汽車構造教案(共81頁)

1、授課題目教學目標和基本要求教學內容和學時分配教學重點和教學難點教學內容深化和拓寬教學方式和注意事項思考題和課后習題汽車構造教案總論通過本章節(jié)的學習， 要求學生了解汽車的發(fā)展歷史、 定義和分類，對汽車整體構造、車輛識別代號編碼有初步認識， 熟練掌握汽車行駛基本原理及主要技術參數。1國內、外汽車工業(yè)概況0.25課時2汽車的定義及分類0.25課時3汽車識別代號編碼0.25課時4汽車整體構造0.25課時5汽車主要技術參數0.75課時6汽車行駛的基本原理0.25課時總 2課時1.汽車的定義和分類2.汽車主要技術參數3.汽車行駛的基本原理1. 橫向對比其他交通工具突出汽車特點2. 縱向對比各品牌車，介紹各

2、種車系的優(yōu)缺點3. 若課時富?？蛇M行車標賞析等多方面引起學生對汽車產生興趣主要采用多媒體播放 PPT教學注意事項：1. 大部分學生對汽車了解基本為零， 作為專業(yè)基礎課應該首先引起學生對汽車的興趣，再由淺入深、從整體到局部慢慢講解；2. 營銷班文科生多本章節(jié)有力學，放慢節(jié)奏。思考題： 1. 摩托車是汽車么？電動三輪車呢？（汽車的定義及分類提出）課后習題：1. 汽車的基本構造如何？2. 汽車行駛時，可能會遇到哪些阻力？3. 什么叫附著力 ?1汽車構造教案講稿內容備注一、國內、外汽車工業(yè)概況（一）國外汽車工業(yè)的發(fā)展1. 汽車最初誕生在德國： 1886 年卡爾。本次制成了第一輛三輪汽車，并且申請了專利

3、，同年德國人戴姆勒制成了第一輛四輪汽車?，F在世界上公認的第一輛汽車是本次制造的三輪汽車。2. 汽車工業(yè)的興起：汽車工業(yè)興起在美國，它是依靠優(yōu)越的資源和自然條件，寬松的政策，以及歐洲汽車工業(yè)受到的第一次世界大戰(zhàn)的破壞，使汽車工業(yè)迅速崛起。汽車工業(yè)是以大規(guī)模生產為標志的。汽車大王福特將流水線生產引入到汽車生產中，實現了汽車的規(guī)模批量生產，為汽車工業(yè)的行起做出了巨大貢獻3. 汽車工業(yè)重心的轉移：在 20 世紀六七十年代，日本依靠引進國外的先進技術和科學的經營管理方法，比如日本豐田的精益管理模式 即使用最少的資源人力、原材料、設備）生產出顧客需要的產品，或提供給客戶滿意的服務，以及石油危機的影響，使日

4、本的小型車風靡全球，而美國的豪華大型汽車此時開始逐漸敵不過日本汽車的生產。4.汽車工業(yè)的中心最終會轉向發(fā)展中國家。比如現在的印度（塔塔），中國（奇瑞、吉利） 。（二）國內汽車工業(yè)的發(fā)展1、 建國初期25 年：缺重少輕、轎車基本空白。A.東風牌轎車：這是一汽生產的第一輛轎車。當時一汽按一機部的通知開始生產轎車，1958 年試制出東風牌71 型小轎車。B. 紅旗牌 CA770高級轎車： 1965 年一汽紅旗 CA72轉產，開始生產 CA770型三排座高級轎車。 這款車及其改進型為中國國家領導人和國賓服務了幾十年。C. 鳳凰牌轎車和上海牌 SH760型轎車： 1958 年，上海汽車裝配廠生產。被定名

5、為鳳凰牌轎車。這是建國后，上海生產的最早的轎車。后遇困難時期，停產。1964 年，在國內經濟好轉的情況下，再次投產，改稱上海牌SH760型轎車。上海牌轎車從投產到20 世紀 80 年代初是國內惟一普通型公務用車，成為機關、企事業(yè)單位和接待外賓的主力車型。2、 改革開放后15 年：將汽車產業(yè)作為支柱產業(yè)。散亂差3、 新的發(fā)展時期：3+X 格局；自主研發(fā)；新能源汽車；實現彎道超越。二、汽車的定義和分類汽車是由自身的動力裝置驅動，有四個或四個以上車輪的非軌道承載車輛，主要用來載人，載貨，或牽引載運人員或貨物。有幾種分類方式：按用途分、按動力裝置類型分、按行駛道路條件分、按行駛機構特征分、按發(fā)動機位置

