配气相位
配气相位的定义
引擎中的配气相位到底是什么？解密发动机
工作原理！
引擎，作为车辆行驶动力的核心组件，其工作原理一直以来都备
受人们关注。
而其中的配气相位，更是一个被人们广受关注的概念。
那么，什么是配气相位呢？下面，我们就来逐一解释一下这个概念。
一、配气相位的概念
配气相位，指的是一个碳氢燃料发动机在工作时，使空气和燃料
按照一定的规律进入和排出汽缸的时间以及阀门的偏移量。
这个规律
是由凸轮轴控制的。
凸轮轴是驱动汽缸内阀门工作的部件，而其规律
则是通过车辆控制系统调整来实现的。
二、配气相位控制的意义
通过调整配气相位可以调整发动机的进、排气效果，从而改善发
动机的燃烧效率，增强发动机的输出功率。
因此，配气相位的优化不
仅能够提升车辆的动力性能，同时还能够有效地降低车辆的燃油消耗。
三、配气相位的类型
常见的配气相位有相位提高和相位延迟两种，两种不同的相位调
整方式对发动机的曲轴角度有不同的影响。
具体来说，相位提高代表
着凸轮轴在正时会提前若干度工作，但进、排气门的每次打开时间不
会改变；而相位延迟则是凸轮轴在正时会延后若干度工作，此时进、
排气门的每次打开时间同样不会改变。
不同的调整方式会导致不同的
发动机输出特性，需要根据车辆实际情况进行灵活的调整。
总之，在发动机运行过程中，配气相位的调整将对发动机的性能
产生至关重要的影响，因此在进行车辆维护和调整时需要对配气相位
的状态进行全面的检测和调整，以保证车辆的动力性能和燃油经济性。
配气相位与可变配气相位机构
⑦气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现 象。
⑧气门重叠角α+δ ：气门重叠时的曲轴转角。
气门重叠与气门重叠角
1.气门重叠：当进气门早开和排气门迟关时，出现的进排气 门同时开启的现象。
2.气门重叠角：气门同时开启的角度（+ ）。
气门重叠角
排气过程
进气过程
配 气 相 位 示 意 图
位，增大进气 地利用高转速时的气流惯
迟闭角；提前 性，充分进行过后充气，
排气门相位， 提高充气效率；排气门相
增大排气提前 位提前，满足发动机高速
角
时动力性的要求
适当推迟排气 推迟排气相位，充分利用 相位，减小排 燃烧压力；进气门相位提 气提前角；提 前，提高充气效率，减小 前 进 气 门 相 位 ，泵气损失，使发动机获得 减 小 进 气 迟 闭 最大转矩。 角
进气侧凸轮正时提前示意图
配气相位保Hale Waihona Puke 示意图进气侧凸轮正时延迟示意图
（4）Dual VVT-i机构在不同工作情况下实现的正时功能
怠速、轻 载、低温 和起动
中等负荷 时
进气门相位延迟，排 防 止 出 现 缸 内 气门相位提前，减小 新 鲜 充 量 向 进 进排气门的重叠角， 气 管 的 倒 流 ，
配气相位动态演示
二、 可变配气相位机构
1.发动机双智能可变气门正时机构（Dual VVT-i） （1）Dual VVT-i机构组成及控制原理
Dual VVT—i机构控制原理
（2）Dual VVT-i机构的结构
VVT-i控制器
进气侧凸轮轴正时机油控制阀
（3）Dual VVT-i机构工作原理
配气相位与可变配气相位机构
WD615系列柴油发动机配气相位和气门间隙的检查与调整方法
WD615系列柴油发动机配气相位和气门间隙的检查与调整方法WD615系列柴油发动机是一种常用的柴油发动机，主要用于大型卡车、工程机械等。
在发动机运行过程中，配气相位和气门间隙的准确调整对发动机的正常运行和性能发挥至关重要。
本文将介绍WD615系列柴油发动机配气相位和气门间隙的检查与调整方法。
配气相位是指曲轴与凸轮轴之间的相对位置，它决定了燃气进、排气门的开启和关闭时间。
WD615系列柴油发动机的配气相位一般由凸轮轴上的凸轮凸起与凸轮轴上的标记相对准确来确定。
以下是WD615系列柴油发动机配气相位的检查与调整方法：1.准备工作：(1)将发动机停止并待冷却至室温；(2)确保气门将要检查的气缸处于上死点。
