|四冲程汽油机配气正时图|四冲程柴油机配气正时图

阀门正时图简介

四冲程发动机的气门正时图是一个360度的图，它描述了发动机循环的所有冲程中活塞从上止点到下止点的运动，以度为单位，气门根据这些度开启和关闭。

我们经常说“空气-燃料混合物燃烧产生活塞运动，这< a href ="//www.brandonhallnext.com/mechanical-vibration-introduction-to-machine-vibration-causes-of-machine-vibration/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">导致曲轴旋转”和“燃烧的一部分通过排气逃逸”，但你有没有想过这些进气和排气机制工作吗?进气和排气时间是如何控制的?但是这些进气阀和排气阀是如何管理的呢?让我们看一看，看看能找到什么。

阀门正时图是什么?

对于气门正时图，我们认为气门在活塞的死中心位置开启和关闭。但是，在实际操作中，它们并不会在死点瞬间开启和关闭。阀门在某种程度上是在死中心之前或之后工作的。的< a href ="//www.brandonhallnext.com/disi-turbo-direct-injection-spark-ignition-technology-variable-timing-technology/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">点火定时也是定时的在上死点之前发生。这些事件序列的时间可以以曲柄角度从死点位置图形显示。这个图表被称为< a href ="//www.brandonhallnext.com/engine-variable-valve-actuating-mechanisms/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">气门正时图。

为什么我们需要一个阀门时序图?

因为一个单一的循环(从进气的空气-燃料混合物到排气的< a href ="//www.brandonhallnext.com/combustion-and-combustion-chambers-engine-detonation/" title="燃烧" target="_blank" rel="noopener noreferrer">燃烧一个内燃机每分钟完成大约100000次循环的残留物，重要的是要提供一个有效的系统，可以运行。

• 发动机循环阶段之间的同步，从空气-燃料比进气到残余燃烧废气。
• 当空气-燃料组合被点燃时，燃烧室完全发作，因为泄漏会损害< a href ="//www.brandonhallnext.com/mechanical-engineer-safety-danger/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">引擎和危险．
• 当发动机需要它时(在吸气的时刻)，向它提供空气和空气的混合物< a href ="//www.brandonhallnext.com/common-rail-type-fuel-injection-system/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">燃料:柴油发动机中的燃料或空气．
• 让燃烧残渣离开，这样发动机就可以完成下一个循环。
• 进气门和出气门的开启和关闭的时间是完美的，这可以保护发动机免受撞击和爆炸。
• 为了燃烧燃料，高压缩比是必要的，特别是在柴油发动机的情况下，这是通过重叠气门关闭来实现的。
• 的< a href ="//www.brandonhallnext.com/recycle-pla-recycled-pet-filament/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">清洗发动机气缸可以改善燃烧质量并减少气缸内的磨损。
• 对…细节的调查< a href ="//www.brandonhallnext.com/engine-combustion-and-fuel-properties-types-of-auto-engine-fuels-calorific-value-of-fuels/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">燃烧对改进发动机的性能至关重要权力。

由于这些因素，无论是2冲程还是4冲程的发动机都是根据气门正时图来构造的，这样活塞从上止点到下止点的运动都伴随着进气门和排气门打开和关闭的最佳正时。

四冲程发动机气门正时图中的术语

上死点(TDC):

将活塞置于离曲轴完全静止的位置。这个位置叫做< a href ="//www.brandonhallnext.com/top-10-top-20-top-30-best-mechanical-engineering-courses-offered-institutes-research-centers-in-india/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">顶部，因为它靠近引擎的顶部(但通常不是这样)，并且死，因为活塞在这里停下来了。TDC并不总是在< a href ="//www.brandonhallnext.com/mechanical-engineering-interview-questions-freshers/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">引擎优先级列表的顶部(例如:水平对置发动机、径向发动机等)间隙体积是活塞在上止点时气缸内的最小体积。

下死点(BDC):

活塞停止时最靠近曲轴的位置。因为它并不总是在发动机的底部，一些出版物将其称为曲柄末端死中心(CEDC)。

行程(L):

上止点到下止点或下止点到上止点是活塞从一个极端位置到另一个极端位置所经过的距离。

压缩比(r):

压缩< a href ="//www.brandonhallnext.com/poissons-ratio/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">发动机比是气缸总容积与间隙容积的比值。SI发动机的压缩比从8到12，而CI发动机的压缩比从12到24。

