想象发动机就像一个永不停歇的工厂,活塞在气缸内上下往复,完成着进气、压缩、做功、排气这四个步骤。为了让这个“工厂”高效运转,气门的开闭时间必须精准到每一度曲轴转角。这就是配气相位的作用——用曲轴转角来表示进、排气门的开闭时刻和开启持续时间。
理论上,气门应该在活塞到达上止点或下止点时开启或关闭。但实际上,由于发动机转速快,每个冲程的时间极短,气门的开启和关闭需要一个过程。为了确保进气充分、排气干净,气门往往会在活塞到达上止点或下止点之前就开启,并在之后才关闭。这种提前开启和延迟关闭的方式,就是配气相位的核心。
配气相位主要由以下几个要素组成:
1. 进气提前角:在排气冲程接近终了,活塞到达上止点之前,进气门就开始开启。这个提前开启的角度,通常在10到30度曲轴转角之间。这样做的好处是,当活塞开始向下运动时,进气门已经有一定开度,可以迅速形成较大的进气通道,减少进气阻力。
2. 进气迟后角:在进气冲程下止点过后,活塞重又上行一段,进气门才关闭。这个延迟关闭的角度,通常在40到80度曲轴转角之间。这样做的原因是,活塞到达下止点时,气缸内的压力仍低于大气压,进气门晚关可以利用这个压力差继续进气。同时,进气气流还有相当大的惯性,进气门晚关也能继续进气。
3. 排气提前角:在做功行程后期,活塞到达下止点前,排气门提前打开。这个提前开启的角度,通常在30到60度曲轴转角之间。排气门提前打开可以利用较高的缸内压力迅速排出废气,减少排气行程消耗的功率,还能防止发动机过热。
4. 排气延迟角:在排气冲程接近终了,活塞到达上止点前,排气门延迟关闭。这个延迟关闭的角度,通常在10到30度曲轴转角之间。排气门延迟关闭可以利用排气气流的惯性,更多地排出废气。
5. 气门重叠角:由于进气门提前开启和排气门延迟关闭,进气和排气会在某个时间段内同时进行。这个同时开启的角度,就是气门重叠角。气门重叠角的大小,对发动机的动力输出和燃油效率都有重要影响。
为了更好地记忆和理解配气相位,这里了6个口诀,帮助你轻松掌握:
1. 进气门早开,早吸新鲜空气:进气门提前开启,可以确保活塞到达上止点时,进气门已经有一定开度,从而减少进气阻力,让新鲜空气顺利进入气缸。
2. 进气门晚关,惯性继续进气:进气门延迟关闭,可以利用进气流的惯性,继续进气,提高进气效率。
3. 排气门早开,早排废气更轻松:排气门提前开启,可以利用较高的缸内压力,迅速排出废气,减少排气行程消耗的功率。
4. 排气门晚关,惯性多排废气:排气门延迟关闭,可以利用排气气流的惯性,更多地排出废气,提高排气效率。
5. 气门重叠,新鲜空气助扫除废气:气门重叠时,新鲜空气会冲入气缸,帮助扫除废气,提高燃烧效率。
6. 角度精准,动力效率双提升:配气相位的角度需要精准控制,才能在保证动力输出的同时,提高燃油效率,减少废气排放。
配气相位的设计和调整,会受到多种因素的影响:
1. 发动机类型:不同类型的发动机,如四冲程、二冲程,其配气相位的设计会有所不同。
2. 压缩比:压缩比越高,燃烧效率越高,配气相位也需要更精细的调整。
3. 气门升程:气门升程影响进出气流量,需要与配气相位匹配。
4. 发动机转速:不同转速下,对配气相位的要求也不同。转速提高时,气门提前开启角和迟后关闭角需要增大;反之,则需要减小。
