用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系； 2.掌握曲柄连杆机构主要零部件的检测和维修方法，掌握曲柄连杆机构装配与调整方法； 3.能进行曲柄连杆机构主要零部件的检测和维修，会对曲柄连杆机构进行装配与调整； 教学目标 4.能对曲柄连杆机构异响进行故障诊断与排除。 知识目标：1.曲柄连杆机构认知； 2.曲柄连杆机构组件与零件结构； 3.曲柄连杆机构的检修。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 教学难点 1.曲轴主轴承、连杆轴承的作用；2.活塞的结构及其作用 1.活塞连杆机构的工作原理；2.活塞偏置销座与其运动方式 1.多媒体教学设备； 教学准备 2.教学课件、图片、视频； 3.活塞实物。 看视频 一、设置情景 通过汽车启动的动漫视频演示，引出教学内容。 二、相关知识 （一）曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机实现能量转换的主要机构，其作用是任务一曲柄连杆机构认知 讲授 将燃料作用在活塞顶上的压力转变为曲轴的转矩，使曲轴产生旋转运动而对外输出动力。 曲柄连杆机构的组成如图4所示： 机体组：汽缸体、气缸盖、气缸衬套、油底壳曲柄连杆机构活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、扭转减震器图2-1 曲柄连杆机构组成 （二）活塞的四冲程运动 表2-1 活塞的四冲程运动过程 工作循环 进气行程 压缩行程 做工行程 排气行程 活塞运动 从上止点运动到下止点 从下止点运动到上止点 从上止点运动到下止点 从下止点运动到上止点 （三）活塞与曲轴之间的动力传递 连杆连接活塞和曲轴，汽车启动时，连杆将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复直线运动传递动力，发动机启动后正常运转时，连杆将活塞在气缸内的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动，并通过飞轮向外输出动力。 三、任务总结 1.曲柄连杆机构的组成及作用； 2.活塞四冲程运动过程； 3.活塞与曲轴之间的动力传递过程。 四、布置作业 1.描述曲柄连杆机构的组成及其装配关系。 2.描述曲柄连杆机构在发动机的动力传递过程中的工作原理。 看视频 讲授 任务二 曲柄连杆机构组件与零件结构 一、设置情景 动漫演示活塞的工作，教师继而提问学生活塞的特点，引出活塞的结构以及偏置销座。 二、相关知识 （一）活塞的四冲程工作原理 在进气行程中，活塞在曲轴的带动下由上止点向下止点运动，进气门打开，汽油和空气的混合气被吸入气缸，至活塞到达下止点，进气冲程结束，在这个过程中曲轴转过180°。 曲轴继续转动，带动活塞由下止点向上止点运动，进气门和排气门均关闭，混合气被压缩，压力和温度升高，至活塞到达上止点， 压缩冲程结束，在这个过程中曲轴转过180°。 压缩冲程即将结束，活塞到达上止点前的某一刻，点火系统提供的高压电作用于火花塞，火花塞跳火，点燃气缸的混合气，因为活塞的运行速度极快而迅速的越过上止点，同时混合气迅速燃烧膨胀作功，推动活塞下行，带动曲轴输出动力，到达下止点，作功冲程结束，这个过程中曲轴再转过180°。 曲轴继续转动，带动活塞由下止点向上止点运动，排气门打开，燃烧后的废气经排气门排出。排气结束，活塞处于上止点，这个过程中曲轴再转过180°。 所以，活塞往复四个行程，曲轴转两圈完成一个工作循环。 （二）活塞各部分的作用 活塞与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。 活塞顶部：燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。将活塞顶部吸收的大部分热量传给活塞头部：汽缸壁，由冷却液带走。导向、承受侧压力和传递气压力活塞群部：给连杆的作用。图2-2 活塞组成及各部分作用 活塞 （三）活塞环 1.气环 气环是密封活塞和气缸间的间隙，防止气缸内的气体窜入油底壳的密封环，同时将活塞头部接受的大部分热量传给气缸壁，并起到辅助刮油、布油的作用。气环的分类如图6所示： 矩形环微锥面环汽环扭曲环梯形环桶面环图2-3 气环的分类 2.油环 油环的主要作用是在气缸壁上涂布一层均匀的油膜，将多余的机油刮下集中起来，并通过油环槽底部的回油孔流回油底壳，防止机油向上窜入燃烧室，同时起到密封的辅助作用。油环的分类如图7所示： 油环整体式（又叫普通油环）组合式图2-4 油环的分类 （四）活塞销 1.活塞销的作用 连接活塞和连杆小头，并将活塞承受的气体作用力传给连杆。 2.活塞销的连接方式 （1）全浮式 在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和 活塞销座孔中都能转动。 （2）半浮式 销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动（一般固定连杆小头）。 （五）偏置销座 偏置销座是指活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移1～2mm。 1.偏置销座的作用 偏置销座可以减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。 2.偏置销座原理 因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。 （六）活塞连杆的组装及V型发动机活塞排列方式 1.活塞连杆的组装 活塞连杆由活塞、连杆、活塞环、活塞销等组成，其组装步骤如下： 2.V型发动机活塞排列方式 在V型发动机中，气缸分为左右两组，交替安装在同一曲轴上，但两组成一定角度（多为90度或70度）。优点是体积紧凑，震动小。 （七）活塞的主要参数检测 1.活塞环弹力 活塞环弹力是指活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力。 2.活塞环漏光度的检测 活塞环漏光度是指活塞环的外圆与缸壁贴合的良好程度。 3.活塞环端隙、侧隙和背隙的检测 端隙是指活塞环开口处的平面端口的间隙。 侧隙是指活塞环与活塞环槽接触平面。 背隙是指活塞环在与钢筒的间隙。 三、任务总结 1.活塞的四冲程工作原理； 2.活塞各部分的作用； 3.活塞环的作用； 4.活塞销的作用及连接方式； 5.偏置销座的作用及原理； 6.活塞连杆的组装及V型发动机活塞排列方式； 7.活塞的主要参数检测。 四、布置作业 1.分别简述气环和油环的作用。 2.简述偏置销座的原理及作用。 3.活塞的检测参数主要有哪些，它们的作用分别是什么 授课课题 名 称 授课形式 配气机构的构造与检修 理论+模拟仿真+实训 课时 6+2+4 能力目标：1.理解发动机的换气过程，掌握配气机构的功用、组成、 主要零部件的构造和相互装配关系。 2. 能进行配气机构主要零部件的检测和维修； 3.会进行配气相位的测量和调整； 4.会调整气门间隙，测量气缸压缩压力。 知识目标：1.配气机构认知； 2.配气机构的组件和零件； 教学目标 3.气门间隙及配气定时； 4.可变气门配气机构认知。 5.理解发动机的换气过程，掌握配气机构的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 教学难点 1.气门间隙及配气定时；2.气门间隙的调整 1.配气相位的测量和调整；2.节气门自由行程的调整 1.多媒体教学设备； 教学准备 2.教学课件、图片、视频； 3.三维仿真教学系统； 看视频 一、设置情景 通过动漫演示，教师将学生的注意力引导配气机构上。 二、相关知识 （一）配气机构简介 任务一 配气机构认知 讲授 1.配气机构的作用 配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要，定时地开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时排出气缸。 2.