汽油和柴油发动机的配置

• 垂直的引擎
• 卧式发动机
• 直列发动机:单排气缸排成一列。
• V型发动机:两排气缸相互成角度放置。
• 对置气缸发动机:在发动机的相对两侧，放置两排气缸。
• 径向发动机:在普通曲轴周围，气缸呈径向分布，且间隔均匀。

四冲程汽油机气门正时图:

图示为四冲程循环汽油机气门正时图。进口锥阀在上死点位置前10-30°开启。空气燃料混合物被吸入发动机气缸，直到进气门关闭。进气阀关闭30-40°，甚至60°后的下死点位置。空气燃料混合物被压缩直到火花产生。

四冲程发动机的理论气门正时图

图示为四冲程循环汽油机气门正时图。输入阀在上死点前10-30度开启。直到进气门关闭，空气-燃料混合物被吸入4冲程循环发动机气缸。到达下死点位置后，输入阀关闭30-40度甚至60度。直到火花发生，空气-燃料混合物被压缩。

火花在t.d.c.位置前20-40°产生。< a href ="//www.brandonhallnext.com/electron-beam-melting/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">这样就有足够的时间让燃料燃烧。压力和温度升高。燃烧的气体膨胀，迫使活塞做有用的功。燃烧的气体膨胀，直到排气阀打开。排气阀在b.d.c.位置前30-60°打开。废气被挤出钢瓶，直到排气阀关闭。排气阀在t.d.c.位置后关闭8-20°。在关闭前，进气阀比t.d.c.位置提前10-30°打开。

进气门开启和排气门关闭之间的时间称为气门重叠期。进气气门开启和排气气门关闭之间的曲柄角称为气门重叠角。

吸气冲程- - - - - -

发动机循环从这个冲程开始，当活塞从上止点前进到下止点时，进气门打开，使汽油发动机中的空气-燃料混合物和柴油发动机中的新鲜空气进入气缸，直到活塞到达下止点。

压缩冲程- - - - - -

随着吸气行程，活塞从下止点移动到上止点，压缩空气-燃料混合物(汽油发动机)和新鲜空气(柴油发动机)，提高气缸内的压力，这是燃料燃烧所必需的。

• 在此过程中，发动机入口气门关闭以密封腔室，并允许燃料被压缩。

膨胀冲程- - - - - -

燃料压缩后燃烧，使活塞从上止点移动到下止点，以减轻燃烧产生的压力，从而实现输出。

注-< a href ="//www.brandonhallnext.com/spark-plug-working-of-a-spark-plug/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">火花塞产生的火花引起汽油发动机的燃烧。

• 在汽油发动机的吸气冲程中，空气和燃料进入汽缸。
• 由于压缩冲程提供的强压缩，柴油发动机发生燃烧，这是负责提高缸内的温度到柴油和空气的自动点火温度。
• 在柴油发动机的吸气冲程中，新空气进入气缸，燃料被喷油器喷在空气上。

排气冲程- - - - - -

膨胀行程结束后，下止点处的活塞开始向上止点运动，上止点运动后打开排气阀，清除燃烧残渣。

• 当活塞接近上止点时，排气阀关闭。

四冲程发动机气门正时图的实际过程

• 在四冲程发动机的吸气冲程中，进气门比上止点提前10-20度打开，以适当地吸入空气-燃料(汽油)或空气(柴油)，并清理燃烧室中的剩余燃烧残留物。
• 压缩行程从活塞撞击下止点开始，活塞开始向上止点移动。在压缩行程中，进气门关闭25-30度超过下止点，完全密封燃烧室用于空气燃料(汽油发动机)和空气压缩(柴油发动机)。
• 在压缩行程中，当活塞向上止点运动时，汽油在上止点前20-35度燃烧，以确保充分的燃料燃烧和火焰传播。
• 膨胀冲程从燃料燃烧开始，燃料燃烧释放燃烧室内的压力，使曲轴旋转。活塞在上止点前30-50度的连续膨胀行程中，活塞从上止点前进到下止点。
• 排气阀在下止点前30-50度开启，开始排气行程，活塞从下止点移动到上止点，燃烧残渣被排出，活塞阀到达上止点后，燃烧残渣继续运动10-20度。

