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简介
我们经常讨论“空气燃料混合物燃烧导致活塞运动,进而导致曲轴旋转”和“燃烧残留物从排气中排出”,但你有没有想过,这是如何发生的进气和排气?,这种进气和排气的时机是如何控制的?答案是进气阀和排气阀,对吧?但问题来了,这些进排气阀是如何控制的?我们把它挖出来吧。
一个阀门正时图是图形表示的打开和关闭的进气阀和排气引擎发动机气门的开启和关闭取决于活塞从上止点到下止点的运动。活塞和气门之间的关系是通过在这两者之间设置一个图形表示来控制的,这就是所谓的气门正时图。
气门正时图包括一个360度图,它表示活塞在发动机循环的所有冲程中从上止点到下止点的运动,以度为单位,根据这些度来控制气门的打开和关闭。
为什么我们需要阀门正时图?
普通的发动机每分钟完成大约100000次循环,因为我们知道,一个内部循环(从空气-燃料混合物的吸入到燃烧残留物的排出)涉及许多过程,这使得有必要配备一个有效的系统,可以使
- 发动机从进气空燃比到排气燃烧余量的一个循环步骤之间的同步。
- 在空气-燃料混合物燃烧的瞬间,燃烧室完全熄火,因为泄漏会对发动机造成损坏,并可能是危险的。
- 在发动机需要时(吸气时),为发动机提供混合空气和燃料或柴油发动机的空气。
- 为燃烧残留物提供出口,以便发动机可以进行下一个循环。
- 理想的时机打开和关闭的进口和出口阀门,从而保护发动机从缺陷,如敲击或爆震。
- 燃烧燃料所需的高压缩比,特别是在柴油发动机通过重叠关闭气门的情况下。
- 对发动机气缸的清洗,从而保持燃烧质量,减少气缸内的磨损。
- 对改变发动机功率所需的燃烧细节的研究。
因此,针对这些原因,在发动机为二冲程或四冲程时,根据配气正时图进行设计,使活塞从上止点到下止点的运动分别具有理想的进排气门开启和关闭的正时。
还读:
四冲程发动机气门正时图(汽油、柴油)
我们都知道,在四冲程发动机中,循环在吸气、压缩、膨胀和排气四个冲程中完成。阀门(进口和出口)与活塞从上止点到下止点的运动之间的关系由称为气门正时图的图表表示。
理论
吸气冲程- - - - - -T发动机循环从这个冲程开始,当处于上止点的活塞开始向下止点移动时,进气门打开,汽油时的空气-燃料混合物和柴油机时的新鲜空气开始进入气缸,直到活塞移动到下止点。
压缩冲程- - - - - -在吸气冲程之后,活塞再次开始从下止点移动到上止点,以压缩空气-燃料(汽油发动机)和新鲜空气(柴油发动机),从而提高气缸内的压力,这对燃料的燃烧至关重要。
- 在此过程中,进气阀关闭,以提供压缩燃料的腔室。
膨胀冲程- - - - - -在压缩燃料后,燃料发生燃烧,燃烧又将处于上止点的活塞推向下止点,以释放燃烧产生的压力,从而获得输出。
注意:在汽油发动机中,燃烧是由发动机产生的火花引起的火花塞.
