Contents模塊二混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)模塊五混合動力汽車儲能裝置與管理系統(tǒng)模塊六混合動力汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模塊三混合動力汽車電子電力輔助系統(tǒng)模塊四混合動力汽車電子電力輔助系統(tǒng)模塊一混合動力汽車概述模塊二混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修學(xué)習(xí)目標知識目標會描述混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的工作原理；掌握混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；會描述永磁同步交流電機的工作原理；掌握永磁同步交流電機的結(jié)構(gòu)；會描述電機控制器的工作原理；掌握電機控制器的結(jié)構(gòu)。技能目標會使用故障診斷儀讀取發(fā)動機故障碼及數(shù)據(jù)流；會使用故障診斷儀進行發(fā)動機系統(tǒng)主動測試；能夠使用壓力表進行燃油壓力測試；能夠熟練對燃油泵進行檢測；能夠?qū)娪推鬟M行檢測；能夠熟練進行火花測試；素質(zhì)目標通過學(xué)習(xí)到國產(chǎn)混合動力汽車發(fā)動機技術(shù)的持續(xù)進步，樹立科技創(chuàng)新意識；通過規(guī)范高壓下電操作，培養(yǎng)相互協(xié)助、生命至上意識；通過發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)一絲不茍、執(zhí)著專注的工匠精神。會熟練對火花塞進行檢測；會熟練對發(fā)動機進行壓力測試；能夠?qū)Ω邏弘娎|進行檢查；能夠使用壓力表進行機油壓力測試；能夠?qū)﹄娮庸?jié)溫器進行檢測；能夠進行電機控制器的更換。

發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)圖2-1四沖程往復(fù)活塞式汽油發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)1.概述往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的工作腔稱作汽缸，汽缸內(nèi)表面為圓柱形，在汽缸內(nèi)做往復(fù)運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端連接，連桿的另一端與曲軸相連，構(gòu)成曲柄連桿機構(gòu)。發(fā)動機基本術(shù)語圖2-2發(fā)動機基本術(shù)語分布一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)1.概述①工作循環(huán)。由進氣、壓縮、做功、排氣四個工作行程組成的工作過程。②上止點(TopDeadCenter,TDC)?；钊旊x曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處為上止點。在上止點處，活塞的運動速度為零。③下止點(BottomDeadCenter,BDC)?；钊旊x曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處為下止點。在下止點處，活塞的運動速度為零。④沖程?；钊梢粋€止點運動到另一個止點的過程。⑤活塞行程。上、下止點間的距離S為活塞行程。發(fā)動機基本術(shù)語一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)1.概述

發(fā)動機基本術(shù)語一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)1.概述工況。發(fā)動機在某一時刻的運行狀況，以該時刻發(fā)動機輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示。負荷率(負荷)。發(fā)動機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率之比。圖2-3四沖程往復(fù)活塞式汽油發(fā)動機工作過程一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)2.混合動力汽車發(fā)動機工作原理

a）進氣行程b）壓縮行程c）做功行程d）排氣行程圖2-4進氣道噴射一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)2.混合動力汽車發(fā)動機工作原理圖2-5缸內(nèi)噴射圖2-6奧托循環(huán)示意圖一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)3.阿特金森發(fā)動機普通汽車發(fā)動機多是基于奧托循環(huán)，它包括進氣、壓縮、做功和排氣四個行程，如圖2-6所示。奧托循環(huán)的發(fā)動機在進氣行程中，當活塞到達下至點后，進氣門關(guān)閉，油氣混合物被封閉在汽缸中，在壓縮和做功行程中分別被壓縮和膨脹做功。這樣，膨脹比幾乎等于壓縮比。在奧托循環(huán)發(fā)動機的做功行程完成后，封閉在汽缸內(nèi)的氣體氣壓仍然有0.35~0.5MPa，這部分氣體的壓力并未做功，在排氣行程中，這部分氣體的熱量被排放到大氣中，產(chǎn)生了能量的浪費。圖2-7阿特金森循環(huán)示意圖一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)3.阿特金森發(fā)動機1882年，英國工程師詹姆斯·阿特金森在奧托循環(huán)發(fā)動機的基礎(chǔ)上，通過一套復(fù)雜的連桿機構(gòu)，使得發(fā)動機的做功行程大于壓縮行程，這種巧妙的設(shè)計，不僅改善了發(fā)動機的進氣效率，也使得發(fā)動機的膨脹比大于壓縮比，可以更有效地利用燃燒后廢氣仍然存有的高壓，有效提高了發(fā)動機效率，這種發(fā)動機的工作循環(huán)被稱為阿特金森循環(huán)，如圖2-7所示。圖2-8五沖程發(fā)動機工作循環(huán)示意圖一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)3.阿特金森發(fā)動機1947年，美國工程師R.H.Miller（拉爾夫?米勒）在奧托循環(huán)發(fā)動機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高燃油效率的阿特金森循環(huán)。他不像JamesAtkinson（詹姆斯?阿特金森）那樣，機械地實現(xiàn)做功行程大于壓縮行程，而是推遲進氣門關(guān)閉時刻，讓進氣門在壓縮行程中關(guān)閉，盡管這樣會造成吸入汽缸的油氣混合物在活塞開始上升時又部分地被推出汽缸，但是壓縮行程可以通過控制進氣門關(guān)閉的時刻來怡當?shù)卣{(diào)節(jié)。因考慮到壓縮行程又被分為兩個階段（燃油噴射階段和實際壓縮階段），這種發(fā)動機有時又被稱為“五沖程發(fā)動機”，如圖2-8所示。

