汽车工程系教案

汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：：第01讲·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)品型号编制规则·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置回主页下一讲(2课时)(2课时)(2课时)·汽车电子技术专业(2课时)主要教学目标及方法由汽车工业发展史导入国内外汽车工业概况·简介国内外汽车工业发展、国产汽车产品型号编制规则车类专业的主干课程，学好其它专业课的基础·通过对活塞式内燃机为动力的汽车各总成、部件的典型结构实例分析，系统地阐述现代汽车的构造和工作原理。《汽车构造(一)》总论和汽车发动机《汽车构造(二)》汽车底盘和车身结构1．通过对汽车(特别是轿车)的实例进行分析，较为深入掌握汽车结构的一般规律，应做到举一反三、触类旁通。组成部件之间在结构和功能上的有机联系。为满足主要功能要求而采取的一般结构措施；再介绍在某些特定条件和要求下的结构形式和功能特点。后才考虑选用中、重型货车的结构图。汽车总论(一)汽车发展史话汽车的平民化汽车工业概况名汽车公司及名牌的人类仍离不开汽车(二)汽车工业概况·汽车产量最多的国家(1997年)依次是：美国、日本、德国、法国、韩国、加拿大、西班牙、巴西、英国、意大利、中国、墨西哥、俄罗斯等。2．全球汽车保有量及普及率~3人拥有一辆；3．近代汽车工业发展模式(1)美、日、欧洲等发达国家发展汽车工业的特点是：济斯勒三大汽车公司垄断了美国90%以上的汽车生产；西方八大集团(通用、福特、丰田、大众/奥迪、日(2)一些新兴工业国家(韩国、西班牙)或发展中国家(巴西、中国、墨西哥)发展汽车工业的特点是：·优惠政策吸引外资，引进先进的技术和装备，进口全拆散(CKD)或半拆散(SKD)零件装车，逐步提高零件的国产化率，在逐步增强自主开发4．中国汽车工业发展状况车工业连续8年(1970~1977)停滞不前，1978年汽车产量为14.9万辆。·改革开放后15年(1978~1993)：汽车工业进入大发展阶段，1985年提出要把汽车工业作为支柱产业的方针，1987年确定了发展轿车工业来振兴我国汽车工业的战略，确定了轿车一汽、二汽、上海三大基地及天津、北指导我国汽车工业发展的纲领，汽车工业的目标：2010年汽车产量达600；从与国外联合开发逐步走向成熟的自主的普及做好准备。届时，我国将步入世界汽车工业强国的行列。(三)著名汽车公司、名牌要品牌有凯迪拉克、别克、雪佛兰、旁蒂克等。·美国第二大汽车公司，世界十大汽车公司中名列前茅。主要品牌有福特、狮、林肯、雷鸟等。3．戴姆勒—克莱斯勒汽车公司汽车公司，主要品牌有道奇、顺风、克莱斯勒、鹰.吉普等。·日本最大的汽车公司，仅次于通用汽车公司，和福特汽车公司争雄的世界有名的世界十大汽车公司之一。主要品牌花冠、凌志、皇冠等。·日本第二大汽车公司(又称尼桑)，世界十大汽车公司之一。主要品牌有·德国最大也是欧洲最大的汽车公司，是世界十大汽车公司之一。主要品牌有甲壳虫、高尔夫、帕萨特、捷达、奥迪等。7．梅赛德斯—奔驰汽车公司·世界十大汽车公司之一，梅赛德斯是戴姆勒公司早期著名的名牌轿车。9．标志—雪铁龙汽车公司·法国第二大汽车公司，是世界十大汽车公司之一，已成为法国汽车业的领袖。输汽车常是指具有4个或4个以上车轮的非轨道无架线的车辆。(一)按用途分照汽车的主要特征参数分级：轿车按照发动机工作容积、客车按照车辆总2．特种运输汽车业输汽车分级方法(1)轿车：载送2~9个乘员，主要供私人用的汽车分级发动机工作容分级发动机工作容积示/L动力装置类型分类情况行使道路条件分类情况微型≤1.0普通级>1.0~≤1.6>1.6~≤2.5>1.5~≤4.0(2)客车：载送9个以上乘员，供公共服务用汽车车辆总长度/m示例≤3.5>3.5~≤7>7~≤10>10~≤12特大型铰接式客车与双层客车(3)货车：载送货物的运输汽车示例福田微卡、小卡、轻卡≤1.8>1.8~≤6>6~≤14(二)按动力装置类型分类．活塞式内燃机汽车CNG2．电动汽车车·有发动机和蓄能器两套动力源，克服了电动车续驶里程短和车速低的缺点以及内燃机汽车油耗大和排放污染严重的缺点。4．燃气轮机汽车度最高世界记录(不依靠喷气驱动)。5．喷气式汽车·依靠航空发动机或火箭发动机以及特殊燃料，并以喷气反作用力驱动的(三)按行使道路条件分类2．非公路用车·只能在矿山、机场、工地、专用道路等非公路地区使用；另一类是能在无路地面上行驶的高通过性的越野汽车，越野汽车可以是轿车、客车、货车或其他用途的汽车，按总质量分级为轻型(≤5t)、中型(>5~≤13t)、重型(>13t)(四)按行驶机构的特征分类重点介绍重点介绍：体构造的四大组成部分车驱动型式表示方法1．轮式汽车·分为非全轮驱动和全轮驱动两种类型。汽车驱动型式一般用符号“n×m”(车轮总数×驱动轮数)表示：2．其它型式的车辆履带式、雪橇式、气垫式、步行机械式车辆等参数等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，包括首部、中部、尾部。车型号表示方法(一)汽车总体构造的组成部分(如图1-1)·使供入其中的燃料燃烧而发出动力。广泛应用往复活塞式内燃机，一般驶员的操纵正常行驶。包括：传给驱动车轮，包括离合器、变速器、传动轴、主减速器及差速器、半轴、驱动桥等部件。·行驶系：使汽车各总成及部件安装在适当的位置，对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。包括车架、车身、悬架、车轮等部件操纵装置、转向器、转向传动装置组成，有的汽车还带有动力转向装置。去后汽车能可靠地停驻。包括供能装置、控制装置、传动装置和制动器。·是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所，由本体、内外装饰和车身附件备·由电源、发动机起动系和点火系、照明和信号装置、空调、仪表和报警系统、辅助电器及现代汽车电子技术等组成。体布置形式(二)汽车的总体布置形式体布置形式1．发动机前置后轮驱动(FR)2．发动机前置前轮驱动(FF)3．发动机后置后轮驱动(RR)4．发动机中置后轮驱动(MR)·方程式赛车和大多数跑车采用，少数大、中型客车也采用。5．全轮驱动(nWD)将动力分别输送给全部驱动轮。置形式的主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：点：·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)发动机总体构造重点介绍、简要介绍、重点分析、归纳小结、多媒体·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲·汽车检测与维修专业·重点讲解发动机基本术语和类型(6课时)·重点讲解发动机简单工作原理。发动机详细工作原理在《汽车发动机原·汽车维修与营销专业理》课程中重点讲授(6课时)·简介发动机性能指标。发动机主要性能指标的概念在《汽车发动机原理》课程中重点要求课程中重点要求(6课时)业(6课时)动机基本术语3．活塞行程S下止点,活塞顶部所扫过的容积6．燃烧室容积(余隙容积)V8．