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    汽修小白扫盲必读:汽车发动机基础常识以及常见问题处理

    发表于:2020-01-15
    阅读:9849
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    发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器(如:汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国,所以,发动机的概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

    发展历史

    回顾发动机产生和发展的历史,它经历了蒸汽机、外燃机和内燃机三个发展阶段。

    外燃机

     

    外燃机,就是说它的燃料在发动机的外部燃烧,1816年由苏格兰的R.斯特林所发明,故又称斯特林发动机。发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能,瓦特改良的蒸汽机就是一种典型的外燃机,当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时,高压便产生了,然后这种高压又推动机械做功,从而完成了热能向动能的转变。

    内燃机

    明白了什么是外燃机,也就知道了什么是内燃机。

     

    这一类型的发动机与外燃机的最大不同在于它的燃料在其内部燃烧。内燃机的种类十分繁多,常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。不常见的火箭发动机和飞机上装配的喷气式发动机也属于内燃机。不过,由于动力输出方式不同,前两者和后两者又存在着巨大的差异。一般地,在地面上使用的多是前者,在空中使用的多是后者。当然有些汽车制造者出于创造世界汽车车速新纪录的目的,也在汽车上装用过喷气式发动机,但这总是很特殊的例子,并不存在批量生产的适用性。

    燃气轮机

     

    此外还有燃气轮机,这种发动机的工作特点是燃烧产生高压燃气,利用燃气的高压推动燃气轮机的叶片旋转,从而输出动力。燃气轮机使用范围很广,但由于很难精细地调节输出的功率,所以汽车和摩托车很少使用燃气轮机,只有部分赛车装用过燃气轮机。

    基本参数

    排量

    首先来看看最常见的一个发动机参数——发动机排量。发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和,一般用升(L)表示。而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是非常重要的发动机参数,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。一般来说,排量越大,发动机输出功率越大。

    缸数

    了解了排量,再来看发动机的其他常见参数。很多初级车友都反映经常在汽车资料的发动机一栏中见到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字样,想弄明白究竟是什么意思。这些都表示发动机汽缸的排列形式和缸数。汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。

    汽缸排列形式

    气缸排列形式,顾名思义,是指多气缸内燃机各个气缸排布的形式,直白的说,就是一台发动机上气缸所排出的队列形式。

    目前主流发动机汽缸排列形式:

    L:直列

    V:V型排列

    其他非主流的汽缸排列方式:

    W:W型排列

    H:水平对置发动机

    R:转子发动机

    直列发动机:

    直列发动机,一般缩写为L,比如L4就代表着直列4缸的意思。

     

    内燃机

    直列布局是如今使用最为广泛的气缸排列形式,尤其是在2.5L以下排量的发动机上。这种布局的发动机的所有气缸均是按同一角度并排成一个平面,并且只使用了一个气缸盖,同时其缸体和曲轴的结构也要相对简单,好比气缸们站成了一列纵队。

    具体来说,我们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款(数字代表气缸数量)。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑,稳定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少,当然也意味着制造成本更低。同时,采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑,可以适应更灵活的布局。也方便于布置增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低,并不适合配备6缸以上的车型。

    V型发动机:

    所谓V型发动机,简单的说就是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定夹角布置一起(左右两列气缸中心线的夹角γ<180°),使两组汽缸形成一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形(通常的夹角为60°),故称V型发动机。

    与直列布局形式相比,V型发动机缩短了机体的长度和高度,而更低的安装位置可以便于设计师设计出风阻系数更低的车身,同时得益于汽缸对向布置,还可抵消一部分振动,使发动机运转更为平顺。比如一些追求舒适平顺驾乘感受的中高级车型,还是在坚持使用大排量V型布局发动机,而不使用技术更先进的“小排量直列型布局发动机+增压器”的动力组合。

    W型发动机:

    许多人以为就像V型发动机的汽缸呈V形排列那样,

     

    发动机(图2)

    W型发动机的汽缸排列形式也一定是呈W形,其实不然,它只是近似W形排列,严格说来还应属V型发动机,至少是V型发动机的一个变种。

    W型发动机,W型发动机是德国大众专属发动机技术。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开,就成了W型发动机。或者说W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形,两组V型发动机共用一根曲轴。严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

