配气相位认知及计算

解释配气相位
配气相位是发动机活塞运动和气缸内气门开闭时间的关系。

在内燃机中，配气相位决定了气缸内气体进出的时机和持续时间，从而影响燃烧过程和发动机性能。

配气相位通常由曲轴上的凸轮来控制，凸轮通过凸轮轴与气门之间的机械连接，使气门能够按照一定的时间和规律开闭。

配气相位可以分为进气相位和排气相位。

进气相位指的是进气门打开到关闭的时间段，决定了气缸内气体的进入时间和进气量。

进气门在曲轴转动的过程中，通过凸轮的控制，在活塞下行时打开，使空气燃料混合物进入气缸。

排气相位指的是排气门打开到关闭的时间段，决定了气缸内废气的排出时间和排气量。

排气门在曲轴转动的过程中，通过凸轮的控制，在活塞上行时打开，使燃烧产生的废气排出气缸。

配气相位的调整可以改变气缸内气体的进出时间和持续时间，进而影响发动机的功率、扭矩和燃油经济性。

不同的发动机设计和运行要求，会采用不同的配气相位来实现最佳性能和效率。

总之，配气相位是通过控制进气门和排气门的开闭时间和规律来调整发动机气缸内气体进出的时机，从而影响发动机的运行性能。

配气相位——以活塞在上、下止点为基准的扫／进气、排气机构的开闭时间称为配气相位，用曲轴的转角来表示，单位是度(。

)。

即发动机工作时，进、排气门从实际开启到关闭相对于曲拐所转过的角度称为配气相位(角)，通常用曲轴转角的环形图来表示，这种图形就称为配气相位图。

四冲程发动机的进气相位(进气持续角)和排气相位(排气持续角)如图1所示。

为了简化起见，常见的是把进、排气相位画在一个图形中，如图2所示。

这种四冲程发动机的配气相位图，表示四冲程发动机一个工作循环曲轴旋转720°过程中，进、排气门开启与关闭的(时间)情况。

在讲述发动机的工作原理时，从理论上说，随着曲轴的旋转，活塞位于作功冲程结束(排气冲开始)的下止点时，排气门开始开启，当活塞位于排气冲程结束(进气冲程开始)的上止点时，排气门即关闭，同时，进气门开始开启，当活塞位于进气冲程结束(压缩冲程开始)的下止点时，进气门即关闭。

曲轴再旋转一转，完成压缩与作功冲程时，进、排气门都关闭着。

进气和排气的时间各占180°曲轴转角。

然而，实际上，由于发动机工作时曲轴的转速很高，活塞在每一冲程所经历的时间很短，一台最大功率时转速为8000r／min的发动机，活塞一个冲程所经历的时间仅为60／8000÷2=0.00375s，转速再高的发动机，其活塞一个冲程所经历的时间则更短。

进气门和排气门这样短的开启时间，会使发动机(汽缸)充气不足、排气不净，导致发动机的功率得不到应有的发挥。

因此，现代发动机都采取延长进、排气门开启时间的方法，即进气门的开启和关闭时刻并不恰好是在活塞位于进气冲程上止点和下止点的时刻；排气门的开启和关闭也不恰好是在活塞位于排气冲程下止点和上止点的时刻，而是分别提前和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。

由图1和图2可知：在排气冲程还没有完成，活塞还没有到达排气冲程上止点的时候，即曲轴的曲拐转到离上止点位置还差一个角度a时，进气门就开始开启；曲拐转过上止点，再转到活塞到达下止点，完成整个进气冲程，进气门还没有关闭；直到活塞越过下止点重新上行，即曲轴的曲拐转到超过下止点位置以后一个角度β时，进气门才关闭。