内燃机排量VLLSLS二、内燃机的分类据划分标准的不同，可将内燃机分为好多种类与汽油机的区别与二冲程的区别与汽油机的区别与二冲程的区别·柴油机：以柴油为燃料，进气过程中进入汽缸的是纯空气，压缩终了时喷入柴油，柴油与空气在汽缸内混合由于空气经压缩后所达到的温度能引起柴油的自燃，这种内燃机也称为压燃式内燃机·汽油机：以汽油为燃料，空气与汽油在气缸外混合，形成可燃混合气后进入气缸，经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧·二冲程：每两个活塞行程(曲轴每转一转)完成一个工作循环。如摩托车·四冲程：每四个活塞行程(曲轴每转两转)完成一个工作循环。绝大多数发动机所采用4．按气缸排列方式5．按冷却方式却介质，有专门的冷却系统按进气方式·增压：在进气过程中，可燃混合气或空气是通过装在进气管道上的增压器提高压力，然后进入气缸内·非增压：也叫自然吸气发动机，靠活塞的抽吸作用7．按着火方式燃：靠火花塞点火来产生燃烧，汽油机所采用燃：靠燃油的自燃来产生燃烧，柴油机所采用三、发动机的总体构造动机的总体构造·机体：骨架作用，安装各个机构和系统，包括气缸体、油底壳、曲轴箱机构统·作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸，并将燃烧后的废气及时排除·主要部件：化油器(汽)、喷油泵和喷油器(柴)、空气滤清器、进气管、排气管、消声器等·示例：电控汽油喷射系统的供给系统(如图2-4)统的供给系统要部件：火花塞、点火线圈、断电器、分电器腐溅润滑：靠曲轴等旋转部件飞溅起的油滴润滑·压力润滑：靠润滑系统建立起的油压经过各个油道润滑各零部件油雾·主要部件：集滤器、机油泵、滤清器、各种阀体等用：内燃机不能自行起动，借助外力使之运转重点内容，布置下一讲的主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：周讲知识点：·熟练掌握发动机(四冲程和二冲程，汽油机和柴油机)工作原理·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)·重点讲解四冲程发动机工作原理、汽油机和柴油机的工作原理及其示功图·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲一、四冲程发动机工作原理1．四冲程发动机的简单工作原理在一个活塞行程内只进行一个过程，因此，活塞行程可分别用四个过程命2．四冲程内燃机工作循环上止点为0ºCA)，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。·要求学生理解掌握四冲程发动机工作循环·要求学生理解掌握四冲程汽油机各个冲程的工作特点二、汽油机的工作原理·进气提前角：进气门打开时刻与活塞位于上止点之间的曲轴转角(为了获得较多的充气量，活塞到达上止点前就开始开启)·进气终了时刻：气缸压缩压力p=0.07~0.09MPa<大气压；气缸温度示功图进气行程·由进气门关闭到活塞移到上止点(成为压缩上止点)为止。示功图压缩行程示功图作功行程3．作功行程(燃烧及膨胀行程)(如图2-12示功图czb段曲线)点之前与下止点之间的曲轴转角。与排气门关闭这一时期曲轴所转过的角度。的惯性多排出一部分废气，减少残余废气)机示功图排气行程·气门重叠角：在排气门关闭之前，进气门就已打开，进排气门同时开启时期所对应的曲轴转角·要求学生理解绘制四冲程汽油机示功图示功图·要求学生理解掌握四冲程柴油机各个冲程的工作特点三、柴油机的工作原理·在柴油机进气行程中，被吸入气缸的只是纯净空气。由于柴油机进气系统阻力较小，残余废气的温度较低，因此进气行程结束时气缸内气体的压简要介绍：简要介绍：·要求学生理解二冲程发动机的特点及工作过程·在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运动，迅速与空气混合形成可燃混合起。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴旋转做功。·在做功行程中，燃烧气体的最大压力可达6~9Mpa，最高温度可达．排气行程·要求学生理解绘制四冲程柴油机示功图示功图四、二冲程发动机工作原理·二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程即曲轴旋转一圈的时间内完成的。经过两个冲程完成一个工作循环，包括进气、压缩、作功、排气四个过程；没有专门的配气机构。·没有进排气门，换气是通过三个孔(进气孔、排气孔、扫气孔)来实现机唤起机构压力上升，推动活塞下行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进气机唤起机构发动机示功图示功图·要求学生理解二冲程5．二冲程与四冲程发动机的比较与四冲程发动机工作原(1)曲轴每转一周完成一个工作循环，做功一次。当曲轴转速相同时，二理上的区别冲程发动机单位时间的做功次数是四冲程发动机的两倍。由于曲轴每转一周做功一次，因此曲轴旋转角速度比较均匀。 (2)二冲程发动机换气过程时间短，仅为四冲程发动机的1/3左右。另外，进排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气，新气可能流失，废气也不易清除干净。(3)曲轴箱换气方式二冲程发动机因为没有进排气门，结构大大简化。·概括基本内容，归纳·优点：功率大、运转平稳、配气机构简单重点内容，布置下一讲·缺点：作功冲程多、机件受热程度增加、经济性差、燃油消耗率高、润的主要教学内容滑条件的主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：点：期·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)特性和负荷重点介绍、简要介绍、归纳小结、多媒体·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上一讲上一讲回主页一、主要性能指标下一讲动机动力性指标的概念动机经济性指标的概念环保性指标强化指标重点介绍：·发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准(1)有效转矩Te(2)有效功率Pen—曲轴转速，单位为r/min·标定功率：并不是该内燃机所能发出的最大功率，而是内燃机出厂时根据使用目的而调整的。由于使用目的的不同，同一种内燃机的标定功率可·持续功率：内燃机允许长期连续工作的最大有效功率(3)曲轴转速及修理费用等各项指标。通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能(1)有效燃油消耗率be·发动机每发出一千瓦有效功率在一小时内所消耗的燃油量3．环保性能指标(1)有害排放物(2)发动机的噪声(1)平均有效压力·是作用在活塞顶上的一个假想的、不变的压力，在这个压力推动下，活塞由上止点移动到下止点所做的功。(2)活塞平均速度·在标定转速下，曲轴每转一转的两个形成活塞速度的平均值(3)升功率二、发动机的特性·发动机特性的概念：内燃机的主要性能指标随工况而变化的关系称为内燃机特性。若这种关系以曲线的形式表示，称为内燃机特性曲线。率be随其转速变化而变化的关系。包括发动机外特性和发动机部分特性 (1)发动机外特性(如图2-18)·指节气门全开时的速度特性。