发动机配气相位及其对发动机工作的影响
  • 作者:吴泽辉
  • 来源:本站原创
  • 时间:2015-10-31 02:00:20
  • 浏览:
  • 内容简介:配气相位的实质就是发动机配气机构中气门打开和关闭的时刻。四冲程发动机工作时,为了配合进气、压缩、作功和排气这一循环,要求气门必须能够适时的打开和关闭。这个功能由配气机构来完成,通常将气门打开和关闭的时刻及打开持续的时间用一张带角度的图表示,这张图称为配气相位图。
    详解二冲程汽油机的结构工作原理及润滑方法
    二冲程发动机工作原理、二冲程结构、二冲程润滑

    配套PPT和视频:四冲程发动机工作原理

    如不能观看,点击回到优酷播放视频
    什么是配气相位?
      
      提到配气相位,还得先来了解一下四冲程发动机的工作过程。
     
    汽车发动机的工作原理图
     
    四冲程发动机完成进气、压缩、作功和排气一个工作循环需要四个冲冲程
     
      对于四冲程发动机来说,发动机完成一个工作循环:进气、压缩、作功和排气需要四个冲程。在进气冲程时要求进气门打开,而在排气冲程时要求排气门打开,而在压缩和作功冲程时,要求两个气门处于关闭状态。
     
    配气机构组成 
     
      在发动机设计时,有一个配气机构,用于控制气门定时的打开和关闭。其中气门的开启和关闭和凸轮轴驱动控制。曲轴带动活塞上下移动同时,曲轴也通过一条正时皮带或链条带动凸轮轴旋转,凸轮轴在通过一些摇臂等部件驱动气门打开或关闭。
      活塞到那个点、气门开到什么状态有两个重要的决定因素:
     
      第一个因素是凸轮轴的设计,凸轮的线性设计决定了气门可持续开启的时间和各个时间段时开启的大小;
     
      另一个要求是曲轴驱动凸轮轴的正时皮带或链条的正确安装,它决定了气门开启和关闭的时刻。
     
      配气相位是研究气门的开启和关闭时刻,在进气冲程中进气门打开进气;在排气冲程中排 气门打开排气。因为发动机的转速高,一个冲程的时间极短;并且因为凸轮轴的曲线设计,气门的开启和关闭需要一个过程,而气门全开的时间极短,为了提高充气 效率,气门在工作中均设计的早开并晚关。
     
     
     发动机工作原理配气相位
    发动机工作原理配气相位图
     
    进气门的开启时刻:
     
      进气冲程时进气门需要打开进气,因为进气门的早开,在排气冲程即将结束,如图A,活塞到达上止点前的某一刻,进气门开始开启,至排气结束上止点,如图B,进气门已微开一点。从进气门开始开启时刻至排气结束上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角。
     
      进气门早开可以增大了进气行程开始时气门的开启高度,减小进气阻力,增加进气量
     

    配气相位

     

    进气门的开启时刻图

     
    进气门完全关闭时刻:
      
      进气冲程结束,活塞处于下止点,如图D,进气门并未完全关闭,活塞上行一段(已是压缩冲程)后,如图E,进气门才完全关闭。

    配气相位

     

    进气门完全关闭时刻图

      进气门晚关可以延长了进气时间,在大气压和气体惯性力的作用下,增加进气量。

      

    排气门的开启时刻:

      排气冲程时排气门需要打开进气,因为排气门的早开,在作功冲程即将结束,如图F,活塞到达下止点前的某一刻,排气门开始开启,至作功结束下止点,如图G,排气门已微开一点。
     

    配气相位

     

    排气门的开启时刻图

      排气门早可以借助气缸内的高压自行排气,大大减小了排气阻力,使排气干净

    排气门完全关闭时刻:
     
      排气冲程结束,活塞处于上止点,排气门并未完全关闭,活塞下行一段(已是下一工作循环的进气冲程)后,排气门才完全关闭。
     
      排气门晚关可以延长了排气时间,在废气压力和废气惯性力的作用下,使排气干净。
     
    气门的叠开:
     
      在排气结束上止点,因为进气门的早开,进气门已处于微开状态;因为排气门的晚关,排气门也处于微开状态。此时,如图所示,凸轮的转向为顺时针时,即将打开的进气门(图A),而即将关闭的是排气门(图B)。
     

    配气相位

    排气结束上止点进排气门均微开一点

      

    可变正时
     

    曲轴通过正时链条(左图)或正时皮带(右图)驱动凸轮轴

    左为正时链条传动,右为正时皮带传动

     
      凸轮轴由曲轴通过皮带、或链条来驱动,为了满足配气相位的要求,在安装皮带或链条时有严格的位置要求,以保证气门能定时的打开和关闭,所以 驱动皮带或链条被称为正时皮带或正时链条。
     
     
     
    丰田的VVT-i是可变气门正时技术的典形代表
     
      普通发动机气门开启和关闭的时刻时固定不变的,而可变正时的发动机在不同的转速和负荷下,凸轮轴的位置能相对曲 轴的旋转位置提前或迟后,以改变气门的开启和关闭时刻,提高充气效率,提好发动机的功率和扭矩输出。如丰田的VVT-i,现代的CVVT发动机。
     

    曲轴通过正时链条共时驱动进气凸轮轴和排气凸轮轴,其中在进气凸轮轴前装有可变正时调节装置

    图中采用正时链条驱动,注意进气凸轮轴前设有可变正时控制器,这意味着进气门的开启和关闭的时刻是可以调节变化的

    1  当前第1页/共1页

    很好,很强大!

    太差劲了!

    详解汽车手动变速器离合器的结构和工作原理
    手动变速器、离合器、飞轮、压盘、离合器片
    手动变速器采用离合器切断发动机与变速器之间的动力传递,用于实现汽车的平顺换档和平稳起步。本文介绍了离合器的结构、工作原理、安装要求及常见故障问题处理。
    详解二冲程汽油机的结构工作原理及润滑方法
    二冲程发动机工作原理、二冲程结构、二冲程润滑
    为什么二冲程发动机必须烧机油,冒蓝烟呢?为什么很多小型设备采用二冲程发动机呢?而汽车采用四冲程发动机呢?二冲程发动机与四冲程发动机对比,有哪些优势和劣势呢?与四冲程本文带你详解二冲程汽油机的结构和工作过程及润滑方式,理解
    阅读本篇文章后,如果你有什么疑问和想法,请提出,本站及相关网友将及时回复!
    我要注册

    热门视频

    论坛