在整个循环过程中可以看到，SI发动机的气门重叠了两次，两个气门在压缩行程期间关闭，两个活塞气门在排气行程期间打开。

实际阀门正时图的原因

机械因素和动力因素是控制阀门正时的两个组成部分。

• 机械因素:-因为阀门是由凸轮控制的，它们不能突然打开和关闭。因此，阀门必须提前打开。阀门的开启和关闭时间拉长了大量的曲轴旋转度，以减少噪音、磨损和撞击阀门对阀座的冲击。因此，阀门开启必须提前开始。

• 动态因素:实际的阀门正时除了考虑开闭阀门的机械工程方面外，还考虑了废气流量的动态影响

四冲程柴油机气门正时图:

四冲程柴油机的实际气门正时图如图所示。进气阀在上死点位置前打开10-25°。新鲜的< a href ="//www.brandonhallnext.com/mechanical-energy-storage-systems-pumped-storage-hydro-plants-compressed-air-energy-storage-systems-caes-mechanical-engineering-mechanical-engineering/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">空气被吸入发动机直到进气阀关闭。进气阀关闭在下死点位置后25-50°。空气被压缩到< a href ="//www.brandonhallnext.com/mechanical-fuel-injection-systems-jerk-fuel-injection-system-distributor-fuel-injection-system-constant-pressure-common-rail-system/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">燃料被注入．燃油喷射在压缩行程t.d.c.位置前5-10°开始。空气-燃料混合物燃烧。温度和压力增加。

燃烧的气体膨胀直到排气阀打开。排气阀比b.d.c.位置提前30-50°打开。废气被挤出发动机气缸，直到排气阀关闭。排气阀在t.d.c.位置后关闭10-15°。排气阀关闭前，进气阀在t.d.c.位置前打开10-25°。进气门打开和排气门关闭之间的这段时间被称为“气门重叠期”。这两个事件之间的角度被称为阀门重叠角。

二冲程发动机端口定时图

在2冲程汽油发动机中，发动机循环在两个冲程中完成，即膨胀冲程和压缩冲程。在这两个冲程中分别发生燃料输入和燃烧残余排气。

理论端口时序

膨胀冲程- - - - - -

活塞在膨胀行程开始时处于上止点，在压缩行程中由于压缩空气-燃料(汽油发动机)和(柴油机喷油)的燃烧，活塞开始向下止点移动，从而产生功率输出。

• 在膨胀冲程中，当活塞从上止点前进到下止点时，空气-燃料(汽油发动机)和空气(柴油发动机)通过进气道进入。
• 直到活塞到达下止点，膨胀行程将无限期地继续下去。

压缩冲程- - - - - -

由于活塞在膨胀行程结束时从下止点移动到上止点，开始压缩空气燃料(汽油发动机)和柴油喷充(柴油发动机)，并通过排气口排放燃烧残渣。

• 当活塞从下止点移动到上止点时，它同时关闭进排气口，增加燃烧室内的压力。
• 当活塞在压缩行程结束时到达上止点时，空气燃料(汽油发动机)和喷油(柴油发动机)由于高压发生燃烧，循环往复。

实际或实际的过程

• 进气口在活塞到达上止点之前打开10-20度，由于曲轴箱中的空气-燃料(汽油发动机)和通过进气口进入的空气(柴油发动机)的燃烧，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，进气口在上止点后关闭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，使燃烧残渣喷射出去。
• 扫气阶段，将传输端口提前下电点30°~ 45°打开。
• 当活塞从下止点前进到上止点时，扫气过程停止，下止点后转移端口关闭30-45度。
• 下止点后排气阀关闭35-60度，堵塞燃烧室，活塞从下止点移动到上止点，压缩行程开始，燃烧室内压力升高。循环又开始了。
• 在输送口打开时，空气-燃料混合物(汽油发动机)和空气(柴油发动机)都被输送到汽缸中。

注意-阀门的开启和关闭在上止点和下止点前几度是必要的< a href ="//www.brandonhallnext.com/job-interview-questions-and-answers/" title="正常的" target="_blank" rel="noopener noreferrer">正常的发动机正常工作，因为这些度的差距确保适当的冲程完成，避免发动机的缺陷，如爆震，并减少排放。