配气机构组成 气门组：气门、气门座、气门弹簧、气门导管配气机构气门传动组：正时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、 摇臂轴、摇臂 图3-1 配气机构组成 发动机工作时，曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴转动，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱和推杆推动摇臂绕摇臂轴摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，并使气门弹簧进一步压缩。当凸轮的顶点转过挺柱后，气门在气门弹簧的作用下，开始逐渐下降，知道最后关闭。 3.配气机构分类 按气门布置形式配气机构按凸轮轴布置形式侧置气门顶置气门下置凸轮轴配气机构中置凸轮轴配气机构顶置凸轮轴配气机构 图3-2 配气机构分类 （二）配气相位 用曲轴转角表示气门开启和关闭的时刻和开启的持续时间，成为配气相位。 配气相位的内容包括： （1）进气提前角：从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角(或早开角)。进气提前角用α表示，α一般为10°～30°。 进气迟闭角：从活塞运动到下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角(或晚关角)。进气迟后角用β表示，β一般为40°～80°。 （2）排气提前角：从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为 排气提前角(或早开角)。排气提前角用γ表示，γ一般为40°～80°。 （3）排气迟闭角：从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角称为排气迟后角(或晚关角)。排气迟后角用δ表示，δ一般为10°～30°。 气门叠开：由于进气门早开和排气门晚关，在排气上止点附近出现一段进、排气门同时开启的现象。 气门重叠角：进气提前角和排气迟后角之和。 （三）配气相位检查与调整 1.配气相位的检查 （1）刻度盘法 （2）气门重叠法 2.配气相位的调整 （1）凸轮轴偏位键法 （2）凸轮轴正时齿轮轴向位移法 （四）可变气门机构 1.本田V-TEC机构 1-凸轮轴；2-主凸轮；3-中间凸轮；4-次凸轮；5-主摇臂；6-中间摇臂； 7-次摇臂；8-摇臂轴中间油道；9-摇臂轴；10-止推活塞弹簧；11-止推活塞；12-同步活塞B；13-同步活塞A；14-正时活塞 图3-3 本田可变气门结构 情景描述 2.三菱MIVEC机构 图3-4 三菱MIVEC结构 三、任务总结 1.配气机构的组成，作用及分类； 2.配气相位； 3.配气相位的检查与调整； 4.可变气门机构。 四、布置作业 1. 简述配气机构各部件协同工作的过程。 2.什么叫配气相位 3.对比配气相位检查和调整的方法，各有什么特点。 任务二 配气机构的检修 一、设置情景 学生为车主，对配气不了解；教师为该汽车维修人员，负责向客户介绍配气机构。 二、相关知识 （一） 凸轮轴与进排气门的排列 讲授 凸轮轴是气门传动组的主要部件，负责控制气门的开闭及其升程的变化规律。凸轮轴的布置分为以下三种： 凸轮轴顶置：凸轮轴凸轮轴布置形式凸轮轴中置：凸轮轴摇臂挺柱气门（推杆）摇臂气门凸轮轴下置：凸轮轴挺柱推杆摇臂气门图3-5 凸轮轴布置形式 （二）节气门与怠速 节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门，气体经过节气门进入进气管后和汽油混合成可燃混合气，从而燃烧做功。它上接空气滤清器，下接发动机缸体，被称为是汽车发动机的咽喉。 1.节气门与怠速的关系 当发动机怠速运行时，节气门处于全关位置，即进入发动机的空气量不再由节气门进行调节。怠速控制的实质就是通过怠速执行器调节进气量，同时配合喷油量及点火提前角的控制，改变怠速工况燃料消耗所发出的功率，以稳定或改变怠速转速。 2.节气门自由行程的调整 传统拉线油门是通过钢丝一端与油门踏板相连另一端与节气门相连，它的传输比例是1：1的，也就是说我们用脚踩多少，节气门的打开角度就是多少。节气门的拉线要稍微有点自由行程，可以使节气门回位到位。如果没有自由行程，有点轻微卡滞，就容易出现节气门回不到位的现象。 （三）气门间隙的调整 1.气门间隙调整的必要性 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动。但若气门间隙过大，造成气门与气门座、各传动件之 间的撞击，噪声增大，磨损加速，气门有效升程减小，换气情况恶化，同样使汽车动力性、经济性下降。 2.气门间隙调整的方法 （1）二次调整法 （2）逐缸调整法 三、任务总结 1.凸轮轴与进排气门的排列； 2.节气门与怠速的关系； 3.气门间隙的调整。 四、布置作业 1.对比三种凸轮轴的排列方式的异同点及其优缺点。 2.简述发动机怠速的控制原理。 3.简述气门间隙调整的重要性。 授课课题 名 称 授课形式 汽油机燃料供给系统构造与检修 理论+实训 课时 8+4 能力目标：1.了解汽油机的燃烧过程，掌握汽油机燃料供给系的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系； 2.掌握汽油机燃料供给系常见综合故障的原因、现象； 3.能对汽油泵、汽油滤清器常见故障进行检修； 4.能进行汽油机燃料供给系常见油路故障诊断与排除。 知识目标：1.电控汽油机燃料供给系统认知； 教学目标 2.电控汽油发动机空气供给系统； 3.电控汽油发动机燃油供给系统； 4.电控汽油发动机排气系统； 5.汽油直喷式燃油系统。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 1.汽油机燃料供给系的功用、组成； 2.电控汽油喷射系统常见的机械故障 1.掌握汽油机燃料供给系常见综合故障的原因、现象； 教学难点 2.电控汽油喷射系统的电控元件的故障码 1.多媒体教学设备； 教学准备 2.教学课件、图片、视频； 3.三维仿真教学系统； 看视频 任务一 电控汽油机燃料供给系统认知 一、设置情景 通过汽车发动机动力性能视频，引出汽油机燃油供给的教学内容。 二、相关知识 讲授 （一）电控汽油喷射系统分类和组成 按空气量的检测方式电控汽油喷射系统D型L型单点燃油喷射系统多点燃油喷射系统连续喷射间歇喷射按喷油器与气缸的数量关系按喷油器的喷射方式图4-1 电控汽油喷射系统分类 空气供给系统:控制并测量计入发动机的空气量， 提供可燃混合器需要的空气。电控汽油喷射系统燃油供给系统:供给气缸燃烧所需要的汽油。电子控制系统:根据发动机运转工况和汽车运行状 况,确定最佳喷油量和点火时刻。图4-2 电控汽油喷射系统组成及各部分作用 （二）空气供给系统 空气流量计空气供给系统进气歧管绝对压力传感器节气门体图4-3 空气供给系统组成 以L型汽油喷射系统为例，发动机运行时，空气流量由节气门控制，空气经空气滤清器过滤，由空气流量计计量后，通过节气门体进入进气，再分配到各进气歧管内和喷油器喷出的汽油混合。 空气流量是确定电控汽油机喷油量的主要依据之一，可以对发动机的怠速和快怠速进行控制。 （三）燃油供给系统 低压回油管油箱电动燃油泵燃油滤清器压力调节器喷油器图4-4 燃油供给系统的组成 1. 电动燃油泵 作用：在规定的压力下，供给燃油系统足够的燃油。将燃油从燃油箱内吸出，经压缩将油压调节到调节器控制的规定值，然后经过压力系统将燃油送到发动机的喷油器中。 类型： 按安装位置电动燃油泵按安装位置 内置式外置式涡轮式转子式滚柱式侧槽式 图4-5 电动燃油泵的类型 构造：如图表4-1所示。 表4-1 各种电动燃油泵的组成、原理及特点对比 组成 涡轮式 燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀 原理 略 供油压力脉动滚珠式 燃油泵电动机、滚珠式燃油泵出油阀、卸压阀 略 齿轮式 带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮、泵套 略 泵的齿数多，叶片式 叶轮的形状、数目和滚道布置与齿轮式不同 略 可以通过适当 特点 小，无需设减震器，简化管路，降低噪声 输油的流量和压力波动均匀 的放气口分离蒸汽，防止气阻形成 2.