汽车电器设备教案 2.docx
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汽车电器设备教案 2.docx
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汽车电器设备教案2
汽车电器设备教案
教学时间:
2011年上学期
教学班级:
14级1,2,3,4,5,6,7,8班
人数清查,应到:
实到:
(随堂做记录)
教学课题:
第二章起动机
教学目标:
1、环境保护与未来汽车的发展的趋势
2、起动机结构与工作原理
3、常用起动电路分析
4、起动机测试与故障分析
教学重点:
1起动机结构与工作原理
2起动电路分析
3直流电动机工作原理以及检修
教学难点:
1起动机的分类、功用、型号含义。
2起动电路分析
课程发散及情感目标:
1电动汽车与混合动力汽车的发展和环境保护
2培养和树立学生绿色环保的意识
教学方法:
以讲授、举例为主,结合书本上的知识点,理论联系实际,讲环境保护与起动机的学习联系起来,激发学生学习的兴趣并且培养学生绿色环保的意识。
教学课时:
18课时
教学过程:
一、导入课题(嵌入绿色环保思想)
汽车污染已经严重影响到人类环境以及人类的健康,传统汽车排放的废气,以及噪音是人类健康的可怕杀手,为了解决这个问题,发达国家已经开始推广纯电动汽车。
从而保护环境、是人类的生活环境更健康。
纯电动汽车(BEV):
由电动机驱动的汽车。
电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。
大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。
本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。
由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。
电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。
有关研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。
优点:
技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。
1.环保:
电动车不会排出有毒的气体、造成空气污染,这是电动车相比汽车和其他交通工具的第一大优点。
有人可能会说,电动车的电池用坏后,也会造成污染,这种观点已经不符合现实。
因为现在已经有一种电池修复技术,能够很快地修复旧的电池,旧的电池仍然可以收购卖钱,同时可以实现对废旧电池的统一管理和处理,所以电动车是一种不会污染环境的绿色交通工具。
而且电动车噪音低,更不容易造成车噪音污染,更健康。
2.节能:
同样行走100公里的路程,汽车一般要5-15公升的汽油,摩托车也要2-6升的油,但电动车只要费1-3度电左右。
在世界性的能源危机日益加剧的情况下,电动车就是一种非常理智的选择。
3.省钱:
由于节能,电动车的使用就比其他交通工具要省钱的多。
比如,同样的使用路程(依每月约1000公里算),使用汽车者要花600元人民币;使用摩托车者要200元,而电动车者才要30元。
因此,电动车受广大群众的欢迎。
4.省事:
现在用燃油车,除了加油贵外,还有一个加油难的问题。
随着国际石油价格的急剧上涨,国内汽车总量的急剧增加,我国油荒问题日益突出。
许多加油站都不能全天候地趟开供应汽油,结果有车族就经常必须排队等加油。
有时好不容易排到了,才被告知油没了,而附近又没有加油站,整个生活安排都被打乱了。
而电动车不存在加油的问题,只要按时充电,在日常城市生活中完全可以代替汽车。
即使偶尔没电,街头遍布的临时充电点和楼层地下室的停车处也能很好的解决问题。
5.轻便:
电动车体积小、重量轻、可以很方便地串街走巷。
特别是那些寸土寸金的城市,电动车可以很容易地放到楼层地下室,小区指定位置存放,不需要占用的车位和过多的公共空间。
6.安全:
由于电动车比较轻、比较慢(车速完全可以调控限制在合理的范围内),同时随着骑乘者的要求,电动车驾驶安全性能已经得到提高。
刹车(双碟刹)等各方面指标已经有了很大改进,能够满足日常人们的出行安全需要。
缺点:
目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些使用价格比汽车贵,有些价格仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
其实,起动机里面有一个部分就是直流电动机,学会了起动机,我们就基本上学会了以后节能环保的电动车的“发动机”了,但是汽车发展还是要有一个过渡时期的,也产生了所谓的混合动力汽车,为了未来的十年内我们有“饭碗”,我们就要学好起动机,为了环保,人类健康,为了十年以后的电动汽车,我们更应该学好起动机。
二、起动机概述
