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。

进气门完全关闭时间：进气结束活塞处于下止点时，进气门并没有完全关闭，当活塞上行一段，此时已是压缩冲程，进气门才完全关闭，这体现了进气门的晚关。

排气门开启时间：为了实现排气门早开，在排气冲程的前一个冲程即作功冲程即将结束时，也就是活塞到达下止点前某刻排气门开始开启，当作功结束活塞处于下止点时，排气门处于微开状态，这体现了排气门的早开。

排气门完全关闭时间：排气结束活塞处于上止点时，排气门并没有完全关闭，当活塞下行一段，此时已是进气冲程，排气门才完全关闭，这体现了排气门的晚关。

配气相位中重要的是两个点：压缩结束上止点和排气结束上止点。

在压缩结束活塞处于上止点时，进气门和排气门均处于完全关闭状态；而在排气结束活塞处于上止点时，进气门和排气门均没有完全关闭，此时即将完全关闭的是排气门、而即将打开的是进气门。

维修中的应用主要是能依据凸轮轴位置来判断某缸是处于压缩结束还是排气结束上止点。

多缸发动机同位缸的概念
多缸发动机为了保证工作平稳，要求各缸作功应均匀间隔，所以在曲轴的设计上出现了有两个缸的活塞运动方向相同，此时的两个缸被称为同位缸。

当两缸活塞上行时，一个缸处于压缩冲程、另一个缸处于排气冲程，当他们处于上止点时，运用配气相位的知识，通过凸轮轴位置可以判断哪个缸处于排气结束，哪个缸处于压缩结束：两个气门均完全关闭的气缸处于压缩结束，而两个气门均处于微开一点的气缸是排气结束。

满足配气相位的要求，在曲轴的驱动下，定时的打开的关闭气门；采取化油器供油的发动机，凸轮轴上还设有偏心轮，用于驱动汽油泵；同时凸轮轴上的螺旋齿轮驱动分电器，有些发动机的螺旋齿轮同时驱动分电器和机油泵
配气相位与正时的安装
配气相位的保证有两点：一是厂家设计的凸轮曲线；二是在装配齿轮轴时对凸轮轴与曲轴之间的驱动皮带、链条或齿轮的正确安装，保证气门的打开和关闭时机与配气相位要求一致。

所以而第二点正是维修中最重要的工作。

第一步：转动曲轴使一缸活塞处于上止点位置；在曲轴后端的飞轮与变速器壳体上或曲轴前端皮带轮与端盖上均有相应的记号，多数发动机当记号对正时，一缸活塞处于上止点。

对于多缸发动机，因为存在同位缸，如直列四缸发动机一缸和四缸是同位缸，当一缸处于上止点时，四缸也处于上止点。

但此时并不能判断具体哪个是压缩结束，哪个是排气结束。

第二步：转动凸轮轴，使凸轮轴前端记号与缸盖前端的记号对正，这一步操作确定了一缸具体是处于压缩结束上止点还是排气结束上止点。

当凸轮轴前端记号与缸盖前端的记号对正时（或其它记号），依据当时一缸进排气门凸轮曲线判断两种状态：一种状态是一缸的进排气门均关闭，表明一缸应处于压缩结束上止点；另一种状态是一缸的进排气门均未完全关闭，进气凸轮控制进气门即将打开、而排气凸轮控制排气门即将完全关闭，表明一缸处于排气结束上止点。

依据同位缸原理，此时四缸与一缸状态正好相反。

这一点对维修操作来说是非常重要的，当完成第一步操作后，如果在凸轮轴前端找不到正时记号，或找到记号不能确认是否正确时，只要依据凸轮曲线找到上述两种状态中任意一种后，正确的凸轮轴前端记号与缸盖前端的记号即会很明显的感觉到。

第三步：安装曲轴与凸轮轴之间的驱动皮带、链条或齿轮。

当在第一步找到一缸上止点，第二步控制凸轮轴，确认一缸是压缩结束还是排气结束上止点后。

已经保证了一缸气门配气相位的要求。

因为凸轮的曲线设计，即可保证其它气缸的配气相位。

此时即可安装驱动皮带、链条或齿轮。

但是在安装后一定要转动曲轴两圈，以核实最终记号是否正确，记号对正后是否满足配气相位的要求。

配气相位与调整点火时间，初始化点化顺序
早期带分电器的点火系统，需要人工初始化点火，即安装分电器和分缸高压线。

具体操作方法如下：
第一步：找到一缸压缩上止点；通过凸轮轴位置可以判断一缸是处于压缩结束还是排气结束。

此时一缸需要点火。

第二步：安装分电器；找到分电器盖上一缸高压线插孔，安装分电器后将分火头指到分电器盖上一缸高压线插孔，意味着将高压电分配给一缸。

第三步：调整点火时间；实际的点火时间是在压缩结束上止点前约15度点火，上述第二步安装分电器实际上点火时间已经迟后，所以可以相对于分电器轴的转向逆向转分电器壳体约7度，如果因为转动分电器壳造成分电器不能固定情况，可以将分电器分火头提前一点重新安装分电器。

第四步：安装分缸高压线；在第二步中确定了一缸高压线插孔，按发动机作功顺序和分电器轴的转向，依次安装其它分缸高压线。

第五步：着车检查并调整点火时间。

配气相位与气门间隙的调整
气门间隙的调整是对配气相位的综合运用。

因为在检查和调整气门间隙时必需要求气门处于完全状态，但是因为气门的早开和晚关，有许多状态某个气门处于没有完全关闭的状态。

现以直列四缸、作功顺序为1－3－4－2发动机调整气门间隙为例说明：
第一次调整：转动曲轴，依据凸轮轴位置找到一缸压缩上止点；对于一缸，因为处于压缩结束上止点，进排气门均关闭所以进排气门间隙均可以调整；对于四缸，因于一缸是同位缸，也处于上止点，但却是排气结束上止点，两个气门均示完全关闭，所以进排气门均不能调整；对于二缸和三缸，均处于下止点，因为一缸之后要三缸作功，所以三缸应是进气结束下止点，因为进气门的晚关，所以三缸的进气门不能调整，而排气门处于完全关闭状态可以调整；而二缸中只能处于作功结束下止点，因为排气门的早开，所以二缸的排气门不能调整，而进气门因为全关可以调整。

第二次调整：转动曲轴一圈，此时一缸处于排气结束上止点，而四缸处于压缩结束上止点，调整第一次没有调整的气门。

总结：面对多缸多凸轮轴设计，如V6发动机上有四根凸轮轴；面对凸轮轴的多种驱动形式，如有些发动机采用皮带加齿轮驱动，有些发动机需要三根驱动皮带或链条；面对凸轮轴与气门之间驱动件的结构变化。

只要掌握气门配气相位要求的早开晚关的特点，能通过凸轮轴位置判断某缸处于压缩结束或是排气结束上止点，即可完成正时驱动部件的正确安装。

对于现在多数发动机气门间隙无需调整、没有分电器点火控制，但是掌握早期发动机气门间隙的调整、分电器的安装对加深理解配气相位有重要的意义。