发动机的外特性表示了发动机所具有最高动力性能动机速度特性轿车发动机外特性动机负荷×100%(发动机全负荷)(2)发动机部分特性节气门不全开的任意位置所得到的速度特性·概念：发动机在某一转速发出的有效功率与相同转速下所发出的最大有效功率的比值，以百分数表示·负荷与功率是两个不同的概念(负荷：发动机在某一转速下实际发出的功率与可能的最大功率之比产品名称和型号编制国B标规定有关内容机燃机常用型号含义燃机常用型号含义重点内容，布置下一讲的主要教学内容·首部：产品特征代号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需经行业标准化归口单位核准、备案。·尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选(1)柴油机用右机基本型(2)汽油机汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：点：·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)构的组成导入、启发分析、重点介绍、归纳小结、多媒体·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上一上一讲回主页下一讲·汽车检测与维修专业(8课时)·汽车维修与营销专业(8课时)·汽车制造与维修专业(8课时)(8课时)一、曲柄连杆机构的功用·把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，从而向工作机械输出机·把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，从而向工作机械输出机械能·在做功冲程将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力·在其他三个辅助冲程中，将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动，为做功冲程做准备二、曲柄连杆机构的组成发动机工作原理理解曲柄连杆机构的功用机体组成·主要包括气缸体、曲轴箱、气缸套、气缸垫等不动件·要求学生理解掌握曲柄连杆机构的三大组成部分及其主要零部件·机体是内燃机的骨架，除了作为气缸套以及曲柄连杆机构运动件的支撑外还可安装气缸盖、配气机构和驱动机构的机件以及各辅助系统的一些附·要求学生理解掌握曲柄连杆机构的三大组成部分及其主要零部件2．活塞连杆组连杆等运动件3．曲轴飞轮组·要求学生正确理解·要求学生正确理解气缸内的气体压力三、曲柄连杆机构的受力分析．气缸内的气体压力(1)气体作用力情况·在工作循环中，气体压力是不断变化的，其瞬时最高压力，对汽油机和瞬时冲击力可达数万牛顿。(2)受力分析(如图3-2、图3-3)·气体压力使气缸盖承受向上推力，活塞顶承受向下压力，活塞侧面和气缸壁间有侧压力，活塞销、连杆杆身、曲柄销处及曲轴主轴颈处均承受压力，曲轴还承受弯曲力矩和扭转力矩。分析分析(1)往复惯性力·是指活塞组件和连杆小头在气缸内做往复运动所产生的惯性力，其大小与机件的质量及加速度成正比，其方向与加速度方向相反。·要求学生正确理解运动惯性力速度最大这一段惯性力向上；然后作减速运动，惯性力向下至下止点速度为零，总之，活塞在上半个冲程时惯性力都向上，下半个冲程时，惯性力都向下。在上下止点出，活塞运动方向改变，速度为零加速度最大，惯性·要求学生正确理解运动惯性力(2)旋转惯性力·是指曲柄、连杆轴颈、连杆大头等围绕曲轴轴线做圆周运动产生的离心时(向下运动)运动惯性力分析·其·其大小与运动件的质量、旋转半径、角速度的平方成正比，其方向总是背离曲轴中心向外，离心力使连杆大头的轴瓦和曲柄销、曲轴主轴颈及轴承受到又一附加载荷，增加他们的变形和磨损。时(向下运动)运动惯性力分析·Fj—惯性力(向上)··要求学生正确理解各运动件表面的摩擦阻力·互相接触的表面相对运动时都存在摩擦力，其大小与正压力和摩擦系数成正比，其方向与相对运动的方向相反。源。·概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：章曲柄连杆机构第06讲期知识点：能力点：本讲教学要求及适合专业：·汽车检测与维修专业(2课时)·掌握气缸套的结构形式及特点·汽车维修与营销专业(2课时)·掌握气缸盖的结构形式及特点·汽车制造与维修专业(2课时)形式及特点·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲一、气缸体(1)功用套和散热片)，曲轴箱提供连杆摆动和曲轴转动的空间，并为曲轴提供支撑由曲柄连杆机构导入机的工作条件和常用材料(2)工作条件·与各运动部件构成摩擦副的部位，要有很好的耐磨和减磨性能(3)材料(1)一般式下结合面一致重点对比介绍：(2)龙门式·要求学生理解掌握气·概念：上下曲轴箱结合面下沉到曲轴中心线下面缸体的三种结构型式及·特点：刚度强度较好但工艺性较差(3)隧道式图3-6：气缸体的结构3．气缸的排列方式(发动机形式)(如图3-7)(1)气缸直列式缸的三种排列方式及缸的三种排列方式及特点(2)气缸V型式(3)气缸对置式图3-7：气缸的排列方式(1)无气缸套气缸套与气缸体为一体，广泛应用于强化程度不高的轿车用汽油机中。(2)湿式缸套·缸体铸造方便容易拆卸更换冷却效果较好刚度较差，易漏气和漏水。B实现其径向定位，轴向定位靠缸套上方凸缘与气缸体顶部的支撑面C实式缸套和干式缸套的结构特点及区别(3)干式缸套1)普通干式缸套·与缸体紧配合、刚度较好、制造工艺复杂、拆卸困难2)可卸干式缸套可拆卸更换、上端有凸缘(4)干式缸套和湿式缸套的比较·湿式缸套：和冷却水直接接触、与缸体配合较松、壁厚5~9mm·干式缸套：不直接和冷却水接触、与缸体紧配合、壁厚1~3mm图3-8：气缸套的结构方式5．水冷与风冷式气缸体简单对比介绍：(1)水冷式气缸体·要求学生了解湿水冷·利用水套中的冷却水流过高温零件的周围带走多余热量与风冷式气缸体(2)风冷式气缸体·缸体与曲轴箱分开铸造，缸体和缸盖铸有散热片。如有风扇可加强散热油机四种燃烧室的结构型式及特点(1)气缸盖的功用·气缸盖密封燃烧室，和其他各部分共同形成燃烧空间，其上安装配气机构的大部分零件和喷油器或火花塞，内设冷却水路和润滑油道，进、排气道。 (2)气缸盖的工作条件与要求简要介绍：的工作条件和常用材料高温燃气接触而承受很高的热负荷。为保证良好密封，气缸盖既不能损坏，的工作条件和常用材料(3)气缸盖的材料2．气缸盖的结构型式缸盖的结构型式及特点缸盖的结构型式及特点三个气缸采用一个气缸盖(1)汽油机燃烧室(如图3-9)油机三种燃烧室的结构型式及特点油机三种燃烧室的结构型式及特点2)盆形燃烧室于火焰传播和燃料燃烧，工作柔和，缸盖的工艺性好。3)半球形燃烧室焰传播距离短，没有挤气面积，所以气缸内的气流运动较弱，容易实现多气门机构的布置。(2)柴油机燃烧室燃烧室凹坑内①ω型燃烧室②球形燃烧室油膜蒸发为主。采用螺旋进气道形成强烈的进气涡流。烧室2)分隔式燃烧室(如图3-11)室通过通道相同，喷油嘴位于副燃烧室内。重点对比介绍：①涡流燃烧室油机四种燃烧室的结构型式及油机四种燃烧室的结构型式及特点②预燃燃烧室燃烧室三、气缸盖罩与气缸衬垫罩与气缸衬垫的结构及材料(1)功用(2)要求结构与材料重点内容，布置下一讲主要教学内容盖底面的粗糙度和不平度。(3)种类板为骨架，外附石棉而成，气缸孔，油孔，水孔周围用金属包边。·金属－复合材料衬垫：钢板的两面粘附耐热、耐压和耐腐蚀的新型材料。的铝板或不锈钢叠片制成、油底壳的产生，下部有放油螺塞。汽车工程系教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：第第07讲期活塞组连杆组章曲柄连杆机构点：结构及特点·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲一、活塞(1)活塞的功用·承受燃气压力并将此力传递给连杆、与气缸盖共同组成燃烧室(2)工作条件匀易产生热应力[裂纹]。