发动机组成 1、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三局部组成。其作用是将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 2、配气机构 配气机构由气门组及气门传动组组成。其作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时将废气从气缸中排出。 3、燃料供给系统 汽油机燃料供给系统和柴油机燃料供给系统由于使用的燃料和燃烧过程不同,在结构上有很大差异,而汽油机燃料供给系统根据混合气的形成方式不同又可分为传统化油器式和电控直喷式两种。其作用是将一定浓度和数量的可燃混合气〔或空气〕供入气缸以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出。 4、冷却系统 冷却系统有水冷却系统和风冷却系统两种,现代汽车一般都采用水冷却系统。其作用是将受热机件的热量散到大气中去,从而保证发动机正常工作 5、润滑系统 润滑系统的作用是将润滑油送至各个摩擦外表,以减轻机件的磨损,并清洗、冷却摩擦外表,延长发动机的使用寿命。 6、起动系统 .
起动系统的作用是将静止的发动机起动并转入自行运转。 7、点火系统 点火系统是汽油发动机独有的,按控制方式不同又分为传统点火系和电子控制点火系两种。其作用是按规定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸中的可燃混合气。柴油发动机由于其混合气是自行着火燃烧,故没有点火系。 发动机分类 内燃机编号规那么 .
发动机根本术语 1、上止点TDC 上止点是指活塞顶位于其运动的顶部时的位置,即活塞的最高位置。 2、下止点BDC 下止点是指活塞顶位于其运动的底部时的位置,即活塞的最低位置。 3、活塞行程S 活塞行程是指上、下止点间的距离,用S表示,单位:mm〔毫米〕。活塞由一个止点运动到另一个止点一次的过程,称为一个冲程。 4、曲柄半径R .
曲柄半径是指与连杆大头相连接的曲柄销的中心线到曲轴回转中心线的距离,用R表示,单位:mm〔毫米〕。显然,曲轴每转一周,活塞移动两个冲程,即:5、气缸工作容积Vh 气缸工作容积是指活塞从一个止点移动到另一个止点所扫过的容积,用Vh表示,单位:L〔升〕。显然有: 式中:Vh——气缸工作容积,L; D——气缸直径,mm; S——活塞行程,mm。 6、燃烧室容积Vc 燃烧室容积是指活塞位于上止点时,活塞顶上方的气缸空间容积,用Vc表示,单位:L〔升〕。 7、气缸总容积Va 气缸总容积是指活塞位于下止点时,活塞顶上方的气缸空间容积,用Va表示,单位:L〔升〕。 8、发动机排量VL 发动机排量是指发动机所有气缸工作容积之和,用VL表示,单位:L〔升〕。对于多缸发动机,显然有: 式中:i——发动机气缸数。 发动机排量是一个非常重要的特征参数,轿车就是以发动机排量大小来进行分级。微型:VL≤1.0;普通级:VL>1.0~1.6;中级:VL>1.6~2.5;中高级:VL>2.5~4.0;高级:VL>4.0。 9、压缩比ε 压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积之比,用ε表示。 压缩比用来衡量空气或混合气被压缩的程度,影响发动机的热.
效率。一般汽油发动机压缩比为6~10,柴油发动机压缩比拟高,为16~22。 10、工作循环 发动机完成进气、压缩、作功、排气四个过程,称为一个工作循环。 四冲程发动机工作原理 1、四冲程汽油机工作原理 〔l〕进气行程 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动,此时,进气门开启,排气门关闭。在活塞向下 移动的过程中,气缸内容积逐渐增大,形成一定真空度,于是空气和燃油的可燃混合气通过进气门被吸入气缸,直至活塞到达下止点时,进气门关闭,停止进气。 由于进气系统存在进气阻力,进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力,约为0.075MPa~0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温剩余废气的加热,气体温度升高到370K~400K。 (2) 压缩行程 为使可燃混合气迅速燃烧,到达改善发动机动力性和经济性的目的,必须在燃烧前对可燃混合气进行压缩,以提高可燃混合气的温度和压力。因此,在进气行程结束时立即进入压缩行程,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,由于进、排气门均关闭,气缸内容积逐渐减小,可燃混合气压力、温度逐渐升高。 〔3〕作功行程 .
在压缩行程末,火花塞产生电火花点燃混合气并迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高而膨胀,从而推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转作功,至活塞到达下止点时作功结束。 在作功行程中,开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升,瞬间压力可达3MPa~5MPa,瞬时温度可达2200K~2800K。随着活塞下行,气缸容积增大,气缸内压力、温度逐渐下降,作功终了时,压力约为0.3~0.5MPa,温度约为1300K~1600K。 〔4〕排气行程 为使循环能够连续进行,须将燃烧产生的废气排出。在作功行程终了时,排气门翻开,进气门关闭,曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动,废气在自身剩余压力和活塞推动下,被排出气缸,至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。 排气行程终了时,由于燃烧室容积的存在,气缸内还存有少量废气,气体压力也因排气系统存在排气阻力而略高于大气压力。此时,压力约为0.105MPa~0.115MPa,温度约为900K~1200K。 2.四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机和四冲程汽油机一样,每个工作循环也是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成。由于所使用燃料的性质不同,在可燃混合气的形成和着火方式上与汽油机有很大区别。 〔l〕进气行程 进气行程不同于汽油机的是进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。由于进气阻力比汽油机小,上一行程残留的废气温度也比汽油机低,进气行程终了的压力约为0.075MPa~0.095MPa,温度约为 320K~350K。 .
〔2〕压缩行程 压缩行程不同于汽油机的是压缩纯空气,由于柴油的压缩比大,压缩终了的温度和压力都比汽油机高,压力可达3MPa~5MPa,温度可达800K~1000K。 〔3〕作功行程 此行程与汽油机有很大差异,压缩行程末,喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中,被迅速汽化并与空气形成混合气,由于此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度〔约500K左右〕,柴油混合气便立即自行着火燃烧,且此后一段时间内边喷油边燃烧,气缸内压力和温度急剧升高,推动活塞下行作功。 作功行程中,瞬时压力可达5MPa~10MPa,瞬时温度可达 1800K~2200K,作功行程终了时压力约为0.2MPa~0.4MPa,温度约为 1200K~1500K。 〔4〕排气行程 此行程与汽油机根本相同。排气行程终了时的气缸压力约为0.105MPa~0.125MPa,温度约为800K~1000K。 3、四冲程汽油机与柴油机工作原理的比拟 由上述四冲程汽油机和柴油机的工作循环可知,两种发动机的工作循环既有共同点,又有差异,归纳如下: 〔1〕两种发动机中,每完成一个工作循环,曲轴转两周〔7200〕,每完成一个行程曲轴转半周〔1800〕,进气行程是进气门开启,排气行程是排气门开启,其余两个行程进、排气门均关闭。 〔2〕无论是汽油机还是柴油机,在四个行程中,只有作功行程产生动力,其余三个行程是为作功行程作准备的辅助行程,都要消耗.
一局部能量。 〔3〕两种发动机运转的第一循环,都必须靠外力使曲轴旋转完成进气和压缩行程,作功行程开始后,作功能量储存在飞轮内,以维持循环继续进行。 〔4〕汽油机的混合气是在气缸外部形成的,进气行程中吸入气缸的是可燃混合气;柴油机的混合气是在气缸内部形成的,进气行程中吸入气缸的是纯空气。 〔5〕汽油机在压缩终了时,靠火花塞强制点火燃烧,而柴油机那么靠混合气自燃着火燃烧。 二冲程发动机工作原理简介 二冲程汽油机在结构上与四冲程汽油机的不同之处在于没有了进、排气门,取而代之的是进气孔、排气孔和换气孔。图1-9为单缸二冲程汽油机的工作循环示意图,其工作原理如下: 〔1〕第一行程 活塞由曲轴带动从下止点向上止点移动,当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时,已进入气缸的新鲜混合气被压缩,直至上止点时,压缩结束;与此同时,随着活塞上行,其下方曲轴箱内形成一定真空度,当活塞上行到进气孔开启时,新鲜混合气被吸入曲轴箱。 〔2〕第二行程 活塞接近上止点时,火花塞产生电火花,点燃被压缩的可燃混合气,燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功,当活塞下行到关闭进气孔后,曲轴箱内的混合气被预压缩,活塞继续下行至排气孔开启时,燃烧后的废气靠自身压力经排气孔排出;紧接着,换气孔开启,曲轴箱内经预压的混合气进入气缸,并排除气缸内剩余.
废气,这一过程称为换气过程,它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔时为止。 由上述工作原理可知,第一行程时,活塞上方进行换气、压缩,活塞下方进行进气;第二行程时,活塞上方进行作功、换气,活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。 2、二冲程发动机的特点 〔l〕由于进排气过程几乎是完全重叠进行的,所以在换气过程中有混合气损失和废气难以排净的缺点,经济性较差。 〔2〕完成一个工作循环,曲轴只转一圈,当与四冲程发动机转速相等时,其作功次数比四冲程多一倍。因此,运转平稳,与同排量四冲程发动机比拟在理论上发出功率应是四冲程发动机的两倍,但由于换气时的混合气损失,实际上只有1.5~1.6倍。 〔3〕由于没有气门机构,发动机结构较为简单。 作业布置: 1. 发动机由那些机构和系统组成?他们各有什么作用? 2. 表达四冲程发动机工作原理。 3. 说明发动机各常用术语的含义。 4. 什么是发动机的工作循环?四冲程汽油机与四冲程柴油机的工作循环有什么不同? 教学后记 .
章节名称 第2章 曲柄连杆机构 学时分配 课堂讲授 6 学时; 实践课 学时 教学目标 知识 理解曲柄连杆机构的作用和组成 目标 知道曲柄连杆机构的受力分析 掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系 能力 掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的检测和维修方法 目标 学会曲柄连杆机构的装配与调整 教学方法 教学重点和 难点 重点:曲柄连杆机构的作用和组成;机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系。 难点:机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系;机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的检测和维修方法;曲柄连杆机构的装配与调整。 教学过程设1、回忆上节课内容,进行复习。 计 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、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 7、课程总结。 教学内容 备注 .
讲授法、动画直观教学法、实物教学法 曲柄连杆机构的作用和组成 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机实现能量转换的主要机构。其作用是将燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴的转矩,使曲轴产生旋转运动而对外输出动力。 曲柄连杆机构由三局部组成。 1、机体组 主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫等不动件。 2、活塞连杆组 主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件。 3、曲轴飞轮组 主要包括曲轴、飞轮等机件。 曲柄连杆机构受力分析 1、气体作用力 2、往复惯性力 3、离心力 4、摩擦力 气缸体与曲轴箱 1、气缸体与曲轴箱的构造 (1)气缸体的结构形式 气缸体有三种结构形式,即平分式、龙门式和隧道式。 〔2〕气缸的排列方式 .
发动机气缸排列方式根本上有三种:直列式、V型和对置式,如图2-7所示。图2-7 气缸的排列方式。 〔3〕气缸与气缸套 气缸套有两种结构,即干式和湿式。 2、气缸体的维修 〔1〕气缸体变形的检修 1〕气缸体变形的检验 2〕气缸体变形的修理 〔2〕气缸体裂纹的检修 1〕气缸体裂纹的检验 2〕气缸体裂纹的修理 〔3〕气缸磨损的检修 1〕气缸的磨损规律 2〕气缸磨损程度的衡量指标 3〕气缸磨损的检验 4〕气缸的修理 气缸盖 气缸盖的作用是封闭气缸上部,并与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。 1、气缸盖的构造 (1)气缸盖的结构形式 (2)燃烧室 (3)气道 (4)气缸盖罩 .
2、气缸盖的维修 〔1〕气缸盖变形的检修 气缸盖变形主要指与气缸体结合的下平面的平面度误差超限。 1)气缸盖变形的检验 2)气缸盖变形的修理 (2)气缸盖裂纹的检修 (3)气缸盖的拆装 气缸垫 1、气缸垫的构造 2、气缸垫的维修 3、气缸垫的安装 发动机的安装和支撑 活塞 活塞的作用有两个:一是活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室;二是承受气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆,推动曲轴旋转。 1、活塞的构造 〔1〕活塞的根本结构 活塞由顶部、头部、裙部三局部组成。 (2)活塞的变形规律及应对措施 2、活塞的维修 活塞的损伤主要是磨损。包括活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损、活塞销座孔的磨损。其次活塞刮伤、顶部烧蚀和脱顶属于非正常的.
损伤形式。 (1)活塞的选配 (2)活塞的检测 1)活塞裙部尺寸的检测 2)配缸间隙的检测 活塞环 1、活塞环的构造 (1)活塞环的间隙 (2)气环的密封原理图 (3)气环的泵油现象 (4)气环的种类 2、活塞环的维修 (1)活塞环的选配 (2)活塞环的检验 1)活塞环端隙的检验 2)活塞环侧隙的检验 3)活塞环背隙的检验 4)活塞环弹力的检验 5)活塞环漏光度的检验 活塞销 1、活塞销的构造 2、活塞销的维修 (1)活塞销的选配 连杆组 .
连杆组的作用是将活塞承受的力传给曲轴,推动曲轴转动对外输出转矩。 连杆组件包括连杆、连杆盖、连杆轴承、连杆螺栓等,如图2-42所示。连杆和连杆盖统称为连杆。 1、连杆组的构造 (1)连杆 (2)连杆螺栓 (3)连杆轴承 2、连杆组的维修 (1)连杆的检修 1)连杆变形的检验 2)连杆变形的校正 (2)连杆衬套的检修 1)连杆衬套的选配 2)连杆衬套的修配 3、V型发动机连杆的布置形式 曲轴 曲轴的作用是把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出,同时,还驱动发动机的配气机构和其他辅助装置〔如发电机、水泵、转向油泵等〕。 1、曲轴的构造 曲轴的根本结构包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端凸缘等。 .
(1)曲轴的轴向定位 (2)曲拐的布置 常见几种多缸发动机曲拐的布置和工作顺序如下: 1)直列四缸四冲程发动机曲拐布置 2)直列六缸四冲程发动机曲拐布置 3)V型八缸四冲程发动机曲拐布置 2、曲轴的维修 〔1〕曲轴磨损的检修 1〕轴颈磨损的检验 2〕轴颈的修磨 〔2〕曲轴弯曲变形的检修 1〕弯曲变形的检验 2〕弯曲变形的校正 〔3〕曲轴扭曲变形的检修 1〕扭曲变形的检验 2〕扭曲变形的校正 〔4〕曲轴裂纹的检修 〔5〕曲轴轴向间隙和径向间隙的检查与调整 1〕轴向间隙的检查与调整 2〕径向间隙的检查与调整 曲轴主轴承 1、曲轴主轴承的构造 2、曲轴主轴承的选配 (1)选择轴承内径。 .
(2)检验轴承钢背质量。 (3)检验轴承自由弹开量。 (4)检验轴承的高出量。 曲轴扭转减振器 常用的扭转减振器有橡胶式、摩擦式和粘液〔硅油〕式等数种。 飞轮 飞轮的作用是通过贮存和释放能量来提高发动机运转的均匀性和改善发动机克服短时的超载能力,与此同时,又将发动机的动力传递给离合器。 1、飞轮的构造 2、飞轮的维修 飞轮常见的损伤形式主要是齿圈磨损、打坏、松动、端面打毛;飞轮与离合器摩擦片接触的工作面磨损、起槽、刮痕等。 (1)更换齿圈 (2)修整飞轮工作平面 〔3〕曲轴、飞轮、离合器总成组装后进行动平衡试验 作业布置: 1. 2. 3. 4. 曲柄连杆机构的作用是什么?由那些零件组成? 如何检验汽缸的磨损并确定其修理尺寸。 表达气环的密封原理。 什么是发动机做功间隔角?常用四缸、六缸及八缸发动机做功间隔角是多少? 5. 教学后记 .
章节名称 第3章 配气机构 学时分配 课堂讲授 6学时; 实践课 学时 教学目知识 理解配气机构的工作过程 目标 掌握配气机构的结构特点 能力 学会配气机构的修理方法 标 目标 掌握配气机构的根本检测方法 教学方法 教学重点和难点 讲授法、动画直观教学法、启发式教学法 重点:配气机构的结构特点;配气机构的工作过程 难点:配气机构的工作过程;配气机构的根本检测方法;配气机构的修理方法 教学过程设1、回忆上节课内容,进行复习。 计 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、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 7、课程总结 教学内容 备注 .
配气机构的作用和组成 1、配气机构的作用 2、配气机构的组成 配气机构的分类和工作原理 1、配气机构的分类 发动机配气机构形式多种多样,其主要区别是气门布置形式和数量、凸轮轴布置形式和驱动方式。 (1)按气门布置形式分类 〔2〕按凸轮轴布置形式和驱动方式分类 ①凸轮轴下置式: ②凸轮轴上置式: ③凸轮轴中置式: 配气相位 用曲轴转角表示气门开启与关闭时刻和开启的持续时间,称为配气相位。 1、进气提前角 2、进气迟闭角 3、排气提前角 4、排气迟闭角 5、气门叠开与气门叠开角 气门 气门的作用是封闭进、排气通道。 .
1、气门的结构 〔1〕气门头部 气门头部由顶部和密封锥面组成。 1)气门顶部 2)气门密封锥面 (2)气门杆身 (3)气门弹簧座的固定 (4)气门油封 2、气门的检修 气门的耗损主要有:气门工作面起槽、变宽,甚至烧蚀后出现斑点和凹陷,气门杆及尾端的磨损,气门杆的弯曲变形等。 (1)气门的检测 (2)气门的修理 气门座 进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称为气门座。其功用是与气门头部一起对气缸起密封作用,同时接受气门头部传来的热量,起到对气门散热的作用。 1、气门座的结构 2、气门座的检修 (1)气门座的镶换 (2)气门座的铰削 (3)气门与气门座的研磨 (4)气门密封性检验 气门导管 .
气门导管的作用是给气门的运动导向,保证气门和气门座锥面的精确配合,并为气门杆散热。 1、气门导管的构造 2、气门导管的检修 〔1〕检查气门导管与气门杆之间的配合间隙。 〔2〕更换气门导管 气门弹簧 气门弹簧的作用是克服气门关闭过程中气门及传动件因惯性力而产生的间隙,保证气门及时落座并紧密贴合,同时防止气门在发动机振动时因跳动而破坏密封。 1、气门弹簧的构造 2、气门弹簧的检修 3、气门间隙 凸轮轴 1、凸轮轴的构造 (1)凸轮的轮廓 (2)凸轮的相对角位置 2、凸轮轴的驱动 凸轮轴由曲轴驱动,其驱动方式有正时齿轮式、链条式和齿形皮带式。 (1)正时齿轮驱动式 (2)链条驱动式 (3)齿形皮带驱动式 .
3、凸轮轴的检修 (1)凸轮外表的检修 (2)凸轮轴弯曲变形的检修 (3)凸轮轴轴颈的检修 (4)凸轮轴轴向间隙的检查与调整 4、正时链轮和链条的检查 〔1〕正时链条长度的检查 〔2〕正时链轮最小直径的检查 5、正时皮带的检查安装 挺柱 挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门。它安装在气缸体或气缸盖上相应处镗出的导向孔中,常用镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁制造。 1、挺柱的构造 挺柱常用的型式有:普通挺柱和液压挺柱。 (1)普通挺柱 (2)液力挺柱 2、挺柱的检修 〔1〕普通挺柱的检修 〔2〕液压挺柱的检修 推杆 摇臂和摇臂轴 1、摇臂和摇臂轴的构造 2、摇臂和摇臂轴的检修 .
1、VTEC的构造 2、VTEC的工作原理 3、VTEC的检修 (1)故障代码为“21〞的故障检修 (2)故障代码为“22〞 的故障检修 (3)液压控制系统常见故障检查 (4)VTEC系统其它机件的检修 (5)VTEC系统摇臂机构的检查 1)手动检查法: 2)专用工具检查法: 丰田智能可变配气正时系统(VVT-I) 丰田VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50°范围内调整凸轮轴转角,使配气正时满足有优化控制发动机工作状态的要求,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。 1、丰田VVT-i系统的构造 (1)VVT-i控制器的结构 (2)VVT-i工作原理 2、丰田VVT-i系统的检修 〔1〕凸轮轴的拆卸与检修 作业布置: 1. 2. 3. 配气机构的功用是什么?由什么组成? 什么叫配气相位? 气门间隙有什么作用? .
4. 教学后记 可变配气相位系统有那些类型?各有那些特点? .
章节名称 第4章 汽油机电控燃油喷射系统 学时分配 课堂讲授 8学时; 实践课 学时 教学目标 能力 目标 掌握进气系统主要零部件的构造和工作原理及检测方法 掌握排气系统主要零部件的构造和工作原理及检测方法 掌握燃油供给系统主要零部件的构造和工作原理及检测方法 学会运用故障诊断仪检测发动机故障的方法 教学方法 讲授法、研讨式教学法、启发式教学法、案例教学法、动画直观教学法 教学重点和难点 重点:汽油发动机各种工况对混合气成分的要求;电控汽油喷射系统的分类、组成和工作原理。 难点:电控汽油喷射系统的分类、组成和工作原理;进气系统主要零部件的构造和工作原理及检测方法;排气系统主要零部件的构造和工作原理及检测方法;燃油供给系统主要零部件的构造和工作原理及检测方法。 知识 目标 知道汽油机燃料供给系统的作用和组成 掌握汽油发动机各种工况对混合气成分的要求 理解电控汽油喷射系统的分类、组成和工作原理 .
教学过程设 计 1、回忆上节课内容,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、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 7、课程总结。 教学内容 备注 汽油机燃料供给系统的作用和类型 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比拟才可准确的判断混合气浓稀。而这个比拟的标准参数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,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/F>14.7时混合气为稀混合气; 3、当A/F<14.7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。〔比拟简单,按照公式计算即可〕 A空气质量28===14 F燃油质量2A F所以此混合气为浓混合气。 混合气的浓稀还可以用另外一个参数来表示,也就是过量空气系数。 〔2〕过量空气系数 过量空气系数含义:气缸中每千克汽油燃烧实际消耗的空气量与每千克汽油消耗的理论空气量的比值称为过量空气系数,一般用λ表示。 λ=1千克汽油实际消耗的空气量 14.7过量空气系数的大小也可直接反响混合气的浓稀,值越大混合气越稀,越小混合气越浓。但是一必须要与一个标准的混合气进行比拟才能判断出浓稀,这个标准的混合气同样是理论混合气。计算理论混合气的过量空气系数。 理论混合气过量空气系数λ=1千克汽油实际消耗的空气量14.7==1 14.714.7 .
因此判断混合气浓稀的方法: 1、λ=1时,混合气为理论混合气。 2、λ>1时,混合气为稀混合气。 3、λ<1时,混合气为浓混合气。 例2:现测得发动机气缸内燃烧了2mg的汽油同时消耗了32mg空气,计算此时可燃混合气空燃比,过量空气系数,并分别用两种方法判断混合气浓稀。 A空气质量32===16 F燃油质量2A F所以此混合气为稀混合气。 321千克汽油实际消耗的空气量λ==2 14.714.7 λ=1.09>1 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,发动机动力缺乏,满足不了符合要求。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。 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 .
①怠速工况,需要由浓变理论的混合气 ②小负荷工况,需要理论混合气 ③中等负荷工况,需要理论混合气 ④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 ①冷起开工况,需要浓混合气 ②暖机工况,需要由浓变理论的混合气 ③加速工况 ,需要浓混合气 电控汽油喷射式发动机燃料供给系统组成 电控汽油喷射式发动机燃料供给系统由进气系统、燃油供给系统、排气系统、电子控制系统组成。 电控汽油喷射系统的类型 电控发动机燃油喷射系统分类 1、按对进入气缸空气量的检测方式分 〔1〕 直接检测型〔简称L型〕 〔2〕间接检测型〔简称D型〕 2、按喷射位置分 〔1〕缸内喷射〔GDI〕: 〔2〕进气管喷射〔PFI〕: 进气管喷射系统按喷油器的数量不同,又可分为单点喷射系统和多点喷射系统。 ①单点燃油喷射系统〔SPI〕 ②多点燃油喷射系统〔MPI〕 .
3、按喷油器的喷射方式分 〔1〕连续喷射系统 〔2〕间歇喷射系统 4、按燃油喷射系统的控制方式分 〔1〕机械控制式燃油喷射系统 〔2〕机电结合式燃油喷射系统 〔3〕电子控制式燃油喷射系统 电控汽油喷射系统的优点 〔1〕能提供发动机在各种运行工况下最正确的混合气浓度,使发动机在各种工况条件下保持最正确的动力性、经济性和排放性能。 〔2〕电控燃油喷射系统配用排放控制系统后,大大降低了HC、C0和N0X三种有害气体的排放。 〔3〕增大了燃油的喷射压力,因此雾化比拟好;由于每个气缸均安装一个喷油器(多点喷射系统),所以各缸的燃油分配比拟均匀,有利于提高发动机运转的稳定性。 〔4〕当汽车在不同地区行驶时,对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度的变化,发动机控制电脑(ECU)能及时准确地作出补偿。 〔5〕在汽车加减速行驶的过渡运转阶段,燃油控制系统能够迅速的作出反响,使汽车加速、减速性能更加良好。 〔6〕具有减速断油功能,既能降低排放,也能节省燃油。减速时,节气门关闭,发动机仍以高速运转,进入气缸的空气量减少,进气歧管内的真空度增大。在化油器系统中,此时会使粘附于进气歧管壁面的燃油由于进气歧管内真空度骤升而蒸发后进入气缸.他混合.
气变浓,燃烧不完全,排气中HC和CO的含量增加。而在电控燃油喷射发动机中,当节气门关闭而发动机转速超过预定转速时,喷油就会减少或停止,使排气中HC和CO的含量减少,降低燃油消耗。 〔7〕在进气系统中,由于没有像化油器那样的喉管部位,因而进气阻力减小。再加上进气管道的合理设计,就能充分利用吸入空气惯性的增压作用,增大充气量,提高发动机的输出功率,增加动力性。 〔8〕在发动机起动时,可以用发动机控制模块(ECU)计算出起动时所需的供油量,使发动机起动容易,暖机更快,暖机性能提高。 4.3进气系统的构造与维修 进气系统的作用和组成 进气系统的作用是向发动机提供与负荷相适应的清洁的空气,同时测量和控制进入发动机气缸的空气量,使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气;同时于有限的气缸容积中尽可能多和均匀地供气。 进气系统由空气滤清器、空气流量计或进气管绝对压力传感器、节气门体、怠速控制阀、进气总管、进气歧管等组成。 进气系统的主要部件 .1空气滤清器 空气滤清器的作用是滤去空气中的尘土和砂粒,以减少气缸、活塞和活塞环的磨损,延长发动机的使用寿命。 空气滤清器按滤清方式可分为惯性式、过滤式和综合式〔前两种的综合〕三种。 1、空气滤清器的构造 .
2、空气滤清器的维护 .2空气流量计 1、热线式空气流量计 根据热线的安装位置不同,热线式空流量计有主流测量式〔如图4-16所示〕和旁通测量式〔如图4-17所示〕两种结构形式。 (1)热线式空气流量计的构造 (2)热线式空气流量计的工作原理 〔3〕热线式空气流量计的输出特性 〔4〕热线式空气流量计的检测 1〕检查电路连接情况 检查空气流量计与微电脑的连接导线是否正常,以及插接器插接是否可靠。 2〕检查外观 检查空气流量计的热丝有无折断及脏污现象,护网有无堵塞及破损现象。假设有,那么应更换空气流量计。 3〕检查输出信号 ①就车检测〔动态检测〕 ②车下检测 4)检查自清信号 2、热膜式空气流量计 热膜式空气流量计是热线式空气流量计的改良产品,其结构及工作原理与热线式空气流量计根本相同,只是将感知元件由热线改为平面形铂金属膜电阻器〔简称热膜〕。 (1)热膜式空气流量计构造 .
(2)热膜式空气流量计的输出特性 (3)热膜式空气流量计的检测 1)检查电路连接情况 2)检查外观 3)就车检测 4)车下检测 .3进气歧管绝对压力传感器 1、压阻效应式进气歧管绝对压力传感器 (1)压阻效应式进气歧管绝对压力传感器的构造 (2)压阻效应式进气歧管绝对压力传感器的工作 (3)压阻效应式进气歧管绝对压力传感器的输出特性 (4)压阻效应式进气歧管绝对压力传感器的检测 1)检测电源电压 2)检测输出信号电压 2、电容式进气歧管绝对压力传感器 3、电感式进气歧管绝对压力传感器 .4节气门体 节气门体安装在空气流量计之后的进气管上,用以控制发动机正常运行工况下的进气量。 节气门体主要由节气门和怠速空气道组成,在节气门体上还安装有节气门位置传感器、怠速控制阀等装置。 .5节气门位置传感器 节气门位置传感器的作用是把汽油机运转过程中节气门的位置及开启角度的变化转换成电信号输入发动机ECU,用于控制燃油.
喷射及其他辅助控制。 节气门位置传感器安装在节气门体上节气门轴的一端,通过节气门轴带动其内部的电刷、触点转动,从而把节气门开度转化为电信号输出。常见的节气门位置传感器有触点开关式、线性电位计式和综合式三种类型。 1、触点开关式节气门位置传感器 〔1〕触点开关式节气门位置传感器的构造 〔2〕触点开关式节气门位置传感器工作原理 〔3〕触点开关式节气门位置传感器输出特性 〔4〕触点开关式节气门位置传感器的检测 2、线性电位计式节气门位置传感器 〔1〕线性电位计式节气门位置传感器的构造与检测 〔2〕线性电位计式节气门位置传感器的输出特性 3、综合式节气门位置传感器 〔1〕综合式节气门位置传感器的构造和原理 〔2〕综合式节气门位置传感器的输出特性 〔3〕综合式节气门位置传感器的检测 1〕检查搭铁电路 2〕检查电压 3〕检查传感器 〔4〕节气门位置传感器的调整 .6怠速控制阀 1、节气门直动式怠速控制机构 节气门直动式怠速控制机构是通过控制节气门的开度调节空.
气流通面积来控制进气量,从而实现怠速控制的。 (1)节气门控制组件的构造 (2)节气门控制组件的怠速控制过程 2、旁通气道式怠速控制机构 〔1〕步进电机式怠速控制阀 1〕步进电机式怠速控制阀的构造 2〕步进电机式怠速控制阀的工作原理 3〕步进电机式怠速控制阀的检测 〔2〕旋转滑阀式怠速控制阀 1〕旋转滑阀式怠速控制阀的构造 2〕旋转滑阀式怠速控制阀的工作原理 3〕旋转滑阀式怠速控制阀的检测 〔3〕电磁式怠速控制阀 1〕电磁式怠速控制阀的构造与原理 2〕电磁式怠速控制阀的检测 .7温度传感器 1、冷却液温度传感器 冷却水温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上,与冷却水接触,用来检测发动机的冷却水温度。 (1)冷却液温度传感器结构和电路 (2)冷却液温度传感器的检测 2、进气温度传感器 (1)进气温度传感器的结构和电路 (2)进气温度传感器的检测 .
.8进气管 进气管的作用是较均匀地分配可燃混合气〔汽油机〕或空气〔柴油机〕到各气缸中,对汽油机来说,进气管的另一作用是使可燃混合气和油膜继续得到汽化。 进气管有进气总管和进气歧管。 1、进气总管 2、进气歧管 进气系统的检修 1、检测进气流量 2、进气道的真空泄漏 3、检测怠速转速 进气控制 为了使发动机在怠速工况时具有良好的经济性和排放性,必须对发动机怠速转速进行有效控制,因而设置了怠速控制系统;为了使发动机在工作时增大进气量而改善动力性能,发动机进气系统中还设置了各种增压控制系统。 .1怠速控制 1、怠速控制系统的组成 2、怠速控制的实质 3、怠速控制过程 4、怠速控制工程 .2增压控制 采用增压的方式是为了提高发动机的充气量,从而到达提高发动机动力性的目的。增压的方式很多,各种发动机上采用的方法有.
