汽车发动机技术教案
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汽车发动机教案汽车发动机教案一、教学内容:1. 汽车发动机的基本概念和构造;2. 四冲程汽车发动机的工作原理及各个循环过程;3. 汽车发动机排气系统的工作原理;4. 汽车发动机燃油供给系统的工作原理;5. 汽车发动机冷却系统的工作原理;6. 汽车发动机点火系统的工作原理。
二、教学目标:1. 了解汽车发动机的基本概念和构造;2. 熟悉四冲程汽车发动机的工作原理及各个循环过程;3. 了解汽车发动机排气系统的工作原理;4. 熟悉汽车发动机燃油供给系统的工作原理;5. 了解汽车发动机冷却系统的工作原理;6. 熟悉汽车发动机点火系统的工作原理。
三、教学重点:1. 汽车发动机的基本概念和构造;2. 四冲程汽车发动机的工作原理及各个循环过程。
四、教学方法:1. 讲授法:通过讲解来介绍汽车发动机的基本概念和构造;2. 实践演示:通过实际的示范演示来展示汽车发动机的工作原理及各个循环过程。
五、教学过程:1. 引入:通过问题导入的方式让学生思考汽车发动机的重要性及其在汽车中的作用。
2. 讲授:介绍汽车发动机的基本概念和构造,包括发动机的主要组成部分和各个部分的作用。
3. 实践演示:通过实际演示来展示四冲程汽车发动机的工作原理及各个循环过程。
4. 整体复习:通过问题回顾的方式对汽车发动机的基本概念、构造和工作原理进行总结和复习。
六、教学评价:1. 学生对汽车发动机的基本概念和构造有一定的了解;2. 学生能够熟悉四冲程汽车发动机的工作原理及各个循环过程。
七、教学反思:通过这节课的教学,学生对汽车发动机的基本概念和构造有了初步的了解,也对四冲程汽车发动机的工作原理和各个循环过程有了一定的认识。
但是在教学过程中,学生的实践操作较少,需要增加实践环节,让学生通过亲自操作来加深对汽车发动机的理解。
此外,在教学内容的选择上也可以更加细化,增加一些案例和练习题,提高学生的学习兴趣和动手能力。
汽车发动机维修技术教案一、引言汽车发动机是汽车的核心部件之一,对汽车的性能和使用寿命具有重要影响。
掌握汽车发动机维修技术,既可以提高汽车维修人员的技术水平,也能够有效降低车主的维修成本。
本教案将介绍汽车发动机维修技术的基本原理和常见故障的处理方法。
二、教学内容1. 汽车发动机工作原理a. 内燃机工作原理b. 四冲程发动机和两冲程发动机的区别c. 发动机的各个部件及其功能2. 汽车发动机故障诊断与处理a. 发动机无法启动的可能原因及解决方法b. 发动机怠速不稳的原因及解决方法c. 发动机过热的原因及解决方法d. 发动机异响的原因及解决方法3. 发动机常见故障的维修与保养a. 发动机漏油的处理方法b. 汽缸垫片破裂的更换方法c. 活塞环磨损的更换方法d. 汽车发动机的定期保养事项4. 车辆故障的预防与维护a. 发动机润滑系统的保养与维护b. 发动机冷却系统的保养与维护c. 发动机燃油系统的保养与维护三、教学目标1. 了解汽车发动机工作原理以及各部件的功能;2. 掌握汽车发动机故障诊断的方法以及常见故障的处理技巧;3. 学会对发动机进行常规维护与保养,延长发动机使用寿命;4. 掌握车辆故障的预防与维护方法,提高汽车的可靠性和安全性。
四、教学方法1. 理论教学:通过教师讲解、投影仪演示等方式,详细介绍发动机的工作原理和常见故障的处理方法;2. 实操演练:利用汽车实训设备,让学员亲自参与汽车发动机维修过程,掌握实际操作技巧;3. 案例分析:结合真实的汽车故障案例,进行故障排除和维修策略的讨论与研究。
