首先应该知道气门的开启和关闭并不正好是曲拐在上止点和下止点的时刻,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.
进气门提前开启的目的,是为了保证进气行程开始时气门已开大,新鲜气体能顺利地充入气缸.当活塞到达下止点时,气缸内的压力仍低于大气压力,在压缩行程开始阶段,活塞上移速度较慢的情况下,仍可以利用气流惯性和压力差继续进气,因此进气门晚关一点是有利于充气的.
排气门提前开启的原因是：当作功行程的活塞接近下止点时,气缸内的气体虽然有0.3-0.4MPa的压力,但就活塞作功而言,作用不大,这时若稍开排气门,大部分废气在此压力作用下可迅速自缸内排出；当活塞到达下止点时,气缸内压力已大大下降（约为0.115MPa）,这时候排气门开度进一步增加,从而减少了活塞上行时的排气阻力,高温废气迅速排出,还可防止发动机过热.当活塞到达上止点时,燃烧室内的废气仍高于大气压力,加之排气时气流有一定的惯性,所以排气门迟一点关,可以使废气排放得较干净.
由上面的论述可以知道,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.这就出现了一段时间内排气门和进气门同时开启的现象.这种现象称为气门重叠,重叠时期曲轴的转角称为气门重叠角.
同样由上述可知,保持一定的气门重叠角是有利于换气的.
但是应当注意,如果气门重叠角过大,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,使进气量减少.