汽车动力转向液压系统教案13.docx
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汽车动力转向液压系统教案13
第13次课教学整体设计
课题
汽车动力转向液压系统、汽车液压悬架系统、自动变速器液压控制系统
授课时间
第周星期(月日)第节
课时
2学时
授课类型
理论课√实验课□实训课□习题课□讨论课□现场教学√其它:
教学资源
挂图□模型□实物□多媒体☑音像□报纸□其它:
绘图工具□
教学方法
讲授法√讨论法□启发式√案例教学法□现场教学法√
角色扮演法□项目教学法□情境教学法□其它:
教学目标(包括知识、技能、素质目标)
知识目标:
1、了解汽车动力转向液压系统的作用;
2、掌握汽车动力转向液压系统工作原理;
3、了解汽车液压悬架系统的作用;
4、掌握汽车液压悬架系统的工作原理;
5、了解自动变速器液压控制系统工作原理。
技能目标:
1、能够熟练掌握汽车动力转向液压系统工作原理;
2、能够熟练的分析汽车液压悬架系统的工作原理;
3、能够了解自动变速器液压控制系统工作原理。
素质目标:
1、培养学生对液压与气压传动系统的学习兴趣;
2、培养学生分析液压与气压传动系统的能力;
3、养成良好的学习习惯。
重点、难点:
教学重点:
汽车动力转向液压系统工作原理。
教学难点:
汽车液压悬架系统的工作原理。
教学设计:
1、授课思路简述:
(围绕所选用教学方法分条编写授课步骤,要涵盖课前准备、课程导入、师生活动安排、任务训练、实践教学环节安排、教学效果检测等主要环节。
)
一、复习旧课
二、导入新课
三、讲授知识
四、师生活动安排
五、教师总结
六、布置作业
2、课堂训练内容安排:
课堂训练:
找学生分析汽车液压悬架系统的工作原理。
课堂提问:
1.简述汽车动力转向液压系统工作原理,
2.简述汽车液压悬架系统基本结构。
3、课后作业与思考题:
(根据课程内容适当设计巩固性作业、项目式作业、预习性作业、推荐参考书及网站)
巩固性作业:
1、简述汽车动力转向液压系统功用。
2、简述汽车液压悬架系统基本工作原理
预习性作业:
速度控制回路实验。
教学后记:
教学过程(教学设计实施步骤及时间分配)
步骤1:
复习巩固、检查课后搜集的资料(10分钟)
一、复习方向控制回路实验目的;
二、复习方向控制回路实验方法和步骤。
三、检查预习情况。
步骤2:
本节课学习任务、情境设计(5分钟)
本节课主要学习汽车动力转向液压系统,汽车液压悬架系统,自动变速器液压控制系统。
通过学习汽车动力转向液压系统、液压悬架系统、自动变速器液压控制系统有关方面的知识,了解液压系统的应用形式。
步骤3-1:
讲授知识(30分钟)
5.1汽车动力转向液压系统
一、功用
兼顾汽车转向操纵省力且反应灵敏两方面的要求。
汽车转弯时,减小对转向盘的操作力;限制转向系统的减速比;原地转向时,能提供必要的助力;限制车辆高速或在薄冰上的助力,具有较好的转向稳定性;在动力转向装置失效时,能保持机械转向系统有效工作。
二、组成
由机械转向器、转向动力缸、和转向控制阀等部分组成。
1-转向盘
2-转向轴
3-转向中间轴
4-转向油管
5-转向油泵
6-转向油罐
7-转向节臂
8-转向横拉杆
9-转向摇臂
10-整体式转向器
11-转向直拉杆
12-转向减振器
三、分类
1.按传能介质不同分
气压式:
用于采用气压制动系的货车和客车
液压式:
应用广泛
2.按液压系统压力状态分
常压式:
液压系统中总是保持高压
常流式:
只有转向时,液压系统才有压力
1.常压式:
油罐、油泵、储能器、控制阀、动力缸等
特点:
系统中保持限定压力,只要转向,系统就提供压力,反应迅速。
2.常流式:
油罐、油泵、控制阀、动力缸等
特点:
不转向时系统无压力,转向时系统才提供压力
常压式液压助力转向系统
优点:
系统一直有油压,响应快。
用储能器积蓄能量,可用小油泵
缺点:
容易引起压力漏油;
油泵总要保持压力,会降低油泵寿命;
储能器占用空间,燃油消耗率高。
常流式液压助力转向系统:
优点:
结构简单;油泵寿命长;泄漏少;消耗功率低。
缺点:
转向后才建立压力,响应慢;为提高速度需使用较大油泵
目前汽车上使用的多是常流式液压助力转向系统
四、工作原理
直线行驶时
转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油罐相通,转向油泵处于卸荷状态,动力转向器不起助力作用。
向右转向:
向右转动转向盘,转向控制阀将转向油泵泵出的工作液与R腔接通,将L腔与油罐接通,在油压作用下,活塞向下移动,通过传动结构使左右轮向右偏转,从而实现右转向。
向左转向:
向左转向时,情况与上述相反
五、转向控制阀
滑阀式转向控制阀:
特点:
靠阀体的移动控制油液流量,需较大运动空间
转阀式转向控制阀
靠阀体转动控制油液流量。
体积小,加工要求精度高
步骤3-2讲授知识(30分钟)
5.2汽车液压悬架系统
1、汽车悬架的作用
汽车悬架是车架或车身与车轿之间的传力连接装置
缓和车辆受到来自路面的冲击力;
衰减由于弹性系统引起的振动;
将轮胎所受侧向力、纵向力传递至车身;
使车轮和车身保持几何关系。
二、汽车悬架的基本结构
悬架一般由弹性元件、导向装置、减振器和横向稳定杆等组成。
各部分功能
弹性元件——缓和冲击
减振器——衰减振动
横向稳定杆——防止车身过度横向倾斜
导向装置——车轮与车身正确的相对位置
——传递侧向与纵向力
图5-1悬架系统基本结构
三、汽车悬架的分类
四、主动悬架的功能
除了具备被动悬架的所有功能之外,主动悬架还额外地具备以下功能:
五、主动悬架的组成
主动悬架除了具有普通悬架的基本组成部分之外,还包括传感器、悬架控制系统ECU和执行机构。
图5-2电控空气悬架控制系统结构
六、基本工作原理
利用传感器检测路面和车身状态,通过电控ECU来控制悬架系统的执行机构,调整刚度、减振器的阻尼及车身高度等参数,从而使汽车具有良好的舒适性和操纵稳定性。
车身高度控制(液压式)
悬架ECU根据传感器信息,通过电机控制液压泵,切换油路实现各轮举升油缸的升降。
车高上升
车高下降
无论是液压式还是空气式悬架,ECU通常是根速度传感器、高度传感器和点火开关信号来判断并控制车高变化。
通常车身高度控制所实现的功能具体包括以下4部分:
控制车身的高度不受乘员和装载质量变化的影响
高速时为减小风阻降低车高
车身高度大幅变化时提高车身
5.3自动变速器液压控制系统
一、液压控制系统的组成
液力自动变速器的控制方式主要有两种:
一种完全采用液压控制方式,称之为液控自动变速器;另一种采用电子控制方式,称之为电控自动变速器。
无论是液控液压式还是电控液压式,其换挡离合器的接合和分离、制动器的制动和释放都最终由液压控制系统的控制动作来完成。
液压控制系统的基本组成:
液压泵、主油路调压阀、节气门阀、调速阀、手动换挡阀、缓冲阀等。
例如:
液力自动变速器中的多片离合器、制动带和变矩器锁止离合器的状态改变都依赖于液压系统中的控制阀,通过改变控制阀滑阀的位置,从而改变液压系统中的液体通道,实现对执行元件的控制。
二、液压控制系统的主要工作元件
供油和调压部分、控制参数信号转换装置、换挡控制系统、换挡品质控制装置
供油和调压部分
是整个液压控制系统各个机构的动力源,向各个机构提供压力足够的液体,压力随发动机的负荷、车速及挡位等不同而不同,主要由油泵(使液压油产生一定的压力,向变矩器、控制机构、齿轮系统、油液冷却器等部件提供足够的油液)和主油路调压阀(稳定主油路油压)等组成.