所不同,现介绍几种。 1、转换阀控制系统 (1)转换阀控制系统的结构和原理 (2)转换阀控制系统的控制过程 2、谐波增压控制系统 (1)谐波增压控制系统的工作原理 (2)谐波增压控制系统的控制过程 3、废气涡轮增压系统 (1)废气涡轮增压控制系统的结构原理 (2)废气涡轮增压控制系统的控制过程 4.4燃油供给系统的构造与维修 燃油供给系统的作用和组成 燃油供给系统的主要部件 .1汽油箱 .2电动汽油泵 1、电动汽油泵的根本结构和工作原理 2、常见的几种电动汽油泵 〔1〕滚柱式电动汽油泵 〔2〕涡轮式电动汽油泵 3、电动汽油泵的控制 电动汽油泵的控制包括以下功能: ①预运转功能。即当点火开关翻开而不起动发动机时,油泵能预先运转3-5s,向油管中预防充压力燃油,保证顺利起动。 ②起动运转功能。即在发动机起动过程中,油泵能同时运转,保证.
起动供油。 ③恒速运转功能。即在发动机正常运转过程中,油泵能始终恒速运转,保证正常的泵油压力和泵油量。 ④变速运转功能。即根据发动机工况的变化控制油泵高、低速运转变换。发动机高速、大负荷工况下耗油较多时,燃油泵以高速运转;发动机在低速、中小负荷工况工作时,使燃油泵以低速运转,以减少不必要的燃油泵磨损和电能消耗。 ⑤自动停转保护功能。发动机熄火后,即使点火开关仍处于接通状态,油泵也能自动停转。这一功能可防止汽车因碰撞等事故造成油管破裂时的燃油大量外溢,而防止因点火开关处于接通位置引起火灾。 油泵控制电路的上述功能不一定全反映在某一车型上,各车型控制电路所能实现的控制功能不尽相同,有的控制功能较少,有的控制功能较多,下面介绍几种常见的油泵控制电路。 (1)由ECU控制的油泵控制电路 (2)具有转速控制的油泵控制电路 1)电阻器控制式 2)专用ECU控制式 4、电动汽油泵及其控制电路的检测 〔1〕电动汽油泵的检测 1〕就车检查电动汽油泵 2〕汽油泵的拆装与检验 〔2〕汽油泵控制电路的检测 〔3〕电动汽油泵继电器的检测 .
1〕四脚电动汽油泵继电器的检查 2〕五脚电动汽油泵继电器的检测 .3汽油滤清器 1、汽油滤清器的构造 2、汽油滤清器的维护 .4燃油压力调节器 1、燃油压力调节器的构造 2、燃油压力调节器的工作原理 3、燃油压力调节器的检修 .5燃油分配管 .6电磁喷油器 1、喷油器的构造和原理 2、喷油器的驱动 (1)电压驱动式 (2)电流驱动式 3、喷油器的控制电路 4、喷油器的检修 〔1〕喷油器的就车检查 〔2〕喷油器的车下检查 燃油供给系统的检修 1、燃油供给系统检修的考前须知 2、燃油供给系统压力的卸除 3、燃油供给系统压力的预置 4、燃油供给系统压力的检测 .
〔1〕卸除燃油系统的压力。 〔2〕安装汽车专用燃油压力表。 〔3〕检测静态油压。 〔4〕检测怠速工作压力 〔5〕检测急加速压力 〔6〕检测油泵最大供油压力 〔7〕检测调节压力 〔8〕检测燃油供给系统保持压力 喷油正时就是指喷油器何时喷油。在多点燃油喷射系统中,燃油喷射可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种喷射方式。 1、同时喷射 2、分组喷射 3、顺序喷射 .2喷油量控制 1、起动时的喷油量控制 2、起动后的喷油量控制 (1)根本喷油量 (2)喷油修正量 (3)喷油增量 .3断油控制 1、减速断油控制 2、超速断油控制 3、去除溢流控制 .
4.5排气系统的构造与维修 排气系统的作用和组成 排气系统的作用是聚集各气缸的废气,减小排气噪声和消除废气中的火焰和火星,使废气平安地排入大气,并对废气中的有害物质进行排放控制。 整个排气系统包括排气歧管、氧传感器、三元催化转换器、排气消声器、隔热装置等。 .1排气歧管 .2三元催化转换器 三元催化转换器的作用是利用转换器中的三元催化剂,将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。 三元催化转换器一般安装在排气消声器前面。 1、三元催化转换器的构造 2、三元催化转换器的工作原理 .3氧传感器 1、氧化锆式氧传感器 (1)氧化锆式氧传感器的构造 (2)氧化锆式氧传感器的工作原理 (3)氧化锆式氧传感器的输出特性 〔4〕氧化锆式氧传感器的类型 氧化锆式氧传感器有以下几种型式: ①单引线。氧传感器只有一根信号线,以外壳做搭铁回路。 ②两线式。一条为信号线,另一条那么为搭铁线。 ③三线式。使用在加热型的氧传感器上,其中两条引线同上述,第.
三条线为来自继电气〔或点火开关〕的12V加热电源线。 ④四线式。信号线与加热线各自有搭铁回路,即有两条搭铁线。 (5)氧化锆式氧传感器的检测 2、氧化钛式氧传感器 (1)氧化钛式氧传感器的构造 (2)氧化钛式氧传感器的工作原理 .4排气消声器 排气消声器的作用是抑制发动机的排气噪声,消除废气中的火焰和火星。 消声器的根本原理是:消耗废气流的能量,平衡气流的压力波动,有吸收式和反射式两种根本消声方式。在吸收式消声器上,通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸音材料上的摩擦而减小其能量。反射式消声器那么由多个串联的谐振腔与不同长度的多孔反射管相互连接在一起,废气在其中经屡次反射、碰撞、膨胀、冷却而降低其压力,减轻了振动。 .1曲轴箱强制通风控制 曲轴箱强制通风系统的作用是防止从燃烧室窜入曲轴箱的窜缸混合气排入大气造成污染,同时到达节能和改善发动机机油工作条件的目的。 1、曲轴箱强制通风系统的结构 2、PCV阀 .2燃油蒸发排放控制 燃油蒸发〔EVAP〕排放控制系统的作用是防止燃油箱的燃油蒸气排入大气造成污染。 .
1、燃油蒸发排放控制系统的结构 2、燃油蒸发排放控制系统的工作原理 .3废气再循环控制 废气再循环〔EGR〕控制系统的作用是将适量的废气重新引入气缸内参加燃烧,从而降低气缸内的最高温度,以减少NOX的排放量。 1、开环控制的废气再循环控制系统 (1)开环控制的废气再循环控制系统的结构 (2)开环控制的废气再循环控制系统的工作原理 2、闭环控制的废气再循环控制系统 (1)闭环控制的废气再循环控制系统的结构 (2)闭环控制的废气再循环控制系统的工作原理 .4空燃比反响控制 1、空燃比反响控制系统的控制原理 4.6电子控制系统的构造与维修 电子控制器 1、电子控制器的组成 (1)输入回路 (2)A/D转换器 (3)微型计算机 (4)输出回路 2、电子控制器的工作过程 故障自诊断系统 1、故障自诊断系统的功能 .
2、故障自诊断系统的工作原理 故障自诊断系统对电子控制系统的不同局部处理方式有所不同。 (1)传感器及其有关电路的故障诊断和故障运行 (2)控制器的故障诊断及故障运行 (3)执行机构及其电路的故障诊断和故障保险 3、故障自诊断测试 4、OBD-Ⅱ简介 (1)OBD-Ⅱ随车诊断系统的特点 5、电脑检测仪简介 6、故障码与故障的关系 〔1〕有故障码不一定有故障 〔2〕无故障码控制系统不一定正常 〔3〕故障码不一定反映具体的故障部位 失效保护系统 1、冷却液温度传感器信号故障 2、进气温度传感器信号故障 3、点火确认信号故障 4、节气门位置传感器〔线性型〕信号故障 5、空气流量传感器〔或进气歧管绝对压力传感器〕信号故障 6、爆燃传感器信号故障 7、氧传感器信号故障 8、凸轮轴位置传感器信号故障 9、曲轴位置传感器信号故障 应急备用系统 .
发动机控制系统的故障诊断 1、发动机控制系统故障诊断考前须知 〔1〕拆卸电控系统各电线插接件时,首先应关闭点火开关。如果更换或需要断开蓄电池时,应考虑音响及防盗密码和存储于ECU内的所有故障代码将会全部消失,给发动机故障排除带来困难。因此应先记住密码和读取故障代码。 〔2〕拆装控制电脑时,除务必将点火开关关闭外,不要用敲击方式拆装,以免造成接脚或电路板损坏。 〔3〕控制电脑应防止掉落,并且不能放在高温或磁性环境中。 〔4〕在检测燃油系统时,经常会有跨接燃油泵继电器的工作,不可将电源接到继电器的电脑控制端。 〔5〕在测试点火系统时,不应将高压线或点火线圈直接搭铁试火,应接一个火花塞试火。 〔6〕在测试过程中应使用高阻抗仪表,不允许用测试灯测试任何微机及其相连的电气装置,以防微机和传感器受损。 2、发动机控制系统故障诊断程序 电控发动机的自诊断系统故障指示灯亮后,说明电控系统检测出故障,应当及时排除,而排除故障的前提就是要按正确的诊断程序进行。 作业布置: 课后复习思考题:第2、3、 .
教学后记
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课程名称 章节名称 第5章 柴油机燃料供给系统 学时分配 课堂讲授8学时; 实践课 学时 教学目标 知识 目标 掌握柴油机燃油供给系组成及工作原理 理解喷油泵的工作过程 理解电控柴油机的根本工作原理 能力 学会柴油机燃油供给系的修理方法 目标 掌握噴油泵和调速器的调试方法 教学方法 讲授法、研讨式教学法、启发式教学法、案例教学法、动画直观教学法 教学重点和 难点 重点:柴油机燃油供给系组成及工作原理;喷油泵的工作过程;电控柴油机的根本工作原理;噴油泵和调速器的调试方法;柴油机燃油供给系的修理方法。 难点:噴油泵和调速器的调试方法;柴油机燃油供给系的修理方法。 .
教学过程设 计 1、回忆上节课内容,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、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 7、课程总结。 教学内容 备注 5.1发动机总体构造 柴油机燃料供给系统的组成 1、柴油机燃油供给系统的组成 柴油机燃油供给系统由油箱、输油泵、燃油滤清器、噴油泵、喷油器、上下压油管等组成。 2、柴油机燃油供给系统的功用 〔1〕向柴油机提供工作过程所需的燃料。 〔2〕滤除燃油内的机械杂质、尘土和水分,以保持所有机件正常工作。 〔3〕按照柴油机的工作顺序和规定的喷油提前角,将一定数量的柴油,以一定的压力喷入柴油机各个气缸内。 〔4〕按一定的喷油规律和喷雾质量喷入燃烧室,以保证可燃混合气的形成。 对柴油机燃料供给系统的要求 根据柴油机使用和运行的各种不同工况,柴油机燃料供给系必须按各种使用工况的要求对柴油进行有效的控制和有效供给。柴油.
机燃料供给系应满足以下要求: 〔1〕能够按照柴油机的工作状态需要,将一定量的柴油喷入气缸内。 〔2〕应保持正确的喷油定时,根据需要能够调节供油提前角。 〔3〕应具有良好的雾化质量,以保证混合气的形成和燃烧过程。 〔4〕断油应迅速,防止二次喷射或滴油现象发生。 〔5〕工作要可靠,使用保养及调节要方便。 柴油机燃烧室 柴油机的可燃混合气是在燃烧室内部形成的,可燃混合气的形成品质和燃烧性能与燃烧室结构形式密切相关,直接影响到柴油机的动力性、经济性、排放指标、噪声指标、工作寿命等。 汽车柴油机的燃烧室常见的有直喷式,预燃室式,涡流室式三种。其中直喷式燃烧室又称为统一式燃烧室,预燃室式和涡流室式燃烧室又称为分隔式燃烧室。 1、直喷式燃烧室 2、预燃室式燃烧室 喷油器 1、喷油器的构造 (1)孔式喷油器 (2)轴针式喷油器 2、喷油器的工作原理 3、喷油器的检查与调试 喷油器的检查有以下工程: (1)喷油压力的检查 .
(2)喷雾质量的检查 (3)喷油干脆程度检查 (4)密封性检查 4、喷油器的检修 (1)解体 (2)清洗 (3)检验 喷油泵 喷油泵又称为高压油泵,其作用是根据发动机的不同工况,定压、定时、定量的向喷油器输送高压柴油。喷油泵一般固定在柴油机机体一侧的支架上,由柴油机曲轴通过齿轮驱动,齿轮轮和喷油泵的凸轮轮用连轴节连接,调速器安装在喷油泵的后端。 喷油泵的结构形式较多,车用柴油机的喷油泵按作用原理不同,可分为三类: 〔1〕柱塞式喷油泵 这种喷油泵应用的历史较长,性能良好,工作可靠,为目前大多数汽车柴油机所采用。 〔2〕喷油泵一喷油器 将喷油泵和喷油器合为一体,直接安装在发动机气缸盖上,可以消除高压油管带来的不利影响。但要求在发动机上另加驱动机构,PT燃油供给系统即属此类。 〔3〕转子分配式喷油泵 这种喷油泵只有一对杜塞副,依靠转子的转动实现燃油的增压与分配。由于它的体积小,对发动机和汽车的整体布置十分有利,在电.
控柴油机喷射系统中的应用会越来越广泛。 .1柱塞式喷油泵 1、柱塞式喷油泵结构与工作原理 柱塞式喷油泵由泵油机构〔柱塞分泵〕、供油量调节机构、驱动机构和喷油泵体等局部组成。如图5-9所示。 〔1〕泵油机构 1〕泵油机构的结构 2〕泵油原理 〔2〕供油量调节机构 1〕齿杆式供油量调节机构 2〕拔叉式供油量调节机构 〔3〕驱动机构 〔4〕泵体 2、喷油泵的检修 喷油泵因其磨损等耗损,技术状况变差,供油量减少而且供油时间滞后,使大量的燃油在补燃期燃烧,燃烧不完全,会造成发动机过热、功率缺乏等故障。 (1)喷油泵的解体 〔2〕柱塞副的检修 1〕柱塞副的外观检验 2〕柱塞的滑动性试验 3〕柱塞副的密封性试验 〔3〕出油阀的检修 1〕出油阀偶件的外观检验 .
2〕出油阀的密封性试验 3〕出油阀的密封性试验 3、喷油泵的调试 〔1〕喷油泵的固定 〔2〕供油时间的调试 1〕溢油法 2〕测时管法 〔3〕供油量的调试 ①某一缸的供油量达不到要求 ②有两个以上气缸达不到要求 ③供油不稳定 (4)调试考前须知 .2转子分配式喷油泵 1、VE泵的构造 德国波许公司生产的VE型分配泵是单柱塞,平面凸轮,断油计量和具有机械离心式调速器的分配泵。 (1)滑片式输油泵 (2)高压泵 (3)驱动机构 2、VE泵的工作原理 〔1〕进油过程 〔2〕压油与配油过程 〔3〕供油结束 调速器 .
1、离心式调速器根本原理 2、两速调速器 (1)两速调速器的构造 〔2〕两速调速器的工作原理 1〕起动加浓 2〕稳定怠速 3〕正常工作时的油量调节 4〕限制超速 3、全速调速器 〔1〕全速调速器的构造 〔2〕全速调速器的工作原理 1〕起动 2〕怠速工况加浓 3〕额定工况 4〕一般工况 5〕转矩校正工况 4、调速器的检修 〔1〕调速弹簧的检验 调速器弹簧出现扭曲、裂纹、弹力减弱及折断等,应换新件。 (2)飞块支架及铰连连接部位的检修 (3)调速套筒的检修 5、调速器的调试 调速器的调试内容主要是高速和怠速起作用转速,其次是全程调节、起动加浓、校正加浓及各部位限止位置的检查与调整。 .
(1)高速起作用转速的调试 (2)怠速起作用转速的调试 .2VE泵调速器 2、VE泵全速调速器 〔1〕VE泵全速调速器的构造 〔2〕VE泵全速调速器的工作原理 1〕起开工况 2〕怠速工况 3〕全负荷工况 4〕最高转速工况 〔3〕VE泵调速器的附加装置 1〕增压补偿器 2〕大气压力补偿器 输油泵 输油泵的作用是保证柴油在低压油路内循环,并供给足够数量及一定压力的柴油给喷油泵,其输油量应为全负荷最大喷油量的3~4倍。 1、输油泵的构造 2、输油泵的工作原理 〔1〕准备过程 〔2〕进油和压油过程 〔3〕供油量的自动调节。 〔4〕手泵油。 3、输油泵的检修 .
〔1〕密封性试验 〔2〕吸油能力的试验 〔3〕输油量的检验 〔4〕输油压力的检验 柴油滤清器 1、柴油滤清器的构造 2、柴油滤清器的维护 调速器 1、柱塞式喷油泵供油提前角的自动调节器 供油提前角自动调节器的作用是在柴油机整个工作转速范围内使喷油泵供油提前角随柴油机转速升高而自动相应提前,使柴油机始终在最正确或接近最正确喷油定时下工作。供油提前角自动调节器装在喷油泵的驱动轴上。 (1)供油提前角自动调节器的构造 (2)供油提前角自动调节器的工作原理 2、VE泵供油提前角的自动调节器 〔1〕VE泵供油提前角的自动调节器的构造 〔2〕VE泵供油提前角的自动调节器的工作原理 3、喷油泵供油正时的校准 〔1〕供油提前角的检查 〔2〕供油提前角的调整 柴油机废气涡轮增压系统 1、废气涡轮增压的构造 2、废气涡轮增压的工作原理 .
3、中间冷却器图 电控柴油机燃料供给系概述 典型电控柴油机燃料供给系 1、电控直列泵燃油供给系统 (1)调速器执行机构 (2)提前器执行机构 2、电子控制分配泵燃油喷射系统 〔1〕位置控制式。 1〕喷油量控制 2) 喷油时间控制 (2)时间控制式 3、电控泵喷嘴 4、电控高压共轨式燃油系统 从功能方面分析,电控共轨系统可以分成两大局部: (1)电子控制系统 〔2〕燃料供给系统 作业布置: 课后复习思考题:第1、2、4、6、8、10题。 教学后记
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章节名称 第6章 进排气系统及排气净化装置 学时分配 课堂讲授 6 学时; 实践课 0 学时 教学目标 能力 目标 掌握进排气系统主要部件的结构及检修方法 学会对进排气系统常见故障的诊断方法 教学方法 讲授法、实物教学法。启发式教学法、案例教学法、动画直观教学法 教学重点和 难点 重点:进排气系统的组成;进排气系统主要部件的结构及检修方法;进排气统常见故障的诊断方法。 难点:进排气系统主要部件的结构及检修方法;进排气系统常见故障的诊断方法。 教学过程设1、回忆上节课内容,进行复习。 计 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、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 7、课程总结。 .
知识 目标 知道进排气系统的作用、组成和分类 掌握净化装置的重要性 教学内容 第六章 进排气系统与排气净化装置 ·发动机进气系统 ·发动机排气系统 ·排气净化装置 ·一、发动机进气系统 ·功能:尽可能多地和尽可能均匀地向各气缸供给空气与燃油的混合气或纯洁的空气 ·组成:空气滤清器、进气歧管、空气流量计、进气管压力传感器等 2. 空气滤清器 〔1〕功用 ·滤除空气中的杂质或灰尘,让洁净的空气进入气缸 ·削减进气噪声 〔2〕类型 ·油浴式空气滤清器 ·纸滤芯空气滤清器 ·离心式及复合式空气滤清器 〔3〕油浴式空气滤清器 ·应用:用于在多尘条件下工作的发动机上 ·工作原理:当发动机工作时,环境空气经外壳与滤清器盖之间的狭缝进入滤清器,并沿着滤芯与外壳之间的环形通道向下流到滤芯备注 .
底部,再折向上通过滤芯后进入进气管,当气流转弯时,空气中粗大的杂质被甩人润滑油中被润滑油粘附,细小的杂质被滤芯滤除。粘附在滤芯上的杂质被气流溅起的润滑油所冲洗,并随润滑油—起流回储油池。 · 特点:多为金属滤芯清洗后可以重复使用 〔4〕纸滤芯空气滤清器 ·应用:广泛应用于汽车发动机上 ·工作原理:在发动机工作时,空气从滤芯的四周穿过滤纸进入滤芯中心,随后流入进气管,杂质被滤芯阻留在滤芯外部。 ·特点:干式纸滤芯可以反复使用;湿式纸滤芯使用寿命长、吸附杂质能力强、滤清效率高,但需定期更换 ·干式纸滤芯:可重复使用,恶劣环境下工作不可靠,一般维护周期为5000~10000km ·湿式纸滤芯:使用寿命长、吸附杂质的能力强和滤清效果好,但不能反复使用,需定期更换 〔5〕离心式及复合式空气滤清器 ·应用:多用于大型货车上 ·工作原理:空气首先从滤清器下体周围的进气孔进入离心式空气滤清器内的旋流管。由于空气切向地进入旋流管,因此在旋流管内产生高速旋转运动。在离心力的作用下,空气中的大局部灰尘被甩向旋流管壁,空气那么从旋流管顶部的出口经接管进入纸滤芯空气滤清器。空气中残存的细微杂质经纸滤芯滤除。 〔6〕空气滤清器进气导流管和谐振器 ·在现代轿车上,为了增强发动机的谐振进气效果,空气滤清器进.
气导流管需要有较大的容积。但是导流管不能太粗,以保证空气在导流管内有一定的流速。因此,进气导流管只能做得很长 〔1〕功用与要求 1〕功用:将空气-燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸 2〕要求 ·进气歧管必须将空气一燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸,为此进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等; ·为了减小气体流动阻力,提高进气能力 进气歧管的内壁应该光滑 〔2〕进气歧管类型 ·用于化油器式/节气门体式发动机多用铝合金轻导热〔左上图〕 ·用于气道燃油喷射式发动机可用复合塑料〔左以下图〕 3〕可变进气歧管 1〕功用 ·充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气速度的差异,从而到达改善发动机经济性及动力性,特别是改善中、低速和中、小负荷时的经济性和动力性的目的 2〕可变长度进气歧管 ·根据发动机转速和负荷的变化而自动改变有效长度的进气歧管 3〕双通道可变进气岐管 ·根据发动机转速和负荷的变化而自动改变的进气歧管的有效截面积 .
二、发动机排气系统 ·功能:以尽可能小的排气阻力和噪声,将气缸内的废气排到大气中 ·组成:排气管〔包括排气歧管和总管〕、催化转换器、消声器 ·单排气系统 ·双排气系统 〔1〕单排气系统〔左图〕 ·直列型发动机在排气行程期间,气缸中的废气经排气门进入排气支管,再由排气支管进入排气管、催化转换器和消声器,最后由排气尾管排到大气中,这种排气系统称作单排气系统。 〔2〕双排气系统 ·V形发动机有两个排气支管。在大多数装配V形发动机的汽车上,仍采用单排气系统,但有些V形发动机采用两个单排气系统,即每个排气支管各自都连接—个排气管、催化转换器、消声器和排气尾管,这种布置形式称作双排气系。 .排气歧管 ·材料:铸铁、球墨铸铁、不锈钢 ·要求:为了不使各缸排气相互干扰及不出现排气倒流现象,并尽可能地利用惯性排气,应该将排气支管做得尽可能长,而且各缸支管应该相互独立,长度相等 4.消声器 ·功用:通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动来消除排气.
噪声。 ·材料:镀铝钢板或不锈钢板 ·组成:通常消声器由共振室、膨胀室和一组多孔的管子和耐热的吸声材材料等构成。 ·工作原理:排气经过多孔的管子流入膨胀室,在此过程中排气不断改变流动方向,逐渐降低和衰减其压力和压力脉动,消耗其能量,最终使排气噪声得到削减 三、排气净化装置 1.汽车排污及来源 ·从排气管排出的废气,主要成分是CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NOX。(氮氧化合物),其它还有SO2(二氧化硫)、铅化合物、炭烟等; ·窜气,即从活塞与气缸之间的间隙漏出,再自曲轴箱经通气管排出的燃烧气体,其主要成分是HC; ·从油箱、化油器浮子室以及油泵接头等处蒸发出的汽油蒸汽,成分是HC 2.有害排放物的危害 ·CO:无色无臭无味的气体,是燃油的不完全燃烧产物。人吸入后,血液吸收和运送氧的能力降低,导致头晕头痛等病症。 ·NOX:主要是NO和NO2,产生于燃烧室中高温富氧的环境中。空气中NOX体积分数达〔10~20〕×10-4%可刺激口腔和鼻粘膜、眼角膜等;空气中NOX体积分数超过〔10~20〕×10-4%时,几分钟.
可使人出现肺气肿而死亡。 ·HC:包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸气。HC对人眼及呼吸系统均有刺激作用,对农作物也有害。 ·微粒:主要指柴油机排气中的碳烟,而汽油机的微缺乏道。它们往往粘附有SO2等物质,对人和动物的呼吸道极为有害。 ·铅化物:在使用加有四乙铅的汽油时,废气中还含有粉末状的铅化物。如吸到人体内,会影响造血功能,对消化系统和神经系统也有刺激。 3.解决排气污染的途径 〔1〕研制无污染或低污染动力源 〔2〕对现有发动机的排污进行净化 · 机内净化——改善可燃混合气的品质和燃烧状况,抑制有害气体的产生,使排气中有害气体成分减至最少 · 机外净化——用设置在发动机外部的附加装置使排出的废气净化后再排入大气 4.二次空气喷射系统 〔1〕功用 ·利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化转换器,使排气中的CO和HC进一步氧化或燃烧成为CO2和 H2O 〔2〕工作原理 ·当发动机起动之后,电脑不使旁通线圈和分流线圈通电,于是这两个线圈同时把通向.
旁通阀和分流阀的真空隔断,这时空气泵送出的空气经旁通阀进入大气。这种状态称为起开工作状态,其持续时间的长短决定于发动机的温度。如果发动机温度很低,起开工作状态将持续较长时间。 ·发动机在预热期间,电脑同时使旁通线圈和分流线圈通电。这时进气管真空度分别经旁通线圈和分流线圈传送到旁通阀和分流阀。空气泵送出的空气此时经旁通阀流入分流阀,再由分流阀流入空气分配管,最后由空气喷管喷入排气道。 ·当发动机在正常的冷却液温度下工作时,电脑只使旁通线圈通电而不使分流线圈通电,通向分流阀的真空度被分流线圈隔断。这时,空气泵送出的空气经旁通阀进入分流阀,再经分流阀进入氧化催化转换器 〔1〕功用 ·利用催化剂的作用将排气中CO、HC、NOx转换为对人体无害的气体 〔2〕催化转换器类型 ·氧化催化转换器:将排气中的CO和HC氧化为CO2和H2O ,以二次空气作为氧化剂 ·三效催化转换器:以排气中的CO和HC作为复原剂,把NOx复原为氮〔N2〕和氧O2〕,而CO和HC在复原反响中被氧化为CO2和H2O 〔3〕催化转换器使用条件 ·装有催化转换器的发动机只能用无铅汽油 ·仅当温度超过了50度时,才起催化反响 ·必须供给理论混合比的混合气〔左图〕,催化转换效果最正确 .
·发动机调节要适当 6.排气再循环系统〔EGR〕 〔1〕功用 ·把排出的废气回送到进气管,与新鲜混合气一起再次进入气缸,减少了NOx的生成量 〔2〕使用条件 ·暖机期间或怠速时:NOX生成量不多,为保证运转稳定性,不进行EGR。 ·全负荷或高转速下工作时:为使有足够的动力性,不进行EGR。 〔3〕工作过程 7.强制式曲轴箱通风系统〔PCV〕 〔1〕功用 ·防止曲轴箱气体排放到大气中 〔2〕工作过程 ·当发动机工作时,进气管真空度作用到PCV阀,此真空度还吸引新鲜空气经空气滤清器、滤网、空气软管进入气缸盖罩内,再由气缸盖和机体上的孔道进入曲轴箱。在曲轴箱内,新鲜空气与曲轴箱气体混合并经气一液别离器、PCV阀和曲轴箱气体软管进入进气管,最后经进气门进入燃烧室烧掉。被气一液别离器别离出来的液体返回曲轴箱 〔1〕功用 .
·将汽油蒸气收集和储存在碳罐内,送到气缸内烧掉 〔2〕工作过程 ·炭罐内填满活性炭,燃油箱中的汽油蒸气进入炭罐后,被其中的活性炭吸附。 ·当发动机起动之后,进气管真空度经真空软管传送到限流阀,在进气管真空度的作用下,限流阀膜片上移并将限流孔开启。与此同时,新鲜空气自炭罐底部经滤网向上流过炭罐,并携带吸附在活性炭外表的汽油蒸气,经限流孔和汽油蒸气管进入进气歧管 〔1〕功用 ·用在多尘条件下工作的车用柴油上,滤芯清洗后可重复使用 〔2〕工作过程 ·微粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷制造,有较高的过滤效率。排气穿过多孔陶瓷滤芯进入排气管,而微粒那么滞留在滤芯上。过滤器工作一段时间后,需及时去除存积在滤芯上的微粒,以恢复过滤器的工作能力和减小排气阻力。为此,在过滤器入口处设置一个燃烧器,通过喷油器向燃烧器内喷人少量燃油,并供入二次空气,利用火花塞或电热塞将其点燃,将滞留在滤芯上的微粒烧掉
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章节名称 第7章 冷却系统 学时分配 课堂讲授 6 学时; 实践课 0 学时 教学目标 能力 目标 掌握冷却系统主要部件的结构及检修方法 学会对冷却系统常见故障的诊断方法 教学方法 讲授法、实物教学法。启发式教学法、案例教学法、动画直观教学法 教学重点和 难点 重点:冷却系统的循环水路;冷却系统主要部件的结构及检修方法;冷却系统常见故障的诊断方法。 难点:冷却系统主要部件的结构及检修方法;冷却系统常见故障的诊断方法。 教学过程设8、回忆上节课内容,进行复习。 计 9、明确教学目标:讲述章节的学习目标,重点、难点。 10、播放相关视频,进行总体介绍,引入课堂教学。 11、结合多媒体对个内容进行讲解,并进行拓展。 12、利用实物或教具进行操作讲解。 13、提出问题,分小组进行讨论 14、课程总结。 .
知识 目标 知道冷却系统的作用、组成和分类 掌握冷却系统的循环水路 教学内容 7.1概述 7 备注 根据冷却介质的不同,汽车发动机的冷却方式有两种,即水冷 却和风冷却。现代汽车发动机普遍采用水冷却。 1、风冷却系统 2、水冷却系统 7 7 冷却液是发动机冷却系统中最重要的工作介质,汽车常用的冷却液有水及加有防冻剂的防冻冷却液。防冻冷却液中含有特殊添加剂,能起到冷却、防冻、防锈和防积水垢等作用,被现代轿车发动机普遍采用。 1、防冻冷却液的种类 2、乙二醇型防冻冷却液的牌号 3、乙二醇型防冻冷却液的选用 7 水泵的作用是对冷却液加压,强制冷却液在冷却系中循环流动。常见的水泵安装在发动机前端,由发动机曲轴通过三角皮带驱动,现代汽车发动机均采用离心式水泵,这种水泵结构简单、体积小、出水量大、维修方便,获得广泛应用。 1、水泵的构造 2、水泵的工作原理 .