2.配气相位的检查：(1)在凸轮轴前侧散热罩上找到曲轴定位齿轮标记，确保标记恰好位于凸轮轴法兰的隙缝处；(2)检查和记录进、排气凸轮轴上的凸轮凸起与法兰上的标记相对位置；(3)检查完所有气缸的配气相位，并记录下来，以备调整。
3.配气相位的调整：(1)若配气相位偏移，则需要调整凸轮轴与曲轴之间的正时齿轮传动间隙；(2)打开凸轮轴法兰盖板，找到调节螺栓和螺母，逆时针旋转调节螺栓，可将凸轮轴朝后或向前调整；(3)用合适的工具将凸轮轴调整至所需位置后，固定调节螺钉。
气门间隙是进、排气门在发动机工作中闭合状态时，凸轮轴凸起与气门杆和气门腔间的间隙。
良好的气门间隙调整能够保证发动机的正常工作和燃烧效率。
以下是WD615系列柴油发动机气门间隙的检查与调整方法：1.准备工作：(1)发动机停止并待冷却至室温；(2)确保气门将要检查的气缸处于上死点。
2.气门间隙的检查：(1)根据发动机型号和工作手册要求，找到适用的气门间隙标准；(2)使用气门间隙检测器具，逐个检查每个气缸的进、排气门间隙，并记录下来；(3)检查所有气缸的气门间隙，确保其在标准范围内。
3.气门间隙的调整：(1)若气门间隙过大，则需要调整气门杆的高度；(2)打开气门上的调整螺母，将调整螺杆顺时针转动，使气门杆向气门升高一定距离；(3)用合适的工具将调整螺杆的紧固螺母固定住。
配气相位
配气相位——以活塞在上、下止点为基准的扫／进气、排气机构的开闭时间称为配气相位，用曲轴的转角来表示，单位是度(。
)。
即发动机工作时，进、排气门从实际开启到关闭相对于曲拐所转过的角度称为配气相位(角)，通常用曲轴转角的环形图来表示，这种图形就称为配气相位图。
四冲程发动机的进气相位(进气持续角)和排气相位(排气持续角)如图1所示。
为了简化起见，常见的是把进、排气相位画在一个图形中，如图2所示。
这种四冲程发动机的配气相位图，表示四冲程发动机一个工作循环曲轴旋转720°过程中，进、排气门开启与关闭的(时间)情况。
在讲述发动机的工作原理时，从理论上说，随着曲轴的旋转，活塞位于作功冲程结束(排气冲开始)的下止点时，排气门开始开启，当活塞位于排气冲程结束(进气冲程开始)的上止点时，排气门即关闭，同时，进气门开始开启，当活塞位于进气冲程结束(压缩冲程开始)的下止点时，进气门即关闭。
曲轴再旋转一转，完成压缩与作功冲程时，进、排气门都关闭着。
进气和排气的时间各占180°曲轴转角。
然而，实际上，由于发动机工作时曲轴的转速很高，活塞在每一冲程所经历的时间很短，一台最大功率时转速为8000r／min的发动机，活塞一个冲程所经历的时间仅为60／8000÷2=0.00375s，转速再高的发动机，其活塞一个冲程所经历的时间则更短。
进气门和排气门这样短的开启时间，会使发动机(汽缸)充气不足、排气不净，导致发动机的功率得不到应有的发挥。
因此，现代发动机都采取延长进、排气门开启时间的方法，即进气门的开启和关闭时刻并不恰好是在活塞位于进气冲程上止点和下止点的时刻；排气门的开启和关闭也不恰好是在活塞位于排气冲程下止点和上止点的时刻，而是分别提前和延迟一定的曲轴转角，以改善进、排气状况，从而提高发动机的动力性。
由图1和图2可知：在排气冲程还没有完成，活塞还没有到达排气冲程上止点的时候，即曲轴的曲拐转到离上止点位置还差一个角度a时，进气门就开始开启；曲拐转过上止点，再转到活塞到达下止点，完成整个进气冲程，进气门还没有关闭；直到活塞越过下止点重新上行，即曲轴的曲拐转到超过下止点位置以后一个角度β时，进气门才关闭。
气门间隙与配气相位
5.气门叠开是指在下止点附近，进、排气门同时打开的现象。 A 对 B、错
课堂小结
1.气门间隙是用来补偿气门受热后的膨胀量而预留的，进气门 的检修通常为0.15-0.25mm，排气门间隙为0.20-0.30mm。 2.气门间隙的检查和调整必须是在气门完全关闭的状态下。 3.液压挺柱可以自动补偿气门间隙，使配气机构无间隙运行。 4.配气相位是指进排气门正确开闭的时间和持续打开的时段。 5.为了进气充分、排气彻底，发动机的进排气门都是提前打开、 延迟关闭。 6.在上止点附件进排气门同时打开（排气门还没关完，进气门 提前打开了），称为气门叠开。