圖2-9機體組的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成1.曲柄連桿機構(gòu)混合動力汽車發(fā)動機的機體組主要由汽缸體、汽缸蓋、汽缸墊、油底殼、汽缸蓋罩等組成。圖2-10活塞連桿組的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成1.曲柄連桿機構(gòu)1-上氣環(huán);2-下氣環(huán);3-油環(huán);4-活塞;5-活塞銷;6-擋圈;7-連桿螺栓;8-連桿體;9-連桿蓋;10-連桿軸承;11-連桿螺母

活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸承等組成。圖2-11曲軸飛輪組的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成1.曲柄連桿機構(gòu)

曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、皮帶輪、正時齒輪等組成。圖2-12氣門組的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成2.配氣機構(gòu)氣門組主要由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)桿和氣門彈簧等部件組成，如圖2-12所示。圖2-13氣門傳動組的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成2.配氣機構(gòu)

氣門傳動組主要由凸輪軸、凸輪軸正時齒輪、正時鏈（帶）、張緊輪、液壓頂柱等組成圖2-14汽油供給裝置(進氣道噴射)的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)汽油機燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機運行工況的需要，向發(fā)動機供給最佳濃度的可燃混合氣。汽油機燃料供給系統(tǒng)由汽油供給裝置、空氣供給裝置和電子控制裝置組成。圖2-15汽油供給裝置(缸內(nèi)直噴)的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)

汽油機燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機運行工況的需要，向發(fā)動機供給最佳濃度的可燃混合氣。汽油機燃料供給系統(tǒng)由汽油供給裝置、空氣供給裝置和電子控制裝置組成。圖2-16空氣供給裝置(自然吸氣式)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)

