发动机配气相位课件

பைடு நூலகம்
三、气门的叠开

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 。
几种车型的配气相位
配气相位的变化和影响一

发动机通过一段时间的使用，由于磨损、 维修调整的不当，配气相位会发生变化， 将会造成进气不足，汽缸内废气含量大 大增加，造成发动机功率下降，机体温 度升高。在配气相位的四个角中，进气 迟后角的大小，对发动机性能的影响最 大。
中间凸轮的升程最大，它是按发动机双进双排气门工作 最佳输出功率的要求而设计的，主凸轮刊程小于中间凸 轮，它是按发动机低速工作时单气门开闭要求设汁 的．次凸轮的升程最小，最高处只是稍微高于基圆，其 作用只是在发动机怠速运行时，通过次摇臂稍微打开次 气门，以免燃油集聚在次进气门口。中间摇臂的一端和 中间凸轮接触，另—’端在低速时可自由活动。三个摇 臂在靠近气门一端均有一个油缸孔。油缸孔中都安置有 靠油压控制的活塞，它们依次为正时活塞、主同步 活塞、中间同步活塞和次同步活塞。

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。

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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。
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。

导入新课
在前述四冲程发动机的简单工作循环中，为了 方便，曾把进、排气过程都看做是在活塞的 一个冲程内即曲轴转180°完成的，也即气门 开关时 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，一个冲程的 时间极短，例如上海桑塔纳轿车发动机，在最 大功率时的转速为5 600r／min，一个冲程历时 仅为60／(5600×2)二0.0054s,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 气干净

配气相位的意义

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，而是适当地提前和滞 后，以延长进、排气的时间。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。
配气相位图
配气相位的变化和影响二

发动机当配气相位变迟后，影响发动机 性能最大的进气迟后角变大，而这正是 高速时所要求的，所以对高速稍有利而 低速性能变坏；反之，配气相位变早时， 进气迟后角变小对低速稍有利而高速性 能变坏。
发动机对配气相位的要求

同一台发动机转速不同也应有不同的配 气相位，转速愈高，提前角和迟后角也 应愈大，然而这在结构上很难满足。现 在都是按发动机的性能要求，通过试验 来确定某一常用转速下较合适的配气相 位，自然它也就只能对这一转速最为有 利。如何解决这个问题呢？
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。
第二节 配气相位


主讲人 熊建国
第二节 配气相位
复习旧课 导入新课 配气相位的意义 配气相位的定义 进气门的配气相位排气门的配气相 位 及气门的叠开 配气相位的变化和影响 可变配气相位介绍
复习旧课
配气机构的组成：正时齿轮、凸轮轴、 气门挺柱、推杆、摇臂总成、气门、气 门弹簧等。 配气机构的功用：按发动机各缸的工作 过程和顺序，定时开启和关闭进排气门， 保证及时吸进充足的空气和或混合气， 及时排出废气，并保证足够的密封性， 以保证发动机的正常运转。
1．结构

装有 VTEC 机构的发动机每个气缸和常规的高速 发动机一样都配置有二个进气门和排气门。不过， 它的两个进气门有主次之分，即主进气门和次进 气门。每个进气门均由单独的凸轮通过摇臂来驱 动。驱动主、次进气门的凸轮分别叫。与主、次 凸轮。与进气门接触的摇臂分别叫主、次摇臂。 主、次摇臂之间设有一个特它不与任何气门直接 接触。二个摇臂并列在一起，均可在摇臂轴上转 动。在主摇臂、次摇臂和中间摇臂相对应的凸轮 轴上铸有三个不同升程的凸轮，称为主凸轮、次 凸轮和中间凸轮 。


在发动机低速运行时(如图)ECU无指令，油道内 无油压，活塞位于各自的油缸内，因此各个摇臂 均独自上下运动。于是主摇臂紧随主凸轮开闭主 进气门，以供给低速运行时发动机所需混合气， 次凸轮则迫使次摇臂微微起伏，微微开闭次进气 门，中间摇臂虽然随着中间凸轮大幅度运动，但 是它对于任何气门不起作用。此时发动机处于单 进双排工作状态，吸人的混台气不到高速时的一 半。由于仍然是所有气缸参与工作，所以运转十 分平顺均衡。