五、教学评估在教学过程中,教师可以通过以下方式对学生的学习情况进行评估:1. 笔试:设置相关的选择题、填空题和简答题,测试学生对发动机维修技术的理解和掌握程度;2. 实操考核:要求学生操作汽车实训设备进行故障诊断和维修操作,检验学生的实际能力;3. 课堂讨论:引导学生与同学一起分析和讨论实际案例,检验学生的问题分析和解决能力。
《汽车发动机电控技术》教案第一章:概述一、教学目标1. 了解汽车发动机电控技术的基本概念。
2. 掌握汽车发动机电控技术的发展历程。
3. 理解汽车发动机电控技术的重要性。
二、教学内容1. 汽车发动机电控技术的定义。
2. 汽车发动机电控技术的发展历程。
3. 汽车发动机电控技术的应用。
三、教学方法1. 讲授法:讲解汽车发动机电控技术的基本概念和发展历程。
2. 案例分析法:分析汽车发动机电控技术的应用实例。
四、教学准备1. 教学PPT。
2. 相关案例资料。
五、教学步骤1. 导入:介绍汽车发动机电控技术的基本概念。
2. 讲解:讲解汽车发动机电控技术的发展历程。
3. 案例分析:分析汽车发动机电控技术的应用实例。
4. 总结:强调汽车发动机电控技术的重要性。
第二章:发动机电控系统组成一、教学目标1. 了解发动机电控系统的组成。
2. 掌握发动机电控系统中各组成部分的功能。
3. 理解发动机电控系统的工作原理。
二、教学内容1. 发动机电控系统的组成。
2. 发动机电控系统中各组成部分的功能。
3. 发动机电控系统的工作原理。
三、教学方法1. 讲授法:讲解发动机电控系统的组成和各组成部分的功能。
2. 互动教学法:引导学生参与讨论,理解发动机电控系统的工作原理。
四、教学准备1. 教学PPT。
2. 相关示意图。
五、教学步骤1. 导入:介绍发动机电控系统的组成。
2. 讲解:讲解发动机电控系统中各组成部分的功能。
3. 示意图分析:分析发动机电控系统的工作原理。
4. 讨论:引导学生参与讨论,理解发动机电控系统的工作原理。
5. 总结:强调发动机电控系统各组成部分的作用。
第三章:燃油喷射控制技术一、教学目标1. 了解燃油喷射控制技术的基本原理。
2. 掌握燃油喷射控制技术的类型。
3. 理解燃油喷射控制技术在发动机电控系统中的应用。
二、教学内容1. 燃油喷射控制技术的基本原理。
2. 燃油喷射控制技术的类型。
3. 燃油喷射控制技术在发动机电控系统中的应用。
《汽车发动机电控技术》教案一、教学目标1. 了解汽车发动机电控技术的基本概念和发展历程。
2. 掌握汽车发动机电控系统的组成和作用。
3. 熟悉电控燃油喷射系统、点火系统、排放控制系统的工作原理。
4. 学会诊断和排除汽车发动机电控系统故障。
二、教学内容1. 汽车发动机电控技术概述电控技术的定义和发展历程电控技术在汽车发动机中的应用2. 汽车发动机电控系统组成电控单元(ECU)传感器执行器控制线束和连接器3. 电控燃油喷射系统燃油喷射系统的类型喷油器的工作原理和结构燃油喷射控制策略4. 点火系统点火系统的类型点火塞和点火线圈的工作原理点火控制策略5. 排放控制系统排放控制系统的组成催化转化器的工作原理排放控制策略三、教学方法1. 讲授法:讲解基本概念、原理和工作原理。
2. 案例分析法:分析实际案例,加深对电控技术应用的理解。
3. 实操演示法:演示发动机电控系统的基本操作和故障诊断方法。
4. 小组讨论法:分组讨论问题,培养团队合作能力。
四、教学资源1. 教材:《汽车发动机电控技术》2. 课件:PowerPoint 或其他演示软件3. 实车或发动机电控系统模型4. 故障诊断工具和设备五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业完成情况2. 考试成绩:笔试和实践操作考试3. 综合评价:小组讨论表现、故障诊断案例分析六、教学安排1. 课时:本课程共计32课时,其中理论讲授20课时,实践操作12课时。
