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发动机点火与排气的提前角与延迟角

2018-01-08 11:04 来源: 汽车小书桌

现在汽车的发动机大部分都是四冲程内燃机发动机,以汽油机为例,来看一下四冲程发动机的工作过程。整个工作过程,分为进气,压缩,燃烧,排气,每个过程都需要相应的配合。

​​先来看看,配气机构是如何进行工作的。

​从上图可知,进气门会早开,排气门会晚关。进气门在进气行程上止点之前开启就称为早开。从进气门开到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角,记作 α。进气门在进气行程下止点之后关闭谓之晚关。从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角,记作 β。整个进气过程持续的时间或进气持续角为180°+ α+β曲轴转角。一般 α=0°-30°;β=30°-80°曲轴转角。

​排气门在作功行程结束之前,即在作功行程下止点之前开启,就称为排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称作排气提前角,记作 γ。排气门在排气行程结束之后,即在排气行程上止点之后关闭,谓之排气门晚关。从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气迟后角,记作 δ。整个排气过程持续时间或排气持续角为180°+ γ + δ 曲轴转角。一般 γ=40°-80°;δ=0°-30°曲轴转角。

由于进气门早开和排气门晚关,致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象,称其为气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角,它等于进气提前角与排气迟后角之和,即 α+δ,具体的示意图如下。

​理论上四冲程发动机的进气门应在曲拐位于上止点时开启,在曲拐转到下止点时关闭;排气门则在下止点时开启,在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占180°曲轴转角。但实际发动机的曲轴转速都很高,活塞每一个行程历时都很短,例如,发动机在最大功率时的转速为5600r/min,一个行程历时仅为60/ ( 5600 x 2 ) s = 0. 0054。这样短时间的进气或排气过程,往往会使发动机充气不足或排气不净,从而使发动机的功率下降。因此,现代发动机都来用延长进、排气时间的方法,即气门的开启和关闭时刻并不正好是曲拐处在上止点和下止点的时刻,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。

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