瞬时最高由曲柄连杆机构导入功用和工作条件材料及要求压力。活变的拉伸，压缩和弯曲应力，使活塞容易变形。2．活塞的材料及要求(1)材料及要求减小受热时的变形；导热性好，防止活塞过热，发生损坏；耐磨性好，防止在往复运动强度和硬度下降很快。有的柴油机采用高级铸铁或耐热钢制造。(2)成型方法液态模锻：兼顾锻造与铸造的特点，消除铸造缺陷且提高了毛坯质量。3．活塞的结构型式·根据所起作用的不同，可将活塞分为顶部、头部和裙部(如图3-12)部和裙部油机与柴油机活塞顶部的结构型式及特点(1)活塞顶部1)汽油机活塞顶部(如图3-13)部部(2)活塞头部(如图3-15)部的结构气体的密封，将热量通过活塞环传给气缸壁。方向，降低第一道环的温度。机采用。护圈的材料一般为耐热且膨胀系数与铝合金接近的高锰奥氏体铸铁。启发分析：塞裙部的变形及形状(3)活塞裙部·活塞环槽以下部位。在活塞运动的时候起导向作用并承受侧压力。1)活塞裙部变形(如图3-16)椭圆形2)活塞裙部形状(如图3-17)·冷态下把活塞加工成裙部断面为长轴垂直于活塞销方向的椭圆形的功用和工作条件及材料封原理二、活塞环1．活塞环功用、工作条件及材料(1)活塞环功用轴箱，污染机油，同时将活塞顶所吸收的大部分热量传给缸壁的作用。，减小磨损。此外，起辅助封气作用(2)活塞环工作条件(3)活塞环材料·一般活塞环多用优质灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁制造·第一道活塞环甚至所有的环，其外表面进行多孔镀铬来减缓磨损·其他的环多采用镀锡、磷化或硫化处理来提高磨合性2．气环结构与工作(1)气环密封原理(如图3-18)·气环自由状态非圆，随活塞装入气缸后，靠气弹力紧贴在气缸壁上(F1)，F第二密封面。·另外，绕到环背后的燃气使气环更贴紧缸壁(F2)，加强了第一密封面的密封效果曲轴箱内的燃气量已很少了种切口形状及特点(2)气环切口形状(如图3-19)上述二者之间要求学生理解掌握气(3)气环断面形状(如图3-20)环六种断面形状及特点重点介绍：原理1)矩形环2)扭曲环槽的气环·反扭曲环：扭曲成盖子形。内圆下边缘切槽的气环·进气、压缩和排气行程：环扭曲，消除泵油现象，减轻磨损·作功行程：燃气压力作用使环不再扭曲，与矩形环相同3)锥面环·活塞上行时：锥面油楔作用浮起，减少磨损，不泵油(4)梯形环为梯形，抗粘结性好，避免环被粘结而折断出强了环的密封(5)桶面环·桶面环上下运动时均能形成楔形油膜，将环浮起，减轻环与气缸壁磨损·其密封性、磨合性、对气缸表面的适应性都比较好(1)油环刮油原理(如图3-21)许多排小孔和斜孔流入机体内塞环槽上的排油孔流入机体内构及特点(2)油环类型与结构1)普通油环(如图3-22)构简单加工容易成本低高刮油能力耐久性2)钢带组合油环(如图3-23)、对气缸活塞变形适应能力强、优质钢成本高的功用、工作条件、材料三、活塞销1．活塞销功用、工作条件及材料(1)活塞销功用(2)活塞销工作条件韧性好，耐磨；质量要小，销和销孔适当的配合并要有好的表面质量(3)活塞销材料表面硬度和耐磨性又保证较高强度和冲击韧性连杆四、连杆组1．连杆组功用、工作条件及材料(1)连杆组功用活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动(2)连杆组工作条件杆组的功用和工作条件及材料杆组的功用和工作条件及材料程上止点附近，最大拉伸载荷出现在进气行程上止点附近。在压缩载荷和连杆组作平面运动时产生的横向惯性力的共同作用下，连杆体可能发生弯曲变形轻巧，减小惯性力(3)连杆组材料2．连·连杆由连杆大头、连杆小头、连杆杆身等组成(图3-26)(1)连杆小头(与活塞销连接方式)(如图3-27)1)全浮式·青铜衬套(连杆衬套)以一定的过盈压入小头内部，工作时，活塞销可以在小头内作一定角度的摆动，而且还可在活塞销座孔内摆动杆小头构造及特点端刮伤气缸壁，在活塞销孔外侧装置活塞销档圈(卡环)2)半浮式内转动，在小头孔内不转不用紧固螺栓，从而避免了因过度拧紧二使活塞销变形构(2)连杆杆身(图3-28)身构造及特点构·要求学生理解掌握连(3)连杆大头杆大头剖分形式及特1)剖分形式(连杆大头剖分，用连杆螺栓紧固)(图3-29)点①平切口图3-29：连杆大头的剖·这种剖分形式刚度大，变形小，加工简单，成本低，多应用于汽油机分形式②斜切口能从气缸上断取出连杆体，必须采用斜切口2)定位方式(防止连杆盖横向移动)(图3-30)①平切口连杆·利用连杆螺栓上一段精密加工圆柱面与精密加工螺栓孔进行定位②斜切口连杆力的定位切力。工艺简单，加工方便，但容易造成大头尺寸增大，定位不可靠。位杆大头定位方式及特用广泛点的定位套筒，套筒外圆与连杆体大端的定位孔为高精度配合。优点是多向定位，定位可靠；缺点是工艺要求高，若定位孔距不准，则会发生过定位而使头的定位形式大头失圆简要介绍：动机连杆的三种结构形式及特点(1)并列连杆活塞的运动规律完全相同，前后连杆可以通用杆((2)主副连杆列气缸装副连杆·这种结构主副连杆不能互换，且副连杆对主连杆作用以附加弯矩·两列气缸中活塞的运动规律和上止点位置均不相同(3)叉形连杆裆中杆的三种结构形式重点内容，布置下一讲主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：第第08讲期点：·简要介绍飞轮、曲轴油封、曲轴扭转减震器、平衡机构的结构及特点·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲一、曲轴1．曲轴功用和工作条件、材料及要求(1)曲轴的功用动转化为曲轴的旋转运动(2)工作条件和扭转交变载荷。2．曲轴材料及要求频淬火或氮化处理，最后进行精加工。由曲柄连杆机构导入的功用和工作条件要求·曲轴由若干个单元曲拐组成。一个曲柄销(连杆轴颈)、左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐(1)曲轴分类1)按主轴颈数分类，但主轴颈多，加工表面多，曲轴长。2)按单元曲拐连接方式分类单元曲拐结构及特点(2)单元曲拐结构·主轴颈和曲柄销一般是实心，曲柄臂一般是椭圆形油孔相连。或空心的连杆轴颈的润滑靠来自主轴颈的润滑油经压入曲轴的油管构(a)(b)3．曲拐布置与发动机工作顺序各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作曲拐布置与发动机工作顺序在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点：行程中发生抢气现象(1)直列四缸发动机工作循环(图3-35)动机工作循环(2)直列六缸发动机工作循环(图3-36)动机工作循环(3)V8发动机工作循环(图3-37)R动机工作循环油封种类、结构及原理二、曲轴前后端油封盖的内壁上，再沿壁面流回油底壳紧式橡胶油封挡住上曲轴后端的密封愈来愈多的采用与曲轴前端一样的自紧式橡胶油封封扭转减震器种类、结构及原理三、曲轴扭转减震器周期性相对扭转的现象称为扭转振动降，甚至使曲轴断裂装置扭转减震器摩擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减，充满高粘度硅油硅油的内摩擦阻尼吸收，使扭振消除或减轻(a)橡胶扭转减震器(b)硅油扭转减震器飞轮结构衡，用定位销将飞轮紧固曲轴主轴承和连杆轴承的结构及材料五、曲轴轴承(1)载荷及材料要求的抗疲劳强度，而且要摩擦小、耐磨损和耐腐蚀(2)结构和材料(图3-42)磨合金层或钢背、减磨合金层和软镀层构成·轴瓦一般是等壁厚的，但也有变厚度轴瓦，多用于强化程度较高的发动机压力，使轴瓦紧密贴合在轴承孔内确的定位瓦上均加工有环形油槽和油孔，以便不间断的向连杆小头喷孔供油结构和材料(1)功用(2)翻边轴承曲轴止推轴承的结构(3)半圆环止推片(4)止推轴承环承(a)翻边轴承(b)半圆环止推片(c)止推轴承环六、平衡机构启发分析：生理解分析平衡机构启发分析：生理解分析平衡机构用·平衡状况：与气缸数、气缸排列形式及曲拐布置形式等因素有关Fj：二阶往复惯性力与二倍曲轴转角余弦成正比(1)链传动双轴平衡机构(图3-44a)(2)齿轮传动双轴平衡机构构纳重点内容，布置下一讲主要教学内容 (a)链传动双轴平衡机构(b)单轴平衡机构汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：第第09讲期·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)气相位·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲(4课时)(4课时)(4课时)(4课时)由发动机总体结构导入配气机构构的功用率的概念一、配气机构的功用与组成·按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以从气缸及时排除(1)充气效率·M：在进气行程中实际进入气缸内新气质量(2)对充气效率的分析(3)提高ηv方法4-1)(1)气门布置形式(2)凸轮轴布置位置气机构的类型及特点(3)气门驱动形式(4)每缸气门数及其排列方式1)两气门式2)多气门式(a)(b)(c)(d)(5)凸轮轴传动方式传动方式4．配气机构的组成与传动过程(1)组成(2)传动过程气机构的组成与传动过程成气相位和配气相位图二、配气相位1．配气定时(配气相位)(图4-4a)·配气定时：以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间·进气提前角α：从进气门开到上止点曲轴所转过的角度·进气迟后角β：从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度·排气提前角γ：从排气门开启到下止点曲轴转过的角度·排气迟后角δ：从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度·配气相位图：上、下止点曲拐位置时的曲轴转角环形图α角打开，滞后β角关闭。进气时间为：α+180°+β开启，滞后δ角关闭，排气时间为：γ+180°+δ·气门重叠：活塞在排气上止点附近出现进、排气门同时开启的现象·气门重叠角：重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和α+δ气相位图(a)配气相位(b)配气相位图三、气门间隙·冷态时，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙门间隙概念及气门间隙的调整方法·气门间隙过大：传动零件之间、气门和气门座之间撞击严重，加速磨损2．气门间隙的调整·采用液压挺柱或气门间隙自动补偿器可以实现零气门间隙，不用调整气门块主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：第10讲期·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置气机构组成导入组成及要求上一讲回主页下一讲一、配气机构的零件和组件(一)气门组(1)组成(图4-7)(2)要求作条件及材料(1)气门的工作条件及材料1)气门的工作条件2)气门的材料·进气门：合金钢(铬钢或镍铬钢)·排气门：耐热合金钢(硅铬钢)。有的排气门头部用耐热合金钢；杆部用铬钢1)气门顶面(图4-9)·平顶：结构简单、制造方便、受热面积小、质量小；目前应用最多。进排气门均可用能较好适应气门座圈的变形。适用于进气门，不宜用于排气门适用于排气门2)气门锥面(图4-10)·气门锥角：气门锥面与气门顶面之间的夹角。一般为45°，少数进气门为·较小气门锥角：气门通过断面较大，进气阻力较小，可以增加进气量。但气门头部边缘较薄，刚度较差，致使密封性变差图4-10：气门锥面·较大气门锥角：可提高气门头部边缘的刚度，气门落座时有较好的自动对中作用及较大的接触压力。有利于密封与传热及挤掉密封锥面上的积炭3)气门传热门座圈功用及结构材料门导管功用及结构材料封功用及结构簧功用及结构材料·气门密封锥面必须严密贴合：研磨气门与气门座圈4)特殊气门化发动机(3)每缸气门数1)两气门：进气门比排气门大，减小进气阻力，增大进气量2)多气门：现代高性能汽车发动机普遍采用每缸三、四、五个气门火花塞很难布置在中央,对燃烧不利(1)气门座的功用(2)气门座的工作条件及材料钢。部分铸铁缸盖不镶气门座圈(1)气门导管的功用合(2)气门导管的工作条件及材料(3)气门导管结构·与气缸盖承孔过盈配合，有的发动机不设气门导管·有的排气气门导管设有排渣槽：清除沉积物和积炭(1)气门油封的功用·为了控制和减少机油消耗量，现代汽车发动机装有气门油封(2)气门油封的结构(1)气门弹簧的功用(2)气门弹簧的工作条件及材料1)工作条件·为保证其可靠的工作，应具有合适的刚度和足够的抗疲劳强度2)材料·优质冷拔弹簧钢丝如高碳锰钢、铬钒钢等并经热处理(3)气门弹簧结构(图4-11)(二)气门传动组1．气门传动组组成简要回顾：动组成重点介绍：动组成重点介绍：2．凸轮轴(1)凸轮轴的功用·配置有各缸进、排气凸轮，使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭(2)凸轮轴的工作条件及材料1)工作条件功用及要求轮轴结构及特点(轮轴结构及特点轴1)凸轮轮廓(图4-13)进排气门开闭时刻、持续时间及开闭的速度运动速度小，防止强烈冲击闭2)同名凸轮的相对位置(图4-14)·与凸轮轴的旋转方向、发动机点火顺序、气缸数、作功间隔角有关①四缸机:②六缸机:对位置传动机构定时记号与配气相位的关系 (4)凸轮轴传动机构定时记号(图4-15)构定时记号用及要求(1)挺柱的功用·是凸轮的从动件，将来自凸轮的运动和作用力传给推杆或气门(2)挺柱的工作条件及材料1)工作条件2)材料铁和冷激合金铸铁(3)机械挺柱的结构形式(图4-16)械挺柱结构及特点构形式(4)减轻挺柱底面磨损的结构措施(图4-17)柱底面磨损的结构措施磨损的结构措施压挺柱结构及特点(5)液压挺柱(图4-18)构形式·磨损后无法调整，只能更换用及要求(1)摇臂的功用·将推杆或凸轮传来的运动和作用力，改变方向传给气门使其开启(2)摇臂的工作条件及材料1)工作条件受很大弯矩、足够强度、足够刚度、较小质量2)材料(3)摇臂结构(图4-19)臂结构及特点功用及组成二、可变配气正时及气门升程机构(雅阁VTEC)·VTEC使配气正时和气门升程根据发动机转速变化作出相应的实时调整，使气缸的充气量同时满足发动机低转速和高转速下的不同需要，从而提高了发动机的动力性和经济性分析VTEC工作原理(1)低转速下VTEC原理(图4-21)·辅助进气门由于辅助凸轮的高度小而稍稍打开，以防止燃油阻塞进气口·进排气门重叠角和升程都较小，满足了低速工况的需要VTEC原理(2)高转速下VTEC原理(图4-22)·来自机油泵的油压作用于正时活塞，使正时活塞和同