共軌柴油機(jī)教案新(共16頁)

1、江蘇汽車技師(jsh)學(xué)院教 案QMSD-0504-262013年 3 月 2 日 NO： 教師姓名孫長錄授課形式新 授授課時(shí)數(shù)2 授課日期授課班級(jí)章節(jié)名稱共軌柴油機(jī)的組成、工作原理教學(xué)目的掌握共軌柴油機(jī)的組成及工作原理教學(xué)重點(diǎn)共軌柴油機(jī)的組成教學(xué)難點(diǎn)共軌柴油機(jī)的工作原理更新、補(bǔ)充、刪節(jié)內(nèi)容使用教具投影儀課外作業(yè)共軌柴油機(jī)的組成及工作原理課后分析 教研組長 審閱(shn yu) 日期(rq) 授課主要(zhyo)內(nèi)容或板書設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)組成1、傳感器部分2、執(zhí)行器部分包括3、ECU二、功能1、傳感器群功能2、ECU功能3、執(zhí)行器功能三、共軌柴油機(jī)控制策略1、起動(dòng)時(shí)控制策略2、驅(qū)動(dòng)模式的控制策略3

2、、怠速控制模式的控制策略4、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)控制策略5、主動(dòng)喘振控制課 題共軌柴油機(jī)的組成、工作原理教學(xué)環(huán)節(jié)教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法時(shí)間分配組織教學(xué)引導(dǎo)新課講授新課組織教學(xué)：1、檢查學(xué)生人數(shù)，宣布上課。2、復(fù)習(xí)提問導(dǎo)入新課：1、普通柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)？ 2、在哪些方面需要改進(jìn)？共軌柴油機(jī)是將被高壓油泵壓縮的燃油儲(chǔ)存在共軌中，在每個(gè)工作循環(huán)時(shí)，能夠保證瞬間燃油壓力相對(duì)恒定，在提升燃油壓力的同時(shí)，又降低了燃油壓力的波動(dòng)，保證了燃油的充分霧化，又使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作更加平穩(wěn)，而整個(gè)燃油噴射過程由ECU自動(dòng)控制，各電控元件的響應(yīng)時(shí)間也大大縮短。一、系統(tǒng)組成共軌系統(tǒng)包括傳感器部分、ECU、執(zhí)行器部分；1、傳感器部分2、執(zhí)行

3、器部分包括3、ECU傳感器部分包括：水溫傳感器、軌壓傳感器、凸輪軸位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電子油門踏板、空氣流量計(jì)、燃油含水率傳感器； 執(zhí)行器部分包括：噴油器、真空調(diào)節(jié)器、高壓油泵、EGR閥、預(yù)熱控制器、預(yù)熱塞。二、功能1、傳感器群功能2、ECU功能3、執(zhí)行器功能傳感器群功能：檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)或狀態(tài)，將非電量 的有關(guān)參數(shù)或狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后將相關(guān)信息提供給ECU； ECU功能：負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)信息的采集、處理、傳輸、診斷和 程序控制； 執(zhí)行器功能： 執(zhí)行器是電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的最終 手段，接收ECU的指令進(jìn)行動(dòng)作。三、共軌柴油機(jī)控制策略1、起動(dòng)時(shí)控制策略（1）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)ECU需要知道

4、的2個(gè)條件是噴油正時(shí)與啟動(dòng)噴油量； （2）通過曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器的信號(hào)，ECU可以計(jì)算出當(dāng)前的曲軸位置，系統(tǒng)判斷出一缸上止點(diǎn)后，ECU向噴油器下達(dá)噴射指令; （3）起動(dòng)時(shí)的噴油量要能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)快速起動(dòng)，燃油燃燒的快慢與否除受起動(dòng)時(shí)的燃燒室的壓力影響之外，還受到溫度的影響，ECU會(huì)根據(jù)水溫傳感器傳輸?shù)乃疁匦盘?hào)加大起動(dòng)時(shí)的噴油量，確保起動(dòng)一次成功。2、驅(qū)動(dòng)模式的控制策略（1）2.8TC發(fā)動(dòng)機(jī)采用扭矩控制的策略，驅(qū)動(dòng)模式下，“駕駛員的意愿”是系統(tǒng)設(shè)定當(dāng)前主噴油量的主要依據(jù)，體現(xiàn)駕駛員意愿的便是電子油門踏板；（2）油門踏板開度的大小通過踏板內(nèi)部的滑動(dòng)變阻器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，ECU根據(jù)此信號(hào)