6、及驅動形式分、按乘客座位數及汽車總質量分。1. 按用途分：現在有兩種一個是原國家標準GB/T3730.1-1988 ，將汽車分為：普通運輸車（轎車、客車、貨車）、專用汽車（作業(yè)型專用汽車、運輸型專用汽車）、特殊用途汽車（競賽汽車、娛樂汽車）另一個是新標準GB/T3730.1-2001 ，將汽車分為乘用車和商用車。按動力裝置分：內燃機（活塞式、燃氣輪機）、電動汽車（蓄電池、燃料電池、混合動力）、噴氣式（以噴氣反作用力作為驅動力，“推力 SSC”裝有勞斯萊斯的雙缸噴氣發(fā)動機，時速1227.73km ）、其他動力裝置（蒸汽機車、太陽能汽車）2.按動力裝置分：內燃機（活塞式、燃氣輪機）、電動汽車（蓄電

7、池、燃料電池、混合動力）、2汽車構造教案噴氣式（以噴氣反作用力作為驅動力， “推力 SSC”裝有勞斯萊斯的雙缸噴氣發(fā)動機， 時速 1227.73km ）、其他動力裝置（蒸汽機車、太陽能汽車）3. 按行駛道路條件分 ( 公路用、非公路用 )4. 按行駛機構特征分（輪式、履帶式、雪橇式、氣墊式、步行式）5. 按發(fā)動機位置及驅動形式分6. 按乘客座位數及汽車總質量分：按國標GB/T15089-2001三、汽車識別代號編碼1) 國產汽車產品型號編制規(guī)則2) 車輛識別代號四、汽車總體構造（一）總體構造的組成部分發(fā)動機、底盤、車身、電器與電子設備（二）汽車的總體布置形式FR、 FF、RR、 MR、 nWR

8、五、汽車主要技術參數1. 重量參數2. 尺寸參數3. 性能參數六、汽車行駛基本原理驅動力的產生：路面對驅動輪的反力汽車的行駛阻力：滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力3汽車構造教案授課題目教學目標和基本要求教學內容和學時分配汽車的附著條件：發(fā)動機的基本知識掌握發(fā)動機相關術語，四沖程發(fā)動機的工作原理。了解二沖程發(fā)動機的工作原理。掌握發(fā)動機的基本結構，發(fā)動機的主要性能指標、速度特性、發(fā)動機工況。熟悉內燃機產品名稱和型號編制規(guī)則。1.概述0.25課時2.四沖程發(fā)動機的工作原理0.5課時3.發(fā)動機的總體構造0.25課時4.發(fā)動機的主要性能指標與特性0.5課時FtFG4教學重點和教學難點教學內容深化和拓寬教學方

9、式和注意事項思考題和課后習題汽車構造教案5.內燃機名稱及型號編制規(guī)則 0.5 課時總2課時1. 四沖程發(fā)動機的工作原理2. 發(fā)動機總體構造3. 發(fā)動機的主要性能指標與特性1. 與外燃機（蒸汽機）對比2. 柴油機與汽油機性能指標對比主要采用多媒體播放 PPT、動畫和視頻教學注意事項：1. 發(fā)動機工作原理是整個機構設計的基本依據， 是發(fā)動機各種特性的主要影響因素，是各種新技術的理論依據。為了后續(xù)內容開展必須講透徹。2. 發(fā)動機的主要性能指標與特性是發(fā)動機的主要評價指標， 是最近幾年汽車行業(yè)關注度極高的內容，要求數量掌握。本章節(jié)有大量的定義和數理分析，注意根據學生實際情況詳細分析。思考題： 1. 汽

10、車用外燃機會是什么情況？（概述時提出）課后習題1. 發(fā)動機的定義是什么？2. 什么是發(fā)動機排量、燃燒室容積和壓縮比？3. 簡述四沖程汽油機工作原理。4. 解釋 CA6102汽油機、 496T 柴油機的含義是什么？5汽車構造教案講稿內容備注一、概述發(fā)動機是將某一形式的能量轉化為機械能的機器。發(fā)動機是汽車最主要的總成之一. 它是動力的來源，內燃機汽車發(fā)動機的作用是將燃料與空氣進行混合在其機體內燃燒，推動活塞往復運動再帶動曲軸旋轉、從而將化學能轉變?yōu)闄C械能向汽車提供動力。由于燃料是在氣缸中燃燒. 因此又稱內燃機。二、四沖程發(fā)動機的工作原理( 一)發(fā)動機結構基本術語1上止點；活塞頂距離曲軸旋轉中心最遠

11、的位置稱為上止點；2下止點活塞頂距離曲軸旋轉中心最近的位置，稱為下止點。3活塞行程上、下止點間的距離稱為活塞行程，用s 表示。S=2R（ R 曲柄半徑）即曲軸每轉一周，活塞完成兩個行程。4. 燃燒室容積，活塞在氣缸內作往復直線運動，當活塞位于上止點時，活塞頂上面的氣缸空間為燃燒室容積，用 VC表示。5. 氣缸工作容積活塞從一個止點移到另一個止點所掃過的容積稱為氣缸工作容積，用Vh(L) 表示。D2VhS 1062式中 D 氣缸直徑，mm ； s 活塞行程，mm ；6. 氣缸總容積活塞位于下止點時，活塞頂上部的全部氣缸容積稱為氣缸總容積，用Va 表示，即：Va=Vc+Vh7. 發(fā)動機排量多缸發(fā)動