    W型与V型发动机相比可将发动机做得更短一些,曲轴也可短些,这样就能节省发动机所占的空间,同时重量也可轻些,但它的宽度更大,使得发动机舱更满。

    W型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分,在运作时必然会引起很大的振动。针对这一问题,大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴,让两个部分的振动在内部相互抵消。

    水平对置发动机:

    在上面介绍气缸V型排列发动机的时候已经提过,V型布局形成的夹角通常为60°(左右两列气缸中心线的夹角γ<180°),而水平对置发动机的气缸夹角为180度。但是水平对置发动机的制造成本和工艺难度相当高,所以目前世界上只有保时捷和斯巴鲁两个厂商在使用。

    转子发动机:

    相比常见的L型、V型气缸布局形式,可能很多朋友会对三角转子发动机感到陌生。转子发动机又称为米勒循环发动机,由德国人菲加士·汪克尔发明,之后这项技术由马自达公司收购。我们都知道:传统的气缸往复运动式发动机,工作时活塞在气缸里做往复直线运动,而为了把活塞的直线运动转化为旋转运动,必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。

    VR发动机:

    VR发动机是大众的专属产品,1991年,大众公司开发了一种15°夹角的V6 2.8L发动机,称做VR6,并安装在第三代高尔夫上。这种发动机结构紧凑,宽度接近于直列发动机,长度不比直列4缸发动机长多少。

    众所周知,对于V型6缸发动机而言,60度夹角是最优化的设计,这是经过无数科学实验论证过的结果。因而绝大多数的V6发动机都是采用这种布局形式的。但为了能在更小的空间内放下V6发动机,大众集团另辟蹊径的研发出了夹角为15度、体积更小的VR6发动机。而从动力参数来看,它并不逊色与普通的V6发动机,但在研发之初就暴露了明显的抖动问题。通过一系列的平衡稳定手段虽使问题得以明显改善。但这依然无法超越改变其本身结构上的特性,就像普通直列发动机的震动通常都会大于V型发动机一样,夹角更小的VR6从结构本身就决定了它的震动会大于V6。诸如大众旗下的高尔夫R32、EOS等车型都曾装配过这款发动机。

    VR发动机的汽缸夹角非常小,两列汽缸接近平行,汽缸盖上火花塞的孔几乎并在一条直线上。VR发动机的特点就是体积特别小,所以非常适用于大众车系的前置发动机平台,因为大众的前置发动机前轮驱动底盘都是纵置式的设计,而且发动机在前轴之前所以发动机不能过长否则难以布置前悬挂。这款发动机非常紧凑,虽然是V缸机,但由于两列汽缸相离很近所以只需要一个汽缸盖就可以搞定,比90度和60度夹角的V6成本低很多(因为普通V缸机必须加工两个汽缸盖如果是DOHC的V缸机还需要加工4根凸轮轴,所以成本很高)。

    基本结构

    简述

    机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,

     

    发动机结构解析图

    其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、汽缸套、气缸盖和气缸垫等零件组成。

    气缸体

    水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,

     

    发动机(图3)

    称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。

    气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常把气缸体分为以下三种形式。

    1、一般式气缸体:其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小,重量轻,结构紧凑,便于加工,曲轴拆装方便;但其缺点是刚度和强度较差

    2、龙门式气缸体:其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。

     

    它的优点是强度和刚度都好,能承受较大的机械负荷;但其缺点是工艺性较差,结构笨重,加工较困难。

    3、隧道式气缸体:这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式,采用滚动轴承,主轴承孔较大,曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好,但其缺点是加工精度要求高,工艺性较差,曲轴拆装不方便。

    为了能够使气缸内表面在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种,一种是水冷,另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套,并且气缸体和气缸盖冷却水套相通,冷却水在水套内不断循环,带走部分热量,对气缸和气缸盖起冷却作用。

    曲轴箱

    气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油,并封闭上曲轴箱,故又称为油底壳图。油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成,其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板,以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞,通常放油螺塞上装有永久磁铁,以吸附润滑油中的金属屑,减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫,防止润滑油泄漏。

