汽车发动机构造与维修教案

汽车发动机构造与维修

授课专业：授课名称：授课教师： 教 案

汽车检测与维修 汽车发动机构造与维修 游玲

2015年 9 月 日

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第 次课 8 学时 授课时间 分钟 课题（章节） 第1章 总述 教学目的与要求： 掌握发动机的总体构造 知道内燃机的编号规则 理解发动机常用术语的基本概念 掌握四冲程发动机的工作原理 教学重点、难点：发动机的总体构造，四冲程发动机的工作原理。 教学方法及师生互动设计： 讲授法、启发式教学法、案例教学法 课堂练习、作业： 1.发动机由那些机构和系统组成？他们各有什么作用？ 2.叙述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？ 课后小结：

备注 教学内容（讲稿） 1.1发动机总体构造 1.1.1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、曲轴飞轮组三部分组成。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，在结构上有很大差别，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表面，以减轻机件的磨损，并清洗、冷却摩擦表面，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。 1.1.2发动机分类 1.1.3内燃机编号规则 1.2发动机工作原理 1.2.1发动机基本术语 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，柴油发动机压缩比较高，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。 1.2.2四冲程发动机工作原理 1、四冲程汽油机工作原理 四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、作功、排气四个过程所组成。 （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残余废气的加热，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，达到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。 压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～700K。 （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，排气门打开，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 此行程与汽油机基本相同。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较 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，又有差别，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，都要消耗一部分能量。 （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，而柴油机则靠混合气自燃着火燃烧。 1.2.3二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，并排除气缸内残余废气，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较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。

第 次课 10 学时 授课时间 分钟 课题（章节） 第2章 曲柄连杆机构 教学目的与要求： 理解曲柄连杆机构的作用和组成 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 教学重点、难点： 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。 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。 教学方法及师生互动设计： 讲授法、动画直观教学法、实物教学法 课堂练习、作业： 1.曲柄连杆机构的作用是什么？由那些零件组成？ 2.如何检验汽缸的磨损并确定其修理尺寸。 3叙述气环的密封原理。 4.什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.曲柄连杆机构的检修内容有那些？ 6.曲柄连杆机构拆装时应注意的问题有那些？ 课后小结： 教学内容（讲稿） 备注 2.1概述 2.1.1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。 曲柄连杆机构由三部分组成。 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。 2.1.2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 2.2机体组的构造与维修 2.2.1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基本上有三种：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 2.2.2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 2.2.3气缸垫 1、气缸垫的构造 2、气缸垫的维修 3、气缸垫的安装 2.2.4发动机的安装和支撑 2.3活塞连杆组的构造与维修 2.3.1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）活塞的基本结构 活塞由顶部、头部、裙部三部分组成。 （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 2.3.2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 2.3.3活塞销 1、活塞销的构造 2、活塞销的维修 （1）活塞销的选配 2.3.4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 2.4曲轴飞轮组的构造与维修 2.4.1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 曲轴的基本结构包括前端轴、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 2.4.2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。 2.4.3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。 2.4.4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、飞轮常见故障 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

第 次课 10 学时 授课时间 分钟 课题（章节） 第3章 配气机构 教学目的与要求： 理解配气机构的工作过程 掌握配气机构的结构特点 教学重点、难点： 配气机构的结构特点；配气机构的工作过程 配气机构的工作过程；配气机构的基本检测方法； 教学方法及师生互动设计： 讲授法、动画直观教学法、启发式教学法 课堂练习、作业： 课后小结：

教学内容（讲稿） 备注 3.1概述 3.1.1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 3.1.2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： 3.1.3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 3.2气门组的构造 3.2.1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。 3.2.2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 3.2.3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 3.2.4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 3.3气门传动组的构造与维修 3.3.1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）凸轮表面的检修 （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 3.3.2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 3.3.3推杆 3.3.4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 3.4可变配气相位及其控制技术 1、VTEC的构造 2、VTEC的工作原理 3.4.1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

第 次课 8 学时 授课时间 分钟 课题（章节） 第4章 冷却系统 教学目的与要求： 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 教学重点、难点： 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。 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。 教学方法及师生互动设计： 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 课堂练习、作业： 课后小结：