12、機所有氣缸工作容積的總和稱為發(fā)動機排量，用VL 表示。VL= V hi式中： i 發(fā)動機的氣缸數。8. 壓縮比氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用 表示。 =Va/ V c=1 Vh/ V c表示活塞從下止點移到上止點時，氣缸內氣體被壓縮的程度。汽油機一般為69( 有的轎車可達911) ，柴油機一般為1622。9. 進氣行程10. 壓縮行程11. 做功行程12. 排氣行程( 二)四沖程汽 、柴油機工作原理介紹四沖程汽、柴油機工作四行程注意：爆燃壓縮比與經濟性的關系壓縮比與爆燃的關系表面點火6汽車構造教案詳細講柴油機與汽油機工作的不同：柴油黏度比汽油大，自燃溫度比汽油低，故在混合氣的形成和著

13、火方式上都不同。1、 汽油機吸入的是可燃混合氣，柴油機吸入的是純空氣，在壓縮行程接近終了時，柴油機噴油泵將油壓提高到 10MPa以上，通過噴油器噴入汽缸，在短時間內與壓縮后的高溫空氣混合。2、柴油機壓縮比比較高，壓縮終了時壓力和溫度都比較高，超過柴油燃點，自行發(fā)火燃燒。3、汽油機轉速高、質量小、工作噪音小、啟動容易、制造和維修的費用較低，但是燃油消耗率高、燃油經濟性差；柴油機壓縮比高，燃油消耗率低，柴油價格較低，燃油經濟性好，但是轉速低、質量大、制造和維修的費用高三、發(fā)動機的總體構造四沖程汽油機的構造：機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、供給系統、點火系統、冷卻系統、潤滑系統、啟動系統四、發(fā)動機的

14、主要性能指標與特性發(fā)動機的主要性能指標包括動力性指標 （有效轉矩、 有效功率、 轉速）、經濟性指標 （燃油消耗率） 、運轉性能指標（排氣品質、噪聲、啟動性能）( 一)動力性指標1、有效轉矩發(fā)動機通過飛輪對外輸出的平均轉矩，有效轉矩與外界施加于發(fā)動機曲軸上的阻力矩平衡。指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用T e 表示，單位為N·m。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿、傳給曲軸產生的扭矩，并克服了摩擦，驅動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭矩。2、有效功率指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用P e 表示，單位為kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭

15、矩和曲軸轉速的乘積。發(fā)動機的有效功率可以在專用的試驗臺上用測功器測定，測出有效扭矩和曲軸轉速，然后用下面公式計算出有效功率。Pe2n103Ttq nTtq955060( 二)經濟性指標燃油消耗率是指單位時間內單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率在1 小時內所消耗的燃油質量 ( 以 g 為單位 ) ，通常用 be 表示，其單位為 g/kW·hbeB *103B為發(fā)動機在單位時間內的耗油量Pe有效燃油消耗率越小，其經濟性越好。( 三)運轉性能指標1、 排氣品質2、 噪聲3、 起動性能( 四)發(fā)動機的速度特性發(fā)動機速度特性指發(fā)動機的功率、轉矩和燃袖消耗率三者隨曲軸轉速變

16、化的規(guī)律。這個特性可以通過發(fā)動機在試驗臺上 ( 例如測功器試驗臺 ) 進行試驗而求得。試驗時，先保持一定的發(fā)動機節(jié)氣門開度，同時用測功器對發(fā)動機曲軸施加一定的阻力矩。當發(fā)動機運轉穩(wěn)定后，即阻力矩與發(fā)動機發(fā)出的7汽車構造教案有效轉矩相等時， 可用轉速表測出此時的穩(wěn)定轉速 n，同時在測功器上測出該轉速下的發(fā)動機有效轉矩，根據式 (1 1) 即可計算出有效功率 Pe。另外，可測出消耗一定量汽油所經歷的時間，用以換算出發(fā)動機每小時耗油量 B，從而技式 (1 2) 計算出燃油消耗率 6。改變測功器的阻力矩數值，用與上述相同的方法，又可以得到相應于另一轉速的Ttq 、 Pe、 be( 五)發(fā)動機工作狀況發(fā)