自然吸氣式空氣供給裝置比較簡單，空氣經(jīng)由空氣濾清器→空氣流量傳感器→進氣管路→節(jié)氣門體(節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器)→進氣歧管→汽缸。圖2-17空氣供給裝置(渦輪增壓式)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)渦輪增壓式空氣供給裝置比自然吸氣式空氣供給裝置多了渦輪增壓器，主要作用是增加進氣量，從而提高發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)矩，同時提升燃油經(jīng)濟性。空氣經(jīng)由空氣濾清器一空氣流量傳感器一進氣管路一渦輪增壓器一空氣冷卻器（中冷器）一節(jié)氣門體（節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器）一進氣歧管一汽缸，如圖2-17所示。圖2-18廢氣渦輪增壓的工作原理一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)目前采用比較多的是廢氣渦輪增壓器。它的原理是利用發(fā)動機運轉(zhuǎn)時所排出來的廢氣來轉(zhuǎn)動渦輪增壓器中的排氣側(cè)轉(zhuǎn)子，而排氣側(cè)轉(zhuǎn)子與進氣側(cè)轉(zhuǎn)子是同軸異室的，當渦輪增壓器排氣側(cè)轉(zhuǎn)子達到一定轉(zhuǎn)速時它將帶動進氣側(cè)轉(zhuǎn)子，使進氣側(cè)轉(zhuǎn)子引進外來的新鮮空氣，經(jīng)過壓縮導(dǎo)入進氣歧管內(nèi)，如圖2-18所示。圖2-19電子控制裝置的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)電子控制裝置由傳感器、電子控制單元（ECU）、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路組成，如圖2-19所示。圖2-20電子控制單元框圖一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)電子控制單元（ECU）的功用是根據(jù)其存儲的程序和數(shù)據(jù)對各種傳感器信號進行運算、處理、判斷，然后輸出指令，向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號以控制噴油量。現(xiàn)代汽車電子控制裝置的功能不斷擴展。從單一的汽油噴射控制發(fā)展為對汽油噴射、點火正時、怠速及排氣再循環(huán)、自診斷等進行綜合控制的發(fā)動機管理系統(tǒng)。電子控制單元是發(fā)動機的管理核心，其由微型計算機、輸入/輸出接口及控制電路組成，如圖2-20所示。圖2-21葉片式電動燃油泵的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)執(zhí)行器接收ECU的控制指令，執(zhí)行相應(yīng)操作。燃料供給系統(tǒng)的執(zhí)行器主要包括電動燃油泵、噴油器和電子節(jié)氣門等。電動燃油泵的作用是向噴油器提供油壓高于進氣歧管壓力250~300kPa的燃油。應(yīng)用較多的電動燃油泵有滾柱式、葉片式兩種。下面介紹應(yīng)用較多的葉片式燃油泵。葉片式電動燃油泵的葉輪是一個圓形平板，在平板的圓周上加工有小槽，形成泵油葉片，如圖2-21所示。圖2-22噴油器的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)噴油器是按照ECU的指令以恒定的壓力將一定數(shù)量的汽油適時地噴入進氣道或汽缸內(nèi)。噴油器由殼體、電磁線圈、針閥、針閥體、銜鐵、復(fù)位彈簧等組成，如圖2-22所示。圖2-23電子節(jié)氣門的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成3.燃料供給系統(tǒng)電子節(jié)氣門由節(jié)氣門電動機、傳動齒輪和節(jié)氣門閥片等組成，如圖2-23所示。節(jié)氣門電動機接受ECU的控制進行旋轉(zhuǎn)，通過傳動齒輪帶動節(jié)氣門閥片轉(zhuǎn)動，進而控制進入汽缸的空氣量。圖2-24發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)由水套（機體和汽缸中）、水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器、膨脹水箱（補償水箱）及其他附屬裝置等組成，如圖2-24所示。圖2-25冷卻循環(huán)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)根據(jù)節(jié)溫器的工作狀態(tài)，冷卻液循環(huán)有小循環(huán)（節(jié)溫器主閥門關(guān)閉）和大循環(huán)（節(jié)溫器主閥門打開）兩個路線，如圖2-25所示。圖2-26縱流式散熱器散熱器的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)

縱流式散熱器主要由上水室、下水室、芯體和散熱器蓋等組成。圖2-27橫流式散熱器散熱器的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)橫流式散熱器主要由上水室、下水室、芯體和散熱器蓋等組成，如圖2-27所示。圖2-28芯體一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)芯體多采用導(dǎo)熱性、焊接性、耐腐蝕好的鋁制造，分為管片式和管帶式兩種類型，如圖2-28所示。圖2-29散熱器蓋的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)散熱器蓋嚴密地蓋在冷卻液加注口上，使水冷系統(tǒng)成為封閉系統(tǒng)。閉式水冷系統(tǒng)既能將系統(tǒng)內(nèi)的壓力提高98~196kPa，冷卻液的沸點相應(yīng)提高到120C左右，擴大散熱器與周圍空氣的溫差，提高散熱器的換熱效率，從而可以相應(yīng)地減小散熱器尺寸，又可以減少冷卻液外溢及蒸發(fā)損失。散熱器蓋安裝有空氣閥和蒸汽閥，如圖2-29所示。圖2-30散熱器蓋工作原理一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)圖2-31膨脹水箱(補償水箱)的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)