    气缸盖

    气缸盖安装在气缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。

     

    按照进气系统分类

    它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

    缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。

    气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。

    气缸盖是燃烧室的组成部分,燃烧室的形状对发动机的工作影响很大,由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同,其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上,而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。这里只介绍汽油机的燃烧室,而柴油机的燃烧室放在柴油供给系里介绍。

    汽油机燃烧室常见的三种形式。

    1)半球形燃烧室

    半球形燃烧室结构紧凑,火花塞布置在燃烧室中央,火焰行程短,

     

    按照气缸数目分类

    故燃烧速率高,散热少,热效率高。这种燃烧室结构上也允许气门双行排列,进气口直径较大,故充气效率较高,虽然使配气机构变得较复杂,但有利于排气净化,在轿车发动机上被广泛地应用。

    2)楔形燃烧室

    楔形燃烧室结构简单、紧凑,散热面积小,热损失也小,能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动,有利于提高混合气的混合质量,进气阻力小,提高了充气效率。气门排成一列,使配气机构简单,但火花塞置于楔形燃烧室高处,火焰传播距离长些,切诺基轿车发动机采用这种形式的燃烧室。

    3)盆形燃烧室

    盆形燃烧室,气缸盖工艺性好,制造成本低,但因气门直径易受限制,进、排气效果要比半球形燃烧室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。

    气缸垫

    气缸垫装在气缸盖和气缸体之间,其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气,漏水和漏油。

    气缸垫的材料要有一定的弹性,能补偿结合面的不平度,以确保密封,同时要有好的耐热性和耐压性,在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮——棉结构的气缸垫,由于铜皮——棉气缸垫翻边处有三层铜皮,压紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架,两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。

    安装气缸垫时,首先要检查气缸垫的质量和完好程度,所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时,必须由中央对称地向四周扩展的顺序分2~3次进行,最后一次拧紧到规定的力矩。

    OHV

    发动机的凸轮轴布局形式分为OHC(顶置凸轮轴)和OHV(底置凸轮轴)这两种。目前日本及欧洲的汽车厂家较为青睐顶置凸轮轴这种设计;而底置凸轮轴,通常只有在美国车上才能看见。

    OHC(顶置凸轮轴),历经发展现在被分成SOHC(单顶置凸轮轴)和DOHC(双顶置凸轮轴)。单顶置凸轮轴就是依靠一根凸轮轴来控制进、排气门的开合。通常来说单顶是配合两气门发动机的设计,由于两气门发动机在进、排气效率比多气门要低,气门间角布置局限性大。而双顶置凸轮轴就能把这些问题优化,因为一根凸轮轴只控制一组气门(进气门或排气门),因此省略了气门的摇臂,简化了凸轮轴到气门之间的传动机构。总的说来,双顶置凸轮轴由于传动部件少,进、排气效率高,更适合发动机高速时的动力表现。对于追求高功率的日本、欧洲厂商,凸轮轴顶置设计当然是最合适不过了。

    底置凸轮轴这种设计的发动机一般都是大排量、低转速、追求大扭矩输出,因为底置凸轮轴,是依靠曲轴带动,然后凸轮与气门摇臂采用一根金属杆来连接,是凸轮顶起连杆,连杆推动摇臂来实现发动机气门的开合,所以过高的转速会使顶杆承压过大以致折断。但是这种用顶杆的设计,也有它的优点,结构简单,可靠性高、发动机重心底、成本低等。因为发动机转速低,强调的是扭矩表现,所以底置凸轮轴设计是足够满足这种需求的。

    既然这两种设计偏向不同,前者是最求大功率,后者是追求大扭矩。我们知道汽车提速快、牵引力强靠的是扭矩,而实现最高速度是依靠功率。这里还有一个简单的公式:功率=转速X扭矩。自然吸气时发动机提升功率最简单的办法,就是提高转速,转速越高升功率自然就越高。

    爆震传感器

    发动机工作时因点火时间提前过度(点火提前角)、发动机的负荷、温度及燃料的质量等影响,会引起发动机爆震。发生爆震时,由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前,轻者产生噪音及降低发动机的功率,重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震的产生,爆震传感器是不可缺少的重要部件,以便通过电子控制系统去调整点火提前时间。