3、水泵的检修 7 散热器也称之为水箱,其作用是将冷却液吸收的热量散发到大气中去。散热器必须有足够的散热面积,通常使用导热性能、结构刚度和防冻性能较好的铜、铝和铝锰合金等材料制造。 1、散热器的构造 (1)散热器芯 (2)散热器盖 2、散热器的检修 由于使用了防冻剂,能防冻、防锈、防结垢。但散热器是个薄弱环节,易损伤,发生渗漏,应及时检查修正。特别应注意清洁工作。同时应经常检查散热器软管有无龟裂、损伤、膨胀状况,一旦发现应及时更换。 (1)散热器的清洗 (2)散热器的检查 (3)散热器盖的检查 7 7 节温器安装在冷却液循环的通路中,根据发动机负荷大小及冷却液温度上下来改变冷却液的流动路线及流量,自动调节冷却系的冷却强度,使冷却液温度保持在最适宜的范围内。 1、节温器的构造 2、节温器的工作原理 3、节温器的检查 .
7 风扇安装在散热器后面,风扇旋转时,会产生轴向吸力,增加流过散热器的空气量,加速对流经散热器的冷却液的冷却,同时使发动机外壳及附件得到适当冷却。 1、冷却风扇的构造 2、风扇的检修 〔1〕风扇叶片的检查 〔2〕电动风扇热敏开关的检修 7.3冷却系统常见故障分析 7 运行中的汽车,冷却液温度表指针经常指在100℃以上,且散热器伴随有“开锅〞现象;燃烧室内出现“炽热点〞,发动机熄火困难;汽油机易发生爆燃或早燃,柴油机易发生早燃使工作粗暴。出现这些现象,可判定发动机有冷却液温度过高的故障发生。 造成冷却液温过高的原因及处理方法有: 〔1〕冷却液缺乏。按规定补充冷却液。 〔2〕风扇带松弛、沾油打滑或断裂。调整带的松紧度或更换带。 〔3〕混合气过稀。调整混合气浓度。 〔4〕水套和分水管积垢或堵塞。清理水套和分水管。 〔5〕水泵工作性能不良。检修或更换水泵。 〔6〕点火时间不当。调整点火提前角。 〔7〕燃烧室内积炭过多。清洗燃烧室。 〔8〕风扇离合器接合时间过晚或打滑。检修或更换风扇离合器。 〔9〕散热器的进水管或出水管凹瘪。检修或更换散热器水管。 .
〔10〕节温器主阀门不能翻开或翻开时间过迟。检修或更换节温器。 〔11〕散热器内部水垢堵塞或外部过脏。清洗散热器。 〔12〕百叶窗不能完全翻开。抢修百叶窗及控制机构。 〔13〕电动风扇性能不良。检修或更换电动风扇。 〔14〕温控开关或冷却液温度传感器和控制器失效。检修或更换温控开关、冷却液温度传感器或控制器。 7 造成冷却液温过低的原因及处理方法有: 〔1〕百叶窗关闭不严。检修百叶窗及控制机构。 〔2〕风扇离合器接合过早。检修或更换风扇离合器。 〔3〕温控开关闭合太早。检修或更换温控开关。 7 冷却液消耗过多是指冷却液比正常情况下消耗过快的现象。其主要原因有冷却系内部渗漏,冷却系外部渗漏和散热器盖开启压力过低。通过目测检查外部有没有漏水的痕迹,确定有无外部渗漏;通过检查机油是否发白〔乳化〕或在发动机冷却液温度正常时排气是否冒白烟确定内部是否渗漏。此外还可用专用手动压力测试器进行就车检测。 封闭的冷却系统,只有在冷却液过热,温度超过其沸点时才会发生损耗。驾驶方式不当或冷却气流受到阻碍常会引起过热。一般引起过热的原因有: 〔1〕冷却空气流量减少。如果散热器损坏、阻塞,或在散热器护栅上装了附加灯光,都会使冷却空气流量减少。 〔2〕散热风扇不工作,或工作不正常。 .
〔3〕车辆行驶在陡坡上档位太低,或环境温度过高。 作业布置: 课后复习思考第1、2、3.、5、6、7题。 教学后记
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课章节名称 第8章 润滑系统 学时分配 课堂讲授 4 学时; 实践课 0 学时 教学目标 知识 目标 了解润滑系统的作用、组成、润滑方式 理解润滑系统的油路 掌握润滑系统主要零部件的结构和原理 能力 目标 掌握润滑系统主要零部件的检修方法 学会润滑系统的故障分析和排除方法 教学方法 教学重点和 难点 讲授法、动画直观教学法。启发式教学法、案例教学法 .
重点:润滑系统的油路;滑系统主要零部件的结构和原理;润滑系统主要零部件的检修方法;润滑系统的故障分析和排除方法。 难点:润滑系统的油路;润滑系统主要零部件的检修方法;润滑系统的故障分析和排除方法。 教学过程设 计 1、回忆上节课内容,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、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 7、课程总结。 教学内容 备注 .
8.1概述 8 1、润滑方式 发动机常见的润滑方式有: 〔1〕压力润滑:利用机油泵,将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦外表。适用于工作载荷大、相对速度高的运动外表,如曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等。 〔2〕飞溅润滑:利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦外表。适用于载荷较轻、相对速度较低的运动件外表,如活塞、气缸壁、凸轮、正时齿轮、摇臂、气门等。 〔3〕润滑脂润滑:发动机辅助系统中有些零件那么只需定期加注润滑脂进行润滑,例如水泵及发电机轴承等。近年来,有采用含有耐磨润滑材料〔如尼龙、二硫化钼等〕的轴承来代替加注润滑脂的轴承的趋势。 2、滤清方式 发动机润滑系统中,有两种机油过滤方式:全流式和分流式。 8 发动机润滑系组成大体相同,一般有以下几个根本装置: 〔1〕油底壳、机油泵、油管、油道、限压阀等。用于储存机油,建立足够的油压使之在发动机内循环流动,并限制油路中的最高压力。 〔2〕滤清装置。如集滤器、机油滤清器等,用来去除机油中的杂质,保证润滑油清洁和润滑可靠。 〔3〕冷却装置。如机油散热器、机油冷却器等,用来冷却机油, .
保持油温正常,润滑可靠。有些发动机没有专门的机油冷却装置,靠空气流过油底壳冷却润滑油。 〔4〕仪表装置。如油温表、油压表等,用来检测润滑系工作情况。 8 1、桑塔纳轿车AFE型发动机润滑系统的结构与油路 2、桑塔纳2000GSi轿车AJR型发动机润滑系统的结构与油路 7.2润滑系统主要部件的构造与维修 8 机油泵的作用是把一定量的机油压力升高,强制性地将机油压送到发动机各摩擦外表,保证压力润滑的润滑油循环流动。 1、机油泵的构造和工作原理 机油泵常见的结构形式有齿轮式机油泵和转子式机油泵。 (1)齿轮式机油泵 (2)转子式机油泵 2、机油泵的检修 机油泵主要损伤形式是零件磨损造成的泄漏,使泵油压力降低,泵油量减小。机油泵的磨损情况可以通过检测机油泵各处的间隙获得。由于机油泵工作时,润滑条件好,零件磨损速度慢,使用寿命长,因此可以根据它的工作性能确定是否需要拆检和修理。 (1)齿轮式机油泵的检修 (2)转子式机油泵的检修 (3)机油泵检修后,可通过以下方法检验其工作性能 8 1、集滤器 .
〔1〕集滤器的构造 〔2〕机油集滤器的检修 2、粗滤器 〔1〕粗滤器的构造 〔2〕粗滤器的维护 3、细滤器 4、复合式滤清器 8 1、机油散热器 2、机油冷却器 8.3润滑系统常见故障分析 8 发动机在正常工作温度和转速下,机油压力表读数高于规定值。此时可判定为发生机油压力过高故障。 产生此故障的原因及处理方法有: 〔1〕机油粘度过大。更换机油或重新选用机油。 〔2〕机油限压阀弹簧压力调整过大。重新调整弹簧压力。 〔3〕机油限压阀的润滑油道堵塞。清洗润滑油道。 〔4〕曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承间隙过小。必要时光磨曲轴、凸轮轴或更换轴承。 〔5〕机油压力表或其传感器工作不良。检修或更换机油压力表及其传感器。 8 发动机在正常工作温度和转速下,机油压力表读数低于规定值.
或油压报警器报警。此时可判定为发生机油压力过低故障。 产生此故障的原因及处理方法有: 〔1〕机油集滤器网堵塞。清洗机油集滤器。 〔2〕机油滤清器堵塞。清洗或更换机油滤清器。 〔3〕油底壳内机油油面过低。按规定补充机油。 〔4〕机油粘度降低。更换机油。 〔5〕机油限压阀弹簧失效或调整不当。更换弹簧或重新调整。 〔6〕润滑油油管接头漏油或进入空气。检修机油管路,排出空气。 〔7〕润滑油道堵塞。清洗润滑油道。 〔8〕机油泵性能不良。检修或更换机油泵。 〔9〕曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承间隙过大。必要时光磨曲轴、凸轮轴或更换轴承。 〔10〕机油压力表或其传感器工作不良。检修或更换机油压力表及其传感器。 8 如果机油消耗量超过规定值,排气冒蓝烟,气缸内积炭增多,那么可判定有机油消耗过多故障。此故障主要是泄漏和烧机油造成的,具有原因及处理方法有: 〔1〕活塞、活塞环与气缸壁的间隙过大或活塞环与环槽的侧隙过大。检修或更换活塞、活塞环和气缸。 〔2〕气门与气门导管间隙过大或气门密封圈失效。检修或更换气门,更换气门导管或气门密封圈。 〔3〕发动机各部件密封外表漏油。检查发动机各部件的可能漏油外表。 .
〔4〕曲轴箱通风不良。检修曲轴箱通风装置。 〔5〕大修后扭曲环或锥面环装反。重新安装活塞环。 8 机油颜色变黑,粘度下降或上升;添加剂性能丧失,含有水分;机油乳化,呈乳浊状并有泡沫。出现这些现象,那么为机油变质。 机油变质可通过手捻、鼻嗅和眼观的人工经验法检验。如机油发黑、变稠一般由机油氧化造成;如机油发白那么证明机油中有水;如机油变稀那么为汽油或柴油稀释引起。为精确分析机油变质原因,最好使用油质仪和滤纸斑点试验法进行机油品质检查。 出现故障的原因及处理方法有: 〔1〕活塞、活塞环与气缸壁的密封不良。检修活塞、活塞环和气缸。 〔2〕机油使用时间太长。更换机油。 〔3〕滤清器性能不良。更换滤清器。 〔4〕曲轴箱通风不良。检修曲轴箱的通风装置。 〔5〕发动机缸体或缸垫漏水。检修发动机缸体或更换发动机缸垫。 作业布置: 课后复习思考题第1、2、3、4题 教学后记
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章节名称 第9章 点火系统 学时分配 课堂讲授 8 学时; 实践课 0 学时 教学目知识 知道三种不同点火系统的根本组成和工作原理 目标 理解电控点火系统的工作原理 能力 掌握点火系统各元件的检查方法 标 目标 理解点火系统控制的原理、方法和电路 .
教学方法 讲授法、研讨式教学法、启发式教学法、案例教学法、动画直观教学法 教学重点和 难点 重点:电控点火系统的工作原理;点火系统各元件的检查方法;点火系统控制的原理、方法和电路。 难点:电控点火系统的工作原理;点火系统各元件的检查方法;点火系统控制的原理、方法和电路。 教学过程设1、回忆上节课内容,进行复习。 计 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、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 7、课程总结。 教学内容 备注 .
9.1概述 9 1、点火系统的作用 2、对点火系统的要求 〔1〕点火系应具有足够高的击穿火花塞电极间隙的电压 〔2〕电火花应具有足够的点火能量 〔3〕点火时刻与发动机工况相适应 9 1、点火系统的分类 〔1〕按点火系电源分类 1〕磁电机点火系。 2〕蓄电池点火系。 〔2〕按点火系储存点火能量的方式分类 1〕电感蓄能式点火系。 2〕电容储能式点火系。 〔3〕按点火信号产生的方式分类 1〕磁感应式。由分电器轴驱动的导磁转子转动,改变磁路磁阻,使感应线圈的磁通量发生变化而产生点火电压信号。 2〕光电式。由分电器轴驱动的遮光转子转动,通过阻挡和穿过发光二极管光线的变化,使光敏三极管产生点火信号。 3〕霍尔效应式。由分电器轴驱动的导磁转子转动,通过霍尔元件所通过的磁通量的变化而产生点火信号。 2、点火系统的组成 1〕传统点火系统 .
传统点火系统主要由电源、点火开关、附加电阻、点火线圈、分电器〔包括断电器、配电器、点火提前机构〕、容电器、火花塞等组成。 2〕电子点火系统 汽车上采用的电子点火系统种类很多,电路各不相同。目前广泛使用的是电感储能式无触点电子点火系统。它与传统点火系统的主要区别是将传统点火系的触点改成了可以起到相同开关作用的三极管。利用触发信号使三极管接通或切断,产生初级电流的变化而产生点火的高压。 电子点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、点火控制器、分电器〔包括配电器、点火提前机构〕、火花塞等组成。 3)微机控制点火系统 9.2微机控制点火系统的构造与维修 9 1、微机控制点火系的组成 2、微机控制点火系统的工作原理 9.2.2微机控制点火系统的主要部件 9 1、电磁感应式凸轮轴/曲轴位置传感器 1)电磁感应式凸轮轴/曲轴位置传感器工作原理 2)电磁感应式凸轮轴/曲轴位置传感器举例 3)电磁感应式凸轮轴/曲轴位置传感器的检测 2、霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器 霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器是利用霍尔效应制成的传感.
器。 1)霍尔效应原理 2)霍尔效应式凸轮轴/曲轴位置传感器的工作原理 3)霍尔效应式凸轮轴/曲轴位置传感器举例 4)霍尔效应式曲轴位置传感器的检测 3、光电式凸轮轴/曲轴位置传感器 光电式凸轮轴/曲轴位置传感器利用光电感应原理制成。主要由信号〔遮光〕盘、发光二极管、光敏三极管、电子电路等组成,如图8-22和图8-23所示。 1)光电式凸轮轴/曲轴位置传感器的结构和工作原理 2)光电式凸轮轴/曲轴位置传感器举例 3)光电式曲轴位置传感器的检测 9 1、爆震传感器的分类 爆震传感器通常安装在发动机气缸体的侧面,按发动机缸体振动频率的检测方式不同,可分为共振型和非共振型两种;按爆震传感器结构的不同,分为压电式和磁致伸缩式及火花塞金属垫型几种。 2、爆震传感器的结构与原理 1〕共振型压电式爆震传感器 2〕非共振型压电式爆震传感器 3〕共振型磁致伸缩式爆震传感器 4〕火花塞金属座垫型爆震传感器 2、爆震传感器的检测方法 .
爆震传感器的检测方法根本相似,现以共振型磁致伸缩式爆震传感器为例进行介绍。共振型磁致伸缩式爆震传感器与ECU的连接电路如图8-30所示。图8-30 共振型磁致伸缩式爆震传感器与ECU连接图 传感器的检测方法如下所示。 1〕万用电表检测法 〔1〕关闭点火开关,脱开爆震传感器接线端,脱开ECU接线器。 〔2〕用万用表测量ECU爆震传感器信号输入端与爆震传感器信号输出端子a之间的连线是否导通。如果不通,应检查这段配线及接线器。 〔3〕如果检查上述线路无问题,再检查传感器b端子与搭铁间是否导通。如不通说明接线不良。 〔4〕如果检查b端子搭铁良好,可进一步脱开爆震传感器接线器,单独测量其a, b两端子间的电阻,应接近于0Ω,如不对,那么说明该传感器已损坏。 2〕示波器测波形法 3、爆震传感器检测方法举例 9 点火器的作用是接收发动机ECU发出的点火控制信号〔IGt〕,根据这一控制信号控制点火线圈初级电流的通、断,使点火线圈次级产生高压,以点燃气缸内的可燃混合气。与此同时反响一信号〔IGf〕给发动机ECU,作为点火确认信号〔点火确认信号的作用是使发动机ECU判断点火系统在未点火时,切断燃油供给,防止发动机溢油〕。 .
1、点火器工作原理 1)闭合角控制电路 2)恒流控制电路 2、点火器的检测 以丰田5S-FE发动机点火系统为例,丰田5S-FE发动机点火系统如图8-38所示。 1〕检测点火器电源〔+B〕电压。闭合点火开关,用万用表直流电压档检查点火器电源接柱电压是否为蓄电池电压。假设不正常,应逐点检查蓄电池至点火器电源接柱之间的连接。假设正常,进行下一项检查。 2〕检测点火器IGT接柱电压。闭合点火开关,起动发动机,用万用表电压档检测点火器IGT接柱与E1接柱之间的电压应为0.8~1.2V。假设无电压,应检测发动机ECU的IGT接柱与E1接柱之间的电压,假设电压为0.8~1.2V,那么说明发动机ECU与点火器之间的导线断路;假设无电压,那么说明发动机ECU损坏。图8-39 开磁路式点火线圈 3〕检测点火器IGF接柱电压。闭合点火开关,起动发动机,用万用表电压档检测点火器IGF接柱与E1接柱之间的电压应为2.7~3.5V。假设无电压,说明点火器损坏;假设有电压,应检测发动机ECU的IGF接柱与E1接柱之间的电压,假设无电压,那么说明点火器与发动机ECU之间的导线断路。 9 1、点火线圈的结构 1〕开磁路点火线圈 .
2〕闭磁路式点火线圈 2、点火线圈的检测 点火线圈通常进行二方面的检查: 〔1〕在点火开关闭合时,用万用表直流电压档检查点火线圈初级绕组“+〞接线柱是否为蓄电池电压。假设无电压,那么应检查蓄电池至点火线圈初级绕组“+〞接线柱之间的电压是否断路。 〔2〕在点火开关断开时,用万用表电阻档测量初级和次级绕组的电阻值,常见车辆的点火线圈电压值见表8-3。如果测出的电阻不在规定的范围之内,说明点火线圈内部有短路或断路的故障。但有时点火线圈的电阻符合要求,但并不一定说明点火线圈的性能就一定良好,必要时,可将点火线圈从车上拆下后在试验进行性能测试。 9 分电器的主要作用是将点火线圈产生的高压电适时、准确地分配到各个气缸,点燃气缸内的可燃混合气。 1、分电器的结构形式 1)带凸轮轴/曲轴位置传感器、配电器的分电器 2)带凸轮轴/曲轴位置传感器、点火器、配电器的分电器 3)带凸轮轴/曲轴位置传感器、点火线圈、配电器的分电器 4)带凸轮轴/曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、配电器的分电器 2、分电器的检测 1〕分电器的就车检查 2〕分电器的配电器检查 9 .
火花塞的作用是把高压电引入气缸内,在电极间产生火花点燃混合气。火花塞的工作条件极其恶劣,它要受到高温、高压以及燃烧产物的强烈腐蚀。因此要求火花塞必须具有足够的机械强度、良好的耐热性能和良好的绝缘性能,火花塞的材料能抵抗燃气的腐蚀。 1、火花塞的构造 2、火花塞的型号 3、火花塞的检修 火花塞常见故障有:过热、积炭、电极烧蚀、绝缘体破裂、侧电极开裂等。 (1)火花塞的清洁 (2)火花塞电极间隙的检查与调整 9 9 1、分组点火的微机控制点火系统 2、单独点火的微机控制点火系统 9.4点火控制 9 1、初始点火提前角 2、根本点火提前角 3、修正点火提前角 9 9 作业布置: 课后复习思考题第二大题1、2、3、4、7题 .
教学后记
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章节名称 第10章 起动系统 学时分配 课堂讲授 6 学时; 实践课 0 学时 教学目标 知识 目标 理解起动系统的工作过程 认识起动系统的组成、结构 掌握起动机的工作过程 能力 掌握起动机的检修方法 目标 教学方法 教学重点和 难点 讲授法、实物教学法。启发式教学法、动画直观教学法 重点:起动机的工作过程;起动机的检修方法。 难点:起动机的检修方法 教学过程设1、回忆上节课内容,进行复习。 计 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、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 7、课程总结。 教学内容 备注 .
10.1概述 10 1、起动系统的作用 起动系的功用是:利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能,再通过传动机构将发动机拖转起动。 2、起动系统的组成 起动系一般由起动机、传动机构和操纵机构三局部组成,如图9-1所示。 〔1〕起动机,其作用是产生转矩。 〔2〕传动机构〔或称啮合机构〕,其作用是:在发动机起动时,使起动机驱动齿轮啮合入飞轮齿环,将起动机转矩传给发动机曲轴;而在发动机起动后,使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。 〔3〕操纵机构〔即电磁开关〕,用来接通和切断起动机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上,还具有接入和旁路点火线圈附加电阻的作用。 3、起动系统的分类 在各种起动系的三个组成局部中,电动机局部一般没有本质的差异,而控制方法和传动机构的啮合方式那么有很大差异,因此起动机是按控制方法和传动机构的啮入方式的不同来分类的。 10 10.2起动系统的构造与维修 10 起动机的作用是产生转矩,使发动机起动。 1.起动机的构造 .
起动机一般由串励直流电动机、传动机构和操纵机构三局部组成。 (1)串励直流电动机 l〕电枢总成。 2)磁极 3)电刷和电刷架 4)外壳 (2)传动机构 (3)操纵机构 2、起动机的工作原理 3、起动机的检修 〔1〕电枢的检修 1〕电枢绕组的检修 2〕换向器的检修。 3〕电枢轴的检修。 〔2〕激磁绕组的检修 〔3〕电刷与电刷架的检修 10 使起动机驱动齿轮与发动机飞轮啮合传动及别离的机构,叫起动机的传动机构。起动机的传动机构实际上是一个单向离合器。单向离合器的作用是单方向传递转矩,即在起动时将起动机的扭矩传递给发动机的飞轮齿圈,发动机起动后又能使起动机与发动机飞轮齿圈迅速切断联系。 传动机构由驱动齿轮、单向合器、拨叉、啮合弹簧等组成。单向离.
合器有滚柱式,摩擦片式,弹簧式等几种类型。其中,滚柱式向离合器是最常用的,下面就以滚柱式单向离合器为例,讨论其结构和工作原理。 1、滚柱式单向离合器的构造 2、滚柱式单向离合器的工作原理 3、滚柱式单向离合器的检修 10 现代起动系已完全采用电磁式操纵机构。电磁开关作为起动机的操纵机构,控制直流电动机电路的接通与切断,同时控制起动机的驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与别离。 1、电磁开关的构造 2、电磁开关的工作过程 3、电磁开关的检修 10 〔1〕起动机每次连续工作时间不得超过5s,假设第 1次不能起动,应停歇15s左右,再进行第2次起动。当连续3次不能起动时,应查明原因并排除故障后再进行起动。 〔2〕要经常保持蓄电池处于充足电的状态。 〔3〕各导线接头要连接牢固,接线柱应保持清洁。 〔4〕经常保持起动机各部件清洁,接触良好。 〔5〕转动部位应保持良好的润滑。 〔6〕轿车每行驶1.2万~1.5万km,要用检测仪检查起动电流和起动电压。桑塔纳轿车起动机稳定运转5s,电流应为110A左右,蓄电池电压不得低于9.6V。 .
〔7〕冬季起动时,应采取预效措施。 10.3起动系统控制电路 10 目前常见的起动系统控制电路有二种:一种是采用点火开关直接控制的起动系控制电路;另一种是带起动控制继电器的起动系控制电路。 (1)点火开关直接控制的起动系电路 (2)用起动继电器控制的起动系电路 10 1、EQ1091型汽车起动系统电路 2、丰田轿车起动系统电路 3、桑塔纳起动系统电路 〔1〕起动发动机时,起动系统工作情况 1〕接通起动开关,电磁开关线圈电路接通 2〕电磁开关与传动机构工作,起动机主电路接通,起动发动机 〔2〕发动机起动后,起动系统工作情况 作业布置: 课后复习思考题第二大题1、2、3、4小题 教学后记
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教学 课题 课题 类型 第一单元 汽车传动系 课题一 传动系概说;课题二 离合器 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点: ·传动系组成及功用 ·传动系的布置形式:FR、FF、MR、RR、4WD ·离合器的功用和要求 ·离合器的工作原理及特点 能力点: ·正确识别和分析FR、FF ·正确理解拆装离合器的能力 教学 膜片弹簧离合器的工作特性和动力的传递过难点 程; FR、FF传动系布置形式;膜片弹簧教学 离合器的结构、工作特性和动力的重点 传递过程 辅助 多媒体课件 资源 复习由汽车的总体构造导入本讲内容: 引入 引题:发动机是汽车的动力源泉,传动系是动力的传动装置。 教学 手段 教学过程 一、汽车传动系概说 师生互动 活动设计 重点介绍: ·要求掌握传动系的功用与组成 1.传动系的功用与组成 〔1〕功用:将发动机发出的动力传给驱动车轮。 〔2〕分类: ·按结构和传动介质分有:机械式、液力机械式、静液式〔容积液压式〕、 电动式 〔3〕组成及布置形式 ·与发动机的形式和性能、汽车总体结构形式和汽车行驶系及传动系本身 结构形式有关。 .
·目前,广泛应用于普通双轴货车,并与活塞式发动机配用的是机械式传动系。 〔4〕功能 ·传动系的首要任务是与发动机协同工作,以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶,并具有良好的动力性和燃料经济性。 1〕减速和变速 2〕实现汽车倒驶 ·发动机转速不变,驱动轮反向,在变速器中加倒档。 3〕必要时中断传动 ·在发动机与变速器之间设置一个靠摩擦来传动且其主动和从动局部可在驾驶员操纵下彻底别离,随后再柔和接合的机构——离合器;长时间停驻,保持中断状态,变速器要设置空档。 4〕差速作用 〔5〕各局部功能 1〕离合器:使发动机与传动系平顺接合,把发动机的动力传给传动系,或者使两者分开,切断传动。 2〕变速器:实现变速、变扭和变向。 3〕万向传动装置:将变速器传出的动力传给主减速器。 4〕主减速器:降低转速,增加扭矩。 5〕差速器:将主减速器传来的动力分配给左、右轴。 6〕半轴:将动力由差速器传给驱动轮。 ·按发动机相对于各总成的位置,汽车传动系有以下几种布置形式: 1〕发动机前置后轮驱动〔FR〕:Front-engine Rear-drive ·特点:是传统的布置形式,大多数货车、局部轿车和客车采用。 2〕发动机前置前轮驱动〔FF〕:Front-engine Front-drive ·特点:是在轿车上逐渐盛行的布置形式,具有结构紧凑、减小轿车的质量、降低地板的高度、改善高速时的操纵稳定性等优点。 3〕发动机中置后轮驱动〔MR〕 Middle-engine Rear-drive ·特点:是目前大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的布置形式。 4〕发动机后置后轮驱动〔RR〕: Rear-engine Rear-drive 比拟讲解重点介绍: ·要求学生掌握汽车传动系布置形式 ·正确识别和分析FR、FF及其特点 .
·特点:目前大、中型客车盛行的布置形式,具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。 5〕全轮驱动〔nWD〕 4Wheel Drive ·特点:有多个驱动桥,在变速器后加了一个分动器,其作用是把变速器输出的动力经几套万向传动装置分别传给所有的驱动桥,并可以进一步降速增扭。 3、其它形式传动系简介 〔1〕液力机械式传动系〔容积式液压传动〕 ·组合运用液力传动和机械传动 〔2〕静液式传动系 ·是通过液体传动介质的静压力能的变化而传动的。发动机输出机械能,通过油泵转换成液能,再由液压马达转换成机械能。 〔3〕电力式传动系 ·由发动机驱动的发电机与牵引电动机构成,牵引电动机可用一个与传动轴和驱动桥相连,也可以在每个驱动轮上单装一个电动机,还要有减速机构装在车轮边上,这种车轮叫电动轮。 二、离合器功用及工作原理 1、离合器的功用与要求: 〔1〕功用 1〕使发动机与传动系逐渐接合,保证汽车平稳起步。 2〕暂时切断发动机与传动系的联系,便于发动机的起动和变速器的换档,保证传动系换档时工作平顺。 3〕限制所传递转矩,防止传动系过载 (2)对离合器的要求: 1〕具有适宜的储藏能力。既能保证传递发动机最大扭矩,又能防止传动系过载。 2〕接合平顺柔和,以保证汽车平稳起步 3〕别离迅速彻底,便于换档和发动机起动。 4〕具有良好的散热能力。 5〕操纵轻便,以减轻驾驶员的疲劳。 6〕从动局部的转动惯量应尽量小,以减小换档时的冲击。 2、摩擦片式离合器工作原理 〔1〕离合器的组成 ·主动局部、从动局部、压紧装置、别离机构和操纵机构 〔2〕离合器的工作原理 1〕接合状态:弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧,发动机的转矩经飞轮.
·全轮驱动〔nWD〕是难点,要举例说明加以讲解 ·用比照方式,简要介绍三种其他形式的传动系 重点介绍: ·要求掌握离合器功用及工作原理 ·利用动画重点介绍摩擦片式离合器工作原理 ·要求学生掌握摩擦片式及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传至从动盘。 2〕别离过程〔视频〕:踩下踏板,套在从动盘毂滑槽中的拨叉,便推动从动盘克服压紧弹簧的压力右移而与飞轮别离,摩擦力消失,从而中断了动力传动。 3〕接合过程〔视频〕:缓慢地抬起离合器踏板,使从动盘在压紧弹簧的压力作用下左移与飞轮恢复接触,二者接触面间的压力逐渐增加,相应的摩擦力矩逐渐增加,离合器从完全打滑、局部打滑,直至完全接合。 3、摩擦离合器主要类型 1〕按从动盘数目分为:单片式、双片式、多片式。 轿车和轻中型货车一般采用单片式 2〕按压紧弹簧的型式与布置分: 周布弹簧式、中央弹簧式、膜片弹簧式 离合器的动力传递过程 三、摩擦片式离合器的构造 〔一〕摩擦片式离合器的根本构造 ·摩擦片式离合器一般由主动局部、从动局部、压紧机构和操纵机构四局部组成。 1、主动局部 ·主动局部包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成。这局部与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接,压盘与离合器盖之间是靠3-4个传动片传递转矩的。 2、从动局部 ·从动局部是由单片、双片或多片从动盘所组成,它将主动局部通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体,摩擦片和从动盘毂三个根本局部组成。为了防止转动方向的共振,缓和传动系受到的冲击载荷,大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。 ·为了使汽车能平稳起步,离合器应能柔和接合,这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此,往往在动盘本体园周局部,沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形局部沿周向翘曲成波浪形,两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起局部相铆接,这样从动盘被压缩时,压紧力随翘曲的扇形局部被压平而逐渐增大,从而到达接合柔和的效果。 3、扭转减振器 ·离合器接合时,发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了动盘两侧的摩擦.
