现代汽车教案

一、前言（5'）

传统汽车的几大组成部分？

现代汽车技术主要是以汽车电子控制技术为主体，而扩及到其它领域中的现代新型技术。

本书主要介绍汽车发动机、底盘、车身等部位中电子技术控制的各种现代新型装置和设备。

二、教学内容（75’）

绪论

一、现代汽车技术的发展与应用

1.第一辆汽油四冲程汽车的诞生年代：1886.1.29

2.汽车电子技术的发展

50年代，汽车上首次采用电子装置：收音机

60年代，晶体管应用在汽车上并逐步集成化，同时，也有其它电子装置不断出现，但主要是代替机械部件的作用。

70年代，电子技术开始普及，微机的出现，使电子技术成为解决汽车动力、油耗、排污之间矛盾的有效手段。

汽车电子控制最早从发动机（点火时刻）开始，从单一控制到多功能（排气再循环、空燃比、怠速等）控制，称发动机集中控制。进展到汽车上全面应用，如制动防抱系统、自动变速系统、信息处理系统。在发达国家，汽车已进入电子控制时代。

二、现今汽车上采用的新技术

1.发动机部分

最佳点火提前角（ESA）：在不同转速、进气量下，实现最佳点火提前角，发出最大功率或转矩，油耗和排放降到最低。

有开环和闭环两种，闭环在开环的基础上，增加一个爆震传感器进行反馈控制，点火时刻精度比开环高，但排气净化稍差。

最佳空燃比：电控燃油喷射的主要内容，在各种工况及有关因素的影响下，空燃比达最佳值，提高功率、降低油耗、减小排污。

有开环和闭环两种，闭环在开环的基础上，在一定条件下，由微机根据氧传感器输出的信号，修正燃油量。

排气再循环（EGR）：可由发动机工况，适时调节排气再循环的流量，减少排污。

怠速控制（ISC）：由水温及其它参数，如空调开关、动力转向开关等，使怠速处于最佳。

其它：电动燃油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油气蒸发、自我诊断。

2.底盘部分

制动防抱系统（ABS）：防止制动时和转弯时产生侧滑，提高制动效能，保证行车安全，国外作为标准装备采用。

电控自动变速器：由节气门开度和车速条件，按换档特性，精确控制变速比，提高传动效率，降低油耗，改善换档舒适性。

电控动力转向：有电控前轮、后轮、四轮转向系统。

电控前轮较普及，控制转向力，使停驶或低速时转向轻便，高速时确保安全。

小轿车主要是四轮转向，转向上轻微操作及缓慢转向时，或改变行驶路线而又高速时，后轮与方向盘转动方向基本一至，从而行车摆动小，稳定性好。在车轮出入车库，左右转弯行驶及大转弯或U型调头时，后轮与方向盘转动方向相反，从而有较小的转弯半径。电子控制在这里多是由驾驶工况，调整后轮转向角的大小。

电控悬挂：由不同路面和驾驶工况，控制车辆高度，调整悬挂的阻尼特性及弹性刚度，改善行驶稳定性、操纵性和舒适性。

巡航控制系统（CCS）：恒速行驶，高速路时，打开该开关，其装置可由行车阻力自动增减节气门开度，车速保持一定。

3.行驶安全方面

安全气囊系统（SRS）：被动的安全装置。撞车时，电控元件用电流引爆气囊中的氮化合物，迅速燃烧产生氮气，瞬间充满气囊，所有动作在0.02秒内完成，形成一缓冲软垫，须与安全带配合。

防撞系统：有多种形式，两车距离小于某一距离时，自动报警，继续行驶，在即将相撞瞬间，自动将车停止；有的在倒车时，显示车后障碍物的距离。

驱动防滑系统：在制动防抱的基础上开发的，两系统有共同的组件。在驱动轮上的传感器感受到驱动轮打滑时，控制元件通过制动或油门降

速，实质相当一速度调节器。可在起步和弯道中速度急变时，改善附着力，在雪地或湿滑路面上，较能发挥作用。

安全带控制：撞车时，可瞬间束紧安全带。

前照灯控制：可在前照灯照明范围内，随方向盘的转动而转动，能在会车时自动启闭和防眩。

其它：自动车窗装置、车门自动闭锁装置、防盗装置、车钥忘拔报警装置、语音开门装置等。

3.信息方面

信息显示与报警：可显示水温、油压、车速、转速、车外温度等。而对于燃油温度、水温、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关等，可由声光报警。

车用导航：在城市或公路网范围内，定向选最佳行驶路线，并能在屏幕上显示地图，表示汽车行驶中的位置，到达目的地的方向和距离。

4.舒适性方面

全自动空调：由车内外各种温度传感器（车内温度、大气温度、日照温度、蒸发器温度、发动机水温）的信号，由微机进行平衡温度演算对进气转换风扇、送气转换风扇、混合风门、水阀、加热继电器、压缩机、鼓风机等进行控制。

自动座椅：使座椅适应乘客不同体型。

音响、音像：

三、课堂小结（5’）

1.汽车新技术的发展

2.现今汽车上一般采用的新技术

四、课后作业（5’）

现今汽车上一般采用的新技术。

一、复习提问（5’）

1.传统汽油发动机混合气的形成装置是什么？

2.化油器如何形成混合气？

二、教学内容（75’）

汽油发动机的有关知识（空燃比、排污）

发动机电子控制主要控制空燃比、点火时刻等，使动力性、经济性、排放净化等达到最优。

一、空燃比对动力性和经济性的影响

1．空燃比R

2．影响

R=12-13，功率空燃比；R=16，经济空燃比。

二、发动机对混合气的要求

1．稳定工况要求的混合气（怠速、小负荷、中负荷、大负荷）

2．过渡工况要求的混合气（冷起动、暖车、加速）

冷起动：燃油蒸发很小，R=2：1。

暖车：浓混合气，并逐步减小至稳定工况。

急加速：节气门突开大，进气管压力增加，因燃料流动惯性和压力增大后燃料蒸发减少，出现瞬间过稀，车速下降甚至熄火。应增加燃料。

急减速：节气门突关，因惯性，发动机转速仍很高，进气管真空度急升，管内压力下降，使附在管壁的燃油加速汽化，在空气量不足时进入气缸而过浓。应减少燃料供给。

三、汽油发动机排放的有害气体

四、影响排放中有害气体的生成因素

1．空燃比

对CO的影响：R<14.7时，排出的CO随R的增加而急升；R=16附近，趁于稳定且数值很低。即用稀混合气可减小CO的排放，实际上，CO的排放基本决定于R。其它的影响因素都很小。

对HC的影响：R<17时，随R的增大，HC下降。但过于稀时，火焰不能传播。

对NO的影响：R=15.5-16时的稍稀混合气时，排出的NO浓度最高。

2、点火时刻

推迟点火：燃烧室内燃烧时间缩短，由于后燃，排气温度升高，排出的HC和CO减少。但牺牲了燃料经济性。