步活塞右移·主、辅助进气摇臂均由中间凸轮驱动，从而改变了配气正时VTEC原理主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：：期·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·汽车制造与维修专业(2课时)简要讲解、启发分析、重点分析、重点介绍、归纳小结、多媒体·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上一上一讲回主页下一讲(2课时)·启发分析可燃混合气形成的过程、简单化油器的构造原理简简单讲解油供给装置组成(2课时)·重点讲解可燃混合气成分与汽油机性能的关系(2课时)子技术专业(2课时)一、汽油机供给系的组成一、汽油机供给系的组成·根据发动机工况配制合适的可燃混合气(按一定比例混合的汽油空气混合物)，供给气缸·汽油供给装置：油箱(储存燃油)，汽油泵(泵油)，油管(输送)，汽油滤清器(清洁)供给装置：空气滤清器，轿车上进气消声器·可燃混合气供给和废气排出装置：进气管，排气管，排气消声器入汽油机燃料供给系供给系的功用式发动机燃油供给系统组成机燃油供给系统组成3．燃料—汽油的使用性能指标响使用性能指标·燃料的热值：1使用性能指标能力，亦即抗自燃能力。汽油的抗爆性的好坏程度一般用辛烷值表示：辛烷缩比而不发生爆燃二、汽油供给装置清器功用及结构类型1)功用2)类型)器功用及结构类型式汽油泵1)功用·将汽油从汽油箱吸出，经油管和汽油滤清器泵入化油器浮子室2)分类油量的6~8倍，有效地减小“气阻”现象泵油装置燃混合气成分的表示方法油器的构造三、可燃混合气的形成和简单化油器1．可燃混合气成分的表示方法(1)空燃比(符号R，多为欧美国家采用)空气质量(2)燃空比(符号λ，日本工业标准JIS所采用)(3)过量空气系数(符号α，中国及前苏联等采用)·燃油与空气混合部分：主要由阻风门、喉管、喷管、节气门等·控制燃油油量部分：主要由针阀、浮子、浮子室等3．可燃混合气形成的过程空度。因浮子室通大气，燃油从主喷管被吸出。吸出的燃料被高速空气流击合气形成的过程碎，在一定温度下被雾化成微小的颗粒，和空气混合之后向下流动，形成可燃混合气。可燃混合气流量的大小靠节气门调节。4．可燃混合气的成分与汽油机性能的关系(1)可燃混合气的成分对发动机性能的影响(图5-8)合气的成分对发动机·当α<0.88(混合气过浓)、α>1.05~1.15(混合气过稀)时，动力性、经济性能的影响·当α=1.3~1.4(火焰传播下限)时，发动机不能稳定运转，甚至缺火停转；成分对发动机性能的影响·要求学生理解发动机(2)发动机各工况对可燃混合气成分的要求各工况对可燃混合气1)车用汽油机工作的特点··工况(负荷和转速)变化范围大，而且有时变化非常迅速；2)车用汽油机各种使用工况对混合气成分的要求①稳定工况对混合气成分的要求时α=0.6~0.8，小负荷时α=0.7~0.9；首要的，化油器提供的混合气接近相应于燃油消耗率最小的α=1.0~1.15；·大负荷和全负荷达到全负荷之前的大负荷范围内，化油器提供的混合气要求化油器能提供相应于最大功率的浓混合气α=0.85~0.95；②过渡工况对混合气浓度的要求·冷起动发动机起动时转速极低(n=100r/min),空气流速非常低，不能使汽油得到良好雾化，要求化油器提供给极浓的混合气α=0.4~0.6；化油器提供的混合气的α从起动时的极小值逐渐加大到稳定怠速所要求的数值；·加速加速时节气门突然加大，空气流量瞬时随之增加，致使混合气暂时额外添加供油量，以便及时使混合气加浓到足够的程度；讲主要教学内容成分的要求汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：第第12讲期第六章电控汽油喷射系统点：射系统的特点同类型的能力·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲(8课时)(8课时)(2课时)(2课时)由化油器式燃料供给系导入射的基本概念》课中重点讲解一、电控汽油喷射系统概述概念(1)汽油喷射·一定数量和压力的汽油经过喷油器直接喷入气缸或进气歧管(2)汽油喷射系统·汽油喷射式发动机燃油供给装置的简称。包括：燃油系统、空气系统、控制系统2．汽油喷射的优点讲解其优点讲解其优点·提高了发动机充气效率，从而增加了发动机的功率和扭矩汽油喷射的发展射的发展机电混合控制式油喷射的分类(1)按喷油器安装位置(图6-1)位置分类(2)按喷射时序(图6-2)图6-2：按喷射时序分·顺序喷射：按各缸进气行程的顺序轮流喷射类(3)按喷油方式·连续喷射：多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统，喷油量大小不取决于喷油器喷油阀开启时间(4)按喷射部位(5)按控制装置ch·机电结合式汽油喷射系统：汽油的计量是通过机械和电液方式实现的。如(6)按空气量检测方式·直接测量式(压力型)：将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU计算出进二、电控汽油喷射系统基本类型·要求学生理解掌握Bosch公司Motronic系统组成及特点·要求学生理解掌握N系统组成及特点·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用，后采用怠·要求学生理解掌握系统组成及特点·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用，后采用怠·要求学生理解掌握统组成及特点·汽油单点喷射系统，喷射压力低，结构简单、成本低、工作可靠主要教学内容汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：第第13讲·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器和热时间开关的结构原理、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器和热时间开关的控制电路及控制过程主要元件的结构原理及控制过程：理路及控制过程程·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上一讲回主页下一讲油供给系统组成：燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、油压脉冲衰减器等。(图6-7)·燃油供给系统功用：供给喷油器一定压力的汽油，喷油器根据电脑指令由电控燃油喷射系统组成导入燃油供给系统及功用图6-7：燃油供给系统组成)电动汽油泵的结构与原理油泵结构1)工作过程·转子偏心地安装在泵体内，滚柱装在转子的凹槽中。当转子旋转时，滚柱在离心力的作用下紧压在泵体的内表面上；同时在惯性力的作用下，滚柱总是与转子凹槽的一个侧面贴紧，从而形成若干个工作腔。汽油经进油口被吸入工作腔内。在出油口一侧的工作腔容积减小，成为高压油腔，高压汽油从压油腔经出油口流出。·限压阀(溢流阀)的作用是当油压超过0.45MPa时开启，使汽油回流到进油口，以防止油压过高损坏汽油泵。·在出油口处装设单向止回阀(出油阀)，当发动机停机时，止回阀关闭，防止管路中的汽油倒流回汽油泵，借以保持管路中有一定的油压，目的是再起动发动机时比较容易。2)特点·运转噪声大、油压脉动大、泵内表面和转子易磨损电动汽油泵的结构与原理泵启发分析：油泵继电器控制电路1)工作原理叶轮旋转时，小槽内的汽油随同叶轮一同高速旋转。