汽车发动机构造与维修 教学教案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流汽车发动机构造与维修 教学教案.精品文档.广西xx学校教 案(20122013学年 第 二 学期)课 程: 汽车发动机构造与维修 周 学 时: 4 教学班级: 汽修 教 师: 汽车发动机构造与维修教案教学班级汽修121、122教学时间第 2 周 星期1、3教学内容第五单元:汽油机燃料供给系统教学目的1、了解汽油机传统燃油供给系的组成、作用及工作原理;可燃混合气的形成及简单化油器原理2、掌握可燃混合气的形成过程3、掌握燃油供给装置的结构及工作原理教学重点汽油机燃油供给系的功用、组成教学难点汽油机燃油供给系各零部件的结构原理课时安排理论:2 实训
2、:2教学教具教具:选用学校发动机总体构造教学仪、部分发动机零部件实物、常用维修工具;挂图:选择适合汽车发动机构造与维修用的教学挂图;演示仪器:投影仪、多媒体综合电教室教学方法教学方法采用讲授法、演示法。通过讲述、讲解和演示等方法,配合教学挂图、教具、实物、教学课件及多媒体设备,使学生掌握本单元教学大纲要求的学习内容参阅教材汽车发动机构造与维修教学SOP图教学过程课程导入(一)组织教学(2分钟)整顿纪律、清点人数,稳定学生情绪(二)导入新课(5分钟)1、本课题的学习目的。2、本课题学习及掌握的主要内容。3、本课题参阅的材料。4、对本课题作业的要求。详细内容及要求4.1概述4.1.1汽油机燃料供给
3、系统的作用和类型4.1.2可燃混合气浓度对发动机性能的影响1、 可燃混合气浓度表示方法(1) 空燃比含义:可燃混合气中空气与燃油的质量比,一般用A/F表示A/F=空气质量/燃油质量空燃比的大小可以直接反映混合气的浓稀,值越大混合气越稀,越小混合气越浓,但必须要与一个标准的参数14.7比较才可准确的判断混合气浓稀。而这个比较的标准参数14.7理论空燃比。理论空燃比:理论上1千克汽油完全燃烧生成CO2和H2O需要消耗14.7千克的空气,那么这种混合气的空燃比即为理论空燃比,这种混合气称为理论混合气。也就是说只要混合气以理论混合气的浓度配比,它就可以完全燃烧尽,任何一样都没有剩余。混合气不浓也不稀,
4、是理想的一种混合气。因此判断混合气浓稀的方法:1、当A/F=14.7 混合气为理论混合气;2、当A/F14.7时混合气为稀混合气;3、当A/F14.7时混合气为浓混合气。例1 通过解码器检测到发动机在工作过程中吸入到气缸中的28mg的空气,此缸喷油器喷射了2mg的汽油,计算此缸的混合气的空燃比,并判断混合气的浓稀。(比较简单,按照公式计算即可)=14=141时,混合气为稀混合气。3、14.7所以此混合气为稀混合气。=1.09=1.091所以此混合气为稀混合气。2、可燃混合气浓度对发动机性能的影响(1)标准混合气,发动机所需要的,发动机动力足且污染物排放量最少。(2)稀混合气,发动机动力不足,满
5、足不了符合要求。过稀直接导致发动机熄火。(3)浓混合气,发动机动力足但燃油消耗率增加,燃油经经济性不好且污染物排放量增加。4.1.3车用汽油机对可燃混合气浓度的要求(1)稳定工况对混合气成分的要求怠速工况,需要由浓变理论的混合气小负荷工况,需要理论混合气中等负荷工况,需要理论混合气大负荷及全负荷工况,需要浓混合气(2) 过渡工况对混合气成分的要求冷起动工况,需要浓混合气暖机工况,需要由浓变理论的混合气加速工况 ,需要浓混合气教学小结本次课重点讲述了汽油机对燃油供给系的要求、基本组成、化油器结构、影响燃烧过程的因素学习指导作业1、汽油机燃油供给系的基本组成及主要功用2、简述影响燃烧过程的因素汽车
6、发动机构造与维修教案教学班级汽修121、122教学时间第 3 周 星期1、3教学内容第五单元:汽油机燃料供给系统 第二讲:电控汽油喷射系统概述与类型教学目的1、掌握电控汽油喷射系统的功用、组成2、电控汽油喷射系统的分类3、电控汽油喷射系统的特点4、汽油喷射系统的基本类型教学重点电控汽油机电子控制系统、空气供给系统的结构原理教学难点电控汽油机电子控制系统的原理课时安排理论:2 实训:2教学教具教具:选用学校自制的发动机总体构造教学仪、部分发动机零部件实物、常用维修工具;挂图:选择适合汽车发动机构造与维修用的教学挂图;演示仪器:投影仪、多媒体综合电教室教学方法教学方法采用讲授法、演示法。通过讲述、
7、讲解和演示等方法,配合教学挂图、教具、实物、教学课件及多媒体设备,使学生掌握本单元教学大纲要求的学习内容。学生合作实训+老师现场讲授演示设计板书设计PPT演示参阅教材汽车发动机构造与维修教学SOP图教学过程课程导入(一)组织教学(2分钟)整顿纪律、清点人数,稳定学生情绪(二)导入新课(5分钟)1、本课题的学习目的。2、本课题学习及掌握的主要内容。3、本课题参阅的材料。4、对本课题作业的要求。详细内容及要求一、电控汽油喷射系统概述1汽油喷射的基本概念 (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、
