发动机进气门为什么要提前打开,发动机进气门是早上开还是晚闭

我们都知道汽车的排气系统里有个三元催化器，它是蜂窝状结构，堵在排气通道上对尾气进行催化转化。很多人都觉得三元催化器影响排气，如果取掉的话发动机排气更顺畅，动力一定会得到提升。其实这句话说对了一半，应该说“拆掉三元催化器可以提升高转速下的动力，而牺牲掉的是低转速区间的动力”。

我们所说的排气阻力学名叫做排气回压，简单理解就是排气系统对发动机排气的阻力。对于一般家用车来说低转速下排气回压略高反而能提升动力，而高转速下降低排气回压会提升动力。

要说清楚这个问题首先我们要做个铺垫，我们初中物理课本里对四冲程发动机工作过程的描述是非常理论的，我们都认为在排气冲程开始，活塞开始上行时排气门打开，废气被活塞推着从排气门排出去。而实际上并不是这样的。发动机在做功冲程末端排气门就会提前打开，这时候气缸里废气的压力还很高，排气门打开后废气在自身压力下快速从排气门排出，这在发动机学上被称为“主动排气”。这样做的缺点是浪费了一部分混合气膨胀能量，因为排气门不提前开的话这部分压力会全部作用在活塞上转换成动力。好处就是大量废气在压力作用下可以自行快速排出气缸，在排气冲程活塞不需要推动大量废气，从而降低排气损失。而厂家工程师要做的就是找到排气门打开的最佳时机。

说完排气我们还要接着说进气，理论上我们都认为进气冲程活塞开始下行时进气门打开，但实际上并非如此。在排气冲程末端进气门就已经打开了。为什么进气门要那么着急打开呢？因为发动机运转时活塞速度很快，而进气门打开初期开度很小，如果在活塞开始下行时再打开进气门就会导致初期吸气阻力太大，而当进气门打开到最大开度时活塞已经接近下止点了，影响进气效率。所以在排气冲程末端进气门就开始开启了，这样在活塞开始下行时进气门开度已经很大了，吸气更顺畅。

现在我们就好理解为什么排气回压升高会增加低转速的动力了。首先来说做功冲程末端排气门打开后由于排气系统阻力太大会阻碍气缸里的高压废气进入排气系统，这样废气的压力就可以更多地作用在活塞上从而提升动力。另一方面低转速下混合气燃烧并不会十分充分，在排气冲程末端活塞推着废气从排气门排出，而此时进气门也打开了，由于排气阻力增加，会有少量废气进入进气系统，然后在吸气冲程这部分废气再次被吸入气缸参与燃烧，因为这部分废气已经经历过高温分解，更容易燃烧，因此对提升动力也有一定的帮助。

拆掉三元催化器后发动机低转速的动力性必然会下降。因为拆掉三元催化器后排气回压降低，这样在做功冲程末端排气门打开后气缸里的高压废气很容易就通过排气系统排出去了，压力下降非常快，本来可以作用在活塞上的压力瞬间就被泄掉，动力自然下降。而且排气阻力降低后废气从排气门排出的速度更快，气缸里气流快速向排气门运动，这样进气门打开时部分新鲜混合气就会被吸入排气系统从而导致气缸里实际混合气量下降，动力自然下降。

而发动机高转速时由于单位时间内需要排出更多的废气，这时候排气阻力太大就会严重影响废气排出效果，导致大量废气残留，气缸内就无法充进跟多新鲜混合气，因此发动机功率就会降低。而拆掉三元催化器后由于排气顺畅了，降低了排气阻力，发动机动力在原来水平上就会有所提高。