重点介绍: ·要求掌握摩擦片式离合器的构造 片,带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动 ·动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。因为有弹性环节的作用,所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于动盘本体和减振器盘来回转动,夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量,将扭转振动衰减下来。 4、压紧机构 ·压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成,与主动局部一起旋转,它以离合器盖为依托,将压盘压向飞轮,从而将处于飞轮和盘压间的从动盘压紧。 ·螺旋弹簧分沿周向布置和在中央布置两种。将一个圆柱形或圆锥形弹簧布置在中央的离合器称为中央弹簧离合器。 〔二〕两种典型的摩擦片式离合器 1、膜片弹簧离合器 〔1〕结构 1〕膜片弹簧:用优质弹簧钢板制成,形状为碟形,开有径向切槽,切槽内端连通,外端为圆孔。两个切槽之间钢板形成一个弹性杠杆,即是压紧弹簧又是别离杠杆 2〕压紧装置:压紧装置由压盘、离合器盖、膜片弹簧、支承圈、定位铆钉、别离钩、传动片组成 重点掌握: ·要求学生掌握膜片弹簧离合器结构及其工作原理 简要介绍: ·要求学生了解周布弹簧离合器结构及其工作原理 〔2〕工作原理〔视频〕: ·膜片弹簧中部两侧由支承圈夹持在离合器盖上,支承圈既是变形支点, 压盘周边有多个别离钩与膜片弹簧钩在一起。 〔3〕膜片弹簧的弹性特性及其特点 : 1〕根据对膜片弹簧与螺旋弹簧特性曲线的比照,膜片弹簧别离时的压力小 于接合时的压力 2〕当摩擦片变薄,螺旋弹簧弹性下降,而膜片弹簧弹力几乎不变,膜片弹 簧具有自动调节压紧力的特点膜片弹簧的弹性压力几乎与转速无关,具有 高速时压紧力稳定的特点 3〕综上所述,膜片弹簧离合器结构简单、轴向尺寸小、良好的弹性性能、 能自动调节压紧力、操纵轻便、高速时压紧力稳定、别离杠杆平整不需调 整等特点。在中、小型汽车上广泛应用 简要介绍: 2、周布弹簧式离合器:主、从动局部、压紧局部均安装在离合器壳内、外·用比照方及驾驶室中 式,简要介绍周布弹簧离合器结构及.
其工作原理 〔1〕主动局部 : 1〕发动机飞轮和压盘是离合器的主动局部,离合器盖通过定位销安装在飞 轮上,保证同心,盖侧面有散热通风口,压盘的平面和飞轮的平面组成主 动件的摩擦面,压盘与离合器盖通过传动片来传递扭矩。 2〕特点:没有传动间隙,没有驱动部位磨损问题,维修量小,传动效率高, 无冲击噪声及压盘定心性问题 3〕缺点:传动片反向承载能力差,汽车反拖时易折 〔2〕从动局部〔含扭转减震器〕 : 1〕主要部件是从动盘(含扭转减振器),由两片摩擦衬片、从动钢片、从动 盘毂组成,从动盘钢片用薄弹簧钢片制成,与从动盘毂铆在一起上边有辐 射状槽,防止热变形。衬片应具有较大的摩擦系数,从动盘钢片具有轴向 弹性,可使离合器接合柔和,起动平稳,连接方式:钢片与前衬片铆在一 起,弹簧片与后衬片铆在一起,最后盘片与弹簧片铆在一起 2〕特点:这种结构使后衬片与钢片在从动盘自由状态时有一定间隙,在结 合时弹性变形使压紧力逐渐增加产生轴向弹性,接合柔和 简要介绍: 〔3〕压紧机构:沿压盘圆周对称布置的16个弹簧 ·用比照方〔4〕别离机构:由别离叉和别离杠杆组成 式,简要介绍 离合器的操四、离合器的操纵机构 ----机械式和液压式 纵机构结构1、机械式操纵机构有杆式和绳索式两种 及其工作原·杆式最简单,包括:踏板、拉杆、调节叉、别离叉及回位弹簧组成通过理 调节叉来调节拉杆的长度,实现踏板自由行程的调节绳索式可以消除位移 和变形等缺点多用于微、轻型车 2、液压式操纵机构: 〔1〕结构:液压操作机构一般由主缸、工作缸和管路系统组成 1〕主缸:机械能转化为液压能 2〕、工作油缸:液压能转化为机械能 〔2〕优点: 1〕活塞皮圈在主缸内滑动,无刮伤现象 2〕由阀门控制回路的开启和关闭,油路 通面大,回流大,放松速度快 .
3〕油路中的空气随时可自然排空 3、 弹簧助力式操纵机构 1〕功用:为了尽可能减小作用在踏板上的力,减轻驾驶员的劳动强度,在离合器操纵机构中运用弹簧助力 2〕助力弹簧的作用: ·助力作用由负变正的过程是允许的,因为在踏板前一段行程中,要消除自由间隙,离合器压紧弹簧的压缩力不大,总的阻力在允许范围内。在踏板后段行程中,压紧弹簧的压缩量和相应的作用力继续增大到最大值。在离合器彻底别离后,为了变速器换档和制动,往往需要将踏板在最低位置保持一段时间,由此导致驾驶员疲劳,这时最需助力。 作业 布置 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 教学 后记 教学 课题 课题 类型 课题三 普通变速器 课时 安排 上课 时间 理论 4课时 知识点 ·变速器各档动力传递路线及传动比 ·三轴式和二轴式变速传动机构结构分析 教 ·同步器的功用和工作原理 学 ·锁环式惯性同步器的构造和工作过程 目 能力点 标 ·能够比照分析三轴式和二轴式变速传动机构 ·具备分析变速器各档动力传递过程的能力 ·能够比照分析锁环式与锁销式同步器的结构特点 教1.普通齿轮变速器的工作原理; 学 2.两轴式变速器的动力传递过教两轴式变速器的动力传递过程 学 .
重程 。 点 辅助 多媒体课件 资源 复1.传动系的主要职能。 习引2.什么是离合器踏板的自由行程? 入 教学 手段 难点 教学过程 师生互动 活动设计 由汽车的总体构造导入本讲内容: 一、变速器概述 1、变速器功用 1〕改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,使发动机在较好工况下工作。 2〕在发动机旋转方向不变的情况下,使汽车实现倒向行驶。 3〕利用空挡,中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速运转和滑行等。 2、变速器的分类 ·按传动比变化情况可分为有级式、无级式和综合式三种 1〕有级式变速器 ·采用齿轮传动,具有假设干个定值传动比 2〕无级式变速器 ·传动比可在一定范围内连续变化,多采用液力变矩器完成 3〕综合式变速器 ·由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成的液力机械式变速器,其传动比可在最大值和最小值之间的几个间断的范围内作无级变化,目前的自动变速器多是这种类型。 3、普通齿轮变速器的工作原理 〔1〕变速和变矩原理〔视频〕 1〕齿数不同的齿轮啮合传动时,转速、转矩改变。 2〕总传动比等于各级齿轮传动比的乘积。 〔2〕换档原理 1〕传动比变化,即档位改变。 2〕当动力不能传到输出轴,这就是空档。 〔3〕变向原理 1〕相啮合的一对齿轮旋向相反,每经一传动副,其轴方向改变一次。 2〕经两对齿轮传动,其输入轴与输出轴转向一致。 3〕如在再加一个到档轴,变成三对传动副传递动力,那么输入轴与输出轴的转向相反 二、普通齿轮变速器的变速传动机构 1、三轴式普通齿轮变速器〔视频〕 〔1〕变速传动机构的结构: 1〕 第一轴:通过轴承,前支撑在曲轴后端孔中,花键 局部装离合器从动盘;后部有常啮齿轮和直接档齿轮 引题:由减速器课程设计导入变速器的功用;由变速器功用导入三轴式变速传动机构 重点介绍: ·要求掌握变速器的功用与分类 重点掌握: ·要求学生掌握三轴式普通齿轮变.
2〕中间轴:有与第一轴齿轮常啮齿轮,一、倒档齿轮与轴一体,二、三、四档齿轮用半圆键装配 3〕第二轴:用轴承,前支撑在第一轴后端,后支撑在壳体,一、到档齿轮可轴向滑动,二、三、四档齿轮通过轴承与轴配合,并与中间轴齿轮常啮,其上均有传力齿圈。前后各有一副花键毂和接合套,实现换档。 4〕倒档轴:两个到档齿轮制成一体,其中一个与中间轴齿轮常啮 〔2〕各档齿轮的传动情况 速器结构及其工作原理 ·利用动画重点介绍三轴式普通齿轮变速器的动力传动路线 1〕空档:第二轴换档的接合套、传动齿轮均处于中间空转位置,动力不传给第二轴 2〕一档:前移一、倒档齿轮,与中间轴一档齿轮啮合,动力经第一轴常啮齿轮、中间轴常啮齿轮、中间轴一档齿轮、第二轴一、倒档齿轮传到第二轴 3〕二档:后移后接合套与第二轴二档齿轮上的齿圈啮合 4〕三档:前移后接合套与第二轴三档齿轮上的齿圈啮合 5〕四档:后移前接合套与第二轴四档齿轮上的齿圈啮合 6〕五档:前移前接合套与第二轴常啮传动齿轮上的齿圈啮合,动力由第一轴直接传到第二轴 7〕倒档:后移第二轴上的一、倒档齿轮与倒档齿轮啮合,实现汽车倒驶 〔3〕结构分析 1〕轴的支承和定位 轴只能有一个定位支承,其余支承都可自由地轴向伸缩。假设有两处以上定位,由于轴和壳体材料不同,膨胀系数不同,温度变化时二者的伸缩量不同,相互之间可能产生运动干预 2〕齿轮的换档结构型式 车用变速器齿轮多采用常啮齿轮,利用同步器换档 3〕防止自动脱档的结构 自动脱档是变速器的常见故障之一,有些变速器齿轮采用了防止自动脱档的机构,主要有两种型式:切薄齿式和斜面齿式 4〕齿轮的轴向限位 啮合齿轮为斜齿轮,产生轴向力,用止推环作为限位装置 5〕齿轮传动消隙装置 在从动〔或主动〕齿轮侧面加装一个薄钢片副齿轮,两者与另一传动齿轮同时啮合 6.润滑与密封 .
7.变速器壳 2、两轴式变速器:对于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动 的汽车,采用两轴式变速器,例如:桑塔纳2000型轿车的变速器。 重点介绍: ·用比照方式,重点介绍两轴式变速器结构及其工作原理 〔1〕结构 1〕对于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的汽车,采用两轴式变速器 2〕包括四个前进档和一个倒档 3〕在输入轴上固连着一、二、三、四档主动齿轮,与之常啮的四个档位从动齿轮那么通过轴承空套在输出轴上 3〕前进档装有同步器? 倒档轴固定在壳体上,滑套着一个倒档齿轮 〔2〕变速器各档位工作过程 3、组合式变速器 1〕功用:为保证汽车具有良好的动力性和经济性和加速性;使变速器有较多档位,扩大传动比。 2〕结构:采用两个变速器相串联的方式构成组合式变速器。〔其·简要介绍: 中一个为主变速器:档数多且有倒档另一为副变速器:只有上下两·要求学生档〕 了解组合式变速器结构及其工作原理 三、同步器的工作原理及分类 简要介绍: 1、无同步器时变速器的换档过程: 一般采用移动齿轮或接合·要求了解套换档,为使换档平顺,应使待啮合的轮齿的圆周速度必须相等〔同无同步器时步〕。 变速器的换·下面以无同步器的五档变速器中四、五档的互换过程为例加档过程 以说明: .
图中: 1—第一轴 ;2—第一轴常啮齿轮;3—接合套 ;4—第二轴五档齿轮 5——第二轴 ;6——中间轴五档齿轮 〔1〕从低速变高速—四档变五档 1〕四档时,V3= V2;欲挂五档,离合器别离接合套3右移,先进入空挡。 2〕3与2脱离瞬间, V3= V2而V4 > V2, V4 > V3,会产生冲击,应停留。 3〕因汽车传动系惯性质量大V3下降较慢,而V4下降较快,必有 V3= V2时,此时挂档应平顺 〔2〕 从高速变低速—五档变四档 1〕五档时,V3= V4;欲挂五档,离合器别离,接合套3左移,先进入空挡。 2〕3与2脱离瞬间, V3= V4而V4 > V2, V3 > V2,会产生冲击,应停留。 3〕因 V2 比V 3下降 快,必无 V3= V2时,此时应使离合器接合,并踩一下加速踏板使V2 > V3,而后再别离离合器待V3= V2时平顺挂档 2、同步器的功用及类型 〔1〕同步器的作用:是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换档时间;防止在同步前啮合而产生接合齿之间的冲击 〔2〕类型:分为常压式、惯性式和自增力式;目前广泛采用摩擦惯性同步装置〔锁环、锁销式〕 惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的,在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在到达同步之前不可能接触,从而防止了齿间冲击。 1〕锁环式:结构紧凑、便于合理布置,多用于轿车和轻型货车上 2〕锁销式:结构形式合理,力矩较大,多适用于中型和大型货车上 3〕同步器的一般结构:由同步装置〔包括推动件、摩擦件〕、锁止装置和接合装置三局部组成 重点介绍: ·要求掌握同步器的功用及类型 作1.变速器的功用是什么? 业 桑塔纳轿车五挡变速器的结构特点,画出传动简图,并说明 五挡和倒挡的动力是布如何传递的 ? 置 .
教学 本次课主要介绍了变速器的功用与类型,讲述了普通齿轮变速器的工作原理 ,并后以典型车型为例分析了两轴式变速器的结构特点和动力传递状况。 记 教学 课题 课题 类型 课题三 手动变速器 变速器的操纵机构与分动器 理论 课时 安排 4课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点 ·变速器操纵机构平安装置构造及其工作原理 ·分动器结构和工作原理 ·手动变速器的维修及故障诊断 能力点 ·正确理解变速器操纵过程 ·具备分析越野车动力传递过程的能力 ·变速器的故障诊断 教学 ·变速器操纵机构平安装置构造及其工作原难点 理、变速器的故障诊断 教学 ·变速器操纵机构平安装置构造及重点 其工作原理、变速器的故障诊断 .
辅助 多媒体课件 资源 从变速器挡位变换导入本讲内容: 复习引入 引题:由以脱档、乱挡、误操作等为例导入变速器操纵机构 教学 手段 教学过程 一、变速器操纵机构的功用及要求 1. 功用:保证驾驶员根据使用条件,将变速器换入某个档位 2. 要求: 〔1〕设有自锁装置,防止变速器自动换档和自动脱档. 〔2〕设有互锁装置,保证变速器不会同时换入两个档,以免发动机熄火或件坏。 〔3〕设有倒档锁,防止误换倒档,否那么会发生平安事故。 二、变速器操纵机构的构造 1、机械变速器的构造及换档过程 〔1〕变速器操纵机构的类型 1〕直接操纵式 ·大多数汽车的变速器布置在驾驶员座位附近,变速杆由驾驶室底板伸出,驾驶员可直接操纵。这种操纵机构一般由变速杆、拨块、拨叉、拨叉轴以及平安装置等组成,多集装于变速器上盖或侧盖内。 2〕远距离操纵式 ·当驾驶员座位离变速器较远或变速杆布置在转向盘下方(某些轿车)的转向管柱上时,通常在变速杆与换档拨叉之间增加假设干个传动件,组成远距离操纵机构。 〔2〕变速器操纵机构的构造 以下图为解放CAl092型汽车六档变速器操纵机构示意图。 师生互动 活动设计 重点介绍: ·要求掌握变速器的功用与分类 重点介绍: ·要求学生掌握变速器操纵机构的构造及其换档过程 1〕拨叉轴两端均支承于变速器盖上相应的孔中,可以轴向滑动。 .
2〕所有的拨叉和拨块都以弹性销固定于相应的拨叉轴上。三、四档拨叉的上端有拨块。拨叉和拨块的顶部有凹槽。 3〕变速器处于空档时,各凹槽在横向平面内对齐。叉形拨杆下端的球头即伸人这些凹槽中。选档时可使变速杆绕其中部球形支点横向摆动,那么其下端推动叉形拨杆绕换档轴的轴线转动,从而使叉形拨杆下端球头对准所选档位相应的拨块凹槽,然后使变速杆纵向摆动,带动拨叉轴拨叉向前或向后移动,即可实现挂档。 〔3〕换档过程 2、锁止〔定位〕位置 1〕自锁装置:自锁钢球和自锁弹簧组成 2〕互锁装置:主要由互锁钢球和互锁销组成 3〕倒档锁:由倒档锁销和倒档锁弹簧组成 重点介绍: ·要求掌握锁止〔定位〕位置 3、锁止装置工作过程 〔1〕自锁装置 1〕多数变速器的自锁装置由自锁钢球1和自锁弹簧2组成 2〕每根拨叉轴的上外表沿轴向分布有三个凹槽,当任何一根拨叉轴连同拨叉轴向移动到空档或某一工作档位的位置时,必有一个凹槽正好对准自锁钢球。于是自锁钢球在自锁弹簧压力作用下嵌入该凹槽内,拨叉轴轴向位置被固定,从而拨叉连同滑动齿轮(或接合套)也被固定在空档或某一工作档位上,不能自行脱出。 3〕换档时,驾驶员对拨叉轴施加一定的轴向力,克服自锁弹簧2的压力将钢球由拨叉轴的凹槽中挤出推回孔中,拨叉轴和拨叉轴向移动。 〔2〕互锁装置 1〕主要由互锁钢球及互锁销组成。互锁销装在中间拨叉轴的孔中,其长度.
相当于拨叉轴直径减去互锁钢球的半径,互锁钢球装于变速器盖的横向孔中。 2〕在空档位置时,左右拨叉轴在对着钢球处有深度相当于钢球半径的凹槽,中间拨叉轴那么左右均开有凹槽,凹槽中开有装锁销的孔。 3〕这种互锁装置可以保证变速器只有在空档位置时,驾驶员才可以移动任一个拨叉轴挂档。假设某一拨叉轴被移动而挂档时,另两个拨叉轴便被互锁装置固定在空档位置而不可能再轴向移动。 重点掌握: ·要求学生掌握锁止装置结构及其工作原理 ·利用动画重点讲解锁止装置工作过程 〔3〕倒档锁 1〕倒档锁的作用是驾驶员挂倒档时,必须对变速杆施加较大的力,才可换 上倒档,起提醒作用,以防误挂倒档。变速器上多采用弹簧锁销式倒档锁。 2〕倒档锁一般由倒档锁销和倒档锁弹簧组成。倒档锁销的杆部装有倒档锁 弹簧,其右端的螺母可调整弹簧的预紧力和倒档锁销的长度。 3〕驾驶员要挂倒档时,必须用较大的力使变速杆的下端压缩倒档弹簧,将 倒档锁销推向右方后,才能使变速杆下端进入倒档拨块的凹槽内,以拨动 一、倒档拨叉轴而推入倒档。 4、副变速器操纵机构:组合变速器的副变速器常选用预选气动式换档机构 1〕预选高速档(开关手柄拉出),踩下踏板,活塞左移,气路接通,高压空气进入换档气缸右腔活塞左移挂高速档,左腔气体排入大气; .
2〕压下手柄(挂低速),离合器别离高压空气进左腔,右腔气体经开关排入 5、 半自动控制换档系统 三、 分动器 1.功用:在多轴驱动的汽车上,将变速器输出的动力分配到各驱动桥 2.应用:目前,多数车装用两挡分动器,分动器兼起副变速器的作用 3.结构:由齿轮传动机构和操纵机构组成。 〔2〕操纵机构 · 组成 :操纵杆、传动杆、摇臂及轴等。 · 操纵分动器时,假设换入低速挡,输出扭矩较大。为防止中、后桥超载,前桥需参加驱动,分担一局部载荷。为此,分动器的操纵机构应保证:接上前桥前,不得挂上低速挡;低速挡退出前,不得摘下前桥。 .
· 在好路上应使用高速挡且不应接前桥。当汽车在较差的路面上行驶时,应接上前桥并用低速挡,以使汽车具有足够的驱动力,克服增加了的行驶阻力。 1.机械式变速器的手动操纵机构中都有哪些平安装置?它们的作用各是什么? 作业 布置 2.分动器挂低速档时,为什么所有驱动桥都必须参与驱动?为了保证这一点,对分动 器的操纵机构有何要求? 教学 后记 教学 课题 课题 类型 教 学 目 标 课题四 自动变速器1 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 1.使学生能够全面了解自动变速器的开展及应用; 及工作原理; 矩器的结构和原理; 4.了解液力偶合器的特点。 1.自动变速器的组成; 教学 矩器的根本结构; 重点 矩器的特性。 辅助 多媒体课件、液力变矩器解剖实物 资源 复习1.变速器的功用。 引入 教学 手段 教学 综合式液力变矩器的特性 难点 教学过程 § 3.1 概述 一、自动变速器的优点 二、自动变速器的组成 1.液力变扭器 2.齿轮变速器 3.液压控制系统 4.电子控制系统 §3.2 液力偶合器和液力变扭器 一、 液力偶合器 二、液力变矩器 矩器的根本结构 矩器的工作原理 .
师生互动 活动设计 矩器的特性 三、综合式液力变矩器 四、带锁止离合器的综合式液力变矩器 作业 1.自动变速器是由哪几局部组成的? 布置 矩器的组成和特性? 教学 本次课首先介绍了自动变速器的优点和组成,着重讲述了液力变矩器的结构及原理,分析后记 了带锁止离合器的综合式液力变矩器的特点 教学 课题 课题 类型 教 学 目 标 课题四 自动变速器2 行星齿轮变速器的结构原理 理论 课时 安排 4课时 上课 时间 知识点 ·行星齿轮变速机构的结构及其工作原理 ·行星齿轮变速器执行元件的工作原理 能力点 ·通理解掌握行星齿轮变速器的工作特点 ·能够理解自动变速器执行元件的原理 教学 行星齿轮机械变速器工作原理 难点 教学 行星齿轮机械变速器工作原理 重点 辅助 多媒体课件、液力变矩器解剖实物 资源 复习由普通机械变速器的变速机构导入本讲内容 引入 教学 手段 教学过程 一、行星齿轮变速机构的结构与工作原理 ·液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩,但变矩比不大,变速范围不宽,远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩,扩大其变速范围,提高汽车的适应能力,在液力变矩器后面又装一个辅助变速器――有级式齿轮变速器。该齿轮变速器多数是用行星齿轮变速的。 ·行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成.行星排的多少与档数的多少有关,其根本结构和工作原理,可用最简单的单排行星齿轮机构说明。 .
师生互动 活动设计 ·要求掌握行星齿轮变速机构的组成结构 1、单排行星齿轮机构的结构组成 〔1〕单排行星齿轮机构的三个根本元件是:太阳齿轮、齿圈、行星齿轮及行星齿轮架。 〔2〕太阳齿轮位于中心位置;几个行星齿轮借助于滚针轴承和行星齿轮轴安装在行星齿轮架上,这些行星齿轮与太阳齿轮相啮合,并一般均匀布置在太阳齿轮周围;外面是同行星齿轮相啮合的齿圈。 〔3〕单排行星齿轮机构通过固定不同的元件或改变联锁关系,可得出不同的传动状态。 2、行星齿轮工作原理 要求掌握行星齿轮变速机构的变速原理 (1)行星齿轮机构运动规律 ·设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3,齿数分别为Z1、 Z2、Z3;齿圈与太阳轮的齿数比为α。那么根据能量守恒定律,由作用在 该机构各元件上的力矩和结构参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动 规律的特性方程式: ·n1+αn2-(1+α)n3=0 和 Z1+Z2=Z3 〔2〕行星齿轮机构各种运动情况分析 ·由上式可看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、齿 圈和行星架这三个根本构件中,任选两个分别作为主动件和从动件,而使 另一元件固定不动(即使该元件转速为0),或使其运动受一定的约束(即该元 件的转速为某定值),那么机构只有一个自由度,整个轮系以一定的传动比 传递动力。下面分别讨论各种情况。 固定件 主动件 从动件 转速 旋转方向 太阳轮 齿圈 行星架 行星架 太阳轮 减速 与主动件同向 加速 利用实物演示的方式重点讲解行星齿轮变速机构的变速原理 .
齿圈 太阳轮 行星架 太阳轮 行星架 齿圈 行星架 齿圈 齿圈 太阳轮 减速 与主动件同向 加速 减速 与主动件反向 加速 ·在 n3= n1 或n2= n3 时,同时可得 n1= n2= n3。故,假设使三元件中的任何两个元件连成一体旋转,那么第三元件转速必与二者转速相等,即行星排按直接挡传动,传动比i=1 ·即所有元件都不受约束,可以自由转动,那么行星齿轮机构失去传动作用,此种状态相当于空挡。 二、自动变速器换档执行机构 ·自动变速器换档执行机构与普通手动变速器换档执行机构不同,自动变速器的离合器、制动器、单向锁止离合器代替了普通手动变速器中的同步器,而且完全由电、液系统实现自动控制。 ·行星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离器。 ·要求学生了解自动变速器换档执行机构结构原理及其特性 1、离合器的结构原理 ·换挡离合器为湿式多片离合器,当液压使活塞把主动片和从动片压紧时, 离合器接合;当工作液从活塞缸排出时,回位弹簧使活塞后退,使离合器 别离。 〔1〕离合器的作用 ·连接作用 将行星齿轮机构中某一元件与输入局部相连,使该元件成为主 动元件。 ·连锁作用 将行星齿轮机构中任意二元件连锁为一体,使三个元件具有相 同的转速。这时行星齿轮机构作为一个刚性整体,实现直接传动。 〔2〕离合器的组成 ·摩擦片 一般用纸质浸树脂材料做成,也有用铜基烧结粉末冶金做成。一 般自动变速器的离合器摩擦片的个数为3~5个,其中低速档和倒档离合器 摩擦片的个数较多。 ·压板 一般用特殊钢制成,形状为圆盘形,外圆带齿。压板与摩擦片配合 .
成对,但也有局部车型在相邻摩擦片之间放多个压板,这是为了调整间隙。 ·活塞 一般用铝合金制成,外表镀有软金属,形状为环状圆柱形,端面有止回阀和弹簧座。 ·离合器鼓和缸体 一般由铸铁做成,内有液压缸体及相关油道,摩擦片与压板均装于离合器鼓内并用卡簧将压板限位。 ·密封圈 一般由橡胶做成,在活塞内外各一个。密封圈常用的有O型及开口型密封圈,O型密封圈无方向性,但开口型密封圈安装,开口必对缸体。 ·碟形弹簧 有些自动变速器的离合器中装有碟形弹簧,目的是为了减轻活塞工作时的冲击,同时活塞回位时又可充当回位弹簧。安装时,碟形弹簧小端对着活塞。 ·档圈 离合器压板最外面一块由于承受较大的冲击力,因此厚度比其他压板大很多〔约2—3倍〕,其平整面安装时对着摩擦片。 〔3〕离合器接合 ·当控制油液流至活塞缸时,推动单向阀钢球,使其关闭单向阀。活塞克服回位弹簧力的作用将摩擦片与钢片压紧,产生摩擦力。动力输出。 〔4〕离合器别离 ·当控制油压减小时,,使单向阀 在离心力的作用下离开阀座,活塞缸缘的油液经单向阀流出。回位弹簧的作用,活塞返回到原位,离合器别离。 〔5〕离合器的组合应用 ·离合器C1起作用时,动力从输入轴传到齿圈。 ·离合器C2起作用时,动力从输入轴传到太阳轮。 ·离合器C1及C2同时接合,是直接挡。 2、制动器结构原理 ·换挡制动器通常有两种形式:一种是湿式多片制动器,其结构与湿式多片离合器根本相同,不同之处是制动器用于连接转动件和变速器壳体,使转动件不能转动。换挡制动器的另一形式是外束式带式制动器。 1〕制动器的作用 ·将行星齿轮机构中某一元件与变速器壳体相连,使该元件受约束而固定,制动器有盘式制动器和带式制动器,盘式制动器结构和工作原理与离合器完全相同,只不过在作用上有所不同。盘式制动器连接运动元件与变速器壳体,而离合器连接的是两个运动元件。 要求学生了解换挡制动器结构原理及其特性 .
图3-1 2〕带式制动器 ·组成:其主要组成部件包括制动带、液压缸和推杆等,制动鼓通常就是离合器的外壳。 ·原理:当压力油从活塞右端进入时,作用在活塞上的油压克服弹簧力及活塞左端剩余油压,活塞被推向左端,通过推杆使制动带抱紧离合器的外壳,起制动作用;当需要解除制动时,压力油从活塞左端进入,而活塞的右端卸压,活塞在油压和弹簧力作用下迅速右移,制动带释放。 作业 布置 教学 后记
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教学 课题 课题 类型 教 学 目 标 课题四 自动变速器4传动简图的识读与画法 理论+实践 课时 安排 2课时 上课 时间 掌握自动变速器传动简图的识读与画法 教学 掌握自动变速器传动简图的识重点 读与画法 辅助 多媒体课件 资源 教学 掌握自动变速器传动简图的识读与画法 难点 复习介绍常见典型车辆自动变速器维修资料并引入自动变速器传动简图的识读与画引入 法 教学 手段 教学过程 师生互动 活动设计 1、通过多媒体课件介绍常见典型车辆自动变速器维修资料; 2、 示范:丰田A43D自动变速器传动简图的识读与画法。 作业 参照课本画出丰田A43D自动变速器传动简图。 布置 .
教学 本课程最终目的并不是要学生能够画出各种变速器的传动简图,但通过本课学后记 习学生能较好地识别自动变速器传动简图,培养查阅维修资料的能力。 教学 课题 课题 类型 教 学 目 标 课题四 自动变速器5 丰田A43D自动变速器工作原理分析 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 1、能够分析A43D自动变速器的挡位传递路线 2、能够认识A43D自动变速器各元件的作用 3、能够绘制A43D自动变速器的传动简图 教学 分析A43D自动变速器的挡位传递路线 难点 教学 能够分析A43D自动变速器的重点 挡位传递路线 辅助 多媒体课件 资源 复习由丰田A43D自动变速器传动简图及实物图提出A43D的挡位传递路线分析 引入 教学 手段 教学过程 师生互动 活动设计 3、丰田A43D自动变速器概述; 4、A43D各执行元件的作用; 5、A43D自动变速器的挡位传递路线分析。 作业 参照课本,分析A340E自动变速器D1、O\\D、R挡工作情况 布置 教学 本课内容较为繁杂,学生的空间想象和逻辑思维能力有限,因此结合彩色立体后记 动画、多媒体课件分析效果较好。
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教学 课题 课题 类型 教 学 目 标 课题六 自动变速器 液压操纵及其控制系统和无级变速器 理论 课时 安排 4课时 上课 时间 知识点 ·自动变速器的控制原理 ·无级自动变速器的结构和工作原理 能力点 ·正确理解自动变速器的控制原理 ·了解无级自动变速器的结构和工作原理 教学 自动变速器的液压操纵系统 难点 教学 自动变速器的液压操纵系统 重点 辅助 多媒体课件、液力变矩器解剖实物 资源 复习 引入 教学 手段 教学过程 一、自动变速器的液压操纵系统 ·要保证最正确换档规律 ·换档过程要平稳无冲击 ·换档动作要准确及时 ·驾驶员可干预自动换档 ·操纵系统要工作稳定、可靠 1、自动变速器的液压操纵系统组成 1〕自动变速器的自动控制是靠液压控制系统来完成的。 2〕液压控制系统由动力源、执行机构和控制机构三局部组成。 ·动力源是被液力变矩器泵轮驱动的液压泵,它除了向控制机构、执行机构供给压力油以实现换档外,还给液力变矩器提供冷却补偿油,向行星齿轮变速器供给润滑油。 ·执行机构包括各离合器、制动器、单向锁止离合器。这一局部内容在上一讲中已介绍过。 ·控制机构大体包括主油路系统、换档信号系统、换档阀系统和缓冲平安系统。根据其换档信号系统和换档阀系统采用的是全液压元件还是电子元.