教学内容（讲稿） 备注 6.1概述 6.1.1冷却系统的分类和组成 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 6.1.2冷却系统循环水路 6.1.3冷却液 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 6.2.1水泵 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 6.2.2散热器 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 6.2.3补偿水桶 6.2.4节温器 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高低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 6.2.5冷却风扇 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 6.3冷却系统常见故障分析 6.3.1冷却液温度过高 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）冷却液不足。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）节温器主阀门不能打开或打开时间过迟。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）百叶窗不能完全打开。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。 6.3.2冷却液温度过低 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。 6.3.3冷却液消耗过多 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，或行驶在长坡上，或环境温度过高。

第 次课 8 学时 授课时间 分钟 课题（章节） 第5章 润滑系统 教学目的与要求： 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 教学重点、难点： 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。 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。 教学方法及师生互动设计： 讲授法、动画直观教学法。启发式教学法、案例教学法 课堂练习、作业： 课后小结：

教学内容（讲稿） 备注 7.1概述 7.1.1润滑系统的润滑方式和滤清方式 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表面。适用于工作载荷大、相对速度高的运动表面，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表面。适用于载荷较轻、相对速度较低的运动件表面，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则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。 7.1.2润滑系统的组成 发动机润滑系组成大体相同，一般有以下几个基本装置： （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，用来清除机油中的杂质，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。 7.1.3润滑系统油路 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 7.2.1机油泵 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表面，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 7.2.2机油滤清器 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 7.2.3机油散热装置 1、机油散热器 2、机油冷却器 7.3润滑系统常见故障分析 7.3.1机油压力过高 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。 7.3.2机油压力过高低 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。 7.3.3机油消耗过多 如果机油消耗量超过规定值，排气冒蓝烟，气缸内积炭增多，则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）发动机各部件密封表面漏油。检查发动机各部件的可能漏油表面。 （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。 7.3.4机油变质 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，则为机油变质。 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；如机油发白则证明机油中有水；如机油变稀则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。

第 次课 10 学时 授课时间 分钟 课题（章节） 第6章 汽油机燃料供给系统 教学目的与要求： 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 教学重点、难点： 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。 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 教学方法及师生互动设计： 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 课堂练习、作业： 课后小结：

备注 教学内容（讲稿） 4.1概述 4.1.1汽油机燃料供给系统的作用和类型 4.1.2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比较才可准确的判断混合气浓稀。而这个比较的标准参数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14.7千克的空气，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。（比较简单，按照公式计算即可） A空气质量28===14 F燃油质量2A=14<14.7 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14.7千克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应混合气的浓稀，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较才能判断出浓稀，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 燃油质量F2A=16>14.7 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2λ===1.09 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，发动机动力不足，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。 4.1.3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冷起动工况，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 4.2电控汽油喷射式发动机燃料供给系统概述 4.2.1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。 4.2.2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 4.2.3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佳的混合气浓度，使发动机在各种工况条件下保持最佳的动力性、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，因此雾化比较好；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较均匀，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应，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 4.3.1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。 4.3.2进气系统的主要部件 4.3.2.1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 4.3.2.2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。若有，则应更换空气流量计。 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进产品，其结构及工作原理与热线式空气流量计基本相同，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 4.3.2.3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 4.3.2.4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。 4.3.2.5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 4.3.2.6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 4.3.2.7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 4.3.2.8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 4.3.3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 4.3.4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。 4.3.4.1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、怠速控制项目 4.3.4.2增压控制 采用增压的方式是为了提高发动机的充气量，从而达到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 4.4.1燃油供给系统的作用和组成 4.4.2燃油供给系统的主要部件 4.4.2.1汽油箱 4.4.2.2电动汽油泵 1、电动汽油泵的基本结构和工作原理 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。即当点火开关打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，而避免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 4.4.2.3汽油滤清器 1、汽油滤清器的构造 2、汽油滤清器的维护 4.4.2.4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 4.4.2.5燃油分配管 4.4.2.6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 4.4.3燃油供给系统的检修 1、燃油供给系统检修的注意事项 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 4.4.4燃油喷射控制 4.4.4.1喷油正时控制 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 4.4.4.2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）基本喷油量 （2）喷油修正量 （3）喷油增量 4.4.4.3断油控制 1、减速断油控制 2、超速断油控制 3、清除溢流控制 4.5排气系统的构造与维修 4.5.1排气系统的作用和组成 排气系统的作用是汇集各气缸的废气，减小排气噪声和消除废气中的火焰和火星，使废气安全地排入大气，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。 4.5.2.1排气歧管 4.5.2.2三元催化转换器 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 4.5.2.3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，另一条则为搭铁线。 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 4.5.2.4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。 消声器的基本原理是：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基本消声方式。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。反射式消声器则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，废气在其中经多次反射、碰撞、膨胀、冷却而降低其压力，减轻了振动。 4.5.3.1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，同时达到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 4.5.3.2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 4.5.3.3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 4.5.3.4空燃比反馈控制 1、空燃比反馈控制系统的控制原理 4.6电子控制系统的构造与维修 4.6.1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 4.6.2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部分处理方式有所不同。 （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 4.6.3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 4.6.4应急备用系统 4.6.5发动机控制系统的故障诊断 1、发动机控制系统故障诊断注意事项 （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）控制电脑应避免掉落，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，表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。