从上止点到排气门关闭对应的转角称排气迟后角。用 δ杆表机示构，一般为10°～30°。排气持续角为 γ+180°+δ。
根据四缸发动机工作循环，判断可调气门。
曲轴转角 0°~180° 180°~360° 360°~540° 540°~720°
第一缸 做功 排气 进气 压缩
第二缸 排气 进气 压缩 做功
课后作业
1.四缸发动机，只需摇转曲轴两圈，把所有的进排气门间隙调 整完的方法，是怎么做的？ 2.如果想让发动机在低速和高速时气门的开度不一样，有什么 办法？
第三缸 压缩 做功 排气 进气
第四缸 进气 压缩 做功 排气
4缸发动机的工作顺序是1-3-4-2，当1缸处在压缩上止点时， 哪些气门可以调整间隙？
判断题
1.气门间隙过大过小都会造成发动机动力下降、功率不足。 A 对 B、错
2.气门间隙调整必须在气门完全关闭的情况下进行。 A 对 B、错
3.配有液压挺柱的配气机构不用调整气门间隙。 A 对 B、错
进曲气柄连迟闭角：
配气相位
ch3 配气机构
（三）类型： 类型： 1、按气门的布置： 气门顶置式；气门侧置式 2、按凸轮轴的布置位置： 下置式；中置式；上置式 3、按曲轴与凸轮轴的传动方式： 齿轮传动；链条传动；齿带传动 4、按每气缸气门数目： 二气门式；四气门式等
在进排气门分别通过两根凸轮轴单独驱动时在进排气门分别通过两根凸轮轴单独驱动时可以通过一套特殊的机构将进气凸轮轴按要可以通过一套特殊的机构将进气凸轮轴按要求转过一定的角度从而达到改变进气相位的求转过一定的角度从而达到改变进气相位的目的
《汽车发动机构造与维修》
ch3 配气机构
配气相位
河南工业职业技术学院——汽车工程系 河南工业职业技术学院——汽车工程系
由上可见，进气门开启持续时间内 的曲轴转角，即进气持续角为： α+180°+β。
河南工业职业技术学院——汽车工程系 河南工业职业技术学院——汽车工程系
《汽车发动机构造与维修》
ch3 配气机构
（三）排气门的配气相位 1.排气提前角 (1)定义：在作功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。 从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角(或早开角)。 排气提前角用γ表示，γ一般为40°~80°。 (2)目的： ①利用气缸内的废气压力提前自由排气：恰当的排气门早开，气缸内还 有大约300kPa~500kPa的压力，作功作用已经不大，可利用此压力使气缸 内的废气迅速地自由排出。 ②减少排气消耗的功率：提前排气，等活塞到达下止点时，气缸内只剩 约110kPa~120kPa的压力，使排气冲程所消耗的功率大为减小。 ③高温废气的早排，还可以防止发动机过热。
河南工业职业技术学院——汽车工程系 河南工业职业技术学院——汽车工程系
配气相位
2.进气迟后角 (1)定义 在进气冲程下止点 过后，活塞重又上行一段，进气 门才关闭。从下止点到进气门关 闭所对应的曲轴转角称为进气迟 后角(或晚关角)。进气迟后角用 β表示，β一般为40°～80°。 (2)目的 ①利用压力差继续进气。 ②利用进气惯性继续进气。
排气门的配气相位
1.排气提前角 (1)定义 在作功行程的后期，活 塞到达下止点前，排气门便开始开 启。从排气门开始开启到下止点所对 应的曲轴转角称为排气提前角(或早 开角)。排气提前角用γ表示，γ一 般为40°～80°。 (2)目的 ①利用气缸内的废气压力提前自 由排气； ②减少排气消耗的功率； ③高温废气的早排，还可以防止 发动机过热。
2.排气迟后角 (1)定义 在活塞越过上止点后， 排气门才关闭。从上止点到排气门关 闭所对应的曲轴转角称为排气迟后角 (或晚关角)。排气迟后角用δ表示， δ一般为10°～30°。 (2)目的 ①利用缸内外压力差继续排气； ②利用惯性继续排气。 由此可见，气门开启持续时间内的 曲轴转角，即排气持续角为 γ+180°+δ。