由于离心力的作用，使出口处油压增高，而在进口处产生真空，从而使汽油从进口吸人，从出口排出2)特点2．电动燃油泵的控制(1)燃油泵继电器控制电路(图6-10)及控制过程控制电路油泵电阻器，燃油泵低速运转油泵ECU控制电路及控制过程控制电路泵开关控制电路(图6-12)油泵开关控制电路及控制过程制电路·起动后正常运转：翼片式空气流量计中的翼片因进气气流转动，使燃油L路继电器触点闭合，燃油泵运转节器功用、结构及工作程二、油压调节器管压力之差即喷油压力保持恒定))回油阀口开启，汽油经回油口流回汽油箱，使燃油供给系统的压力下降，但两者的压差保持不变。供给系统的压力增大，使两者的压差仍然保持不变。·燃油供给系统的压力与进气管压力之差由油压调节器中的弹簧的弹力限定，调节弹簧预紧力即可改变两者的压力差，也就是改变喷油压力构及工作过程燃油压力控制过程及功用信号，便会接通VSV，将空气抽入压力调节器的膜片室，提高燃油压力，防止高温时的燃油气阻。功用及类型三、喷油器·按电控单元指令将一定数量的汽油适时地喷入进气管内型·按线圈电阻值：高阻(13~16Ω)、低阻(2~3Ω)油器结构和工作原理和工作原理孔喷入进气道或进气管·断电时电磁力消失，衔铁及针阀在复位弹簧的作用下将喷孔封闭，喷油·喷油量由电脉冲宽度决定。脉冲宽度=喷油持续时间=喷油量4．喷油器的控制电路油器的三种控制电路四、冷起动喷嘴及热时间开关起动喷油工作状态(a)导通喷油状态(b)断开不喷油状态时间开关的工作时间开关的工作金属片保持弯曲，使触点始终断开，停止冷起动喷油，避免起动失败时混合气过浓4．冷起动喷油的类型起动喷油的类起动喷油的类型简要介绍：配管结构及功用五、燃油分配管冲衰减器功用及原理器重点内容，布置下一讲主要教学内容六、油压脉冲衰减器·衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃油系统保持压力稳定·油压脉动时膜片弹簧被压缩或膨胀，膜片下方的容积略有增大或减小以稳定油压汽汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：周讲知识点：理及控制过程理路及控制过程·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)怠速控制阀的结构原理怠速控制阀的控制电路及控制过程·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上一上一讲回主页下一讲·空气供给系统功用：供给与发动机负荷相适应的清洁空气，直接和间接计量空气质量，与喷油器喷出的汽油形成最佳混合气。速控制阀、补充空气阀、惯性增压进气系统、节气门位置传感器、进气温度传感器等(后两个传感器在下讲介绍)。由电控燃油喷射系统组成导入空气供给系统供给系统气供给系统构、工作原理及控制电路一、空气流量计(1)结构及功能(图6-19)·缓冲片(视频)：缓冲室内空气对缓冲片的阻尼作用，使翼片转动平稳·旁通空气调节螺钉：调节怠速时旁通空气量的大小，从而调节怠速混合气的成分(2)工作原理气量，产生电压信号最强·翼片打开时，进气量由小变大，产生电压信号有强变弱最大，产生电压信号最弱量计结构(3)控制电路(图6-20)气流量计控制电路2．卡门漩涡式空气流量计(1)光电式电式卡门漩涡式空气1)结构与原理(图6-21)流量计主要结构、工作·卡门漩涡原理：流体流过涡流发生体时，流体会产生系列漩涡，且漩涡原理及控制电路率与流体流速成正比。·光电式传感器：由发光二极管、振动反光镜、光敏三极管组成。漩涡频涡式空气流量计结构原理转化为脉冲电压信号，该脉冲信号与漩涡频率成正比2)控制电路(图6-22)涡式空气流量计控制(2)超声波式(图6-23)·超声波式传感器：由超声波发射器、超声波接受器组成。漩涡频率使超声波发射器产生的超声波发生变化，超声波接受器接受该超声波转化为脉声波式卡门漩涡式空气流量计主要结构、工作原理及控制电路冲电压信号，该脉冲信号与漩涡频率成正比漩涡式空气流量计结构与原理线式空气流量计主要结构、工作原理及控制3.热线式空气流量计(1)组成(图6-24)上的灰尘量计组成(2)工作原理(图6-25)。控制电路自动增大电流，增大帕热丝电阻使电桥重新恢复平衡。因电路中电流的增大，使精密电阻的电位增大。该电位与进气量成正比，作为进气量计工作原理(3)控制电路(图6-26)量计控制电路·要求学生理解掌握热(1)组成及原理(图6-27)膜式空气流量计主要·工作原理：与热线式相同结构、工作原理及控制·热膜：帕金属片固定在树脂薄膜上。优点是提高可靠性和耐用性，不粘量计组成(2)控制电路(图6-28)气流量信号与接地)量计控制电路5．四种空气流量计的比较·二十世纪七十年代，翼片式空气流量计在电子控制汽油喷射系统上应用较广。这种空气流量计结构简单，价格便宜，且具有良好的可靠性。但翼片式空气流量计也存在一些缺点，如体积大、不便于安装、急加速响应滞后较长、进气阻力较大以及需要补偿大气压力和温度的变化等。等空气流量计。尤其是热线式和热膜式空气流量计能测出空气质量流量，避免了海拔高度引起的误差，再加上该空气流量计响应时间短，测量精度高。因此，已成为现代汽车电子汽油喷射系统较流行的空气流量计。重点讲解：二、进气压力传感器重点介绍：(1)结构示意图(图6-29)导体压敏电阻型进气尺寸小、精度高、成本低，响应速度快，输出信号与进气歧压力传感器主要结构、工作原理及控制电路阻型结构示意图(2)工作原理(图6-30)·进气歧管压力越高(真空度越低)→硅膜片变形越大→应变电阻变化越阻型工作原理(3)控制电路(图6-31)阻型控制电路空膜盒型进气压力传感器主要结构、工作原理及控制电路构(1)结构(图6-32)(2)工作原理(图6-33)·电感式传感器(线性变化压差变压器)：进气歧管压力变化→铁芯移动→输出信号电压变化→输送给发动机ECU三、怠速控制阀怠速进气量的控制方法(1)旁通空气式(图6-34)1)特点·怠速时，节气门完全关闭，怠速进气量由怠速控制阀控制的旁通空气道提供2)怠速控制阀的类型气式和节气门直动式怠速进气量的控制方法(2)节气门直动式(图6-35)·怠速进气量由节气门较小的开度提供，不设旁通空气道。节气门在怠速怠速控制2．步进电机型怠速控制阀(1)组成(图6-36)进电机型怠速控制阀组成、原理、控制电路速控制阀组成(2)步进工作原理(图6-37)(3)丰田车系步进电机型怠速控制阀工作过程(图6-38)电机型怠速控制阀工作过程绕组控制电路 (4)定子绕组控制电路(图6-39)3．占空比控制电磁阀型(1)工作原理(图6-40)空比控制电磁阀型怠速控制阀原理·是一个比例电磁阀：占空比大，驱动电流大，电磁吸力大，怠速控制阀开度大(2)占空比磁阀型工作原理气阀的功用及工作过程四、补充空气阀·提高冷起动怠速，加快暖机预热过程，增加暖机过程中所需的空气量，也称高怠速控制·发动机完成暖机后，通过辅助空气阀的空气被自动切断，恢复正常怠速·现代发动机集中管理系统，高怠速控制由怠速控制阀完成充空气阀(a)怠速状态(b)热起后状态(1)怠速状态·双金属片的动作由加热线圈通电时间或发动机水温决定(2)热起后状态压进气系统功用及工作过程系统的组成重点内容，布置下一讲主要教学内容(a)怠速状态(b)热起后状态五、惯性增压进气系统功用：利用进气气流惯性所形成的压力波来提高充气效率2.