汽车发动机由静止状态变为运转状态的过程称为起动,发动机的起动必须借助外力实现,起动机就是使发动机由静止变为运转的一个器件。
1、起动系统的基本组成(教材P47)
起动系统一般由蓄电池、起动机、起动开关(点火开关)、起动继电器和安全起动开关(空档起动开关)等组成。
2、起动机的分类(教材P48)
惯性啮合式起动机和机械啮合式起动机,由于其结构的限制,目前已基本不采用。
3、起动机的结构与工作原理
⑴电磁啮合式起动机
⑵串励直流电动机(教材P49)
串励直流电动机具有起动转矩大的特点,因而在电磁啮合式起动机中,广泛采用串励直流电动机。
2、传动机构(教材P51)
传动机构的作用是将直流电动机的转矩传递给发动机的飞轮,以带动发动的转动。
传动机构的主要部件是单向离合器,它的作用是单方向传递转矩。
单向离合器只传递起动机到发动机飞轮的转矩,以免发动机起动后,飞轮带动起动机电机超速旋转而损坏。
单向离合器有滚柱式、摩擦片式和扭簧式三种。
⑴滚柱式单向离合器(教材P51)
滚柱式单向离合器具有结构简单,能可靠地传递中小扭矩,因而在汽油发动机中被广泛应用。
⑵摩擦片式单向离合器(教材P52)
摩擦片式单向离合器的结构复杂,但它能传递较大的力矩,工作十分可靠,因此,在柴油发动机上得到应用。
起动时,花键套筒在电动机驱动下旋转,内接合鼓左移,摩擦片被压紧而传递转矩;
发动机起动后,内接合鼓的转速高于花键套筒的转速,内接合鼓右移,摩擦片被放松而打滑。
⑶扭簧式单向离合器(教材P53)
扭簧式(弹簧式)单向离合器的结构简单、成本低、工作可靠,因而在柴油发动机中被广泛应用。
起动时,单向离合器弹簧在两端摩擦力的作用下被扭紧而传递转矩;
发动机起动后,驱动齿轮的转速高于电动机的转速,单向离合器弹簧被放松。
3、电磁操纵机构(教材P53)
电磁操纵机构又称电磁开关、控制装置等。
它用来控制起动机主电路的通与断,并操纵传动机构的工作。
电磁操纵机构有二个线圈,一个与电枢绕组串联,能产生较大的磁场力,称为吸引线圈;另一个与电动机并联,在吸引线圈被短路后,提供磁场力,保持铁芯被吸住,称为保持线圈。
㈡减速起动机(教材P56)
减速起动机在直流电动机与驱动齿轮之间增加一套减速机构,以达到减速增扭的目的。
这样,电动机的体积和重量可以减小,工作电流也减小,从而延长了蓄电池的使用寿命。
减速起动机的减速机构分为外啮合式、内啮合式和行星齿轮式三种:
行星齿轮减速器是应用最广泛的一种。
它具有重量轻、噪声低,安装方便等特点,因而中高档轿车上得到广泛应用。
㈢永磁起动机(教材P58)
永磁起动机的电动机磁极用永磁材料制成,它具有体积小、重量轻,机械特性和换向性能得到改善,换向火花造成的高频干扰减小,起动机的工作可靠性提高等特点。
永磁减速起动机具有永磁起动机和减速起动机的共同特点,因此起动机的体积和重量大大减小,电路简化,起动机的拆装和维修十分方便,目前已广泛应用于各种轿车上。
三、起动机的工作原理(教材P54)
起动时,保持线圈和吸引线圈同时通电,产生的磁场力使动铁芯向左移动,一方面使电磁开关接通,使电动机通电运转;另一方面带动拔叉将驱动齿轮推出,使之与发动机的飞轮啮合。
四、常用起动电路分析
汽车的起动系统电路种类繁多,功能不同,但基本原理相同。
起动系统一般由蓄电池、起动开关、起动继电器、安全开关(又称空档起动开关)和起动机组成。
1、基本起动电路
2、具有安全开关的起动电路
3、具有防盗功能的起动电路
别克轿车的防盗起动系统
4、具有安全带监控的起动电路
五、起动机测试与故障分析
采用空载试验、制动试验及电磁开关的性能测试等,来判别其性能和技术状况的好坏。
(跳线)
1、空载(空转)试验(教材P64)
2、制动(堵转)试验(教材P64)
要在起动机试验台上进行
3、电磁开关的性能试验
4、起动系统的电压降测试
电压降的测试主要检查起动机主电路的导线连接情况,用数字万用表的直流电压档,按下图所示进行测量,每个地方测量得到的电压值应≤0.2V。
如果测得某处电压>0.2V,说明该处的连线有问题。
5、常见故障分析
1、起动机不转
可能原因有:
①蓄电池无电或连线松动;
②点火开关触点不通;
③起动继电器工作不正常;
④起动机的电磁开关故障;
⑤起动机的直流电动机故障。
2、起动机转动无力
可能原因有:
①蓄电池充电不足或连线松动;
②电磁开关氧化造成接触不良;
③电刷磨损或弹簧弹力不足;
④直流电动机的绕组局部短路。
3、起动机转动但发动机不转
可能的原因有:
①单向离合器打滑;
②拨叉损坏;
③飞轮或驱动齿轮打坏。
4、起动机不能停止
可能的原因有:
①点火开关不能复位;
②电磁开关触点熔焊;
③铁心卡死而不能复位。
5、起动机工作有异常响声
可能的原因有:
①轴承磨损;
②驱动齿轮磨损或损坏;
③减速起动机的减速传动机构损坏;
④起动机安装螺栓松动;
⑤电枢轴向间隙过大。
总结:
通过本章的学习,使得学生对起动机有了一个系统的认识,可以进行起动机的拆装和实验了。
作业:
课后习题
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