17、動機工作狀況 ( 簡稱發(fā)動機工況 ) 一般是用它的功率與曲軸轉速來表征有時也用負荷與曲軸轉速來表征。發(fā)動機負荷是指發(fā)動機驅動從動機械所耗費的功率或有效轉矩的大??；也可表述為發(fā)動機在某一轉速下的負荷，就是當時發(fā)動機發(fā)出的功率與同一轉速下所能發(fā)出的最大功率之比（在同一轉速下，節(jié)氣門開度不同，發(fā)動機發(fā)出的功率不同）注意：負荷的概念不同于功率，如某一轉速全負荷不意味著發(fā)動機發(fā)出最大功率，如圖上的 f 點，所以功率大小不等于負荷大小。在外特性曲線上各點都表示在各轉速下的全負荷工況，但在同一條部分負荷速度特性曲線上各點的負荷值不相同。五、內燃機名稱及型號編制規(guī)則審定并頒布7 因家標準GB 725 91。該

18、標準的主要內容如下：(1)內燃機產品名稱均按所采用的燃料命名，例如柴油機沼氣機。雙( 多種 ) 燃料發(fā)動機等。(2) 內燃機型號由阿拉伯數碼和漢語拼音字母組成。(3) 內燃機型號由下列四部分組成8汽車構造教案授課題目教學目標和基本要求教學內容和學時分配教學重點和教學難點教學內容深化和拓寬教學方式和注意事項思考題和課后習題曲柄連桿機構掌握曲柄連桿機構功能、組成了解機體組的結構了解活塞連桿的結構了解曲軸飛輪組掌握直列四缸和六缸發(fā)動機的點火順序1.概述0.5課時2.機體組1課時3.活塞連桿組1.5課時4.曲軸飛輪組1課時總 4課時1. 曲柄連桿機構的作用2. 曲柄連桿機構各組成部分的作用及組成3.

19、曲柄連桿機構的工作原理4. 點火順序1. 深入介紹下各零部件的材質及選用該材質的原因2. 詳細分析直列四缸和六缸機工作循環(huán)表3. 新型干式油底殼的樣子、原理和使用主要采用多媒體播放 PPT、動畫和視頻教學注意事項：1. 從本章節(jié)開始詳細介紹發(fā)動機的組成了，本章節(jié)進度不宜過快，避免難度突然加大使學生不適應；2. 曲柄連桿機構的零部件比較多， 分類比較復雜。需要多強調，加深印象；3. 由于沒有力學課程作鋪墊，需要先介紹些基礎力學知識，然后更好的介紹本章知識。大量零部件、材料知識和力學知識， 所以這章節(jié)應該放慢進度， 為后續(xù)內容打好基礎課后習題1. 氣環(huán)的作用是什么？2. 曲軸的組成和作用分別是什么

20、？3. 畫出直列四缸機和六缸機工作循環(huán)表。9汽車構造教案講稿內容備注一、概述曲柄連桿機構的功用是：是把燃氣作用在活塞頂上的力轉變?yōu)榍S的轉矩，以向工作機械輸出機械能。曲柄連桿機構的主要零件可以分成三組：機體組、活塞連桿組以及曲軸飛輪組。曲軸工作環(huán)境惡劣：溫度高、壓力大、活塞運動線速度大、與可燃混和氣和燃燒廢氣接觸的機件還受到化學腐蝕。曲柄連桿機構的受力情況復雜，包括：氣體作用力、往復慣性力與離心力、摩擦力由于曲柄連桿機構的工作條件惡劣，所以為了保證工作可靠、減少磨損，在結構上必須采取相應的措施。二、機體組結構主要包括：氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯墊以及油底殼等組成，機體組是發(fā)動機的支架，是曲柄連桿

21、、配氣機構和發(fā)動機各系統得主要零件的裝配基體。各運動件的潤滑和受熱件的冷卻也都要通過機體組來實現。（一）汽缸體水冷發(fā)動機的氣缸體和曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體 -曲軸箱， 也可簡稱為氣缸體，氣缸體上半部有一個或若干個為活塞在其中運動導向的圓柱形空腔，稱為氣缸，下半部為支撐曲軸的曲軸箱，其內腔為曲軸運動的空間。1. 氣缸體的形式2. 氣缸的冷卻方式3. 氣缸的排列方式4. 氣缸和氣缸套整體式氣缸氣缸套：干式、濕式（二）氣缸蓋與氣缸蓋襯墊1. 氣缸蓋 氣缸蓋的主要功用是密封氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒室。氣缸蓋內部也有冷卻水套，共端面上的冷卻水孔與氣缸體的冷卻水孔相通，以便利用循環(huán)水

22、來冷卻燃燒室等高溫部分。功用：封閉氣缸上部，與活塞頂部和汽缸壁一起組成燃燒室工作條件：高溫、高壓材料：一般采用灰鑄鐵、合金鑄鐵、鑄鋁型式：單體式：剛度大，維修方便，但結構復雜整體式：可縮短汽缸中心距和發(fā)動機的總長度，剛性較差塊狀：介于二者之間2. 燃燒室A. 盆形燃燒室B. 楔形燃燒室C. 半球形燃燒室D. 雙球形燃燒室D和E為C發(fā)展而來新型汽缸10汽車構造教案E. 多氣門形燃燒室（三）汽缸墊功用：密封汽缸體與氣缸蓋的結合面工作條件：高溫、高壓材質：常用1.金屬 -石棉2.耐熱密封膠（四）油底殼功用：儲存機油（潤滑油）并封閉曲軸箱材質：薄鋼板沖壓近年來新發(fā)明了干式油底殼，防止轉彎，上、下坡等特

