配气机构
任务一配气机构结构
学习目标
1.掌握配气机构的结构特点。
2.掌握配气机构和主要零部件功用。
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，使新鲜燃油混合气得以及时进入气缸，废气得以及时排出气缸。完成发动机工作循环。
在进气终了时，新鲜燃油混合气被吸进气缸愈多，则发动机可能发出的功率愈大。燃油混合气充满气缸的程度，用充气效率来表示。充气效率越高，表明充入气缸的空气量越多，燃烧后放出的热量越多，发动机发出的功率就越大。为提高充气系数，配气机构设计制造时，一是要求其结构有利于减小进气和排气的阻力，而且进排气门的开启时刻和持续开启时间比较适当，使进气过程和排气过程都尽可能充分，二是尽可能降低进气终了时汽缸内的温度。配气机构就是要保证在发动机各工况工作，特别是高速高负荷条件下，满足充气效率的要求。
1.气门的布置形式及凸轮轴的布置形式
1）根据气门安装位置不同，分气门顶置
式配气机构、气门侧置式配气机构
（1）气门位于气缸盖上称为气门顶置式
配气机构，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、
气门和气门弹簧等组成。其特点，进气阻
力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能
达到较高的压缩比，目前国产的汽车发动
机都采用气门顶置式配气机构。
气门的布置形
（2）气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构，由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等零件，简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差。逐渐被淘汰。
2）按凸轮轴布置位置，分为凸轮轴下置式、凸轮轴式中置式、凸轮轴上置式。
凸轮轴布置形式
（1）凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动零部件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。
（2）凸轮轴中置，凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去推杆，这种结构称为凸轮轴中置配气机构。
（3）凸轮轴上置，凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接通过液压挺柱来驱动气门，此种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动机。
（4）单上置凸轮轴(SOHC)驱动的顶置气
门
这种布置形式的发动机在国内经济型轿
车(如西耶那、赛欧、奇瑞等)被广泛采用，
它是利用单凸轮轴驱动气门，并将凸轮轴
布置在气缸盖上。通过凸轮、摇臂直接推
动气门开启和关闭。单顶置凸轮轴的布置
也有如下几种形式：如图a为气门平行布
置，凸轮压摇臂再推开气门。b所示气门
也是平行布置，但它是采用凸轮顶起摇臂，
使摇臂绕摇臂轴旋转后再顶开气门。c是
气门成夹角布置，单凸轮轴推动摇臂，再
推动双列气门。d是单凸轮轴推动成夹角
布置的4气门布置。后两种形式广泛用在
多气门发动机上。由于它仅用一根凸轮轴
同时驱动进排气门，结构简单布置紧凑。
（5）双上置凸轮轴(DOHC)驱动的顶置气门
双顶置凸轮轴的布置有两种形式:
1)双凸轮轴的凸轮通过摇臂驱动气门的形式。
2)双凸轮轴的凸轮直接驱动挺柱从而驱动气门的形式。双顶置凸轮轴布置形式的发动机在国
内中高档轿车（如奥迪A6、帕萨特)以及某些经济型轿车(如夏利2000、美日、优利欧、海马323、）上被广泛采用。
DOHC发动机与SOHC发动机相比，在性能上各有利弊，在发动机设计、制造和使用方面，两者各有不同。DOHC发动机可以调节不同工况下的配气相位，而SOHC则只能维持设计时的标准，这点对赛车尤为重要，所以绝大多数的赛车发动机均采用DOHC设计结构，但DOHC 发动机制造工艺较复杂成本较高（如图3-1-4中B所示）。
双上置凸轮轴
2.配气机构的传动
配气机构的传动大致有以下几种形式。
1）齿轮传动
凸轮轴下置的配气机构大多采用圆柱形正时
齿轮传动。一般从曲轴到凸轮轴的传动只需一对
正时齿轮，必要时可加装中间齿轮。为了啮合平
稳，减小噪声，正时齿轮多用斜齿。在中、小功
率发动机上曲轴正时齿轮用钢来制造，而凸轮轴
正时齿轮则用铸铁或夹布胶木制造，以减小噪
声。为了装配时保证正确的配气相位，齿轮上都
有正时记号，装配时必须使记号对齐(记号的种类
有：点、字母、数字等)。解放CAl091和东风EQl090E
型载货汽车的配气机构均采用齿轮传动。
齿轮传动
2）链传动
链传动一般用在凸轮轴顶置的配气机构中，为
了不致脱链和工作时链条具有适度的张力，一般
装有导链板和张紧轮等装置（如图3-6所示）。链
传动的优点是布置容易，若传动距离较长时，还可
用两级链传动。但其可靠性和耐久性不如齿轮传
动，其传动性能在很大程度上取决于链条的制造
质量。另外由于多处使用导链板和张紧轮，结构质
量噪声(除无声链)也较大。此种传动方式在奔驰、
宝马等高档车型上比较常见。
链传动
3）同步带传动
现代高速汽车发动机上广泛采用同步带传动的
形式。如图3-7所示为发动机的双顶置凸轮轴的
传动布置如图。中间设置一个张紧轮，可以调整
同步带的张紧力。采用同步带传动，不但可以减
少噪声，减少结构质量而且有效降低了成本。一
汽奥迪100和捷达、高尔夫、上海桑塔纳轿车配
气机构均采用同步带传动。
同步带传动
3.气门数目及排列方式
一般发动机都采用每缸两气门，即一个进气门和一个排气门的结构。为了进一步改善气缸的换气性能，在结构允许的条件下，应尽量增大进气门头部的直径。当气缸直径较大，活塞平均线速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能保证良好的充气效率，因此，在现代汽车发动机上普遍采用每缸多气门结构。如奔驰s320型汽车发动机采用每缸三气门结构(如图3-8所示)；POL0 1.4L型汽车发动机采用每缸四气门结构；帕萨特1.8T型发动机、捷达王，发动机采用每缸五气门结构(三个进气门、两个排气门)。气门数目的增加，使发动机的进、排气通道的横截面积大大增加，提高了发动机的充气效率，改善了发动机的动力性能。
气门数目及排列方式
任务二气门组与气门传动组
学习目标
1.掌握气门组的结构特点。
2.掌握气门组的零部件功用。
3.掌握气门传动组的结构特点。
4.掌握气门传动组的零部件功用。
1.气门组
气门组由气门、气门导管、气门弹簧座、
气门弹簧、锁片等零件组成。有的进气门还设
有气门旋转机构。气门组应保证气门能够实现
气缸的密封，因此要求：
?气门头部与气门座贴合严密；
?气门导管对气门杆的往复运动有良好的导
向；
?气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂
直，以保证气门头部在气门座上不偏斜；
?气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的
运动惯性力，使气门能迅速开闭，并保证气门
紧压在气门座上。气门组
1）气门
气门由气门头部及杆部两部分组成。气门头部顶面的形状有凸顶、平顶和凹顶(如图3-9所示)。凸顶的刚度大，受热面积也大，用于某些排气门；平顶的结构简单、制造方便，受热面积小，应用最多；气门顶部形状为漏斗形，其质量小、惯性小，头部与杆部有较大的过渡圆弧，使气流阻力小，以及具有较大的弹性，对气门座的适应性好(又称柔性气门)，容易获得较好的密封，但受热面积大，易存废气，容易过热及受热易变形，所以仅用作进气门；凹顶气门的刚性和弹性居于平顶和漏斗形顶之间，对气门座口也有较好的适应性，应用也较多。气门头部的工作面被加工成锥形，它与气门座相配合形成密封带，此锥形面的锥角一般为30°或45°。
常见气门
气门杆是一个圆柱形的杆，一端与头部相连接，另一端称为气门杆端，与弹簧座相连。气门杆端与弹簧座连接的方式有两种。
一种是带有锁片的杆端，在气门杆端部车有沟槽，在沟槽上装有两个半圆形的锁片，锁片外表面为圆锥面，具有内锥面的弹簧座安装在锁片外面。在弹簧的支撑下，弹簧座紧压两个半圆锁片使其紧箍在气门杆端部，这样弹簧座、锁片与气门连成二个整体，在凸轮控制下，与气门一起运动。另一种气门杆尾部是利用气门调整座来固定气门弹簧的。气门调整座的杆部车有外螺纹它与气门杆上部的内螺纹相配合，调整座底面的圆周上铣有小齿。在调整座的下面有齿锁，在齿锁的上端面的圆周上也铣有小齿，齿锁上的小齿与气门调整座上的小齿互相咬合，齿锁的内孔作成三棱形，气门杆外表面也加工成三棱形，使其与齿锁内孔相配合。在气门调整座拧入气门杆后，在弹簧力的作用下，使套在气门杆外面的齿锁与气门调整座紧
