文档介绍：配气相位
一、配气机构
(一)功用:
配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气(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。
(二)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hv表示。hv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。
(三)类型:
1、按气门的布置:
气门顶置式;气门侧置式
2、按凸轮轴的布置位置:
下置式;中置式;上置式
3、按曲轴与凸轮轴的传动方式:
齿轮传动;链条传动;齿带传动
4、按每气缸气门数目:
二气门式;四气门式等
二、配气相位
(一)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。
通常用环形图表示-配气相位图。
理论上讲进、压、功、排各占180°,也就是说进、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,简单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、排气门的要求。
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
②气体惯性的影响
随着活塞的运动
同样造成进气不足、排气不净
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)=,就是转速为1500r/min,,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,
实际配气相位演示
上止点
下止点

10°~30 °

40°~80 °

40°~80 °

10°~30 °
(二)进气门的配气相位

(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。

(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: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。
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。
由上可见,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。
(三)排气门的配气相位

(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。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)。排气提前角用γ表示,γ一般为40°~80°。
(2)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。