配气相位
定义 用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时 间，称为配气相位。 配气相位的内容 1.进气提前角 2.进气迟后角 3.排气提前角 4.排气迟后角
进气门的配气相位
1.进气提前角 (1)定义 在排气冲程接近终了，活 塞到达上止点之前，进气门便开始开启。 从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴 转角称为进气提前角(或早开角)。进气提 前角用α表示，α一般为10°～30°。 (2)目的 进气门早开，使得活塞到 达上止点开始向下运动时，因进气门已有 一定开度，所以可较快地获得较大的进气 通道截面，减少进气阻力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.进气提前角10°～30° 2.进气迟后角40°～80° 3.排气提前角40°～80° 4.排气迟后角10°～30°
可变配气相位课件
02
03
减少排放
优化后的进气、排气过程有助于 减少燃烧不完全产物的生成，降 低尾气排放。
04
02可变配气相位的类型连续可变配气相位定义
连续可变配气相位是指发动机在 运转过程中，进、排气门的开启 和关闭时刻可以连续地调整，以 适应不同转速和负荷下的需求。
实现方式
通过配备可变气门正时机构或连 续可变气门升程机构来实现。
3
故障三
控制系统故障。控制系统的电路或芯片 出现故障，也会导致配气相位异常。解 决方法是检查并修复控制系统电路，或 更换故障芯片。
可变配气相位的维修与保养
保养一
定期清洗。定期清洗配气机构和 传感器，防止积碳和污垢影响配
气相位准确性。
保养二
定期更换磨损部件。根据使用情况 和厂家推荐，定期更换配气机构中 的磨损部件，确保机构运转顺畅。
拓展应用领域
随着技术的进步，可变配气相位系统将不仅限于汽车发动机领域，未来有望拓展至航空、船舶、能源等 其他领域，提高各类动力系统的效率。
更高性能的可变配气相位系统研发
提高响应速度
通过优化控制系统和机械结构，提高可变配气相位系统的 响应速度，使发动机能够在更短时间内适应工况变化，提 高动力输出。
降低能耗
02
适应新能源发动机需 求
随着新能源发动机的普及，可变配气 相位系统需要适应新能源发动机的特 性，如更高的压缩比、更低的排放要 求等，以实现更佳的性能和环保效果 。
03
集成化设计
为了适应新能源汽车的发展需求，可 变配气相位系统需要朝着集成化、轻 量化的方向发展，降低系统体积和重 量，提高空间利用率。
进一步提高可变配气相位系统的能量利用效率，降低系统 本身的能耗，有助于提高发动机整体燃油经济性。
配气相位
（一）检前准备：准备好百分表连磁座、塞尺、梅花板手、起子、检测用的分度盘、指针装置、转动发动机用的摇把。
（二）操作方法：通常用曲轴转角表示进、排气门开闭时刻，叫做配气定时或配气相位。
l 、配气机构的零件要求：不能磨损，保持标准。
配气机构配合间隙符合规定．调整好匆气门间隙，汽油机为，柴油机为0 . 30~0 . 35mm ，具体应按原厂技术要求。
2 、摇转曲轴，使四缸气门叠开（四缸发动机）。
即一缸压缩终了位置，并检查1 、4 缸活塞上止点标记是否对齐，即正时齿轮盖上的指针对准皮带轮上的刻度线，或飞轮壳上的刻度线是否与飞轮上的刻度对齐。
并移动分度盘，使“O ”对准指针装置上的指针。
3 、安装好磁座百分表，对 1 缸进行检查，先检进气门，将百分表压在进气门弹簧座端面上，压入1 毫米，长针对准“O " ．顺转曲轴直至百分表（约330 度）长针一动，即停止转动，观察分度盘上的读数，并标在相位图上，该度数即为进气门开启角（约在上止点前约20 度）。
继续摇转曲轴，直至百分表回复原位，此时指针所指为进气门关闭角（在下止点后约60 一70 度）。
