《動力機械概論II》課件

《動力機械概論II》課程概述本課程是動力機械專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程內(nèi)容涵蓋內(nèi)燃機、燃氣輪機、汽輪機等動力機械的基本理論和應(yīng)用。課程學(xué)習(xí)目標(biāo)動力機械基礎(chǔ)了解內(nèi)燃機、變速器、車橋等核心部件工作原理及結(jié)構(gòu)。掌握發(fā)動機燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)的功能和作用。汽車系統(tǒng)集成掌握汽車動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、車身系統(tǒng)等主要系統(tǒng)的相互作用和協(xié)調(diào)關(guān)系。理解汽車整車的設(shè)計理念和性能指標(biāo)。汽車應(yīng)用與發(fā)展了解汽車行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。掌握新能源汽車動力系統(tǒng)、自動駕駛技術(shù)、智能汽車等新興領(lǐng)域的前沿知識。安全駕駛與環(huán)保學(xué)習(xí)安全駕駛知識和技能，了解汽車環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準。培養(yǎng)安全駕駛意識和環(huán)境保護責(zé)任感。動力機械概念及分類動力機械是指將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能，并輸出機械功的機器。內(nèi)燃機是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。蒸汽機是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。內(nèi)燃機工作原理1吸氣沖程活塞向下運動，從進氣門吸入混合氣。2壓縮沖程活塞向上運動，壓縮混合氣。3做功沖程混合氣燃燒，推動活塞向下運動。4排氣沖程活塞向上運動，排出燃燒后的廢氣。內(nèi)燃機利用燃料燃燒產(chǎn)生的能量，推動活塞做功，從而將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。內(nèi)燃機四個沖程循環(huán)往復(fù)，完成一個工作循環(huán)。柴油機構(gòu)造及系統(tǒng)氣缸氣缸是柴油發(fā)動機的主要工作部件之一。它負責(zé)將燃油燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能。曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)將氣缸中的活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，傳遞動力。燃油噴射系統(tǒng)燃油噴射系統(tǒng)將燃油精確地噴射到氣缸中，保證燃燒效率和動力輸出。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)通過循環(huán)冷卻液來降低發(fā)動機溫度，防止發(fā)動機過熱。汽油機構(gòu)造及系統(tǒng)汽油機是一種利用汽油作為燃料的內(nèi)燃機，在汽車中廣泛使用。它主要由氣缸、活塞、曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、點火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成。汽油機工作原理：將汽油和空氣混合，在氣缸內(nèi)點燃爆炸，推動活塞作功，進而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)輸出動力。發(fā)動機燃料系統(tǒng)11.燃料供應(yīng)系統(tǒng)燃料供應(yīng)系統(tǒng)將燃料從油箱輸送到發(fā)動機，確保持續(xù)穩(wěn)定的燃料供應(yīng)。22.燃料計量系統(tǒng)燃料計量系統(tǒng)精確控制燃料噴射量，以滿足發(fā)動機運行需求。33.燃料混合系統(tǒng)燃料混合系統(tǒng)將燃料與空氣混合，形成可燃混合氣，為發(fā)動機燃燒提供條件。44.燃料控制系統(tǒng)燃料控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機運行狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)燃料噴射時機和噴射量。發(fā)動機潤滑系統(tǒng)潤滑油發(fā)動機潤滑油，是發(fā)動機的重要組成部分，其作用是減少摩擦，降低磨損，散熱，清潔，防腐，防銹，延長發(fā)動機使用壽命。潤滑油的選擇需根據(jù)發(fā)動機型號，使用環(huán)境及季節(jié)進行選擇。潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)主要由潤滑油泵，油底殼，機油濾清器，油道等組成。潤滑油泵將潤滑油從油底殼中抽取，并通過油道輸送到各個需要潤滑的部位。機油濾清器用于過濾潤滑油中的雜質(zhì)，保證潤滑油的清潔度。發(fā)動機冷卻系統(tǒng)冷卻液循環(huán)冷卻液在發(fā)動機和散熱器之間循環(huán)，吸收發(fā)動機產(chǎn)生的熱量并將其散發(fā)到空氣中。