共軌柴油機教案新

1、江蘇汽車技師學院教 案QMSD-0504-262013年 3 月 2 日 NO： 教師姓名孫長錄授課形式新 授授課時數(shù)2 授課日期授課班級章節(jié)名稱共軌柴油機的組成、工作原理教學目的掌握共軌柴油機的組成及工作原理教學重點共軌柴油機的組成教學難點共軌柴油機的工作原理更新、補充、刪節(jié)內(nèi)容使用教具投影儀課外作業(yè)共軌柴油機的組成及工作原理課后分析 教研組長 審閱 日期 授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計一、系統(tǒng)組成1、傳感器部分2、執(zhí)行器部分包括3、ECU二、功能1、傳感器群功能2、ECU功能3、執(zhí)行器功能三、共軌柴油機控制策略1、起動時控制策略2、驅(qū)動模式的控制策略3、怠速控制模式的控制策略4、平穩(wěn)運轉(zhuǎn)控制策略5

2、、主動喘振控制課 題共軌柴油機的組成、工作原理教學環(huán)節(jié)教 學 內(nèi) 容教學方法時間分配組織教學引導新課講授新課組織教學：1、檢查學生人數(shù)，宣布上課。2、復習提問導入新課：1、普通柴油機的優(yōu)缺點？ 2、在哪些方面需要改進？共軌柴油機是將被高壓油泵壓縮的燃油儲存在共軌中，在每個工作循環(huán)時，能夠保證瞬間燃油壓力相對恒定，在提升燃油壓力的同時，又降低了燃油壓力的波動，保證了燃油的充分霧化，又使得發(fā)動機工作更加平穩(wěn)，而整個燃油噴射過程由ECU自動控制，各電控元件的響應時間也大大縮短。一、系統(tǒng)組成共軌系統(tǒng)包括傳感器部分、ECU、執(zhí)行器部分；1、傳感器部分2、執(zhí)行器部分包括3、ECU傳感器部分包括：水溫傳感器

3、、軌壓傳感器、凸輪軸位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電子油門踏板、空氣流量計、燃油含水率傳感器； 執(zhí)行器部分包括：噴油器、真空調(diào)節(jié)器、高壓油泵、EGR閥、預熱控制器、預熱塞。二、功能1、傳感器群功能2、ECU功能3、執(zhí)行器功能傳感器群功能：檢測發(fā)動機的運行參數(shù)或狀態(tài)，將非電量 的有關(guān)參數(shù)或狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電信號，然后將相關(guān)信息提供給ECU； ECU功能：負責發(fā)動機信息的采集、處理、傳輸、診斷和 程序控制； 執(zhí)行器功能： 執(zhí)行器是電控系統(tǒng)實現(xiàn)對發(fā)動機控制的最終 手段，接收ECU的指令進行動作。三、共軌柴油機控制策略1、起動時控制策略（1）發(fā)動機起動時ECU需要知道的2個條件是噴油正時與啟動噴油量； （2）通過

4、曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器的信號，ECU可以計算出當前的曲軸位置，系統(tǒng)判斷出一缸上止點后，ECU向噴油器下達噴射指令; （3）起動時的噴油量要能夠保證發(fā)動機快速起動，燃油燃燒的快慢與否除受起動時的燃燒室的壓力影響之外，還受到溫度的影響，ECU會根據(jù)水溫傳感器傳輸?shù)乃疁匦盘柤哟笃饎訒r的噴油量，確保起動一次成功。2、驅(qū)動模式的控制策略（1）2.8TC發(fā)動機采用扭矩控制的策略，驅(qū)動模式下，“駕駛員的意愿”是系統(tǒng)設(shè)定當前主噴油量的主要依據(jù)，體現(xiàn)駕駛員意愿的便是電子油門踏板；（2）油門踏板開度的大小通過踏板內(nèi)部的滑動變阻器轉(zhuǎn)換成電信號，ECU根據(jù)此信號，設(shè)定出驅(qū)動模式下的主噴油量； （3）同時，系

