一、配气相位

1、配气相位定义：

配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示-配气相位图。

2、理论上的配气相位分析

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理论上讲进、压、功、排各占180°，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180°。但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门的要求。

原因：

　　① 气门的开、闭有个过程

　　开启总是由 小→大

　　关闭总是由 大→小

　　② 气体惯性的影响

　　随着活塞的运动同样造成进气不足、排气不净

　　③ 发动机速度的要求

　　实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短，当转速为5600r/min时一个行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是转速为1500r/min，一个行程也只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使发动机进气不足，排气不净。

　　可见，理论上的配气相位不能满足发动机进饱排净的要求，那么，实际的配气相位又是怎样满足这个要求的呢？下面我们就进行分析。

3、实际的配气相位分析

　　为了使进气充足，排气干净，除了从结构上进行改进外（如增大进、排气管道），还可以从配气相位上想点办法，气门能否早开晚闭，延长进、排气时间呢？

　　① 气门早开晚闭的可能 从示功图中可以看出，活塞到达进气下止点时，由于进气吸力的存在，气缸内气体压力仍然低于大气压，在大气压的作用下仍能进气；另外，此时进气流还有较大的惯性。由此可见，进气门晚关可以增加进气量。

　进气门早开，可使进气一开始就有一个较大的通道面积，可增加进气量。

　　在作功行程快要结束时，排气门打开，可以利用作功的余压使废气高速冲出气缸，排气量约占50%。排气门早开，势必造成功率损失，但因气压低，损失并不大，而早开可以减少排气所消耗的功，又有利于废气的排出，所以总功率仍是提高的。

　　从示功图上还可以看出，活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界大气压，加之排气气流的惯性，排气门晚关可使废气排得更净一些。

　　由此可见，气门具有早开晚关的可能，那么气门早开晚关对发动机实际工作又有什么好处呢？

进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。

　　进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。

　　排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。

　　排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。

　　② 气门重叠

　　由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门重叠角。在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这是因为：a. 进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气门排出；b. 进气门附近有降压作用，有利于进气。更多汽修资料关注微信公众号 汽车检测与维修专业

　　③ 进、排气门的实际开闭时刻和延续时间

　　实际进气时刻和延续时间：在排气行程接近终了时，活塞到达上止点前，即曲轴转到离上止点还差一个角度α，进气门便开始开启，进气行程直到活塞越过下止点后β时，进气门才关闭。整个进气过程延续时间相当于曲轴转角180° α β。

　　 α- 进气提前角 一般α=10°～30°

　　 β- 进气延迟角 一般β=40°～80°

　　所以进气过程曲轴转角为230°～290°

　　实际排气时刻和延续时间：同样，作功行程接近终了时，活塞在下止点前排气门便开始开启，提前开启的角度γ一般为40°～80°，活塞越过下止点后δ角排气门关闭，δ一般为10°～30°，整个排气过程相当曲轴转角180° γ δ。

　　 γ- 排气提前角 一般γ=40°～80°

　　 δ- 进气延迟角 一般δ=10°～30°

　　所以排气过程曲轴转角为230°～290°

　　气门重叠角α δ=20°～60°

　　从上面的分析，可以看出实际配气相位和理论上的配气相位相差很大，实际配气相位，气门要早开晚关，主要是为了满足进气充足，排气干净的要求。但实际中，究竟气门什么时候开？什么时候关最好呢？这主要根据各种车型，经过实验的方法确定，由凸轮轴的形状、位置及配气机构来保证。

二、气门间隙

1、定义：

气门间隙是指气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱）时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。

2 、作用：

给热膨胀留有余地。

　　不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定，一般冷态时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.25～0.3mm，排气门间隙约为0.3～0.35mm。

　　间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。

　　间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。

　　采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。

当气门完全处于关闭状态时，气门杆尾端与摇臂之间的间隙叫气门间隙。

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下面介绍气门间隙的调整方法（以单缸柴油机为例）.

气门间隙的作用是保证进、排气门关闭严密，以及在气门及其传动机构的零件受热膨胀时留有余地。

柴油机工作时，由于进气门受新鲜空气的冷却，温度在300～400℃之间，而排气门受高温废气的冲刷，温度在600～800℃之间，所以，排气门温度比进气门高，受热膨胀量也比进气门大。因此，一般排气门间隙比进气门间隙大，如立式195型柴油机进气门间隙为0.18～0.25mm，排气门间隙为0.20～0.27mm。

但是，有的柴油机的排气门采用膨胀系数较小的材料制成，或采取对排气门加强散热的措施，所以进、排气门间隙相等，如195型柴油机，进、排气门间隙均为0.4mm。

柴油机在使用过程中，由于零件磨损，调整螺钉松动以及重新拆装缸盖、拧紧缸盖螺母等原因，都会使气门间隙改变。如果气门间隙过小，零件受热膨胀而伸长，就会造成气门关闭不严，柴油机功率下降，同时气缸内的高温气体从缝隙中漏出，使气门过热，甚至导致气门局部被烧蚀等故障。

如果气门间隙过大，会使气门与气门座等零件撞击加剧，缩短使用寿命，同时使气门开启延续时间缩短，影响气缸内新鲜空气的进入及废气的排出，导致柴油机功率下降。因此，为保证柴油机正常工作，必须定期检查调整气门间隙。

具体调整方法如下：

①在柴油机完全冷机的状态下拆下气缸盖罩。

②转动飞轮，使飞轮的上止点刻线对准散热器上的指针刻线，使活塞处于压缩冲程的上止点位置。

③用塞尺测量气门扦尾端与摇臂之间的间隙，如塞尺插不进去或插进去后仍有较大的间隙，则须对气门间隙进行调整。S195型柴油机在完全冷机的状态时，进气门间隙为0.3～0.4mm，排气门间隙为0.4～0.5mm。

④松开气门间隙调整螺钉的锁紧螺母，轻微转动调整螺钉，用塞尺测量直至所测值与规定值相符，在保持调整螺钉不动的情况下，拧紧锁紧螺母。

⑤当进、排气门间隙调整好后，摇转曲轴数圈，再次测量气门间隙，如有变化，应重新调整。

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