• 这种气门正时被改变为功率修改，这提高了发动机的功率和扭矩，同时降低了其效率。

可变阀时

可变气门< a href ="//www.brandonhallnext.com/thermo-flask/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">下一步是把握时机在提高发动机输出功率或扭矩方面，一旦多气门技术成为发动机结构的主流。

阀门负责发动机的呼吸。凸轮的形状和相位角影响呼吸的时机，即吸气和排气的时机。发动机需要在不同速度下可变气门正时，以最大限度地呼吸。随着转数的增加，进气和排气冲程的持续时间缩短，使得新鲜空气无法进入燃烧室，废气也不能足够快地离开燃烧室。因此，首先打开进气阀，然后关闭排气阀是最佳选择。换句话说，当转速上升时，进气和排气周期之间的重叠应增加。

VVT系统的功能

由于汽车发动机的速度是变化的，理想情况下，定时图也应该是波动的。换句话说，取决于< a href ="//www.brandonhallnext.com/engine-speed-governors-speed-control-governor-speed-limiters/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">发动机转速时，应调整阀门的关闭和打开角度，以最大限度地进行气缸的排空和灌装操作。

一个< a href ="//www.brandonhallnext.com/types-of-pneumatic-conveyor-vacuum-and-positive-pressure-pneumatic-conveying-systems-dense-phase-pneumatic-conveying-system/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">VVT系统采用位于凸轮轴头部的移相器调整阀门正时。的< a href ="//www.brandonhallnext.com/mechatronics-engineering-and-control-equipments/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">发动机控制单元通过电磁阀控制油流量来激活该组件。

以下是可变阀门正时系统的主要优点:

• 燃料使用更低
• 扭矩和功率增加
• 减排

VVT系统的最新进展主要集中在汽油机上

20世纪80年代末和90年代初，亚洲和欧洲的汽车采用了VVT技术。这个系统在2000年代中期变得越来越流行，所有的主要汽车制造商都开始使用它。这< a href ="//www.brandonhallnext.com/hydrogen-fueled-rotary-engine-internal-combustion-engine-dual-fuel-system-hydrogen-gasoline/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">系统现在经常出现在汽油发动机，在某些柴油发动机中也有。而名字给了< a href ="//www.brandonhallnext.com/history-of-cnc-machines-history-of-computer-integrated-manufacturing-systems-cims-history-of-co-ordinate-measuring-machine-cmm/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">系统因制造商而异到下一个阶段，可能会有微小的修改，但基本的运作原则是不变的:

• 本田:VTEC
• 丰田:VVT-i
• 宝马:VANOS
• 哈里森·福特:Ti-VCT
• Kia-Hyundai: CVVT
• 保时捷:VARIO凸轮
• 流浪者:TGV

工程师们用来确定最优妥协方案< a href ="//www.brandonhallnext.com/miller-cycle-sequential-valve-timing-s-vt-continuously-variable-transmission-cvt/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">无可变阀时间时间的技术。例如，一辆货车的低速输出可能需要更少的重叠。为了获得高速动力，赛车引擎可能会使用大量重叠。为中转速优化的气门正时可用于普通汽车，以确保低速驾驶性能和高速输出不会受到太大的影响。无论是否使用该方法，最终输出总是针对特定的速度进行优化。

功率和扭矩可以在很宽的rpm范围内进行调整可变阀门正时。以下是最显著的结果:

• 的< a href ="//www.brandonhallnext.com/world-top-10-best-mechanical-engineering-universities-colleges-rankings/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">引擎的顶端速度可以提高，从而产生更大的峰值功率。< a href ="https://www.autospeed.com/cms/a_2842/article" rel="noreferrer noopener nofollow">尼桑的2升Neo例如，VVL发动机，< a href ="//www.brandonhallnext.com/artificial-leaf-solar-power-produce-electricity/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">产生更高25%的峰值功率比其非vvt对应物。
• 随着低速扭矩的增加，驾驶性能提高。1.8 VVT发动机在< a href ="https://www.autoevolution.com/fiat/barchetta/" rel="noreferrer noopener nofollow">菲亚特Barchetta例如，该发动机90%的峰值扭矩在2000至6000转/分之间。

阀门正时图常见问题

气门重叠度是曲轴在此期间旋转的度数

• 进气阀和排气阀都关闭
• 进气阀和排气阀都是打开的
• 阀门正在从完全关闭移动到定时点
• 阀门浮在水面

答:进气阀和排气阀都开着

解释:

