配气正时

配气相位对发动机性能的影响
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。 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。
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。 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。 可变式气门驱动机构就是在发动机急速工作时减少气门行程，而在发动 机高速工作时增大气门行程，改变“重叠阶段”的时间，使发动机在高转速 时能提供强大的马力，在低转速时又能产生足够的扭力。从而改善了发动机 的工作性能。现代轿车发动机上的气门可变驱动机构能根据轿车的运行况,随 时改变配气相位，改变气门升程和气门开启的持续时间，它们的凸轮轴，凸
按凸轮轴布置的形式：下置、中置、上置
按凸轮轴传动的形式：齿轮传动、链传动、齿形带传动
传动方式 齿轮传动 链条传动 齿形带传动
传动路线 曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴正时齿轮（铸铁或 胶木） 曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮 曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮
应用 凸轮轴下置、中 置式配气机构 凸轮轴上置式配 气机构 凸轮轴上置式配 气机构
实际的配气相位分析
1、为了使进气充足，排气干净，使气门早开晚闭，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，另外，此时进气流还有较大的惯性，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）在作功行程快要结束时，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，造成功率损失，但因气压低，损失 不大，而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，加之排气 气流的惯性，排气门晚关可使废气排得更净一些。
进气门的配气相位
1.进气提前角α
在排气行程接近终了,活 塞到达上止点前,进气门便开 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.α一般为 10°~30°。
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。
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。
2、进气滞后角 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，同样影响发动机的进气量。
四行程直列六缸发动机点火顺序是1-5-3-6-2-4，其工作 循环表见表2-3。
四冲程V型六缸发动机
四冲程V型六缸发动机的点火间隔角仍为120°,3个曲拐互成120°。工 作顺序R1-L3-R3-L2-R3-L1。面对发动机的冷却风扇，右列气缸用R表示， 由前向后气缸号分别为R1、R2、R3；左列气缸用L表示，气缸号分别为 L1、L2和L3，
按每缸气门数分
三气门
气门排列及其驱动装置
1.两气门的排列及驱动 为改善换气，在可能的条件下，应尽量加大气门的直径，特别 是进气门的直径。 进排气道 汽油机：置于机体一侧，进气预热，提高汽油挥发性，有利于雾化。 柴油机：置于机体两侧，防止进气预热，提高充气效率。
气门排列及其驱动装置
2.四气门的排列及驱动 某些大排量、高转速、高功率的发动机，由于气门尺寸的限制，每缸两 个气门不能满足换气的需要而采用三气门（两进一排）或四气门（ 两进两排）。必须有使两同名气门同步开闭的驱动装置，每缸采用 四个气门时，其气门排列，的方案有两种，同名双列，同名同列。
下止点过后，随着活塞的上行，气缸内压力逐渐增大，进气气流 速度也逐渐减小，至流速等于零时，进气门便关闭的β角最适宜。 若β过大便会将进入气缸内的气体重新又压回进气管。 进气过程持续时间相当于曲轴转角180°+α+β
进气门的配气相位
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° 目的： 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，可利 用此压力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。
排气门的配气相位
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° 目的： 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 废气排得较干净。 排气过程持续时间相当于曲 轴 转角180°+γ+δ
充气效率： 新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能 发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程 度，用充气效率表示。充气效率越高，表明进入气缸的 新鲜气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越 大，发动机的功率越大。
气门式配气机构的布置与传动
组成：由气门组和气门传动组组成。 分类： 按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置 气门顶置式应用最为广泛。