所有液控自动变速器都存在三种基本控制油压:
主回路油压、节气门开度油压和速度油压。
这些油压都是由调压阀、节气门开度阀和速度阀(调速阀)调节的。
控制参数信号转换装置
液控自动换挡系统主要是通过节气门阀(是随节气门开度的大小即发动机负荷大小而改变其输出油压力的液压阀)和调速阀(其作用是将汽车车速参数转换为相对应的油压信号输出,此压力将作用在换挡阀上)把节气门开度和车速转换成液压信号,根据这两个信号实现自动换挡.
换挡控制系统
换挡控制系统由若干个换挡控制阀组成。
它们接受来自车速,节气门及变速杆位置传来的信号,并按预定的换挡规律选择挡位、选择换挡时间,同时发出相应的换挡油压指令,使换挡执行机构(换挡离合器和制动器)动作(分离或者接合)而实现换挡.
手控制阀(供驾驶员手动选择档位。
)
挡位选择杆的动作带动换挡阀位置的改变,液控系统通过换挡阀分别接通主油路与各挡的换挡执行机构。
换挡控制阀
随节气门开度、车速的变化,操纵换挡离合器和换挡制动器的分离或接合动作。
主要由阀芯、弹簧以及低、倒挡柱塞组成。
随不同位置的油压与弹簧力之和与速控油压的相对大小使阀芯上移或下移,接通不同的油路。
换挡品质控制装置
换挡品质控制装置的作用是使换挡执行机构接合柔和,换挡平稳,无冲击,常用的有缓冲阀和蓄能器.
缓冲阀:
通过对流入换挡元件的压力油的节流来减小换挡冲击;增大换挡元件中压力油的泄流量使换挡元件迅速分离.
蓄能器:
又称蓄能减振器。
传动液压力同时作用在换挡执行元件和蓄能器的活塞上,当油液压力升高到一定值时,蓄能器的活塞下移使部分油液流入蓄能器,使两活塞的油压升高速度减慢,从而防止换挡元件接合时产生冲击现象。
3、自动换挡规律
换挡规律指换挡时刻与控制参数(车辆的运行工况)之间的关系。
即根据车辆的运行工况,变速器应处于的档位。
是按照车辆动力性和经济性对自动换挡系统的要求来设计的.
较常用的自动换挡规律一般按节气门开度和车速两个参数来控制
每个自动换挡系统都有相应的换挡规律,它的曲线形状取决于车辆传动系统的要求,由自动换挡系统的结构和参数来实现.
步骤4:
师生活动安排(5分钟)
找学生分析汽车液压悬架系统的工作原理。
步骤5:
教师总结(5分钟)
1、汽车动力转向液压系统
2、汽车液压悬架系统
3、自动变速器液压控制系统
步骤6:
布置作业(5分钟)
巩固性作业:
1、简述汽车动力转向液压系统功用。
2、简述汽车液压悬架系统基本工作原理
预习性作业:
速度控制回路实验。
附:
板书设计
5.1汽车动力转向液压系统
一、功用
二、组成
三、分类
四、工作原理
五、转向控制阀
5.2汽车液压悬架系统
一、汽车悬架的作用
二、汽车悬架的基本结构
三、汽车悬架的分类
四、主动悬架的功能
五、主动悬架的组成
六、基本工作原理
5.3自动变速器液压控制系统
一、液压控制系统的组成
二、液压控制系统的主要工作元件
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