配气相位

配气相位指的是进、排气门的实际开闭时刻和持续时间,通常用曲轴转角来表示。配气相位通常用配气相位图来表示,如图8-19所示。 发动机在换气过程中,若能够做到排气彻底、进气充分,就可以提高充气系数,增大发动机的输出功率。现代发动机转速很高,每个行程经历的时间很短,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者排气不净,从而使发动机功率下降。因此,现代发动机都会想办法延长进、排气时间,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的曲轴转角,以改善进排气状况,从而提高发动机的动力性。 在排气行程接近终了、活塞到达上止点之前,即曲轴转到离活塞上止点位置还差一个角度α时,进气门便开始开启,直到活塞过了下止点后上行,即曲轴转到超过活塞下止点位置后一个角度B时,进气门关闭。这样,整个进气行程持续时间对应的曲轴转角为180°+α+β。α一般为10°~30°,β一般为40°-80°。 同样,在作功行程接近终了、活塞到达下止点前,排气门开始开启,提前开启的角度y一般为40°~80°。经过整个排气行程,在活塞越过上止点后,排气门关闭,排气门关闭的延迟角度δ一般为10°~30°。整个排气行程的持续时间对应的曲轴转角为180°+y+δ。 进气门和排气门同时开启的角度称为气门重叠角(α+δ)进气门提前开启是为了保证进气行程开始时进气门已充分打开,新鲜气体能顺利进入气缸。当活塞到达下止点时,气缸内压力仍低于大气压力,在压缩行程开始阶段,活塞上移速度较慢的情况下,仍可利用气流惯性和压力差继续进气,因此进气门延迟关闭有利于充气。 排气门提前开启的原因是,在作功行程当活塞接近下止点时,气缸内的气体虽有压力,但就活塞作功而言,作用不大,这时若稍微开启排气门,大部分废气在此压力作用下可迅速自气缸内排出;当活塞到达下止点时,气缸内压力已大大下降,这时排气门的开度进一步增大,从而减小了活塞上行时的排气阻力,高温废气迅速排出,还可防止发动机过热。当活塞到达上止点时,燃烧室内的废气压力仍高于大气压力,加之排气时气流有一定的惯性,所以排气门延迟关闭,可以使废气排放得更干净。