配氣機(jī)構(gòu)-公開課ppt

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修

—配氣相位濮陽市職業(yè)中專：zhanglixiang

1.四缸發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)一般需要進(jìn)行幾個(gè)沖程，每個(gè)沖程曲軸轉(zhuǎn)過多少角度？2.發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的功用是什么？功用：按照發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的做功次序和每一氣缸工作循環(huán)的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，配合發(fā)動(dòng)機(jī)各缸實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣的工作過程。一、復(fù)習(xí)回顧配氣機(jī)構(gòu)工作圖3.怎樣來表示并掌握發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣門的開閉時(shí)刻及開啟時(shí)間呢？1.配氣相位:

用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時(shí)刻和開啟持續(xù)時(shí)間，稱為配氣相位。二、新授：配氣相位下止點(diǎn)上止點(diǎn)曲軸2.配氣相位圖：表示進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻的環(huán)形圖稱為配氣相位圖。二、新授：配氣相位二、新授：配氣相位配氣相位圖形成過程（1）理論上的配氣相位分析1、理論上講，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位與活塞行程的開始和結(jié)束相對應(yīng)，進(jìn)氣門應(yīng)在上止點(diǎn)時(shí)開啟、下止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉，排氣門應(yīng)在下止點(diǎn)時(shí)開啟、在上止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉。進(jìn)、排氣行程各對應(yīng)180°曲軸轉(zhuǎn)角。2、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的要求：實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時(shí)都很短，（例如：桑塔納四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率轉(zhuǎn)速5600r/min,一個(gè)行程的時(shí)間只有0.0054s)這么短的進(jìn)氣或排氣時(shí)間，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈。（2）實(shí)際的配氣相位分析1、為了使進(jìn)氣充足，排氣干凈，氣門早開晚閉，延長進(jìn)、排氣時(shí)間。

2、（1）進(jìn)氣門早開，可使進(jìn)氣行程一開始就有一個(gè)較大的通道面積，可增加進(jìn)氣量?；钊竭_(dá)進(jìn)氣下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓力仍然低于大氣壓，此時(shí)進(jìn)氣流具有較大的慣性，加之活塞上行速度慢，因此進(jìn)氣門晚關(guān)，可以利用氣壓差和氣流慣性增加進(jìn)氣量。（2）在作功行程將要結(jié)束時(shí)，排氣門打開，可以利用作功的余壓使廢氣高速?zèng)_出氣缸，排氣門早開，雖然造成能量的損失，功率的損失，但是因氣壓低，損失不大；然而排氣門早開可以減少排氣所消耗的功，又有利于廢氣的排出，活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)廢氣壓力仍然高于外界大氣壓，加上排氣氣流的慣性，排氣門晚關(guān)可使廢氣排得更加干凈一些。（3）進(jìn)氣門的配氣相位1.進(jìn)氣提前角α

排氣行程接近終了時(shí),活塞到達(dá)上止點(diǎn)前,進(jìn)氣門便開啟。從進(jìn)氣門開啟開始到上止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣提前角

一般α=10°～30°2.進(jìn)氣延遲角β

在進(jìn)氣行程下止點(diǎn)過后,活塞重新上行一段，進(jìn)氣門才關(guān)閉.從下止點(diǎn)開始到進(jìn)氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣延遲角

一般β=40°～80°3.進(jìn)氣行程延續(xù)時(shí)間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180°+α+β(4)進(jìn)氣門配氣相位的目的進(jìn)氣門早開：

使得活塞到達(dá)上止點(diǎn)開始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，因進(jìn)氣門已有一定開度，所以可較快地獲得較大的進(jìn)氣通道截面，減少進(jìn)氣阻力。進(jìn)氣門晚關(guān)：①利用壓力差繼續(xù)進(jìn)氣：活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，由于進(jìn)氣阻力的影響，氣缸內(nèi)的氣體壓力仍低于大氣壓，進(jìn)氣門晚關(guān)，利用壓力差可繼續(xù)進(jìn)氣。②利用進(jìn)氣慣性繼續(xù)進(jìn)氣：活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣氣流還有相當(dāng)大的慣性，進(jìn)氣門晚關(guān)，仍能繼續(xù)進(jìn)氣。這樣就保證了進(jìn)氣的充足。(5)排氣門的配氣相位1.排氣提前角γ在做功沖程的后期,活塞到達(dá)下止點(diǎn)前,排氣門便開啟.從排氣門開啟開始到下止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為