紧咬住，从而使气门调整座、齿锁与气门形成了一个整体。
带锁片气门
外螺纹气门
2）气门导管
气门导管的功用是：在气门作往复直线运
动时进行导向，以保证气门与气门座之间的
密封；当凸轮直接作用于气门杆端时，承受
侧向作用力并散出气门的部分热量。气门导
管内、外圆柱面经加工后压入气缸盖或气缸
体的气门导管孔中，然后再精铰内孔。为了
防止轴向运动，设有卡环定位槽，它与定位
卡环配合便可防止工作时导管移动而落入
气缸中。气门杆与气门导管之间一般留有微
量间隙，使气门杆能在导管中自由运动。气
门导管工作温度较高，润滑较差，一般用含
石墨较高的铸铁或铁基粉末冶金制成，以提
高自润滑性能。
3）气门座
气门座的功用是防止气门直接落座在气缸盖上而引起缸盖的过度磨损。有些发动机的气门座是在缸盖上直接加工出来的，而大多数发动机的气门座是用耐热合金钢或合金铸铁单独制成座圈，然后压入气缸盖中，以提高使用寿命和便于修理更换。
4）气门弹簧
气门弹簧的功用是：保证气门回位；在气门关闭及振动弹跳时保证气门与气门座之间的密封；保证气门在工作时不致因惯性力而与凸轮分离。发动机的气门弹簧一般采用圆柱螺旋弹簧。有的发动机上每个气门采用直径不同的
两个弹簧，这两个弹簧同心地安装在气门导管的外面(如图3-13所示)。采用两个弹簧既可减低弹簧的高度，从而降低发动机的高度尺寸，又可提高弹簧工作可靠性，可以抑制共振的产生。为了保证两圈弹簧在工作时不至互相卡住，内、外弹簧的螺旋方向应该相反。有些发动机采用不等距的圆柱螺旋弹簧，其目的也是为了减少共振的产生。在安装时，通常螺距较小的一侧朝向缸盖，或将有色标的一侧按维修手册要求安装。
圆柱螺旋弹簧同心气门
5）气门旋转机构
弹簧为改善气门局部过热和清除气门杆及气门座锥面上的积炭，有些发动机上采用了气门旋转机构。气门旋转机构由外壳、底座、碟形弹簧、滚珠与回位弹簧所组成。底座的内孔与气门导管相配合，以保证底座不旋转。底座上有6个凹槽，6个滚珠和回位弹簧分别放在每个凹槽中。碟形弹簧支承在底座的凸台上，其外边缘与外壳相连。碟形弹簧与滚珠之间有间隙。气门关闭时，碟形弹簧的弹力大于气门弹簧的预紧力，旋转机构处于自由状态。气门开启时，气门弹簧弹力增大，碟形弹簧开始产生变形，变形量由小至大逐渐变化，直至与滚珠接触为止。当气门弹簧弹力继续增大，便迫使滚珠向凹槽低处移动，由于底座不能转动，在摩擦力作用下，碟形弹簧以上的部分产生转动，从而带动气门一起旋转一个微小的角度。气门逐渐关闭时，弹簧力不断放松，碟形弹簧不断复原，当复原到一定程度，滚珠在回位弹簧作用下，便返回原处。这样气门每开、闭一次，就向一个方向转过一定的角度。
气门旋转机构
6）气门油封
气门杆与气门导管之间有一定的间隙。配气机构工作时，会有适量的润滑油从此间隙流进气门和排气门上，对气门杆和气门导管进行润滑。但如果进入的润滑油量过大，过多的润滑油就会进入燃烧室内燃烧(即发生烧机油现象)，这不仅增加了润滑油的消耗量，还会在气门、气门锥面以及气门杆上产生积碳，影响气门的密封，甚至有可能造成气门杆与气门导管咬死，造成严重后果。为了防止由于过量机油进入燃烧室而造成这种严重后果的发生，一般
在气门导管上端安装有橡胶油封，这就是气门油封。
气门油封
2.气门传动组
凸轮轴的位置不同，其传动的形式也不同。下置式凸轮轴传动组由推杆、挺柱、摇臂和摇臂轴等组成（如图3-15所示）。上置凸轮轴传动组有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门。另一种是凸轮轴直接通过液压挺柱来驱动气门。上置式凸轮轴传动组由摇臂和摇臂轴和液压挺杆等组成。气门传动组的作用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。
下置式凸轮轴传动上置式凸轮轴传动
1）凸轮轴
功用：控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。凸轮轴主要由凸轮、凸轮轴轴颈等组成。对于下置凸轮轴的汽油机还具有用以驱动机油泵、分电器的螺旋齿轮和用以驱动汽油泵的偏心轮。凸轮受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此要求凸轮表面要耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度。凸轮轴一般用优质锻钢或特种铸铁制成。凸轮和轴颈的工作表面经热处理后还要精磨和抛光，以提高其硬度及耐磨性。
凸轮轴
为了确保进气门和排气门与活塞位置保持正确的关系，优化燃烧和发动机性能，保证凸轮轴和曲轴正时正确是关键。下置式凸轮与曲轴间用一对正时齿轮传动，安装时候必须对准正时齿轮上正时记号(记号的种类有：点、字母、数字等，顶置式凸轮与曲轴相距较远，用链条或同步带传动，配气正时较复杂，而且不同车型正时记号位置有所不同，如桑塔纳轿车发动机采用单顶置凸轮轴，配气正时点有两处，帕萨特l.8T轿车发动机采用双顶置凸轮轴，配气正时点有四处。
正时齿轮标记配气正时标记
2）挺柱
挺柱是凸轮的从动件。它的功用是：将来自凸轮的运动和作用力传至推杆，承受凸轮传来的侧作用力，并将此侧作用力传给发动机机体。挺柱分为平面挺柱与滚子挺柱。平面挺柱由作为工作面的圆盘和起导向作用的圆柱体组成。在挺柱的内部有球窝，与推杆下端的球头相配合，挺柱的工作面与凸轮相接触。
滚子挺柱结构比较复杂，质量也较大，一般用于缸径较大，转速较低或某些具有特殊要求的发动机上。由于配气机构中存在间隙，在高速运行时会产生很大的振动和噪声，这对某些要求行驶平稳与低噪声的发动机来说是很不适宜的。液压挺柱就解决了这个问题。
平面挺柱与滚子挺柱液压挺柱结构图
红旗CA7560型轿车发动机所用的液压挺柱结构图。在挺柱体4中装有柱塞2，在柱塞上端压入支撑座5。柱塞经常被柱塞弹簧8压向上方，其最上位置由卡环1来限制，柱塞下端的单向阀架3内装有单向阀碟形弹
簧6和单向阀7。发动机工作时，发
动机润滑系中的机油从主油道经挺
柱体侧面的油孔流入，并经常充满柱
塞内腔及其下面的空腔。当气门关闭
时，弹簧8使柱塞2连同压合在柱塞
中的支撑座5紧靠着推杆，整个配气
机构中不存在间隙。当挺柱被凸轮推
举向上时，推杆作用于支撑座5和柱
塞2上的反力力图使柱塞克服柱塞弹
簧8的弹力而相对于挺柱l向下移动，
于是柱塞下部空腔内的油压迅速增
高，使单向阀7关闭。由于液体的不
可压缩性，整个挺柱便如同一个刚体
一样上升，这样便保证了必要的气门
升程。
液压挺柱的结构
当气门开始关闭或冷却收缩时，柱塞所受压力缩小，由于柱塞弹簧8的作用，柱塞向上运动，始终与推杆保持接触，同时柱塞下部空腔中产生真空度，于是单向阀7再次被吸开，油液便流入挺柱体腔，再度充满整个挺柱内腔。由上述工作过程可以看出，若气门受热膨胀伸长，由于气门弹簧的弹力大于挺柱弹簧力，迫使柱塞下移，将挺柱内腔油液从柱塞与挺柱体之间的间隙中挤出。每次气门关闭以后柱塞上移受限，补油量减少，从而使挺柱自动"缩短"，保证气门关闭紧密，相反，若气门冷却收缩，柱塞弹簧将使柱塞上移，单向阀打开，柱塞内腔的油液进入柱塞下腔。每次气门关闭后，柱塞上移量增大，补油量增加，从而使挺柱自动"伸长"，保证配气机构无间隙。因此，配气机构中不留气门间隙仍能保证气门可靠地关闭。采用液压挺柱消除了配气机构中
的间隙，减小了各零件的冲击和噪
声。同时凸轮轮廓可设计得陡一些，
以便气门开启和关闭得更快，减小
进、排气阻力，改善发动机的换气，
提高发动机的性能，特别是高速性
能。但液压挺柱结构复杂，加工精度
要求较高，而且磨损后无法调整，只
能更换。一汽奥迪100、捷达/高尔夫、
红旗CA7220及上海桑塔纳型轿车发
动机均采用液压挺柱。奥迪轿车和桑
塔纳轿车发动机上采用的液压挺柱，
其特点为：采用倒置的液压挺柱，直
接推动气门的开启；挺柱体上是由上
盖和圆筒，经过加工后再用激光焊接
成一体的薄壁零件。
奥迪发动机上液压挺柱
3.推杆
推杆位于挺柱与摇臂之间，它的作用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。推杆是一个细长的杆，其上、下两端装有凹、凸
的球头，上端的凹槽与摇臂上的球头相
接触，下端的凸头与挺柱的凹槽相接
触。由于推杆传递的力很大，因此必须
保证良好的纵向稳定性，为此，推杆往
往采用钢管制造，以保证在不增加质量
的情况下提高抗弯性。
推杆
4.摇臂
