一、配氣相位

1、配氣相位定義：

配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開啟時(shí)刻和開啟延續(xù)時(shí)間，通常用環(huán)形圖表示-配氣相位圖。

2、理論上的配氣相位分析

理論上講進(jìn)、壓、功、排各占180°，也就是說進(jìn)、排氣門都是在上、下止點(diǎn)開閉，延續(xù)時(shí)間都是曲軸轉(zhuǎn)角180°。但實(shí)際表明，簡(jiǎn)單配氣相位對(duì)實(shí)際工作是很不適應(yīng)的，它不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)進(jìn)、排氣門的要求。

原因：

① 氣門的開、閉有個(gè)過程

　　開啟總是由 小→大

　　關(guān)閉總是由 大→小

　　② 氣體慣性的影響

　　隨著活塞的運(yùn)動(dòng)同樣造成進(jìn)氣不足、排氣不凈

　?、?nbsp;發(fā)動(dòng)機(jī)速度的要求

　　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，當(dāng)轉(zhuǎn)速為5600r/min時(shí)一個(gè)行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是轉(zhuǎn)速為1500r/min，一個(gè)行程也只有0.02s，這樣短的進(jìn)氣或排氣過程，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈。

　　可見，理論上的配氣相位不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)飽排凈的要求，那么，實(shí)際的配氣相位又是怎樣滿足這個(gè)要求的呢？下面我們就進(jìn)行分析。

3、實(shí)際的配氣相位分析

　　為了使進(jìn)氣充足，排氣干凈，除了從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)外（如增大進(jìn)、排氣管道），還可以從配氣相位上想點(diǎn)辦法，氣門能否早開晚閉，延長(zhǎng)進(jìn)、排氣時(shí)間呢？

　?、?nbsp;氣門早開晚閉的可能 從示功圖中可以看出，活塞到達(dá)進(jìn)氣下止點(diǎn)時(shí)，由于進(jìn)氣吸力的存在，氣缸內(nèi)氣體壓力仍然低于大氣壓，在大氣壓的作用下仍能進(jìn)氣；另外，此時(shí)進(jìn)氣流還有較大的慣性。由此可見，進(jìn)氣門晚關(guān)可以增加進(jìn)氣量。

　　進(jìn)氣門早開，可使進(jìn)氣一開始就有一個(gè)較大的通道面積，可增加進(jìn)氣量。

　　在作功行程快要結(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，排氣量約占50%。排氣門早開，勢(shì)必造成功率損失，但因氣壓低，損失并不大，而早開可以減少排氣所消耗的功，又有利于廢氣的排出，所以總功率仍是提高的。

　　從示功圖上還可以看出，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，加之排氣氣流的慣性，排氣門晚關(guān)可使廢氣排得更凈一些。

　　由此可見，氣門具有早開晚關(guān)的可能，那么氣門早開晚關(guān)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作又有什么好處呢？

進(jìn)氣門早開：增大了進(jìn)氣行程開始時(shí)氣門的開啟高度，減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量。 

　　進(jìn)氣門晚關(guān)：延長(zhǎng)了進(jìn)氣時(shí)間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進(jìn)氣量。

　　排氣門早開：借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。

　　排氣門晚關(guān)：延長(zhǎng)了排氣時(shí)間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。

　?、?nbsp;氣門重疊

　　由于進(jìn)氣門早開，排氣門晚關(guān)，勢(shì)必造成在同一時(shí)間內(nèi)兩個(gè)氣門同時(shí)開啟。把兩個(gè)氣門同時(shí)開啟時(shí)間相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角叫作氣門重疊角。在這段時(shí)間內(nèi)，可燃混合氣和廢氣是否會(huì)亂串呢？不會(huì)的，這是因?yàn)椋?FONT face=Calibri>a. 進(jìn)、排氣流各自有自己的流動(dòng)方向和流動(dòng)慣性，而重疊時(shí)間又很短，不至于混亂，即吸入的可燃混合氣不會(huì)隨同廢氣排出，廢氣也不會(huì)經(jīng)進(jìn)氣門倒流入進(jìn)氣管，而只能從排氣門排出；b. 進(jìn)氣門附近有降壓作用，有利于進(jìn)氣。

　?、?nbsp;進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間

　　實(shí)際進(jìn)氣時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間：在排氣行程接近終了時(shí)，活塞到達(dá)上止點(diǎn)前，即曲軸轉(zhuǎn)到離上止點(diǎn)還差一個(gè)角度α，進(jìn)氣門便開始開啟，進(jìn)氣行程直到活塞越過下止點(diǎn)后β時(shí)，進(jìn)氣門才關(guān)閉。整個(gè)進(jìn)氣過程延續(xù)時(shí)間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180°+α+β。

　　 α- 進(jìn)氣提前角 一般α=10°～30°

　　 β- 進(jìn)氣延遲角 一般β=40°～80°

　　所以進(jìn)氣過程曲軸轉(zhuǎn)角為230°～290°

　　實(shí)際排氣時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間：同樣，作功行程接近終了時(shí)，活塞在下止點(diǎn)前排氣門便開始開啟，提前開啟的角度γ一般為40°～80°，活塞越過下止點(diǎn)后δ角排氣門關(guān)閉，δ一般為10°～30°，整個(gè)排氣過程相當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角180°+γ+δ。

　　 γ- 排氣提前角 一般γ=40°～80°

　　 δ- 進(jìn)氣延遲角 一般δ=10°～30°

　　所以排氣過程曲軸轉(zhuǎn)角為230°～290°

　　氣門重疊角α+δ=20°～60°

　　從上面的分析，可以看出實(shí)際配氣相位和理論上的配氣相位相差很大，實(shí)際配氣相位，氣門要早開晚關(guān)，主要是為了滿足進(jìn)氣充足，排氣干凈的要求。但實(shí)際中，究竟氣門什么時(shí)候開？什么時(shí)候關(guān)最好呢？這主要根據(jù)各種車型，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的方法確定，由凸輪軸的形狀、位置及配氣機(jī)構(gòu)來保證。

二、氣門間隙

1、定義：

氣門間隙是指氣門完全關(guān)閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時(shí)，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。

2 、作用：

給熱膨脹留有余地。

　　不同機(jī)型，氣門間隙的大小不同，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，一般冷態(tài)時(shí)，排氣門間隙大于進(jìn)氣門間隙，進(jìn)氣門間隙約為0.25～0.3mm，排氣門間隙約為0.3～0.35mm。

　　間隙過大：進(jìn)、排氣門開啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時(shí)間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機(jī)構(gòu)零件的撞擊增加，磨損加快。

　　間隙過?。喊l(fā)動(dòng)機(jī)工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴(yán)重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。

　　采用液壓挺柱的配氣機(jī)構(gòu)不需要留氣門間隙。