师生互动 活动设计 由液力机械自动变速器的变速控制导入本讲内容: ·要求学生理解掌握自动变速器的液压操纵系统组成 ·自动变速器液压系统利用管路把诸多的液压元件(阀类)、换档执行机构合 理地连接起来形成油路,控制液流的流向来实现自动换档的目的。一般汽 车自动变速器都把诸多液压元件、液压油的各个通路,都集中设置在一个 总的集中组合阀体(简称阀体)内。 ·这些液压元件是根据发动机的输出条件以及车速变化来控制的。 1〕换挡控制原理 ·换挡阀两端作用着节气门阀和速控阀油压。换挡时,两端油压发生变化, 使换挡阀产生位移,改变了油路,从而实现换挡 件可将控制机构分为液控式和电控式两种型式。 ·要求学生理解掌握自动变速器的液压操纵系统控制的换档原理 2〕液控自动变速器低速工作状态 ·此时换档阀关闭了高速档油路,但工作油压为低速档提供了动力 3〕液控自动变速器高速工作状态 ·换档阀阀芯左移,高速档油路翻开,低速档油路断开 2、主要部件结构与工作原理 〔1〕油泵〔以内啮合齿轮泵为例〕 .
5〕当汽车以超速档行驶,且到达一定的车速时,调速阀油压的作用力增大, 将锁止信号阀推至下位,来自超速档油路的压力油经锁止信号阀中部进入 锁止继动阀下端,锁止继动阀阀芯升至上位,闭锁离合器左侧油腔与泄油 口相通,离合器接合,自动变速器成为机械传开工况,发动机动力经闭锁 离合器直接传至行星齿轮变速器输入轴。闭锁离合器闭锁时对应的车速, 即称为锁止工作点。假设自动变速器带有多功能开关,且功能开关未置于 超速档状态,那么锁止继动阀保持在下方位置。 ·液压泵是自动变速器液压控制系统的压力来源。液压泵通常安装在自动变速器前方,由液力变矩器泵轮驱动;也有局部汽车液压泵安装在自动变速器的前方,如马自达626。目前自动变速器中常用的液压泵有外啮合式齿轮泵、内啮合式齿轮泵、转子泵和叶片泵。 ·内啮合式齿轮泵的结构如左图所示,当发动机运转时,小齿轮和内齿轮同向旋转,下腔容积不断增加,形成真空而吸油,上腔容积不断减小,将液压油抽出 〔2〕液力变矩器控制装置 1〕 液力变矩器控制装置的作用就是把变矩器中的高温油引出加以冷却,然后加压送回到变矩器进行补偿。 2〕液力变矩器控制装置由压力调节阀、锁止信号阀、锁止继动阀(也称锁止中继阀)等阀及相应油路组成。 3〕液力变矩器中闭锁离合器的工作是由锁止信号阀和锁止继动阀共同控制。锁止信号阀阀芯上方作用着调速阀压力,下方与超速档换档阀油路相通。 4〕当车速较低时,调速阀油压也低,锁止信号阀在弹簧的作用下保持在上方位置,从而将通往锁止继动阀下端的主油路切断,使锁止继动阀在上方弹簧力和油压力的作用下保持在下方位置,变矩器的闭锁离合器压盘左侧与变矩器阀进油道相通,闭锁离合器处于别离状态,自动变速器为液力传开工况,发动机动力全部经变矩器传递。 .
〔3〕节气门阀 1〕节气门阀受发动机加速踏板所控制,随节气门开度大小(即发动机负荷大小)而改变其输出油压力的液压阀,输出的油压上下即为自动换档的一个信号。根据输入方式的不同,节气门阀分为机械式和真空式两种。 2〕以下图为机械式节气门阀 它由上部的节气门阀体、回位弹簧、下部的强制低档柱塞和调压弹簧等组成。节气门阀体和强制低档柱塞并不直接接触,而是通过调压弹簧连在一起,强制低档柱塞下装有滚轮,与凸轮接触。凸轮经钢丝缆绳与加速踏板相连。 3〕来自液压泵的压力油由节气门阀的进油口进入,须经阀口节流后,方能从出油口接至换档阀。另外节气门阀上还有两个控制油口,分别与来自断流阀的油压及出油口油压相通,使阀体在A、B处受到向下的液压作用力。当发动机怠速运行时,阀上进油口处的节流口开度很小,输出的油压很低。 4〕 当踩下加速踏板时,节气门缆绳被拉动,凸轮作顿时针转动,将强制低档柱塞上推,压缩调压弹簧。调压弹簧那么推动节气门阀体向上,使节流口开大,从节气门阀输出的油压力增高。 ·要求学生课堂上了解节气门阀的结构及其根本工作原理,更多内容可在课下自学理解掌握 5〕加速踏板越往下踩,即发动机节气门开度越大,节气门阀凸轮转动角度也越大,强制低档柱塞上移越多,节气门阀体向上移动也就越多,节流口也就越大,使得节气门阀输出的油压力越高。从而使发动机节气门的开度大小(即发动机负荷大小),与自动变速器节气门阀输出的油压有了对应关系。 .
简单介绍: ·利用节气门阀工作油路图,要求学生了解节气门阀的工作原理 作业 布置 教学 本课内容抽象,学生较难理解,且在实际维修作业中接触时机较少,因此只作面上介绍,后记 不作深入探讨。 教学 课题 课题 类 课时 安排 上课 时间 理论2+实践2 4课时 .
型 教 学 目 标 知识点 1·万向传动装置的功用及类型 2·十字轴万向节结构及工作特点 3·等速万向节结构及工作特点 4·万向传动装置的动平衡性 能力点 1·具备识别万向传动装置类型的能力 2·具备理解万向传动装置理论根底的能力 教学 难点 教学 1、十字轴万向节结构及工作特点 重2、等速球笼式万向节结构及工作特点 点 辅助 多媒体课件、实践拆装万向传动装置 资源 等速球笼式万向节工作特点 复习由汽车传动系统组成示意图并结合实物图片引入万向传动装置的作用及组成 引入 教学 手段 教学过程 师生互动 活动设计 6、万向传动装置的构造: 〔1〕、组成:万向节、传动轴、中间支承 〔2〕、作用:于汽车上任何一对轴线相交,且相互位置经常变化的两转轴之间的传递动力. 7、万向传动装置在汽车上的应用场合: 〔1〕、变速器与驱动桥之间 .
〔2〕、变速器与分动器之间、分动器与驱动桥之间 〔3〕、驱动桥与驱动轮之间 〔4〕、转向盘与转向器之间 8、分类: 1〕刚性万向节 A、不等速万向节〔常用的为十字轴式〕 .
B、准等速万向节〔如双联式万向节〕 C、等速万向节〔如球笼式万向节〕 2〕柔性万向节 9、普通万向节〔十字轴式钢性万向节〕 〔1〕、结构 〔2〕、特性 〔3〕、十字轴式万向节传动的等速条件 1〕采用双万向节传动; 2〕第一万向节两轴间的夹角α1与第二万向节两轴间的夹角α2 相等; .
3〕第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉在同一平面内 10、 准等速万向节: 原理:当万向节主动轴与从动轴之间传力点一直处于主动轴轴线和从动轴轴线夹角平分线上〔或者说传力点距这两轴线的距离相等〕时,必然能实现等角速传动。 1〕、球叉式万向节 2〕、球笼式等速万向节 〔1〕固定型球笼式万向节〔RF节〕 特点:在传递转矩的过程中,主从动轴之间只能相对转动、不会产生轴向位移。 〔2〕伸缩型球笼式万向节〔VL节〕 .
特点:在传递转矩的过程中,主从动轴之间不仅能相对转动,而且可以产生轴向位移。 3〕RF节和VL节的应用 RF节和VL节广泛应用于采用独立悬架的轿车转向驱动桥,如红旗、桑塔纳、捷达、宝来、奥迪等轿车的前桥。其中RF节用于靠近车轮处,VL节用于靠近驱动桥处。 作1.万向传动装置有何功用?都应用在哪些场合? 业 2.简单分析球笼式等速万向节的运动过程。 教万向传动装置是汽车传动系中的重要组成局部,是传递动力所必须的组成装置,在各类汽车都得到广学 泛的应用。教学中应让学生重点理解十字轴式万向节传动的等速条件、等速球笼式万向节结构及后工作特点,并掌握十字轴式万向传动装置、等速球笼式万向传动装置的拆装及检修方法。 记 教学 课题 .
课题 类型 理论 课时 安排 4课时 上课 时间 学 目 标 知识点 ·驱动桥的结构类型及组成 ·主减速器的功用和结构 ·半轴与桥壳结构 ·差速器的差速原理与结构 能力点 ·能熟练掌握主减速器的结构特点 ·具备分析差速原理的能力 ·能明确差速器的调整部位 主减速器的功用和结构 差速器的差速原理与结构 多媒体课件 教学 难点 主减速器的功用和结构 差速器的差速原理与结构 防滑差速器类型结构与工作原理 教学 重点 辅助 资源 复习引入 由复习题问汽车传动系组成和动力传递路线导入本讲内容 师生互动 活动设计 教学 手段 教学过程 一、驱动桥的结构类型及组成 1.功用 ·驱动桥功用是将万向传动装置输入的动力经降速增矩、改变动力传递方向后,分配到左右驱动轮,使汽车行驶,并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。 2.组成 ·驱动桥由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成 (1)主减速器:降速、增矩、变向 (2)差速器:使两侧驱动轮不等速旋转 (3)半轴:将扭矩从差速器传至驱动桥 (4)桥壳:安装根底,承重,且承力 3、驱动桥的类型 .
1〕整体式驱动桥 2〕断开式驱动桥 二、主减速器 1、主减速器的功用、类型 〔1〕功用 ·主减速器的功用是将输入的转矩增大、转速降低,并将动力传递的方向改变后(有些横向布置发动机的除外)传给差速器。 2.类型 ·按参加传动的齿轮副数目,可分为单级式主减速器和双级式主减速器。有些重型汽车又将双级式主减速器的第二级圆柱齿轮传动装置设置在两侧驱动轮处,称为轮边减速器。 ·按主减速器传动速比个数,可分为单速和双速式主减速器。 ·按齿轮副结构形式,可分为圆柱齿轮式(又可分为定轴轮系和行星轮系)主减速器和圆锥齿轮式〔又可分为螺旋锥齿轮式和双曲面锥齿轮式)主减速器。 .
3、主减速器的构造与工作原理 〔1〕单级主减速器 ·要求学生理解掌握主减速器的类型结构与工作原理 〔2〕双级主减速器的构造 第一级主动锥齿轮 中间轴 第一级从动锥齿轮 第二级主动齿轮 半轴 第二级从动齿轮 ·在一些减速比比拟大的减速器常常采用,第一级为锥齿轮传动,第二级为圆柱斜齿轮传动。 ·双级主减速器的结构特点: 1〕第一级为圆锥齿轮传动,其调整装置与单级主减速器类同; 2〕由于双级减速,减小了从动锥齿轮的尺寸,其反面一般不需要止推装置; 3〕第二级为圆柱齿轮传动,圆柱齿轮多采用斜齿或人字齿,传力平稳; 4〕双级主减速器的减速比为两对副减速比的乘积。 〔3〕轮边主减速器 1〕应用于重型载货车、越野汽车或大型客车上。 2〕一般将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的两套,分别安装在两侧驱动车轮的近旁,称为轮边减速器。 3〕特点:较大的主传动比和较大的离地间隙,半轴和差速器等零件尺寸减小;.
但结构较复杂,本钱较高。 〔4〕贯穿式主减速器 三、差速器 1、功用及分类 〔1〕功用 差速器使左右车轮能以不同的转速,进行纯滚动转向或直线行驶,称为差速特性 〔2〕 分类 ·差速器按其用途分为轮间差速器和轴间差速器。 1〕轮间差速器装在驱动桥内 2〕轴间差速器装在各个驱动桥之间 ·按工作特性分为普通差速器和防滑差速器 2、普通差速器〔对称式锥齿轮差速器〕 〔1〕构造 ·主要由四个行星齿轮、行星齿轮轴、二个半轴齿轮和差速器壳等组成。 ·动力传递:主减速器、从动齿轮、差速器壳、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿 轮,经半轴传至驱动轮。 〔2〕差速器工作情况〔动画演示〕 3、防滑差速器 托森差速器——中央轴间差速器 传动路线: 空心轴→差速器壳1→蜗轮轴6→蜗轮→蜗杆7→差速器轴3 四、半轴与桥壳 1、半轴 〔1〕在差速器与驱动轮之间传递较大的扭矩,一般都是实心轴,内端用花键与半轴齿轮连接,外端与轮毂连接. 〔2〕常用的半轴支承型式主要有全浮式和半浮式. ·全浮式半轴支承 ·要求学生理解掌握差速器的结构类型及根本组成 .
·要求学生了解防滑差速器类型结构与工作原理 1〕这种支承型式的半轴只承受差速器输出的转矩,两端均不承受任何外力与弯矩,外力与弯矩由轮毂通过轮毂轴承传给桥壳,而不经半轴。 2〕所谓“浮〞是指半轴不承受弯曲载荷。 3〕特点:易于拆装,广泛应用于载货汽车上。 ·半浮式半轴支承 ·求生解轴.
要学了半与桥壳类型结构及其工作特点 1〕内端不受弯矩,外端承受全部弯矩。车轮与桥壳无直接联系而支承于半轴外端。 2〕特点:支承结构紧凑,质量小,半轴受力情况复杂且拆装不方便。多用于轿车及微、轻型汽车。 2、桥壳 〔l〕.功用: 1〕、保护作用。主要保护主减速器、差速器和半轴; 2〕、承受路面反作用力和力矩,并经悬架传递给车架; 3〕、安装悬架和车轮,并给车轮定位。 〔2〕、分类 1〕整体式 ·特点:强度、刚度较大,且检查、拆装和调整主减速器、差速器方便,普遍应用于各类汽车上。 2〕分段式 ·特点:易于铸造,加工方便,但维护不便,目前已很少使用。 .
1.汽车驱动桥的功用是什么?主要由驱动桥的哪局部来实现? 作业 布置 2.双级主减速器的特点有哪些? 3.分析差速器结构和力矩传递路径。 4.说明差速器的工作原理,论述它的速度特性和转矩特性。 教学 后记 本课知识点较多,要求学生先有初步认识,然后在实训中加以理解和稳固;防滑差速器的结构及工作原理的理解难度较大,只作简要介绍,可以引导学生课后通过网络进一步扩展这方面的知识。 教学 课题 课题 类型 教 学 目 标 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 知识点 ·行驶系组成及功用 ·行驶系的结构形式 ·车架类型 ·车架的结构特点 能力点 .
·熟练掌握行驶系组成及功用 ·熟练掌握车架的结构特点 ·掌握车架的检修方法 ·行驶系组成及功用 教学 ·车架的结构特点 重点 ·车架的检修方法 辅助 多媒体课件 资源 教学 难点 ·车架的检修方法 复习由复习提问汽车底盘结构的组成系统导入本讲内容 引入 教学 手段 教学过程 一、汽车行驶系概述 1、汽车行驶系的功用 1〕支承汽车的总质量; 2〕接受由发动机经传动系传来的转矩,并通过驱动轮与地面间的附着作用,产生驱动力,以保证整车正常行驶 3〕传递并支承路面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩; 4〕尽可能地缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车平顺行驶。 2、行驶系的结构形式 1〕轮式行驶系 ·直接与路面接触的局部是车轮。 师生互动 活动设计 导入:汽车行使系是汽车底盘结构的主要组成局部 ·要求学生了解行驶系的结构形式 2〕半履带式 ·其结构特点是前桥装有滑撬或车轮,用来实现转向,后桥装有履带,以减少对地面的单位压力,控制汽车下陷,同时履带上的履刺加强了附着力,提高了车辆的通过能力。 .
3〕全履带式 ·行驶系中直接与路面接触的局部是履带的汽车称为履带式汽车 4〕车轮-履带式 ·行驶系中直接与路面接触的局部既有车轮又有履带的汽车称为半履带式汽车或车轮一履带式汽车 二、车架 1、功用: 支承车身,承受汽车载荷,固定汽车大局部部件和总成 要求: .
〔1〕、要有足够的强度、适宜的刚度; 〔2〕、结构简单、质量轻; 〔3〕、降低汽车的重心和获得较大的前轮转向角,以保证汽车行驶时的稳定性和转向灵活性。 2、种类: 1、边梁式:应用最为广泛; 发动机 保险杠 右纵梁 后簧支架横左纵梁 发动机后 X形车架〔边梁式车架的改良〕 2、中梁式:又称脊骨式车架。 .
优点:能使车轮有较大的运动空间,便于采用独立悬架,从而可提高汽车的越野性;与同吨位货车相比,其车架较轻,减少了整车质量;重心较 低,行驶稳定性好;车架的强度和刚度较大。脊梁还能起封闭传动轴的防尘套作用。 缺点:制造工艺复杂,精度要求高,给保养和修理造成诸多不便。 应用:某些轿车和货车上。 3、综合式。 • • • 特点: • 是中梁式车架的一种变形。 • 前段是边梁式,用以安装发动机 • 中后段是中梁式,伸出来的支架可以固定车身 .
3.怎样检修车架的裂纹 当发现车架山现裂纹时,先用汽油清洗裂纹外表或用砂布打磨裂纹周围20mm范围,使之露出金属光泽,找出裂纹的始末端,然后按下述方法修复裂纹: (1)卸掉载荷,平放车架,在裂纹延仲方向距裂纹两端l0mm处,各钻-一个3~8mm的孔,以防裂纹进一步扩展。 (2〕在零件的外外表开“V〞形槽。 (3)用直径为Ф3.2的焊条进行电弧焊。不推荐使用气焊,气焊会扩大散热面积。 (4)在已焊好裂纹零件的内外表,用电弧焊焊接加强板。加强板的形状可为三角形、多边形、菱形或槽形,加强板的材料应与被修复零件相同,厚度应等于或小于被修复零件的厚度,长度一般应大于车架纵梁高度的两倍。在进行焊补加强板时,裂纹应在加强板中间,加强板的搭接头焊于纵梁或横梁的翼面和腹面上。 (5)为防止焊好处的应力集中或热变形,焊接时应采用断续焊,中断长度应为焊缝长度的两倍。在距加强板端点20~30mm处,距纵横梁成型弯角20~2500mm范围内,不允许焊接.纵横梁翼面上,-般不进行焊接,假设要焊接,应按纵向施焊。纵、横梁腹面应防止垂直施焊,30以上倾斜焊缝效果较好,要防止焊缝和裂纹方向平行,也不能使焊缝交叉。焊接后应慢慢冷却。室内外温度相差较大时,应将焊接部位预加热至100~l50℃后再进行焊接,以防焊缝产生裂纹。焊接时,要严格按标准进行。焊条直径为,电流应在80~l20A范围内选择。焊缝端头易产生裂纹,灭弧时要注意在端点处不能产生缺陷。 (6)当纵梁完全断裂或裂纹较长,又是最大受力部件(中段)时,可采用槽形加强板帮补,一般用铆接。 4.怎样检修车架铆钉松动、剪断的故障? 对车架全部铆钉均用手锤进行敲击检查,注意从空响声来判断是否松动,假设有.
松动、错头、歪斜等,均应按下述方法进行修正. (l)用钻通或气割的方法消除旧铆钉。不要用手工或风动錾子铲除,这很不平安,且可能使铆钉孔变形扩大。风动錾子使用不当,易损坏车架装置件。 (2)铆钉孔变形或错位,可扩孔修理。其孔径应为大一级铆钉孔的尺寸. (3)当铆钉孔磨损大于公称尺寸2mm时,应填焊旧铆钉孔,并按公称尺寸重新钻铆钉孔。 (4)铆钉孔的直径一般比铆钉直径大lmm。 (5)冷铆用的铆钉以10钢、l5钢为宜,铆钉外表不允许有裂纹、碰伤、条痕、平顶和金属瘤,末端不允许失圆。 (6)铆接时,压力要适度,假设压力太小,那么铆得不紧,压力太大那么铆钉易变形。铆接以后,铆钉头与铆接零件外表应紧密贴合,两铆接零件的结合面应贴合无间隙。 1.汽车行驶系的功用是什么?轮式汽车行驶系由哪几局部组成? 作业 2.汽车车架的结构形式有哪些?各自的工作特点是什么? 布置 教学 简要介绍行驶系统的组成和功能、车架的类型,要求拓展车架的检修方法,为学生将来进入企业并后记 顺利走上工作岗位奠定根底。
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教学 课题 课题 类型 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点 ·转向桥结构及特点 ·转向轮定位参数 ·转向驱动桥结构及特点 ·车轮的结构组成 ·轮胎的种类及型号 能力点 ·正确分析转向轮定位参数的作用 ·具备分析转向桥和转向驱动桥结构特点的能力 ·正确识别轮胎的型号 教学 难点 转向驱动桥结构及特点 教学 转向轮定位参数;转向驱动桥结构及特重点 点;轮胎的种类及型号 辅助 多媒体课件 资源 复习导入:驱动桥是汽车车桥中的一种,介绍其它类型的车桥 引入 教学 手段 教学过程 一、车桥的功用: 传递车架与车轮之间的各个方向的作用力。 二、车桥的分类: 〔1〕根据悬架不同分为 :整体式、断开式; 师生互动 活动设计 ·要求学生了解车桥功用和类型 .
〔2〕根据车轮作用分类: 转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥。 三、转向桥 1〕功用 ·利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车 的转向; ·承受车轮与车架之间的垂直载荷,纵向的道路阻力,制动力和侧向力以及这些力所形成的力矩; 2〕组成: 前轴、转向节、主销和轮毂等。 ·比照驱动桥和转向桥来简要介绍转向驱动桥 ·引用实例加以重点讲解 ·要求学生理解掌握转向驱动桥的结构组成 ·前轴:其断面一般是工字形,为提高抗扭强度,在接近两端各有一个加粗局部成拳形,其中有通孔,主销即插入此孔内,中部向下弯曲成凹形,其目的是使发动机位置得以降低,从而降低汽车质心;扩展驾驶员视野;减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。 ·转向节:是车轮转向的铰链,它是一个叉形件。上下两叉有安装主销的两个同轴孔,转向节轴颈用来安装车轮。转向节上销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形局部相连,使前轮可绕主销偏转一定角度而使汽车转向。 ·主销:作用是铰接前轴及转向节,使转向节绕着主销摆动以实现车轮的转向。主销的中部切有凹槽,安装时用主销固定螺栓与它上面的凹槽配合,将主销固定在前轴的拳形孔中。主销与转向节上的销孔是动配合,以便实现转向 ·轮毂:车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节外端的轴颈上。轴承的松紧度可用调整螺母(装于轴承外端)加以调整。 .
转向节 主销 前轴 转向桥结构: 制动鼓 转向节 主销 轮毂 ·要求学生理解转向驱动桥的工作过程 前车轴 3〕转向驱动桥的工作过程 ·驱动 :桥的中部装有主减速器 和差速器。内半轴和外半轴通过等角速万向节连接在一起,外半轴的端部制有花健,它和半轴凸缘相啮合。当前桥驱动时,转矩由主减速器、差速器传给内半轴、万向节、外半轴和半轴凸缘,最后传递到轮毂,驱使车轮旋转。 ·转向 :转向节由转向节轴颈和转向节外壳用螺栓连接成整体。转向节轴颈上装有.
两个轮毂轴承,以支承轮毂;转向节轴颈内孔壁内压装有衬套,以支承外半轴。在转向节外壳的上下两端分别装有上下两段主销的加粗局部,并用止动销止动,在转向节外壳上端装有转向节臂,在转向节外壳下端装有下盖。 润滑脂由上、下油嘴注入后,分别进入主销中心油道,再从两个侧孔出来进入主销与衬套之间,实现润滑。汽车转向时,转向直拉杆拉动转向节臂 带动转向节绕主销摆动,这时转向轮即可随之偏转,从而实现汽车的转向 5、支持桥 ·支持桥属于从动桥 ·单桥驱动的三轴汽车,后桥设计成支持桥 ·挂车上的车桥也是支持桥 ·发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支持桥 重点介绍: ·要求学生理解掌握转向车轮的定位内容及其参数。 三、转向车轮定位 ·功用:使汽车转向轻便、行驶平稳、减少机件磨损。 ·转向轮定位〔前轮定位〕 指转向轮、转向节和前轴三者之间与车架必须保持一定的相对安装位置 ·前轮定位包括:主销后倾、主销内倾、前轮外倾及前轮前束 〔1〕主销后倾 1〕定义:主销装于前轴,上端向后倾斜倾。 ·可通过汽车行驶实例来重点讲解转向轮主销后倾的作用 2〕主销后倾的作用 .
·在汽车纵向垂直平面内,主销轴线与垂线之间的夹角r叫主销后倾角。 ·主销后倾后,形成了绕主销的稳定力矩M=FL,其作用方向正好与车轮偏转方向相反,使车轮有恢复到原来中间位置的趋势。即使在汽车直线行驶偶尔遇到阻力使车轮偏转时,也有此种作用。由此可见,主销后倾的作用是保持汽车直线行驶的稳定性,并力图使转弯后的的轮自动回正。 ·后倾角愈大,车速愈高,前轮的稳定性愈强,但后倾角过大会造成转向盘沉重,—般采用r<3°。有些轿车和客车的轮胎气压较低,弹性较大,行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动,引起稳定力矩增加,故后倾角可以减小到接近于零,甚至为负值(即主销前倾)。 3〕主销后倾产生方法: ·前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时,由于钢板前高 后低,使前轴向后倾斜而形成。 ·在钢板后部加装鍥形垫片而形成后倾。 〔2〕主销内倾 1〕定义: 重点介绍: ·要求学生理解掌握转向车轮主销内倾的定位内容及其参数。 ·主销安装到前轴上后,其上端略向内倾斜,称为主销内倾。 ·在汽车横向垂面内,主销轴线与垂线之间的夹角叫主销内倾角。 2〕主销内倾的作用: ·利用与主销后倾比照 重点分析: ·要求学生理解主销内倾的作用 ·使车轮转向后能自动回正,且转向操纵轻便。 ·一般内倾角β在5°—8°之间。 ·主销内倾角是制造前轴时使主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的。在非独立悬架的转向桥上,主销内倾角是不能单独调整的。 3〕主销后倾和主销内倾的作用关系 ·主销后倾和内倾都有使汽车转向后自动回正、保持汽车直线行驶的作用 ·主销后倾的回正作用与车速有关,而主销内倾的回正作用与车速无关。 ·高速时后倾的回正作用大,而低速时主要靠内倾的回正作用。 .
·可通过汽车行驶实例来重点讲解转向轮外倾的作用 ·直线行驶时车轮偶尔遇到冲击而偏转时,也主要是依靠主销内倾起回正作用。 〔3〕车轮外倾 1〕定义 ·车轮旋转平面上方略向外倾斜,称为车轮外倾。 ·车轮旋转平面与汽车纵向前垂面之间的夹角称为车轮外倾角α。 2〕车轮外倾的作用 ·为了提高车轮行驶的平安性和转向操纵轻便性。 ·非独立悬架车轮外倾角是由转向节的结构确定的。转向节安装到前轴后,其轴颈相对于水平面向下倾斜,从而使车轮安装后外倾,一般不能调整。但使用独立悬架的转向桥大多可以调整。 ·车轮外倾角虽然对平安和操纵有利,但是过大的外倾角将使轮胎横向偏磨增加,油耗增多。一般车轮外倾角为1°左右。 〔4〕前轮前束 1〕定义 ·可通过汽车行驶实例来重点讲解转向轮主销后倾的作用 简单介绍: ·要求学生了解汽车车轮的结构组成 ·汽车两个前轮的旋转平面不平行,前端略向内收,这种现象叫做前轮前束。 ·两轮前端距离B,后端距离A,其差值即为前束值。 2〕前轮前束的作用 ·减小或消除汽车前进中因车轮外倾和纵向阻力致使车轮前端向外滚开所造成的滑移。 四、车轮和轮胎 1、车轮与轮胎的功用 ·支承整车的质量 ·缓和由路面传来的冲击力 ·产生驱动力和制动力 ·使车轮保持直线行驶的方向 ·承当越障提高通过性的作用 .
简单介绍: ·要求学生了解汽车车轮不同类型轮2、车轮 1〕辐板式车轮 ·车轮的轮辋与轮辐可以用铆钉连接,也可以制成一体。 ·轮辐的中心有一中心孔,用来将轮辐安装在轮毂上,螺栓内端呈锥形,与轮辐孔的锥面相适应。 ·轮辐靠近中心孔局部略向外鼓起,使得轮辐有些弹性而有助于螺栓的紧固防松。 2〕辐条式车轮的构造 ·这种车轮的轮幅是钢丝辐条或者是和轮毂铸造成一体的铸造辐条 ·钢丝辐条价格昂贵、维修安装不便,仅用于赛车和某些高级轿车上 ·铸造辐条式车轮主要应用于重型汽车上 ·轮辋是用螺栓和特殊的衬块固定在辐条上,有配合锥面 〔2〕轮 辋 ·按照轮辋结构的特点的不同,轮辋可分为深槽式、平底式和对开式〔可拆式〕等三种型式。 1〕深式轮辋 ·因中部有一条便于拆装轮胎的环形深凹槽而得名,代号为DC,凹槽两侧与轮胎配合的台肩称为轮胎座角 ·特点:结构简单,刚度大,质量较轻,适用于轻型车 2〕平式轮辋 ·底面呈平环状,一侧有凸缘,另一侧为可拆装挡圈货车轮胎尺寸较大,胎圈较硬,一般采用此种轮辋,便于轮胎的拆卸有些轮辋做成可拆开的两个局部 3、轮 胎 〔1〕轮胎作用分类 1〕轮胎的作用 ·轮胎安装在轮辋上,直接与路面接触,其作用是:支承汽车的总质量;与汽车悬架共同吸收和缓和汽车行驶时所受到的冲击和振动,以保证汽车具有良好乘坐舒适性和行驶平顺性;保证车轮与路面的良好附着而不致打滑,使汽车行驶平稳。 2〕轮胎的类型 ·汽车轮胎按其用途可分为轿车轮胎和载货汽车轮胎两种。轿车轮胎主要用于轿车的充气轮胎;载货汽车轮胎主要用于载货汽车、客车及挂车上的充气轮胎。 ·汽车轮胎按胎体结构可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎;而实心轮胎目前仅应用在沥青混凝土路面的干线道路上行驶的低速汽车或重型挂车上。 ·就充气轮胎而言,按组成结构不同,可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种;按胎内的工作压力大小,可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种;按胎体中帘线排列方向不同,又可以分为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线胎,按胎面花纹不同,还可分为普通花纹胎、混合花纹胎和越野花纹胎。 〔2〕有内胎轮胎 ·无内胎轮胎的构造外观上与有内胎轮胎近似,不同的是没有内胎及垫带,空气直接充入外胎内,由轮胎和车辋保证密封轮胎内壁上有一层硫化橡胶密封层,约2-3毫米在正对胎面的内壁上,还粘附一层未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层在胎圈外侧有一层橡胶密封层,增加胎圈和轮辋的气密性轮辋底部倾斜且漆层均匀。 ·气门嘴直接固定在轮辋上 ·优点:只有爆破时才失效,穿孔漏气缓慢,仍可行驶没有内胎,摩擦生热少,散热快,工作温度低,使用寿命长,适于于高速行驶,结构简单,质量轻,维修方便。 (4)轮胎的规格 辋结构特点 重点介绍: ·要求学生理解掌握汽车轮胎结构类型及其工作特点 ·要求学生理解掌握汽车轮胎结构规格型号 .