4 、用同样的方法，对排气门进行检查，即把百分表压在排气门弹簧座端面上，压入l 毫米，继续顺转曲轴，百分表长针一动，即停止转动，观察分度盘上的读数，即为排气门开启角（约在下止点前60 度左右）。
继续摇转曲轴至百分表回复原位，即排气门的关闭角（约在上止点后20 一30 度左右）。
把进、排气门的早开和迟闭角度值标在相位图上。
5 、其它各缸的检测方法与一缸相同，但注意检查二、三缸时，其上止点位置与一、四缸正好相反，这与曲轴的转角有关。
（三）调整方法：当配气相位的检查结果与标准相比较时，如有变动，可用下列方法进行调整：1、如果是个别气门偏早或偏迟且相差不大时，可采用调整个别气门间隙的方法来解决。
2 、如大多数偏于一边，早或迟的相差数接近一致时，一般应根据少数服从多数，采用偏位键的方法来调整。
配气相位教案设计方案模板
一、教学目标1. 知识目标：（1）理解配气相位的定义和作用。
（2）掌握气门重叠角的计算方法。
（3）了解不同发动机类型配气相位的差异。
2. 能力目标：（1）培养学生分析配气相位图的能力。
（2）提高学生解决实际问题的能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对发动机配气机构的兴趣。
（2）培养学生严谨求实的科学态度。
二、教学内容1. 配气相位的定义和作用。
2. 气门重叠角的计算方法。
3. 不同发动机类型配气相位的差异。
三、教学过程1. 导入新课- 提问：什么是配气相位？它对发动机性能有何影响？- 引导学生思考，为新课做好铺垫。
2. 讲授新课- 配气相位的定义和作用1. 配气相位的定义：指在一个工作循环中，进气门和排气门开启、关闭的时间关系。
2. 配气相位的作用：影响发动机进气效率、排气效率、燃烧效率和动力性能。
- 气门重叠角的计算方法1. 计算进气门开启角度：Δt1 = 180° - α12. 计算排气门开启角度：Δt2 = 180° - α23. 计算气门重叠角：Δt = Δt1 + Δt2 - 360°- 不同发动机类型配气相位的差异1. 常见发动机类型：四冲程、二冲程、直列式、V型等。
2. 不同类型发动机配气相位的差异：进气门开启时间、排气门关闭时间、气门重叠角等。
3. 课堂练习- 根据配气相位图，计算气门重叠角。
- 分析不同发动机类型配气相位的差异。
4. 课堂小结- 回顾本节课所学内容，强调配气相位的重要性。
- 鼓励学生在课后查阅资料，进一步了解配气相位。
5. 作业布置- 完成课后练习题。
- 查阅资料，了解不同发动机类型配气相位的实际应用。
四、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的发言、提问和参与程度。
2. 作业完成情况：检查学生的课后作业，了解学生对配气相位的掌握程度。
3. 课后反馈：收集学生对本节课的反馈意见，为今后的教学改进提供依据。
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授课教师 课程类别 授课内容 授课对象 教学目标和基本要求 教学内容和学时分配 教学重点和教学难点 教学内容深化和拓宽 教学方式和注意事项 思考题和课后习题
xxxxxxx 课堂理论教学
所在单位 授课时间
第三章 配气定时
xxxxxxxxxxxxx 11～12 学年 1 学期 7 周 周二第 2 大节，2 学时
新生班，选课 36 人 了解配气机构的功用类型构造和工作原理。 顶、侧置式配气机构各组成零件的工作条件，构造材料和要求。 配气定时的意义，气门间隙的意义及调整方法。 1. 配气相位 1 课时 配气定时 1. 了解不通车系的可变进气系统原理 2. 气门间隙的调整方法 主要采用多媒体播放 PPT、动画和视频教学 注意事项： 1. 配气相位和配气相位图的理解； 思考题 1. 从配气相位图上看，进、排气门开启有两段重合，为什么只有一个气门 叠开角？（配气相位时提出） 2. 气门锥角越大，那么气流通过的截面积是越大还是越小？（零部件时提 出） 课后习题 1. 什么叫配气相位？画出配气相位图。 2. 什么叫气门间隙？为什么要留气门间隙？在哪里调整