你有没有想过,汽车的发动机是如何在短短几秒钟内完成进气、压缩、做功、排气这四个复杂过程的?这一切都离不开一个精密的控制系统,那就是配气相位。配气相位就像发动机的“心跳”,决定了气门何时开启、何时关闭,直接影响着发动机的性能和效率。今天,我们就来聊聊配气相位,特别是那6个口诀,帮助你更好地理解这个看似复杂的技术。
想象发动机就像一个永不停歇的工厂,活塞在气缸内上下往复,完成着进气、压缩、做功、排气这四个步骤。为了让这个“工厂”高效运转,气门的开闭时间必须精准到每一度曲轴转角。这就是配气相位的作用——用曲轴转角来表示进、排气门的开闭时刻和开启持续时间。
理论上,气门应该在活塞到达上止点或下止点时开启或关闭。但实际上,由于发动机转速快,每个冲程的时间极短,气门的开启和关闭需要一个过程。为了确保进气充分、排气干净,气门往往会在活塞到达上止点或下止点之前就开启,并在之后才关闭。这种提前开启和延迟关闭的方式,就是配气相位的核心。
配气相位主要由以下几个要素组成:
1. 进气提前角:在排气冲程接近终了,活塞到达上止点之前,进气门就开始开启。这个提前开启的角度,通常在10到30度曲轴转角之间。这样做的好处是,当活塞开始向下运动时,进气门已经有一定开度,可以迅速形成较大的进气通道,减少进气阻力。
2. 进气迟后角:在进气冲程下止点过后,活塞重又上行一段,进气门才关闭。这个延迟关闭的角度,通常在40到80度曲轴转角之间。这样做的原因是,活塞到达下止点时,气缸内的压力仍低于大气压,进气门晚关可以利用这个压力差继续进气。同时,进气气流还有相当大的惯性,进气门晚关也能继续进气。
3. 排气提前角:在做功行程后期,活塞到达下止点前,排气门提前打开。这个提前开启的角度,通常在30到60度曲轴转角之间。排气门提前打开可以利用较高的缸内压力迅速排出废气,减少排气行程消耗的功率,还能防止发动机过热。
4. 排气延迟角:在排气冲程接近终了,活塞到达上止点前,排气门延迟关闭。这个延迟关闭的角度,通常在10到30度曲轴转角之间。排气门延迟关闭可以利用排气气流的惯性,更多地排出废气。
5. 气门重叠角:由于进气门提前开启和排气门延迟关闭,进气和排气会在某个时间段内同时进行。这个同时开启的角度,就是气门重叠角。气门重叠角的大小,对发动机的动力输出和燃油效率都有重要影响。
为了更好地记忆和理解配气相位,这里了6个口诀,帮助你轻松掌握:
1. 进气门早开,早吸新鲜空气:进气门提前开启,可以确保活塞到达上止点时,进气门已经有一定开度,从而减少进气阻力,让新鲜空气顺利进入气缸。
2. 进气门晚关,惯性继续进气:进气门延迟关闭,可以利用进气流的惯性,继续进气,提高进气效率。
3. 排气门早开,早排废气更轻松:排气门提前开启,可以利用较高的缸内压力,迅速排出废气,减少排气行程消耗的功率。
4. 排气门晚关,惯性多排废气:排气门延迟关闭,可以利用排气气流的惯性,更多地排出废气,提高排气效率。
5. 气门重叠,新鲜空气助扫除废气:气门重叠时,新鲜空气会冲入气缸,帮助扫除废气,提高燃烧效率。
6. 角度精准,动力效率双提升:配气相位的角度需要精准控制,才能在保证动力输出的同时,提高燃油效率,减少废气排放。
配气相位的设计和调整,会受到多种因素的影响:
1. 发动机类型:不同类型的发动机,如四冲程、二冲程,其配气相位的设计会有所不同。
2. 压缩比:压缩比越高,燃烧效率越高,配气相位也需要更精细的调整。
3. 气门升程:气门升程影响进出气流量,需要与配气相位匹配。
4. 发动机转速:不同转速下,对配气相位的要求也不同。转速提高时,气门提前开启角和迟后关闭角需要增大;反之,则需要减小。