    发动机发生爆震时,爆震传感器把发动机的机械振动转变为信号电压送至ECU。ECU根据其内部事先储存的点火及其他数据,及时计算修正点火提前角,去调整点火时间,防止爆震的发生。

    铂金火花塞

    火花塞分很多种,就材料而言主要有:镍合金、铂金等,这些材料本身都有良好的导电性。火化塞散热形式有冷型火花塞和热型火花塞,火花塞的电极结构主要有单极、双极、四极等。其中出于想提升车辆点火性能方面的考虑,很多人都会想着把自己的单极火花塞改为多极的,或者将自己的镍合金火花塞改为铂金的。

    火花塞是由绝缘体和金属壳体两部分组成,金属壳体带有螺纹,拧在发动机气缸上,在金属壳体中有一个中心电极,它通过绝缘材料与金属壳体绝缘,在中心电极上端有接线螺母,连接从分电器的过来的高压线,在金属壳体下面还焊有接地电极,在中心电极与接地电极之间有很小的间隙,脉冲高压电击穿两个电极之间的空气,产生电火花点燃可然混合气做功,由于火花塞工作在高温高压的恶劣环境,对它的材料和制造工艺都要求十分高,但在大多经济型车常采用镍合金火花塞,只有中高档车才会使用铂金火花塞或白金火花塞。

    顶置凸轮轴

    凸轮轴英文全称为Overhead camshaft,简称OHC。一般发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。顶置凸轮轴是将凸轮轴被放置在汽缸盖内,燃烧室之上,直接驱动摇臂、气门,不必通过较长的推杆。与气门数相同的推杆式发动机(即顶置气门结构)相比,顶置凸轮轴结构中需要往复运动的部件要少得多,因此大大简化了配气结构,显著减轻了发动机重量,同时也提高了传动效率、降低了工作噪音。尽管顶置凸轮轴使发动机的结构更加复杂,但是它带来的更出色的引擎综合表现(特别是平顺性的显著提高)以及更紧凑的发动机结构,使发动机制造商很快在产品中广泛应用这一设计。顶置凸轮轴与顶置气门结构的驱动方式并不一定不同。动力可以通过正时皮带、链条甚至齿轮组传递到顶置的凸轮轴上。

    分电器

    汽油发动机点火系统中按气缸点火次序定时的将高压电流传至各气缸火花塞的部件。在蓄电池点火系统中,通常将分电器和点火器安装在同一轴上,并由凸轮轴驱动,同时它还带有点火提前角调整装置和电容器等。

    点火器的断电臂用弹簧片使触点闭合,凸轮轴带动断电凸轮使触点开启,开启间隙约为0.30~0.45毫米。断电凸轮的凸起数与气缸数相同。当触点开启时,分电器的分电臂正好对准相应的侧电极,感应产生的高压电由次级线圈经过分电臂、侧电极、高压导线传至相应气缸的火花塞。

    缸线

    缸线是传统点火系中必不可少的一部分,是点火线圈把能量传给火花塞的介质。缸线大体上分为四部分。第一是导电材料,第二是绝缘胶皮,第三是点火线圈接头,第四是火花塞接头(还有一些缸线外面再包裹一层隔热材料,防止缸线被烧坏)。

    缸线数目与发动机缸数相同。随着科技发展,现在很多车已经没有了缸线,缸线和点火线圈做到了一起,每缸一个点火线圈,体积大大减小,为每缸独立点火提供了更加便利的条件。

    活塞

    发动机好比是汽车的“心脏”,而活塞则可以理解为是发动机的“中枢”,除了身处恶劣的工作环境外,它还是发动机中最忙碌的一个,不断的进行着从下止点到上止点、从上止点到下止点的往复运动,吸气、压缩、做工、排气等,活塞的内部为掏空设计,更像是一个帽子,两端的圆孔连接活塞销,活塞销连接连杆小头,连杆大头则与曲轴相连,将活塞的往复运动转化为曲轴的圆周运动。