23、殊路況下無法提供充足機油。（五）發(fā)動機支撐三、活塞連桿組活塞連桿組將活塞的往復運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動，同時將作用于活塞上的力轉變?yōu)榍S對外輸出的轉矩，以驅動汽車車輪轉動，由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等組成。（一）活塞活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉。活塞頂部還與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室?；钊敳抗ぷ鳝h(huán)境：高溫、高壓、受力大，并且導致活塞側壓力大，慣性力大，承受交變載荷。為了適應這種工作環(huán)境，保證發(fā)動機的良好運轉，對活塞的材料、制造工藝、結構特點作出了要求材質：鋁合金結構：活塞頂部、活塞頭部（環(huán)槽）、活塞裙部（上大下小橢圓錐形）、活塞銷座（二

24、）活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃氣大量混入曲軸箱，同時還將活塞頂部的大部分熱量傳導到氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶定。油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機油，并在氣缸壁面涂上一層均勻的機油膜，這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。1. 氣環(huán)氣環(huán) ：密封和導熱 ；工作條件：高溫高壓燃氣，工作速度高、高溫下機油容易變質，潤滑條件變壞，難以保證液體潤滑；材料：合金鑄鐵，表面鍍多孔性鉻，鍍錫，磷化，噴鉬；采用鋼片環(huán)，或粉末冶金的金屬陶瓷和聚四氟乙烯制造的活塞環(huán)。結構：有切口外型尺寸比氣缸內徑大

25、氣環(huán)切口的形狀：四種氣環(huán)斷面的形狀：六種泵油原理2. 油環(huán)普通油環(huán)、組合油環(huán)（三）活塞銷功用：連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿工作條件：高溫下承受很大的周期性沖擊載荷，潤滑條件差墊 :FW(鋼板 - 軟材料 )MLC（金屬 -涂層）ME（金屬-彈性體）活塞銷一般偏心安裝，防止敲缸現象。11汽車構造教案要求：有足夠的剛度和強度，表面耐磨，質量盡可能小。材料和結構：一般為空心結構；用低碳鋼或低碳合金鋼制造活塞銷內孔形狀：圓柱形、組合形、兩段截錐形?；钊N與銷座孔和連桿小頭襯套孔的連接，一般采用全浮式。（四）連桿作用：將活塞承受的力傳給曲軸從而使得活塞的往復運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動

26、。工作條件：承受活塞銷傳來的氣體作用力和活塞往復運動的慣性力，連桿擺動產生慣性力矩，使得連桿承受一定的彎矩，力和力矩的大小和方向都是周期性變化的，因此連桿受到壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。材料和工藝：低碳鋼或合金鋼經模鍛或輥鍛而成，然后再進行機械加工或熱處理。結構：包括大頭、桿身、小頭。連桿大頭按剖分面的方向：平切口、斜切口連桿體與連桿大頭蓋為了防止裝配時錯位，常用的定位方式：止口定位、套筒定位、鋸齒定位V 型發(fā)動機左右倆側對應的兩個氣缸的連桿有三種安裝方式：并列、叉形、主副。四、曲軸飛輪組（一） 曲軸曲軸的功用是承受連桿傳來的力，并由此造成統其本身軸線的力矩。在發(fā)動機工作中，曲軸受到旋轉質量的

27、離心力、周期性變化的氣體壓力和往復慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲與扭轉載荷。為了保證工作可靠，要求曲袖具有足夠的剛度和強度，各工作表面要耐磨而且潤滑良好。曲柄主要由三部分組成：曲軸的前端(或稱自由端 )軸；若干個曲柄銷和它左右兩瑞的曲柄，以及前后兩個主軸頸2 組成的曲拐；曲軸后端(或稱功率輸出端)凸緣。曲軸的曲拐數取決于氣缸的數目和排列方式，直列式發(fā)動機曲軸的曲拐數等于氣缸數；v 形發(fā)動機曲軸的曲拐數等于氣缸數的一半。全支撐、非全支撐整體式、組合式材料和結構點火次序：在安排多缸發(fā)動機點火次序時：1、使連續(xù)做功的兩缸相距盡可能遠，以減輕主軸承載荷，同時避免進氣行程中可能發(fā)生搶氣現象2、做功間隔