5、，設(shè)定出驅(qū)動(dòng)模式下的主噴油量； （3）同時(shí)，系統(tǒng)為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)飛車，ECU采集轉(zhuǎn)速信號(hào)， 當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)系統(tǒng)設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU會(huì)控制噴油器停止噴油，避免轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高。3、怠速控制模式的控制策略4、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)控制策略5、主動(dòng)喘振控制四、總結(jié)共軌柴油機(jī)的組成及工作原理 5分鐘20分鐘20分鐘40分鐘5分鐘江蘇汽車(qch)技師學(xué)院教 案QMSD-0504-262013年 3 月 2 日 NO： 教師姓名孫長錄授課形式新 授授課時(shí)數(shù)2 授課日期授課班級(jí)章節(jié)名稱柴油汽車簡介教學(xué)目的掌握汽車柴油機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及其特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)汽車柴油機(jī)特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)以及最新的控制技術(shù)更新、補(bǔ)充、刪節(jié)內(nèi)容使用教具

6、投影儀課外作業(yè)1、柴油機(jī)與汽油機(jī)相比的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？2、柴油機(jī)最新的控制技術(shù)有哪些？課后分析 教研組長 審閱(shn yu) 日期(rq) 授課主要(zhyo)內(nèi)容或板書設(shè)計(jì)一、現(xiàn)代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)概述1、柴油機(jī)的實(shí)際應(yīng)用情況2、目前常見的車載柴油機(jī)車輛介紹3、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)二、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)相關(guān)知識(shí)1、柴油機(jī)常見的型號(hào)2、柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)與過程3、柴油機(jī)的排放三、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更安靜更平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制技術(shù)1、各種污染介紹2、降低PM、CO和NOx技術(shù)3、降低PM技術(shù)課 題項(xiàng)目一 柴油汽車簡介教學(xué)環(huán)節(jié)教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法時(shí)間分配組織教學(xué)引導(dǎo)新課講授新課組織教學(xué)：1、檢查學(xué)生人數(shù)，宣布上課。2、復(fù)習(xí)提問導(dǎo)

7、入新課：目前使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車有哪些？一、現(xiàn)代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)概述1、柴油機(jī)的實(shí)際應(yīng)用情況2、目前常見的車載柴油機(jī)車輛介紹3、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是功率大、經(jīng)濟(jì)性能好。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。不同之處主要是，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的混合氣是壓燃的，而不是點(diǎn)燃的。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)時(shí)，溫度可達(dá)500-700，壓力可達(dá)4050個(gè)大氣壓。活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)

8、機(jī)上的高壓泵以高壓向氣缸中噴射柴油，柴油形成細(xì)微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，柴油混合氣自行燃燒，猛烈膨脹，產(chǎn)生爆發(fā)力，推動(dòng)活塞下行做功，此時(shí)的溫度可達(dá)1900-2000，壓力可達(dá)60-100個(gè)大氣壓，產(chǎn)生的功率很大，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛的應(yīng)用于大型柴油汽車上。二、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)相關(guān)知識(shí)1、柴油機(jī)常見的廠商DEUTZ（道依次） 德國由歷史上著名的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明者奧托于 1864 年創(chuàng)建，目前公司在德國有 4 個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)廠，在全球有 17 個(gè)許可證和合作廠，所產(chǎn)柴油機(jī)功率范圍從 5 至 5,000 馬力，燃?xì)鈾C(jī)功率為 250 至 5,500 馬力。MAN(曼) 德國MAN股份公司（MAN AG），

9、前稱“奧格斯堡-紐倫堡機(jī)械工廠股份公司”（Maschinenfabrik Augsburg-Nrnberg AG，又譯作“曼股份公司”、“曼公司”），是一家控股公司位于德國巴伐利亞州首府慕尼黑的商用車、機(jī)器設(shè)備制造商，德國股票指數(shù)DAX的成分公司，世界500強(qiáng)之一，在全球有62,000名雇員，年銷售額為150億歐元，其中75%來自德國之外。旗下的MAN商用車股份公司是世界著名的重型卡車制造商之一。VOLVO(沃爾沃) 瑞典沃爾沃汽車公司是北歐最大的汽車企業(yè)，也是瑞典最大的工業(yè)企業(yè)集團(tuán)，世界20大汽車公司之一。創(chuàng)立于1924年，創(chuàng)始人是古斯塔夫拉爾松和阿薩爾加布里爾松。2010年08月02日 吉

