柴油发电机组的配气相位
配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开闭时刻和开启持续时间，通常用环形图（如图1所示）表示。由于一个行程需要180°的曲轴转角，因此一个四行程循环就是720°曲轴转角。发动机的换气控制是通过气门来实现的，气门开启和关闭时间根据曲轴转角以度(°)为单位说明。进、排气门开启行程的曲轴转角都大于180°。
图1 配气相位图
ɑ—进气提前角;β—进气迟后角;—排气提前角;δ—排气迟后角;ɑ+δ—气门重叠角
合理的配气相位是根据发动机结构形式、转速等因素，通过反复试验而确定的。结构不同，配气相位也不同；发动机转速不同，配气相位也不同。转速越 高，每一次的进排气时间越短，要求提前角和迟后角越大。当柴油发电机小负荷运转时，由于进气压力较低， 要求气门重叠角减小，否则会出现废气倒流，使进气量减少。
1、进气相位
• 进气提前角α
• 进气迟后角β
在排气终了，活塞到达上止点前，进气门就预先开启，从进气门开启到上止点间所对应的曲轴转角a称为气提前角，α角一般为10°～30°。进气门提前开启，保证进气行程开始时，气门已经有较大的开度，有利于提高充气量。
活塞越过进气下止点(压缩行程开始)一段后，从下止点延迟至进气门关闭所对应的曲轴转角卢称为进气滞后角。卢角一般为30°～60°。延迟进气门关闭时刻，能够充分地利用进气行程结束前气缸内存在的压力差和较大的气流惯性继续进气。下止点过后，随着活塞的上行，气缸内压力逐渐增大，进气气流速度逐渐减小，当气缸内外的压力差消失，流速接近为0时，应关闭进气门。若口角过大会引起进气倒流现象。这样进气门开启时间用曲轴转角来表示为(180+α+β)°。
进气和排气相位图解
2、排气相位
• 排气提前角γ
• 排气迟后角δ
在做功行程后期，活塞到达下止点前，排气门提前打开，从排气门打开到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角，一般为30°～60°。排气门适当提前打开，虽然消耗了一定的做功行程的功率，但可以利用较高缸内压力将大部分燃烧废气迅速排出，待活塞上行时缸内压力已大大下降，可以使排气行程所消耗功率减少，另外高温废气提前排出也可防止发动机过热。
3、气门重叠角
如图2所示，在上止点附近，进、排气门同时开启的角度称为气门重叠角（以℃a表示）。由于新鲜气体（或可燃混合气）和废气流动惯性都很大，虽然进、排气门同时开启，但气流并不互相错位与混合。只要气门重叠角取得合适，可以使进气更充分、排气更干净。气门重叠角必须根据柴油发电机具体状况通过试验来确定。重叠角过小，达不到预期改善换气质量的目的，过大则可能产生废气倒流现象，降低柴油发电机的工作性能。
α
10°~30°
β
40°~80°
γ
40°~80°
δ
10°~30°
图2 气门重叠角示意图
4、相位标记
原理上柴油发电机的进气、压缩、做功和排气等过程都是在活塞到达上止点和到达下止点时开始或完成。但是为了进气更充分，排气更干净，进、排气门要提早打开、延迟关闭。柴油发电机的进、排气门开始开启和关闭终了的时刻以及开启的延续时间，通常用相对于上、下止点时的曲轴转角来表示，称为配气相位或配气定时。表示每缸进、排气配气相位（正时）关系的环形图，称配气相位（正时）图。
配气相位要根据柴油发电机的使用工况和常用转速来确定。不同的柴油发电机，其配气相位是不同的。配气相位的数值要通过试验确定。为保证配气相位的准确，在曲轴与凸轮轴驱动机构之间通常设有专门的记号，在装配过程中必须按照相关说明书的要求将记号对准，不得随意改动。
综上所述，发动机在换气过程中，若能够做到排气彻底、进气充分，则可以提高充气系数，增大发动机的输出功率。而配气相位的调整可以延长柴油发电机进排气时间，即气门的开启和关闭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的曲轴转角，以改善进、排气状况，从而提高发动机动力性。