• 进气阀和排气阀在往复过程中都是打开的< a href ="//www.brandonhallnext.com/rocket-propulsion-systems-rocket-engine-work-rocket-engine-thrust/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">引擎的工作当活塞在排气行程上达到上止点时，循环。
• 曲轴转动的多少度，在此期间，进气门和排气门都是打开的，称为气门重叠。
• 废气(离开汽缸)产生的低压有助于燃料-空气组合中的新电荷开始流入发动机，从而提高发动机的效率。
• 气门正时是指如何阀门打开和关闭在IC发动机的活塞和飞轮运动。
• 飞轮表面的图表描述了曲轴旋转程度的气门正时。

阀门正时图:

• 上止点前9度，进气阀打开。
• 下止点后，进气阀关闭50度。
• 下止点前，排气阀开启47度。
• 上止点后，排气阀关闭12度。
• 重叠周期:21度

影响阀门正时的两个最重要的因素是什么?

它可以通过改变凸轮轴或在发动机运行时改变气门正时来改变。气门机构的调整，尤其是挺杆间隙的调整，也会对其产生影响。

如果阀门的定时链不正确会发生什么?

如果气门正时不正确，发动机不仅不能启动，而且活塞也可能撞到气门上，造成灾难性的损害。滑阀弯曲和活塞损坏是常见的结果。

当谈到发动机性能时，气门正时是如何发挥作用的?

高转速发动机需要更快地打开排气阀，以使压力从气缸中逸出。然而，在较低的转速下，过快地打开排气阀意味着你不能充分利用动力冲程。

调节阀定时的程序是什么?

用环形扳手拧松锁紧螺母，顺时针移动螺钉至< a href ="//www.brandonhallnext.com/about-welding-machine-electro-slag-welding-esw-narrow-gap-welding/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">缩小差距逆时针方向使它变宽。当间隙很紧时，用螺丝刀握住螺钉拧紧锁紧螺母，然后重新检查间隙。在自锁调节螺丝上可能没有锁紧螺母。

如果阀门之间的间隙太大会发生什么?

由于发动机不能正常“呼吸”，不能以最高效率工作，气门间隙过大或过小都可能导致性能不佳或严重怠速。太大的空间会导致阀门咔嗒作响，从长远来看，这会损害阀门、凸轮轴叶和摇臂。

在所有发动机中，气门正时的意义是什么?

气门正时是内燃的一个重要方面< a href ="//www.brandonhallnext.com/fmea-failure-mode-and-effect-analysis-terms-in-failure-fmea-process-fmea-flow-diagram-fmeca-failure-mode-effects-and-criticality-analysis/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">处理，因为它控制流燃料和空气进出燃烧室，这是活塞压缩燃料和空气燃烧。

当你的瓣膜太紧时，会发生什么?

如果阀门间隙太小，阀门引线将永远不会完全关闭。因此，气门表面的一部分将被烧毁，导致发动机失灵。然而，如果气门过于紧，发动机的运行可能会很粗糙，无论是冷，热，或所有的时间。

我怎样才能知道我的自行车的气门是否需要调整?

如果气门机构太紧，气门就不能正确关闭，发动机就不能在最佳状态下工作。如果你的自行车有可调节的气门间隙，在其中一本手册中会有一个使用间隔，通常是每10,000公里。

在热或冷的条件下，你调整阀门设置吗?

尽量减少不当行为< a href ="//www.brandonhallnext.com/stenner-pump-85mhp17-stenner-peristaltic-pump-adjustable-head-rated-at-0-8-to-17-0-gpd-adjustable-head-rated-at-100-psi-ideal-chlorine-pump-ideal-chlorine-injection-pump-chlorinator-pump/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">调整升降机已“泵”起来,“最< a href ="https://www.iskycams.com/" rel="noreferrer noopener nofollow">凸轮轴制造商建议将阀门设置为冷态。在你开始在尚未运行的新发动机上设置阀门之前，请确保所有部件都已完全上油。

结论

在这篇文章中，我们学习了二冲程和四冲程汽油和柴油发动机的气门正时图。如果你觉得这个材料有用，请在网上分享< a href ="//www.brandonhallnext.com/college-t-shirt-quotes-t-shirt-quotes-for-engineers/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">社交媒体．