8、控制系统2汽油喷射的优点 能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气供入各气缸内的混合气,分配均匀性较好提高了发动机充气效率,从而增加了发动机的功率和扭矩减少油耗和改善排放性发动机冷起动性和加速性较好3汽油喷射的发展 汽油喷射技术最初为航空发动机设计60年代前,大多采用机械式柱塞喷射泵60年代,欧美日制定严格的汽车排放法规 70年代,各国制定汽车燃油经济性法规1967年,Bosch公司K-Jetronic机械式汽油喷射系统,后改进为KE-Jetronic机电混合控制式6070年代,电控汽油喷射经历了晶体管、集成电路和微机控制90年代后,电控汽油喷射已占统治地位4汽油喷射系统的分类(1)按喷油
9、器安装位置(图6-1)单点喷射(SPI):也称节气门体喷射(TBI)多点喷射(MPI) (2)按喷射时序(图6-2)同时喷射:所有喷油器同时喷油分组喷射:两个喷油器同时喷油顺序喷射:按各缸进气行程的顺序轮流喷射 (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间歇喷射:广泛应用于现代电控汽油喷射系统, 喷油量大小取决于喷油器喷油阀开启时间(4)按喷射部位缸内喷射:汽油直接喷射入气缸内(目前应用少), 需要较高喷射压力(约35MPa),喷油器结构和布置比较复杂缸外喷射:将喷油器安装在进气管或歧管上,喷射压力低压(约0.200.35MPa)(5)按控制装置机
10、械式汽油喷射系统:汽油的计量是通过机械方式实现的。如Bosch公司K-Jetronic系统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Bosch公司KE-Jetronic系统电控式汽油喷射系统:汽油的计量是通过电控单元和电磁喷油器实现的。如Bosch公司Motronic系统(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计算出进气量。如Bosch公司D-Jetronic系统间接测量式(流量型):用空气流量计测量进气量。如Bosch公司L-Jetronic系统二、电控汽油喷射系统基本类型1Bosch公司Motronic M3.8.2系统(SAN
11、TANA 2000 GSi)(图6-3)热膜式空气流量计测量进气量无分电器电控点火系统节气门直动式怠速进气控制全电脑控制冷起动喷油 2Bosch公司D-Jetronic系统(奔驰 280SE 丰田CROWN等)(图6-4)进气压力传感器测量进气量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,后采用怠速控制阀)热时间开关控制冷起动喷油有分电器的电控点火系统 3Bosch公司L-Jetronic系统(图6-5)空气流量计测量进气量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,后采用怠速控制阀)热时间开关控制冷起动喷油有分电器的电控点火系统 4. Bosch公司Mono-Jetr
12、onic系统(图6-6)汽油单点喷射系统,喷射压力低,结构简单、成本低、工作可靠 采用怠速控制阀控制怠速进气有分电器的电控点火系统教学小结本次课主要介绍了电控汽油喷射系统分类,特点,基本类型以及结构原理组成; 作业简述汽电控汽油喷射系统的结构原理汽车发动机构造与维修教案教学班级汽修121、122教学时间第 4 周 星期1、3教学内容第五单元:汽油机燃料供给系统 第三讲:燃油供给系统教学目的1、电动燃油泵的结构原理及控制过程2、燃油压力调节器的结构原理及控制过程3、喷油器的结构原理及控制过程4、冷起动喷油器的结构原理及控制过程教学重点燃油供给系统主要元件的结构原理及控制过程教学难点燃油供给系统主
13、要元件的控制电路及控制过程课时安排理论:2 实训:2教学教具教具:选用学校自制的发动机总体构造教学仪、部分发动机零部件实物、常用维修工具;挂图:选择适合汽车发动机构造与维修用的教学挂图;演示仪器:投影仪、多媒体综合电教室教学方法教学方法采用讲授法、演示法。通过讲述、讲解和演示等方法,配合教学挂图、教具、实物、教学课件及多媒体设备,使学生掌握本单元教学大纲要求的学习内容。学生合作实训+老师现场讲授演示设计板书设计PPT演示参阅教材汽车发动机构造与维修教学过程设计1、 回顾上节课内容,进行复习。2、 明确教学目标:讲述章节的学习目标,重点、难点。3、 播放相关视频,进行总体介绍,引入课堂教学。4、
14、 结合多媒体对个内容进行讲解,并进行拓展。5、 利用实物或教具进行操作讲解6、 提出问题,分小组进行讨论教学过程课程导入(一)组织教学(2分钟)整顿纪律、清点人数,稳定学生情绪(二)导入新课(5分钟)1、本课题的学习目的。2、本课题学习及掌握的主要内容。3、本课题参阅的材料。4、对本课题作业的要求。详细内容及要求燃油供给系统组成燃油供给系统组成: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喷油。 一、电动燃油泵1电动燃油泵结构与原理(1)滚柱式电动汽油泵(图6-8) 1)工作过程转子偏心地