10、利控股集團(tuán)完成收購沃爾沃轎車公司100%股權(quán)。1976年，德國大眾首先在高爾夫轎車上采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；1989年，德國大眾高爾夫柴油車獲得“低排放車”的稱號(hào)。同年大眾從Fiat的研發(fā)機(jī)構(gòu)獲得部分技術(shù)，制造出第一臺(tái)帶有增壓、直噴技術(shù)的5缸發(fā)動(dòng)機(jī)R5 TDI，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)被放在奧迪100車型上試用。1990年，德國大眾正式推出增壓、直噴系列柴油機(jī)TDI，從此德國大眾在柴油動(dòng)力技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用上一直走在世界的前沿；1993年，開發(fā)出4缸渦輪增壓直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（TDI）；1995年，開發(fā)出自然吸氣式直噴（SDI）柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；1995年，開發(fā)出變截面渦輪增壓器VGT；1998年，開發(fā)出泵噴嘴（Pumpe D

11、se）技術(shù)；1999年，開發(fā)出百公里油耗3升的路波轎車柴油動(dòng)力。而一升級(jí)柴油動(dòng)力轎車的出世創(chuàng)造了百公里油耗0.99升的記錄，成為世界上最省油的轎車。發(fā)動(dòng)機(jī)采用鋁制自然吸氣式單缸柴油機(jī)，采用了先進(jìn)的高壓直接噴射技術(shù)，排量為0.3升；2002年，一汽-大眾率先將捷達(dá)SDI轎車投放中國市場；2004年，一汽-大眾引入TDI技術(shù)。 2、柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作過程（1）統(tǒng)一式燃燒室（2）球形燃燒室（3）渦流室式燃燒室（4）預(yù)燃室燃燒室三、渦輪增壓系統(tǒng)（圖5-28） 提高柴油機(jī)功率最有效的措施是增加充氣量和供油量。目前，國內(nèi)外通常采用由柴油機(jī)排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)拖動(dòng)壓氣機(jī)，來提高進(jìn)氣壓力增加充氣量，這一方法稱

12、為廢氣渦輪增壓。根據(jù)驅(qū)動(dòng)增壓器所用能量來源的不同，增壓方法可分為三類：一是機(jī)械增壓，其增壓器由柴油機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)；二是廢氣渦輪增壓，其增壓器由柴油機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)；三是復(fù)合增壓，由上述兩種方法組合而成。由于廢氣渦輪增壓結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、效率高、匹配后的柴油機(jī)特性好，因此在柴油機(jī)上獲得了廣泛的應(yīng)用，目前中等功率以上柴油機(jī)大多數(shù)采用廢氣渦輪增壓。柴油機(jī)采用廢氣渦輪增壓不僅可提高功率30%-100%甚至更多，還可減小單位功率質(zhì)量，縮小外形尺寸，節(jié)約原材料，降低燃油消耗。在一般柴油機(jī)上，將進(jìn)、排氣管作適當(dāng)變動(dòng)，并調(diào)整加大供油量，加裝廢氣渦輪增壓器后，可明顯增加功率。3、柴油機(jī)的排放四、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更安靜更平

13、穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制技術(shù)1、各種污染介紹2、降低PM、CO和NOx技術(shù)介紹3、降低PM技術(shù)介紹五、總結(jié) 1、柴油機(jī)與汽油機(jī)相比的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？2、柴油機(jī)最新的控制技術(shù)有哪些？ 5分鐘20分鐘20分鐘25分鐘15分鐘5分鐘江蘇汽車(qch)技師學(xué)院教 案QMSD-0504-262013年 3 月 2 日 NO： 教師姓名王 雷授課形式新 授授課時(shí)數(shù)2 授課日期授課班級(jí)章節(jié)名稱電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的組成、工作原理教學(xué)目的掌握電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)的組成及工作原理教學(xué)重點(diǎn)電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)的組成教學(xué)難點(diǎn)電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)的工作原理更新、補(bǔ)充、刪節(jié)內(nèi)容使用教具投影儀課外作業(yè)管理系統(tǒng)（BMS）有哪些組成及功用課后分

14、析 教研組長 審閱(shn yu) 日期(rq) 授課(shuk)主要內(nèi)容或板書設(shè)計(jì)一、電池能量管理系統(tǒng)的作用1、預(yù)防個(gè)別電池早期損壞2、利于電動(dòng)車的運(yùn)行3、具有保護(hù)和警告功能。二、功能數(shù)據(jù)采集 2、電池狀態(tài)估計(jì) 3、能量管理 4、安全管理 5、熱量管理 6、通信功能 7、人機(jī)接口 設(shè)置顯示和控制按鍵、旋鈕等來輸入指令給BMS。 8、保證充電功能 9、故障診斷功能 三、管理系統(tǒng)（BMS）介紹課 題共軌柴油機(jī)的組成、工作原理教學(xué)環(huán)節(jié)教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法時(shí)間分配組織教學(xué)引導(dǎo)新課講授新課組織教學(xué)：1、檢查學(xué)生人數(shù)，宣布上課。2、復(fù)習(xí)提問導(dǎo)入新課：電動(dòng)車的組成及工作原理？一、電池能量管理系統(tǒng)的作用電