風(fēng)扇風(fēng)扇幫助散熱器散熱，加快熱量傳遞到空氣中。溫控器溫控器控制冷卻液的流通量，確保發(fā)動機始終處于最佳工作溫度。發(fā)動機點火系統(tǒng)11.點火裝置點火裝置是發(fā)動機點火系統(tǒng)的核心部分，主要負責(zé)產(chǎn)生高壓電火花，點燃混合氣。22.點火線圈點火線圈將低壓電源轉(zhuǎn)化為高壓電，為火花塞提供電能，點燃混合氣。33.火花塞火花塞將高壓電轉(zhuǎn)化為電火花，點燃氣缸內(nèi)的混合氣，為發(fā)動機提供動力。44.點火定時器點火定時器控制火花塞點火時間，保證混合氣在最佳時機點燃，提高發(fā)動機效率。車用變速器類型及工作原理手動變速器手動變速器通過齒輪組合改變傳動比，實現(xiàn)不同速度下的動力傳遞。駕駛員需要手動換擋，操控性較強。自動變速器自動變速器采用液力變矩器和行星齒輪組，自動匹配最佳傳動比，操作簡便舒適，但效率略低。雙離合變速器雙離合變速器擁有兩個離合器，提前預(yù)選擋位，換擋快速平順，燃油經(jīng)濟性好，但成本較高。無級變速器無級變速器可實現(xiàn)傳動比連續(xù)變化，動力輸出平穩(wěn)，燃油效率高，但耐久性存在挑戰(zhàn)。機械變速器構(gòu)造及性能機械變速器，簡稱“變速箱”，是汽車動力傳遞系統(tǒng)的重要組成部分。其主要功能是改變發(fā)動機輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的行駛工況，并實現(xiàn)汽車起步、加速、減速、倒車等操作。機械變速器主要由齒輪、軸、同步器、換檔機構(gòu)等組成。不同的齒輪組合可以實現(xiàn)不同的傳動比，從而改變發(fā)動機的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。機械變速器具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點，但其傳動效率較低，換檔操作比較繁瑣。自動變速器構(gòu)造及性能自動變速器(AT)使用液壓系統(tǒng)控制換檔，無需手動操作，簡化駕駛操作。自動變速器內(nèi)部包含行星齒輪組、液壓控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等，通過液壓控制換檔，提供平順的換檔體驗。自動變速器具有多種模式，例如D模式、R模式、N模式、P模式，方便駕駛者根據(jù)不同情況選擇合適的檔位。無級變速器構(gòu)造及性能無級變速器（CVT）是一種新型變速器，它可以實現(xiàn)無級變速，使發(fā)動機始終在最佳工況下工作，提高燃油經(jīng)濟性和動力性能。CVT主要由鋼帶、錐形輪、液壓控制系統(tǒng)等組成。鋼帶與錐形輪之間相互摩擦，通過液壓控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)錐形輪之間的距離，從而改變傳動比，實現(xiàn)無級變速。車橋及懸架系統(tǒng)車橋車橋是汽車底盤的重要組成部分，用于傳遞動力并支撐車身。車橋分為驅(qū)動橋和轉(zhuǎn)向橋，分別負責(zé)驅(qū)動車輪和控制方向。懸架系統(tǒng)懸架系統(tǒng)連接車身和車橋，負責(zé)緩沖路面顛簸，保證行車舒適性和穩(wěn)定性。懸架系統(tǒng)主要包括彈簧、減震器、控制臂、穩(wěn)定桿等部件。車用制動系統(tǒng)制動原理摩擦力是制動系統(tǒng)核心。利用摩擦力將動能轉(zhuǎn)化為熱能。系統(tǒng)組成制動踏板、制動主缸、制動管路、制動鉗、制動盤/鼓。類型盤式制動和鼓式制動，前輪多采用盤式，后輪多采用鼓式。作用減速、停車、保持車輛靜止?fàn)顟B(tài)，保證行車安全。轉(zhuǎn)向機構(gòu)及車輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)向機構(gòu)轉(zhuǎn)向機構(gòu)將駕駛員的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)化為車輪轉(zhuǎn)向運動。主要包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向連接機構(gòu)。轉(zhuǎn)向器可以分為機械式、液壓式和電子式三種類型。機械式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單，但轉(zhuǎn)向力較重；液壓式轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向力輕便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜；電子式轉(zhuǎn)向器則結(jié)合了機械式和液壓式的優(yōu)點。車輪系統(tǒng)車輪系統(tǒng)是汽車與地面接觸的部位，負責(zé)傳遞動力、制動力和轉(zhuǎn)向力。主要包括輪轂、輪胎、軸承和制動器。輪胎是汽車行駛的關(guān)鍵部件，負責(zé)承載車輛重量，保證行駛的穩(wěn)定性和舒適性。輪胎類型多種多樣，需要根據(jù)車輛類型、使用環(huán)境選擇合適的輪胎。車身及車架車身車身是汽車的外殼，主要起到保護乘客和貨物的作用，它還影響著汽車的造型和空氣動力學(xué)性能。車架車架是汽車的骨架，主要起到承載和連接車身、發(fā)動機、懸架等部件的作用，它還影響著汽車的強度和剛度。