摇臂的功用是将挺杆(或凸轮)传来的力，改变方向后作用于气门端面，推开或关闭气门。同时利用摇臂两边臂的长度比(摇臂比)来改变气门的升程。它可以在小的凸轮升程下(或挺柱升程)，获得较大的气门升程。一般将与气门接触的工作面做成圆弧形。当摇臂作摆动时，可沿气门端面滑动，这样可使两者之间的接触力尽可能沿气门轴线作运动。摇臂内往往钻有油
道或油孔，以便润滑。在摇臂与挺杆接触端，钻有螺丝孔，用以安装调节气门间隙的调节螺钉，并设有紧固螺钉螺母。一般螺钉的下端作成外球头或内凹球坑，以很好的与挺杆头配合。摇臂一般用45钢模锻或球墨铸铁精密铸造。断面作成"工"字型或"T"字型。为了降低配气机构的驱动力矩，以降低摩擦消耗功率，很多轿车发动机上将摇臂与凸轮接触方式由滑动改为滚动。由于采用了滚动接触，其配气系统的驱动力矩可降低1/3左右。在中低速区，发动机的全体摩擦力最大可降低14％左右。采用滚轮后，惯性问题可通过最佳设计来加以解决，以确保与滑动接触相同的高速随动性。
滚动滚轮式摇臂
摇臂轴安装在缸盖上，而摇臂套在摇臂
轴上，并用弹簧支在两个相邻摇臂的侧
面，以保证摇臂的轴向位置。摇臂轴上
有油道，以保证摇臂和摇臂轴的润滑。
摇臂轴
任务三配气正时
学习目标
1.掌握配气相位的概念及功用；
2.了解可变配气相位。
1.配气相位
1）配气相位是指进、排气门的实际开闭时刻与曲轴转角的关系，通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。这种图形称为配气相位。
理论上四冲程发动机的进气门应该在曲拐处在上止点时开启，在曲拐转到下止点时关闭；排气门则应该在曲拐在下止点时开启，在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占180°。曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高，活塞每一行程所用时间都很短。这样短时间的进气或排气过程，往往会使发动机充气不足或排气不净，从而使发动机功率下降。因此，现代发动机都采取进、排气门早开迟闭的方法，即气门的开启和关闭的时刻并不正好是曲拐处在上止点和下止点的时刻，而是分别提早和延迟一定曲轴转角，以改善进、排气状况，从而提高发动机的动力性。
配气相位图
如图3-26所示，在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，即曲轴转到离上止点位置还差一个角度时，进气门便开始开启，直到活塞过了下止点重又上行，即曲轴转到超过下止点
位置以后一个角度时，进气门才关闭。这样，整个进气行程持续时间相当于曲轴转角180°+a+b。a角一般为l0°～30°，b角一般为40°～80°。进气门提前开启的目的，是为了保证进气行程开始时进气门已开大，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。
同样，在做功行程接近终了，活塞到达下止点前，排气门便开始开启，提前开启的角度g一般约为40°～80°。经过整个排气行程，在活塞越过上止点后，排气门才关闭，排气门关闭的延迟角d一般约为10°～30°。整个排气过程的持续时间相当于曲轴转角180°+g+d。
排气提前开启的原因是：当做功行程活塞接近下止点时，气缸内的气体虽有0.3MPa～0.4MPa 的压力，但就对活塞做功而言，作用不大，这时若稍开启排气门，大部分废气在此压力作用下可迅速自缸内排出。当活塞到下止点时，气缸内压力已大大下降，约为0.115MPa，这时排气门的开度进一步增加，从而减少了活塞上行时的排气阻力。高温废气的迅速排出，还可以防止发动机过热。当活塞到达上止点时，燃烧室内的废气压力仍高于大气压力，加之排气时气流有一定惯性，所以排气门迟一点关，可以使废气排放得更干净。
进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。
进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。
排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。
排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。
2）由于进气门在上止点前开启，而排气门在上止点后才关闭，这就出现了在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，重叠的曲轴转角称为气门重叠角。由于新鲜气流和废气流的流动惯性都比较大，在短时间内是不会改变流向的。因此只要气门重叠角选择适当，废气就不会倒流入进气管，新鲜气体也不会随同废气排出，这对于换气是有利的。但应注意，如气门重叠角过大，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。合理的气门重叠角，可利用进气流的惯性排除残余废气，增加新鲜充气量。一般气门重叠角在20°～80°之间。
对于不同发动机，由于结构形式、转速各不相同，因而配气相位也不相同。合理的配气相位应根据发动机性能要求，通过反复试验确定。
2.气门间隙(以小型车辆为例)
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做功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动，为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙通常称为气门间隙。有的发动机采用液压挺柱，挺柱的长度能自动调整，随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙。在发动机冷态时，进气门的间隙为0.25mm～0.30mm(大型车0.40mm～0.60mm)，排气门的间隙为0.30mm～0.35mm(大型车0.40mm～
0.60mm)。如果气门间隙过小，发动机在热态下可能因气门关闭不严而发生漏气，导致功率下降，甚至气门烧坏。如果气门间隙过大，则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声，并加速磨损。同时，也会使气门开启的持时间减少，气缸的充气以及排气情况变坏。
3.可变配气相位
用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。进气配气相位为180°+进气提前角α+进气迟后角β，排气配气相位为180°+排气提前角γα+排气迟后角δ。试验证明：在进、排气门早开、晚关的过程中，进气门的晚关，对充气效率影响最大，其次是重叠角的大小，人们多在进气门方面改善性能指标。通过试验证明，两种进气迟后角的充气效率和功率变化规律是：1）低速时，晚关60°的充气效率低、发动机功率升高迟后。2）高速时，超过2300~2500r/min后，晚关60°的充气效率和功率，明显优于40°的相位角。
1）本田车系可变气门相位VTEC。
VTEC机构在本田轿车车系许多车上采用，VTEC是英文缩写，其全称为：Varble Valve Timing & Valve Lift Elecctronic Control ，意思是可变气门相位与升程电子控制。
本田车系可变气门相位VTEC
（1）VTEC机构的工作原理
①发动机低速运转时
ECM无工作指令，油道内无控制油压，各摇臂中的柱塞都在各自的柱塞孔中，各摇臂独自摆动，互不影响。主摇臂随主凸轮开闭主进气门，次凸轮推动次摇臂微开次进气门；中间摇臂只是“空转”。
②发动机高速运转时
当发动机转速达到2 300~2 500r/min时，车速达到10km/h以上时；节气门开度达到25%以上时；冷却液温度在60℃以上时。ECM指令VTEC电磁阀开启液压油道，油压推动正时柱塞、同步柱塞和限位柱塞移动，将三个摇臂栓为一体。由于中间凸轮的升程大于另外两个凸轮，且凸轮的相位角也加大，主次进气门都大幅度地同步开闭。此时，发动机处于“双进双排”工作状态，功率明显的加大。可见栓联时有轻微噪音，是正常现象。
③汽车在静止状态空转时
VTEC机构不投入工作。
④VTEC机构技术状态的好坏，除电控部件外，主要决定于滑润系统的特设油道油压值。对机油品质、润滑系统相关部件和曲轴的轴承配合间隙要求严格（0.02～0.04mm）,必须使用本田车系的专用纯正机油。
⑤另外本田系列的采用可调气门间隙的配气机构，气门间隙的调整必须在冷态下进行。
⑥VTEC机构的正时柱塞处，尚有惯性锁止片，用扭簧控制，片端插入正时柱塞的锁止槽中，该锁止片依靠高速时的惯性力解脱。
2）大众车系可变气门正时机构VVT。
采用双顶置凸轮轴、4气门结构。排气凸轮轴