28、應力求均勻，也就是說，在發(fā)動機完成一個工作循環(huán)的曲軸轉角內，每個汽缸都應發(fā)或做功一次，而且各缸發(fā)火的間隔時間應力求均勻。（二） 曲軸扭轉減震器功用 : 為了降低曲軸的扭轉振動分類：常用摩察式扭轉減振器：1. 橡膠摩擦式2. 硅油式（三） 飛輪功用：儲存做功行程的一部分能量，保證發(fā)動機也能賺平穩(wěn)；是傳動系中摩擦離合器的主動盤，或液力變矩器的驅動盤詳細分析曲拐的布置形式，點火順序。要求學生熟記12汽車構造教案授課題目教學目標和基本要求教學內容和學時分配教學重點和教學難點教學內容深化和拓寬教學方式和注意事項思考題和課后習題配氣機構了解配氣機構的功用類型構造和工作原理。頂、側置式配氣機構各組成零件的工

29、作條件，構造材料和要求。配氣定時的意義，氣門間隙的意義及調整方法。1.概述1課時2.配氣機構的布置形式1課時3.配氣相位1.5課時4.配氣機構的主要零部件1.5課時5.可變進氣系統1課時總 6課時1. 配氣相位2. 配氣機構的主要零部件1. 了解不通車系的可變進氣系統原理2. 氣門間隙的調整方法主要采用多媒體播放 PPT、動畫和視頻教學注意事項：1. 配氣相位和配氣相位圖的理解；2. 和前面章節(jié)關于四沖程發(fā)動機原理的各個沖程動作有不一致的地方， 注意區(qū)分；3. 同名凸輪、異名凸輪的理解；4. 氣門和氣門桿的結構特征比較特殊，要求記憶。思考題1. 從配氣相位圖上看，進、排氣門開啟有兩段重合，為什

30、么只有一個氣門疊開角？（配氣相位時提出）2. 氣門錐角越大，那么氣流通過的截面積是越大還是越小？（零部件時提出）課后習題1. 凸輪軸的布置形式有哪幾種？凸輪軸的傳動方式又有哪幾種？2. 什么叫配氣相位？畫出配氣相位圖。3. 什么叫氣門間隙？為什么要留氣門間隙？在哪里調整和測量？13汽車構造教案講稿內容備注一、概述1. 配氣機構的功用據發(fā)動機每一氣缸內所進行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，定時打開和關閉各氣缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣( 汽油機 )或空氣 (柴油機 )得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出,使換氣過程最佳，以保證發(fā)動機在各種工況下工作時發(fā)出最好的性能。2. 四沖程內燃機采用氣門

31、式配氣機構是由氣門組、傳動組和驅動組三部分組成，氣門組包括：氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、氣門彈簧座及鎖緊裝置等零件；傳動組包括：挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸等零件；驅動組包括：凸輪軸，凸輪軸軸承和止推裝置等。二、配氣機構的布置形式（一）氣門式配氣機構布置形式配氣機構的分類可以從以下方面來進行：1. 按氣門的布置型式，主要有氣門頂置式和氣門側置式；2. 按凸輪軸的布置位置，可分為凸輪軸下置式、凸輪軸中置式和凸輪軸上置式；3. 按曲軸和凸輪軸的傳動方式，可分為齒輪傳動式、鏈條傳動式和齒帶傳動式；4. 按每缸氣門數目，有二氣門式、三氣門式、四氣門式和五氣門式。（二）配氣機構的傳動1. 齒輪驅動形式

32、就是采用齒輪副來驅動凸輪軸。曲軸與凸輪軸的傳動比為2：1。即曲軸旋轉720o，完成一個工作循環(huán)，發(fā)動各缸工作一次，對應的凸輪軸旋轉360o 給各缸近、排氣一次。所以凸輪軸正時齒輪的齒數為曲軸正時齒輪齒數的二倍。凸輪軸下置時，一般都采用齒輪副驅動，正時齒輪多用斜齒。2. 鏈驅動形式鏈式驅動，就是指曲軸通過鏈條來驅動凸輪軸。這種驅動形式一般多用于凸輪軸上置的遠距離傳動。奔馳轎車發(fā)動機就采用這種驅動方式。但鏈傳動的可靠性和耐久性不如齒輪傳動，且噪聲較大、造價高，其傳動性能的好壞直接取決于鏈條的制造質量。為使在工作時鏈條具有一定的張力而不致脫鏈，通常裝有導鏈板14，張緊輪裝置2、 11 等。3. 齒形

33、皮帶驅動這種驅動方式與鏈驅動的原理相同。只是鏈輪改為齒輪，鏈條改成齒形皮帶。這種齒形皮帶用氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維和尼龍織物，以增加強度。齒形皮帶驅動彌補了鏈驅動的缺陷，并降低了成本。（三）每缸氣門數及排列方式14汽車構造教案1. 每缸兩個氣門方式一般發(fā)動機較多的采用每缸兩個氣門，即一個進氣門和一個排氣門。這種結構在可能的條件下應盡量加大氣門的直徑，特別是進氣門的直徑，以改善氣缸的換氣。但是，由于燃燒室尺寸的限制，從理論上講，最大氣門直徑一般不超過氣缸直徑的一半。當氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時，每缸一進一排的氣門結構就不能滿足發(fā)動機對換氣的要求。2. 每缸四個氣門方式3. 每缸五個氣