任务配气相位认知与检查1 配气相位配气相位为用曲轴转角表示的发动机进、排气门实际关闭时刻和开启持续时间。

通常用相对于上、下止点曲轴位置的曲轴转角的环形图来表示，此图即为配气相位图，如图5-27所示。

理论上，四冲程发动机的进气门应在曲轴处于上止点位置时开启，到下止点位置时关闭，排气门应在曲轴处于下止点位置时开启，到上止点位置时关闭。

但由于现代发动机转速很高，一个行程经历的时间很短〔如上海桑塔纳的四冲程的发动机，在最大功率时的发动机转速达5600r/min，那么一个行程的时间只有〕。

这样短时间的进气和排气过程将使发动机充气缺乏或者排气不彻底，使发动机功率下降。

为保证发动机气缸的进气充分和排气彻底，要求气门有尽可能大的通过能力，故气门的实际开启时间、关闭时间不是恰好在曲轴位于上、下止点，而是适当的提前或延迟。

图5-27 配气相位图2 进气门与排气门的配气相位发动机实际工作过程中，在活塞上行到排气行程上止点之前，进气门便开始开启，从进气门开始开启到活塞移动到排气行程上止点所对应的曲轴转角，称为进气提前角。

进气门提前开启的目的是保证进气行程开始时气门开度能足够大，减小进气阻力，新鲜混合气能够顺利充分的进入气缸。

发动机在实际工作时，活塞在进气行程下止点过后又上行一段，进气门才关闭。

从活塞位于进气行程下止点到进气门完全关闭所对应的曲轴转角，称为进气迟后角。

进气门延迟关闭的目的是，当活塞到达气缸上止点时，能利用气流的惯性和压力差继续进气，使进气充分。

发动机在实际工作时，活塞到达做功行程下止点之前，排气门便开始开启。

从排气门开始开启到活塞移动到做功行程下止点所对应的曲轴转角，称为排气提前角。

当做功行程活塞接近下止点时，排气门提前开启，利用气缸内的较高气压使大局部废气迅速排出，减少排气阻力，降低排气过程中的功率消耗。

高温废气的迅速排出，还可以防止发动机过热。

发动机运转时，活塞在排气行程上止点过后又下行一段，排气门才关闭。

配气相位的变化规律汽车配气相位（时序）是指燃油进入燃烧室前后，燃烧室中达到最理想燃烧状态的汽车发动机工作过程中所处的位置，它被称为汽车发动机的基础运作工作原理，是发动机动力性能和燃油经济性能的关键技术。

从机械原理上来说，正确的汽车配气相位的变化规律可以实现发动机的最优性能，确保发动机的正常工作和燃油经济性。

在机械角度来看，搭配排气门和进气门，汽车配气相位即标识出四冲程发动机运行过程中各气门斡旋一定角度后在气缸压缩时间碰撞的位置。

从元件来看，发动机配气相位是指汽车发动机的火花塞、点火箱和电控系统中的行程传感器，这些元件构成了有限的发动机控制反馈系统，由此控制发动机的配气相位的变化。

由此可见，发动机的配气相位变化的规律是非常重要的，若不正常，不仅会影响发动机的性能，还会导致降低发动机的耐久性能、加速表现，降低油耗，甚至会出现发动机抖动和排气现象。

正常的发动机配气相位可以确保发动机完成有效的内燃燃烧，从而达到充分的发动机性能和燃油经济性。

首先，发动机的配气相位的变化受到工作转速的影响，由此可知，燃油和空气的最佳搭配角度會隨著转速的變化而改變。

另外，配气相位受到增压气缸压力条件的限制，在低转速能够充分吸气的基础上，一定的限压和转速是必要的，进而决定了配气相位会呈现出上升趋势。

第二，除了工作转速外，汽车发动机的配气相位变化规律还要受到气缸压力的影响。

通常情况下，高压力时，也就是正常工作的发动机工作时，搭配的排气门和进气门在气缸内时间碰撞的位置会逐渐往后移动，而随着增压气缸压力的降低，排气和进气门运行时时间碰撞的位置也会随之降低，从而导致汽气对最佳搭配燃烧时间的错误。