    每个活塞的裙体处都有三条皱纹,是为了安装两道气环和一道油环,且气环在上。在装配时,两道气环的开口需要错开,起到密封的作用。油环的作用主要是刮除飞溅到缸壁上的多余润滑油,并将润滑油刮布均匀。目前广泛应用的活塞环材料主要有优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等。

    火花塞

    通过电极之间的放电现象产生火花,汽油发动机是通过燃料和混合气体的适时燃烧使之产生动力,但是作为燃料的汽油即使处于高温环境下也很难自燃,要想使其适时燃烧有必要用“火”来点燃。这里说的火花点火便是“火花塞”的作用。发动机整体性能的好坏完全是取决于火花塞闪出火花的良否来决定的。我们往往把发动机比作为“汽车的心脏”,但是更能把火花塞比作为“发动机的心脏”。

    机滤

    机滤全称机油滤清器,它的作用是去除机油中的灰尘、金属颗粒、碳沉淀物和煤烟颗粒等杂质,保护发动机。

    在发动机工作过程中,金属磨屑、尘土、高温下被氧化的积碳和胶状沉淀物、水等不断混入润滑油。机油滤清器的作用就是滤掉这些机械杂质和胶质,保待润滑油的清洁,延长其使用期限。机油滤清器应具有滤清能力强,流通阻力小,使用寿命长等性能。

    机油冷却器

    机油冷却器的作用是冷却润滑油,保持油温在正常工作范围之内。在大功率的强化发动机上,由于热负荷大,必须装用机油冷却器。发动机运转时,由于机油粘度随温度升高而变稀,降低了润滑能力。因此,有些发动机装用了机油冷却器,其作用是降低机油温度,保持润滑油一定的粘度。机油冷却器布置在润滑系循环油路。

    节气门

    节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门,气体进入进气管后会和汽油混合成可燃混合气,从而燃烧做工。它上接空气滤清器,下接发动机缸体,被称为是汽车发动机的咽喉。节气门有传统拉线式和电子节气门两种,传统发动机节气门操纵机构是通过拉索(软钢丝)或者拉杆,一端连接油门踏板,另一端连接节气门连动板而工作。电子节气门主要通过节气门位置传感器,来根据发动机所需能量,控制节气门的开启角度,从而调节进气量的大小。

    节温器

    节温器是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量,改变水的循环范围,以调节冷却系的散热能力,保证发动机在合适的温度范围内工作。节温器必须保持良好的技术状态,否则会严重影响发动机的正常工作。如节温器主阀门开启过迟,就会引起发动机过热;主阀门开启过早,则使发动机预热时间延长,使发动机温度过低。

    冷却系统

    冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷,如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。

    而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。

    喷油嘴

    喷油嘴其实就是个简单的电磁阀,当电磁线圈通电时,产生吸力,针阀被吸起,打开喷孔,燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出,形成雾状,利于燃烧充分。

    喷油嘴本身是一个常闭阀,当ECU下达喷油指令时,其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈,产生磁场来把阀针吸起,让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出。 喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确,让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比,不仅让引擎保持运转顺畅,其废气也能合乎环保法规的规范。

    平衡轴

    平衡轴让发动机工作起来更加平稳、顺畅。平衡轴技术是一项结构简单并且非常实用发动机技术,它可以有效减缓整车振动,提高驾驶的舒适性。

    当发动机处在工作状态时,活塞的运动速度非常快,而且速度很不均匀。当活塞位于上下止点位置时,其速度为零,但在上下止点中间位置的速度则达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,因此必然会在活塞、活塞销和连杆上产生较大的惯性力。虽然连杆上的配重可以有效地平衡这些惯性力,但却只有一部分运动质量参与直线运动,另一部分参与了旋转。因而除了上下止点位置外,其它惯性力并不能完全达到平衡状态,此时的发动机便产生了振动。

    起动系统

    为了使静止的发动机进入工作状态,必须先用外力转动发动机曲轴,使活塞开始上下运动,气缸内吸入可燃混合气,然后依次进入后续的工作循环。而依靠的这个外力系统就是启动系统。

