最新汽车保养教案(1)

第一部分汽车的基本原理

课题：项目一、车辆组成

教学目的：了解车辆组成的基本内容

教学重点：车辆组成的基本内容

教学难点：车辆组成的基本内容

教学方法：讲练结合

课时：3

类型：实训课

引入：车辆组成的相关知识

课时1：教师讲解

（一）概述车辆组成

1．车辆由下列零部件组成：

①发动机：汽油或柴油发动机

②传动系

③底盘：悬架、转向机构、制动

④发动机电气

⑤车身电气

⑥车体

2．车辆分类按照驱动动力分类

车辆可以通过下列驱动动力类型进行分类：

汽油发动机车辆、柴油发动机车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池复合动力车辆

①汽油发动机车辆：这类车辆使用汽油发动机。因为汽油发动机产生高功率，外型紧凑，广泛用于轿车。

②类似的发动机包括 CNG发动机，LPG发动机和酒精发动机，但使用的燃油类型不同。

CNG：压缩天然气

LPG：液化石油气

③柴油发动机车辆：这类车辆使用柴油发动机。因为柴油发动机产生大力矩，燃油经济性能好，广泛用于卡车和 SUV。

SUV：多功能运动车

④混合动力车辆：这种类型的车辆装备不同类型的驱动动力，如：汽油发动机和电动马达。因为汽油发动机可以发电，因此，这类车辆不需要用于电池充电的外接电源。车轮驱动系统使用 270V，相反，其它系统使用12V。例如，在起动关闭期间，因速度较低，使用能够产生高动力的电动机运转方式。而车辆加速时，汽油发动机在较高转速下以更高效的方式运转。通过这样的方式转换，实现两种动力类型的最佳利用，可以提高效力，减少废气排放和节约燃料。

⑤电动车辆 (EV)：此种类型车辆使用电池电源运行电动马达。而不是使用燃油，但电池需要充电。它提供许多优点，包括操作期间无废气排放和低噪声。车轮驱动系统使用290V，另一方面，其它电气使用 12V。

⑥燃料电池复合动力车辆 (FCHV)：此电动车辆使用的电能来自氢燃料与空气中氧的反应，此反应形成水。由于此反应仅放出水，因此这被认为是低污染车辆的最终形式，预计将成为下一代的驱动动力。