课题（章节） 第7章 点火系统 教学目的与要求： 知道三种不同点火系统的基本组成和工作原理 理解电控点火系统的工作原理 教学重点、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。 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。 教学方法及师生互动设计： 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 课堂练习、作业： 课后小结：

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备注 教学内容（讲稿） 8.1概述 8.1.1点火系统的作用和要求 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 8.1.2点火系统的分类和组成 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 8.2微机控制点火系统的构造与维修 8.2.1微机控制点火系统的组成和工作原理 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 8.2.2微机控制点火系统的主要部件 8.2.2.1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 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。光电式凸轮轴/曲轴位置传感器的结构和工作原理 1）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器举例 2）光电式曲轴位置传感器的检测 8.2.2.2爆震传感器 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 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，则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 8.2.2.3点火器 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。与此同时反馈一信号（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。若不正常，应逐点检查蓄电池至点火器电源接柱之间的连接。若正常，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。若无电压，应检测发动机ECU的IGT接柱与E1接柱之间的电压，若电压为0.8～1.2V，则说明发动机ECU与点火器之间的导线断路；若无电压，则说明发动机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。若无电压，说明点火器损坏；若有电压，应检测发动机ECU的IGF接柱与E1接柱之间的电压，若无电压，则说明点火器与发动机ECU之间的导线断路。 8.2.2.4点火线圈 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。若无电压，则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。 8.2.2.5分电器 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 8.2.2.6火花塞 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 8.3.1有分电器的微机控制点火系统 8.3.2无分电器的微机控制点火系统 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 8.4点火控制 8.4.1点火提前角控制 1、初始点火提前角 2、基本点火提前角 3、修正点火提前角 8.4.2通电时间控制 8.4.3爆震控制

课题（章节） 第8章 起动系统 教学目的与要求： 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 教学重点、难点： 起动机的工作过程；起动机的检修方法。 起动机的检修方法 教学方法及师生互动设计： 讲授法、实物教学法。启发式教学法、动画直观教学法 课堂练习、作业： 课后小结：

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备注 教学内容（讲稿） 9.1概述 9.1.1起动系统的作用和组成 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部分组成，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部分中，电动机部分一般没有本质的差别，而控制方法和传动机构的啮合方式则有很大差异，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。 9.1.2对起动系统的要求 9.2起动系统的构造与维修 9.2.1起动机 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部分组成。 （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 9.2.2传动机构 使起动机驱动齿轮与发动机飞轮啮合传动及分离的机构，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 9.2.3操纵机构 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分离。 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 9.2.4起动系统使用注意事项 （1）起动机每次连续工作时间不得超过5s，若第 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。 9.3起动系统控制电路 9.3.1起动系统控制电路的类型 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 9.3.2常用起动系统控制电路 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