通过正时齿形皮带与曲轴相连接，进、排气土
林轴之间采用链条驱动，链条上装有油压张紧
器。可变相位调节器是在液压紧链器的基础
上，加装了用ECU控制的电磁阀，形成了一个
“配气相位调节总成”部件
链条式配气相位工作原理图
（1）工作原理
①当发动机转速低于1 300r/min时，电磁控制阀不通电，进气凸轮轴即反向转动一定角度θ，进气门早开角度变小，进、排气门的重叠角变小，防止发动机回火，低速运转平稳。
②当发动机转速高于1 300r/min时，电磁控制阀通电，进气门早开角度变大，进、排气门的重叠角变大，废气排出率加大，提高了容积效率和转矩值。
③当发动机转速高于3 600r/min时，电磁控制阀又断电，调节工作结束，进气门又回到不提前的位置，晚开和晚关角度加大，可利用气体的惯性能量，提高功率值。
大众车系可变气门正时机构的特点是只改变进气门开、关时间的早晚，配气相位角值不变（时间平移—即早开、早关；晚开、晚关），不改变进气门升程的大小。
3）丰田车系智能可变气门正时系统VVT-i。
(1) VVT-i（Variable Valve
Timing intelligent）系统用来控
制进气凸轮轴在40°曲轴转角范
围内，保持最佳的气门正时，以适
应发动机工作状况，从而实现在所
有速度范围提高转矩和燃油经济
性，减少废气排放量。这种结构只
是改变进气门开、关时间的早晚，
配气相位角值不变（时间平移—即
早开、早关；晚开、晚关），不改
变进气门升程的大小。
正时机构VVT-i原理图
(2)汽车运用VVT-i后，发动机的性能可得到提高。
①提高的进气效率
②提高发动机的功率和扭矩输出
③提高发动机的燃油经济性
④改善发动机在怠速和低负荷时的稳定性在发动机工作过程中，系统持续不断的修正正时以得到最适宜的进气效果。
任务四配气机构的常见故障
学习目标
1.掌握配气机构常见故障判断方法。
配气机构是发动机的重要组成部分，功用是：按照发动机各汽缸的工作顺序要求，定时开启和关闭各汽缸的进排气门，使新鲜的可燃混合气进入汽缸，废气及时从汽缸排出。配气机构零部件磨损、烧蚀损坏或变形都会直接影响到发动机的技术性能，易使发动机启动困难、运转不正常。
1.配气机构常见故障部位及分析
1）气门与气门座。在高温高压、润滑不良、冲击载荷条件下工作，产生机械磨损和化
学腐蚀，气门杆弯曲变形，气门表面凹陷、麻点、积炭，导管烧蚀、座圈烧蚀松动，工作不正常、异响、功率下降，气门杆弯曲变形，用百分表测量，铰削修磨气门及座圈。
2）气门弹簧。长期使用，弹性减弱、损伤、折断，气门关闭不严，发动机启动困难，功率下降、甚至造成(顶置式)气门掉入汽缸中，经检查达不到技术要求的应予更换。
3）气门推杆。润滑不良、磨损过限而致折断、弯曲变形，气门关闭不严，使汽缸不工作，更换新件。
4）摇臂及轴。磨损过甚松旷，气门关闭不严，并发出金属异响，焊修或电镀修磨。
5）气门挺杆。润滑不良而致底部剥落、外圈表面擦伤，配合松旷，下、下运动发生偏斜、摇摆、异响，气门间隙变化，应修磨或更换
6）凸轮轴。受周期性不均衡负荷作用，凸轮外形高度磨损及弯曲变形，引起凸轮轴、轴颈和轴承表面磨损，配气准确性不良，气门脚间隙调整困难，充气不足，废气排不干净，功率下降，应闪压校正，重新选配轴承。
7）正时齿轮。磨损过限，齿隙变大，工作中产生异响噪音，配合间隙直超过0.15mm时应更换齿轮副。
2.配气机构常见故障判断
1.凸轮轴响
现象
1）在发动机上部发出有节奏较钝重的“嗒嗒”声。
2）中速时明显，高速时响声杂乱或消失。
原因
1）凸轮轴轴向间隙过大，产生轴向窜动。
2）凸轮轴有弯、扭变形。
3)凸轮工作表面磨损。
4)凸轮轴轴颈磨损，径向间隙过大。
诊断与排除
1)检查凸轮轴轴向间隙。如其轴向间隙过大，则应更换止推板；严重时，应更换凸轮轴。
2)如凸轮轴轴向间隙正常，则表明有凸轮轴弯扭变形、凸轮磨损或凸轮轴轴颈磨损等不良现象。此时，应分解配气机构，查明具体原因，视情更换凸轮轴。
2. 气门脚响
现象
1）发动机怠速时，气缸盖罩内发出清脆有节奏的“嗒嗒嗒”的响声。
2）发动机转速升高，响声增大。
3）发动机温度变化或作断火试验，响声不变。
原因（因为气门间隙过大而发出的一种连续而有节奏的金属敲击声）
1）气门间隙调整不当
2）气门杆尾端与气门间隙调整螺钉磨损。
3）气门间隙调整螺钉的锁紧螺母松动。
4）凸轮磨损或摇臂圆弧工作面磨损。
诊断与排除
1）拆下气缸盖罩，检查气门间隙调整螺钉的锁紧螺母是否松动；检查气门间隙值，并视情重新调整。
2）检查气门杆尾部端面和调整螺钉的磨损情况，必要时更换气门或调整螺钉。
3）检查凸轮与摇臂圆弧工作面的磨损情况，视情更换凸轮轴或摇臂。
3.气门弹簧响
现象
1）发动机怠速时有明显的“嚓嚓”的响声。
2）各转速下均有清脆的响声，多根气门弹簧不良，机体有震抖现象。
原因气门弹簧过软或折断。
诊断与排除
1）拆下气缸盖罩，用旋具撬住气门弹簧，若弹簧折断可明显地看出。弹簧折断应予以更换。2）仍用旋具撬住气门弹簧，怠速运转发动机，若响声消失，即为该弹簧过软。弹簧如过软，必须更换。
4.气门座圈响
现象
1）有节奏的类似气门脚响，但比气门脚响的声音大很多。
2）发动机转速一定时，响声时大时小，并伴有破碎声。
3）发动机中低速运转时，响声较清脆，高速时响声增大且变得杂乱。
原因选用材料不当，受热后易产生变形而松旷；镶配时，选择过盈量不当，造成松旷，在工作中冲击振动而松脱，导致与座孔碰撞。
诊断与排除拆下气缸盖罩，经检查不是气门脚响和气门弹簧响，即可断定为气门座圈响。分解配气机构后进一步检查，必要时，铰削气门座圈座孔，更换松动的气门座圈，并保证其压入后有足够的过盈量。
5.液力挺柱响
故障现象发动机运转时，会出现有节奏的“嗒、嗒”声，发动机怠速运转时响声明显，中速以上时减弱或消失。
原因：
发动机机油的油面过高或过低，致使有气泡的机油进到液力挺柱中，形成弹性体而产生噪声；机油压力低，由于机油泵、集滤器损坏或破裂；液力挺柱失效；使用质量低劣的机油。
诊断与排除：拆卸油底壳，检查更换机油泵、集滤器、调整机油液面或更换机油；拆检配气机构，更换液压挺柱或气门导管。
6.气门漏气（指气门与气门座工作面密封不良，产生气体渗漏，导致气缸压力下降）
故障现象：发动机出现起动困难、进气管回火、排气管放炮、帽烟、燃油消耗增加以及出现异响等现象。
故障原因：
1）气门与气门座工作面磨损、烧蚀、密封不良而漏气；
2）气门与气门座工作面有积碳，气门关闭不严而漏气；
3）气门与气门导管间隙过大，气门杆晃动，导致气门关闭不严而漏气；
4）气门杆与气门导管发涩或卡住，气门不能上下移动；
5）气门弹簧失去弹性，或弹簧折断。
诊断方法在排除点火系、燃料系故障原因后，尚不能确定故障时，测量气缸压力或测量进气歧管真空度，可以比较准确地确定该故障。测量气缸压力时，气门漏气的气缸压力较其他气缸低。
排除方法拆卸缸盖，对气门组零件进行修理，修磨或更换损坏的气门等零件。
汽车发动机电子控制单元(ECU) 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王与平 2０04年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成.进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气;燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器与供油管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（EＣＵ）与各种传感器组成,它控制燃油喷射时间与喷射量以及点火时刻. 汽车发动机电子控制单元（ECU）就是汽车发动机控制系统得核心，它可以根据发动机得不同工况,向发动机提供最佳空燃比得混合气与最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机得性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ＥＣU)得主要功能: 1、燃油喷射(EＦI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU)将进气量与发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度(即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统得发动机，ＥCU除了控制喷油量外,还要根据发动机各缸得点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ＥＣU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定得低转速时再恢复喷油。 超速断油控制:当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定得最高车速时,ECU 自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后,ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要得油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动与运转过程中,ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制
