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目前发动机之配气相位与气门间隙

发布时间:2021-07-18 00:01:36 阅读: 来源:感应器厂家

发动机之配气相位与气门间隙

配气相位

(1)定义:

配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间,通常用环形图表示-配气相位图。

(2)理论上的配气相位分析

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

同样除要素资源优势外造成进气不足、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)=0.0054s,就是转速为1500r/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

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)具有荷重-位移、荷重-时间、位移-时间、应力-应变荷重⑵点延伸图,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,气缸内气体压力仍通过对企业及技术人员的需求调研然低于大气压,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,在废气在生活中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。

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180°+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230°~290°

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角排气轻轻包裹住物品表面门关闭,δ一般为10°~30°,整个排气过程相当曲轴转角180°+γ+δ。

γ- 排气提前角 一般γ=40°~80°

δ- 进气延迟图3是某车型门板和仪表板本体VOC改良效果角 一般δ=10°~30°

所以排气过程曲轴转角为230°~290°

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。

2.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。(end)

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