15、池能量管理系統(tǒng)是保持動(dòng)力電源系統(tǒng)正常應(yīng)用、保證電動(dòng)車安全和提高電池壽命的一種關(guān)鍵技術(shù)它能保護(hù)電池的性能。1、預(yù)防個(gè)別電池早期損壞2、利于電動(dòng)車的運(yùn)行3、具有保護(hù)和警告功能。電動(dòng)汽車的充電、運(yùn)行等功能與電池相關(guān)參數(shù)協(xié)調(diào)工作是通過對(duì)電池箱內(nèi)電池模塊的監(jiān)控工作來實(shí)現(xiàn)的，它的功能有計(jì)算并發(fā)出指令，執(zhí)行指令，提出警告。電池能量管理系統(tǒng)主要包括電池狀態(tài)估計(jì)、數(shù)據(jù)采集、熱管理、安全管理、能量管理和通信功能。二、功能原理數(shù)據(jù)采集 電池管理系統(tǒng)的所有算法、電動(dòng)車的能量控制策略等都是以采集的數(shù)據(jù)作為輸入影響電池能量管理系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)是采樣速率、精度和前置濾波特性。 2、電池狀態(tài)估計(jì) 電池狀態(tài)估算包括和是電動(dòng)汽

16、車進(jìn)行控制和功率匹配的重要依據(jù)。在行車過程中系統(tǒng)可以隨時(shí)計(jì)算車輛能耗給出值，供能源管理系統(tǒng)進(jìn)行功率配置和確定控制策略使駕駛員知道車輛的續(xù)駛里程及時(shí)作出決定到充電地點(diǎn)充電防止半路拋錨，告訴駕駛員電池的壽命。 3、能量管理 在能量管理中電壓、溫度、電流、SOC、SOH等作為輸入完成。這些功能控制充電過程用SOCSOH和溫度限制電源系統(tǒng)輸入、輸出功率。 4、安全管理 具體功能是監(jiān)視電池電壓、電流、溫度是不是越過正常范圍防止單體電池過充。 5、熱量管理 電池的熱量管理對(duì)于大功率放電和高溫條件下使用的電池非常關(guān)鍵。熱量管理的目的是使電池單體溫度平衡并保持在一定的范圍內(nèi)使高溫電池降溫使低溫電池溫度升高。

17、6、通信功能 電池管理系統(tǒng)與車載設(shè)備設(shè)備的通信是BMS的重要功能之一根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需要可以采用不同的通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換如PWM信號(hào)、模擬信號(hào)、CAN總線或IC串行接口CAN總線是一種可考慮高、通信速率高的現(xiàn)場總線。 7、人機(jī)接口 設(shè)置顯示和控制按鍵、旋鈕等來輸入指令給BMS。 8、保證充電功能 電池能量管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測電池的工作狀態(tài)特別是對(duì)煤質(zhì)電池的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測分析將監(jiān)測的數(shù)據(jù)在充電前通知充電機(jī)即車與機(jī)的對(duì)話告訴充電機(jī)電池組的工作狀態(tài)和每只電池的技術(shù)狀態(tài)“落后”電池和“先進(jìn)”電池的性能差異。系統(tǒng)計(jì)算此時(shí)充電機(jī)應(yīng)當(dāng)采取何種充電方式給電池充電才能達(dá)到給點(diǎn)吃充足性能好的電池不能過充而性能差的電

18、池又能充足保證整車能量的供應(yīng)。 9、故障診斷功能 能夠與車輛檢測儀器進(jìn)行通信等診斷系統(tǒng)故障方便車輛的維修。 在電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)中電池監(jiān)控主要指的是被動(dòng)的監(jiān)測和評(píng)估電池的狀態(tài)但是電池管理包括處理數(shù)據(jù)并且預(yù)測電池將來的表現(xiàn)甚至是主動(dòng)干預(yù)和控制電池的充放電電流和電壓控制充電條件和電池工作溫度等。 整車的能量管理是指動(dòng)力系統(tǒng)中為滿足駕駛員期望工況而進(jìn)行的功率和能量的平衡要完成這個(gè)任務(wù)電池管理系統(tǒng)要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)硬件、軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。 三、管理系統(tǒng)（BMS）介紹管理系統(tǒng)（BMS）主要有以下幾部分組成數(shù)據(jù)采集單元采集模塊、中央處理單元主控模塊、顯示單元、均衡單元檢測部件電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感