在膨脹水箱(補償水箱)的外表面上刻有兩條標記線:“低”線和“高”線，液面應(yīng)于兩條標記線之間，若液面低于“低”線時，應(yīng)向內(nèi)補充冷卻液，該部件還可消除水冷系統(tǒng)的所有氣泡，增強傳熱效果并減少對金屬的腐蝕。圖2-32冷卻風(fēng)扇一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇置于散熱器后面，其功用是增大流經(jīng)散熱器芯體的空氣流速，以增強散熱器的散熱能力，加速冷卻液的冷卻。風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時，空氣沿著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向流動，使氣流由前向后通過散熱器芯體，從而使流經(jīng)散熱器芯的冷卻液加速冷卻。風(fēng)扇外圍的導(dǎo)風(fēng)罩使風(fēng)扇吸進的空氣全部通過散熱器，以提高散熱效率，如圖2-32所示。圖2-33水泵的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)水泵的功用是對冷卻液加壓，便具在冷卻系統(tǒng)中加速循環(huán)流動?；旌蟿恿ζ嚢l(fā)動機廣泛采用離心式水泵，其由外殼、水泵軸、葉輪及軸承等組成，如圖2-33所示。圖2-34離心式水泵工作原理示意圖一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)當水泵葉輪按圖2-34所示方向旋轉(zhuǎn)時，水泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，并在離心力作用下被甩向水泵殼體的邊緣，同時產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水管流出。在葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力下降，散熱器中的冷卻液在水泵進口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)進水管流入葉輪中心。圖2-35水泵的驅(qū)動一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)水泵一般由曲軸通過傳動帶驅(qū)動。傳動帶環(huán)繞在曲軸帶輪和水泵帶輪之間，如圖2-35所示，因此水泵轉(zhuǎn)速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例。圖2-36傳統(tǒng)蠟式節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)圖2-37電子節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成4.冷卻系統(tǒng)圖2-38潤滑系統(tǒng)的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成5.潤滑系統(tǒng)

潤滑系統(tǒng)的作用：減小摩擦阻力降低功率消耗減輕機件磨損提高發(fā)動機工作可靠性和耐久性圖2-39潤滑系統(tǒng)油路一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成5.潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的油路如圖2-39所示。油底殼→集濾器→機油泵→機油濾清器→主油道；第一分路→曲軸主軸承→連桿軸承→機油噴孔→汽缸；圖2-40轉(zhuǎn)子泵的結(jié)構(gòu)及工作原理一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成5.潤滑系統(tǒng)當內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，帶動外轉(zhuǎn)子也旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子齒形齒廓的設(shè)計使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度時，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子每個齒的齒形齒廓線上總能互相成點接觸，這樣在內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間便形成四個工作腔。如圖2-40所示圖2-41固定式集濾器的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成5.潤滑系統(tǒng)固定式集濾器由吸油管總成及濾網(wǎng)等組成，如圖2-41所示。圖2-42機油濾清器的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成5.潤滑系統(tǒng)圖2-43獨立點火系統(tǒng)的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成6.點火系統(tǒng)

點火系統(tǒng)的作用：在發(fā)動機各種工況下，在汽缸內(nèi)適時、準確、可靠地產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混合氣使發(fā)動機做功。圖2-44點火線圈(帶點火器)的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成6.點火系統(tǒng)圖2-45火花塞的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成6.點火系統(tǒng)

火花塞由殼體、絕緣體、中心電極、側(cè)電極和密封墊圈等組成。圖2-46起動系統(tǒng)的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)

起動系統(tǒng)的功用：起動發(fā)動機發(fā)動機起動后起動機便立即停止工作起動系統(tǒng)的組成：蓄電池起動機點火開關(guān)圖2-47起動機的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)起動機由直流電動機、傳動機構(gòu)、控制機構(gòu)等組成，如圖2-47所示。圖2-48直流電動機的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)直流電動機的作用是在直流電壓的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，將電能轉(zhuǎn)化為機械能。直流電動機由磁極、電樞、電刷、電刷架和外殼等組成，如圖2-48所示。圖2-49磁極的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)磁極的功用是產(chǎn)生磁場，分為永磁極和電磁極兩種，電磁極由磁場鐵芯和磁場繞組構(gòu)成，如圖2-49所示。圖2-50電樞的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)電樞的功用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。它由鐵芯、電樞繞組、電樞軸及換向器等組成，如圖2-50所示。圖2-51電刷與電刷架的結(jié)構(gòu)一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)電刷與電刷架的功用是將電流引入電樞，使電樞連續(xù)轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)如圖2-51所示。圖2-52起動機的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)外殼的功用是支撐保護內(nèi)部零部件。它由前端蓋、機殼和后端蓋等組成，如圖2-52所示。外殼一般由低碳鋼卷制而成，或由鑄鐵鑄造而成。圖2-53直流電動機的工作原理一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)

