过后,活塞 重新上行一段，进气门才关闭. 从下止点开始到进气门关闭所对 应的曲轴转角称为进气延迟角 一般β=40°～80°
1.进气门早开迟闭的目的是使更多的新鲜空气（或混合气 ）进入气缸，提高充气效率，增加发动机的功率。原因： ①早开迟闭，可以适当增加进气时间。②早开可以保证在 活塞抵达上止点时气门有最大开度，使进入气缸内的气体 量增多。③迟闭可以利用惯性增加进入气缸的混合气（空 气）的量。2.排气门早开、迟闭可以使燃烧后的废气排出 干净，从而提高充气效率。原因：①排气门早开，可以使 燃烧后的废气，利用废气本身的压力先排出一部分。②由 于排气门早开，废气自行排出，使气缸内废气压力降低， 减小了活塞上行的阻力。③排气门迟闭，可以利用废气的 惯性，使一部分废气继续排出。
2.排气门晚关：
（7）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。 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 )， 称为气门叠开角。 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①由于叠开时气门的开 度较小，②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 废气倒排和新鲜气体随废气排出 的问题。发动机的结构不同、转
(5)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,排气门便开启.从排气 门开启开始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°
该角度过小，会导致进气门关闭过早而影响进气量。但 该角度过大，进气门关闭过晚，会由于活塞上行，汽缸内
压力升高，汽缸内的气体重新又被压回到进气道，同样影响发源自机的进气量。3、排气提前角：
过大，会将仍有做功能力的高温高压气体排出汽缸， 造成发动机功率下降，油耗增大。由于排气压力过高
还会造成排气管产生放炮现象。
速不同，配气相位也就不同。
(8)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
排气不彻底和进气不足。 2、进气滞后角：
二、新授：配气相位
配 气 相 位 图 形 成 过 程
（1）理论上的配气相位分析
1、理论上讲，四冲程发动机配气相位与活 塞行程的开始和结束相对应，进气门应在上 止点时开启、下止点时关闭，排气门应在下 止点时开启、在上止点时关闭。进、排气行 程各对应180°曲轴转角。 2、发动机转速的要求：实际发动机曲轴转 速很高，活塞每一行程历时都很短，（例如 ：桑塔纳四冲程发动机，最大功率转速 5600r/min,一个行程的时间只有0.0054s)这 么短的进气或排气时间，将会导致发动机进 气不足，排气不净。
（2）实际的配气相位分析
1、为了使进气充足，排气干净，气门早开晚闭，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。活塞到达进气下止点时，气 缸内气体压力仍然低于大气压，此时进气流具有较大的惯 性，加之活塞上行速度慢，因此进气门晚关，可以利用气 压差和气流惯性增加进气量。 （2）在作功行程将要结束时，排气门打开，可以利用 作功的余压使废气高速冲出气缸，排气门早开，虽然造成 能量的损失，功率的损失，但是因气压低，损失不大；然 而排气门早开可以减少排气所消耗的功，又有利于废气的 排出，活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界 大气压，加上排气气流的惯性，排气门晚关可使废气排得 更加干净一些。
3.怎样来表示并掌握发 动机进、排气门的开闭 时刻及开启时间呢？
配 气 机 构 工 作 图
二、新授：配气相位
1.配气相位: 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。
曲轴 下止点 上止点
二、新授：配气相位
2.配气相 位图： 表示 进、排气 门的实际 开闭时刻 的环形图 称为配气 相位图。
目前，大多数发动机的配气相位是不能改变的。因此，发 动机在这一转速下运转时，配气相位最合适，而在其他转速下 运转时，配气相位就不是最合适的。
本节理论内容讲解完毕，下面看练习------
三、练习
1．根据配气相位图，进气的总时间为（ ），排 气的总时间为（ ），气门叠开的时间是（ ）。 2 ．进、排气门在排气上止点时（）。 A.进气门开，排气门关 B.排气门开，进气门关 C.进、排气门全关 D.进、排气门叠开 3 ．高速发动机为了提高充气和排气性能，往往 采用增加进气提前角和排气延迟角的方法，以改 善发动机性能。（ ） 4.气门为什么要早开迟闭？
5早开可以减少排气所消耗的功又有利于废气的而排气门早开可以减少排气所消耗的功又有利于废气的排出活塞到达上止点时气缸内废气压力仍然高于外界排出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上排气气流的惯性排气门晚关可使废气排得大气压加上排气气流的惯性排气门晚关可使废气排得更加干净一些
汽车发动机构造与维 修 —配气相位
3. 排气行程延续时间相当曲轴转角 180°+γ+δ
(6)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。 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。所以排气门适当晚关可使废气排 得更加干净。
zhanglixiang
一、复习回顾
1.四缸发动机完成一个工作循环一般需要进 行几个冲程，每个冲程曲轴转过多少角度？ 2.发动机配气机构的功用是什么？
功用：按照发动机各缸的做功次序和每一气缸工作循环 的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，配合 发动机各缸实现进气、压缩、做功和排气的工作过程。
但排气提前角过小，不但因排气阻力而增加发动机的
功耗，还可能造成发动机过热。
(9)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。
四、小结
核心问题？
四、作业
1．某发动机的进气提前角是10°，进气延 迟角是45°，排气提前角是40°，排气延迟 角是12°，画出该发动机的配气相位图，并 回答进、排气门为什么要早开晚关？ 2．结合本节所学内容到实验室对照实物观察 配气机构的结构，并预习配气机构的零件和 组件这节的内容。