電氣系統(tǒng)及儀表汽車電氣系統(tǒng)概述汽車電氣系統(tǒng)是動力機械的重要組成部分，它負責(zé)為汽車提供電源并控制各種功能。主要部件介紹包括蓄電池、發(fā)電機、起動機、點火系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)等。安全與可靠性汽車電氣系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮安全性和可靠性，確保車輛的安全運行和駕駛員的安全。動力系統(tǒng)維護保養(yǎng)1定期保養(yǎng)定期更換機油、機濾、空氣濾清器、燃油濾清器。2檢查維護檢查發(fā)動機冷卻液、制動液、轉(zhuǎn)向助力液液位。3清潔保養(yǎng)清潔發(fā)動機艙、車身、底盤，保持整潔。定期保養(yǎng)可延長發(fā)動機壽命，降低故障率。定期檢查維護可確保車輛安全運行，避免事故發(fā)生。清潔保養(yǎng)可保持車輛美觀，提升駕駛體驗。常見故障診斷及處理11.識別故障觀察車輛狀態(tài)，了解問題癥狀。例如，發(fā)動機啟動困難、儀表盤指示燈亮起，或車輛行駛異常。22.診斷分析使用診斷儀器和專業(yè)知識，對故障進行分析，定位故障原因，確定具體故障部件或系統(tǒng)。33.解決方案根據(jù)診斷結(jié)果，選擇相應(yīng)的解決方案，包括更換故障部件、維修或調(diào)整系統(tǒng)，或進行其他必要的處理。44.檢驗測試完成維修或更換后，進行測試，確保故障解決，并檢查車輛運行狀態(tài)是否正常。新能源汽車動力系統(tǒng)純電動汽車電池驅(qū)動電機，零排放，續(xù)航里程有限，充電時間長。混合動力汽車燃油發(fā)動機和電機協(xié)同工作，降低油耗，提高燃油效率。燃料電池汽車氫氣與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生電能，零排放，續(xù)航里程長，氫氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)挑戰(zhàn)。插電式混合動力汽車可以插電充電，兼具燃油車的靈活性和電動車的環(huán)保性。新能源汽車充電技術(shù)充電方式交流充電（AC）和直流充電（DC）兩種。交流充電直流充電充電樁類型家用充電樁、公共充電樁和快速充電樁。家用充電樁公共充電樁快速充電樁充電安全充電過程要確保安全，防止觸電或過載等問題。安全操作維護保養(yǎng)充電效率充電速度和充電效率取決于充電樁和電池類型。充電時間充電效率安全駕駛與環(huán)境保護安全駕駛安全駕駛是汽車行駛的關(guān)鍵，確保自身安全以及道路上其他車輛和行人的安全。良好的駕駛習(xí)慣，遵守交通規(guī)則，能夠有效降低交通事故發(fā)生率。環(huán)境保護汽車尾氣排放是造成空氣污染的重要因素。選擇節(jié)能環(huán)保的車型，低碳出行，是保護環(huán)境的重要舉措?？沙掷m(xù)發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要兼顧經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。推動新能源汽車發(fā)展，促進汽車產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，為可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。汽車標(biāo)準及法規(guī)要求安全性能標(biāo)準車輛安全性能指標(biāo)，如碰撞測試、制動性能、車身穩(wěn)定性等，確保車輛在各種行駛條件下能夠安全行駛，保護駕駛員和乘客的生命安全。國家法規(guī)規(guī)定了汽車生產(chǎn)和銷售的最低安全標(biāo)準，以確保車輛的質(zhì)量和性能符合安全要求。排放標(biāo)準對汽車尾氣排放進行限制，控制污染物排放，減少汽車對環(huán)境的影響，促進空氣質(zhì)量改善。國家環(huán)保部門制定了汽車排放標(biāo)準，規(guī)定了不同類型車輛的排放限值，并根據(jù)技術(shù)進步不斷提高標(biāo)準要求。產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景及趨勢11.智能化自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)快速發(fā)展，智能汽車將成為未來汽車發(fā)展的重要方向。22.電氣化新能源汽車市場規(guī)模不斷擴大，電動汽車、混合動力汽車將成為主流趨勢。33.輕量化輕量化材料和工藝的應(yīng)用，將有效降低汽車油耗和排放，提高燃油經(jīng)濟性。44.共享化汽車共享、租賃等新模式將更加普及，改變傳統(tǒng)汽車消費模式。課程作業(yè)及考核要求作業(yè)形式作業(yè)形式多樣，包括課堂練習(xí)、課后思考、項目實踐等。作業(yè)評分作業(yè)評分標(biāo)準嚴格，注重學(xué)生對知識的掌握程度和應(yīng)用能力。考核方式考核方式靈活，包括期中考試、期末考試、課程論文、實驗報告等。課程資源及參考文獻課程資源課程網(wǎng)站提供豐富學(xué)習(xí)資源，例如PPT課件、視頻教程、習(xí)題解答等。在線平臺提供課程討論論壇、學(xué)習(xí)資料下載、答疑服務(wù)等。參考文獻推薦教材：《汽車構(gòu)造》、《汽車發(fā)動機原理》、《汽車理論》等。推薦參考書籍：《汽車維修手冊》、《汽車科技進展》等。課程Q&