燃油滤清器 作用：滤清燃油中的水分和杂质，防止燃油系统阻塞，减少机件磨损，保证发动机正常工作。 更换与安装：一般采用纸质滤芯，每行驶20000~40000km或1~2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。 3.压力调节器 作用： 保证各工况喷油压力恒定。即使分配管内油压与进气管内压力差保持恒定，一般为250~300kPa。 组成：上、下壳体；膜片；弹簧；进油管；回油管；真空管；阀等。 （四）传感器 表4-2 电控汽油喷射系统传感器及其功能 传感器名称 进气管压力传感器 空气流量传感器 进气温度传感器 冷却水温传感器 凸轮轴与曲轴位置传感器 节气门位置传感器 （五）执行器（喷油器） 作用：在恒压下定时喷油、定时断油，提高雾化质量，改善燃烧条件。 构造：轴针式和孔式。 驱动方式：电流驱动和电压驱动。 （六）喷油量的控制 1.定义 喷油量的控制即喷油器喷射时间的控制。 2.必要性 功能 检测发动机吸入的空气量 检测发动机吸入的空气量 检测进气温度，用以计算空气量 检测发动机温度 检测凸轮轴及曲轴位置 检测节气门开度 要使发动机在各工况下都处于良好的工作状态，必须精确计算基本喷油持续时间和各参数的修正量，从而使发动机可燃混合气的空燃比符合要求。 3.控制方法 喷油量由发动机ECU控制：ECU根据各传感器测得的发动机进气量，转速，节气门开度，水温、进气温度等参数，按设定的程序计算，并按计算结果向喷油器发出电脉冲，通过改变每个电脉冲的宽度来控制每次喷油器的持续时间。工况不同，喷油量也不同。发动机工况包括： （1）启动工况 （2）暖机工况 （3）怠速与中小负荷工况 （4）大负荷工况 （5）加速工况 （七）喷油时刻的调整 喷油正时就是指喷油器何时喷油。喷油过早，会导致燃烧不充分，使发动机冒黑烟；喷油过晚，则会导致发动机动力不足。在多点燃油喷射系统中，燃油喷射可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种喷射方式。 （1）同时喷射 （2）分组喷射 （3）顺序喷射 三、任务总结 1.电控汽油喷射系统的组成和分类； 2.空气供给系统； 3.燃油供给系统； 4.传感器； 5.执行器（喷油器）； 6.喷油量的控制； 7.喷油时刻的调整。 四、布置作业 1. 简述电控汽油喷射的组成是怎样的，其工作原理是什么 2. 简述空气供给系统主要装置的结构及工作原理。 3. 简述燃油供给系统主要部件的构造及功用。 情景描述 讲授 任务二 电控汽油喷射系统检修 一、设置情景 学生为车主，对配气不了解；教师为该汽车维修人员，负责向客户介绍配气机构。 二、相关知识 （一）空气滤清器故障诊断与检修 故障现象：发动机起动困难、怠速不良等。 故障原因：空气滤清器的核心部件是滤芯，滤芯很容易发生脏污堵塞，堵塞严重时会影响发动机正常进气量，导致混合气过浓，从而影响发动机正常工作。 故障诊断与维修：定期或定公里数保养给滤清器除尘或更换。 （二）空气流量计故障诊断与检修 故障现象：发动机启动困难，加速不良、怠速游车等 故障原因：空气流量计或进气压力发生故障。 故障诊断与维修：可通过解码器进行检测或拆下用万用表检测各插头间电阻值。若非电路故障，则为机械故障，如机械损伤、脏污或空气流量计卡滞，必要时更换空气流量计或进气压力传感器。 热膜式空气流量计检测方法如下：拆下后，先进行外观观察，若无外观损伤，则将空气流量传感器线束插接器拨开，传感器接上蓄电池电压，测其信号电压。如果信号电压正常，再向空气流量计吹入空气，信号电压应随风量的大小变化而灵敏地变化。如信号电压在风量变化时不变，变化极小或变化迟缓等均为热丝污损，否则为控制器故障。 空气流量传感器是精密器件，在维修时要注意以下几点： （1）严禁敲击防止跌落，以免损坏或使信号失准。 （2）不能用水或其他清洗剂喷洗空气流量传感器，以免损坏热膜或内部电路。 （3）不要随便解体空气流量传感器，将会导致其损坏或性能变化； （4）要判定为空气流量传感器不良，一般采用更换方法使系统恢复正常。 （三）电动汽油泵故障诊断与检修 故障现象：泵内阀泄露、电动机故障，油泵损坏而泵，油压力不足。 故障原因：油泵损坏而泵油压力不足的故障一般是油箱内缺油时使用油泵而使之冷却不足导致。 故障检测维修：将油泵拆下后，侵入汽油中，接通电机线路，观察喷“油”扬程。若电机不工作则为电机故障，若扬程不符合标准，则为机械故障，需更换电动燃油泵。 （四）喷油器故障诊断与检修 故障现象：不喷油、喷油器密封不严、滴油。 故障检测与维修：将喷油器装在喷油器清洗检测仪上进行，调控好机器先进行清洗，后再检查喷油量、喷雾形状以及是否有滴漏现象。 手工检查方法：将喷油器用软油管与发动机输油管路相接，再用专用接线器将喷油器接线端子接上蓄电池电压，然后将汽油泵插接器短接，并接通点火开关，使汽油泵工作(发动机不工作)，看喷油器喷油是否正常。拆下专用接线器，使喷油器停止喷油，看喷油器漏油与否。每秒滴油少于一滴为阀密封性能良好，否则需要换喷油器。 用万用表测量喷油器两接线柱，喷油器电磁线圈电阻值在标定值之间，如果测得电阻过小或过大都需要更换喷油器。 （五）稳压器故障诊断与检修 故障现象：稳压器故障常发生在膜片和阀口处，一般表现为膜片破裂或阀门关闭不严。 故障诊断与维修：可用嘴吸方法检测膜片是否破裂。可从进油口加入较高压力燃油检测回油管是否漏油。若有，更换稳压器。 三、任务总结 1.空气滤清器故障诊断与检修； 2.空气流量计故障诊断与检修； 3.电动汽油泵故障诊断与检修； 4.喷油器故障诊断与检修； 5.稳压器故障诊断与检修。 四、布置作业 1. 冷却系统的作用是什么 2. 简述水泵的作用和工作原理。 3. 冷却系统常见的故障有哪些
授课课题 名 称 授课形式 柴油机燃料供给系统构造与检修 理论+实训 课时 6+2 能力目标：1.了解柴油机的燃烧过程，掌握柴油机燃料供给系的功 用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系； 2. 理解喷油泵、喷油器、输油泵、滤清器的检修方法，
掌握喷油泵、喷油器的维护和调试方法； 3.能进行喷油泵、喷油器、输油泵、滤清器的检修、维护和调试方法； 4.能进行柴油机常见油路故障的诊断和排除。 知识目标：1.柴油机燃料供给系统认知； 教学目标 2.柴油发动机燃料供给系统主要部件； 3.柴油供给系统的其他装置； 4.柴油机电子控制系统。 5.柴油机各组成元件的检测； 6.柴油机常见故障的诊断与排除。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 1.柴油发动机燃料供给系统主要部件； 2.柴油机燃油压力调整。 1.柴油机电子控制系统； 教学难点 2.喷油泵、喷油器、输油泵、滤清器的检修、维护和调试方法。 1.多媒体教学设备； 教学准备 2.教学课件、图片、视频； 3.三维仿真教学系统； 看视频 讲授 燃料 任务一 电控汽油机燃料供给系统认知 一、设置情景 教师向学生展示没有点火系统的汽车，而且拥有增压油泵的发动机，引出柴油机课题。 二、相关知识 （一）柴油机特点及燃料特性 1.柴油机特点 表5-1 柴油机和汽油机的对比 汽油机 汽油 气缸外部 点燃式 较低 较小 较高 低 小 容易 大 CO HC 柴油机 柴油 内部 压燃式 较高 较大 较低 高 大 难 小 炭烟 NO 混合气形式 着火方式 压缩比ξ 重量 转速 制造维修费用 噪声、振动 启 动 污 染 主要排放物 2.柴油机燃料特性 由于柴油机的可燃混合气形成方式、着火方式、燃烧过程等与汽油机不同，所以柴油机要求的柴油使用性能与汽油不同。为了保证柴油发动机正常、高效地工作，满足排放要求，对柴油的主要性能要求如下： （1）轻柴油的低温流动性 柴油在低温条件下具有一定流动状态的性能叫低温流动性。评价指标为凝点、浊点和冷滤点。 （2）轻柴油的雾化和蒸发性 轻柴油的雾化和蒸发性是指轻柴油在柴油机气缸内经喷油器喷出时分 散成液体雾粒及液体雾粒汽化蒸发的能力。评价指标有运动黏度、馏程、密度和闪点。 （3）柴油的燃烧性（发火性） 柴油的燃烧性是指柴油的自燃能力。燃烧性良好的柴油其自燃点低。主要评价指标是十六烷值 （4）柴油的腐蚀性 轻柴油的腐蚀性主要由其中的硫化物和有机酸等成分产生的。 （5）柴油的安定性 柴油的安定性包括贮存安定性和热安定性。贮存安定性是指柴油在运输、贮存和使用过程中保持外观、组成和使用性能不变的能力。 （6）柴油的清洁性 轻柴油的清洁性是指轻柴油中不应含有机械杂质和水分，燃烧不产生灰分等。 （二）柴油机燃料供给系统功用及组成 1. 柴油机供给系功用 完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。 2. 柴油机供给系组成 由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分组成。 图5-1柴油机燃料供给系统组成 （三）柴油机电子控制系统 图5-2柴油机电子控制系统的组成 1.柴油机燃油喷射系统的电子控制 电控柴油喷射系统历经第一代的位置控制式，第二代时间控制式，目前已发展到第三代高压共轨电控柴油喷射系统。 图5-3 第三代高压共轨系统组成结构图 2.空气系统的电子控制 随着排放法规的日益严格，要求柴油机的微粒和NOx排放同时 大幅降低，这就要求柴油机也像汽油机一样要对空燃比进行控制。因此在柴油机上开始采用电子控制的空气系统。控制策略如下： （1）电控单元ECU通过空气流量计检测进入发动机新鲜空气量； （2）ECU通过控制可变截面涡轮VNT和进气压力传感器实现增压 压力闭环控制； （3）利用进气温度传感器和压力传感器及速度密度法来估计总空气流量，总空气流量与空气流量计测量的新鲜空气流量之差即为EGR的流量； （4）ECU根据进入气缸的总空气量和EGR流量，计算出新鲜空气和废气的比例。实现EGR的闭环控制。 看图片 讲授 讨论 图5-4 VNT和EGR联合控制时的柴油机空气系统结构示意图 3.排放后处理电子控制 图5-5 典型的柴油机排放后处理系统 三、任务总结 1.柴油机的特点； 2.柴油机燃料的特性； 3.柴油机燃料供给系统的功用及组成； 4.柴油机电子控制系统； 四、布置作业 1. 对比汽油机和柴油机的不同 2. 列举柴油的特性及其评价指标。 3. 简述燃油机电子控制系统的控制原理。 任务二 柴油机常见故障的诊断与排除 一、设置情景 仪表板显示柴油压力过低，学生分组讨论其原因。 二、相关知识 （一）喷油泵的构造与维修 1.喷油泵功用 （1）提高油压（定压）：将喷油压力提高到10MPa～20MPa。 （2）控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油。 （3）控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。 2.喷油泵种类 喷油泵的结构形式较多，车用柴油机的喷油泵按作用原理不同，可分为三类： （1）柱塞式喷油泵 这种喷油泵应用的历史较长，性能良好，工作可靠，为目前大多数汽车柴油机所采用。 （2）喷油泵一喷油器 将喷油泵和喷油器合为一体，直接安装在发动机气缸盖上，可以消除高压油管带来的不利影响，但要求在发动机上另加驱动机构。 （3）转子分配式喷油泵 这种喷油泵只有一对杜塞副，依靠转子的转动实现燃油的增压与分配。由于它的体积小，对发动机和汽车的整体布置十分有利，在电控柴油机喷射系统中的应用会越来越广泛。 3.喷油泵基本构造与工作原理 多缸式喷油泵由分泵（泵油机构）、供油量调节机构、传动机构和喷油泵体四部分组成。 喷油泵工作原理（以柱塞式为例）：结合图5-6进行讲解。 图5-6 柱塞式喷油泵原理示意图 4.柱塞式喷油泵的维修 喷油泵因其磨损等耗损，技术状况变差，供油量减少而且供油时间滞后，使大量的燃油在补燃期燃烧，燃烧不完全，会造成发动机过热、功率不足等故障。 （1）喷油泵的解体 （2）喷油泵偶件的检修 喷油泵偶件的检修一般包括： ① 柱塞偶件的检验：包括外观检验、密封性检验及滑动性检验。 ② 出油阀偶件的检验：包括外观检验、滑动性检验及密封性检验。 （3）喷油泵其他零件的检修 喷油泵其他偶件的检修包括以下几个方面： ① 泵体的检修 ② 凸轮轴及轴承的检修 ③ 挺柱总成的检修 ④ 供油齿杆及调节齿圈的检修 ⑤ 柱塞弹簧、出油阀弹簧弹力下降导致密封圈损坏，调节齿圈磨损等。 ⑥ 弹簧座和柱塞端部间隙的检修 5.喷油泵的装配 喷油泵的装配过程可以总结如下： （1）工作环境、工具、操作者和零件的清洁； （2）安装供油齿杆； （3）安装柱塞套筒； （4）安装出油阀偶件； （5）安装齿圈和控制套筒； （6）安装柱塞及柱塞弹簧； （7）安装挺柱总成； （8）安装凸轮轴； （9）安装供油提前角自动调节装置、输油泵及调速器总成等附件。 6.喷油泵的调试 （1）检查调整供油正时； （2）调整供油量 （二）喷油器构造与维修 1.喷油器的作用 喷油器的功用就是将柴油雾化成细小颗粒，并合理分配到燃烧室内。其形成的油雾状态及喷油规律要适合燃烧室混合气形成和燃烧的要求，喷油终了停油要迅速，无滴油现象。 2.喷油器的构造及分类 喷油器分为孔式喷油器和轴针式喷油器，前者用于直接喷射式燃烧室，后者用于分隔式燃烧室。 喷油器主要由针阀、针阀体、顶杆、调压弹簧及喷油器体组成。 3.喷油器工作原理 图5-7 喷油器工作原理示意图 1—上进油道； 2—环槽； 3—下进油道； 4—环形槽 5—计量量孔； 6—回油量孔； 7—回油道 喷油器的工作原理如图5-7所示，其中a)图为进油过程；b)图为回油过程；c)图为喷油过程；d)图为停油过程。 4.喷油器的维修 （1）喷油器性能的检查 喷油器性能的检查包括以下三个方面： ① 密封性检查 ② 喷油压力的检查 ③ 喷雾质量的检查 （2）喷油器的分解检查 ① 喷油器的分解 ② 喷油器的清洗与检查 ③ 就车检查喷油器 在缺少喷油器试验台时，也可以就车检查喷油器的工作状况。 （三）输油泵构造与维修 1.输油泵的作用 使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够的柴油。 2.输油泵的构造与分类 输油泵多采用活塞式，输出压力为~，输出量为柴油机全负荷油耗量的3~4倍。 活塞式输油泵多安装在柱塞式喷油泵的侧面，并由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动。它由泵体、机械油泵总成、手动输油泵、阀门及进、出油管接头等组成。 3.输油泵的工作原理 （1）准备过程 （2）进油和压油过程 （3）供油量的自动调节。 （4）手泵油。 4.输油泵的检修 （1）密封性试验 （2）吸油能力的试验 （3）输油量的检验 （4）输油压力的检验 （四）柴油滤清器的构造与维修 1.柴油滤清器的作用 除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡，以降低对精密偶件的磨损，从而提高功率，降低油耗。 2.柴油滤清器的结构 图5-8 柴油滤清器结构 3.柴油滤清器的维修 旋装式滤清器在使用一段时间后，应按规定时间旋下滤芯总成，更换新的滤芯总成。并检查密封圈，若老化、变形，应予以更换。装配时，用少量的机油将新滤清器上的密封圈润滑，安装到滤清器盖上并拧紧，拧紧时用手拧至密封圈接触后，再拧3/4圈，过分拧紧会使螺纹变形或损坏密封圈。 （五）柴油机常见故障与排除 1.发动机起动困难 （1）故障现象： 当起动机正常工作而发动机不能起动时，多是供给系工作不良引起的，常见的故障现象如下： ① 发动机无起动迹象，排气管无烟排出； ② 发动机有起动迹象，排气管冒白烟，但不能发动。 （2）故障原因 ① 属于低压油路的原因 ② 属于高压油路的原因 ③ 其他方面的原因 （3）故障排除与诊断方法 针对故障现象①的排除与诊断： 发动机起动时无着车迹象，排气管不排烟，说明柴油没有进入气缸，重点检查供给系的堵塞、漏气和某些零部件的损坏。首先应确定故障出自低压油路还是高压油路。 将喷油泵放气螺钉松开，扳动手油泵，观察放气螺钉处是否流油，若不流油或流出泡沫状柴油，而且长时间扳动手油泵也排不尽，表明低压油路有故障。如果流油正常，则说明故障出在高压油路。 ① 低压油路的故障诊断 a.若松开喷油泵放气螺钉，扳动手油泵，放气螺钉处无油流出，说明油箱中无油或油路堵塞。 b.若松开喷油泵放气螺钉，扳动手油泵，放气螺钉处流出泡沫状柴油，而且长时扳动手油泵也是如此，说明油箱至输油泵之间的管路漏气，供油系渗进空气发生了气阻。 ② 高压油路的故障诊断 图5-9 高压油路的故障诊断树 针对故障现象②的排除与诊断： ① 气缸内进水 如果排出白烟，用手接近排气管消声器出口处，发现手上留有水珠，说明有水进入燃烧室。 ② 燃油燃烧不良 a.检查起动预热装置是否损坏； b.检查进气通道是否堵塞； c.检查和调整喷油正时； d.检查喷油器喷油雾化是否不良； e.检查气缸压力是否过低； f.检查喷油泵供油是否过多或过少。 三、任务总结 1.喷油泵的构造与维修； 2.喷油器的构造与维修； 3.输油泵的构造与维修； 4.柴油滤清器的构造与维修； 5.柴油机常见故障与排除。 四、布置作业 1. 简述喷油泵的工作原理及维修内容。 2. 简述输油泵和柴油滤清器的构造。 3. 简述发动机起动困难的故障原因，如何诊断和排除这一故障