3．按照驱动方法分类

车辆可通过发动机和驱动轮位置和驱动轮数来分类。

①FF（发动机前置 / 前轮驱动车辆）：由于FF车辆没有传动轴，故乘员室内宽敞，很舒服。

②FR（发动机前置 / 后轮驱动车辆）：由于FR车辆有很好的重平衡，故其控制性和稳定性很好。

③MR（发动机中置 / 前轮驱动车辆）：由于MR车辆在前桥和后桥上有很好的重平衡，故其控制性很好。

④4WD（4轮驱动）：由于四轮驱动车用四轮驱动，故其可以稳定的方式在很差的状况下行驶。其重量比其它类型车辆重。

课时2：学生自主识别，教师巡视辅导

课时3:考核

课题：（一）汽车的基本原理汽油机概述

（二）机体组

教学目的：了解汽油机和机体组的组成

教学重点：机体组基本内容

教学难点：机体组基本内容

教学方法：讲练结合

课时：3

类型：实训课

引入：汽油发动机的相关知识

课时1：教师讲解

在汽油发动机中，空气燃油混合气在发动机内爆燃，此爆燃力被转换成旋转运动，使车辆行驶。为了使发动机运行，除汽缸体外，还加装了多种系统装置。

1．工作原理

为了产生动力推动汽车，汽油发动机重复进行以下四行程：

进气行程、压缩行程、作功行程、排气行程。

它们吸入空气燃油混合气至气缸中，将其压缩、点火和燃烧，然后排放。此四个过程重复进行为汽油发动机提供动力。这种发动机称为四行程发动机。

进气行程：排气阀关闭，进气阀打开。活塞向下行程使空气燃油混合气从打开的进气阀吸入到气缸中。

压缩行程：活塞完成其向下行程，而进气阀关闭。被吸入气缸中的空气燃油混合气随着活塞向上行程而高度压缩。

作功行程：当活塞即将完成其向上行程时，电流流到火花塞，因此产生了火花。随后是压缩的空气燃油混合气的燃烧和爆燃。这种爆燃推动活塞向下，引起曲轴旋转。

排气行程：在活塞即将完成其向下行程时，排气阀打开。然后，由燃烧产生的废气被排放到气缸外。

（二）机体组

1．气缸盖和缸体

①气缸盖和位于气缸盖底部凹陷处的活塞一起构成燃烧室的部件。

②气缸体

构成发动机主体结构的部件。为使发动机平稳运转，要使用几个气缸。

参考：

气缸排列

下列气缸排列是通常的排列方式：

直列型：这是最普通的类型，所有气缸被排列在一条直线上。

V型：所有气缸被排列成 V字型。此发动机的长度比具有相同气缸数的直列型发动机短。

水平对向型：所有气缸被排列在水平对向方向上，曲轴则位于中间。虽然发动机变宽，但其总高度却降低了。

气缸数：

为将活塞垂直运动的震动降至最低并提供舒适的驾驶，一台发动机有多个气缸。通常，气缸数愈多，发动机转动愈平稳，震动也愈小。直列型发动机通常装有 4或 6个气缸，V型发动机则装有6或 8个气缸。

行程汽油发动机：

在 4缸发动机中，曲轴每转二圈就有四次爆燃。在 8缸发动机中，则有 8次爆燃。为使发动机能平稳运转，气缸的基本点火顺序取决于气缸的数量。

直列型4缸 1 - 2 - 4 - 3

直列型6缸 1 - 5 - 3 - 6 - 2 – 4

V型6缸 1 - 2 - 3 - 4 - 5 – 6

V型8缸 1 - 8 - 4 - 3 - 6 - 5 - 7 - 2

2.活塞，曲轴和飞轮

①活塞

空气燃油混合气爆燃产生的压力，使活塞在气缸内上下运动。

②曲轴

曲轴借助连杆将活塞的直线运动转换成旋转运动。

③飞轮

飞轮用厚钢片制成，可将曲轴的旋转运动转化为惯性运动。因此，它可以输出稳定的旋转力。

3．传动皮带

传动皮带通过皮带轮将曲轴的旋转功率传递至交流发电机、动力转向泵和空调器压缩机。正常情况下，汽车上有 2或3条皮带。传动皮带必须进行适度张力和磨损方面的检查，并按规定间隔时间更换。

曲轴皮带轮、动力转向泵皮带轮、发电机皮带轮、水泵皮带轮、空调压缩机皮带轮。

补充：

V 型皮带：此皮带的截面是 V型的，可以保证传动效率。

V 型加强筋的皮带：此皮带在表面上有几道 V型的筋，用以接触皮带轮。其优点是薄、磨损小和拉紧度好。

蛇形传动皮带：蛇形驱动系统使用单根带 V 型加强筋的皮带来带动交流发电机、水泵、动力转向泵和空调压缩机。与普通传动皮带相比，具有下列特点：

缩短发动机的总长、减少零件数、减小重量。

4．油底壳

这是个机油容器，用钢或铝制成。油底壳上作有深凹处和隔断，即使车辆倾斜，油底壳底部也有足量机油可供使用。

课时2：学生自主识别，教师巡视辅导

课时3:考核

课题：（三）活塞连杆组

教学目的：了解活塞连杆组的组成

教学重点：活塞连杆组基本内容

教学难点：活塞连杆组基本内容

教学方法：讲练结合

课时：3

类型：实训课

引入：汽油发动机的相关知识

课时1：教师讲解

(1)简述

活塞连杆组是发动机的传动件，它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力。活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成。