34、門方式現代轎車發(fā)動機設計面臨的主要任務是進一步降低燃油消耗和排放污染；提高動力性和改善噪聲特性；另外還要降低成本。當每缸采用五氣門時，氣門排列的方案通常是同名氣門排成一列，分別用進氣凸輪軸和排氣凸輪軸驅動。三、配氣相位（一）定義配氣相位就是用曲軸轉角表示的進、排氣門的實際開閉時刻和開啟的持續(xù)時間。用曲軸轉角的環(huán)形圖來表示配氣相位。理論上四沖程發(fā)動機的進氣門應當在活塞處在上止點時開啟，當活塞運動到下止點時關閉；排氣門則應當在活塞處于下止點時開啟，在上止點時關閉。進氣時間和排氣時間各占1800 曲軸轉角。但是實際發(fā)動機的曲軸轉速都很高，活塞每一行程歷時都很短。例如上海桑塔納轎車發(fā)動機，在最大功率時

35、的轉速為 5600r rain ，一個行程歷時僅為 0.005 4s。這樣短時間的進氣和排氣過程，往往會使發(fā)動機充氣不足或排氣不干凈，從而使發(fā)動機功率下降。因此，現代發(fā)動機都采取延長進、排氣時間的方法，即：氣門的開啟和關閉的時刻并不正好是活塞處于上止點和下止點的時刻，而是分別提前或延遲一定曲軸轉角，以改善進、排氣狀況，從而提高發(fā)動機的動力性。（二）氣門的疊開同一氣缸的工作行程順序是排氣行程后，接著便是進氣行程。因此，在實際發(fā)動機中，在進排氣行程的上止點前后，由圖3- 10 可見，由于進氣門在上止點前即開啟，而排氣門在上止點后才關閉，這就出現了在一段時間內排氣門與進氣門同時開啟的現象，這種現象稱

36、為氣門重疊，重疊的曲軸轉角 + 稱為氣門重疊角。由于新鮮氣流和廢氣流的流動慣性比較大，在短時間內是保持原來的流動方向。因此只要氣門重疊角選擇適當，就不會產生廢氣倒流人進氣管或新鮮氣體隨同廢氣排出的可能性，這將有利于換氣。但應注意，如氣門重疊角過大，當汽油機小負荷運轉，進氣管內壓力很低時，就可能出現廢氣倒流，進氣量減少。對于不同發(fā)動機，由于結構形式，轉速各不相同，因而配氣相位也不相同。合理的配氣相位應根據發(fā)動機性能要求，通過反復試驗確定。（三）配氣相位圖15汽車構造教案疊開角是和不相鄰（四）氣門間隙所謂氣門間隙就是指：發(fā)動機在冷狀態(tài)時，在氣門傳動機構中，留有一定的間隙。以補償氣門及傳動機構受熱后

37、的膨脹量。發(fā)動機工作時，氣門將因溫度升高而膨脹。如果氣門及其傳動件之間，在冷態(tài)時無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)下，氣門及其傳動件的受熱膨脹勢會將氣門自動頂開引起氣門關閉不嚴，造成發(fā)動機在壓縮和作功行程中的漏氣，而使功率下降，嚴重時使發(fā)動機甚至不易起動。為消除上述現象，通常在發(fā)動機冷態(tài)裝配時，在氣門與其傳動機構中，留有適當的間隙，以補償氣門受熱后的膨脹量。氣門間隙視配氣機構的總體結構形式而定，同時這一間隙也可進行調整。氣門間隙的大小一般由發(fā)動機制造廠根據試驗確定。通常在冷態(tài)時，進氣門的間隙為0.250.30mm ，排氣門的間隙為0.30.35mm 。如果間隙過小，發(fā)動機在熱態(tài)下可能發(fā)生漏氣，導致功率

38、下降嚴重時，將使氣門燒壞。如間隙過大，則使傳動零件之間以及氣門和氣門座之間將產生撞擊、響聲，而加速磨損，同時也使氣門開啟的持續(xù)時間減短，采用液力挺柱的發(fā)動機，挺柱的長度能自動變化，隨時補償氣門的熱膨脹量，故不需要預留氣門間隙。如一汽奧迪、桑塔納轎車無須預留氣門間隙。四、配氣機構的主要零部件（一）氣門組氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座及鎖片等零件，氣門由頭部和桿部兩部分組成，頭部用來封閉氣缸的進、排氣通道，桿部則主要為氣門的運動導向。氣門頭部的工作溫度很高，16汽車構造教案而且還要承受氣體壓力、氣門彈簧力以及傳動組零件慣性力的作用，其冷卻和潤滑條件又較差。因此，要求氣門必須具有