·目前大多数国家包括我国在内均采用英制表示 ·充气轮胎的尺寸标注见 左图轮胎尺寸标注方法高压胎用D×B,高压胎在汽车上应用较少; ·低压胎亦用B–d; ·最新轮胎尺寸系列就是以高度比(H/B)作为轮胎分类根底的,称为“扁平率〞。 ·子午线轮胎规格的表示方法是把标志子午胎字样的“R〞置于断面宽与轮辋直径之间。 ·一汽捷达王轿车装用的子午线扁平轮胎的型号为185/60R14,其含义自左至右,第一个数字185表示轮胎宽度185mm,符号“/〞后面的数字60,表示H/B×l00=60,即扁平率为60%,字母“R〞表示该轮胎为子午线轮胎,最后一个数字表示轮辋的直径为14in(356mm)。 1.转向轮定位参数有哪些?各起什么作用,为什么有些轿车的主销后倾角为负值? 2.转向驱动桥在结构上有哪些特点?其转向和驱动两个功用主要由哪些零部件实现? 作业 3.轮胎的作用是什么? 布置 4.什么是子午线轮胎?其特点是什么? 5.四种转向轮定位方式那种与汽车车速有关?有什么样的关系 教学 本单元新知识较多,内容繁杂,应让学生对车轮定位、轮胎规格等有较深入理解,并通过实训让学后记 生对车轮定位、车桥转身节拆装、轮胎换位等工程有更深层次的领会。
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教学 课题 课题 类型 振器和弹性元件 理论+实践 课时 安排 4+4课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点 ·减震器的类型及结构 ·气体弹簧的工作原理 ·钢板弹簧、螺旋弹簧的结构及特点 能力点 ·能分析不同类型的弹性元件和减震器的特点 教·减震器的类型及结构 学 ·钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点 重 点 辅助 多媒体课件 资源 复习由复习提问汽车行使系的组成结构导入本讲内容。 引·导入:悬架是保证汽车正常、平稳地行使的必要装置。 入 教学 手段 师生互动 活动设计 教学 难点 ·减震器的类型及结构 教学过程 .
一、悬架的概说 1、悬架的功用: ·要求学生理解掌握悬架的结构组成 ·连接车桥和车架; ·传递二者之间的各种作用力和力矩; ·抑制并减小由于路面不平而引起的振动,保持车身和车轮之间正确的运动 关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性(缓冲、减振、导向及稳定) 2、悬架的结构组成 ·悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器等组成 1〕弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷,缓冲并抑制不平路面所引起的 冲击 2〕减振器用以加快振动的衰减,使车身和车轮的振动得以控制 3〕导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩,并保证车轮有正确的运 动关系 4〕横向稳定器 是一种辅助弹性元 件,以防止车身在 不平路面上行驶或转 向时发生过大的 横向倾斜 3、悬架的分类 ·悬架按导向装置的型式(汽车两侧车轮运动的相互关系)可分为两大类:非 独立悬架和独立悬架 1〕非独立悬架 ·车轮安装在一根整体式车桥两端,车桥通过弹性元件与车架相连。当一侧 车轮跳动时,要影响另一侧车轮,也叫相关悬架 ·非独立悬架的特点:结构简单,本钱低,车轮上下跳动时定位参数变化小, 在货车和一些大客车上普遍采用,局部轿车后悬架也有采用 2)独立悬架 .
·独立悬架是每一侧车轮单独通过悬架与车桥相连,每个车轮能独立上下运 动而无相互影响。 ·车桥是断开式 ·独立悬架车轮接地性好,行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬架,前 轮定位角可以调节,在轿车上得到广泛应用 二、减振器 1、减振器的功用 ·为加速车架与车身振动的衰减,以改善汽车的行驶平顺性,在大多数汽车 的悬架系统内都装有减振器。 ·减振器和弹性元件是并联安装的 2、对减振器的要求 ·减振器的阻尼力愈大,振动消除得愈快,但却使并联的弹性元件的作用不 能充分发挥,同时,过大的阻尼力还可能导致减振器连接零件及车架损坏。 为解决弹性元件与减振器之间的这一矛盾,对减振器提出如下要求: 1)在悬架压缩行程(车桥与车架相互移近的行程)内,减振器阻尼力应较小, 以便充分利用弹性元件的弹性,以缓和冲击; 2)在悬架伸张行程(车桥与车架相对远离的行程)内,减振器的阻尼力应大, 以求迅速减振; 3)当车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时,减振器应当能自动加大液流通 道截面积,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以防止承受过大的冲击载荷 3、减振器的类型 ·悬架广泛采用液力减振器,原理是利用液体流动的阻力来消耗振动的能量 ·在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器称为双向作用式减振器 ·另有一种减振器仅在伸张行程内起作用,称为单向作用式减振器。目前汽 车上广泛采用双向作用筒式减振器。 4、双向作用筒式减振器 .
重点介绍: ·要求学生理解掌握双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理 〔1〕结构:一般具有四个阀 ,即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。 1〕流通阀和补偿阀是一般的单向阀,其弹簧很弱,当阀上的油压作用力与弹簧力同向时,阀处于关闭状态,完全不通液流;而当油压作用力与弹簧力反向时,只要有很小的油压,阀便能开启。 2〕压缩阀和伸张阀是卸载阀,其弹簧较强,预紧力较大,只有当油压增高到一定程度时,阀才能开启:而当油压减低到一定程度时,阀即自行关闭 〔2〕工作原理 利用图示、多媒体动画来重点讲解双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理 1〕压缩行程 ·车身下降,减振器受压缩,活塞下移,工作缸下腔减小,上腔增大。下腔油压高于上腔,油液压开流通阀进入上腔 ·活塞杆占去上腔局部容积,导致下腔油液不能全部流入上腔,多余的油液从压缩阀进入贮油缸筒 ·这些阀的流通面积不大,造成一定阻尼力 2〕伸张行程 ·车身上升,活塞上移,使上腔容积减小,下腔容积增大,上腔油压高于下腔,油液推开伸张阀流入下腔 ·由于活塞杆的存在,使下腔产生一定的真空度,贮油筒内的油液在真空吸.
力的作用下翻开补偿阀流入下腔。 ·油液流经这些阀时,产生了阻尼力 ·伸张阀弹簧刚度和预紧力比压缩阀的大,伸张行程油液的流通面积也比压缩行程小,减振器在伸张行程所产生的最大阻尼力远远大于压缩行程的最大阻尼力 ·压缩行程是弹性元件起主要作用;伸张行程是减振器起主要作用 5、新型减振器〔以充气式减振器为例〕 简单介绍: ·利用与双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理 之间的比照分 析 1〕结构: ·结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞,在浮动活塞与缸筒一端形成 ·要求学生了的密闭气室中,充有高压的氮气。在浮动活塞的上面是减振器油液。 ·工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。解新型减振器此二阀均由一组厚度相同,直径不等,由大到小而排列的弹簧钢片组成。 〔以充气式减振器为例〕的 结构特点及其2〕工作原理 工作原理 ·当车轮上下跳动时,减振器的工作活塞在油液中作往复运动。使工作活塞 的上腔和下腔之间产生油压差,压力油便推开压缩阀或伸张阀而来回流动。 由于阀对压力油产生较大的阻尼力,使振动衰减。 ·由于活塞杆的进出而引起的缸筒容积的变化,那么由浮动活塞的上下运动 来补偿。因此这种减振器不需储液缸筒,所以亦称单筒式减振器。而前述的 双向作用筒式减振器又称双筒式减振器。 3〕充气式减振器的特点 ·由于采用浮动活塞而减少了一套阀门系统,使结构大为减化,零件数约减 少15%。 ·由于减振器内充有高压气体,能有效地减少车轮受到突然冲击时产生的高 频振动,并有助于消除噪声。 ·在防尘罩直径相同的情况下,充气式减振器的工作缸和活塞直径比双筒式 减振器大,所以在每厘米行程中流经阀的流量较双筒式减振器大几倍,故在 同样泄流的不利工作条件下,它比双筒式能更可靠地保证产生足够的阻尼 力。 ·充气式减振器由于内部具有高压气体和油气被浮动活塞隔开,消除了油的 乳化现象。 ·缺点是对油封要求高;充气工艺复杂,不能修理;以及当缸筒受到外界物 体的冲击而产生变形时,减振器就不能工作。 .
三、弹性元件 ·汽车悬架所用的弹性元件可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等。 ·一般载货汽车的非独立悬架广泛采用钢板弹簧 ·大多数轿车的独立悬架应用螺旋弹簧和扭杆弹簧; ·而在重型载货汽车上气体弹簧得到广泛的应用 ·橡胶弹簧多用在悬架的副簧和缓冲块。 1、钢板弹簧 ·钢板弹簧是汽车悬架中应用量广泛的一种弹性元件。它由假设干片长度不等、曲率半径不同、厚度相等或不等的弹簧钢片叠合在一起组成一根近似等强度的弹性梁。 〔1〕钢板弹簧的结构 ·要求学生理解掌握钢板弹簧的结构特点 1〕 钢板弹簧的中部一般由u形螺栓与车桥刚性固定,其两端用钢板弹簧销 铰接在车架的支架上。 2〕为加强第一片卷耳,常将第二片末端也弯成卷耳,把第一片卷耳包住。 弹簧受压变形时为防止它们之间产生相对滑动,在第一片与第二片卷耳之间 留有较大的空隙。 3〕 在车架加载弹簧变形时,钢板弹簧各片之间产生相对滑动进而产生摩擦, 此时钢板弹簧本身具有一定的减振作用。如果钢板弹簧各片之间产生干摩擦 时,轮胎所受到的冲击要直接传给车架,并直接使钢板弹簧各片磨损,故安 装钢板弹簧时,应在各片之间涂上适量的石墨润滑剂。 〔2〕钢板弹簧的断面型式 ·为了进一步改善钢板弹簧的受力状况,可采用不同形状的断面。 1〕矩形断面钢板弹簧〔图a〕结构简单,但受拉应力一面的棱角处易产生疲 劳裂纹。 2〕〔图b、c〕采用上下不对称的横断面,由于断面抗弯的中性轴线上移,不 但可减小拉应力,而且节省了材料。 .
〔3〕钢板弹簧端部的结构型式:钢板弹簧端部有三种结构型式。 1〕端部为矩形的钢板,其制造简单,广泛应用在载货汽车上。 2〕端部为梯形的钢板,其质量小、节省钢材,较多的用在载货汽车上。 3〕端部为椭圆形的钢板,这种结构改善了应力分布状况,片端弹性好,片间摩擦小,重量也较轻,但制造工艺复杂,本钱较高,一般在轿车上应用较多 2、螺旋弹簧 ·要求学生理解掌握螺旋弹簧的结构特点 ·螺旋弹簧广泛地应用于前独立悬架。螺旋弹簧与钢板弹簧相比滑,不忌泥污,所占纵向空间不大,弹簧质量小等优点。 ·螺旋弹簧本身没有减振作用,因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。 ·此外,螺旋弹簧只能承受垂直载荷,故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。螺旋弹簧常用弹簧钢棒料卷制而成,可做成等螺距或变螺距的,前者刚度不变,后者刚度是可变的。 3、扭杆弹簧 ·要求学生理解掌握扭杆弹簧的结构特点 ·扭杆弹簧是一根具有扭转弹性的直线金属杆件。其断面一般为圆形.少数 为矩形或管形。它的两端可以做成花键、方形、六角形或带干面的圆柱形等, .
以便将一端固定在车架上,另一端通过摆臂 固定在车轮上。当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆轴线而摆动使扭杆产生扭转弹性变形,借以保证车轮与车架的弹性联系。有的扭杆由一些矩形断面的薄扭片组合而成,更为柔软。 ·扭杆弹簧的特点 1〕 扭杆是用铬钒合金弹簧钢制成,外表 通常涂以沥青和防锈油漆或者包裹一层玻璃纤维布,以防碰撞,刮伤和腐蚀。 2)扭杆具有预扭应力,安装时左右扭杆预加扭转的方向都与扭杆安装在车上后承受工作载荷时扭转的方向相同,不能互换,为此,在左右扭杆上刻有不同标记。 3)扭杆本身的扭转刚度虽然是常数,但采用扭杆的悬架刚度却是可变的。 4)扭杆弹簧与钢板弹簧相比拟,具有质量小,不需润滑的优点 4、气体弹簧 ·原理:气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体,利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的。这种弹簧的刚度是可变的,因为作用在弹簧上的载荷增加时,容器内的定量气体气压升高,弹簧的刚度增大。反之,当载荷减小时,弹簧内的气压下降,刚度减小,故它具有较理想的弹性特性。 ·类型:气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧两种。 ·结构特点:空气弹簧和油气弹簧都同螺旋弹簧一样,只能承受轴向载荷,因此气体弹簧悬架中必须设置纵向和横向推力杆等导向机构,同时还必须设有减振器。气体弹簧可以通过专门的高度控制阀自动调节气室中的原始充气压力面的高度 〔1〕空气弹簧 ·空气弹簧是利用压缩空气作弹簧的。 ·根据压缩空气所用容器的不同,又有囊式和膜式两种型式。 ·利用与其他形式的弹簧元件之间的比照简单介绍:气体弹簧 ·要求学生了解气体弹簧的结构特点 1〕囊式空气弹簧是由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中压缩空气所组成。气囊内层用气密性好的橡胶制成,而外层那么用耐油橡胶制成。气囊一般做成两节,节与节之间围有钢质的腰环,使中间局部不致有径向扩张,并防止两节之间相互摩擦。气囊的上下盖板将气囊密封。 2〕膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。 〔2〕油气弹簧 ·比照各类气体弹簧分析其结构特点 .
·利用与其他 形式的弹簧元·原理: 油气弹簧 在密闭的容器中充入压缩气体和油液,利用气体的可压件之间的比照缩性实现弹簧作用的装置称油气弹簧。油气弹簧以惰性气体(氮气)作为弹性简单介绍:橡介质,用油液作为传力介质,一般是由气体弹簧和相当于液力减振器的液压胶弹簧 缸所组成的。 ·要求学生了·特点:由于氮气贮存在密闭的球形气室内,其压力随外载荷的大小而变化,解橡胶弹簧的故油气弹簧具有变刚度的特性,同时又起液力减振器的作用。 结构特点 ·类型:根据结构的不同,油气弹簧分为单气室、双气室以及两级压力式 。 单气室油气弹簧又分为油气分隔式和油气不分隔式两种。 5、橡胶弹簧 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 ·橡胶弹簧是利用橡胶本身的弹性来缓和冲击、减小振动的。 ·它可以承受压缩载荷与扭转载荷。 ·橡胶弹簧的优点是:单位质量的储能量较金属弹簧多,隔音性能好,多用在悬架的副簧和缓冲块。 1.悬架的功用是什么? 作2.悬架由哪几局部构成?各局部的功用是什么? 业 3.简述液力减振器的工作原理。 布4.为什么汽车上广泛采用钢板弹簧作为弹性元件? 置 5.螺旋弹簧有什么优缺点? 教学 后记 教学 课题 典型悬架 .
课题 类型 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点 ·非独立悬架的结构及特点 ·独立悬架的分类及结构特点 ·平衡悬架与主动悬架 能力点 ·能识别独立悬架和非独立悬架 ·具备分析独立悬架结构特点的能力 ·正确识别平衡悬架与主动悬架 教学 ·钢板弹簧非独立悬架结构特点 重点 ·麦弗逊、烛式独立悬架结构特点 辅助 多媒体课件 资源 复习 引入 教学 手段 教学 ·麦弗逊、烛式独立悬架结构特点 难点 教学过程 一、非独立悬架 ·非独立悬架与整体式车桥配用 ·一般载货汽车均采用钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架,因钢板弹簧既有缓冲、减振的功能,又起传力和导向的作用,使得悬架结构大为简化。 ·而采用螺旋弹簧或气体弹簧那么需要有较复杂的导向机构。 1、纵置板簧式非独立悬架 〔1〕结构分析 师生互动 活动设计 ·在板簧式非独立悬架中,钢板弹簧一般是纵向安置,它与车桥的连接绝大多数是用两个u形螺栓,将钢板弹簧的中部刚性地固定在车桥上部。钢板弹簧两端通过钢板弹簧销与车架支座活动铰接,以起传力和导向作用。 ·由于载货汽车后悬架载质量变化较大,为了保持悬架的频率不变或变化不大,广泛地在后悬架中采用后副钢板弹簧总成。 ·副钢板弹簧总成一般装在主钢板弹簧总成上方,当后悬架负荷较小时,仅由主钢板弹簧起作用。在负荷增加到一定程度时,副钢板弹簧总成与车架上的支架接触,开始起作用。此时,主、副钢板弹簧一起工作,一起承.
受载荷而使悬架刚度增大,保证车身振动频率不致因载荷增加而变化过大。 2〕钢板弹簧的构造 ·钢板弹簧由假设干长度不等、等宽等厚〔厚度也可不等〕的弹簧钢片迭成,构成整体上近似于等强度的弹性梁? 最长的第一片称为主片,两端有卷耳 ·自由状态下钢片曲率半径不同,下片小于上片? 多片钢板由中心螺栓和假设干钢板夹连在一起 ·钢片之间须涂上较稠的石墨润滑脂 〔3〕钢板弹簧与车架连接结构型式 ·钢板弹簧变形时,为保证车架两端与钢板弹簧连接的卷耳间的距离有伸缩的余地弹簧后端与车架的连接通常采用了以下几种结构型式: 1)吊耳支架式,解放CAl091型载货汽车前悬架采用; 2)滑板支承式,东风EQl090E型载货汽车前悬架采用; 3)橡胶块支承式,一汽早期生产的2.5t越野汽车前悬架采用 〔4〕钢板弹簧非独立悬架的结构特点 · 结合钢板弹簧的结构特点来具体讲解钢板弹簧非独立悬架 引用实例重点介绍: · 要求学生理解掌握纵置板簧式非独立悬架的结构 ·钢板弹簧一般安装在非独立悬架上,沿汽车纵向放置 ·钢板弹簧中部用U型螺栓通过上下盖板和下托板与车桥固定连接? 前端卷耳用销子与支架相连 ·后端卷耳通过销子与车架上的摆动吊耳相连,形成活动铰链支点,保证弹簧变形时两端卷耳间的距离有改变的可能 ·有的钢板弹簧后端与车架之间采用滑板式连接滑板式连接结构简单,拆装方便,不须润滑,广泛应用于货车 ·货车后悬架所受载荷因汽车装载量不同在很大范围内变化,要求悬架刚度可变,一般采用加副弹簧 2、螺旋弹簧非独立悬架 比照分析:钢板弹簧非独.
·螺旋弹簧本身没有减振作用,并且只能承受垂直载荷,所以螺旋弹簧悬架中必须另装减振器和导向机构 ·螺旋弹簧非独立悬架一般只用作轿车的后悬架。以下图所示为一汽奥迪100型汽车后悬架一汽奥迪100型汽车后悬架的构造 ·减振器下端是吊耳和后桥相连。减振器的外面装有防尘罩, 螺旋弹簧就固定在弹簧上、下座。 减振器的活塞杆由弹簧上座和弹簧上座橡胶支承中间的通孔穿出,活塞杆上部固定在弹簧上座上。弹簧上座法兰 固定在和车身相连的连接件上。 ·后悬架中,导向元件的横向推力杆,下连后桥,上连车身,用来传通车桥和车身之间的横向作用力及其力矩。 ·加强杆也是下连车桥,上连车身,此杆的作用是加强横向椎力杆的安装强度,并可减轻车重和使车身受力均匀。 3、、空气弹簧非独立悬架 ·空气弹簧非独立悬架可以满足调节车身高度的要求。空气弹簧只承受垂直载荷,纵向力和横向力由悬架中的纵向和横向的推力杆来传递。为了减振,还需要加设减振器。 立悬架与螺旋弹簧非独立悬架 简单介绍: · 要求学生理解螺旋弹簧非独立悬架的结构特点及其应用 · 要求学生了解空气弹簧非独立悬架。 1)结构 ·左图中囊式空气弹簧的上下端分别固定在车架和车桥上。从压气机产生的压缩空气 进入贮气筒。 储气罐 通过管路与两个空气弹簧相通。储气罐和空气弹簧中的空气压力由车身高度控制阀控制。 2〕特点 ·空气弹簧和螺旋弹簧一样只能传递垂直力;其纵向力和横向力及其力矩也是由纵向推力杆和横向推力杆来传递。 ·采用空气弹簧悬架时,可以通过车身高度控制阀来改变空气弹簧内的空气压力,从而自动调节车身高度,以保证车身高度不因载荷变化而变化。 4、油气弹簧非独立悬架 比照分析:空气弹簧非独立悬架与油气弹簧非独立悬架 .
·油气弹簧固定在前桥上的支架 和纵梁上的支架上。 ·上、下两纵向椎力杆构成平行四边形,既可传递纵向力和力矩,又可保证车轮上下跳动时主销后倾角不变,有利于汽车操纵的稳定性。 ·横向推力杆装在左侧纵梁与前桥右侧的支架上传递侧向力。 ·在两纵梁下面装有缓冲块,以防止在很大的冲击载荷下前桥直接碰撞车架。 ·采用油气弹簧的非独立悬架具有变刚度特性,特别适用在 大型自卸汽车上。 二、独立悬架 ·独立悬架的结构特点是两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接。与非独立悬架相反,独立悬架很少用钢板弹簧作为弹性元件,而多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件,因而具有导向机构。 ·独立悬架具有的优点 ①悬架弹性元件的变形在一定的范围内,两侧车轮可以单独运动而互不影响,这样可减少车架和车身在不平道路上行驶时的振动,而且有助于消除转向轮不断偏摆的现象。 ②减轻了汽车上 非簧载质量,从而减小了悬架所受到的冲击载荷,可以提高汽车的平均行驶速度。 ③由于采用断开式车桥,发动机位置可降低和前移并使汽车重心下降,有利于提高汽车行驶的稳定性。同时能给予车轮较大的上下运动空间,悬架刚度可设计得较小,使车身振动频率降低,以改善行驶平顺性。 ④可保证汽车在不平道路上行驶时,车轮与路面有良好的接触,增大了驱动力。 ⑤具有特殊要求的某些越野汽车采用独立悬架后,可增大汽车的离地间隙,提高了汽车的通过性能。 ·独立悬架的类型独立悬架按车轮的运动形式可分为三种类型:横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架烛式和麦弗逊式悬架 1、横臂式独立悬架 简单介绍: · 要求学生了解油气弹簧非独立悬架 重点介绍: · 利用与非独立悬架的结构组成及其工作特性之间的比照分析 · 要求学生理解掌握独立悬架的结构组成及其工作特性 ·车轮在汽车横向平面内摆动的悬架。 ·横臂式独立悬架分为单横臂式独立悬架和双横臂式独立悬架两种 (1)单横臂式独立悬架 · 要求学生了解横臂式独立悬架结构特点。 .
1〕结构 ·后桥半轴套管断开,主减速器的左侧有一个单铰链,半轴可绕其摆动 ·在主减速器上面安装着可调节车身水平位置的油气弹性元件,它和螺旋弹簧一起承受并传递垂直力。 ·纵向推力杆主要承受车轮上的纵向力。 ·中间支承不仅可承受侧向力,而且还可以局部地承受纵向力。 ·当车轮上下跳动时,为防止干预,其纵向推力杆的前端用球铰链与车身连接 2〕单横臂式独立悬架的特点 ·采用单横臂式独立悬架的车轮上下运动时,车轮平面将产生倾斜而改变轮距的大小; ·并使主销内倾角及车轮外倾角均发生较大变化。 ·轮距变化使轮胎产生横向滑移,破坏轮胎与地面的附着 ·很少在转向轮中采用。 (2)双横臂式独立悬架 ·悬架的两个横臂长度可以相等,也可以不等。 · 利用与单横臂式独立悬架的结构组成及其工作特性之间的比照分析 · 要求学生了解双横臂式独立悬架的结构组成及其工作特性 1〕等臂长的双横臂式独立悬架在车轮上下跳动时,虽然车轮平面不发生倾斜,却会使轮距发生较大的变化。这将使车轮产生横向滑移。 2〕不等臂长的双横臂式独立悬架 ·不等臂长的双横臂式独立悬架假设两臂长度选择适宜,那么可以使主销角度与轮距的变化均不过大 ·不等长的双横臂式独立悬架在轿车的前轮上应用较为广泛。 .
简单介绍: · 利用与横臂式独立悬架的结构组成及其工作特性之间的比照分析 3〕典型的不等长双横臂式独立悬架 ·典型的不等长双横臂式独立悬架。上横臂和下横臂为不等长横臂螺旋弹簧与减振器位于上、下横臂之间。 2、纵臂式独立悬架 ·车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架 (1)单纵臂式独立悬架 · 要求学生了解纵臂式独立悬架的结构组成及其工作特性 ·单纵臂式独立悬架在车轮上下运动时,主销后倾角会产生很大变化 ·一般不用在前悬架中。 ·当车轮跳动时,纵臂以套管的轴线为中心摆动,使扭杆弹簧产生扭转变形,以缓和不平路面产生的冲击。 (2)双纵臂式独立悬架 ·悬架的两个纵臂长度一般做成相等,形成平行四连杆机构。这样可使车轮上下运动时,主销后倾角不变,因而这种型式的悬架适用于转向轮。 ·双纵臂扭杆弹簧式前独立悬架的两根纵臂的后端与转向节铰接,前端那么通过各自的摆臂轴支承在车架横梁内部。摆臂轴与纵臂刚性地连接,扭杆弹簧外端插入摆臂轴的矩形孔内,中部用螺钉使之与管形横梁相固定。这种悬架两侧车轮共用两根扭杆弹簧。 3、烛式和麦弗逊式悬架 ·烛式和麦弗逊式悬架:车轮沿主销移动的悬架 〔1〕烛式独立悬架 ·车轮沿固定不动的主销轴线移动 重点介绍: · 利用与其他形式的独立悬架的结构组成及其工作特性之间的比照分析 · 要求学生理解掌握烛式和麦弗逊式悬架结构组成及其工作特性 .
1〕烛式独立悬架的结构特点 ·烛式独立悬架主销刚性地固定在车架上,转向轮、转向节那么装在套筒上。 ·悬架的主销定位角不变化,使汽车转向操纵及行驶稳定性较好。 ·侧向力全部由套在主销上的套筒和主销承受,套筒与主销之间的摩擦阻力大,磨损严重。 〔2〕麦弗逊式独立悬架 ·车轮沿摆动的主销轴线移动的。 · 利用与烛式独立悬架的结构组成及其工作特性之间的比照分析来重点介绍: · 要求学生重点掌握麦弗逊式悬架结构组成及其工作特性 · 要求学生了解平衡悬架的结构组成及其工作特性 1〕麦弗逊式悬架的结构 ·悬架横摆臂以球铰链与转向节相连接.外面套有螺旋弹簧的减振器上端 通过螺栓与橡胶垫圈与车身相连接,下端固定在转向节上。主销的轴线为 上下铰链中心的联线。 2〕麦弗逊式独立悬架的工作特点 ·当车轮上下跳动时,因减振器下支点随横摆臂摆动,故主销轴线的角度 是变化的,显然车轮是沿着摆动的主销轴线运动。 ·悬架变形时,使主销的定位角和轮距都有些变化。合理地调整杆系的布 置,可使车轮的这些定位参数变化极小。 ·悬架的突出优点是两前轮内侧空间较大,便于发动机等机件的布置。 ·一汽奥迪l00、捷达/高尔夫及上海桑塔纳型轿车均用麦弗逊式独立悬架。 三、平衡悬架 1、多轴汽车的平衡悬架 〔1〕采用原因 ·多轴汽车的全部车轮如假设都单独刚性地悬挂在车架上车轮对地面的附 着力小甚至等于零。 .
·转向车轮将使汽车操纵能力大大降低以致失去操纵;驱动车轮不能产生足够的(甚至为零)驱动力;此外,会发生车桥及车轮超载的危险。 〔2〕多轴汽车平衡悬架 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 ·多轴汽车的平衡悬架:将两个车桥(如三轴汽车的中桥和后桥)装在两根平衡杆的两端,而将平衡杆中部与车架铰链 。 〔3〕钢板弹簧平衡悬架的结构 ·钢板弹簧平衡悬架在三轴和四轴越野汽车中获得了普遍的应用。以下图为汽车的中、后驱动桥平衡悬架 〔4〕平衡悬架的特性 ·采用平衡悬架,可使中、后桥形成一个总支承机构,能连同钢板弹簧一起绕心轴转动。 ·钢板弹簧变形时,中、后桥能各自单独移位,适应行驶在不平道路上的需要。 ·在中、后桥载荷平均分配的条件,增强了汽车的行驶性能。 1.简述钢板弹簧非独立悬架结构特点。 2.简述麦弗逊、烛式独立悬架结构特点。 作业 3.前钢板弹簧与车架的联接方式有几种?。 布置 4.独立悬架有什么优缺点? 5.试列举六种独立悬架,并简述其特点。 本节将结合教学实际采用先理论后实践的教学模式,实训教学中让学生动手拆装柳微货车教学 前后悬架完成根本教学任务,效果较好。理论教学中种类悬架的教学只介绍其工作特点,后记 其它内容不必深入过多,最终以学生能标准拆装悬架,解决问题为目标。 教学 课题 课题 类型 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 .
教 学 目 标 知识点 ·转向系的结构类型及转向工作过程 ·三种机械转向器的结构特点 能力点 ·能正确分析转向过程、转向梯形机构 ·了解三种转向器适用车型 教学 ·循环球式转向器的结构特点 难点 教学 ·齿轮齿条式式转向器的结构特点 重点 ·循环球式转向器的结构特点 辅助 多媒体课件 资源 复习由复习提问汽车底盘的结构组成系统导入本讲内容 引入 教学 手段 教学过程 一、转向系概述 ·汽车通过传动系和行驶系,将发动机的动力转变为汽车行驶的驱动力,使汽车产生运动。汽车在行驶中,经常需要改变行驶方向。汽车上用来改变汽车行驶方向的机构称为汽车转向系。 1、转向系的功用及组成 ·汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮〔一般是前轮〕的偏转角度实现的。 ·转向系不仅可以改变汽车的行驶方向,使其按驾驶员规定的方向行驶,而且还可以克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向,恢复汽车原来的行驶方向。 ·汽车转向系一般由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三局部组成,但随着转向系的类型不同,其结构组成又有所差异。 2、转向系的类型 ·汽车转向系根据其转向能源的不同,可以分为机械转向系和动力转向系两大类型 〔1〕机械转向系 ·以驾驶员的体力作为转向能源,又称为人力转向系。 ·机械转向系一般由三局部组成,即转向操纵机构、转向器和转向传动机构 ·机械转向系结构分析 师生互动 活动设计 重点介绍: 要求学生理解掌握机械转向系的结构组成 1〕转向操纵机构:驾驶员操纵转向器工作的机构,包括转向盘、转向轴等.