工作过程递长递长度增大，形成低速惯性增压效果递长度缩短，形成高速惯性增压效果汽车运用与维修专业教案200/200学年第学期课程名称：汽车构造(一)授课教师：周：器的结构原理及控制过程讲及控制过程·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)理路及控制过程·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲由电控燃油喷射系统·电子控制系统由传感器、电子控制器、执行器组成(如图6-44)组成导入电子控制系·部分传感器和执行器在有关章节中讲授，注意衔接。统位置传感器功能及类型性输出型节气门位置传感器结构原理与控制电路气门位置传感器一、节气门位置传感器(1)功能(2)类型(1)结构和原理(图6-45a)速开关断开(2)输出特性(图6-45b)(3)控制电路(图6-45c)(a)结构和原理(b)输出特性(c)控制电路输出型节气门位置传感器结构原理与控制节气门位置传感器结构与原理(a)怠速工况(b)大负荷工况(2)输出特性(图6-47a)·怠速触点闭合：节气门全闭，发动机处于怠速状态·全开触点闭合：节气门开度>50℃，发动机处于大负荷状态(3)控制电路(图6-47b)(4)带ACC信号输出的开关量输出型(图6-47c)·怠速触点闭合，怠速状态；如高速时怠速触点闭合，减速状态C速工况C节气门位置传感器输出特性及控制电路气温度传感器原理及控制电路(a)输出特性(b)控制电路(c)带ACC信号结构原理二、进气温度传感器·检测进气温度转化为电信号，送给ECU作为喷油量修正信号，获得最佳·负温度系数热敏电阻特性：进气温度升高，热敏电阻值降低器(a)结构(b)特性曲线(c)控制电路三、冷却液温度传感器·检测冷却液温度转化为电信号，送给ECU作为喷油量、点火正时的修正号2．结构与原理却液温度传感器原理及控制电路控制电路·负温度系数热敏电阻特性：冷却液温度升高，热敏电阻值降低·要求学生了解曲轴/凸轮轴位置和转速传感器功能及类型四、曲轴/凸轮轴位置和转速传感器曲轴位置，用来控制喷油正时和点火正时·位置：经常安装在发动机的曲轴端、凸轮轴端、飞轮上或分电器内(1)结构与原理(图6-50)电式曲轴/凸轮轴位置和转速传感器结构原理与控制电路·利用转子旋转使磁通量变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势信号，将此信号放大后，送入电脑凸轮轴位置和转速传感器结构与原理(2)发动机转速(Ne)信号(图6-51)图6-51：发动机转速(Ne)信号(3)曲轴位置(G)信号(图6-52)号凸轮轴位置和转速传感器控制电路 (4)控制电路(图6-53)电式曲轴/凸轮轴位置和转速传感器结构原理与控制电路(1)结构与原理(图6-54)·利用发光二极管，造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号凸轮轴位置和转速传感器结构与原理(3)控制电路(图6-56)凸轮轴位置和转速传感器控制电路·利用霍尔效应原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号。尔式曲轴/凸轮轴位置·霍尔效应原理(图6-57)和转速传感器结构原理与控制电路(a)叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压(b)叶片离开空气隙，产生霍尔电压(a)(b)(1)触发叶片式(GM公司)1)结构型式(图6-58)发叶片式霍尔传感器结构和输出信号2)输出信号(图6-59)(2)触发轮齿式(克莱斯勒公司)1)结构型式(四缸发动机飞轮壳)(图6-60a)·轮槽通过时：霍尔效应输出高电位(5V)发轮齿式霍尔传感器·轮齿通过时：霍尔效应输出低电位(0.3V)结构和控制电路尔传感器2)控制电路(图6-60b)S(a)结构型式(b)控制电路(3)同步信号传感器(霍尔式)1)结构型式(四缸发动机分电器内)(图6-61a)2)控制电路(图6-61b)步信号霍尔传感器结构和控制电路传感器器功能及类型化锆式氧传感器结构原理与控制电路(a)结构型式(b)控制电路五、氧传感器·功用：在使用三元催化转换器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。氧传感器测定排气中氧浓度信号，发动机ECU据此信号反馈修正喷油量，控制空燃比收敛于理论值，使三元催化转换器效果最佳。氧传感器的工作使发动机处于闭环控制状态·类型：氧化锆式(应用最多)和氧化钛式2．氧化锆式(1)结构型式(图6-62)：氧化锆固体电解质制作的多孔陶瓷体试管感器结构(2)工作原理(图6-63a)·混合气稀：排气中含氧多，两侧氧浓度差小，产生电压信号较低·混合气浓：排气中含氧少，两侧氧浓度差大，产生电压信号较高(3)输出电压信号特点(图6-63b)·反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的范围内波动：故氧传感器输出电压在0.1~0.9V之间不断变化，如果变化过缓或不变则表明存感器原理与输出信号在故障(a)工作原理(b)输出电压信号(4)带加热器的氧传感器原理(图6-64a)分钟后才能工作(5)控制电路(图6-64b)感器的加热器和控制(a)加热器 (b)控制电路(1)结构型式(图6-65a)·又称电阻型氧传感器：氧化钛常温下为高电阻半导体，一旦缺氧，电阻式氧传感器结构原理与控制电路(2)控制电路(图6-65b)器的结构与控制电路(a)结构(b)控制电路六、爆震传感器感器功能及类型机有无爆震现象，并将信号送入发动机感器功能及类型(1)结构原理(图6-66a)·压电效应：当缸体振动时，配重受振动影响产生加速度，压电元件受到电式爆震传感器结构原理与控制电路(2)输出特性(图6-66b)(a)结构原理(b)控制电路缩式爆震传感器结构缩式爆震传感器结构原理与控制电路化，致使永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在绕组中产生感应电动势震传感器200/200学年第学期制电路七、电子单元(ECU)元组成及工作过程主要教学内容2．电子单元工作过程·从传感器来的信号，首先进入输入回路，对具体信号进行处理。如是数CPU，经I/O接口直接进入微机；如是模拟信号，还步是将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入传感器的信息与之进·CPU对这些数据比较运算后，作出决定并发出输出指令信号，经I/O接口，必要的信号还经D/A转换器转变成模拟信号，最后经输出回路去控制通过控制喷油正时和喷油脉宽，完成制喷油功能。汽车运用与维修专业教案课程名称：汽车构造(一)授课教师：点：第16讲期·汽车检测与维修专业(2课时)·汽车维修与营销专业(2课时)·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求布置上上一讲回主页下一讲由化油器汽油喷射系统控制导入电控汽油喷射系统的控制重点介绍·电控汽油喷射系统的控制功能包括喷油正时控制、喷油量控制、燃油停供控制和燃油泵控制。其中燃油泵控制已在燃油供给系统中讲解。一、喷油正时控制·喷油正时控制包括同步喷油正时控制和异步喷油正时控制(1)顺序喷射正时控制1)顺序喷射控制电路(四缸发动机)(图6-70)·喷油器驱动回路数与气缸数目相等序喷射正时控制2)顺序喷射喷油正时(图6-71)合气形成有利对比介绍组喷射正时控制(2)分组喷射正时控制1)分组喷射控制电路(图6-72)·喷油器分为2组(四缸机)或3组(六缸机)2)分组喷射喷油正时(图6-73)(3)同时喷射正时控制1)同时喷射控制电路(图6-74)对比介绍时喷射正时控制2)同时喷射喷油正时(图6