    目前几乎所有的汽车发动机都采用电力起动机启动。当电动机轴上的驱动齿轮与发动机飞轮周缘上的环齿啮合时,电动机旋转时产生的电磁转矩通过飞轮传递给发动机的曲轴,使发动机起动。电力起动机简称起动机。它以蓄电池为电源,结构简单、操作方便、起动迅速可靠。

    气门

    气门(Value)的作用是专门负责向发动机内输入燃料并排出废气,传统发动机每个汽缸只有一个进气门和一个排气门,这种设计结构相对简单,成本较低,维修方便,低速性能较好,缺点是功率很难提高,尤其是高转速时充气效率低、性能较弱。为了提高进排气效率,现在多采用多气门技术,常见的是每个汽缸布置有4个气门(也有单缸3或5个气门的设计,原理一样,如奥迪A6的发动机),4汽缸一共就是16个气门,在汽车资料上经常看到的“16V”就表示发动机共16个气门。这种多气门结构容易形成紧凑型燃烧室,喷油器布置在中央,这样可以令油气混合气燃烧更迅速、更均匀,各气门的重量和开度适当地减小,使气门开启或闭合的速度更快。

    曲柄连杆机构

    曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组,机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

    发动机共有进气、压缩、做功、排气四个行程,在做功行程中,曲柄连杆机构将活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,对外输出动力,而在其他三个行程中,由于惯性作用又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

    曲轴

    曲轴是发动机的主要旋转机构,

     

    它担负着将活塞的上下往复运动转变为自身的圆周运动,且通常我们所说的发动机转速就是曲轴的转速。

    曲轴会因机油不清洁以及轴颈的受力不均匀造成连杆大头与轴颈接触面的磨损,若机油中有颗粒较大的坚硬杂质,也存在划伤轴颈表面的危险。如果磨损严重,很可能会影响活塞上下运动的冲程长短,降低燃烧效率,自然也会较小动力输出。此外曲轴还可能因为润滑不足或机油过稀,造成轴颈表面的烧伤,严重情况下会影响活塞的往复运动。因此一定要用合适黏度的润滑油,且要保证机油的清洁度。

    润滑系统

    发动机工作时,各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上,

     

    发动机(图4)

    并且发生高速的相对运动,有了相对运动,零件表面必然要产生摩擦,加速磨损。因此,为了减轻磨损,减小摩擦阻力,延长使用寿命,发动机上都必须有润滑系统。

    润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面,并在摩擦表面之间形成油膜,实现液体摩擦,从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损,以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。润滑方式有压力润滑、飞溅润滑、润滑脂润滑三种方式。

    中冷器

    中冷器一般只有在安装了涡轮增压的车才能看到。因为中冷器实际上是涡轮增压的配套件,其作用在于提高发动机的换气效率。 对于增压发动机来说,中冷器是增压系统的重要组成部件。无论是机械增压发动机还是涡轮增压发动机,都需要在增压器与发动机进气歧管之间安装中冷器,由于这个散热器位于发动机和增压器之间,所以又称作中间冷却器,简称中冷器。

    结构布局

    发动机可以说是汽车上最重要的部分,而它的布置形式对于汽车的性能具有重大影响。对于轿车来说,发动机的布置位置可以简单的分为前置、中置和后置三种。目前市面上大多数车型都是采用的前置发动机,中置和后置发动机只在少数的性能跑车上使用。

    当然根据发动机放置形式,也可分为横置、纵置发动机。

    前置发动机

    前置发动机,即发动机位前轮轴之前。前置发动机的优点是简化了车子变速器与驱动桥的结构,特别是对于目前占绝对主流的前轮驱动车型而言,发动机将动力直接输送到前轮上,省略了长长的传动轴,不但减少了功率传递损耗,也大大降低了动力传动机构的复杂性和故障率。

    另外,将发动机置驾驶员的前方,在正面撞车时,发动机可以保护驾驶员免受冲击,从而提高了车的安全性。

    中置发动机

    中置发动机,即发动机位于车辆的前后轴之间,

     

    发动机(图5)