授课课题 名 称 授课形式 汽车发动机冷却系统构造与检修 理论+仿真模拟 课时 4+2 能力目标：1.理解发动机水冷却系循环路线，掌握发动机水冷却系 的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。 2.能进行散热器、节温器、水泵的检修作业； 3.会进行发动机水冷却系水温过低或过高的故障诊断和排除。 知识目标：1.冷却系统认知； 教学目标 2.水冷却系统主要部件构造； 3.风冷却系统； 4.电子控制发动机冷却系统。 5.冷却系统检修。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 教学难点 教学准备 水冷却系统主要部件构造 散热器、节温器、水泵的检修作业 1.多媒体教学设备； 2.教学课件、图片、视频； 3.三维仿真教学系统； 提问 讲授 一、设置情景 汽车行驶发动机做功会使得发动机的温度升高高温，那么如何对发动机进行降温呢通过对这个问题的提问和讨论，从而引出冷却系。 任务一 冷却系统构造与检修 二、相关知识 （一）冷却系概述 1.冷却系的作用 冷却系的功用是使发动机在任何工况下都保持在适当的温度范围内。既要防止发动机过冷，也要防止发动机过热，在冷启动发动机后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。 2.冷却系的类型 根据所用冷却介质不同，可分为风冷式和水冷式。 水冷式：以冷却液为冷却介质的冷却系统，热量先由机件传给水，靠水的流动把热量带走而后散入大气中。散热后的水再重新流回到受热机件处。适当调节水路和冷却强度，保持发动机的正常工作温度。 风冷式：以空气为冷却介质的冷却系统，高温零件的热量直接散入大气。 汽车发动机基本上都采用水冷却系统。 （二）水冷系的构成及主要零部件 汽车发动机的水冷却系统均为强制循环水冷却系统，水冷系包括 水泵、散热器（又称水箱）、膨胀水箱、冷却风扇、节温器、补偿水桶水管、发动机气缸盖或气缸体上水套以及其他附加装置，如图6-1所示。 图6-1 发动机强制循环水冷却系统示意图 1.散热器 作用：将冷却液在水套里吸收的热量传给空气，使其降温。 结构：由储存冷却液及分离气液的上、下水室和起散热作用的散热器芯组成。根据冷却液流向的不同，散热器可分为竖流式和横流式两种。 图6-2 散热器示意图 2.水泵 作用：对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。 组成：离心式水泵由壳体、水泵轴、叶轮及进出水管等组成，如图6-3所示。 图6-3 离心式水泵示意图 1— 壳体； 2—叶轮； 3—进水管； 4—出水管 工作原理：当叶轮旋转时，带动冷却液一起转动，在离心力的作用下，冷却液被甩向泵壳的边缘产生一定的压力，并从出水管流出。同时叶轮中心处压力下降，散热器中的冷却液被吸入。 3.节温器 作用：随发动机负荷和水温的大小而自动改变冷却液的流量和循环路线，保证发动机在适宜的温度下工作，减少燃料消耗和机件的磨损。 结构：蜡式节温器由上支架、下支架、主阀门、副阀门、石蜡、感应体、中心杆、橡胶管和弹簧等组成。 图6-4 蜡式节温器结构 工作原理：蜡式节温器的工作原理如图6-5所示。 （1）当水温低于76℃时，主阀门完全关闭，副阀门完全开启，由气缸盖出来的水经旁通管直接进入水泵，故称小循环。由于水只是在水泵和水套之间流动，不经过散热器，且流量小，所以冷却强度弱。 （2）当发动机水温达76℃左右时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定，故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使主阀门逐渐打开，副阀门开度逐渐减小。 （3）当发动机内水温升高到86℃时，主阀门完全开启，副阀门完全关闭，冷却水全部流经散热器，称为大循环。由于此时冷却水流动路线长、流量大，故冷却强度强。 图6-5 蜡式节温器工作原理 4.风扇 作用：鼓动空气经过散热器，起促进散热，加快冷却的作用。 实际情况中，我们要根据发动机的工况调节风扇的转速，常采用的方法有两种，分别是在风扇和皮带轮之间安装硅油风扇离合器或者采用不受发动机转速控制的电动风扇。 （1） 硅油风扇离合器 结构：如图6-6所示。 图6-6 硅油风扇离合器结构 工作原理：如图6-7所示，硅油风扇离合器在需要的时候咬合并提供空气流通，在分离的时候，其处于关闭状态，减轻马力损耗，提高燃油经济性。 图6-7 硅油风扇离合器工作过程 （2）电动风扇 结构：如图6-7所示。 工作原理：电动机的开关由散热器的水温开关控制，并且有高低速两个挡位，低速挡在沸点内使用，高速挡在沸点外使用，需要冷却时自动起作用。 图6-7 电动风扇结构 （三）风冷却系统 1.定义 风冷发动机，是以空气作为冷却介质的发动机。它在气缸及缸盖的外壁铸造出一些散热片，并用冷却风扇使空气高速吹过散热片表面，带走发动机散出的热量, 使发动机冷却。 2.分类及特点 分类：采用一个风扇时，装在发动机前方中间位置；采用两个风扇时，分别装在左右两列汽缸前端。 特点： 结构简单、质量较小、升温较快、经济性好。 难以调节，消耗功率大、工作燥声大。 3.结构 直列式发动机风冷系统如图6-8所示。 图6-8 直列式发动机风冷系统示意图 1—风扇； 2—导流罩； 3—散热片； 4—气缸导流罩； 5—分流板 （四）水冷却系统的检修 1.散热器的检修 （1）散热器的密封和容量检查 （2）散热器的清洗 （3）散热器芯管堵塞的检查 （4）散热器盖的检查 （5）散热器的修理 2.水泵总成的检修 水泵总成的检查程序是：先进行总成的外部检查，如发现不合格，即应拆检修理或更换水泵总成。外部检查内容包括： （1）检查有无渗漏。 水封失效时会有大量的冷却水从检视孔处流出。水泵壳体如有裂纹，也会发生渗漏。 （2）检查带轮的转动和轴向、径向窜动量。 用手转动带轮，应运转灵活，无卡滞现象；否则，泵轴可能弯曲或轴承浸水锈蚀。 3.节温器的检修 节温器的检查方法：将节温器清除水垢后，放入盛水的容器中，再逐渐加热，检验节温器阀门开始开启和完全打开时的温度，要求80℃~84℃时开启，95℃时全开。如不合乎上述要求，则应更换节温器。 检查节温器的阀门升程，当温度为100℃，若阀门升程小于8mm，应更换节温器。 （五）发动机水冷系故障诊断与排除 1.水冷系温度过高 （1）故障现象 ① 水温表指针指示在373 K(100℃)以上，散热器上贮水箱有开锅现象； ② 发动机产生爆燃，不易熄火； ③ 活塞膨胀，发动机熄火后，不易起动。 （2）故障原因、诊断与排除 ① 冷却水不足。检查冷却水箱或膨胀水箱的水是否充足，加水或疏通膨胀水箱的通气孔。 ② 水温表指示值过高。观察散热器水温是否过热或开锅，如水温正常，即为感应塞或水温表故障，应先更换感应塞；若水温表的指示值还高，则是水温表已坏。 ③ 风扇不转。检查风扇传动带是否过松打滑，若打滑应进行调整。松开电机支架固定螺栓，向外扳动电机，同时拧紧固定螺栓。风扇传动带松紧度的检查方法是，用拇指按压两轮距中点处，带的下沉量为10～15 mm时为宜。 ④ 节温器故障。若发动机温度过高，而散热器的温度并不高，或散热器上贮水箱温度高，下贮水箱却较冷时，可能是节温器的阀门没打开或阀门升程太小，应检查更换节温器。 ⑤ 水泵损坏。可将水箱盖打开，操纵油门，突然变化发动机转速，从加水口观察冷却水面有无变化，若无搅动现象，则为水泵工作不正常，应检查排除水泵故障。 ⑥ 散热器性能下降。多为散热器内部被水垢或泥沙堵塞，或散热片之间被堵塞，应清洗、疏通散热器。 ⑦ 散热器盖损坏。若冷却水的沸点温度未提高，发动机冷却后散热器内的真空度未形成，有膨胀水箱的箱内液面无变化，则为散热器盖坏，应修复或更换。 2.水冷系温度过低 （1）故障现象 ① 暖机后水温表指示值在353 K(80℃)以下； ② 发动机加速困难、无力 （2）故障原因、诊断与排除 ① 节温器故障。发动机冷车升温时间长，节温器失效后其主阀门常开，冷却水没有小循环，应检查更换节温器。 ② 冬季保温措施不良，百叶窗、挡风帘关闭不严。 ③ 水温表或水温感应塞故障。实际水温与指示值有误差时，多为感应塞或水温表故障。 更新水温表后无效果，则为水温感应塞故障，应更新感应塞。 3.冷却液泄露 （1）故障现象 ① 冷却液外漏。一般是散热器、进出水橡胶管或水泵向外流水或滴水；气缸垫坏和气缸体的水堵处漏水等。 ② 冷却液内漏。表现为油水相通，水套漏水，气缸套漏水等。其现象是：水箱的水减少，但是不见水外流，而在油底壳中发现有水时，均属内漏。 ③ 零件损坏造成漏水，如气缸盖、气缸体、气缸套裂纹等引起的漏水。 （2）故障原因、诊断与排除 ① 外漏通过表面观察，便可判断出渗漏的部位。根据渗漏原因进行修理。例如因水封失效而引起的水泵漏水应更换水封等。 ② 内漏应抽油样检查，如发现机油中有较多的水，即应解体检查：气缸盖和气缸体是否有裂纹及平面是否翘曲；气缸垫及气缸套阻水囤是否损坏等。找出内漏原因后，更换有关零件，按要求进行组装和试验。 三、任务总结 1.冷却系概述； 2.水冷系构成及主要零部件； 3.风冷却系统； 4.水冷系统的检修； 5.水冷系常见故障诊断与检修。 四、布置作业 1. 冷却系统的作用是什么 2. 简述水泵的作用和工作原理。 3. 冷却系统常见的故障有哪些
授课课题 名 称 授课形式 理论+仿真模拟 润滑系统与维修 课时 4+2 能力目标：1.理解发动机润滑系的作用和循环路线； 2.掌握发动机润滑系的功用、组成、主要零部件的构造
和相互装配关系。 3.会检修发动机润滑系的机油泵、滤清器等； 4.能对发动机润滑系油压过低或过高的故障进行诊断与排除。 教学目标 知识目标：1.润滑系统认知； 2.润滑系统主要部件。 3.润滑系统的检修。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 教学难点 润滑系统主要部件 润滑系统的检修 1.多媒体教学设备； 教学准备 2.教学课件、图片、视频； 3.三维仿真教学系统； 提问 讲授 分组讨论 一、设置情景 任务一 润滑系统的构造与检修 汽车日常保养很重要的一个内容就是更换机油滤清器，那么为什么要及时更换机油滤清器，它的作用是什么呢通过对这个问题的讨论，从而引出对润滑系统的讲解。 二、相关知识 （一）润滑系概述 1.润滑系的作用 （1）润滑：减小零件的摩擦、磨损和功率消耗。 （2）清洁：通过润滑油的流动将这些磨料从零件表面冲洗下来，带回到曲轴箱。 （3）冷却：润滑油流经零件表面时可吸收其热量并将部分热量带回到油底壳散入大气中。 （4）密封：发动机气缸壁与活塞、活塞环与环槽之间间隙中的油膜，减少了气体的泄漏，起到了密封作用。 （5）防蚀：避免了零件与水、空气、燃气等的直接接触，起到了防止或减轻零件锈蚀和化学腐蚀的作用。 2.润滑方式 根据发动机类型及各运动零件表面工作条件的不同，所采用的润滑方式有以下几种： （1）压力润滑 对负荷大、相对运动速度高(如主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等)的零件，以一定压力将机油输送到摩擦面间隙中进行润滑的方式。 （2）飞溅润滑 对外露、负荷较轻、相对运动速度较小(如活塞销、气缸壁、凸轮表面和挺杆等)的工作表面，依靠运动零件飞溅起来的油滴或油雾进行润滑的方式。 （3）定期润滑 对水泵、发电机、起动机的轴承定期加润滑脂。 3.润滑系统的组成及油路 讲授 发动机润滑系组成大体相同，一般由油底壳，机油泵，限压阀及旁通阀，机油滤清器，机油散热器，传感器和机油压力表、温度表等组成，如图7-1所示。 现代汽车发动机润滑系油路布置方案大致相似，进入主油道的润滑油分两路： 1110987612345 图7-1 发动机润滑系统示意图 1—限压阀；2—机油滤清器；3—安全阀；4—油底壳；5—放油塞； 6—润滑油；7—机油泵；8—旁通阀；9—曲轴；10—中间轴；11—凸轮轴 （二） 润滑系的主要零部件 1. 机油泵 （1）作用：保证机油在润滑系统内循环流动，并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的机油。 （2）齿轮式机油泵结构及工作原理： 结构：齿轮式机油泵的结构如图7-2所示。 图7-2 齿轮式机油泵结构示意图 工作原理：机油泵进油腔齿轮的轮齿脱开啮合，其容积增大，产生真空吸力，机油便经进油口被吸入进油腔。机油泵齿轮的轮齿将机油带入到出油腔，出油腔齿轮的轮齿进入啮合，其容积减小，油压增大，机油便经出油口被压送到发动机油道中。 （3）转子式机油泵结构和工作原理 结构：转子式机油泵结构如图7-3所示。 图7-3 转子式机油泵结构示意图 工作原理：当内转子旋转时，带动外转子一起旋转，无论转子转到任何角度，内外转子每个齿的齿形轮廓上总有接触点，内外转子间便形成了四个工作腔。由于内外转子的速比大于1，外转子总是慢于内转子，且由于偏心距的存在，使工作腔的容积不断变化。当某一工作腔从进油腔转过时，腔内容积增大，产生真空吸力，机油便经进油口被吸入。当该工作腔与出油腔连通时，腔内容积减小，油压升高，机油便经出油口压出去。 2. 机油滤清器 （1）作用：机油滤清器的功用是滤除机油中的金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。 （2）分类： 按滤清方式过滤式离心式集滤式机油滤清器按滤清器工作情况粗滤式细滤式全流式按滤清器与主油道连接方式图7-4 机油滤清器的分类 （3）结构和工作原理 分流式 图7-5 机油滤清器结构示意图 3. 机油冷却器 将机油冷却器置于冷却液水路中，利用冷却液的温度来控制润滑油的温度。当润滑油温度高时，靠冷却液降温，发动机起动时，则从冷却液吸收热量使润滑油迅速提高温度，其结构如图7-6所示。 讨论 图7-5 机油冷却器结构示意图 （三） 润滑系统检修 1.机油泵的检修 机油泵主要损伤形式是零件磨损造成的泄漏，使泵油压力降低，泵油量减小。机油泵的磨损情况可以通过检测机油泵各处的间隙获得。由于机油泵工作时，润滑条件好，零件磨损速度慢，使用寿命长，因此可以根据它的工作性能确定是否需要拆检和修理。 （1）齿轮式机油泵的检修 （2）转子式机油泵的检修 （3）机油泵检修后，可通过以下方法检验其工作性能 2.机油滤清器的检修 可拆式机油粗滤器的检修主要包括：更换纸质滤芯和老化的密封胶圈、清洗滤清器内部的沉淀物和检查、调整旁通阀开启压力等三项内容。 一般汽车每行驶12 000km，应更换一次滤芯。装配滤清器时，注意各处的密封圈不可漏装。 无特殊情况不得拆卸和调整旁通阀，以免开启压力发生变化。必要时，应在试验台上检查和调整旁通阀的开启压力。向气缸体上安装滤清器时，应先在滤清器内充满机油，并检查与气缸体平面结合处是否平整，垫片是否完好，最后拧紧固定螺栓。 （四）发动机润滑系故障诊断与排除 1.机油压力过低 （1）故障现象 ① 发动机起动后，机油压力迅速降低。 ② 发动机在运转过程中，机油压力低于规定值。 （2）故障原因 ① 曲轴箱机油黏度低或机油不足。 ② 限压阀弹簧过软或折断。 ③ 机油滤清器旁通阀弹簧过软和折断。 ④ 润滑油进油管接头松动或油管破裂。 ⑤ 机油泵工作不良，机油油路严重泄漏。 ⑥ 汽油泵膜片破裂，汽油漏入曲轴箱稀释机油。 ⑦ 气缸衬垫损坏，冷却水漏入曲轴箱，使润滑油变质，黏度下降。 ⑧ 曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴承配合间隙过大而泄漏。 ⑨ 机油滤清器堵塞，旁通阀开启压力过高或卡住，机油不能进主油道。 ⑩ 机油集滤器堵塞。 （3）故障维修诊断 ① 首先拔出机油尺，检查曲轴箱内机油油面。 ② 检查机油传感器。 ③ 发动机运转时，机油压力突然降低，应及时停车熄火，检查有无机油泄漏，如机油滤清器衬垫损坏、油管断裂等。 ④ 拆下传感器（或压力开关）作短暂发动，若机油喷出无力，应检查机油滤清器、集滤器及机油泵等。 