5、統(tǒng)為了防止發(fā)動機飛車，ECU采集轉(zhuǎn)速信號， 當轉(zhuǎn)速到達系統(tǒng)設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速時，ECU會控制噴油器停止噴油，避免轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高。3、怠速控制模式的控制策略4、平穩(wěn)運轉(zhuǎn)控制策略5、主動喘振控制四、總結(jié)共軌柴油機的組成及工作原理 5分鐘20分鐘20分鐘40分鐘5分鐘江蘇汽車技師學院教 案QMSD-0504-262013年 3 月 2 日 NO： 教師姓名孫長錄授課形式新 授授課時數(shù)2 授課日期授課班級章節(jié)名稱柴油汽車簡介教學目的掌握汽車柴油機的發(fā)展狀況及其特點教學重點汽車柴油機特點教學難點柴油機的優(yōu)缺點以及最新的控制技術(shù)更新、補充、刪節(jié)內(nèi)容使用教具投影儀課外作業(yè)1、柴油機與汽油機相比的優(yōu)缺點有哪些？2、

6、柴油機最新的控制技術(shù)有哪些？課后分析 教研組長 審閱 日期 授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計一、現(xiàn)代柴油發(fā)動機機概述1、柴油機的實際應用情況2、目前常見的車載柴油機車輛介紹3、柴油發(fā)動機的優(yōu)缺點二、柴油發(fā)動機機相關(guān)知識1、柴油機常見的型號2、柴油機的結(jié)構(gòu)與過程3、柴油機的排放三、柴油發(fā)動機更安靜更平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的控制技術(shù)1、各種污染介紹2、降低PM、CO和NOx技術(shù)3、降低PM技術(shù)課 題項目一 柴油汽車簡介教學環(huán)節(jié)教 學 內(nèi) 容教學方法時間分配組織教學引導新課講授新課組織教學：1、檢查學生人數(shù)，宣布上課。2、復習提問導入新課：目前使用柴油發(fā)動機的汽車有哪些？一、現(xiàn)代柴油發(fā)動機機概述1、柴油機的實際應用情況2、

7、目前常見的車載柴油機車輛介紹3、柴油發(fā)動機的優(yōu)缺點柴油發(fā)動機的優(yōu)點是功率大、經(jīng)濟性能好。柴油發(fā)動機的工作過程與汽油發(fā)動機有許多相同的地方，每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、壓縮、做功、排氣四個行程。但由于柴油機用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要是，柴油發(fā)動機氣缸中的混合氣是壓燃的，而不是點燃的。柴油發(fā)動機工作時進入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點時，溫度可達500-700，壓力可達4050個大氣壓?；钊咏现裹c時，發(fā)動機上的高壓泵以高壓向氣缸中噴射柴油，柴油形成細微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，柴油混合氣自行

8、燃燒，猛烈膨脹，產(chǎn)生爆發(fā)力，推動活塞下行做功，此時的溫度可達1900-2000，壓力可達60-100個大氣壓，產(chǎn)生的功率很大，所以柴油發(fā)動機廣泛的應用于大型柴油汽車上。二、柴油發(fā)動機機相關(guān)知識1、柴油機常見的廠商DEUTZ（道依次） 德國由歷史上著名的四沖程發(fā)動機的發(fā)明者奧托于 1864 年創(chuàng)建，目前公司在德國有 4 個發(fā)動機廠，在全球有 17 個許可證和合作廠，所產(chǎn)柴油機功率范圍從 5 至 5,000 馬力，燃氣機功率為 250 至 5,500 馬力。MAN(曼) 德國MAN股份公司（MAN AG），前稱“奧格斯堡-紐倫堡機械工廠股份公司”（Maschinenfabrik Augsburg-

9、Nürnberg AG，又譯作“曼股份公司”、“曼公司”），是一家控股公司位于德國巴伐利亞州首府慕尼黑的商用車、機器設(shè)備制造商，德國股票指數(shù)DAX的成分公司，世界500強之一，在全球有62,000名雇員，年銷售額為150億歐元，其中75%來自德國之外。旗下的MAN商用車股份公司是世界著名的重型卡車制造商之一。VOLVO(沃爾沃) 瑞典沃爾沃汽車公司是北歐最大的汽車企業(yè)，也是瑞典最大的工業(yè)企業(yè)集團，世界20大汽車公司之一。創(chuàng)立于1924年，創(chuàng)始人是古斯塔夫·拉爾松和阿薩爾·加布里爾松。2010年08月02日 吉利控股集團完成收購沃爾沃轎車公司100%股權(quán)。1976年