2. 教学计划:按照教学大纲和教材内容,合理安排每个章节的教学内容和课时。
七、教学步骤1. 导入新课:通过引入汽车发动机电控技术的实际应用案例,引发学生兴趣,激发学习动力。
2. 讲解基本概念:详细讲解电控技术的基本概念,包括电控单元(ECU)、传感器、执行器等。
3. 分析工作原理:讲解各个系统的具体工作原理,如燃油喷射系统、点火系统和排放控制系统。
4. 实践操作:安排学生进行实车或发动机电控系统的操作,加深对理论知识的理解。
《汽车发动机电控技术》教案第一章:概述1.1 课程介绍了解汽车发动机电控技术的发展历程。
理解电控技术的定义和作用。
掌握电控系统的组成部分。
1.2 教学目标了解汽车发动机电控技术的发展历程,认识到其在汽车行业中的重要性。
掌握电控系统的组成部分,理解各个部分的作用和相互关系。
能够简单分析电控系统的工作原理和应用。
1.3 教学内容汽车发动机电控技术的发展历程。
电控系统的定义和作用。
电控系统的组成部分:电子控制单元(ECU)、传感器、执行器等。
1.4 教学方法采用讲授法,讲解汽车发动机电控技术的发展历程和电控系统的定义。
采用案例分析法,分析电控系统的组成部分和作用。
1.5 教学评估课堂问答:了解学生对汽车发动机电控技术发展历程的掌握情况。
小组讨论:学生分组讨论电控系统的组成部分和作用,通过小组报告进行展示。
第二章:电子控制单元(ECU)2.1 教学目标理解ECU的作用和功能。
掌握ECU的组成和工作原理。
了解ECU在汽车发动机控制中的应用。
2.2 教学内容ECU的作用和功能:控制发动机的燃油喷射、点火时机等。
ECU的组成:微处理器、存储器、输入/输出接口等。
ECU的工作原理:信号采集、数据处理、控制指令输出。
2.3 教学方法采用讲授法,讲解ECU的作用和功能、组成以及工作原理。
采用实例分析法,分析ECU在汽车发动机控制中的应用。
2.4 教学评估课堂问答:了解学生对ECU作用和功能的掌握情况。
小组讨论:学生分组讨论ECU的组成和工作原理,通过小组报告进行展示。
第三章:传感器3.1 教学目标了解传感器的作用和分类。
掌握常见传感器的原理和应用。
理解传感器在电控系统中的重要性。
3.2 教学内容传感器的作用:获取发动机的工作状态和外部环境信息。
传感器的分类:温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
常见传感器的原理和应用:氧传感器、爆震传感器、曲轴位置传感器等。
采用讲授法,讲解传感器的作用和分类。
采用案例分析法,分析常见传感器的原理和应用。
汽车发动机教案教案1教学时数:2重点:发动机的基本术语、单缸汽油机的工作原理难点:单缸发动机工作原理难点突破方法:利用学生已有的物理知识,着重强调活塞的运动方向、气门的开闭情况、气缸容积的变化与缸内压力温度的关系,使学生通过一个行程的讲授掌握知识的规律,进而很自然地接受其他各行程的工作原理。
第一章发动机的工作原理和总体构造第一节发动机的分类1)按照所用燃料分类:汽油机、柴油机、煤气机……2)按照行程分类:二行程发动机、四行程发动机3)按照冷却方式分类:水冷式发动机、风冷式发动机4)按照气缸数目分类:单缸发动机、多缸发动机(5)按照气缸排列方式分类:直列式发动机、双列式(V型)发动机(6)按照进气系统是否采用增压方式分类:增压式发动机、非增压式发动机第二节四冲程发动机工作原理单缸发动机的结构利用课件讲授,对照课件中的结构图,逐一讲授,使学生对四冲程发动机的构造有一个初步的了解,特别就弄清楚曲柄连杆机构和配气机构的基本工作情况。