電流方向為:蓄電池正極→磁場繞組→正電刷→換向片→電樞繞組→負電刷→蓄電池負極圖2-54傳動機構(gòu)的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)傳動機構(gòu)的功用是在起動發(fā)動機時，將直流電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機的曲軸，使發(fā)動機起動。傳動機構(gòu)由驅(qū)動齒輪、單向離合器、撥叉和嚙合彈簧等組成，如圖2-54所示。圖2-55滾柱式單向離合器的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)滾柱式單向離合器由外殼、十字塊、滾柱、壓帽及彈簧等組成，如圖2-55所示。圖2-56控制機構(gòu)(電磁開關(guān))的組成一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)控制機構(gòu)由電磁鐵機構(gòu)和直流電動機開關(guān)兩部分組成，如圖2-56所示。電磁鐵機構(gòu)由活動鐵芯、吸拉線圈、保持線圈及復(fù)位彈簧等組成。直流電動機開關(guān)由接觸片、端子30、端子50和端子C組成。圖2-57起動機控制電路一、混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)4.混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)的組成7.起動系統(tǒng)二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)1.驅(qū)動電機1.混合動力汽車驅(qū)動電機的特點混合動力汽車上所使用的電動機往往要求頻繁起停、頻繁加減速以及工作模式的頻繁切換，這對電動機的響應(yīng)性能提出了更高的要求?；旌蟿恿ζ囼?qū)動電機需要有４~５倍的過載轉(zhuǎn)矩，混合動力汽車驅(qū)動電機的最高轉(zhuǎn)速要求達到公路上巡航時基本轉(zhuǎn)速的４~５倍。要求電動機系統(tǒng)具有體積小、質(zhì)量輕以及具有較高功率密度和工作效率等性能?；旌蟿恿ζ囯妱訖C的工作范圍要求相對較寬。電動機的使用電壓及形式并不確定，從減少功率損耗及降低電動機逆變器成本的角度而言，一般傾向于使用較高的電壓。2.永磁同步交流電機原理與結(jié)構(gòu)圖2-58永磁同步交流電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)1.驅(qū)動電機永磁同步交流電機的基本組成結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子、定子和機體三部分。一般來說，永磁同步交流電機的最大特點是它的定子結(jié)構(gòu)與普通感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)非常相似，主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子上放有高質(zhì)量的永磁體磁極。由于在轉(zhuǎn)子上安放永磁體的位置有很多選擇，所以永磁同步交流電機通常會被分為三大類：表面安裝式、內(nèi)嵌安裝式以及內(nèi)置安裝式，如圖2-58所示。2.永磁同步交流電機原理與結(jié)構(gòu)圖2-59交流發(fā)電機的工作原理示意圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)1.驅(qū)動電機永磁同步交流電機發(fā)電模式產(chǎn)生交流電是由于電磁感應(yīng)原理，具體地說交流發(fā)電機是利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生磁場，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。圖2-59所示為交流發(fā)電機的工作原理圖。2.永磁同步交流電機原理與結(jié)構(gòu)圖2-60轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)原理圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)1.驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子主要用來建立磁場，它由兩塊爪極、勵磁繞組、集電環(huán)和鐵芯等組成，如圖2-60所示。兩塊爪極相互嚙合壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，其內(nèi)腔裝有導(dǎo)磁用的鐵芯，稱為磁軛，其上繞有勵磁繞組。勵磁繞組兩端引線分別焊在彼此絕緣的兩個集電環(huán)上，兩個集電環(huán)與裝在后端蓋上的兩個電刷相接觸。1.