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浅析气门间隙和配气相位对发动机工作的影响

摘要随着中国经济的发展,我国的汽车保有量有了大幅度的增长,同时人们对汽车排放、节能及安全等性能的要求也日益提高。在需求的驱动下,汽车技术日新月异,出现了大量新结构、新装置。而有着汽车心脏之称的发动机也是众多专家与学者的研究对象,而本论文也就此介绍了气门间隙和配气相位对发动机工作的影响以及气门间隙的调整方法。
为了让发动机具有良好的经济性、动力性和安全性,使发动机在全负荷工作时,能够获得最大的功率,就必须要保证进气缸能吸入足够的新鲜气体,因此,在此工况下,要求配气机构能保证最大的新鲜气体供给量。而配气机构中的气门间隙和配气相位又是其中的重要组成部分,气门间隙的过大或过小以及进气提前角、进气迟闭角、排气提前角和排气迟闭角对发动机工况都有影响,因此必须对气门间隙进行检查和调整,使发动机能够在更好的工况下工作,而本论文也就对以上内容作了一一阐述。同时也举例说明了几种车型的气门间隙和配气相位对发动机工作的影响,根据笔者的实习经验,也举例说明了雪铁龙车型的气门间隙和配气相位对发动机工作的影响以及其气门间隙的调整方法。
经过查阅大量资料和结合自己的社会实践从而创作了本论文。
关键词: 发动机气门间隙配气相位调整
引言
对于配气机构,要提高充气效率主要应减小进、排气阻力,如采用多气门机构,合理的进、排气门开闭时刻和开启的大小等,保证充气量尽可能大,这样才能使发动机能输出更大的功率,才能提高发动机的工作效率,因此对于配气机构中的气门间隙和配气相位的研究也是重中之重,本论文也就由此而展开了
。
第一章配气机构简介
配气机构的组成与功用
配气机构的作用是按照发动机各缸内所进行的工作循环和点火次序的要求,定时开、闭进、排气门,使新鲜混合气(汽油机)或空气(柴油机)及时充入气缸,液化后的废气及时排出气缸。
配气机构由气门组和气门传动组组成。气门组包括气门、气门导管、气门座、气门锁片气门油封和气门弹簧等。它的作用是实现气缸的密封。气门传动组包括凸轮轴、凸轮正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。它的作用是使气门按发动机配气相位规定的时刻及时开、闭,并保证规定的开启时间和开启高度。
配气机构的类型
配气机构的类型很多,可按不同的布置方式分类。按气门的布置形式,可分为侧置气门式和顶置气门式,由于侧置气门式高速性能差已基本淘汰,顶置气门又可按不同的布置方式分类,按凸轮轴的布置可分为顶置凸轮轴式。中置凸轮轴式和下置凸轮轴式;按传动方式可分为齿轮传动式、链条传动式和齿形传动带传动式;按每个气缸的气门数目可分为2气门式、3气门式、4气门式和5气门式、6气门式等。
配气相位
配气相位概念及简介
配气相位就是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。
理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止点时开启,当活塞运动到下止点时关闭;排气门则应当在活塞处于下止点时开启,在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占180°曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高,活塞每一行程历时都很短。这样短时间的进气和排气过程,往往会使发动机充气不足或排气不净,从而使发动机功率下降。因此,现代发动机都采取延长进、排气时间的方法,即气门的开启和关闭时刻并不正好是活塞处于上止点和下止点的时刻,而是分别提前或延迟一定曲轴转角,以改善进、排气门状况,从而提高发动机的动力性。
发动机的进气门是在排气行程接近终了,活塞到达上止点之前打开的。从进气门开始打开到活塞到达排气行程上止点对应的曲轴转角,称为进气提前角,用α表示。汽车发动机的进气提前角一般为10°~30°
进气门早开的目的,主要是为了当活塞到达上止点时,进气门已经开大,使进气行程开始时新鲜气体能顺利充入气缸。
进气行程活塞到达下止点后,进气门并未马上关闭,而是曲轴继续转过一定角度,活塞又上行一定距离后才关闭。从活塞位于进气行程下止点起,到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟闭角,用β表示。发动机的进气迟闭角一般为40°~80°。
进气门晚关的目的,主要是利用进气行程终了时气缸内压力仍低于大气压行程的压力差和气流惯性继续进气。
发动机的排气门是在作功行程接近终了,活塞还未到达下止点之前打开的。从排气门开开打开到活塞到达作功行程下止点对应的曲轴转角,称为排气提前角,用γ表示。汽车发动机的排气提前角一般为40°~80°。
排气门早开的目的,是利用作功行程接近终了时对活塞作功无多大意义的缸内余压进行自然排气,使大部分废气迅速排出,以减小活塞上行时的强制排气阻力。同时,废气的迅速排出,还可以防