- 在汽油机中,空气和燃料在吸气冲程时进入汽缸。
- 在柴油发动机中,燃烧是由于压缩冲程提供的高压缩而发生的,压缩冲程负责将气缸内的温度提高到柴油和空气的自动点火温度。
- 在柴油机中,新鲜空气在吸入行程时进入气缸内,燃料由喷油器喷向空气。
排气冲程- - - - - -膨胀行程结束后,处于下止点的活塞开始向上止点移动,随后打开排气阀以清除燃烧残留物
- 排气阀在活塞到达上止点后关闭。
实际或实际过程
- 在吸气行程中四冲程引擎进气阀比上止点提前10-20度打开,以适当地吸入空气-燃料(汽油)或空气(柴油),这也提供了对燃烧室内剩余燃烧残渣的清洁。
- 当活塞到达下止点时,压缩行程开始,活塞再次开始向上止点移动。在压缩行程中,进气门在过下止点25-30度时关闭,这为压缩空气-燃料(汽油发动机)和空气(柴油发动机)提供了完全的燃烧室。
- 在活塞向上止点运动的压缩行程中,燃料在上止点前20-35度发生燃烧,这提供了燃料的适当燃烧和火焰的适当传播。
- 膨胀行程的开始是由于燃料的燃烧,从而释放燃烧室内的压力,并为曲轴提供旋转。活塞在膨胀行程中从上止点移动到下止点,在下止点之前连续30-50度。
- 排气阀在上止点前30-50度开启,下止点启动排气行程,燃烧残余物的排气伴随着活塞从下止点到上止点的运动而发生,这一运动一直持续到活塞到达上止点后的10-20度。
我们可以看到,在整个发动机气门循环中,气门重叠2次,即在压缩行程期间关闭两个气门,在排气行程期间打开两个气门。
二冲程发动机端口定时图
在二冲程汽油机中,我们都知道发动机的循环在两冲程即膨胀冲程和压缩冲程中完成,燃料的进气和燃烧的残余排气分别发生在这两冲程中。
理论阀门正时
膨胀冲程- - - - - -
在膨胀行程开始时,由于压缩行程中压缩空气-燃料(汽油发动机)和(柴油机喷柴油)的燃烧,处于上止点的活塞开始向下止点移动,从而获得动力输出。
- 当活塞在膨胀冲程中从上止点移动到下止点时,空气-燃料(汽油发动机)和空气(柴油柴油)通过进气道进入。
- 膨胀行程持续到活塞到达下止点。
压缩冲程- - - - - -
在膨胀行程结束时,处于下止点的活塞开始向上止点运动,由于活塞从下止点运动到上止点,空气燃料(汽油发动机)和喷油(柴油机)的压缩开始,燃烧残余物通过排气口排出。
- 活塞由于从下止点到上止点的运动而同时关闭进气口和排气口,从而提高了燃烧室内的压力。
- 在压缩行程结束时,即活塞到达上止点时,空气燃料(汽油发动机)由于火花燃烧和柴油喷射充能(柴油发动机)由于高压发生燃烧,循环再次重复。
实际或实际的过程
- 在膨胀行程即压缩行程完成之前,活塞到达上止点之前,进口口打开10-20度,由于曲轴箱中的空气-燃料(汽油发动机)和从进口口进入的空气(柴油发动机)的燃烧,活塞又开始膨胀行程,将活塞推向下止点。
- 在2冲程发动机的膨胀行程中,进气道在上止点后关闭15-20度。
- 由于活塞在膨胀行程中从上止点移动到下止点,排气口在活塞到达下止点之前打开35-60度,从而开始排出燃烧残留物。
- 转移端口在BDC前打开30-45度,用于扫气过程。
- 当活塞从下止点向上止点移动时,传输端口在下止点后关闭30-45度,从而停止扫气过程。
- 活塞从下止点到上止点运动时,下止点抓住燃烧室后,排气阀关闭35-60度,燃烧室内压力因压缩行程开始而增加。循环又开始了。
- 空气燃料混合物(汽油机)和空气(柴油机)在输送口打开时被输送到汽缸中。
注意:在上止点和下止点前几度开启和关闭气门是发动机正常工作所必需的,因为这一度数的间隙可以使冲程的工作正常完成,防止发动机出现爆震等缺陷,同时也减少排放。
- 对于动力修改,该气门正时被调整,这反过来增加了发动机的功率和扭矩,但降低了经济性。
本文介绍了二冲程和四冲程汽油机和柴油机的气门正时图。如果你喜欢这些信息,别忘了在社交网络上分享。