15、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。在汽油泵工作过程中,进油口一侧的工作腔容积增大,成为低压吸油腔,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
16、转噪声大、油压脉动大、泵内表面和转子易磨损(2)叶片式电动汽油泵(图6-9) 1)工作原理叶轮是一个圆形平板,在平板的圆周上加工有小槽,形成泵油叶片。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)特点运转噪声小、泵油压力高、叶片磨损小、使用寿命长2电动燃油泵的控制(1)燃油泵继电器控制电路(图6-10) 点火开关STA:起动机继电器闭合,同时ECU有STA信号,起动机起动。STA信号和NE信号输入ECU:Tr1接通,开路继电器闭合,燃油泵运转。起动或重负荷时:ECU中的Tr2断开,燃油泵继电器闭合,燃油
17、泵高速运转; 怠速或轻负荷时:ECU中的Tr2接通,燃油泵继电器断开,电流流过燃油泵电阻器,燃油泵低速运转(2)燃油泵ECU控制电路(图6-11) 起动或重负荷时:发动机ECU通过FPC端子向燃油泵ECU发出高电平信号,燃油泵ECU向燃油泵输出高电压(约12V),燃油泵高速运转怠速或轻负荷时:发动机ECU通过FPC端子向燃油泵ECU发出低电平信号,燃油泵ECU向燃油泵输出低电压(约9V),燃油泵低速运转(3)燃油泵开关控制电路(图6-12) 起动时:起动机继电器闭合,开路继电器线圈L1通电,开路继电器触点闭合,燃油泵运转。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,使燃油泵开关闭合
18、,开路继电器线圈L2通电,开路继电器触点闭合,燃油泵运转二、油压调节器1油压调节器功用喷油压力 = 供油压力进气管压力 (使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定)2油压调节器结构及工作过程(图6-13)当进气管压力减小时,油压调节器中的膜片克服弹簧的弹力向上弯曲,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。当进气管压力增大,膜片向下弯曲,将回油阀口关闭,回油终止,燃油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 3燃
19、油压力控制(图6-13) 改善高温起动性能:高温状态下起动发动机,ECU接收到冷却液的高温信号,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。高温起动后约90120s,控制终止,燃油压力恢复正常。三、喷油器1喷油器的功用按电控单元指令将一定数量的汽油适时地喷入进气管内2喷油器的类型按喷油口结构:轴针式、孔式按线圈电阻值:高阻(1316)、低阻(23)按用途分:MPI用、SPI用按燃料位置:上端供油式、侧面供油式3喷油器的结构和工作原理(图6-14) 喷油器相当于电磁阀通电时电磁线圈产生电磁力,衔铁及针阀吸起,喷油器开启,汽油经喷孔喷入进气道或进气管断电时电磁
20、力消失,衔铁及针阀在复位弹簧的作用下将喷孔封闭,喷油器停止喷油。喷油器的通电、断电由电控单元以电脉冲控制。喷油量由电脉冲宽度决定。脉冲宽度=喷油持续时间=喷油量一般针阀升程约为0.1mm,而喷油持续时间在2l0ms范围内4喷油器的控制电路顺序喷射控制电路分组喷射控制电路同时喷射控制电路四、冷起动喷嘴及热时间开关1冷起动喷嘴功用当发动机低温起动时, 喷入附加汽油,以加浓混合气2冷起动喷油工作状态(图6-14) (a)导通喷油状态 (b)断开不喷油状态3热时间开关当水温低于14C时,触点闭合(视具体车型而异)当水温高于25C时,触点断开(视具体车型而异)当反复起动时,热电丝发热,金属片保持弯曲,使
21、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冷起动喷油的类型热时间开关+冷起动喷嘴控制(早期常用)ECU+热时间开关+冷起动喷嘴控制ECU通过喷油器控制,取消了冷起动喷嘴五、燃油分配管燃油分配管功用:将汽油均匀等压输送给各缸喷油器(图6-15)因其容积大,故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用 六、油压脉冲衰减器1油压脉冲衰减器功用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2油压脉冲衰减器原理(图6-16)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教学小结本次课主要介绍了电控汽油机燃料供给系统的结构原理组成;喷油器的结构原理及控制过程;学习指导
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