排氣提前角。

一般γ=40°～80°2.排氣延遲角δ

在活塞越過上止點(diǎn)后,排氣門才關(guān)閉.從上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為排氣延遲角一般δ=10°～30°3.排氣行程延續(xù)時(shí)間相當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角180°+γ+δ(6)排氣門配氣相位的目的1.排氣門早開：①利用氣缸內(nèi)的廢氣壓力提前自由排氣：恰當(dāng)?shù)呐艢忾T早開，氣缸內(nèi)還有大約300kPa~500kPa的壓力，作功作用已經(jīng)不大，可用它使氣缸內(nèi)的廢氣迅速地自由排出。②減少排氣消耗的功率：提前排氣，等活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)只剩約110kPa~120kPa的壓力，使排氣沖程所消耗的功率大為減小。③高溫廢氣的早排，還可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。2.排氣門晚關(guān)：①利用缸內(nèi)外壓力差繼續(xù)排氣：活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)的壓力仍高于大氣壓，利用缸內(nèi)外壓力差可繼續(xù)排氣。②利用慣性繼續(xù)排氣：活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，廢氣氣流有一定的慣性，利用慣性可繼續(xù)排氣。所以排氣門適當(dāng)晚關(guān)可使廢氣排得更加干凈。（7）氣門疊開1.定義：由于進(jìn)氣門早開和排氣門晚關(guān)，就出現(xiàn)了一段進(jìn)排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，稱為氣門疊開。同時(shí)開啟的角度，即進(jìn)氣門早開角與排氣門晚關(guān)角的和(α+δ)，稱為氣門疊開角。2.進(jìn)、排氣錯(cuò)亂的問題？：氣門疊開不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒排回進(jìn)氣管和新鮮氣體隨廢氣排出的問題。其原因是①由于疊開時(shí)氣門的開度較小，②新鮮氣體和廢氣流的慣性要保持原來的流動(dòng)方向，所以只要疊開角適當(dāng)，就不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒排和新鮮氣體隨廢氣排出的問題。發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)不同、轉(zhuǎn)速不同，配氣相位也就不同。

(8)配氣相位對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響1、氣門疊開角：

進(jìn)氣提前角增大或排氣遲后角增大使氣門重疊角增大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)廢氣倒流、新鮮氣體隨廢氣排出的現(xiàn)象，不但影響廢氣的排出量和進(jìn)氣的充氣量大小，對于汽油機(jī)來說，還會(huì)造成燃料的浪費(fèi)。相反，若氣門重疊角過小，又會(huì)造成排氣不徹底和進(jìn)氣不足。2、進(jìn)氣滯后角：

該角度過小，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣門關(guān)閉過早而影響進(jìn)氣量。但該角度過大，進(jìn)氣門關(guān)閉過晚，會(huì)由于活塞上行，汽缸內(nèi)壓力升高，汽缸內(nèi)的氣體重新又被壓回到進(jìn)氣道，同樣影響發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。3、排氣提前角：

過大，會(huì)將仍有做功能力的高溫高壓氣體排出汽缸，造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，油耗增大。由于排氣壓力過高還會(huì)造成排氣管產(chǎn)生放炮現(xiàn)象。但排氣提前角過小，不但因排氣阻力而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功耗，還可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。(9)發(fā)動(dòng)機(jī)對配氣相位的要求1、在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作時(shí)減小氣門提前開啟角和遲后關(guān)閉角。2、在發(fā)動(dòng)機(jī)高速工作時(shí)增大氣門提前開啟角和遲后關(guān)閉角。3、合理的配氣相位是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)速等因素通過反復(fù)試驗(yàn)而確定的。結(jié)構(gòu)不同，配氣相位也不同。目前，大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位是不能改變的。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在這一轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，配氣相位最合適，而在其他轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，配氣相位就不是最合適的。

本節(jié)理論內(nèi)容講解完畢，下面看練習(xí)------三、練習(xí)1．根據(jù)配氣相位圖，進(jìn)氣的總時(shí)間為（），排氣的總時(shí)間為（），氣門疊開的時(shí)間是（）。2．進(jìn)、排氣門在排氣上止點(diǎn)時(shí)（）。A.進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)B.排氣門開，進(jìn)氣門關(guān)

C.進(jìn)、排氣門全關(guān)D.進(jìn)、排氣門疊開3．高速發(fā)動(dòng)機(jī)為了提高充氣和排氣性能，往往采用增加進(jìn)氣提前角和排氣延遲角的方法，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能。（）4.氣門為什么要早開遲閉？1.進(jìn)氣門早開遲閉的目的是使更多的新鮮空氣（或混合氣）進(jìn)入氣缸，提高充氣效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。原因：①早開遲閉，可以適當(dāng)增加進(jìn)氣時(shí)間。②早開可以保證在活塞抵達(dá)上止點(diǎn)時(shí)氣門有最大開度，使進(jìn)入氣缸內(nèi)的氣體量增多。③遲閉可以利用慣性增加進(jìn)入氣缸的混合氣（空氣）的量。2.排氣門早開、遲閉可以使燃燒后的廢氣排出干凈，從而提高充氣效率。原因：①排氣門早開，可以使燃燒后的廢氣，利用廢氣本身的壓力先排出一部分。②由于排氣門早開，廢氣自行排出，使氣缸內(nèi)廢氣壓力降低，減小了活塞上行的阻力。③排氣門遲閉，可以利用廢氣的慣性，使一部分廢氣繼續(xù)排出。四、小結(jié)