为了加深学生的印象,应对发动机的重要零件加以特别强调,以加深学生的印象:曲轴之“曲”、连杆之“连”、活塞之“活”与“塞”、气门之“门”、气缸之“缸(容器)”等,使这些发动机的重要机件在学生脑海中留下深刻的印象,提高教学效果二、发动机常用基本术语利用课件进行讲授,对照课件中的构造简图,对发动机的常用术语逐一说明,简单说明其含义。
特别注意强调术语中的关键字:止点——止、气缸总容积——总、气缸工作容积——工作、燃烧室容积——小、压缩比——比、排量——排。
这些关键字的意义讲清了,不但可使学生掌握这此术语的含义,更能增强学生的学习兴趣。
三、四行程汽油机工作原理1、进气行程2、排气行程3、作功行程4、排气行程讲授过程是:先对照课件中不运动的示意图进行讲授,再利用动画加深理解。
讲授中特别强调的应该是:气门的开闭情况、活塞开始时的位置及运动方向、气缸的气体压力和温度的变化规律,行程终了时气门的开闭情况等,具体参数只是帮助学生理解,不作为重点内容强调。
汽车发动机教案范文一、教学目标1.了解汽车发动机的基本原理和构造。
2.掌握发动机的分类和工作循环。
3.能够解释汽车发动机的工作过程。
4.能够分析和解决发动机故障。
二、知识准备1.学生需要了解汽车的基本结构和工作原理。
2.学生需要了解内燃机的工作原理。
三、教学步骤第一步:引入话题,激发学生的学习兴趣(10分钟)教师可以向学生展示一些汽车发动机的图片和视频,介绍发动机的作用和重要性。
引导学生思考:你认为汽车发动机是怎样工作的呢?第二步:讲授汽车发动机的基本原理(20分钟)1.汽车发动机的分类:分为汽油发动机和柴油发动机。
2.汽车发动机的构造:包括气缸体、曲轴、连杆、活塞等。
3.汽车发动机的工作循环:四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、工作冲程、排气冲程。
第三步:演示汽车发动机的工作过程(30分钟)教师可以借助动画或模型来演示汽车发动机的工作过程,详细讲解每个冲程的具体操作和功能。
第四步:讲解汽车发动机的故障原因和解决方法(30分钟)1.学生可以参考教材或其他资料,了解常见的发动机故障原因,如点火系统故障、燃油系统故障等。
2.学生应该了解如何通过检查发动机故障码、清洁发动机、更换故障部件等方法来解决发动机故障。
第五步:总结和讨论(10分钟)教师可以与学生一起总结本节课的内容,强调发动机的重要性和日常维护的重要性。
鼓励学生提出自己的问题和观点,进行讨论和交流。
四、教学评估1.教师可以设计一些选择题或简答题来检测学生对汽车发动机原理和工作原理的理解。
2.教师可以观察学生的互动和讨论情况,评估学生的学习态度和合作能力。
五、教学延伸1.学生可以通过参观汽车修理厂或拆解废弃的汽车发动机来进一步了解发动机的结构和维修方法。
2.学生可以通过自学或参加相关培训来进一步提升对汽车发动机的了解和维修能力。
总结:汽车发动机作为汽车的心脏,是汽车正常运行的重要部件。
通过本节课的学习,学生可以进一步了解汽车发动机的原理和工作过程,能够分析和解决常见的发动机故障。
《汽车发动机构造与维修》授课教案一、教学目标1. 知识目标1.1 了解汽车发动机的基本构造和各部件的功能。
1.2 掌握发动机的维修方法和技巧。
1.3 熟悉发动机的故障诊断与排除。
2. 技能目标2.1 能够熟练操作发动机维修工具。
2.2 能够独立完成发动机的日常维护与检修。
2.3 能够诊断并解决发动机的一般故障。
3. 情感目标3.1 培养学生的团队合作意识。
3.2 增强学生对汽车维修行业的认同感。
3.3 提高学生对汽车发动机维修工作的敬业精神。