電機控制器圖2-61定子繞組的連接方式二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器定子又稱作電樞，是產(chǎn)生交流電的部件，其主要由定子鐵芯及定子三相繞組組成。定子鐵芯由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽環(huán)形硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組分別有星形接法和三角形接法兩種連接方式，如圖2-61所示。1.電機控制器圖2-62汽車電機控制器拓撲圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器2.逆變器圖2-63永磁同步電機控制系統(tǒng)組成框圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器2.逆變器圖2-64逆變器主回路電路原理圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器在電機控制中三相逆變器是最重要的部分。它主要的功能是將動力蓄電池輸入的直流電（DC）轉(zhuǎn)換為三相交流電（AC），其主回路電路如圖2-64所示。2.逆變器圖2-65逆變器輸出原理及波形圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器3.電機控制器可變電壓系統(tǒng)圖2-66升壓轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器為了使車載蓄電池輸出電壓滿足電機的工作電壓，需要對蓄電池輸出電壓進行升壓調(diào)節(jié)。電機控制器中的升壓轉(zhuǎn)換器由一組絕緣柵雙極晶體管和一個電抗器構(gòu)成，如圖2-66所示。3.電機控制器可變電壓系統(tǒng)圖2-67升壓轉(zhuǎn)換器升壓狀態(tài)示意圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器當混合動力汽車蓄電池輸出固定的直流電壓時，其中一個絕緣柵雙極晶體管處于閉合狀態(tài)，電流流經(jīng)電抗器中的電感線圈，一部分能量儲存在電感線圈中，如圖2-67a）所示；當絕緣柵雙極晶體管關(guān)斷后，電流被截止，此時電感線圈內(nèi)部磁場發(fā)生變化，所感應(yīng)出的電流就被二極管引導(dǎo)給電容器充電，如圖2-67b）所示。3.電機控制器可變電壓系統(tǒng)圖2-68降壓工作原理示意圖二、混合動力汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)2.電機控制器混合電動汽車的電機具有可逆性，即電機通過控制器的作用在特定條件下可以轉(zhuǎn)變成發(fā)電機運行，將電機制動產(chǎn)生的回饋電能充入車載動力蓄電池中，同樣需要電機控制器的可變電壓系統(tǒng)。與升壓控制相似，其工作原理如圖2-68所示。圖2-69燃油壓力表三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢查項目1.燃油壓力測試（1）卸掉燃油管路里的壓力。（2）連接燃油壓力表（圖2-69）。（3）連接智能診斷儀，執(zhí)行主動測試功能，使燃油泵持續(xù)工作。（4）測量燃油壓力。（5）退出智能診斷儀的主動測試功能，使燃油泵停止工作。（6）將發(fā)動機置于維護模式。（7）起動發(fā)動機，測量怠速時燃油壓力。標準燃油壓力值：3~9MPa（參照比亞迪唐DM-i）。（8）停止運轉(zhuǎn)發(fā)動機，檢查并確認燃油壓力保持規(guī)定值至少5min。標準燃油保持壓力：3MPa或更高（參照比亞迪唐DM-i）。如果結(jié)果不正常，則需要對燃油供給系統(tǒng)進行檢查。（9）拆下燃油壓力表。圖2-70燃油泵電阻測量三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢查項目2.燃油泵的檢查（1）電阻檢查。使用萬用表的電阻擋測量端子1和2間的電阻（圖2-70）。標準電阻值：在20C條件下，0.2~3Q（參照比亞迪唐DM-i）。如果結(jié)果不正常，則更換燃油泵總成。（2）通電測試。在兩個端子間施加輔助蓄電池電壓（注意：通電時間不要超過10s），確認其工作正常。如果工作不正常，則更換燃油泵總成。三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢查項目圖2-71噴油器電阻測量3.噴油器檢查（1）電阻檢查。使用萬用表的電阻擋測量端子1和2間的電阻（圖2-71）。標準電阻值：在20C條件下，1.830（參照比亞迪唐DM-i）。如果結(jié)果不正常，則更換噴油器總成。圖2-72連接噴油器并放到量筒里三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢查項目（2）工作情況檢查。①如圖2-72所示，連接噴油器并放到量筒里。