2.机油压力过高 （1）故障现象 ① 接通点火开关，机油压力表指示为196kPa，发动后上升至490kPa以上。 ② 发动机运转中机油压力突然增高。 ③ 机油滤清器胀裂或机油传感器冲裂。 （2）故障原因 ① 机油黏度过大，限压阀卡住或调整不当。 ② 气缸体主油道堵塞。 ③ 机油滤清器芯堵塞，旁通阀不开启。 ④ 机油压力表或与油压传感器工作不良。 （3）故障维修诊断 ① 首先检查机油油量。拔出量油尺，检视油面是否过高，察看机油黏度是否过大。 ② 机油油压突然增高，应检查机油滤清器芯是否堵塞，旁通阀弹簧是否过硬，润滑油道是否堵塞，机油泵限压阀是否卡死。 ③ 接通点火开关，机油表有压力指示，应检查机油表传感器是否完好。 3.机油变质 （1）故障现象 ① 机油变黑并有杂质。 ② 油滴外缘呈黄色，而核心呈黑色。 ③ 机油严重稀释，出现燃油气味，机油高温氧化有刺激的气味。 （3）故障原因 ① 机油高温氧化，含有酸性物质、胶质铁屑、沥青等杂质。 ② 外部灰尘渗入曲轴箱，因与机油搅动形成油泥。 ③ 燃烧室油废气和未燃混合气漏入曲轴箱，使机油稀释。 ④ 机油滤清器性能不佳。 ⑤ 选用的机油品质不佳或牌号不符。 （3）故障维修诊断 ① 防止脏物、杂质侵入润滑系统，在保管和加注时，应注意保洁，加注润滑油口的盖要严密。 ② 定期更换机油和机油滤清器，必要时清洗油道。 ③ 曲轴箱通风装置，要完好有效，要定期检查并清洗通风阀、通风管，防止机油过热和汽油冲淡机油。 ④ 正确诊断机油变质情况：查看机油黏度，颜色；有无汽油、水分和杂质渗入。可用手捻油性，检视机油是否变黑，或同时滴一滴机油在滤纸上，视其扩散情况，中心为粗粒杂质沉淀区，若机油受到严重污染呈黑色，并有金属粒或沙粒。若机油没有污染，其扩散越宽，油质越好。若机油有水，会出现明显的水痕。 ⑤ 正确选择机油，重视其品质和黏度要求。 4.机油泄露 （1）故障现象 ① 机油消耗量逐渐增多； ② 排气管冒蓝烟。 （2）故障原因 ① 曲轴箱通风不良； ② 正时齿轮室密封不良； ③ 曲轴后油封密封不良； ④ 凸轮轴后端油堵漏油； ⑤ 油底壳或气门室盖密封不严漏油； ⑥ 空气压缩机的活塞与缸壁间隙过大； ⑦ 润滑系各零部件的外漏。 （3）故障诊断与排除 ① 首先检查外部是否有漏油处。 ② 若发动机前后气缸盖罩、前后气门挺杆室、机油粗(细)滤清器、油底壳衬垫及发动机的前后油封中的多处有机油渗出，但又找不出明显的漏油处，应检查曲轴箱通风装置，清理曲轴箱通风管道中，尤其是通风流量控制阀处的积炭和结胶。若通风受阻，就会引起曲轴箱内压力升高，出现多处机油渗漏故障。 ③ 若排气管明显冒蓝烟，则是烧机油造成的。当发动机大负荷、高速运转时，排气管大量冒蓝烟，同时机油加注口(设在下曲轴箱内)也向外冒蓝烟，则为活塞、活塞环与气缸壁磨损过甚，或活塞环的端隙、背隙和侧隙过大，多个活塞环对口、扭曲环装反等，使机油窜人燃烧室。 ④ 若发动机大负荷运转时，排气管冒大量蓝烟，但机油加注门不冒烟，而气缸盖罩内却向外窜烟，则为气门杆油封损坏，气门导管磨损过甚(尤其是进气门)，使机油被吸入燃烧室烧掉。 ⑤ 若短时间冒蓝烟后停止，而油底壳的机油未见减少，则是湿式空气滤清器内的油面过高，或滤清器堵塞，使空气滤清器内的机油被吸入气缸。 ⑥ 对于用压缩空气制动的汽车，若从贮气筒的放污螺塞放出较多的机油，则为空气压缩机的活塞、活塞环与气缸壁磨损过甚。 三、任务总结 1.发动机润滑系统概述； 2.发动机润滑系统主要零部件； 3.发动机润滑系统系统的检修； 4.发动机润滑系统常见故障诊断与检修。 四、布置作业 1. 发动机为什么设润滑系统 2. 简述润滑系统主要零部件构造与维修。 3. 润滑系统的常见故障有哪些 授课课题 名 称 授课形式 理论 汽车发动机增压机构 课时 6 能力目标：1. 了解机械增压的作用、工作原理； 2. 理解涡轮增压的作用、组成、工作原理。 知识目标：1.发动机增压机构认知； 2.机械增压； 教学目标 3.涡轮增压。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 教学难点 机械增压的作用、工作原理 涡轮增压的作用、组成、工作原理 1.多媒体教学设备； 教学准备 2.教学课件、图片、视频； 3.三维仿真教学系统； 提问讨论 讲授 任务一 发动机增压机构的构造与检测 一、设置情景 通过对如何提高发动机的动力问题的讨论，引出对废气涡轮增压的讲解。 三、相关知识 （一）增压系统概述 4.增压系统的作用 增压就是将空气预先压缩后再供入气缸，以提高空气密度、增加进气量的一项技术。进气量增加，可相应增加循环供油量，从而增加发动机功率。同时，增压还可以改善燃油经济性。 5.增压系统类型 类型 机械 增压 表8-1 三种增压系统对比 工作原理 装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。 涡轮 增压 压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达180~200KPa，或300KPa左右，需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。 气波 增压 利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。 低速增压性能好、加速性好、工况范围大。 （二）机械增压系统 1.机械增压系统组成及工作原理 （1）系统组成：电控汽油喷射式发动机机械增压系统的结构图如图8-2所示。 （2）工作原理：由曲轴带轮12经传动带和电磁离合器带轮11驱动增压器6工作。空气经增压器增压后再经中冷器7降温，然后进入气缸。由曲轴带轮12经传动带和电磁离合器带轮11驱动增压器6工作。空气经增压器增压后再经中冷器7降温，然后进入气缸。 尺寸大、笨重和噪声大 优点 转子的速度与发动机转速是相对应的，所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅。 增压效率高于机械增压。 发动机动力输出略滞后于油门的开启，加大油门后一般需要等片刻。 缺点 由于它要消耗部分引擎动力，会导致增压效率不高。 图8-2 电控汽油喷射式发动机机械增压系统示意图。 2.机械增压器的结构和工作原理 （1）结构：图8-2中的机械增压器为罗茨式压气机，罗茨式压气机的机构如图8-3所示，它由转子、转子轴、传动齿轮、壳体、后盖和齿轮室罩等构成。 图8-3 罗茨式压气机的结构 （2）工作原理：转子旋转时，空气从压气机入口吸入，在转子叶片的推动下空气被加速，然后从压气机出口压出。出口与进口的压力比可达，供气量与转速成正比。 图8-4 罗茨式压气机的工作原理 （三）涡轮增压系统 1.涡轮增压系统组成和工作原理 涡轮增压系统分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。 （1）单涡轮增压系统 只有一个涡轮增压器的增压系统为单涡轮增压系统。涡轮增压系统除涡轮增压器之外，还包括进气旁通阀、排气旁通阀和排气旁通阀控制装置等。 图8-5 单涡轮增压系统示意图 （2）双涡轮增压系统 两个涡轮增压器并列布置在排气管中，按气缸工作顺序把1、2、3缸作为一组，4、5、6缸作为另一组，每组三个气缸的排气驱动一个涡轮增压器。因为三个气缸的排气间隔相等，所以增压器转动平稳。 讨论 图8-6 双涡轮增压系统示意图 2.涡轮增压器结构和工作原理 （1）结构：由离心式压气机和径流式涡轮机及中间体三部分组成。 增压器轴通过两个浮动轴承支承在中间体内，如图8-7所示。 图8-7 径流式涡轮增压器结构 其中压气机部分由进气道、压气机叶轮、扩压管及压气机蜗壳等组成，如图8-8所示。径流式涡轮机由蜗壳、喷管、叶轮和出气道等组成，如图8-9所示。 图8-8 离心式压气机示意图 图8-9 径流式涡轮示意图 （2）工作原理 发动机排出的具有一定压力、温度的废气，经涡轮进入喷嘴环，由于此通道较窄，使废气经过时流速增大，并按一定方向冲击涡轮叶片，使涡轮高速运转。发动机废气温度、压力越高，喷嘴环处气流速度越高，涡轮转速也越高。经过涡轮的废气最后排入大气。与涡轮装在同一根转子轴上的压气机叶轮也以相同的速度旋转，高速旋转的压气机叶轮将新鲜空气吸入压气机，并甩向叶轮边缘，使空气的压力、流速提高，然后进入流通截面逐渐扩大的扩压器和压气机壳，使空气流速降低，压力进一步提高。增气后的空气经进气歧管进入气缸。 3.涡轮增压器检修 （1）增压器有异响 （2）增压压力过低 （3）增压器喘振 （4）增压器压力过高 三、任务总结 1.增压系统概述； 2.机械增压系统； 3.涡轮增压系统。 四、布置作业 1. 简述机械增压和涡轮增压的区别 2. 何为废气涡轮增压 3. 简述涡轮增压器的工作原理。