二、教学内容1. 发动机的基本构造1.1 发动机的分类1.2 发动机的组成部分及功能2. 发动机的维修方法2.1 维修工具及设备的使用2.2 维修操作步骤及技巧3. 发动机的故障诊断与排除3.1 故障现象的识别3.2 故障原因的分析3.3 故障排除的方法三、教学重点与难点1. 教学重点1.1 发动机各部件的结构与功能。
1.2 发动机维修的操作步骤及技巧。
1.3 发动机故障的诊断与排除方法。
2. 教学难点2.1 发动机内部结构的解析。
2.2 复杂故障的诊断与排除。
四、教学方法与手段1. 教学方法1.1 讲授法:讲解发动机的基本构造、维修方法和故障诊断技巧。
1.2 演示法:展示发动机维修的实际操作过程。
1.3 实践法:学生动手实践,进行发动机的维护与检修。
2. 教学手段2.1 投影仪:展示发动机的结构图和维修操作过程。
2.2 发动机模型:为学生提供直观的学习工具。
2.3 维修工具:让学生亲身体验发动机维修的操作。
五、教学进程1. 导入新课:介绍发动机在汽车中的重要性和维修的必要性。
2. 教学内容讲解:讲解发动机的基本构造、维修方法和故障诊断技巧。
3. 演示操作:展示发动机维修的实际操作过程。
4. 学生实践:学生在教师指导下进行发动机的维护与检修。
5. 故障诊断与排除:学生分组讨论,分析并解决发动机故障。
6. 总结评价:对学生的学习情况进行总结,对优秀学生进行表扬。
《汽车发动机电控技术》教案一、教学目标1. 了解汽车发动机电控技术的基本概念和发展历程。
2. 掌握汽车发动机电控系统的组成和工作原理。
3. 学会分析汽车发动机电控系统故障,并具备一定的维修能力。
4. 培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 汽车发动机电控技术概述1.1 电控技术的定义1.2 电控技术的发展历程1.3 电控技术的优点2. 汽车发动机电控系统的组成2.1 传感器2.2 执行器2.3 控制单元2.4 连接线路3. 汽车发动机电控系统的工作原理3.1 点火控制3.2 燃油控制3.3 排放控制3.4 怠速控制4. 汽车发动机电控系统故障诊断与维修4.1 故障诊断方法4.2 故障维修流程4.3 常用诊断工具5. 电控发动机典型故障案例分析5.1 点火系统故障案例5.2 燃油系统故障案例5.3 排放系统故障案例三、教学方法1. 采用讲授法,讲解汽车发动机电控技术的基本概念、工作原理和故障诊断方法。
2. 采用案例分析法,分析典型故障案例,提高学生分析问题和解决问题的能力。
3. 采用实践操作法,让学生动手操作,培养学生的动手能力和团队协作精神。
四、教学资源1. 教材:《汽车发动机电控技术》2. 教学课件3. 故障诊断工具:示波器、诊断仪等4. 实践操作车辆五、教学评价1. 平时成绩:包括出勤、课堂表现、作业完成情况等,占总评的30%。
2. 考试成绩:包括理论考试和实操考试,占总评的70%。
六、教学进程安排第1周:介绍汽车发动机电控技术概述及发展历程。
第2周:学习汽车发动机电控系统的组成及其作用。
第3周:深入了解汽车发动机电控系统的工作原理。
第4周:学习汽车发动机电控系统故障诊断与维修方法。
第5周:分析电控发动机典型故障案例。
七、教学实践活动1. 组织学生参观汽车维修企业,了解电控发动机的实际应用和维修过程。
2. 安排学生进行分组实践操作,模拟电控发动机故障诊断与维修。
3. 开展校内实训活动,让学生在实车上进行故障诊断与维修操作。
自然吸气相对涡轮增压的优点:1.相比之下温度稍低,从而产生的积碳问题轻一些。
2.发动机寿命相对长些。
3.动力输出相对较为线性。