1．活塞的作用

它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力；活塞的顶部还与汽缸盖、汽缸比共同组成燃烧室。活塞的顶部直接与高温燃气接触，活塞的温度也很高，高温使活塞的机械性能下降，热膨胀量增加；活塞在作功行程中，承受燃气的高压冲击（3~5mP），活塞在汽缸中高速运动，平均速度达到8~12m/s，要求活塞质量小，热膨胀系数小，导热性好和耐磨。一般采用铝合金，个别柴油机也采用高级铸铁或耐热钢。

2．活塞的组成活塞主要由顶部、头部和裙部组成。

1）活塞顶部活塞头部的形状与选用燃烧室有关。汽油机活塞的头部一般采用平顶，其优点是吸热面积小，制造工艺简单。有些为了改蒜混合汽形成而采用凹顶，凹坑的大小还可以调节发动机压缩比。

2）活塞的头部活塞头部是活塞环槽以上部分。其作用有三：承受气体压力，并传给连杆；与活塞一起实现汽缸密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给汽缸比。头部切有如干道环槽用以安装活塞环，汽油机一般有2~3到环槽，上面1~2道用于气环，下面一道用于安装油环。油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环所刮下来的多余的机油，经过小孔流回油底壳。

3）活塞群部活塞群部是指自油环槽下端面起至活塞底面的部分。其作用是为活塞在气缸内做往复运动导向何承受侧压力。

活塞工作时，燃烧气体压力作用在活塞的顶部，而活塞销反力作用在头部的销座孔处，由此产生的变形是群部直径沿活塞销座轴线方向增大（受力变形）。侧压力N的使活塞群部变形；活塞销座孔附近的金属堆，受热膨胀量大，致使群部在受热变形时，活塞销座孔方向的膨胀量大，群部是椭圆。

为了保证在冷态的情况下活塞于气缸比的接触，在活塞群部有开槽。

由于活塞沿轴线受热和质量分布不均匀，上大下小，所以活塞作成一个上大下小的近似圆锥形。4）活塞销座孔活塞销座孔是将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。销座孔通常有肋片与活塞内避相连，以提高其刚度。销座孔内有安装弹性卡环的卡环槽，卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向串动。

(2)活塞环

活塞环包括气环和油环两种。

1．气环（作用、常见故障、结构）

气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止高温高压燃气进入曲轴箱；同时还将活塞顶部的大部分热量传导给气缸比，在由冷却水或空气带走。

活塞环工作时受到气缸中气体的高温高压作用，其温度教高，而且在气缸中高速运动，加上机油高温变质，润滑条件变坏，其磨损严重。活塞环磨损失效后，发动机出现启动困难、功率不足、曲轴箱压力升高、机油损耗量大、排气冒黑烟，活塞边面基碳严重。

由于气缸的磨损不均匀性，使其变成锥度和椭圆性，活塞在其中往复运动，沿颈项产生一张一

缩的运动，使环受弯曲应力而容易折断。，造成发动机卡死，拉缸、发动机不工作。

活塞环一般是用合金铸铁铸造的。第一道气环的工作表面一般镀有多孔铬。（多孔铬的硬度高，能储存少量的机油），其它一般镀锡或磷化，改栓磨合性能。

活塞环上有一切口，且自由状态不是圆形，其尺寸比气缸的内径大，所以它随活塞一起装入气缸后，便产生弹力而紧贴气缸比，使燃气不能通过环与气缸比的接触面的间隙。切口一般是0.25~0.8mm。

2．油环

油环主要是刮油、布油和辅助密封作用。油环用来刮除气缸比上多余的机油，并在气缸比上铺涂一层均匀机油膜，这样即可以防止机油串入，又可以减小活塞与气缸的磨损与摩擦阻力。