和
不相邻
（四）气门间隙
所谓气门间隙就是指：发动机在冷状态时，在气门传动机构中，留有一定的间隙。以补偿气门及 传动机构受热后的膨胀量。 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或间隙过 小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势会将气门自动顶开引起气门关闭不严，造成发动机在 压缩和作功行程中的漏气，而使功率下降，严重时使发动机甚至不易起动。为消除上述现象，通常在 发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中，留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。 气门间隙视配气机构的总体结构形式而定，同时这一间隙也可进行调整。气门间隙的大小一般由 发动机制造厂根据试验确定。通常在冷态时，进气门的间隙为 0.25~0.30mm，排气门的间隙为 0.3~0.35mm。如果间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气，导致功率下降严重时，将使气门烧坏。 如间隙过大，则使传动零件之间以及气门和气门座之间将产生撞击、响声，而加速磨损，同时也使气 门开启的持续时间减短， 采用液力挺柱的发动机，挺柱的长度能自动变化，随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门 间隙。如一汽奥迪、桑塔纳轿车无须预留气门间隙。
备注
（二）气门的叠开
同一气缸的工作行程顺序是排气行程后，接着便是进气行程。因此，在实际发动机中，在进排气 行程的上止点前后，由图 3- 10 可见，由于进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，这 就出现了在一段时间内排气门与进气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠，重叠的曲轴转角α + δ 称为气门重叠角。由于新鲜气流和废气流的流动惯性比较大，在短时间内是保持原来的流动方向。 因此只要气门重叠角选择适当，就不会产生废气倒流人进气管或新鲜气体随同废气排出的可能性，这 将有利于换气。但应注意，如气门重叠角过大，当汽油机小负荷运转，进气管内压力很低时，就可能 出现废气倒流，进气量减少。对于不同发动机，由于结构形式，转速各不相同，因而配气相位也不相 同。合理的配气相位应根据发动机性能要求，通过反复试验确定。
讲稿内容 一．配气相位
（一）定义
配气相位就是用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间。用曲轴转角的环 形图来表示配气相位。 理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止点时开启，当活塞运动到下止点时关闭；排气 门则应当在活塞处于下止点时开启，在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占 1800 曲轴转角。但是 实际发动机的曲轴转速都很高，活塞每一行程历时都很短。例如上海桑塔纳轿车发动机，在最大功率 时的转速为 5600r／rain，一个行程历时仅为 0.005 4s。 这样短时间的进气和排气过程，往往会使发动机充气不足或排气不干净，从而使发动机功率下降。 因此，现代发动机都采取延长进、排气时间的方法，即：气门的开启和关闭的时刻并不正好是活塞处 于上止点和下止点的时刻，而是分别提前或延迟一定曲轴转角，以改善进、排气状况，从而提高发动 机的动力性。