机件。 2〕转向器:转向轴下端的蜗杆与扇形齿轮构成转向器。转向器是一个减速增矩机构,经转向器放大的力矩传给转向传动机构。 3〕转向传动机构:转向直拉杆、转向节臂、向横拉杆、左右梯形臂等机件构成。前轴的两端和转向节由主销铰接在一起,转向节上连有左右梯形臂,两臂铰接在转向横拉杆上。其中梯形臂及横向拉杆作用是:与前轴构成转向梯形,保证左、右转向轮按一定规律偏转。 ·转向原理及工作特点 1〕当—个转向节转动时,另一个转向节也随着变位,使汽车实现转向。 2〕两个车轮转动的角度不同,因为前轴、转向横拉杆、左右梯形臂及所形成的四边形不是矩形而是梯形。 3〕机械转向系是以人的体力作为转向动力,其中所有传力件都是机械的 4〕我国规定汽车转向盘必须在左侧 〔2〕动力转向系 简单介绍: · 要求学生初步了解动力转向系的结构组成 比照分析:机械转向系与动力转向系的结构组成 1〕结构组成 ·动力转向系兼用驾驶员的体力和发动机动力作为转向能源,并且以发动 机动力作为主要能源。 ·动力转向系是在机械转向系根底上加设一套转向加力装置而成的 。转向 加力装置包括转向油罐、转向油泵、转向控制阀和转向动力缸等。转向油 泵由发动机驱动,以产生高压油液。 2〕转向工作过程 ·当驾驶员逆时针方向转动转向盘时,转向摇臂将拉动转向直拉杆向前运 动。 ·转向直拉杆的拉力作用在转向节臂上,使左侧转向节及左侧转向轮绕主 销向左偏转一个角度,同时通过梯形臂和转向横拉杆使另一侧转向节与转 向轮绕该侧转向主销偏转一定的角度,这时汽车将向左转向。 ·与此同时,转向直拉杆还带动了转向控制阀中的滑阀移动,使转向动力 缸的右腔接通转向油泵的出油口,右腔通过转向控制阀与转向油罐接通, 转向动力缸的活塞所受的向右的液压作用力便经其推杆也作用在转向横拉 杆上。 ·由于液压作用力较大,便在很大程度上减轻了驾驶员的操纵力 二、转向器 1、转向器的传动效率和转向盘自由行程 〔1〕传动效率:转向器的输出功率与输入功率之比,称为转向器传动效率。 ·当作用力从转向盘传到转向摇臂时称为正向传动;反之,转动摇臂受到 的道路冲击力传到转向盘,称为逆向传动。 ·作用力在转向盘和转向摇臂之间传递都很容易的转向器叫可逆式转向器, .
有利于转向后的车轮自动回正,也容易出现“打手‘现象。 ·当作用力由转向盘很容易传到转向摇臂,而转向摇臂受到的冲击只有在很大时才能传到转向盘上,这种转向器称为极限可逆式转向器,这种转向器,驾驶员有一定路感,可实现自动回正。 ·在良好路面行驶的车辆采用可逆式转向器,中型以上的越野车、工矿自卸车多采用极限可逆式转向器。 〔2〕转向盘自由行程 ·在整个转向系中,各传动件之间都必然存在着装配间隙,而且这些间隙将随着零件的磨损而增大. 这一阶段是转向盘空转阶段。 ·转向盘在空转阶段中的角行程,称为转向盘自由行程。 ·转向盘存在自由行程—有利于缓和路面冲击及防止驾驶员紧张 ·一般自由行程不大于100---150,自由行程可通过机件的啮合的间隙实现 2、齿轮齿条式转向器 1〕结构 引用实例简单介绍: · 要求学生理解转向器的传动效率和转向盘自由行程 ·传动副为齿轮、齿条 ·转向齿轮连接转向轴的平安联轴节 ·齿条水平布置 ·齿条被弹簧和压块压在齿轮上,保证无间隙啮合,弹簧弹力可调 ·转向减振器用来减小转向轮的摆动 ·平安联轴节功用是受较大冲击力时联轴节脱开,防止驾驶员被挤伤 2〕工作过程 ·转向时,驾驶员转动转向盘,通过转向轴、平安联轴节带动转向齿轮转动,齿轮使得齿条轴向移动,带动拉杆移动,使车轮偏转,实现转向。 3〕特点 ·结构简单,间隙自调整能力,转向传动机构简化,在独立悬架的轻型及微型轿车上广泛采用 3、循环球式转向器 1〕结构组成 重点介绍: ·要求学生理解掌握齿轮齿条式转向器的结构特点及其工作原理 比照分析:循环球式转向器与齿轮齿条式转向器 ·具有两个传动副,一套是螺杆螺母传动副,另一套是齿条齿扇传动副或滑块曲柄销传动副 ·转向螺母松套在螺杆上,两者配合构成圆形截面的螺旋形通道 .
·螺母侧面有两对通孔,与螺母外的钢球导管构成两条管状的封闭循环通道,实现螺杆和螺母间的滚动摩擦 2〕工作过程 ·转动转向螺杆时,通过钢球见力传给螺母,螺母沿轴线移动 ·在摩擦力作用下,所有钢球在螺母与螺杆之间形成“球流〞 ·钢球在螺母内绕行两周后,流出螺母进入导管,再由导管流回螺母通道,两列钢球在各自的封闭通道内循环 ·螺母外外表有等齿厚齿条,与其啮合的是变齿厚的齿扇 ·转动螺杆、螺母随之轴向移动,通过齿条、齿扇使转向摇臂转动 3〕啮合间隙调整装置 ·利用调整螺钉实现,螺钉旋入,那么啮合齿间隙减小,反之增大 4〕传动副的传动特点 ·正传动效率高,操纵轻便,使用寿命长。逆效率也高,有“打手〞现象。 可通过实物演示重点介绍: · 要求学生理解掌握循环球式转向器的结构特点及其工作原理 4、蜗杆曲柄指销式转向器 1〕结构 ·蜗杆曲柄指销式转向器的传动副以转向蜗杆为主动件,装在摇臂轴嘟的指销为从动件。 2〕工作过程 ·转向蜗杆转动时,与之啮合的指销即绕转向播臂轴轴线沿圆弧运动,并带动转向摇臂轴转动。 3〕工作特点 ·采用双指销不但可使播臂轴转角范围加大,而且由于直线行驶及修正行驶方向时两指销均与转向蜗杆啮合,因而使指销受力小、寿命长。指销装在滚动轴承上可以大大提高转向器的传动效率。 比照分析:三种不同类型的机械转向器 简单介绍: · 要求学生了解蜗杆曲柄指销式转向器的结构特点及其工作原理 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 1.何谓汽车转向系?机械转向系由哪几局部组成,画简图说明。 作业 2.什么是转向盘的自由行程?它的大小对汽车转向操纵有什么影响? 布置 3.表达三种机械转向器的结构及其特点。 教学 后记
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教学 课题 课题 类型 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点 ·转向操纵机构的组成及工作过程 ·转向传动机构的组成及工作过程 能力点 ·能正确理解转向自由行程的重要性 ·能正确分析转向作用力传递路线 教学 转向传动机构的组成及工作过程 重点 辅助 多媒体课件 资源 复习由复习提问汽车转向系的结构组成导入本讲内容 引入 教学 转向传动机构的组成及工作过程 难点 .
教学 手段 教学过程 师生互动 活动设计 · 要求学生理解机械转向系转向操纵机构的组成和布置 一、转向操纵机构 1、转向操纵机构的组成和布置 ·汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向轴以及转向管柱等机件组成。 ·有些转向系考虑车架变形的影响,在转向操纵机构中增加了一个挠性万向节。还有一些转向系,由于总布置的要求,转向盘与转向器的轴线相交成一定的角度,在结构中采用了万向节和传动轴。 ·由于在发生车祸时,对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向柱管等,所以人们在设计转向操纵机构时,增加了平安措施。如采用平安转向柱、平安联轴节及能量吸收装置等。 2、转向盘 ·转向盘由轮缘,轮辐和轮毂组成。 ·轮辐一般为三根辐条或四根辐条,也有用两根辐条的。 ·转向盘轮毂孔具有细牙内花键,借此与转向轴连接。 ·转向盘内部是由成形的金属骨架构成。骨架外面一般包有柔软的合成橡胶或树脂,电有包皮革的,这样可有良好的手感,而且还可防止手心出汗时握转向盘打滑。 ·当汽车发生碰撞时,从平安性考虑,不仅要求转向盘应具有柔软的外表皮,可起缓冲作用,而且还要求转向盘在撞车时,其骨架能产生变形,以吸收冲击能量,减轻驾驶员受伤的程度。 ·转向盘上都装有喇叭按钮,有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和撞车时保护驾驶员的气囊装置。 .
3、转向轴和转向柱管的吸能装置 〔1〕转向轴和转向柱管 ·转向轴是连接转向盘和转向器的传动件,并传递它们之间的转矩。转向柱管安装在车身上,支承着转向盘。转向轴从转向柱管中穿过,支承在柱管内的轴承和衬套上。 ·转向轴多用无缝钢管制成,它的上部用轴承或衬套支承在转向管柱内,下部支承在下固定支架内的轴承中,轴承下端装有弹簧,可自动消除转向管柱与转向轴之间的轴向间隙。下端与转向万向节相连。 ·转向管柱的下端压装在下固定支架的孔内。下固定支架用两个螺栓固定在驾驶室底板上。转向管柱上端通过上支架固定在驾驶室前围仪表板上。 〔2〕平安装置 ·转向轴和转向柱管的吸能装置有多种形式。其根本结构原理是,当转向轴受到巨大冲击时,转向轴便产生轴向位移,使支架或某些支承件产生塑性变形,从而吸收冲击能量。 ·以下图为桑塔纳轿车转向轴平安装置 · 要求学生理解机械转向系转向操纵机构的转向盘、转向轴和转向柱管 ·要求学生了解转向操纵机构中的平安装置的结构及其在汽车上的应用 1〕结构 .
·转向轴分为上、下两段,中间用柔性联轴器连接。联轴器的上、下凸缘盘靠两个销子与销孔扣合在一起。销子通过衬套与销孔配合。 2〕工作原理 · 要求学生了解转向传动机构的一般结构组成 ·当发生猛烈撞车时,将引起车身、车架产生严重变形,导致转向轴、转向盘等部件后移。与此同时,在惯性作用下驾驶员人体向前冲,致使转向轴上的上、下凸缘盘的销子与销孔脱开,从而缓和了冲击,吸收了冲击能量,有效地减轻了驾驶员受伤的程度。 二、转向传动机构 1、功用 1〕将转向器输出的力传给转向轮,且使二转向轮偏转角按一定的关系变化,以实现汽车顺利转向 2〕转向传动机构除传力外,还要承受冲击和振动。设有减振缓冲装置,并能自动消除磨损后的间隙。为防止发生运动干预,采用球铰链连接 2、转向传动机构的一般组成 ·主要由转向直拉杆、转向节臂、向横拉杆、左右梯形臂等机件构成。前.
轴的两端和转向节由主销铰接在一起,转向节上连有左右梯形臂,两臂铰接在转向横拉杆上。 ·当—个转向节转动时,另一个转向节也随着变位,使汽车实现转向。 ·但两个车轮转动的角度不同,因为前轴、转向横拉杆、左右梯形臂及所形成的四边形不是矩形而是梯形 3、转向传动机构的组成与布置 ·转向传动机构的组成与布置形式取决于转向器的位置和转向轮悬架的类型 〔1〕与非独立悬架配用的转向传动机构 1〕结构组成 ·与非独立悬架配用的转向传动机构 包括由转向摇臂 、转向直拉杆、转向节臂和由转向横拉杆与两个梯形臂组成的转向梯形机构。 ①转向摇臂 ·它是转向器传动副与直拉杆间的传动件。 ·东风EQl090E型汽车的转向摇臂的大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端连接;其小端带有球头销,以便与转向直拉杆作空间铰链连接。 ②转向直拉杆 ·转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件。 ·为了不发生运动干预,三者间的连接件都是球形铰链。 ③转向横拉杆 ·它是转向梯形机构的底边。转向横拉杆由横拉杆体和装在两端的横拉杆接头组成,两端的接头结构相同,其中,球头销的尾部与梯形臂相连。 ·弹簧保证两球头座与球头紧密接触,并起缓冲作用,其预紧力由螺塞调整。 ·两接头借螺纹与横拉杆体联接。接头螺纹局部有切口,故具有弹性。接头装到横拉杆体上后,用夹紧螺栓夹紧。 ·横拉杆体两端的螺纹,一为右旋,一为左旋。因此,在旋松夹紧螺栓以后,转动横拉杆体,即可改变转向横拉杆的总长度,从而可调整转向轮前束。 〔2〕布置形式 1〕后置式 ·前桥仅为转向桥,将转向梯形布置在前桥之后,如:CAl091。 引用实例简单介绍: · 要求学生理解转向传动机构各组成不见的结构 可通过各种转向传动机构布置形式之间的比照来简单介绍: · 要求学生理解转向传动机构布置形式 .
2〕前置式 ·在发动机位置较低或转向桥兼为驱动桥的情况下,为防止运动干预,通常将转向梯形机构布置在前桥之前 引用实例: 简单介绍: ·要求学生了解转向直拉杆横置的布置形式 3〕转向直拉杆横置 ·借助球头销直接带动转向横拉杆,从而推使两侧梯形臂转动 ·如:北京BJ2021N型越野汽车 〔2〕与独立悬架配用的转向传动机构 ·采用独立式悬架的转向轮可以相对于车架单独运动,因而其转向桥必须是断开式的转向传动机构中的转向梯形也必须分成两段〔如图11-1〕或三段〔如图11-2〕。 比照分析:非独立悬架配用的转向传动机构与独立悬架配用的转向传动机构 简单介绍: · 要求学生了解独立悬架配用的转向传动机构的机构形式。 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 .
图11-1 图11-2 ·转向摇臂干行于路面的平面上摆动,直接带动或通过转向直拉杆带动转向梯形运动。 作业 1.目前生产的一些新车型的转向操纵机构中,为什么采用了万向传动装置? 布置 2.转向传动机构的功用是什么? 教学 本课先让学生到实训室观察汽车转向操纵机构和传动机构的组成,对其工作原理有初步认后记 识后再到理论教室通过多媒体课件学习效果较好。 教学 课题 课题 类型 理论 课时 安排 6课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点 ·动力转向系的组成及类型 ·液压动力转向系的组成及工作原理 ·动力转向器的类型及其构造 ·动力转向器的工作过程 ·转向油罐和转向泵的结构及工作原理 ·电控转向结构原理 能力点 ·能正确识别动力转向类型 ·能正确分析液压动力转向系的工作原理 ·能正确识别动力转向器的类型 ·能正确分析动力转向器的结构特点 .
·能够理解电控转向结构原理 教学 ·液压动力转向系的组成及工作原理 重点 ·动力转向器的类型及其构造 辅助 多媒体课件 资源 教学 难点 ·动力转向系的组成及类型 ·动力转向器的类型及其构造 复习由复习提问机械转向系的结构组成导入本讲内容 引入 教学 手段 教学过程 一、动力转向系概述 1、动力转向系的功用及应用 1〕应用 ·在转向阻力很大的汽车上,采用动力转向装置 2〕转向能源 ·动力转向的能量只有一小局部是驾驶员提供的,大局部是发动机驱动转向油泵旋转,将发动机输出的局部机械能转化为压力能 3〕功用 ·压力能在驾驶员控制下,对传动装置施加随动渐进压力,实现转向。 2、动力转向的分类 〔1)按动力能源分 1〕液压式 以液压为动力源,目前广泛应用 ·液压动力转向系的工作压力可高达10MPa以上,故其部件尺寸很小 ·液压系统工作时无噪声,工作滞后时间短,而且能吸收来自不平路面的冲击 2〕气压式 以压缩空气为动力源,仅限于重型且采用气压制动的汽车 ·主要应用于一局部其前轴最大轴载质量为3~7t并采用气压制动系统的货车和客车 ·装载质量特大的货车也不宜采用气压转向加力装置,因为气压系统的工作压力较低(一般不高于0.7MPa),用于这种重型汽车上时,其部件尺寸将过于庞大 〔2)按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分 1〕整体式 其机械转向器和动力缸设计成一体,并与转向控制阀组装在一起。 2〕半整体式 其转向控制阀同机械转向器组合成一体,而转向动力缸那么作为一个独立的部件。 3〕转向加力器 其机械转向器独立,而将转向控制阀和转向动力缸组合成一体。 3、动力转向系的根本结构组成和工作原理 师生互动 活动设计 简要介绍: · 要求学生理解动力转向系共用及其类型结构 重点介绍: ·要求学生.
理解掌液压动转向系成和工原理及在汽车的应用 1〕结构组成 ·在机械转向系统的根底上加设一套转向加力装置而形成 ·转向加力装置是由机械转向器、转向动力缸和转向控制阀三大局部组成 2〕液压动力转向系的工作过程 ·当驾驶员逆时针方向转向时,转向摇臂将拉动转向直拉杆向前运动。 ·转向直拉杆的拉力作用下实现机械转向,这时汽车将向左转向. ·与此同时,转向直拉杆还带动了转向控制阀中的滑阀移动,使转向动力缸的右腔接通转向油泵的出油口,右腔通过转向控制阀与转向油罐接通,转向动力缸的活塞所受的向右的液压作用力便经其推杆也作用在转向横拉杆上。由于液压作用力较大,便在很大程度上减轻了驾驶员的操纵力 二、液压动力转向系组成和工作原理 · 液压动力转向系分常压式和常流式两种 1、常压式液压动力转向系 握力组作其上 1〕结构 ·由转向油缸、转向油泵、储能器、转向动力缸、转向控制阀和机械转向器组成 2〕工作过程 ·转向油泵在发动机带动下运转,输出的压力油充入储能器。当储能器压力到达规定值时,油泵自动卸荷空转 ·转向控制阀常处于关闭状态,当驾驶员转动转向盘时,机械转向器通过转向摇臂等杆件推动转向控制阀进入开启位置,储能器中的压力油流入转向动力缸,通过动力缸推杆输出的液压作用力作用在转向传动机构上。 ·转向盘一停止转动,转向控制阀随即回到关闭位置 ·综上所述,无论转向盘处于什么位置,无论运动还是静止,液压系统工作管路中总是保持高压。 2、常流式液压动力转向系 比照分析:常压式液压动力转向系与常流式液压动力转向.
〔1〕结构 ·主要由转向油罐、转向油泵、平安阀、流量控制阀、单向阀、转向控制阀、机械转向器和转向压力缸组成 1〕转向控制阀:有滑阀式和转阀式两种 ·滑阀式:阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀 ·转阀式:阀体绕其圆心转动来控制油液流量转向控制阀 2〕平安阀限制油泵输出的最大压力 3〕流量控制阀:用以限定转向油泵的最大流量,流量控制阀和平安阀一般制作在油泵内 4〕单向阀:在加力装置正常的情况下关闭。在加力装置失效时开启,使油罐中的油液流入动力腔的吸油侧,也叫短路阀 〔2〕工作过程 ·转向控制阀经常处于开启位置 ·转向动力缸的活塞两端工作腔均与低压回油管路相通而不起作用,转向油泵输出的油液流入转向控制阀后又流回转向油罐,回流阻力很小,所以油泵输出压力很低,处于空转状态 ·当驾驶员转动转向盘时,机械转向器使转向控制阀处于工作位置,转向动力缸的相应工作腔与回油路隔绝,转而与油泵输出管路相通,动力腔另一侧仍然与回油管路相通 ·转向阻力大于油管压力,油泵输出的油压迅速升高,直到推动转向动力缸活塞为止 ·转向盘停止转动,转向控制阀随即回到中立位置 3、两种转向加力装置比拟 1〕常压式优点 ·储能器积蓄压力能,可以用小流量的油泵,而且可以在油泵不运转的情况下保持一定的转向加力能力,这一点对重型汽车很重要 2〕常流式优点 ·结构比拟简单、油泵寿命长,泄漏少,消耗功率也较小 ·目前常压式应用很少,常流式广泛应用于各型汽车 4、常流式转向加力装置的结构布置方案 ·按机械转向器、转向控制阀和转向动力缸三者的组合及相对位置,可有如下三种布置方案 〔1〕整体式 ·机械转向器和转向动力缸设计成一体,并与转向控制阀组装在一起。 系 重点介绍: ·要求学生理解掌握常流式液压动力转向系组成和工作原理及其在汽车上的应用 比照分析:各类常流式液压动力转向系的结构布置形式 .
〔2〕半整体式 ·将转向控制阀同机械转向器组合成一个部件,而动力缸那么作为独立件 〔3〕转向加力器 ·机械转向器作为独立件,而控制阀和动力缸组合成一个部件 重点介绍: ·要求学生理解掌握常流式液压动力转向系的结构布置形式及其在汽车上的应用 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 三、动力转向器 1、类型: ·按机械转向器、转向控制阀和转向动力缸三者的组合及相对位置,可有如下三种动力转向器 〔1〕整体式 ·机械转向器和转向动力缸设计成一体,并与转向控制阀组装在一起。 .
简要介绍: · 要求学·动力缸、控制阀、转向器合为一体时称为整体式动力转向器 生理解动力转向器结构类型 〔2〕半整体式 ·将转向控制阀同机械转向器组合成一个部件,该部件称为半整体式动力转向器 ·而动力缸那么作为独立件 〔3〕转向加力器 ·机械转向器作为独立件 ·控制阀和动力缸组合成一个部件,称为转向加力器 重点介绍: ·要求学生理解掌握动力转向控制转阀的结构和工作原理 2、动力转向器的结构及其工作原理〔以整体式动力转向器为例〕 1〕动力转向器的组成结构 ·目的,国产轿车上几乎毫无例外地采用了转阀式的整体动力转向器。如:汽生产的红旗CA7220型、一汽群众生产的奥迪、捷达以及神龙汽车牛产的富康等轿车,皆为这种结构形式。 .
比照分析:整体式、半整体式和转向加力器三类液压动力转向器的结构布置形式 简要介绍:各类动力转向器的结构组成及其特点 ·采用的带整体式动力转向器,机械转向器、转向动力缸和控制阀设计成一 体,组成整体式动力转向器。 ·其控制阀为滑阀或转阀。 ·转向动力缸活塞与机械转向器制成一体。活塞将转向动力缸分左右两腔。 ·转向控制阀组装在机械转向器的下端,转向轴转动控制转向控制阀的工作 状态。 2〕工作原理〔以奥迪轿车为例〕 · 叶轮泵由发动机驱动,转向控制阀装在转向柱下端,齿条右端装有动力缸, 缸分成两个工作压力室。储油罐通过吸管连接叶轮泵,通过回油管连接控制 阀。压力管从控制阀通往叶轮泵。 ·不转向时,控制阀保持开启状态,动力缸活塞两边的工作腔与低压回油管 相通而不起作用。叶轮泵输出的油液经控制阀流回储油罐。因转向压力和流 量限制阀的节流阻力很小,故叶轮泵输出油的压力也很低,叶轮泵实际上处 于空转状态。 ·转向时,驾驶员转动转向盘,带动转向轴和齿轮,使分配阀处于与某一转弯方向相应的工作位置时,转向动力缸中相应的工作腔与回油管路断开,与叶轮泵输出管路相通,另一腔仍通回油管路。地面转向阻力经横拉杆传到制有齿条的活塞杆上,形成比转向控制阀节流阻力高得多的管路阻力。于是叶轮泵输出压力急剧升高。高压液体通过控制阀进入动力缸活塞的一边,推动活塞,进而推动齿条起加力作用。 ·转向角度愈大,转向力愈大,活塞移动行程就愈长,产生的压力也就愈高,由此产生的转向加力也愈大。 ·转向盘停止转动时,控制阀随即回复到中间位置,使动力缸停止工作。 ·奥迪轿车装用的整体式动力转向器,结构简单;由于只在转向时工作管路中高压,所以叶轮泵的寿命较长,漏油较少;消耗发动机功率也较小。 4、转阀的结构及工作原理 1〕结构 重点介绍: ·要求学生理解掌握整体式液压动力转向器的结构、工作原理及其在汽车上的应用 .
·阀体绕其圆心转动来控制油液流量的转向控制阀,称为转阀式转向控制阀 ·转阀具有四个互相连通的进油道,出油通道分别与动力缸的左、右腔连通。 ·当阀体顺时针转过一个很小的角度时,从液压泵来的压力油经通道流入四个通道,继而进入动力缸的一个腔内.另外四个通道的进油被隔断,压力油不能进入,因而动力缸另一腔的低压油,在活塞推动下经回油遭流回储油罐。 2〕工作原理 ·汽车直线行驶时,阀芯与阀套的位置关系如图中所示。自油泵来的液压油经阀芯与阀套间的间隙,流向动力缸两端,动力缸两端油压相等。 ·驾驶员转动方向盘时,阀芯与阀套相对位置发生改变,使得大局部或全部来自泵的液压油流入动力缸某一端,而另一端与回油管路接通,动力缸促进汽车左传或右转。 二、转向油罐与转向油泵 1、转向油罐 简单介绍: ·要求学生了解转向油罐结构与工作原理 1〕作用 ·贮存、滤清并冷却液压转向加力装置的工作油液 ·转向油罐一般单独安装,但也有直接装在转向油泵上 2〕构造 ·中心油管接头座专门用以装接转向控制阀的回油管路。另外两个油管接头座那么分别装接转向油泵的进油管和半整体动力转向器的漏泄回油管路。滤芯套装在中心螺柱上。 3〕转向油罐的工作过程 ·由转向控制阀和转向动力缸流回来的油液通过中心油管接头座的径向油孔流入滤芯内部空腔,经滤清后进入贮液腔,准备供入转向油泵。 ·滤芯弹簧的预紧力不大,故当滤芯堵塞而回油压力略有增高时,滤芯便在液压作用下升起,让油液不经过滤清便进入贮液腔,以免油泵进油缺乏。 .
简单介绍: ·滤网片用以防止油液乳化。 2、转向油泵 〔1〕功用 ·转向油泵是液压转向的能源,作用是将输入的机械能转换为液压能输出。 〔2〕油泵的驱动 ·在转向油泵只受发动机驱动的情况下,一旦发动机停止运转,油泵即无压力油输出。对重型汽车而言,是极为不利的。 ·为了确保转向加力装置的工作可靠性,有些重型汽车在转向油泵的驱动装置中采用自由轮机构,使转向油泵在正常情况下受发动机驱动,而在发动转速过低甚或熄火,那么脱离发动机,转而受以较高速度滑行的汽车驱动。 ·另外一些重型汽车,加装了一个应急转向油泵,与主转向油泵并联。应急油泵可以借蓄电池通过直流电动机驱动,也可以由汽车传动系驱动。 〔3〕转向油泵的结构型式 ·有齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式等。应用多为外啮齿轮式转向油泵。 〔4〕外啮齿轮式转向油泵 1〕结构 ·要求学生了解转向油泵功用及其结构形式 简单介绍: ·要求学生了解外啮齿轮式转向油泵结构与工作原理 ·右孔口为进油口;左孔口为出油口。 ·主动齿轮和从动齿轮均与轴制成一体。二者的轴颈借轴套支承在泵体和泵盖上。 ·左侧二轴套的轴向位置是固定的。右侧二轴套那么可以轴向浮动,称为浮动轴套。 2〕流量控制阀 ·转向油泵的流量与齿轮转速(从而与发动机转速)成正比 ·转向油泵一般设计得即使在发动机怠速运转时,其流量也能保证急速转向所需的动力缸活塞最大移动速度 ·当发动机转速高时,油泵流量将过大,导致油泵消耗功率过多和油温过高 ·流量控制阀以限制转向油泵最大流量。 ·差压式的流量控制阀装在油泵进油腔和出油腔之间,与油泵齿轮副并联。流量控制阀体内的柱塞在弹簧的作用下处于下极限位置。柱塞下方通油泵出油腔;上方通油泵出油口。在油泵流量增大到规定值,使柱塞两端压力差足.
以克服弹簧的预紧力,将柱塞向上推动,油泵出油腔即与进油腔沟通。局部油液便经流量控制阀流到进油腔,因而经量孔输出的流量便减小 3〕平安阀 简单介绍: ·要求学生了解外啮齿轮式转向油泵平安阀的结构与工作原理 ·转向油泵的输出压力取决于液压系统的负荷(即动力缸活塞所受的运动阻力)。在转向阻力矩过大时,动力缸和油泵均将超载而导致零件损坏。 ·液压系统中还必须装设用以限制系统最高压力的平安阀。 ·平安阀那么位于流量控制阀内,平安阀体借螺纹固定在流量控制阀柱塞上端。球阀门及弹簧所处柱塞内腔与油泵进油腔相通;球阀门上方油腔经泵体内的油道通向量孔外的出油口。油泵输出压力升高到规定值时,球阀开启,将出油口与进油腔接通,使出油口压力降低。 〔5〕双作用式叶片泵 简单介绍: ·要求学生了解转向油泵功用及其结构形式 ·双作用叶片泵有两个吸油区和两个压油区,并且各自的中心角是对称的,所以作用在转子上的油压作用力互相平衡。 ·当转子顺时针方向旋转时,叶片在离心力及高压油的作用下紧贴在定子的内外表上。其工作容积开始由小变大,从吸油口吸进油液;而后工作容积由大变小,压缩油液,经压油口向外供油。由于转子每旋转一周,每个工作腔都各自吸、压油两次 三、电控液压助力转向及电动动力转向 1、电控液压助力转向 ·为了提高汽车的操纵稳定性,可在动力转向系统中采用可变转向力控制机构。车速感应动力转向PS系统,是依靠车速控制所对应的转向力,通过驾驶员的操作,使车辆操纵性获得提高的系统。驾驶员所希望车辆在低速行驶区实现敏捷的运行和轻便的操舵力,而在高速行驶区能获得稳定性好的适当略重的操舵力。其控制方法有机械控制和电子控制两种,目前采用的控制方.
简单介绍: ·要求学生了解电控液压助力转向及电动动力转向的结构原理及其在汽车上的应用 式如下: 1〕流量控制式 它是根据控制阀内产生的压力损失与供给流量平方成比例的关系,使流入PS的供给流量随车速上升而减小,到达既节省能量又可控制转向力的一种装置。 2〕动力缸旁通阀控制式PS 它是在PS转向器上设置了连接动力缸两室的旁通阀和油路,伴随着车速的增加,扩大了旁通阀的节流面积,减小了动力缸内的工作压力而控制转向里的一种装置。 3〕油压反作用控制式PS 它是在PS控制阀上设置油压反作用机构,由油压反作用阀随车速上升,使流入反作用室的油压增加,提高了反作用机构的刚性〔等价弹性模数〕,进而直接控制转向力的一种装置。 4〕阀特性控制式PS 阀特性控制式PS,是把阀的特性制成可以变化的,用来控制转向力的一种装置。 5〕电磁助力式PS 是电磁助力式PS转向器,它将普通的转阀与一个双向电磁旋转助力器〔微动电机〕集成在一起,构成PS转向器有机的组成局部。 ·下面仅对电磁助力式PS转向器的关键局部进行介绍。 〔1〕结构 ·电磁旋转助力器由静止和旋转两格局部构成。静止局部包括外部磁路〔壳体等〕和励磁线圈,励磁线圈紧固在转向器壳体上。旋转局部包括永磁体和齿型组件。永磁体由30个磁极构成的永久磁环和塑料保持架组成,并通过注塑连接在阀芯轴上 〔2〕工作原理 ·当驾驶员转动转向盘时,因扭杆产生角位移,使永磁体与齿型组件之间既简单介绍: ·要求学生了解电动动力助力转向系统的结构、工作原理及其在汽车上的应用 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 产生相对转动,又随转向盘一起旋转。 ·当电子控制器感受车速信号并发出适合这一车速的电流指令时,假设励磁线圈为右旋绕组,那么当通过正向电流时,按右手定那么磁力线应是自下而上由中心向外环流,将齿轮的齿顶端部磁化成N极,齿环的齿顶端部磁化为S极,这两种磁极分别与永久磁环的磁极发生磁力作用〔同性向斥,异性相吸〕,其结果使永久磁环处于稳定的中间平衡状态,假设相使永久磁环离开此.