油环分为普通油环和组合油环。普通油环一般是由铸铁作成的，其外圆中间切有一道凹槽，在凹槽的底部加工有许多排油孔。

组合油环由刮油片和两个弹性寸环组合而成的。轴向寸环夹装在第二第三刮油片之间。

（3）活塞销

活塞销的作用是连接活塞与连杆小端，将活塞承受的气体的作用力传递给连杆。活塞销为中空的圆柱体，一般采用低碳钢、低碳合金钢渗碳淬火或用45号中碳钢高频淬火。

据活塞销的固定方式的不同，可分为全浮式或半浮式两种。

1）全浮式

是指活塞销既不固定于活塞销座，又不固定于连杆小头，热态二者均为间隙配合，冷态为过度配合。只在销子两端的活塞销座孔中的卡环槽中装两只卡环，防止销子滑出。磨损均匀，磨损量小，弯曲变形量小。

2）半浮式

活塞销与活塞销座和连杆小头之间只有一者可以自由旋转另一者相互固定的连接形式。

（4）连杆

1．作用

将活塞承受的力传给曲轴，从而使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。连杆承受活塞销传来得气体的作用力以及本身摆动和活塞组往复运动时的惯性力，这些力的大小和方向都是周期性变化的，因此，连杆受到的是压缩、拉升和弯曲等较边载荷。

2．组成

连杆一般由小头、杆身和大头三部分组成的。连杆一般中碳钢或合金钢弹压而成。连杆小端与活塞销相连，工作时与销之间有相对运动，小头孔中有寸套（青铜）。在连杆的小端和寸套上钻有小孔（油道），用来润滑小端和活塞销。

连杆杆身通常作成工字型断面，以求增加其强度和刚度。在其中间油润滑油道。

连杆大头与曲轴的曲柄销相连，大头一般作剖分式的，被分开的部分称为连杆盖，接特制的连杆螺栓紧固在连杆的大头上。连杆盖与连杆大头是组合搪孔，为了防止装配错误，在同一侧有配对记号。大头孔表面有很高的光洁度，以便与连杆轴瓦紧密贴和。连杆大头还铣有定位坑，连杆的大端还有有孔。

连杆大头按剖分面可分为平切口和斜切口两种。一般汽油机连杆大头的直径小于气缸的直径，采用平切口；柴油机受力大，其大头直径较大，超过气缸的直径，采用斜切口，一般与连杆轴线成30~60℃夹角。连杆螺栓是经常受交变应力作用的重要零件，安装时，必须牢固可靠，要符合工厂规定的拧紧力矩，分2~3次拧紧。

课时2：学生认识零件，教师巡视指导

课时3：考核

课题：（三）配气机构

（四）进气系统

教学目的：掌握本机构的组成与工作原理

理解各系统和原件的特性与维保要求

教学重点：本机构与系统的组成

教学难点：本机构与系统的工作原理

教学方法：讲练结合

课时：3

类型：实训课

引入：展示本机构的实物图，并结合以前学的知识进行启发式引导

课时1：教师讲解

（三）配气机构

配气机构是可在适宜正时将气缸盖内的进气门和排气门开启和关闭的一组部件。

参考：

配气机构类型：根据凸轮轴的位置和数量，配气机构可有多种类型。

DOHC（双顶置凸轮轴）：此类型含有两个凸轮轴，每个凸轮轴直接推动气门，保证气门的精确运动。

紧凑型 DOHC：此类型含有两个凸轮轴，其中一个凸轮轴受一组齿轮所推动。此气缸盖构造可比常规型 DOHC的做得更简单和紧凑。

OHC（顶置式凸轮轴）：此类型使用单根凸轮轴，通过摇臂来推动所有的气门。

OHV（顶置式气门）：此类型在气缸体内部有一个凸轮轴，需用推杆和摇臂来开启和关闭气门。

1．正时链

此链将曲轴的旋转运动传递至凸轮轴。

参考：

正时皮带：和齿轮相似，此带上有齿，可和正时带轮的齿相啮合。用在汽车上的正时皮带是以橡胶为基本材料制造的。正时皮带必须经过适度张力和磨损的检查，并按规定的时间间隔更换。