10、，德國大眾首先在高爾夫轎車上采用柴油發(fā)動機；1989年，德國大眾高爾夫柴油車獲得“低排放車”的稱號。同年大眾從Fiat的研發(fā)機構(gòu)獲得部分技術(shù)，制造出第一臺帶有增壓、直噴技術(shù)的5缸發(fā)動機R5 TDI，這臺發(fā)動機被放在奧迪100車型上試用。1990年，德國大眾正式推出增壓、直噴系列柴油機TDI，從此德國大眾在柴油動力技術(shù)的開發(fā)和應用上一直走在世界的前沿；1993年，開發(fā)出4缸渦輪增壓直噴柴油發(fā)動機（TDI）；1995年，開發(fā)出自然吸氣式直噴（SDI）柴油發(fā)動機；1995年，開發(fā)出變截面渦輪增壓器VGT；1998年，開發(fā)出泵噴嘴（Pumpe Düse）技術(shù)；1999年，開發(fā)出百公里油耗3升

11、的路波轎車柴油動力。而一升級柴油動力轎車的出世創(chuàng)造了百公里油耗0.99升的記錄，成為世界上最省油的轎車。發(fā)動機采用鋁制自然吸氣式單缸柴油機，采用了先進的高壓直接噴射技術(shù)，排量為0.3升；2002年，一汽-大眾率先將捷達SDI轎車投放中國市場；2004年，一汽-大眾引入TDI技術(shù)。 2、柴油機的結(jié)構(gòu)特點與工作過程（1）統(tǒng)一式燃燒室（2）球形燃燒室（3）渦流室式燃燒室（4）預燃室燃燒室三、渦輪增壓系統(tǒng)（圖5-28） 提高柴油機功率最有效的措施是增加充氣量和供油量。目前，國內(nèi)外通常采用由柴油機排氣驅(qū)動的渦輪機拖動壓氣機，來提高進氣壓力增加充氣量，這一方法稱為廢氣渦輪增壓。根據(jù)驅(qū)動增壓器所用能量來源的

12、不同，增壓方法可分為三類：一是機械增壓，其增壓器由柴油機曲軸驅(qū)動；二是廢氣渦輪增壓，其增壓器由柴油機排出的廢氣驅(qū)動；三是復合增壓，由上述兩種方法組合而成。由于廢氣渦輪增壓結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、效率高、匹配后的柴油機特性好，因此在柴油機上獲得了廣泛的應用，目前中等功率以上柴油機大多數(shù)采用廢氣渦輪增壓。柴油機采用廢氣渦輪增壓不僅可提高功率30%-100%甚至更多，還可減小單位功率質(zhì)量，縮小外形尺寸，節(jié)約原材料，降低燃油消耗。在一般柴油機上，將進、排氣管作適當變動，并調(diào)整加大供油量，加裝廢氣渦輪增壓器后，可明顯增加功率。3、柴油機的排放四、柴油發(fā)動機更安靜更平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的控制技術(shù)1、各種污染介紹2、降低PM

13、、CO和NOx技術(shù)介紹3、降低PM技術(shù)介紹五、總結(jié) 1、柴油機與汽油機相比的優(yōu)缺點有哪些？2、柴油機最新的控制技術(shù)有哪些？ 5分鐘20分鐘20分鐘25分鐘15分鐘5分鐘江蘇汽車技師學院教 案QMSD-0504-262013年 3 月 2 日 NO： 教師姓名王 雷授課形式新 授授課時數(shù)2 授課日期授課班級章節(jié)名稱電動汽車電池管理系統(tǒng)的組成、工作原理教學目的掌握電動車電池管理系統(tǒng)的組成及工作原理教學重點電動車電池管理系統(tǒng)的組成教學難點電動車電池管理系統(tǒng)的工作原理更新、補充、刪節(jié)內(nèi)容使用教具投影儀課外作業(yè)管理系統(tǒng)（BMS）有哪些組成及功用課后分析 教研組長 審閱 日期 授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計一、電

14、池能量管理系統(tǒng)的作用1、預防個別電池早期損壞2、利于電動車的運行3、具有保護和警告功能。二、功能1、 數(shù)據(jù)采集 2、電池狀態(tài)估計 3、能量管理 4、安全管理 5、熱量管理 6、通信功能 7、人機接口 設(shè)置顯示和控制按鍵、旋鈕等來輸入指令給BMS。 8、保證充電功能 9、故障診斷功能 三、管理系統(tǒng)（BMS）介紹課 題共軌柴油機的組成、工作原理教學環(huán)節(jié)教 學 內(nèi) 容教學方法時間分配組織教學引導新課講授新課組織教學：1、檢查學生人數(shù)，宣布上課。2、復習提問導入新課：電動車的組成及工作原理？一、電池能量管理系統(tǒng)的作用電池能量管理系統(tǒng)是保持動力電源系統(tǒng)正常應用、保證電動車安全和提高電池壽命的一種關(guān)鍵技術(shù)