平衡位置时〔即与齿型组件产生相对位移〕,需要克服电磁力的作用才能实现,故增加了转向阻力,使车辆高速运行更加稳定。 ·相反,当励磁线圈通过负相电流时,使永久磁环处于不稳定的中间状态,略有外力作用便产生相对运动,故起到转向助力作用,使低速或停车转向时更加轻便和机动。 2、电动助力转向系统 ·所谓电动转向〔EPS〕,就是在机械转向系统中,用电池作为能源,电机为动力,以转向盘的转速和转矩以及车速为输入信号,通过电子控制装置,协助人力转向,并获得最正确转向力特性的伺服系统。 ·EPS与液压动力转向相比具有:系统效率高,能量消耗少,\"路感\"好,回正性好,在发动机熄火或低速情况都可以正常工作,还可以明显的提高汽车的操纵轻便性和稳定性。 ·EPS的构成和工作原理: 1〕EPS的构成 ·由机械转向器、电动机、离合器、控制装置、转矩传感器和车速传感器组成。 2〕工作原理 ·在操纵转向盘时,扭矩传感器根据输入力的大小产生相应的电压信号,由此EPS系统就可以检测出转向力的大小,同时根据车速传感器产生的脉冲信号又可测出车速,再用于控制电动机的电流,从而形成适当的转向助力。 1.简述动力转向系的组成及类型。 作业 2.简述液压动力转向系的组成及工作原理 布置 3.简述整体式动力转向器的结构组成。 4.简述液压动力转向器的结构类型及其各自特点。 教学 后记 教学 课题 .
课题 类型 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 教 学 目 标 知识点 ·汽车制动系功用 ·汽车制动系种类和组成 ·一般制动系的根本结构和原理 ·对制动系的要求 能力点 ·能正确识别汽车制动系的类型 ·能正确分析汽车制动系的工作过程 教学 汽车一般制动系的组成及工作过程 难点 教学 汽车一般制动系的组成及工作过程 重点 辅助 多媒体课件 资源 复习由具体不同车型的制动导入汽车制动系的类型 引入 教学 手段 教学过程 一、汽车制动系功用 ·为了保证汽车平安行驶,提高汽车的平均行驶车速,以提高运输生产率,在各种汽车上都设有专用制动机构。这样的一系列专门装置即称为制动系。 ·汽车制动系功用 1〕保证汽车行驶中能按驾驶员要求减速停车 2〕保证车辆可靠停放 二、制动系的类型和根本组成 1、制动系类型 〔1〕按功用分: 行车制动系 驻车制动系 辅助制动系 1〕行车制动系——是由驾驶员用脚来操纵的,故又称脚制动系。它的功用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。 2〕驻车制动系——是由驾驶虽用手来操纵的,故又称手制动系。它的功用是使已经停在各种路面上的汽车驻留原地不动 3〕第二制动系——在行车制动系失效时,保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家制动法规中规定,第二制动系也是汽车必须具备的。 4〕辅助制动系——经常在山区行驶的汽车以及某些特殊用途的汽车,为了提高行车的平安性和减轻行车制动系性能的衰退及制动器的磨损,用以在下坡时稳定车速。 〔2〕按制动能量传输分: 机械式 液压式 气压式 电磁式 组合式 〔3〕按回路多少分: 单回路制动系 双回路制动系 〔4〕按能源分:人力制动系 动力制动系 伺服制动系 1〕人力制动系——以驾驶员的肌体作为唯一的制动能源的制动系。 2〕动力制动系——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 3〕伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。 2、根本组成: 四个根本组成 〔1〕供能装置:包括供给、调节制动所需能量及改善传动介质状态的部件 〔2〕控制装置:产生制动动作和控制制动效果各种部件,如制动踏板 .
师生互动 活动设计 简要介绍: · 要求学生理解汽车制动系的类型和根本组成 重点介绍: · 要求学生理解掌握汽车一般制动系的根本结构组成与工作原理 ·主要由车轮制动器和液压传动机构组成。 ·车轮制动器主要由旋转局部、固定局部和调整机构组成,旋转局部是制 动鼓;固定局部包括制动蹄和制动底板;调整机构由偏心支承销和调整凸 轮组成用于调整蹄鼓间隙。 ·制动传动机构主要由制动踏板、推杆、制动主缸、制动轮缸和管路组成。 2、制开工作原理 1)制动系不工作时 ·蹄鼓间有间隙,车轮和制动鼓可自由旋转 2)制动时 ·要是汽车减速,脚踏下制动器踏板通过推杆和主缸活塞,使主缸油液在 一定压力下流入轮缸,并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动,上端 向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。不转的制动蹄对旋转 制动鼓产生摩擦力矩,从而产生制动力 3〕解除制动 ·当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位,制动力消失。 3、制动主缸的结构及工作过程 ·制动主缸的作用是将自外界输入的机械能转换成液压能,从而液压能通 〔3〕传动装置:包括将制动能量传输到制动器的各个部件 如制动主缸、轮缸 〔4〕 制动器: 产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件 三、一般制动系的根本结构和工作原理 1、一般制动系的根本结构 .
过管路再输给制动轮缸 ·制动主缸分单腔和双腔式两种,分别用于单、双回路液压制动系。 〔1〕单腔式制动主缸 1)制动系不工作时 ·不制动时,主缸活塞位于补偿孔、回油孔之间 2)制动时 ·活塞左移,油压升高,进而车轮制动 3〕解除制动 ·撤除踏板力,回位弹簧作用,活塞回位,油液回流,制动解除 〔2〕双腔式制动主缸 重点介绍: · 要求学生理解掌握单腔和双腔式制动主缸分结构与工作原理 1〕结构〔如一汽奥迪100型轿车双回路液压制动系统中的串联式双腔制动主缸〕 ·主缸有两腔 ·第一腔与右前、左后制动器相连;第二腔与左前、右后制动器相通 ·每套管路和工作腔又分别通过补偿孔和回油孔与储油罐相通。第二活塞由右端弹簧保持在正确的初始位置,使补偿孔和进油孔与缸内相通。第一活塞在左端弹簧作用下,压靠在套上,使其处于补偿孔和回油孔之间的位置。 2〕工作原理 重点介绍: ·要求学生理解掌握双腔式制动主缸分工作原理 .
·制动时,第一活塞左移,油压升高,克服弹力将制动液送入右前左后制动回路;同时又推动第二活塞,使第二腔液压升高,进而两轮制动 ·解除制动时,活塞在弹簧作用下回位,液压油自轮缸和管路中流回制动主缸。如活塞回位迅速,工作腔内容积也迅速扩大,使油压迅速降低。储液罐里的油液可经进油孔和活塞上面的小孔推开密封圈流入工作腔。当活塞完全回位时,补偿孔翻开,工作腔内多余的油由补偿孔流回储液罐。假设液压系统由于漏油,以及由于温度变化引起主缸工作腔、管路、轮缸中油液的膨胀或收缩,都可以通过补偿孔进行调节。 4、制动轮缸的结构及工作过程 ·制动轮缸的功用:是将液力转变为机械推力。有单活塞和双活塞两种。 1〕结构 ·奥迪100的双活塞式轮缸体内有两活塞,两皮碗,弹簧使皮碗、活塞、制动蹄紧密接触。 重点介绍: · 要求学生理解掌握制动轮缸分结构与工作原理 2〕工作过程 ·制动时,液压油进入两活塞间油腔,进而推动制动蹄张开,实现制动。 ·轮缸缸体上有放气螺栓,以保证制动灵敏可靠。 四、对制动系的要求 ·为了保证汽车行使平安,发挥高速行使的能力,制动系必须满足以下要求 1、制动效能好。评价汽车制动效能的指标有:制动距离、制动减速度、制动时间 2、操纵轻便,制动时的方向稳定性好。制动时,前后车轮制动力分配合理,左右车轮上的制动力应根本相等,以免汽车制动时发生跑偏和侧滑。 .
简单介绍: ·要求学生了解对制动系的要求 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 3、制动平顺性好。制动时应柔和、平稳;解除时应迅速、彻底。 4、散热性好,调整方便。这要求制动蹄摩擦片抗高温能力强,潮湿后恢复能力快,磨损后间隙能够调整,并能够防尘、防油。 5、带挂车时,能使挂车先于主车产生制动,后于主车解除制动;挂车自行脱挂时能自行进行制动。 1.简述汽车一般制动系的组成及工作过程 作业 2.什么是制动力?并分析制动力是如何产生的? 布置 3.汽车制动系由哪些根本组成? 教学 后记 教学 课题 课题 类型 理论 课时 安排 4+2课时 上课 时间 .
教 学 目 标 知识点 ·制动器类型 ·盘式车轮制动器构造 ·鼓式车轮制动器构造 ·驻车制动器构造 能力点 ·能正确分析盘式、鼓式车轮制动器的结构特点 教学 ·钳盘式车轮制动器构造 难点 教学 ·钳盘式车轮制动器构造 重点 ·鼓式车轮制动器构造 辅助 多媒体课件 资源 复习由具体不同车型的制动器导入汽车制动器的类型 引入 教学 手段 教学过程 一、制动器类型 ·功用是在制动系中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力,即直接产生制动作用 1、按结构不同 (1)鼓式:旋转元件为制动鼓 (2)盘式:旋转元件为制动盘 2.按旋转元件固装位置 (1)车轮制动器:旋转元件固装在车轮或半轴上(行车制动系、驻车) (2)中央制动器:旋转元件固装在传动系的传动轴上(驻车制动、缓速制动) 3.按制动原理 (1) 摩擦制动器:利用固定和旋转元件间的摩擦原理制动 (2) 缓速器:用于缓速制动 二、鼓式制动器 ·鼓式制动器分为内张型和外束型两种。 ·前者的制动鼓以其内圆柱面为工作外表,在汽车上广泛应用;后者制动鼓的工作外表那么是外圆柱面,目前只有少数汽车应用为驻车制动器。 ·内张型鼓式制动器都采用带有摩擦片的制动蹄作为固定元件。制动蹄张开装置的形式、张开力作用点和制动蹄支承点的布置有多种,使制动器的工作性能也有所不同。 ·内张型鼓式制动器按制动蹄促动装置不同可分为:轮缸式制动器,以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置;凸轮式,用凸轮作为促动装置;楔式,用楔块作为促动装置。 1、轮缸式制动器〔以下图为一汽奥迪100轿车后轮制动器〕 师生互动 活动设计 引用具体车型的制动器加以讲解 简单介绍: ·要求学生了解制动器类型及其在汽车上的应用 ·制动蹄促动装置:是以液压轮缸对制动蹄端加力为其促动装置 ·固定元件:制动蹄和制动底板;旋转元件:制动鼓 .
〔1〕领从蹄式制动器:一种非平衡制动器 1〕 结构: ·制动蹄促动装置为一双活塞轮缸,制动蹄在弹簧拉力作用下与轮缸活塞靠紧,前蹄磨损严重,多比后蹄加工时长。 ·在制动鼓正、反向旋转时,有一领蹄〔张开时旋转向与鼓旋转方向相同〕和一从蹄〔相反〕 ·当汽车倒驶,制动鼓反转,原领蹄变成从蹄,而原从蹄那么变成领蹄。 ·在制动鼓正向旋转和反向旋转时,都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。 2〕 工作原理 ·如以下图,制动时两活塞施加的促动力相等。制动时,领蹄和从蹄在促动力F的作用下,分别绕各自的支承点旋转到紧压在制动鼓上。旋转着的制动鼓即对两制动蹄分别作用着法向反力F1和F2,以及相应的切向反力T1和T2。 重点介绍: · 要求学生理解掌握汽车轮缸式制动器的根本结构组成与工作原理 ·由上图可见,领蹄上切向合力Tl所造成的绕支点的力矩与促动力F所造成的绕同一支点的力矩是同向的。所以力T1的作用结果是使领蹄1在制动鼓上压得更紧从而力T1也更大。这说明领蹄具有\"增势\"作用。相反,从蹄具有\"减势\"作用。故二制动蹄对制动鼓所施加的制动力矩不相等。 ·倒车制动时,虽然蹄2变成领蹄,蹄1变成从蹄,但整个制动器的制动效能还是同前进制动时一样。 在领从式制动器中,两制动蹄对制动鼓作用力F1和F2的大小是不相等的,因此在制动过程中对制动鼓产生一个附加的径向力。 ·凡制动鼓所受来自二蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。 ·由于制动蹄摩擦片磨损,使蹄鼓间隙加大,制动灵敏变差,可采用转向调整凸轮和偏心值承销来调整蹄鼓间隙。 比照分析: ·要求学生理解掌握领从式制动器的根本结构与工作原理 .
〔2〕单向双领蹄式制动器 ·在制动鼓正向旋转时,两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器 ·双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不相同,一是双领蹄式制动器的两制动蹄各用一个单活塞式轮缸,而领从蹄式制动器的两蹄共用一双活塞式轮缸;二是双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心对称的,而领从蹄式制动器中的制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的。 ·在制动鼓正向旋转时,两蹄均为领蹄的制动器,可提高前进方向的制动效能。 ·结构上采用了两个单活塞式制动轮缸,且上下反向布置。 ·倒车制动时,该制动器两制动蹄变为从蹄,制动效能下降很多。 〔3〕双向领蹄式制动器:一种平衡式制动器 ·无论是前进制动还是倒车制动,两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器 ·与领从蹄式制动器相比,双向双领蹄式制动器在结构上有三个特点,一是采用两个双活塞式制动轮缸;二是两制动蹄的两端都采用浮式支承,且支点周向位置也是浮动的;三是制动底板上的所有固定元件,如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是成对的,而且既按轴对称、又按中心对称布置。 ·在前进或倒驶两制动蹄都为领蹄的制动器可使前进、倒驶两方向制动效能相同。结构上前进变倒驶时两蹄支承点和促动力作用点互换位置。〔如:红旗 A7560〕 比照分析:领从式制动器与单向双领蹄式制动器的结构特点 .
〔4〕单向自增力式制动器 1〕结构 ·浮动顶杆浮支于两蹄下端,单活塞式轮缸只作用于第一蹄上。 2〕工作原理 ·前进制动时:轮缸活塞加力于第一蹄,第二蹄受力于浮动顶杆,受力分析可知第二蹄产生制动力矩远大于第一蹄〔两蹄均为领蹄〕。 ·前进时制动效能高于领从蹄双领从蹄式。 ·倒驶时制动:两蹄均为领蹄但力臂大为减小,故制动效能较低。 3〕调整:制动间隙一般由顶杆长度的改变来调节 4〕应用:因倒驶制动比前轮制动成效要求不高,多用于中、轻型汽车前轮。 2、凸轮式制动器 ·目前,所有国产汽车及局部外国汽车的气压制动系统中,都采用凸轮促动的车轮制动器,而且大多设计成领从蹄式。 比照分析:双向领从式制动器与单向双领蹄式制动器的结构特点 .
比照单向自增力式制动器重点介绍: ·要求学生理解双向自增力式制动器 ·制动时,在制动气室的推杆作用下,凸轮轴转动,使得两制动蹄压靠到制动鼓上而制动。由于凸轮轮廓的中心对称性及两蹄结构和安装的轴对称性,凸轮转动所引起的两蹄上相应点的位移必然相等。 ·前、后制动蹄在凸轮的作用下,压向制动鼓,制动鼓对制动蹄产生摩擦作用。在摩擦力的作用下,前制动蹄有离开凸轮的趋势,使凸轮对制动蹄的压力有所减弱;后制动蹄有向凸轮的趋势,致使凸轮对制动蹄的压力有所增强。 ·由于前制动蹄有领蹄作用,后制动蹄有从蹄作用,又有凸轮对前制动蹄促动力较小,对后制动蹄促动力较大这一情况,所以,前后制动蹄片的制动效果是接近的。 3、鼓式制动器小结 ·以上介绍的各种鼓式制动器各有利弊。 ·就制动效能而言,在根本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下,自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而居首位,以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素,随制动鼓和摩擦片的材料、温度和外表状况(如是否沾水、沾油,是否有烧结现象等)的不同可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大,因而其效能的热稳定性最差。 ·在制动过程中,自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮,原因之一是便于兼充驻车制动器。单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮,因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。双从蹄式制动器的制动效能虽然最低,但却具有最良好的效能稳定性,因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用(例如英国女王牌轿车)。领从蹄制动器开展较早,其效能及效能稳定性均居于中游,且有结构较简单等优点,故目前仍相当广泛地用于各种汽车。 三、盘式制动器 ·盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘,称为制动盘。其固定元件有着多种结构型式。根据固定元件的结构型式不同,盘式制动器大体上可以分为两类,即钳盘式制动器和全盘式制动器。 1、钳盘式车轮制动器 ·广泛应用于轿车和轻型货车上 ·优点:散热性好、热衰退小、热稳定性好、最适合对制动性能要求较高的轿车前轮制动器,一般此类系统后轮多采用寿命较长的鼓式制动器,以便附装驻车制动器,这就是前盘后鼓式混合制动系统 ·盘式制动器径向尺寸有限,而工作面是端面,可使制动钳有两对轮缸,满足双管路布置 〔1〕根本结构和工作原理 1〕根本结构 的根本结构、工作原理及其在汽车上的应用 比照单向自增力式制动器简单介绍: ·要求学生了解凸轮式制动器的根本结构、工作原理及其在汽车上的应用 .
总结归纳:各类鼓式制动器的结构特点 ·制动盘与车轮固装在一起旋转,端面为摩擦面,其固定局部的摩擦件总称为制动钳。制动钳安装在转向节或桥壳上,并可用垫片调整钳与盘的间隙 2〕工作原理 ·制动时,油液压入轮缸内,活塞在液压作用下压紧制动盘,产生摩擦力矩而制动 ·放松时,活塞和制动块依靠密封圈的弹力和弹簧回拉 ·注意控制端跳,防止“拖带〞 ·矩形密封圈的作用 2〕钳盘式制动器的类型 ·以制动钳固定在支架上的结构形式分:固定式和浮动式 1〕固定式制动钳制动器 比照鼓式制动器重点介绍: ·要求学生理解掌握钳盘式制动器的根本结构、工作原理及其在汽车上的应用 比照鼓式制动器重点介绍: ·要求学生理解掌握钳盘式制动器的结构类型及其在汽车上的应用 ·跨置在制动盘上的制动钳体5固定安装在车桥上,它不能旋转也不能沿制动 盘轴线方向移动,其内的两个活塞分别位于制动盘的两侧。 ·制动时,制动油液由制动总泵(制动主缸)经进油口进入钳体中两个相通的液 压腔中,将两侧的制动块压向与车轮固定连接的制动盘,从而产生制动。 ·缺点:油缸较多,使制动钳结构复杂;油缸分置于制动盘两侧,必须用跨越 制动盘的钳内油道或外部油管来连通,这使得制动钳的尺寸过大,难以安装; 热负荷大时,油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化;假设 要兼用于驻车制动,那么必须加装一个机械促动的驻车制动钳。 2〕浮动式制动钳制动器 比照分析:·固定式钳盘式制动.
器与浮动式钳盘式制动器的结构特点及其在汽车上的应用 ·制动钳体通过导向销与车桥相连,可以相对于制动盘轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸,而外侧的制动块那么附装在钳体上。 ·制动时,液压油通过进油口进入制动油缸,推动活塞及其上的摩擦块向右移动,并压到制动盘上,并使得油缸连同制动钳体整体沿销钉向左移动,直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动。 ·与定钳式制动器相反,浮钳式制动器轴向和径向尺寸较小,而且制动液受热汽化的时机较少。此外,浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下,只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即可。故自70年代以来,浮钳盘式制动器逐渐取代了定钳盘式制动器 2、全盘式制动器 ·在重型和超重型载货汽车上,要求有更大的制动力,为此采用了全盘式制动器。全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的,分别称为固定盘和旋转盘。其结构原理与摩擦离合器相似。 3、盘式制动器的特点 1〕盘式制动器与鼓式制动器相比,有以下优点: ·一般无摩擦助势作用,因而制动器效能受摩擦系数的影响较小,即效能较稳定; ·浸水后效能降低较少,而且只须经一两次制动即可恢复正常; ·在输出制动力矩相同的情况下,尺寸和质量一般较小; ·制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小,不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大; ·较容易实现间隙自动调整,其他保养修理作业也较简便。 ·对于钳盘式制动器而言,因为制动盘外露,还有散热良好的优点。 2〕缺点 ·效能较低,故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高,一般要用伺服装置。 ·目前,盘式制动器广泛应用于轿车,但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外,大都只用作前轮制动器,而与后轮的鼓式制动器配合,以期汽车有较高的制动时的方向稳定性。在货车上,盘式制动器也有采用,但离普及还有相当距离。 四、驻车制动器 1、功用:·停驶后防止溜滑;坡到起步;行车制动失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动 比照鼓式制动器讲解 简单介绍: ·要求学生了解盘式制动器的优缺点。 简单介绍: ·要求学生了解驻车制动器的结构特点及其在汽车上的应用 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 .
2、类型 ·按在汽车上安装位置的不同,驻车制动装置分中央驻车制动装置和车轮驻车制动装置两类。前者的制动器安装在传动轴上,称为中央制动器;后者和行车制动装置共用一套制动器,结构简单紧凑,已在轿车上得到普遍应用。左图以盘鼓组合式制动器为例 ·这种制动器将一个作行车制动器的盘式制动器和一个作驻车制动器的鼓式制动器组合在一起。双作用制动盘的外缘盘作盘式制动器的制动盘,中间的鼓部作鼓式制动器的制动鼓。 ·进行驻车制动时,将驾驶室中的手动驻车制动操纵杆拉到制动位置,经一些列杠杆和拉绳传动,将驻车制动杠杆的下端向前拉,使之绕平头销转动,其中间支点推动制动推杆左移,将前制动蹄推向制动鼓。待前制动蹄压靠到制动鼓上之后,推杆停止移动,此时制动杠杆绕中间支点继续转动。于是制动杠杆上端向右移动,使后制动蹄压靠到制动鼓上,施以驻车制动。 ·解除制动时,将驻车制动操纵杆推回到不制动的位置,制动杠杆在卷绕在拉绳回位弹簧的作用下回位,同时制动蹄回位弹簧将两制动蹄拉拢。 1.什么是摩擦制动器?它是如何分类的?各自的结构特点如何? 2.轮缸式制动器有哪几种形式? 作业 布置 3.什么是领从蹄式制动器?简述其结构及工作原理,并指出哪一蹄是领蹄?哪一蹄是从蹄? 4.钳盘式制动器分成哪几类?它们各自的特点是什么? 5.盘式制动器与鼓式制动器比拟有哪些优缺点? 教学 后记 教学 课题 课题 类型 理论 课时 安排 2课时 上课 时间 .
教 学 目 标 知识点 ·气压制动传动系的结构和工作原理 ·全液压制动系的结构和工作原理 ·气顶液制动系的结构和工作原理 能力点 ·能正确识别和分析汽车动力制动系各组成部件 教学 ·空气压缩机和调压阀、制动控制阀的具体结构 难点 教学 ·气压制动传动系的结构原理 重点 辅助 多媒体课件 资源 复习由具体人力液压制动系导入气压制动系 引入 教学 手段 教学过程 一、气压制动系 ·气压制动系是将压缩空气的压力作为机械推力,使车轮产生制动。气压制动制动力大,制动灵敏,广泛用于中型、重型载货汽车上 ·驾驶员只须按不同的制动强度要求,控制制动踏板的行程,便可控制制动气压的大小,获得所需要的制动力 ·气压制动系按制动回路的布置形式也可分为单回路和双回路,单回路已趋于淘汰,目前汽车上几乎都采用双回路或多回路制动传动装置。 (一)气压制动回路 1、各元件连接管路有三种 1〕供能管路 ·供能装置个组件之间和供能装置与控制元件之间的连接管路 2〕促动管路 ·控制装置与制动器促动装置之间的连接管路 3〕操纵管路 ·一个控制装置与另一个控制装置之间的连接管路。 2、气压制动回路 师生互动 活动设计 引用具体车型的气压制动系加以讲解 重点介绍: ·要求学生理解掌握气压制动回路的结构组成及其在汽车上的应用 ·空压机将压缩空气经单向阀首先输入湿储气筒,经油水别离后再经单向阀进入储气筒前后腔。再由制动阀控制可向控制气室充气,以实现制动 ·分成两个回路:一个回路经储气罐、双腔制动阀的后腔通向前制动气室,另一个回路经储气罐、双腔制动阀的前腔和快放阀通向后制动气室。当其中一个回路发生故障失效时,另一个回路仍能继续工作,以维持汽车具有一定的制动能力,从而提高了汽车行驶的平安性。 〔二〕供能装置 .
·空压机: 产生气压能 ·储气室:积储气压能? ·调压阀及平安阀:将气压限定在平安范围内 ·各种滤清器、油水别离器、空气枯燥器、防冻器、改善传动介质 ·多回路压力保护阀:在一个回路失效时用以保护其它回路,使其中的气压能不损失。 1、空压机 ·由发动机通过风扇皮带轮和三角带驱动,其内部具有曲柄连杆机构同发动机同转。 2、调压阀 1〕作用 ·储气室气压到达规定值时,调压器控制空压机上的卸荷阀开启使空压机空转,减少发动机损失。 2〕滤气调压阀 ·油水别离器与调压阀组合成一局部,称滤气调压阀。 3〕工作原理 比照讲解:发动机与空气压缩机的结构 重点介绍: · 要求学生理解掌握气压制动系中的供能装置的根本结构组成与工作原理 ·当储气筒内气压未到达规定值时,膜片连同空心管被调压弹簧压到下极限位置,空心管下端面紧压着排气阀,此时由储气筒至空气压缩机卸荷装置的通路被隔断,卸荷装置与大气相通,卸荷装置不起作用,空气压缩机对储气筒正常充气。 ·当储气筒气压升高到规定值时,膜片受气压作用力上拱,空心臂和排气阀也随之上移,直到排气阀压靠在阀座上,切断空气压缩机卸荷室与大气的通路,并且空心管下端面也离开排气阀,而出现一相应间隙。此时,卸荷室经空心管的径向孔、轴向孔与储气筒相通,压缩空气进入卸荷室,迫使卸荷柱塞克服弹簧预紧力而下移,将空气压缩机进气阀门压下,使之保持在开启位置不动。这.
样,空气压缩机便卸荷空转,不产生压缩空气。 ·当储气筒气压下降时,在调压弹簧的作用下,调压阀的膜片、空心管、排气阀又下移。空气压缩机卸荷室的压缩空气经调压阀排气口排入大气。卸荷柱塞在弹簧作用下向上回位,于是空气压缩机恢复向储气筒充气 3、多回路压力保护阀 · 作用:多回路制动系中,来自空压机的压缩空气可经多回路压力保护阀分别向各回路储气筒充气;当有一回路损害漏气时,压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。 引用实例: ·要求学生理解多回路压力保护阀的结构与工作原理 〔三〕控制装置 1、制动阀:气压行车制动系的主要控制元件。 〔1〕功用:用以起随动作用并保证有足够强的踏板感,从而保证制动的渐进性。即在输入压力一定的情况下,使其输出压力与输入控制信号――踏板行程和踏板成一定的递增函数关系。 〔2〕制动阀的结构原理 1〕结构:解放CAl092型汽车串联双腔活塞式制动阀的构造如左图所示 ·整个制动阀固定于车架上,由上盖、上壳体、中壳体、下壳体、上活塞总成、小活塞总成等组成。上盖与上、中、下壳体通过螺钉连接在一起,其间设有密封垫,构成两个独立的阀腔。中壳体上的通气口D和A分别接后储气筒和后桥制动气室,下壳体上的通气口正和B分别接前储气筒和前桥制动气室。 2〕工作原理 引用具体车型的气压制动系中的制动阀加以讲解 重点介绍: ·要求学生理解掌握制动阀的结构原理及其在汽.
·由推杆与芯管间靠平衡弹簧传力,而平衡弹簧工作长度和作用力随自制动阀到制动气室的促动管路压力而变化。因此只要自踏板传到推杆的力大于平衡弹簧预紧力,不管踏板停留在哪一个工作位置,制动阀都能自动到达并保持以进气阀和排气阀二者都关闭为特征的平衡状态。 3、手动制动阀 1〕功用 ·用以控制汽车的驻车制动和第二制动力〔应急制动〕,以及挂车的驻车制动,实际上是一个气开关。 2〕原理 ·只是一个气开关,无制动渐进性要求。结构上无平衡弹簧和由膜片或活塞形成的平衡气室。 4、 快放阀与继动阀〔加速阀〕 ·功用:解决制动气室、储气筒与制动阀相距较远的情况,有迂回充气和排气导致制动和解除制动的滞后时间过长所造成不利于汽车疾驶制动和制动过后及时加速。 〔1〕 快放阀:可以保证解除制动力时制动气室迅速排气。 ·东风EQl090E型汽车的膜片式快放阀的结构及工作原理如下图。它装在制动阀与制动气室的管路中靠近制动气室处。 车上的应用 比照分析:制动阀与手动制动阀的结构原理 ·制动时,由制动阀输来的压缩空气由进气口后,推动膜片将排气口切断,同时压下膜片使之弯曲,压缩空气沿下壳体的径向沟槽,经出气口分别通往左、右制动气室。 ·解除制动时,制动气室压缩空气经出气口流回,将膜片顶起,关闭进气口,翻开排气口,压缩空气直接从排气口排入大气,毋需迂回流经制动阀。 〔2〕加速阀〔继动阀〕 ·加速阀〔继动阀〕三管道,可大大缩短制动气室的充气管路,加速气室充气过程。 ·以下图所示膜片式继动阀,它安装在储气筒和制动气室之间。进气口A接储气筒气口B接制动气室,孔口c与制动阀的出气口相通。 ·要求学生理解气压制动系中的快放阀的结构与工作原理 ·制动时,踩下制动踏板,压缩空气由制动阀C口充人膜片上方的气室,推动膜片及芯管向下移动,进气阀开启,于是储气筒内的压缩空气直接由进气口A和出气口B充人制动气室,不必流经制动阀,这样就缩短了制动气室的亢气管路,加速了充气过程。 ·放松制动踏板时,C口经制动阀与大气相通,膜片带动芯管上移,进气阀关闭,芯管继续上移,排气阀开启,于是,制动气室的压缩空气便经芯管和C.
·要求学生理解气压制动系中的加速阀〔继动阀〕的结构与工作原理 口流向制动阀,并经制动阀的排气口排入大气。 ·由于继动阀具有平衡膜片和平衡气室阀对本身输出压力的控制也是渐进的。所以只要输入的制动压力是渐进变化的。 〔四〕制动气室 ·要求学生理解掌握制动气室根本结构、工作原理及其在汽车上的应用 ·功用: 气压系统中,制动气室是执行装置,起作用是将输入的气压能转换成机械能而输出 ·在整个制动系中,制动气室还属于传动装置,其输出的机械能还要传到制动凸轮之类的促动装置,使制动器产生制动力矩。 二、 气顶液制动系 1、结构上 ·采用双回路制动系,其供能装置和控制装置全是气压式,传动装置那么是气压――液压组合式,气压通过串连的制动气室和液压主缸转换为液压能。 ·要求学生了解气顶液制动系的结构组成与工作原理 2、特点 ·兼取了气压、液压系统二者只长。 气压系统可布置尽可能紧凑些,以缩短管路长度和滞后时间;用液压轮缸作为制动器促动装置大大减少了非簧载质量。 三、全液压动力制动系统 ·分为常压式〔多为采用〕和常流式〔以常压式全液压动力制动系统为例〕 1、结构 ·有储能器,油泵――发动机驱动 液压制动阀 液压轮缸〔油缸〕 2、特点 ·结构较气压系统紧凑;工作压力大;制动力产生、解除较气压快得多,工作.
简单介绍: ·要求学生了解全液压制动系的结构组成与工作原理 归纳小结: ·概括根本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容 提前 3、工作过程 ·油泵把储液罐内的油液经过单向阀压入前后轮制动储能器。当踏下制动踏板时,制动阀开启,使高压油液流入前后制动管路,对前后轮进行制动,当放松制动踏板时,前后制动管路中多余的油,经安装在制动阀上的回油管回到储液罐。 1.气压制动系统各元件之间的连接管路包括哪三种?它们各是怎样定义的? 作业 2.气压制动系的供能装置主要包括哪些装置?它们的作用是什么?这些装置在气压制动系中的布置 作用是什么?是否是必不可少的? 3.制动阀的作用是什么? 教学 后记
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