题目
已知奥迪A6 2.8L发动机的进气提前角为12°,进气迟闭角为42°,排气提前角为38°,排气迟闭角为8°。请画出该发动机的配气相位图,并计算进气持续角和进、排气门重叠角
已知奥迪A6 2.8L发动机的进气提前角为12°,进气迟闭角为42°,排气提前角为38°,排气迟闭角为8°。请画出该发动机的配气相位图,并计算进气持续角和进、排气门重叠角
题目解答
答案
绘出奥迪A6 2.8L发动机的配气相位图如上图所示:
图中:α=12°,β=42°,γ=38°,δ=8°,
计算得:进气持续角=180°+α+β=180°+12°+42°=234°
进、排气门重叠角=α+δ= 12°+8°=20°。
解析
本题考查发动机配气相位图的绘制以及进气持续角和进、排气门重叠角的计算。解题思路如下:
- 配气相位图的绘制:
- 配气相位图以曲轴转角为横坐标,以气门升程为纵坐标。
- 首先画出表示活塞上止点和下止点的两条垂直于横坐标的直线,这两条直线将横坐标分为四个象限,分别对应进气、压缩、做功和排气四个冲程。
- 进气提前角$\alpha = 12^{\circ}$,表示在排气冲程接近结束,活塞到达上止点之前$12^{\circ}$曲轴转角时,进气门开始打开。从横坐标上表示上止点的直线向左(逆时针方向)量取$12^{\circ}$,在此位置开始绘制进气门升程曲线,随着曲轴继续转动,进气门升程逐渐增大,直到活塞到达下止点后,进气迟闭角$\beta = 42^{\circ}$,即活塞过下止点后$42^{\circ}$曲轴转角时,进气门才关闭。从横坐标上表示下止点的直线向右(顺时针方向)量取$42^{\circ}$,在此位置结束进气门升程曲线。
- 排气提前角$\gamma = 38^{\circ}$,表示在做功冲程接近结束,活塞到达下止点之前$38^{\circ}$曲轴转角时,排气门开始打开。从横坐标上表示下止点的直线向左(逆时针方向)量取$38^{\circ}$,在此位置开始绘制排气门升程曲线,随着曲轴继续转动,排气门升程逐渐增大,直到活塞到达上止点后,排气迟闭角$\delta = 8^{\circ}$,即活塞过上止点后$8^{\circ}$曲轴转角时,排气门才关闭。从横坐标上表示上止点的直线向右(顺时针方向)量取$8^{\circ}$,在此位置结束排气门升程曲线。
- 进气持续角的计算:
- 进气持续角是指进气门从开始打开到完全关闭所经历的曲轴转角。
- 一个完整的进气过程跨越了排气冲程的后半部分、整个压缩冲程和进气冲程的前半部分。在一个工作循环中,曲轴旋转$720^{\circ}$,进气冲程和压缩冲程共占$360^{\circ}$,再加上进气提前角$\alpha$和进气迟闭角$\beta$,所以进气持续角$\theta_{in}$的计算公式为$\theta_{in}=180^{\circ}+\alpha+\beta$。
- 已知$\alpha = 12^{\circ}$,$\beta = 42^{\circ}$,将其代入公式可得:
$\theta_{in}=180^{\circ}+12^{\circ}+42^{\circ}=234^{\circ}$
- 进、排气门重叠角的计算:
- 进、排气门重叠角是指在排气冲程结束、进气冲程开始的一段时间内,进、排气门同时处于开启状态的曲轴转角。
- 这个角度等于进气提前角$\alpha$和排气迟闭角$\delta$之和,即进、排气门重叠角$\theta_{overlap}$的计算公式为$\theta_{overlap}=\alpha+\delta$。
- 已知$\alpha = 12^{\circ}$,$\delta = 8^{\circ}$,将其代入公式可得:
$\theta_{overlap}=12^{\circ}+8^{\circ}=20^{\circ}$