第一讲配气机构的构造 一、复习 曲柄连杆机构的组成、作用及主要零件的构造 二、引入本讲内容 从发动机的总体构造：两大机构五大系统入手引出配气机构 三、配气机构的组成与作用 1、组成 气门组：气门、气门座、弹簧、导管； 气门传动组：推杆、挺杆、凸轮轴、摇臂 2、作用 按照工作循环和发火次序，定时开启和关闭气门。 四、配气机构的布置及传动 1、气门的布置顶置式（气缸）侧置式（气缸体） 2、凸轮轴的布置上置、中置、下置 3、气门间隙 定义：发动机冷态时，气门与其传动机构中预留的、用以气门补偿受热膨胀的间隙。 0.30mm进气门：0.25 0.35mm 液力挺柱无排气门：0.3 位置：气门和摇臂间气门和凸轮间
教学过程结构设计 知识性练习复习题 1：配气机构的作用是什么？ 2：配气机构为什么要留气门间隙？过大过小各有什么危害？其调整方法和步骤如何？ 形成性评价 利用动画、幻灯片、多媒体等教学等方法有效的完成了本讲的主要内容的讲解任务，学生能比较顺利的掌握。 第二讲配气机构的构造 教学内容配气机构的构造计划 学时 2 教学目标1、掌握配气机构主要零件的结构 2、了解气缸数自动可变化机构 3、了解可变气门相位与气门升程电子控制技术
一、复习 配气机构的组成、作用、气门间隙、配气相位（画图讲解） 二、引入本讲内容 从配气机构的组成：气门组和气门传动组（幻灯片）入手 三、主要零件的构造 一）、气门组 1、作用密封气门 2、气门与气门座气门：头部、杆部、头部与气门座配合的锥角：45 气门座：镶嵌式、耐磨 2、气门弹簧和气门导管弹簧使气门落座，即回位 导管起导向作用，使气门杆作直线往复运动 二）、气门传动组 1、凸轮轴 其上的凸轮使气门按发动机工作顺序和配气相位及时开闭足够的气门升程 4、挺柱传力液力挺柱的结构 5、摇臂改变运动方向和增大作用力 四、气缸数自动可变化机构简介 通过电子控制，根据汽车的行驶状况，改变发动机的排气量，使选定的气门停止工作。 五、可变气门相位与气门升程电子控制技术简介 通过电子控制，根据发动机的转速、负荷、水温及车速，改变配气正时和气门升程。
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感
教学目标知识目标：理解充气效率及配气相位的概念；理解配气机构的工作原理；掌握配气机构的组成、主要零部件的构造；了解可变进气系统的工作特点；掌握配气机构总成的拆装方法。 能力目标：能够拆装调整发动机配气机构 素质目标： 教学 重点 配气机构总成的拆装方法教学 难点 配气机构的工作原理 教学手段理实一体 实物讲解 小组讨论、协作 教学 学时 教学内容与教学过程设计注释 单元三配气机构 〖理论知识〗 一、配气机构概述 1.充气效率 纯空气或可燃混合气充满气缸的程度常用充气效率表示,也称充气系数。充气效率指在进 气过程中,实际进入气缸的新鲜空气或可燃混合气的质量与在理想状况下充满气缸工作容积 的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。 2.配气机构的组成 配气机构如图3-1所示，主要由气门组和气门传动组两部分组成。 图3-1 3.配气机构的工作原理 发动机工作时,驱动机构驱动凸轮轴旋转,凸轮的凸起部分通过挺柱、推杆和绕摇臂轴摆动的摇臂压缩气门弹簧,使气门离座,即气门开启。当凸轮凸起部分离开后,气门便在气门弹簧力的作用下而落座,即气门关闭。压缩和做功行程中,气门在弹簧张力的作用下严密关闭。 四冲程发动机每完成一个工作循环,曲轴旋转两周,各缸的进、排气门各开启一次,凸轮轴。 结合实物，讲解配气机构的组成。 结合动画，讲解配气机构的工作原理。
应只旋转一周。因此,曲轴与凸轮轴的转速之比为2∶1。 二、气门的布置位置及排列方式 1.气门的布置位置 气门的布置位置有侧置式和顶置式两种类型。 2.每缸气门数及排列方式 1）每缸两个气门方式 2）每缸四个气门方式 三、凸轮轴的布置位置及传动形式 1.凸轮轴的布置位置 凸轮轴的布置位置有凸轮轴下置、凸轮轴中置和凸轮轴上置三种类型,如图3-4所示。 图3-4 2.凸轮轴的传动形式 凸轮轴由曲轴带动旋转,它们之间的传动方式有齿轮传动、链传动及齿形带传动等几种传 动形式。如图3-6所示。 图3-6 四、配气相位 配气相位就是用曲轴转角表示进、排气门的实际开启时刻和开启持续时间。用曲轴转角 的环形图来表示配气相位,这种图称为配气相位图,如图3-7所示。 学生分组讨论各 种传动方式的特 点，并总结异同 点。 理解配气相位的 含义。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e35714321.html, 汽车发动机原理课程教学改革 作者：雷朱坦 来源：《都市家教·上半月》2016年第05期 【摘要】课程教学的职责就是培养人才，而教学方式就是培养人才的必经之路，汽车发 动机原理是我国以工程、机械或汽车等学院为主院校开设的一门专业课，旨在培养汽车及交通工程行业的人才，填补我国这方面人才的空缺。本文将从汽车发动机原理课程的概述以及国内外的课程教学现状出发，探究发动机原理课程教学改革。 【关键词】汽车发动机原理课程；课程教学改革 随着我国本科及高职院校等毕业生的增多，人才市场正趋于饱和，为了能在毕业后的求职大军中提高自身的竞争力，也为了能被越来越主动实践能力和个人特长的企业顺利录取，学生必须在学习期间掌握专业性知识，学校的责任也就是尽全力培养出各行各业的人才。汽车发动机原理课程的改革，有助于学生在掌握知识的同时提高自身的实践能力，增添实际经验，为之后从事汽车及交通工程类行业奠定基础。 1 汽车发动机原理课程及其教学现状 1.1 汽车发动机原理课程 汽车发动机原理是与汽车及交通工程有关的专业性课程，主要学习内容有汽车发动机性能评价、提高性能的有效方法、发动机的工作原理、发动机的工作过程及其特性等。此课程主要是为了加深学生对汽车工作原理的了解，也是为了学生能在更深入了解提高汽车工作效率相关途径之前掌握基本理论知识。同时此课程也要求培养学生的实践能力，需设置实践课时，为学生毕业后从事相关行业积累技术知识及实践经验。 1.2 国外教学现状 国外发达国家主要培养学生的创新能力以及实践能力，重视培养创新素质突出、综合素质优秀的学生。发达国家的高等院校在汽车发动机原理课程中主要是开设自主讨论课时以及实践课时，其实国外发达国家高校的教学活动中就特别重视自主讨论，发展学生自主思考能力，培养学生的创新素质，例如位于美国的常春藤名校之一的普林斯顿大学就设有七十多节学生自主讨论课。所以国外培养学生的创新素质，鼓励学生积极参与科创类活动，注重理论知识教学的同时结合性地开展实践教学，这会使得汽车发动机原理这一实践能力要求较高的课程顺利高效地进行。 1.3 国内教学现状
《汽车发动机结构与维修》教学总结 依据我校课程教学改革，提高教学质量的决定，在校教务科领导的指导和支持下，我们对汽车专业《机械识图》课程进行了较大调整，取得了较好的效果，总结如下：1．“三位一体”的教学方式 传统的教学方式，是将课堂教学与实验教学分开进行，难以有机统一。根据《机械识图》课程直观性、实践性强的特点，我们相对集中了一个月时间，进行“三位一体”的教学，即将汽车发动机的拆装实习、现场教学和课堂多媒体教学有机组合在一起，根据理论联系实际的原则和同学们的认知规律，由老师指导，学生动手，由外到内，由表及里，逐个系统，逐个零部件地进行发动机的拆装，在分组拆装发动机的同时，老师现场讲解其基本结构及工作原理，直观明了，学生轻松掌握；学生现场提问，现场得到解答，师生互动，既锻炼了同学“真刀实枪”的动手能力，又增强了师生感情交流。对发动机一些复杂的结构和工作原理，全班集中进行多媒体教学，这样有分有合，有理论有实践，实践——理论——再实践，不断提高，现场即是课堂，多媒体课堂也在现场，灵活机动，有机结合，相辅相成，有效地激发学生的学习兴趣和热情，提高了教学效果。 2．“五合一”的教学内容组合 传统的教学模式，是将汽车发动机的构造与发动机原理分为二册，先讲“构造”，后讲“原理”，将一个有机整体割裂开来，导致讲“构造”时难以深入，而讲“原理”时，又枯燥乏味，而且以前所学的构造已经忘记，影响了学生学习兴趣和教学质量。 本次调整，我们将汽车发动机“构造”与“原理”合成一门课，相关内容有机穿插，有些系统是先讲构造，后讲原理；而有的是先讲理论，提出问题，再讲构造；还有的是构造、原理穿插进行，有机结合，使学生觉得有骨有肉。除此之外，我们还结合拆装发动机的机
摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。关键词： EECS,ECU汽车发动机电喷一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括：中国发动机论坛(XHEPPo!G - 燃油喷射控制； |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试| - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； e - 后备系统； - 诊断系统等功能。 |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。- 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件 其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进行运算，然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态，出现故障时报警。 另外，为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求，高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障： - 发动机试验台架 主要包括不同种类的发动机以及工况装置、测功仪、废气测量仪以及各种传感器和测量装置。 - 集成开发环境IDE（Integrated Development Environment）系统 主要包括用于开发电控单元ECU 和控制算法程序软件的集成开发环境。目前，基于模型设计(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技术以及符合OSEK标准的实时操作系统得到了越来越广泛的应用。 - 耐环境实验设备 用于元器件、产品的耐温、振动、抗干扰、防漏水、耐久性等环境试验设备。上述设施的联合使用，为开发汽车发动机电子控制系统提供必要的联调、参数标定、性能试验、环境试验等必要条件。另外，为了适应不同区域的气候条件，在不同海拔地区、不同季节的车载试验需要脱离发动机试验台架并借助车载标定系统在特定环境及试验地完成，以确定相对不同区域和气候的控制参数。 二、汽车发动机电子控制系统应用市场现状 汽车发动机电子控制系统技术属于汽车电子领域的关键技术并占据汽车电子市场的主要份
配气机构概述教案 一、教学内容分析本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用，前面学习了发动机曲柄连杆机构的结构、作用和工作过程，通过对配气机构的学习，能使学生了解发动机内部的基本结构，使学生能更加深刻理解发动机的工作原理和工作过程。 二、三维目标：知识与技能： 1、掌握配气机构的组成、作用、工作过程； 2、掌握配气机构的类型。 过程与方法：通过这节课的学习，同学们将了解配气机构的组成和作用，和各部分的主要作用在讲解这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学，通过课件上的图片、动画、视频的展示，以加强学生对配气机构知识的理解。 情感态度与价值观：通过任务驱动和教师的引导，让学生自主探究学习和小组协作学习，在了解配气机构和各部件过程中，树立学习信心，增强对本专业的热爱。 三、教学重难点 1、教学重点：配气机构的组成、作用、工作过程； 配气机构的类型；顶置气门式配气机构的布置及传动。 2、教学难点：配气机构的组成及工作过程。 四、教学方法：讲授法、讨论法、多媒体演示法 五、课时安排：1 课时 六、教学过程： 配气机构概述 复习旧课：回顾发动机的组成部分和曲柄连杆机构相关知识，用提问的方式检验学生的掌握程度。 设计意图：1）通过提问，可以让同学们集中注意力；2）通过提问，让学生回顾发动机组成和曲柄连杆机构有关知识，将有利于学生对配气机构这部分内容的学习。 引入新课：在本课教学开始，利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容，并提醒学生本次课内容的重点。 一、配气机构的功用、组成 1、观看活塞连杆组相关视频。学生带着问题观看相关视频，问题如下：（1）、同学们从 视频中看到了什么？（2）、配气机构的作用和组成是什么? 2、小组讨论：
汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书
佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制
发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各 缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最
读书铸魂强体博才 XXXXXX学院 汽车运用与维修专业汽车发动机构造与维修说课稿 工程汽车学院汽修教研室 汽车发动机构造与维修说课稿
一、课前分析 （一）生产实际分析 新发动机装配、发动机大修及气门出现异响时，都需检查调整气门间隙。 （二）学情分析 授课学生为汽车运用与维修专业学生，该班学生已经完成了《汽车发动机构造与维修》前两个模块的学习，具有一定的动手能力，能正确使用一些日常工具，并对发动机的工作原理、总体构造及曲柄连杆机构有了全面的了解。 通过前两个模块的教学，该班学生在学习新课时都表现出较高的学习兴致，渴望学到更多的新知识是他们的最大优点，但是在学习过程中，对理论知识理解不够深刻和对所学技能不愿多加练习，熟练程度不够，往往存在自以为是的误区。所以在课堂教学时要充分考虑到同学们学习优点和不足，在深刻分析他们学习习惯的基础上，有重点和针对性地进行教学。 二、教学目标确定及重、难点分析 （一）教学目标的确定 根据该门课程的教学大纲及企业生产实际的需要，结合学生情况和我校教学资源情况，确定本次课的教学目标为： 知识目标：理解气门间隙的概念，领会气门间隙的调整原理。 能力目标：能够正确运用两次调整法进行四缸发动机气门间隙的检查与调整。 情感目标：培养学生的安全意识、认真的工作态度和团队合作精神。 （二）重点、难点分析
根据教学目标，确定本次课的教学重点：气门间隙的检查与调整；根据与老教师的交谈、学过的学生的交流及自己教学经验，确定本次课的难点为：气门间隙的调整原理。 （三）教学组织形式的选择 根据我校现有的教学资源及我校对模块教学的要求，本次课实施分组教学，将学生分成五个小组，每组2名学生。由我负责每一组的“教、学、做”一体化教学。 （四）教学方法的选择 1.理论实践一体化教学法：为了实现本次课的教学目标和以往的教学经验，本次课总体上采用边讲边练、理实一体化的教学方法。 2.多媒体课件讲授法：为了加深学生对气门间隙的调整原理这个难点的理解，特制作了多媒体课件，将彩色图片、动画、视频等有机结合，生动形象，降低了学生学习的难度。 3.案例教学法：通过案例，引入新课，使学生觉得学的内容能解决实际问题，引起学生的学习兴趣，学生也乐于接受所学知识。 4.口诀教学法：为了更快的使学生掌握两次调整法进行气门间隙的检查与调整，教学生“双排不进、不进双排”的口诀。 5.示范操作法：在实践操作时，先由教师示范操作，讲解操作要领和规范，然后学生分组操作，教师指导。 （五）学生学习方式的设计 1.探究学习：研究四缸发动机曲轴布置、工作情况表、凸轮的形状等与调整气门间隙的关系，使其能够更好的领会本节的难点。 2.合作学习：通过小组之间的交流、探讨、合作，培养学生的团队合作精神。 3.自主学习：通过布置作业与思考题，让学生学会查找资料，网上学习，培养其自主学习能力。 三、教学过程设计