②連接智能診斷儀，執(zhí)行主動測試功能，使燃油泵持續(xù)工作。③給噴油器通電15s，并用量筒測量噴油量。標準值：60~73cc（參照比亞迪唐DM-i）。各噴油器總成噴油量差：13cc或更?。▍⒄毡葋喌咸艱M-i）。如果工作不正常，則更換噴油器總成。圖2-73火花塞連接到點火線圈三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢查項目4.火花測試（1）拆下全部的點火線圈和火花塞。（2）斷開噴油器連接器。（3）將發(fā)動機置于維護模式。（4）將火花塞一端連接到點火線圈，另一端搭鐵（圖2-73）。（5）起動發(fā)動機（不要超過2s），確認各火花塞產(chǎn)生的火花正常。如果結(jié)果不正常，則檢查點火系統(tǒng)。（6）連接噴油器連接器，安裝全部的火花塞和點火線圈。圖2-74更換火花塞三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢查項目圖2-75火花塞電極間隙5.火花塞檢查（1）電阻檢查。使用萬用表電阻擋測量絕緣電阻。標準值：10M0或更大（參照比亞迪唐DM-i）。如果結(jié)果不正常，則用火花塞清潔器清潔火花塞，并再次測量，如果仍不正常，則更換火花塞（圖2-74）。（2）電極間隙檢查。使用專用工具測量火花塞兩個電極的間隙（圖2-75）?；鸹ㄈ麡藴手担?.8~0.9mm（參照比亞迪唐DM-i）。如果結(jié)果不正常，則更換火花塞。圖2-76安裝汽缸壓力表三、混合動力汽車發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢修發(fā)動機和驅(qū)動電機系統(tǒng)檢查項目6.汽缸壓力測試（1）將發(fā)動機暖機然后停機。（2）拆下連接器并拆下點火線圈。（3）拆下火花塞。（4）安裝汽缸壓力表（圖2-76）。（5）將加速踏板踩到底并使發(fā)動機運轉(zhuǎn)。（6）測量汽缸壓力。標準壓縮壓力：1.0~1.5MPa（參照比亞迪唐DM-i）。各汽缸間的壓差：<0.1MPa（參照比亞迪唐DM-i）。如果汽缸壓力不在標準范圍或各缸壓差大于極限值，則對發(fā)動機進行維修。（7）安裝火花塞。技能實訓(xùn)一、智能診斷儀在混合動力汽車發(fā)動機系統(tǒng)上的應(yīng)用（一）準備工作（1）場地設(shè)施：裝有尾氣抽排系統(tǒng)和消防設(shè)施的場地。（2）設(shè)備設(shè)施：比亞迪唐DM-i汽車、車輪擋塊、防護套件、智能診斷儀。（二）實訓(xùn)過程（1）安裝車內(nèi)及車外車輛防護套件。（2）安裝尾氣抽排管。（3）安裝車輪擋塊。（4）打開駕駛側(cè)車門，確認駐車制動開啟。（5）安裝診斷接頭。（6）將點火開關(guān)置于ON擋。（7）打開智能診斷儀。（8）進入發(fā)動機系統(tǒng)。（9）讀取并記錄故障碼。（10）清除故障碼。（11）讀取并記錄發(fā)動機數(shù)據(jù)流。（12）將點火開關(guān)置于OFF擋。（13）拔下診斷接頭。（14）收起車內(nèi)及車外車輛防護套件。（15）收起尾氣抽排管。（16）收起車輪擋塊。圖2-77涂抹密封膠技能實訓(xùn)二、混合動力汽車發(fā)動機的機油壓力測量（一）準備工作（1）場地設(shè)施：裝有尾氣抽排系統(tǒng)和消防設(shè)施的場地。（2）設(shè)備設(shè)施：比亞迪唐DM-i汽車、車輪擋塊、防護套件、機油壓力表。（二）實訓(xùn)過程（1）安裝車內(nèi)及車外車輛防護套件。（2）安裝尾氣抽排管。（3）安裝車輪擋塊。（4）拆下機油壓力開關(guān)。（5）通過專用轉(zhuǎn)接器將燃油壓力表和機油壓力開關(guān)安裝孔相連。（6）起動發(fā)動機至正常工作溫度（=80C）。（7）將發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升到3000r/min。（8）讀取燃油壓力表的讀數(shù)（標準值為360~500kPa）。（9）熄滅發(fā)動機并冷卻。（10）拆下燃油壓力表和轉(zhuǎn)換器。（11）在機油壓力開關(guān)螺紋上均勻地涂抹厭氧性管螺紋密封膠（圖2-77）。技能實訓(xùn)二、混合動力汽車發(fā)動機的機油壓力測量（12）安裝機油壓力開關(guān)（注意：安裝好機油壓力開關(guān)后1內(nèi)不要起動發(fā)動機）。（13）連接機油壓力報警器線束接頭。（14）起動發(fā)動機檢查機油是否滲漏。（15）收起車內(nèi)及車外車輛防護套件。（16）收起尾氣抽排管。（17）收起車輪擋塊。技能實訓(xùn)三、混合動力汽車發(fā)動機電子節(jié)溫器的檢測（一）準備工作（1）場地設(shè)施：舉升機、裝有尾氣抽排系統(tǒng)和消防設(shè)施的場地。（2）設(shè)備設(shè)施：比亞迪唐DM-i汽車、車輪擋塊、防護套件、智能診斷儀。（二）實訓(xùn)過程（1）安裝車內(nèi)及車外車輛防護套件。（2）斷開蓄電池負極電纜。（3）舉升車輛。（4）排放發(fā)動機冷卻液。①拆下儲液罐蓋。②拆下散熱器排放塞。