4技术可靠性高、耐久性好以同等动力输出而不是同等排量来比较,涡轮发动机因为排量更小,所以在涡轮不全力工作的状态下,它比同等动力水平的自然吸气发动机更加省油。
例如:一台1.8T发动机动力水平相等于另一台2.4L自然吸气发动机,彼此都全力工作时,大家的油耗可能差不多;但当这两台发动机在90km/h等速巡航这种低负荷工作时,1.8T发动机的涡轮由于未充分介入工作,这时气缸内部实际工作排量只有1.8L,而另一台自然吸气发动机工作排量始终为2.4L,这时候1.8T带涡轮的比2.4L自然吸气的更省油。
增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸,以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。
由于进气量增加,可相应地增加循环供油量,从而可以增加发动机功率。
同时,增压还可以改善燃油经济性。
实践证明,在小型汽车发动机上采用涡轮增压或机械增压,当汽车以正常的经济车速行驶时,不仅可以获得相当好的燃油经济性,而且还由于发动机功率增加,可以得到驾驶人所期望的良好的加速性。
第一节概述增压有涡轮增压、机械增压和气波增压等三种基本类型。
实现空气增压的装置称为增压器。
各种增压类型所用的增压器分别称为涡轮增压器、机械增压器和气波增压器。
机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动,或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动。
机械增压能有效地提高发动机功率,与涡轮增压相比,其低速增压效果更好。
另外,机械增压器与发动机容易匹配,结构也比较紧凑。
但是,由于驱动增压器需消耗发动机功率,因此燃油消耗率比非增压发动机略高。
第一节概述涡轮增压器由涡轮机和压气机构成。
将发动机排出的废气引入涡轮机,利用废气所包含的能量推动涡轮机叶轮旋转,并带动与其同轴安装的压气机叶轮工作,新鲜空气在压气机内增压后进入气缸。
涡轮增压也称排气涡轮增压,涡轮增压器与发动机没有机械的联系。
涡轮增压的优点是经济性比机械增压和非增压发动机都好,并可大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平。
涡轮增压的缺点是低速时转矩增加不多,而且在发动机工况发生变化时,瞬态响应差,致使汽车加速性,特别是低速加速性较差。
气波增压器中有一个特殊形状的转子,由发动机曲轴带轮经传动带驱动。
在转子中发动机排出的废气直接与空气接触,利用排气压力波使空气受到压缩,以提高进气压力。
气波增压器结构简单,加工方便,工作温度不高,不需要耐热材料,也无需冷却。
与涡轮增压相比,其低速转矩特性好,但是体积大,噪声高,安装位置受到一定的限制。
目前,这种增压器还只能在低速范围内使用。
由于柴油机的最高转速比较低,因此多用于柴油机上。
第二节机械增压一、机械增压系统电控汽油喷射式发动机上所采用的一种机械增压系统示意图。
图中机械增压器6为罗茨式压气机,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。
当发动机在小负荷下运转时不需要增压,这时电控单元(ECU)17根据节气门位置传感器3的信号,使电磁离合器断电,增压器停止工作。
与此同时,电控单元向进气旁通阀5通电使其开启,空气经旁通阀及旁通管道进入气缸。
爆燃传感器9安装在发动机机体上,它将发动机发生爆燃的信号传输给电控单元,电控单元则发出相应的指令减小点火提前角,以消除爆燃。
二、机械增压器在机械增压器当中,罗茨式压气机最广为人知。