一、安全教育与常用工具的介绍 1、实训的目的与要求： ⑴、学生掌握安全的重要性。 ⑵、掌握各常用工具的使用方法及注意事项 ⑶、掌握英制扳手与米制扳手的区别及单位的换算关系。 2、实训内容： （1）、由老师讲解安全内容，根据一定的案例说明安全在我们生产生活的重要性，由此引出在汽车维修行业的安全内容。 （2）、把实操室的工具陈列在桌上，由老师讲解各个工具的用途、使用方法、注意事项。由老师示范一次各工具的正确使用。 3、实训设备及工具： （1）、常用工具（梅花板手、开口扳手、套筒扳手等）各一套。（2）、专用工具(机油滤清器扳手、活塞环装卸钳、火花塞套筒等)若干。 （3）、EQ1091发动机2台、普桑发动机一台、CA1091发动机2台。 4、实训方法及步骤： （1）、老师讲解 （2）、老师示范 （3）、抽部分学生检查学生了解的程度。 （4）、对部分学生的动手进行评比，提出缺点，表扬掌握好的学生。
二、发动机总体构造的认识 1、实训目的与要求 （1）、了解汽车发动机的各系统组成； （2）、初步认识汽车发动机主要部件的名称、外形及安装联接；（3）、初步了解汽车发动机的工作过程。 2、实训内容 （1）、汽车发动机的整体和主要部件的认识； （2）、了解汽车发动机工作过程。 3、实训设备 （1）、装备齐全的汽油发动机和柴油发动机各一台； （2）、拆散机件齐备的汽油发动机和柴油发动机各一台； （3）、发动机及各系统的电动示教板一套。 4、实训方法及步骤 （1）、每班分成三个大组或若干小组，分三个内容进行实训：一个大组进行汽车发动机整体及外围部件认识，一个大组进行发动机内部主要部件的认识，一个大组通过电动示教板了解发动机及各系统的工作过程。 （2）、三个大组依次进行轮换，分三次完成。 （3）、课内实训时以指导老师讲解、演示为主，学生提问进行教学互动。学生实际指认零、部件时老师可进行适当的提问。
配气机构概述教案 一、教学内容分析 本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用，前面学习了发动机曲柄连杆机构的结构、作用和工作过程，通过对配气机构的学习，能使学生了解发动机内部的基本结构，使学生能更加深刻理解发动机的工作原理和工作过程。 二、三维目标： 知识与技能： 1、掌握配气机构的组成、作用、工作过程； 2、掌握配气机构的类型。 过程与方法： 通过这节课的学习，同学们将了解配气机构的组成和作用，和各部分的主要作用。在讲解这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学，通过课件上的图片、动画、视频的展示，以加强学生对配气机构知识的理解。 情感态度与价值观： 通过任务驱动和教师的引导，让学生自主探究学习和小组协作学习，在了解配气机构和各部件过程中，树立学习信心，增强对本专业的热爱。 三、教学重难点 1、教学重点：配气机构的组成、作用、工作过程； 配气机构的类型； 顶置气门式配气机构的布置及传动。 2、教学难点：配气机构的组成及工作过程。 四、教学方法：讲授法、讨论法、多媒体演示法 五、课时安排：1课时 六、教学过程： 配气机构概述 复习旧课：回顾发动机的组成部分和曲柄连杆机构相关知识，用提问的方式检验学生的掌握程度。 设计意图： 1）通过提问，可以让同学们集中注意力； 2）通过提问，让学生回顾发动机组成和曲柄连杆机构有关知识，将有利于学生对配气机构这部分内容的学习。 引入新课：在本课教学开始，利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容，并提醒学生本次课内容的重点。 一、配气机构的功用、组成 1、观看活塞连杆组相关视频。 学生带着问题观看相关视频，问题如下： （1）、同学们从视频中看到了什么？ （2）、配气机构的作用和组成是什么? 2、小组讨论：
汽车发动机配气机构 配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的棍合气，对于柴油机而言是纯空气。 功用分组 各式配气机构中，按其功用都可分为气门组和气门传动组两大部分。气门组包括气门及与之相关联的零件，其组成与配气机构的型式基本无关。气门传动组、是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件，其组成视配气机构的形式而有所不同，它的功用是定时驱动气门使其开闭。 气门顶置式配气机构 进气门和排气门都倒挂在气缸盖上，其组成如图3—1所示。气门组包括气门、气门导管、气门座、弹簧座、气门弹簧、锁片等零件；气门传动组一般由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。 气门顶置式配气机构的工作情况是：当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，由曲轴通过传动机构驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在弹簧张力的作用下开度逐渐减小，直至最后关闭。压缩和做功行程中，气门在弹簧张力的作用下严密关闭。 气门顶置式配气机构根据凸轮轴的位置有以下三种型式： 三种凸轮轴位置型式(1)凸轮轴下置式配气机构；凸轮轴装在曲轴箱内，直接由凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮相啮合，由曲轴带动。气门传动组包括上述全部零件，其应用最为广泛。 (2)凸轮轴中置式配气机构：凸轮轴位于气缸体的上部。为了减小气门传动机构的往复运动的质量，对于高转速的发动机，可将凸轮轴的位置移到气缸体的上部，由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆。该形式的配气机构因曲轴与凸轮轴的中心线距离较远，一般要在中间加入一个中间齿轮(惰轮)。 (3)凸轮轴上置式配气机构：凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，没有挺柱和推杆，使往复运动的质量大为减小，对凸轮轴和气门弹簧的要求也最低，因此它适用于高速强化发动机。 四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两圈，各缸的进、排气门各开启一次，即凸轮轴只转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2：1。
汽车发动机电子控制单 元E C U精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986
汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王和平
2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各
缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前 角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最后得到一个最佳的点火正时。在点火正时前的某一预定角，ECU控制点火线圈的初级通电，在到达点火正时角时，ECU切断点火线圈初级电流并在次级线圈中感应出高压电使相应气缸的火花塞跳火，点燃混合气。 ⑵、通电时间（闭合角）控制 点火线圈初级电路在断开时需要保证足够大的电流，以使次级线圈产生足够高的电压。与此同时，为防止通电时间过长而使
《汽车发动机构造与维修》教学计划 一、课程性质与任务 《汽车发动机构造与维修》是本校特色专业汽车运用与维修中的基础模块专业教程。它的任务是：通过本课程的学习，使学生获得对汽车发动机的基本构造、各零部件的名称，各零部件的简单构造、工作原理、常见损坏、损坏后的故障现象、常用的检测手段、排除解决方法及综合故障的排查思路，且能够按正规操作要求能熟练地拆装发动机等。能将所学的知识灵活地应用到今后的实际维修中。 二、课程教学基本要求及目标 课程教学目标是：学生学习本课程后，应能基本达到维修技工（机修工）四级/中技水平，具备一定发动机理论知识和实际操作技能，能应付实际维修中的常规保养作业、一级维护保养作业、二级维护保养作业、发动机大修拆装作业等，能排除发动机机械的一般性常见故障。初步形成解决维修实际问题的能力。 1、理论知识教学目标： 1）发动机的基本知识 2）四行程发动机的工作原理及其与二行程发动机的区别 3）发动机的基本组成 4）各组成部件的原理、结构和安装部位 5）各组成部件的常见损伤、故障、检测方法和解决手段，及某些部件的维修、拆装注意事项 6）依据理论分析某些故障产生的因素及故障的大致排查思路 2、实际操作教学目标： 1）能正确选用工具与量具 2）能独立完成发动机本体的拆卸与装配作业 3）能应用量具测量发动机各机件的配合间隙 4）能独立完成教材和课堂规定的实操作业 三、课程教学内容： 理论教学内容： （一）发动机润滑系统 1、掌握发动机润滑系统的润滑方式 2、理解润滑系统的工作原理 3、掌握润滑剂的分类和使用 4、掌握机油泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 5、掌握机油滤清器的工作原理、更换里程及注意事项 6、理解机油冷却器的构造、工作原理 （二）发动机冷却系统 1、理解发动机的冷却形式及原理