15、它能保護電池的性能。1、預防個別電池早期損壞2、利于電動車的運行3、具有保護和警告功能。電動汽車的充電、運行等功能與電池相關(guān)參數(shù)協(xié)調(diào)工作是通過對電池箱內(nèi)電池模塊的監(jiān)控工作來實現(xiàn)的，它的功能有計算并發(fā)出指令，執(zhí)行指令，提出警告。電池能量管理系統(tǒng)主要包括電池狀態(tài)估計、數(shù)據(jù)采集、熱管理、安全管理、能量管理和通信功能。二、功能原理1、 數(shù)據(jù)采集 電池管理系統(tǒng)的所有算法、電動車的能量控制策略等都是以采集的數(shù)據(jù)作為輸入影響電池能量管理系統(tǒng)性能的重要指標是采樣速率、精度和前置濾波特性。 2、電池狀態(tài)估計 電池狀態(tài)估算包括和是電動汽車進行控制和功率匹配的重要依據(jù)。在行車過程中系統(tǒng)可以隨時計算車輛能耗給出值，供

16、能源管理系統(tǒng)進行功率配置和確定控制策略使駕駛員知道車輛的續(xù)駛里程及時作出決定到充電地點充電防止半路拋錨，告訴駕駛員電池的壽命。 3、能量管理 在能量管理中電壓、溫度、電流、SOC、SOH等作為輸入完成。這些功能控制充電過程用SOCSOH和溫度限制電源系統(tǒng)輸入、輸出功率。 4、安全管理 具體功能是監(jiān)視電池電壓、電流、溫度是不是越過正常范圍防止單體電池過充。 5、熱量管理 電池的熱量管理對于大功率放電和高溫條件下使用的電池非常關(guān)鍵。熱量管理的目的是使電池單體溫度平衡并保持在一定的范圍內(nèi)使高溫電池降溫使低溫電池溫度升高。 6、通信功能 電池管理系統(tǒng)與車載設(shè)備設(shè)備的通信是BMS的重要功能之一根據(jù)實際的

17、應用需要可以采用不同的通信接口進行數(shù)據(jù)交換如PWM信號、模擬信號、CAN總線或I²C串行接口CAN總線是一種可考慮高、通信速率高的現(xiàn)場總線。 7、人機接口 設(shè)置顯示和控制按鍵、旋鈕等來輸入指令給BMS。 8、保證充電功能 電池能量管理系統(tǒng)實時檢測電池的工作狀態(tài)特別是對煤質(zhì)電池的工作狀態(tài)進行監(jiān)測分析將監(jiān)測的數(shù)據(jù)在充電前通知充電機即車與機的對話告訴充電機電池組的工作狀態(tài)和每只電池的技術(shù)狀態(tài)“落后”電池和“先進”電池的性能差異。系統(tǒng)計算此時充電機應當采取何種充電方式給電池充電才能達到給點吃充足性能好的電池不能過充而性能差的電池又能充足保證整車能量的供應。 9、故障診斷功能 能夠與車輛檢測儀器進行通信等診斷系統(tǒng)故障方便車輛的維修。 在電動車動力系統(tǒng)中電池監(jiān)控主要指的是被動的監(jiān)測和評估電池的狀態(tài)但是電池管理包括處理數(shù)據(jù)并且預測電池將來的表現(xiàn)甚至是主動干預和控制電池的充放電電流和電壓控制充電條件和電池工作溫度等。 整車的能量管理是指動力系統(tǒng)中為滿足駕駛員期望工況而進行的功率和能量的平衡要完成這個任務(wù)電池管理系統(tǒng)要進行系統(tǒng)設(shè)計算法設(shè)計硬件、軟件設(shè)計應用與實驗驗證等。 三、管理系統(tǒng)（BMS）介紹管理系統(tǒng)（BMS）主要有以下幾部分組成數(shù)據(jù)采集單元采集模塊、中央處理單元主控模塊、顯示單元、均衡單元檢測部件電流傳感器、電壓傳感器、溫度