授课课题 名 称 授课形式 理论 新能源汽车 课时 6 能力目标：1.了解我国新能源汽车发展状况； 2.了解新能源汽车类型； 3.了解各类新能源汽车工作原理。 知识目标：1.电动汽车； 教学目标 2.燃气汽车； 3.太阳能汽车。 素质目标：1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队成员协同解决问题。 教学重点 教学难点 新能源的种类 认识新能源汽车与传统汽车的区别 1.多媒体教学设备； 教学准备 2.教学课件、图片、视频； 3.三维仿真教学系统； 看视频 一、设置情景 通过视频和图片展示目前市场上存在的新能源汽车和一些未来的概念汽车，让学生总结介绍他们对新能源汽车的认识。 任务一 认识新能源汽车 四、相关知识 （二）新能源汽车概述 所谓新能源汽车，即使用新型清洁型能源作为动力，来代替通常使用的高污染类可燃油质，以汽车和柴油为主。按照燃料的来源划分，新能源汽车技术可分为以下五类： （1）基于传统石油燃料的节能环保汽车，如先进柴油车和混合动力汽 讲授 车。 （2）基于天然气和石油伴生品的燃气汽车。 （3）基于石化燃料化工的替代燃料汽车，如煤制油等。 （4）生物燃料汽车，包括燃料乙醇和生物柴油汽车。 （5）燃料电池汽车和纯电动汽车。 （二）电动汽车 电动汽车从广义上可分为：外供电源式和自携电源式，其中自携电源式电动车辆可以分为为： EV（纯电动汽车）电动汽车FCEV（燃料电池电动汽车）HEV（混合动力电动汽车） 图9-1 电动汽车分类 1.纯电动汽车 纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。 （1）根据动力（传输）系统组件的多少和布置形式分，可以分为： ① 常规型EV ② 无变速器型EV ③ 无差速器型EV ④ 电动轮型EV （2）根据动力驱动控制系统的结构形式分，可以分为： ① 直流电动机驱动的EV ② 交流电动机驱动的EV ③ 双电动机驱动的EV（电动轮电动汽车） （3）根据蓄电池种类分，可以分为： ① 铅酸蓄电池EV ② 镍氢蓄电池EV ③ 锂离子蓄电池EV 图9-2 常规型EV结构示意图 2.燃料电池电动汽车 采用燃料电池作电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车。其动力源是用燃料电池发动机-电动机系统。燃料电池驱动系统是FCEV的核心部分，不同燃料作为动力源，发电机系统组成是有差别的。目前，多以压缩氢气或液化氢气及作为基本燃料。 燃料电池的种类繁多，通常可以依据其工作温度、燃料种类、电解质类型进行分类。 （1）按工作温度，燃料电池可分为高、中、低温型三类。 （2）按燃料来源，燃料电池可分为两类，一是直接式燃料电池，二是间接式燃料电池。 （3）按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类： ① 碱性燃料电池（AFC） ② 磷酸型燃料电池（PAFC） ③ 固体氧化物燃料电池（SOFC） ④ 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC） ⑤ 质子交换膜燃料电池（PEMFC） 图9-3 燃料电池电动汽车与内燃机汽车结构对比示意图 （a）—内燃机汽车结构图；（b）—燃料电池电动汽车结构图 3.混合动力电动汽车 所谓混合动力电动汽车，是指拥有两种不同动力源的汽车。这两种动力源在汽车不同的行驶状态（如起步、低中速、匀速，加速，高速，减速或者刹车等）下分别工作，或者一起工作，通过这种组合达到最少的燃油消耗和尾气排放，从而实现省油和环保的目的。 图9-4 串联式、并联式和混联式混合动力电动汽车组成示意图 （a）—串联式1；（b）—串联式2；（c）—并联式；（d）—混联式 （b）表9-1 串联式、并联式和混联式HEV主要优缺点对比 讨论 控制系统 结构简单，电池 能量传递 效率 内燃机工作 效率 内燃机总是在最佳工况下工作，具有较高的燃油经济性 环境污染 串控制方法简联便；根据蓄式 电池充电状态决定其运行或停止 并联式 动力控制系统及机械切换系统相对较复杂 对电池要求增加了电池动力传递中存损失，降低了高，容量大，在能量转换的和汽车重量 能量利用率 污染小 总容量比串联式小，对电池峰值功率要求低 对电池依赖小，甚至不需要外置充电系统 动力直接传到车轮上，中间环节少，比串联式能量效率高 较高 动力主要来源于内燃机，内燃机工作范围大，效率较低 发动机工作不收汽车行驶工况的影响，总是在最高效率状态下实现低排放和超低油耗 污染较大噪声大 介于串、并联之间 混机械传动系联统及控制系式 统最为复杂 （三）燃气汽车 1.燃气汽车定义和结构 燃气汽车又称为天然气汽车，主要以然气为燃料。压缩天然气（CNG）汽车系统通常包括：天然气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器（或者天然气喷射装置）、各类电控装置等。 CNG汽车采用定型汽车改装，在保留原车供油系统的情况下增加一套“车用压缩天燃气转换装置”。改装部分由以下三个系统组。 （1）天燃气系统。主要由充气阀，高压截止阀，天燃气钢瓶，高压管线，高压接头，压力表，压力传感器及气量显示器等组成。 （2）燃气供给系统。主要由燃气高压电磁阀，三级组合式的减压阀，混合器等组成。 （3）油气燃料转换系统。主要由三位油气转换开关，点火时间转换器，汽油电磁阀组成。 2.燃气汽车分类 （1）按照燃料状态可分为： ① 压缩天然气（CNG）汽车 ② 液化天然气（LNG）汽车 （2）按照燃料燃烧方式可分为： ① 专用燃料天然气汽车 ② 两用燃料天然气汽车 ③ 双燃料天然气汽车 2.燃气汽车技术原理 燃气汽车的发动原理与汽油汽车的原理一致。当天然气汽车发动机启动后，天然气从储气瓶通过软管导入燃料，在发动机附近，天然气将进入压力调节器从而实现降压。将高压气瓶中储存的天然气经过减压后送到混合器中，燃料在四冲程发动机的混合器中与空气混合。传感器和计算机将对燃料和空气的混合气体进行调节，以便火花塞点燃天然气时，燃烧更有效。然后，天然气将进入多点顺序喷射喷轨，该喷轨会将气体引入气缸中，仍然使用原汽油机的点火系统中的火花塞点火。 （四）太阳能汽车 1.太阳能汽车定义 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。 2.太阳能汽车应用形式 到目前为止，太阳能在汽车上的应用技术主要有两个方面：（1）作为驱动力；（2）用作汽车辅助设备的能源。 （1）完全用太阳能为驱动力代替传统燃油，这种太阳能汽车与传统的汽车不论在外观还是运行原理上都有很大的不同，太阳能汽车没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由电池板、储电器和电机组成。利用贴在车体外表的太阳电池板，将太阳能直接转换成电能，再通过电能的消耗，驱动车辆行驶，车的行驶快慢只要控制输入电机的电流就可以解决。 （2）完全用太阳驱动的太阳能汽车。复合能源汽车外观与传统汽车相似，只是在车表面加装了部分太阳能吸收装置，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。这种汽车既有汽油发动机，又有电动机，汽油发动机驱动前轮，蓄电池给电动机供电驱动后轮。电动机用于低速行驶。当车速达到某一速度以后，汽油发动机起动，电动机脱离驱动轴，汽车便像普通汽车一样行驶。 三、任务总结 1.新能源汽车概述； 2.电动汽车； 3.燃气汽车； 4.太阳能汽车。 四、布置作业 1. 目前的电动汽车主要分为哪几种 2. 简述电动汽车和传统的内燃机汽车的区别。 3. 对三种混合动力汽车的优缺点进行对比
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容