2．VVT-i系统（智能可变气门正时）

VVT-i系统根据发动机状态使用计算机来最优地控制进气门的开启和关闭正时。

此系统使用液压来改变进气门的开启和关闭正时，使进气效率、扭矩、功率输出和燃油经济性得到提高且排气更为清洁。

除 VVT-i系统外，还有 VVTL-i系统（智能型可变气门正时和升程），在高速转动时可增加气门升程量和提高进气效率。

（四）进气系统

1．概述

进气系统向发动机提供其所需要容量的清洁空气。

包括：空气滤清器、节气门体、进气歧管。

参考：

涡轮增压器

涡轮增压器是利用排气的能量来压缩进气，并将高密度的混合气送入燃烧室来增加产出功率的装置。当涡轮利用排气能量转动时，装在轴上另一端的增压器叶轮将压缩后的进气送入发动机。

还有叫做 "超级增压器 "的装置，它通过曲轴，直接由传动皮带驱动压缩机，增加进气容积。

1.空气滤清器

①空气滤清器的作用：空气滤清器内装有一个滤清器芯，在外部空气进入发动机时，可从空气中除去灰尘和其它颗粒。空气滤清器滤芯必须定期地清洗或更换。

参考：

空气滤清器滤芯的类型

纸质滤芯型：汽车上使用的最广泛的类型。

织物滤芯型：内装由织物制成可洗的滤芯的类型。

油浴型：是一种湿型内含有油池。

②空气滤清器的类型

预前空气滤清器：利用翅片旋转运动产生的空气离心力将灰尘从空气中分离出来。然后将灰尘送往集尘器，空气则输送至另一个空气滤清器。

油浴型空气滤清器：通过用金属纤维制成的、浸于在滤清器壳底部贮有机油的滤芯来过滤空气。

旋风型空气滤清器：通过由翅片产生的气涡离心力来清除诸如砂子等脏物，并通过纸质滤芯来俘获灰尘颗粒。

2.节气门体

节气门用拉索和位于车辆内部的加速器踏板协同操作，来调节吸入气缸中的空

气燃油混合气容积。当加速器踏板被踩下时，节气门开启，吸入大量的空气和

燃油，使发动机输出功率增加。同时还配备 ISCV（怠速控制阀）以便当发动机

冷态或怠速期间调节空气量。

参考：

ETCS-i（电子节气门智能控制系统）：ETCS-i，它将加速踏板操作转换成电气信号，使用一只 ECU （电子控制单元）根据驾驶状况来控制节气门控制阀的开、关。因此没有连接加速踏板与节气门控制阀的油门拉索。

3.ISCV（怠速控制阀）

ISCV调节节气门控制阀提供的、通过旁通的空气量，以便总是将怠速控制在最佳的水平。

参考：

ISCV 的类型

步进马达型：此阀调节通过旁通的空气量这是通过一只位于转子端部的阀来完成的，此阀通过转子运动前后移动。

旋转电磁阀式的：此阀通过改变阀的开启度调节进气量。这通过调节施加到 2只螺线管（线圈）上电压的持续时间来完成。

3.进气歧管

进气歧管由若干管路组成，为各个缸供气。

参考：

ACIS（声控感应系统）：ACIS使用 ECU（电子控制单元）操纵改变进气歧管有效长度的控制阀。通过改变进气歧管的长度，此系统改善所有发动机速度范围的进气效率。

课时2：学生自主识别，教师巡视辅导

课时3:考核

课题：（五）燃油系统

教学目的：掌握本机构的组成与工作原理

理解各系统和原件的特性与维保要求

教学重点：本机构与系统的组成

教学难点：本机构与系统的工作原理

教学方法：讲练结合

课时：3

类型：实训课