当前位置: 气门 >> 气门前景 >> 关于发动机配气相位与气门间隙的详解
点击↑汽修案例 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r/min时一个行程只有60/(×2)=0.s,就是转速为r/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,那么,实际的配气相位又是怎样满足这个要求的呢?下面我们就进行分析。
3、实际的配气相位分析更多汽修资料 为了使进气充足,排气干净,除了从结构上进行改进外(如增大进、排气管道),还可以从配气相位上想点办法,气门能否早开晚闭,延长进、排气时间呢?
①气门早开晚闭的可能从示功图中可以看出,活塞到达进气下止点时,由于进气吸力的存在,气缸内气体压力仍然低于大气压,在大气压的作用下仍能进气;另外,此时进气流还有较大的惯性。由此可见,进气门晚关可以增加进气量。
进气门早开,可使进气一开始就有一个较大的通道面积,可增加进气量。
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,排气量约占50%。排气门早开,势必造成功率损失,但因气压低,损失并不大,而早开可以减少排气所消耗的功,又有利于废气的排出,所以总功率仍是提高的。
从示功图上还可以看出,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。
由此可见,气门具有早开晚关的可能,那么气门早开晚关对发动机实际工作又有什么好处呢?
进气门早开: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。
进气门晚关: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。
排气门早开: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。
排气门晚关: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。
②气门重叠
由于进气门早开,排气门晚关,势必造成在同一时间内两个气门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门重叠角。在这段时间内,可燃混合气和废气是否会乱串呢?不会的,这是因为:a.进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性,而重叠时间又很短,不至于混乱,即吸入的可燃混合气不会随同废气排出,废气也不会经进气门倒流入进气管,而只能从排气门排出;b.进气门附近有降压作用,有利于进气。更多汽修资料 ③进、排气门的实际开闭时刻和延续时间
实际进气时刻和延续时间:在排气行程接近终了时,活塞到达上止点前,即曲轴转到离上止点还差一个角度α,进气门便开始开启,进气行程直到活塞越过下止点后β时,进气门才关闭。整个进气过程延续时间相当于曲轴转角°+α+β。
α-进气提前角一般α=10°~30°
β-进气延迟角一般β=40°~80°
所以进气过程曲轴转角为°~°
实际排气时刻和延续时间:同样,作功行程接近终了时,活塞在下止点前排气门便开始开启,提前开启的角度γ一般为40°~80°,活塞越过下止点后δ角排气门关闭,δ一般为10°~30°,整个排气过程相当曲轴转角°+γ+δ。
γ-排气提前角一般γ=40°~80°
δ-进气延迟角一般δ=10°~30°
所以排气过程曲轴转角为°~°
气门重叠角α+δ=20°~60°
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。
二、气门间隙1、定义:
气门间隙是指气门完全关闭(凸轮的凸起部分不顶挺柱)时,气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。
2、作用:
给热膨胀留有余地。
不同机型,气门间隙的大小不同,根据实验确定,一般冷态时,排气门间隙大于进气门间隙,进气门间隙约为0.25~0.3mm,排气门间隙约为0.3~0.35mm。
间隙过大:进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的开启高度,改变了正常的配气相位,使发动机因进气不足,排气不净而功率下降,此外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快。
间隙过小:发动机工作后,零件受热膨胀,将气门推开,使气门关闭不严,造成漏气,功率下降,并使气门的密封表面严重积碳或烧坏,甚至气门撞击活塞。
采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。
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