39、足夠的強度、剛度、耐熱和耐磨能力。氣門頭頂面的形狀有平頂、球面頂和喇叭形頂等，平頂氣門頭結構簡單，制造方便，吸熱面積小，質量也較小，進、排氣門均可采用。喇叭形頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減少進氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進氣門；球面頂氣門頭 ，因其強度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，適用于排氣門。但球形的受熱面積大，質量和慣性力大，加工較復雜。氣門頭部與氣門座接觸的工作面，是與桿部同心的錐角。通常將這一錐面與氣門頂平面的夾角稱為氣門錐角，一般做成 45o。有的發(fā)動機進氣門的錐角做成 30o，氣門桿呈圓柱形，在氣門導管中不斷進行往復運動。氣門導管是氣門在其中作直線運動的

40、導套，以保證氣門與氣門座正確貼合。此外，氣門導管還在氣門桿與氣缸蓋之間起導熱作用。氣門導管般用耐磨的合金鑄鐵或粉末冶金材料制造，然后以一定的過盈壓入氣缸蓋的導管孔內。為了防止軸向運動，保證氣門導管伸人進、排氣歧管的合適深度，有的發(fā)動機對氣門導管用卡環(huán)定位。氣門座與氣門頭部共同對氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量。氣門彈簧的作用是使氣門自動回位，防止氣門傳動機構中產生間隙，氣門彈簧應具有足夠的剛度和安裝預緊力。氣門旋轉機構，為了改善氣門和氣門座密封面的工作條件，可設法使氣門在工作中能相對氣門座緩慢旋轉。這樣可使氣門頭沿圓周溫度均勻，減小氣門頭部熱變形。氣門緩慢旋轉時在密封錐面上產生輕微的摩擦力

41、，有阻止沉積物形成的自潔作用。（二）氣門傳動組氣門傳動組主要包括凸輪軸及正時齒輪、挺柱、導管、推桿、搖臂和搖臂軸等。氣門傳動組的作用是使進、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時刻開閉，且保證有足夠的開度。（1） 凸輪軸（圖3 21）上主要配置有各缸進、排氣凸輪1，可以使氣門按一定的工作次序和配氣相位及時開閉，并保證氣門有足夠的升程。凸輪受到氣門間歇性開啟的周期性沖擊載荷，因此對凸輪表面要求耐磨，對凸輪軸要求有足夠的韌性和剛度。17汽車構造教案同一氣缸的進、排氣凸輪的相對角位置是與既定的配氣相位相適應的。發(fā)動機各個氣缸的進氣(或排氣 )凸輪的相對角位置應符合發(fā)動機各氣缸的發(fā)火次序和發(fā)火間隔時間的要求。因此

42、，根據凸輪軸的旋轉方向以及各進氣(或排氣 )凸輪的工作次序，就可以判定發(fā)動機的發(fā)火次序。（2） 挺柱：將凸輪的推力傳給推桿或氣門，并承受凸輪軸旋轉時所施加的側向力。氣門頂置式配氣機構的挺柱一般制成筒式，以減輕質量。滾輪式挺柱與液力挺柱。（ 3） 推桿：將從凸輪軸經過挺柱傳來的推力傳給搖臂，它是氣門機構中最易彎曲的零件。要求有很高的剛度，在動載荷大的發(fā)動機中，推桿應盡量地做得短些。（ 4） 搖臂：將推桿和凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。五、可變進氣系統（一）可變氣門正時及升程電子控制系統VTEC系統全稱是可變氣門正時和升程電子控制系統，是本田公司在1989 年推出了自行研制的“可

43、變氣門正時和氣門升程電子控制系統” ，英文全“ Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System”，縮寫就是“ VTEC”，是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統 .（二）配氣相位可變進氣系統本節(jié)內容以播放視頻和動態(tài)圖，參照實物具體講解原理各系汽車實現可變進氣的機構差異較大，分別講解18汽車構造教案授課題目教學目標和基本要求教學內容和學時分配教學重點和教學難點教學內容深化和拓寬教學方式和注意事項思考題和課后習題汽油機燃油供給系統掌握可燃混合氣的形成；了解汽油發(fā)動機的燃料；了解使用化油器的傳統汽油機燃油供給系統的組成及原理；了解使用 EFI（電子控制汽油噴射系統）發(fā)展歷史、組成和原理；熟練掌握汽油機供給系的功用及組成，過量空氣系數的概念。1.概述1.5課時2.傳統燃料供給系統（有化油器）的組成和工作原理2課時3.發(fā)動機進、排氣裝置1課時4.電控汽油噴射系統組成和工作原理2.5課時5.汽油機渦輪增壓1課時總 8課時1. 可燃混合氣成分對發(fā)動