汽车发动机配气机构培训课件 顶置式配气机构气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑，曲轴与凸轮轴传动比为2:1；侧置式配气机构进排气门都布置在汽缸的一侧，结构简单、零件数目少，气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。目前广泛采用的是顶置式配气机构，这里以顶置式配气机构为基础，按凸轮的布置位置介绍几种类型的配气机构。凸轮的轮廓如左图所示，其轮廓线是对称的，同名凸轮的轮廓线相同，异名凸轮的轮廓线是不相同的。使用一段时间后，由于凸轮的磨损，气门开启时间推迟，开启持续角减小，气门的升程有所降低，使发动机的进气量减少。凸轮的轮廓形状是由制造厂根据发动机工作需要设计的。在下置凸轮轴式配气机构和侧置凸轮轴式配气机构中，安装凸轮轴的座孔和压装在座孔内的凸轮轴轴承一般为整体式，为拆装方便，凸轮轴轴颈直径由前至后逐渐减小。在顶置凸轮轴式配气机构中，安装凸轮轴的座孔和凸轮轴轴承一般为剖分式，凸轮轴各轴颈直径相等。有些凸轮轴的轴颈上加工有不同形状的油槽或油孔，这些油槽或油孔用来储存润滑油或作为润滑油通道。为防止凸轮轴发生轴向窜动，凸轮轴都设有轴向定位装置。常见的凸轮轴轴向定位装置如下图所示1-正时齿轮 2-齿轮轮毅 3-齿轮固定螺母 4-止推凸缘 5-凸缘安装螺栓 6-隔圈挺杆的功用一般都是与凸轮轴直接接触，将凸轮的推力传给椎杆或气门，在有些发动机上它只是摇臂的一个支点，也有些发动机上投有挺杆。挺杆可分为普通挺杆和液力挺杆两种形式。挺杆普通挺杆一般应用在下置凸轮轴式配气机构或中置凸轮轴式配气机构中，常见普通挺杆的结构如左图所示。普通挺杆一般为筒式结构，在发动机工作时挺杆底部与凸轮接触，为使挺杆底部磨损均匀，挺杆底部的丁作面制成球面一、普通挺杆挺杆放置在导向孔内，挺杆导
汽车发动机电子控制单元(ECU)
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汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月
一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。
山西省农业机械化学校教案 课题： 项目三配气机构的构造与检修 任务2 配气机构气门组的构造与检修 教学目的： 1、掌握配气机构气门组的作用、组成以及各零件的装配关系； 2、掌握配气机构气门组主要零件的构造与检修。 教学重点： 气门组主要零件的构造与检修 教学难点： 气门座的铰削 教学方法及教改手段： 理实一体化 教学用具： 丰田-5A发动机；农用车柴油发动机；铰刀；气门光磨机等 教材分析及教学内容：
项目三配气机构的构造与检修 任务2 配气机构气门组的构造与检修 回忆前面的内容导入新课 配气机构的作用 配气机构的组成 配气机构的类型 相关知识： 一、配气机构气门组的功用和组成 气门组的作用是实现对气缸的密封。 气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等零件，如图3-18所示。 图3-18 气门组的组成 气门组零件安装在气缸盖上。气门穿过气门导管，气门弹簧套装在气门杆上，一端支承在气缸盖上，另一端支承于装在气门杆尾端的弹簧座上，用锁片或锁销固定于气门杆尾端的环槽内。气门弹簧安装时具有一定的预紧力。当气门关闭时，在气门弹簧预紧力的作用下，气门头部密封锥面压紧在气门座上，将气道封闭。 二、气门组主要零件的构造 1、气门 气门分进气门和排气门两种,进、排气门结构相似，都由头部和杆部两部分组成。头部与气门座配合，封闭气缸进、排气通道；杆部穿过气门
导管，在导管中上下运动，主要为气门的运动起导向作用。 气门头部的结构形式有平顶、喇叭形顶和球面顶等，如图3-22所示。 气门头部与气门座接触的工作面，是与杆部同心的锥面，起到密封气道的作用，因 此也称气门密封锥面。通常将这一 锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥 角。气门锥角的大小不仅影响气门的密 封性，还影响气流阻力、气流通过面积 和锥面的磨损。在气门升程相同的情况 下，气门锥角越小，气门口通道截面宽 度越大，进气阻力小。但由于锥角小， 气门头部边缘薄，强度与刚度较小，工 作中容易变形，而且气门的密封性与导 热性较差。一般进气门的锥角有45°和30°两种，排气门的锥角都 是45°，如图3-23所示。气 门头部的边缘应保持一定厚 度，一般为1～3mm ，以防止 工作中由于气门与气门座之 间的冲击而损坏或被高温气 体烧蚀。为了减少进气阻力， 提高气缸的充气效率，多数发 动机进气门的头部直径比排气门的大。 气门杆部呈圆柱形，在气门导管中不断进行往复运动，起到良好的导向和散热作用。气门杆端的形状决定于气门弹簧座的固定方式，如图3-24所示。 图3-22 气门头部的形状 图3-23 气门锥角 图3-24 气门弹簧座的固定方式 1-气门杆；2-气门弹簧；3-气门弹簧座；4-锥形锁片；5-锁销
汽车发动机实训教案 一、发动机汽缸盖的拆卸与装配； （一）实训目的及要求： 1．掌握汽缸盖的正确拆装方法， 2．能正确判定汽缸垫质量的好坏； 3．汽缸盖装配后应付合技术要求 （二）工具、量具： 1．套筒扳手一套，扭力扳手一个； 2．拆卸时用11mm套筒拆卸汽缸盖螺栓。 （三）设备： 发动机总成一台； （四）安全注意事项： 1．严格遵守操作规程，防止设备、工量具的损坏，防止人身伤害。 2．拆卸后的零件要摆放整齐，保持场地清洁。 （五）、实训操作步骤及方法： 1．汽缸盖的拆卸步骤及方法 （1）用扭力扳手按先两侧后中间的原则，均匀对称分数次拧下汽缸盖螺栓，拆下后的螺栓应放置有序。 （2）用橡胶锤轻轻敲击汽缸盖两侧边缘（非工作表面），使汽缸盖松动，或通过摇曲轴的方法冲松汽缸盖，然后取下。 （3）汽缸盖取下后应平放在工作台或零件架上。 2．检验汽缸垫质量： （1）检验汽缸垫两工作面是否烧蚀变硬无弹性，卷边是否有冲坏现象。 （2）发现上数情况之仪者均应更换新汽缸垫。 3．汽缸盖的装配方法及步骤。 （1）在汽缸体上装上汽缸垫，注意汽缸垫的卷边方向。 （2）装上汽缸盖及螺栓，用扭力扳手拧紧。拧紧螺栓的方法是有两侧到中间均匀对称的分数次拧紧，其拧紧力矩为20N.M。 （3）拧紧时，各螺栓力矩应相等，防止拧紧力矩不等而使缸盖变形，还防止拧紧力过小而使汽缸盖漏水，又防止拧紧力矩过大而拧断螺栓。 二、活塞连杆组的拆卸与装配： （一）实训目的及要求： 1．掌握活塞连杆组的正确拆卸方法； 2．掌握活塞连杆组的正确装配方法;
3．活塞连杆组装配后应符合技术要求。 （二）工量具： 1．扭力扳手一个， 2．套筒扳手一套。 3．14mm的梅花扳手一个。 （三）设备： 发动机总成一个。 （四）实训操作步骤及方法 1．活塞连杆组的拆卸 （1）将活塞连杆组摇转到下止点位置，用梅花扳手拧下连杆轴承固定螺母，取下连杆轴承盖、衬垫、和轴承；此时应注意检查活塞、连杆、和连杆轴承盖的安装记号 （2）用手锤木柄由里向外推出活塞连杆组，取出后应将已取下的连杆盖、衬垫、轴承和连杆螺栓等按原样装复，防止错乱。 2．将活塞连杆组的装配： （1）将活塞连杆组由缸体上部装入汽缸；注意活塞顶部的记号应指向发动机前方，气缸号标记应与汽缸相对应。将活塞环开口按要求错开。具体方法是第一道环开口与第二道环开口应错开。第一道环开口与第三道环开口应错开并避开活塞销方向和最大侧压力方向。并涂少许机油。 （2）用活塞钳子包住活塞环使活塞环压缩进入环槽内，再用钳子夹紧。 （3）用手锤柄将活塞推入汽缸内，使连杆大头落于连杆轴颈上，按标记扣合连杆轴承盖并涂少许机油，按规定扭矩拧紧，拧紧力矩为：30N.m。 （4）注意装配后其轴承间隙应符合技术要求。 三、活塞环的拆卸与装配 （一）实训目的及要求： 1．掌握活塞环的拆卸方法。 2．掌握活塞环的安装方法。 3．活塞环安装后应符合技术要求。 （二）、工量具： 活塞钳一个。 （三）设备： 活塞连杆组一套。 （四）实训操作步骤及方法 1．活塞环的拆卸： 用活塞环钳从活塞环槽内拆下各道活塞环，拆下的活塞环应分组