③拆下發(fā)動機冷卻液排放塞。④安裝散熱器排放塞。⑤安裝發(fā)動機冷卻液排放塞。圖2-78取下電子節(jié)溫器技能實訓(xùn)三、混合動力汽車發(fā)動機電子節(jié)溫器的檢測（5）降下車輛。（6）拆卸電子節(jié)溫器蓋，旋下電子節(jié)溫器蓋螺栓取下電子節(jié)溫器（圖2-78）。（7）電子節(jié)溫器的檢查。①目測檢查電子節(jié)溫器是否符合要求（表2-3）。電子節(jié)溫器上有標識注明開啟溫度，如果所使用的電子節(jié)溫器其上的標識與本款發(fā)動機不一致，則更換電子節(jié)溫器。②檢查電子節(jié)溫器的初開全開溫度。如不符合，則更換電子節(jié)溫器。（8）安裝電子節(jié)溫器并固定電子節(jié)溫器蓋螺栓。（9）安裝電子節(jié)溫器蓋。（10）添加冷卻液。技能實訓(xùn)三、混合動力汽車發(fā)動機電子節(jié)溫器的檢測圖2-79添加冷卻液技能實訓(xùn)將新的冷卻液添加到儲液罐的B線（圖2-79）。（11）安裝儲液罐蓋。（12）起動發(fā)動機并充分暖機。（13）對冷卻系統(tǒng)進行放氣。①節(jié)溫器打開時，使冷卻液循環(huán)數(shù)分鐘。②發(fā)動機暖機后，使其怠速運轉(zhuǎn)7min或更長。③用手按壓散熱器進水和出水軟管數(shù)次以放氣。三、混合動力汽車發(fā)動機電子節(jié)溫器的檢測圖2-80確認冷卻液液位技能實訓(xùn)（14）將點火開關(guān)置于OFF擋，等發(fā)動機冷卻后，檢查并確認冷卻液液位處于FULL和LOW之間（圖2-80）。三、混合動力汽車發(fā)動機電子節(jié)溫器的檢測技能實訓(xùn)（一）準備工作（1）場地設(shè)施：舉升機、裝有尾氣抽排系統(tǒng)和消防設(shè)施的場地。（2）設(shè)備設(shè)施：比亞迪唐DM-i汽車、車輪擋塊、防護套件、萬用表、高壓防護套裝、絕緣工具。（二）實訓(xùn)過程（1）安裝車內(nèi)及車外車輛防護套件。（2）高壓下電操作。①將點火開關(guān)置于OFF擋。②）斷開輔助蓄電池負極端子電纜。③等待10min。（3）排放電機控制器冷卻液。①拆下電機控制器儲液罐總成上的儲液蓋。②拆下電機控制器冷卻液排放塞，排放冷卻液。③安裝電機控制器冷卻液排放塞。四、混合動力汽車電機控制器的更換技能實訓(xùn)（4）降下車輛。（5）拆卸電機控制器高壓導(dǎo)線。注意：佩戴絕緣手套。（6）拆卸電機控制器。①拆卸側(cè)蓋板緊固螺釘，卸下側(cè)蓋。②拆卸銅排連接螺栓。注意：使用磁性套筒，避免螺栓掉入總成內(nèi)部。③拆卸電機控制器與變速器緊固螺栓。④緩慢垂直向上分離電機控制器與變速器，避免折斷或折彎裝配定位銷與導(dǎo)向柱。⑤拆下導(dǎo)電膠并作廢。注意：不得再次裝配使用。四、混合動力汽車電機控制器的更換技能實訓(xùn)（7）安裝電機控制器。①安裝新的導(dǎo)電膠。②按照定位銷與導(dǎo)向柱，緩慢安裝電機控制器。③安裝電機控制器與變速器緊固螺栓。④安裝銅排連接螺栓。⑤安裝側(cè)蓋，安裝側(cè)蓋板緊固螺釘。（8）安裝電機控制器高壓導(dǎo)線。注意：佩戴絕緣手套（9）加注電機控制器冷卻液并放氣。（10）收起車內(nèi)及車外車輛防護套件。（11）收起尾氣抽排管。四、混合動力汽車電機控制器的更換模塊小結(jié)（1）發(fā)動機一般是將液體燃料或氣體燃料和空氣混合后直接輸入機器內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能，熱能再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。常見的混合動力汽車發(fā)動機使用的是四沖程往復(fù)活塞式汽油發(fā)動機。（2）四沖程往復(fù)活塞式汽油發(fā)動機在一個工作循環(huán)內(nèi)，活塞在汽缸內(nèi)要經(jīng)過四個行程，依次是進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程。（3）奧托循環(huán)的發(fā)動機壓縮比都等于膨脹比，阿特金森循環(huán)的發(fā)動機膨脹比大于壓縮比。（4）混合動力汽車發(fā)動機由兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，兩大機構(gòu)是指曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)，五大系統(tǒng)是指燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)。（5）曲柄連桿機構(gòu)由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成。（6）配氣機構(gòu)由氣門組和氣門傳動組組成。（7）汽油機燃料供給系統(tǒng)由汽油供給裝置、空氣供給裝置和電子控制裝置組成。（8）混合動力汽車發(fā)動機采用水冷方式，即以冷卻液為介質(zhì)，利用水泵