求助：发动机不同转速下气门重叠角问题

dusdy

我是个刚接触汽车的人，本人在看汽车发动机介绍时，有提到发动机在不同转速下气门重叠角与气门开启角的关系，
但对这一点我没查到很确切的资料，出于个人兴趣，请路过的各位给予解答，谢谢。

发动机以下转速下气门重叠角(增大或减小)与气门开启角关系（是提前开还是延后开启）
a.低速大负荷运转时（起步、加速、爬坡），
b.低速小负荷运转时（怠速状态），
c.高速大负荷运转时（高速行驶），

无所谓1984

采用可变配气定时机构可以改善发动机的性能。发动机转速不同，要求不同的配气定时。这是因为：当发动机转速改变时，由于进气流速和强制排气时期的废气流速也随之改变，因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和促进排气的效果将会不同。例如，当发动机在低速运转时，气流惯性小，若此时配气定时保持不变，则部分进气将被活塞推出气缸，使进气量减少，气缸内残余废气将会增多。当发动机在高速运转时，气流惯性大，若此时增大进气迟后角和气门重叠角，则会增加进气量和减少残余废气量，使发动机的换气过程臻于完善。总之，四冲程发动机的配气定时应该是进气迟后角和气门重叠角随发动机转速的升高而加大。如果气门升程也能随发动机转速的升高而加大，则将更有利于获得良好的发动机高速性能。

无所谓1984

对于一台4冲程发动机，按照很多人的理解，做功冲程末，活塞处于下止点时排气门开始打开，发动机进入排气冲程，直到活塞到达上止点，排气门关闭，进气门打开，发动机进入吸气冲程。当活塞正好运行一周重新回到下止点时，进气门关闭，发动机进入压缩冲程。这样来理解气门的动作是否正确呢？差不多是吧。然而，可能和与人们的直觉不同的是，这样的气门正时效率并不是最优的。

让我们先来考虑一下排气门开启的时机。如果比活塞到达下止点提前一点就开启排气门会怎么样呢？从直觉上，这时废气仍可推动活塞做功，如果打开排气门开始排气，此时气缸内的压强就会降低，能量的利用率也就降低了，发动机性能也会随之下降。是这样吗？其实也不一定。我们知道，排气时活塞会压迫废气从而反过来对废气做功，这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量。如果在缸内压强相对较高时提前开始排气，排气过程就会更顺畅，从而在排气冲程减少了能量消耗。这样，一得一失，怎么才会最合算呢？考虑到活塞在下止点附近一定角度内垂直运动距离其实非常短，实际的发动机略微提前打开排气门效果会更好一些。

无所谓1984

再来看进气门关闭的时机。如果在活塞越过下止点一定角度，开始压缩冲程之后再关闭进气门如何呢？直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分？性能会不会下降？答案是：只要时机适当，这样做反而可以增加吸气量，改善性能。因为在吸气冲程可燃混合汽被活塞抽入汽缸，进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米，而我们前面说过，在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢，汽缸内体积变化并不大。此时进气岐管内的可燃混合汽靠惯性继续冲入气缸的趋势还是占了上风。

无所谓1984

我认为  转速低的时候重叠角都是小的
这种情况下  负荷大的话 那么提供的燃油混合气浓度是比较高的
以保证大功率输出
转速高时  重叠角是大的


其实重叠角这个问题不能单一的看
还要看有没有进气歧管长度以及截面积有没有改变技术
那样也是有影响的
应该从整体上看

dusdy

在发动机低转速时对应的最佳气门重叠角，在网上有人这么说：
a.低速大负荷运转时（起步、加速、爬坡），--->因为负荷较大，应使进气门打开时间提前，增大气门重叠角，以获得更大的扭矩
b.低速小负荷运转时（怠速状态），--->这时应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，以稳定燃烧状态

自己没有这方面的数据资料，所以无法判定对与否，
也许是对的。

zhanweiguo

进气门和排气门同时打开的情况，也就是进气门和排气门的重叠,重叠持续的相对时程可以用此间活塞运行的角度来衡量，这样就可以抛开转速，把它作为系统的固有特性来看待了。重叠的角度通常都很小，可是对发动机性能的影响却相当大。那么这个角度多大为宜呢？
我们知道，发动机转速越高，每个汽缸一个周期内留给吸气和排气的绝对时间也越短，但是前面讲到的进气岐管或排气岐管内的气流也越快。想想看，这时发动机需要尽可能长的吸气和排气时间，而且也有有利条件可以利用，还犹豫什么？只要重叠的角度大一些不就行了？当然，也不能太大，前边说了，这里有个时机问题，重叠角度太大肯定也不好，要不干脆让进气门和排气门同时开闭得了。很显然，这个时机是与转速有关的，转速越高，要求的重叠角度越大。
也就是说，如果配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机就容易得到较高的最大转速，也就容易获得较大的峰值功率。但在低转速工况下，这样的系统重叠角度肯定就偏大了，废气就会过多的泻入进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，ECU也会难以对空燃比进行精确的控制，最终的效果是怠速不稳，低速扭矩偏低。相反，如果配气机构只对低转速工况优化，发动机的峰值功率就会下降。所以传统的发动机都是一个折衷方案，不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态。
气门的开闭决定了气门正时（进排气门开闭的时间）与气门升程（气门打开的程度），这两个参数是影响发动机性能和充气效率的重要因素。发动机运转过程中，高速和低速时对气门正时的要求是不同的，低速时应采用小的气门重叠角和升程，防止缸内新鲜空气倒流，以便增加低速扭矩，提高燃油经济性，而高速时却希望有大的气门升程气门重叠角，以便进入更多的混合气以满足高速时的动力性要求。

littleblack

得出的结果是 低速，小气门升程和重叠角
高速 大气门升程和重叠角！

jaym_0107

回复有理

dusdy

回复 7# zhanweiguo


    谢谢你的回复!

    在此还想请教一个关正气门正时的问题:
    1、背景
    现在的气门正时很多都是使凸轮轴提前或推迟一个角度来实现正时功能。但凸轮的包角（气门开启持续角）不变。
   在这种情况下气门重叠角（进气提前角+排气迟后角）或进气提前角就有冲突了，
   发动机高速时，重叠角增大了那么进气迟后角就变小了，这样就算不上完美？

  2、方案
   如果在发动机高速时重叠角和进气迟后角都增大是不是可以更好的解决了？
   具体请参看下面该论坛的另一话题：
   http://www.cartech8.com/viewthre ... eid%3D87#pid1452482

     里面的新方案是不是可以更好的解决该问题？

    期待您的帮助！！！