请专家多多指导， 谢谢！
3.进气行程延续时间相当于曲 轴转角180°+α+β
(4)进气门配气相位的目的
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。
进气门晚关：
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，气缸内的气体压力 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。 这样就保证了进气的充足。
（3）进气门的配气相位
1.进气提前角α
排气行程接近终了时,活塞到 达上止点前,进气门便开启。从 进气门开启开始到上止点所对应 的曲轴转角称为进气提前角 一般α=10°～30°
2.进气延迟角 β
在进气行程下止点过后,活塞 重新上行一段，进气门才关闭. 从下止点开始到进气门关闭所对 应的曲轴转角称为进气延迟角 一般β=40°～80°
1.进气门早开迟闭的目的是使更多的新鲜空气（或混合气 ）进入气缸，提高充气效率，增加发动机的功率。原因： ①早开迟闭，可以适当增加进气时间。②早开可以保证在 活塞抵达上止点时气门有最大开度，使进入气缸内的气体 量增多。③迟闭可以利用惯性增加进入气缸的混合气（空 气）的量。2.排气门早开、迟闭可以使燃烧后的废气排出 干净，从而提高充气效率。原因：①排气门早开，可以使 燃烧后的废气，利用废气本身的压力先排出一部分。②由 于排气门早开，废气自行排出，使气缸内废气压力降低， 减小了活塞上行的阻力。③排气门迟闭，可以利用废气的 惯性，使一部分废气继续排出。
2.排气门晚关：
（7）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。 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 )， 称为气门叠开角。 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①由于叠开时气门的开 度较小，②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 废气倒排和新鲜气体随废气排出 的问题。发动机的结构不同、转
(5)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,排气门便开启.从排气 门开启开始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°
该角度过小，会导致进气门关闭过早而影响进气量。但 该角度过大，进气门关闭过晚，会由于活塞上行，汽缸内
压力升高，汽缸内的气体重新又被压回到进气道，同样影响发源自机的进气量。3、排气提前角：
过大，会将仍有做功能力的高温高压气体排出汽缸， 造成发动机功率下降，油耗增大。由于排气压力过高
还会造成排气管产生放炮现象。
速不同，配气相位也就不同。
(8)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
排气不彻底和进气不足。 2、进气滞后角：
二、新授：配气相位
配 气 相 位 图 形 成 过 程
（1）理论上的配气相位分析
1、理论上讲，四冲程发动机配气相位与活 塞行程的开始和结束相对应，进气门应在上 止点时开启、下止点时关闭，排气门应在下 止点时开启、在上止点时关闭。进、排气行 程各对应180°曲轴转角。 2、发动机转速的要求：实际发动机曲轴转 速很高，活塞每一行程历时都很短，（例如 ：桑塔纳四冲程发动机，最大功率转速 5600r/min,一个行程的时间只有0.0054s)这 么短的进气或排气时间，将会导致发动机进 气不足，排气不净。
（2）实际的配气相位分析
1、为了使进气充足，排气干净，气门早开晚闭，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。活塞到达进气下止点时，气 缸内气体压力仍然低于大气压，此时进气流具有较大的惯 性，加之活塞上行速度慢，因此进气门晚关，可以利用气 压差和气流惯性增加进气量。 （2）在作功行程将要结束时，排气门打开，可以利用 作功的余压使废气高速冲出气缸，排气门早开，虽然造成 能量的损失，功率的损失，但是因气压低，损失不大；然 而排气门早开可以减少排气所消耗的功，又有利于废气的 排出，活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界 大气压，加上排气气流的惯性，排气门晚关可使废气排得 更加干净一些。
3.怎样来表示并掌握发 动机进、排气门的开闭 时刻及开启时间呢？
配 气 机 构 工 作 图
二、新授：配气相位
1.配气相位: 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。
曲轴 下止点 上止点
二、新授：配气相位
2.配气相 位图： 表示 进、排气 门的实际 开闭时刻 的环形图 称为配气 相位图。
目前，大多数发动机的配气相位是不能改变的。因此，发 动机在这一转速下运转时，配气相位最合适，而在其他转速下 运转时，配气相位就不是最合适的。
本节理论内容讲解完毕，下面看练习------
三、练习
1．根据配气相位图，进气的总时间为（ ），排 气的总时间为（ ），气门叠开的时间是（ ）。 2 ．进、排气门在排气上止点时（）。 A.进气门开，排气门关 B.排气门开，进气门关 C.进、排气门全关 D.进、排气门叠开 3 ．高速发动机为了提高充气和排气性能，往往 采用增加进气提前角和排气延迟角的方法，以改 善发动机性能。（ ） 4.气门为什么要早开迟闭？
5早开可以减少排气所消耗的功又有利于废气的而排气门早开可以减少排气所消耗的功又有利于废气的排出活塞到达上止点时气缸内废气压力仍然高于外界排出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上排气气流的惯性排气门晚关可使废气排得大气压加上排气气流的惯性排气门晚关可使废气排得更加干净一些
汽车发动机构造与维 修 —配气相位
3. 排气行程延续时间相当曲轴转角 180°+γ+δ
(6)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。 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。所以排气门适当晚关可使废气排 得更加干净。