它由转子、转子轴、传动齿轮、壳体、后盖和齿轮室罩等构成。
在压气机前端装有电磁离合器及电磁离合器带轮。
在罗茨式压气机中有两个转子。
发动机曲轴带轮经传动带、电磁离合器带轮和电磁离合器驱动其中的一个转子,而另一个转子则由传动齿轮带动与第一个转子同步旋转。
转子的前后端支承在滚子轴承上,滚子轴承和传动齿轮用合成高速齿轮油润滑。
在转子轴的前后端装置油封,以防止润滑油漏入压气机壳体内。
第二节机械增压罗茨式压气机的转子有两叶的,也有三叶的。
通常两叶转子为直线型,而三叶转子为螺旋型。
三叶螺旋型转子有较低的工作噪声和较好的增压器特性。
在相互啮合的转子之间以及转子与壳体之间都有很小的间隙,并在转子表面涂敷树脂,以保持转子之间以及转子与壳体间较好的气密性。
转子用铝合金制造。
第二节机械增压罗茨式压气机的工作原理。
当转子旋转时,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1.8。
罗茨式压气机结构简单、工作可靠、寿命长,供气量与转速成正比。
三、电磁离合器电磁离合器安装在传动带轮中。
电控单元根据发动机工况的需要,发出接通或切断电磁离合器电源的指令,以控制增压器的工作。
当接通电源时,电磁线圈通电,主动板吸引从动摩擦片,使离合器处于接合状态,增压器工作。
当切断电源时,电磁线圈断电,主动板与从动摩擦片分开,增压器停止转动。
一、涡轮增压系统1. 单涡轮增压涡轮增压系统分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。
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。
2. 双涡轮增压六缸汽油喷射式发动机的双涡轮增压系统。
其中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。
另外,把三个气缸分成一组还可防止各缸之间的排气干扰。
此系统除包括涡轮增压器、进气旁通阀、排气旁通阀及排气旁通阀控制装置之外,还有中冷器、谐振室和增压压力传感器等。
二、涡轮增压器的结构及工作原理车用涡轮增压器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。
中间体内有润滑和冷却轴承的油道,还有防止机油漏入压气机或涡轮机中的密封装置等。
1.离心式压气机离心式压气机由进气道、压气机叶轮、无叶式扩压管及压气机蜗壳等组成。
叶轮包括叶片和轮毂,并由增压器轴带动旋转。
当压气机旋转时,空气经进气道进入压气机叶轮,并在离心力的作用下沿着压气机叶片之间形成的流道,从叶轮中心流向叶轮的周边。
空气从旋转的叶轮获得能量,使其流速、压力和温度均有较大的增高,然后进入叶片式扩压管。
扩压管为渐扩形流道,空气流过扩压管时减速增压,温度也有所升高。
即在扩压管中,空气所具有的大部分动能转变为压力能。
扩压管分叶片式和无叶式两种。
无叶式扩压管实际上是由蜗壳和中间体侧壁所形成的环形空间。
无叶式扩压管构造简单,工况变化对压气机效率的影响很小,适于车用增压器。
叶片式扩压管是由相邻叶片构成的流道,其扩压比大,效率高,但结构复杂,工况变化对压气机效率有较大的影响。
蜗壳的作用是收集从扩压管流出的空气,并将其引向压气机出口。
空气在蜗壳中继续减速增压,完成其由动能向压力能转变的过程。
压气机叶轮由铝合金精密铸造,蜗壳也用铝合金铸造。
2.径流式涡轮机涡轮机是将发动机排气的能量转变为机械功的装置。
径流式涡轮机由蜗壳、喷管、叶轮和出气道等组成。
蜗壳4的进口与发动机排气管相连,发动机排气经蜗壳引导进入叶片式喷管。
喷管是由相邻叶片构成的渐缩形流道。