理论上进、压、功、排各占180°，进、排气门都是在上、下止点开闭，延续 时间都是曲轴转角180°。但实际表明，理论配气相位对实际工作是很不适应的 ，它不能满足发动机对进、排气的要求。 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 随着活塞的运动 （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，当转速为5600r/min时一个行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是转速 为1500r/min，一个行程也只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使发动机进气 不足，排气不净。 可见，理论上的配气相位不能满足发动机进饱排净的要求。
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.为什么不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。
二、配气相位
配气相位： 用曲轴转角表示的进、排气门的 实际开闭时刻和开启的持续 时间。 配气相位图： 用曲轴转角的环形图来表示的配 气相位。 配气相位对发动机工作的影响： 影响发动机的动力性、功率。
配气相位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
理论上的配气相位分析
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曲拐布置与气缸工作顺序的关系
各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动 机工作顺序。当气缸数和气缸排列形式确定之后，曲拐布置就只取 决于发动机工作顺序。在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点 ： 1)应该使接连作功的两个气缸相距尽可能的远，以减轻主轴承载荷 和避免在进气行程中发生抢气现象。 2)各气缸发火的间隔时间应该相同。发火间隔时间若以曲轴转角计 则称发火间隔角。在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个 气缸都应发火作功一次。对于气缸数为 i的四冲程发动机，其发火 间隔角应为720°/i，即曲轴每转720°/i 时，就有一缸发火作功， 以保证发动机运转平稳。 3)V型发动机左右两列气缸应交替发火。
因此，发动机就必须要有一个能够平衡曲轴运转的点火顺序。
常见多缸发动机的曲拐布置及点火顺序
四冲程直列四缸发动机的点火间隔角为720°/4＝180°。 4个曲拐在同一平面内。
四冲程直列四缸发动机点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3，其工 作循环见表2-1和表2-2。
四行程直列六缸发动机 四行程直列六缸发动机的点火顺序和曲拐布置：四行程直列 六缸发动机点火间隔角为720°/6=120°，六个曲拐分别 布置在三个平面内，发火顺序是1-5-3-6-2-4，其工作循 环表见表2-3。
轮轴上的凸轮和气门挺杆等元件是可以变动的。
可变ห้องสมุดไป่ตู้气定时机构简介
• 采用可变配气定时机构可以改善发动机的性能。发动机转速不同， 要求不同的配气定时。这是因为：当发动机转速改变时，由于进气 流速和强制排气时期的废气流速也随之改变，因此在气门晚关期间 利用气流惯性增加进气和促进排气的效果将会不同。 当发动机在低速运转时，气流惯性小，若此时配气定时保持不变， 则部分进气将被活塞推出气缸，使进气量减少，气缸内残余废气将 会增多。 当发动机在高速运转时，气流惯性大，若此时增大进气迟后角和气 门重叠角，则会增加进气量和减少残余废气量，使发动机的换气过 程臻于完善。 总之，四冲程发动机的配气定时应该是进气迟后角和气门重叠角随 发动机转速的升高而加大。如果气门升程也能随发动机转速的升高 而加大，则将更有利于获得良好的发动机高速性能。 而可变气门正时技术，就是通过技术手段，实现气门叠加角的可变 来解决这一问题。
同名双列
同名同列
气门排列及其驱动装置
1）同名气门排列成两列 由一个凸轮通过T形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以由一根 凸轮轴驱动。 2）同名气门排列成一列 进排气门分别为于曲轴中心线的一侧，分别采用两凸轮轴驱动，每 缸两同名气门采用两个形状和位置相同的凸轮驱动。
二、配气相位
四冲程汽油机的工作过程？
配气相位演示
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 °
从上面的分析，可以看出实际配气相位和理论上的配气 相位相差很大，实际配气相位，气门要早开晚关，主要是为 了满足进气充足，排气干净的要求。但实际中，究竟气门什 么时候开？什么时候关最好呢？这主要根据各种车型，经过 实验的方法确定，由凸轮轴的形状、位置及配气机构来保证 。 气门叠开角过大:小负荷运转时，由于进气管压力很低， 易出现废气倒流. 增压柴油机气门叠开角一般很大，因进气压力大，扫气 时甚至有一部分新鲜空气从排气门排出。
进气门的配气相位
2.进气滞后角 β 在进气行程下止点过后,活塞重新上行一段进气门关闭.从下止 点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气延迟角 。 β 一般为40°～80° 目的： 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。
配 气 正 时
史睿君
一、配气机构概述
功用：按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，适时地开闭进、排气门、 向气缸供给新鲜可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时 排出废气。另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。进饱排净， 四行程发动机都采用气门式配气机构。 对配气机构的要求： 减小进气和排气阻力；使进气和排气都尽可能充分和完善。