排气流过喷管时降压、降温、增速、膨胀,使排气的压力能转变为动能。
由喷管流出的高速气流冲击叶轮,并在叶片所形成的流道中继续膨胀作功,推动叶轮旋转。
涡轮机叶轮经常在900℃高温的排气冲击下工作,并承受巨大的离心力作用,所以采用镍基耐热合金钢或陶瓷材料制造。
用质量轻并且耐热的陶瓷材料可使涡轮机叶轮的质量大约减小2/3,涡轮增压加速滞后的问题也在很大程度上得到改善。
喷管叶片用耐热和抗腐蚀的合金钢铸造或机械加工成形。
蜗壳用耐热合金铸铁铸造,内表面应该光洁,以减少气体流动损失。
第三节涡轮增压3.转子涡轮机叶轮、压气机叶轮和密封套等零件安装在增压器轴上,构成涡轮增压器转子。
转子以超过100000r/min,最高可达200000r/min 的转速旋转,因此,转子的平衡是非常重要的。
增压器轴在工作中承受弯曲和扭转交变应力,一般用韧性好、强度高的合金钢40Cr或18CrNiWA制造。
4.增压器轴承增压器轴承的结构是车用涡轮增压器可靠性的关键之一。
现代车用涡轮增压器都采用浮动轴承。
浮动轴承实际上是套在轴上的圆环。
圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙,形成双层油膜。
圆环浮在轴与轴承座之间。
一般内层间隙为0.05mm左右,外层间隙大约为0.1mm。
轴承壁厚约3~4.5mm,用锡铅青铜合金制造,轴承表面镀一层厚度约为0.005~0.008mm的铅锡合金或金属铟。
在增压器工作时,轴承在轴与轴承座中间转动。
增压器工作时产生轴向推力,由设置在压气机一侧的推力轴承承受。
为了减少摩擦,在整体式推力轴承两端的止推面上各加工有四个布油槽;在轴承上还加工有进油孔,以保证止推面的润滑和冷却。
三、增压压力的调节在汽车涡轮增压系统中设置进、排气旁通阀,是调节增压压力最简单、成本最低而又十分有效的方法。
排气旁通阀的工作原理。
控制膜盒中的膜片将膜盒分为上、下两个室,上室为空气室经连通管与压气机出口相通,下室为膜片弹簧室,膜片弹簧作用在膜片上,膜片通过连动杆与排气旁通阀连接。
当压气机出口压力,也就是增压压力低于限定值时,膜片在膜片弹簧的作用下上移,并带动连动杆将排气旁通阀关闭;当增压压力超过限定值时,增压压力克服膜片弹簧力,推动膜片下移,并带动连动杆将排气旁通阀打开,使部分排气不经过涡轮机直接排放到大气中,从而达到控制增压压力及涡轮机转速的目的。
在有些发动机上,排气旁通阀的开闭由电控单元控制的电磁阀操纵。
电控单元根据发动机的工况,由预存的增压压力脉谱图确定目标增压压力,并与增压压力传感器检测到的实际增压压力进行比较,然后根据其差值来改变控制电磁阀开闭的脉冲信号占空比,以此改变电磁阀的开启时间,进而改变排气旁通阀的开度,控制排气旁通量,借以精确地调节增压压力虽然排气旁通阀在涡轮增压汽车发动机上得到了广泛的应用,但是排气旁通之后,排气能量的利用率下降,致使在高速大负荷时发动机的燃油经济性变差。
在大排量重型车用涡轮增压发动机上多采用涡轮机喷管出口截面可变的涡轮增压器,简称变截面涡轮增压器。
在这种涡轮增压器中,通过改变喷管出口截面积来调节增压压力。
当发动机低速运行时,缩小喷管出口截面积,使喷管出口的排气流速增大,涡轮机转速随之升高,增压压力和供气量都相应增加;当发动机高速工作时,增大喷管出口截面积,使喷管出口的排气流速减小,涡轮机的转速相对降低,这样增压器将不会超速,增压压力也不致于过高。
在有叶径流式涡轮机中,可以采用转动喷管叶片的方法来改变喷管出口截面积。
喷管叶片与齿轮相连,齿轮与齿圈啮合,当执行机构往复移动时,齿圈或向左或向右转动,带动与其啮合的齿轮转动,并使喷管叶片随其转动,从而使喷管出口截面积发生改变。