    一般驾驶舱位于发动机之前或之后。可以这么说,中置发动机的汽车肯定是后轮驱动或者四轮驱动。

    汽车在转弯时,汽车各个部分因为惯性都会向弯外移动,引擎是质量最大的部分,所以引擎因惯性而对车体的作用力对汽车在弯中的转向有至关重要的影响。发动机中置的特点就是将车辆中惯性最大的发动机置于车体的中央,这样可以使车身重量分布接近理想平衡状态。一般来说,只有那些超级跑车或者讲究驾驶乐趣的跑车才采用中置发动机。

    后置发动机

    一般来说,最纯正的后置发动机就是将发动机布置在后轴之后,最有代表性的就是大客车,而后置发动机的乘用车屈指可数,最有代表性的就是保时捷911,当然smart也是后置发动机。曾经的经典车型大众甲壳虫和菲亚特126P也是后置发动机。

    横置发动机

    横置发动机是指发动机和汽车前桥平行。简单的讲就是你站在车头前面向发动机,如果发动机横着放在你眼前,就是横置发动机。

    一般来说,前驱的紧凑型轿车、大多数的中级轿车和少数高级轿车都采用了横置发动机的布置方式。

    纵置发动机

    纵置发动机是指发动机与汽车的前桥垂直,简单的讲就是你站在车头前面向发动机,如果发动机竖着放在你眼前,那就是纵置式发动机。

    一般来说后驱车都采用了纵置发动机,因为动力要传递到后桥上,在传动距离无法缩短的情况下,就要尽可能减少动力的方向转换。如果采用横置的话,因为曲轴和传动轴的方向垂直,所以先要转换一次方向,以通过传动轴传输动力,但是传动轴的方向和后桥的方向也是垂直的,所以在后桥需要再将旋转方向转换过来,这无疑降低了传动系统的效率。而使用纵置发动机就可以使得曲轴与传动轴平行,减少了一次传动方向的转换,无疑是降低了能量的损失。

    反置发动机

    “反置”是横置发动机的一种特殊布置方式,通常的横置发动机排气歧管在前,进气歧管在后的布置方式,简单的说就是“前出后进”,如果将进排气的位置调换,将进气歧管置于前端,排气歧管置于后部,变成“前进后出”,就是所谓的“反置”了。只有横置发动机才有“正反置”之说,纵置发动机进排气歧管在左右两端,互换并没有什么差别,所以是没有这样的说法的。

    技术特点

    1、发动机气门驱动机构采用液压支承滚珠摇臂式结构,

    与现在一般汽油机上普遍采用的液压挺杆式气门驱动机构相比,这种新颖的气门驱动机构具有摩擦扭矩相对较小的优点,因此所需的驱动力亦小,从而可有效减小发动机功耗,降低油耗。

    2、为有效地减轻整车重量,1.4升汽油机采用铝合金缸体,取得了十分明显的轻量化效果。

    3、采用专用材料和经特殊工艺加工的塑料进气管代替传统金属进气管,不仅收到轻量化效果,而且可以有效地减小进气管壁阻力,提高进气效率,增大发动机功率。

    4、采用先进工艺加工的涨断式连杆,利用专用涨断设备将加工完毕的连杆大头孔涨断,而不是原先采用的锯开,磨削工艺。这样可利用涨断连杆锯齿状“哈夫”面,确保绝对准确的紧固定位,从而减小摩擦力和延长连杆使用寿命。

    5、采用热套式凸轮轴,与原凸轮轴相比,不仅可以使凸轮轴重量减轻,

     

    还可以达到更高的凸轮型线精度和更精确的配气正时。

    6、油门采用电子控制装置,亦称E-GAS电子油门,这种控制装置能统一协调并合理管理汽车各工况对发动机扭矩和输出功率的瞬时要求,如驾驶员加速行驶、超车、启动空调等,可使得发动机在每一工况点的运转状态始终处于最佳范围,既能满足低排放、低油耗要求,又可使整车行驶性能实现优化。

    7、改进发动机进气系统的布置位置,可有效地降低充入发动机的进气温度和提高进气密度,使发动机在充气效率得以提高的基础上输出更大功率。具体改进是将发动机的进气管路布置在发动机前端模块左侧,冷却水箱之上。

    8、为提高冷却水箱的防腐能力,延长水箱的使用寿命,布置在发动机前端模块中的冷却水箱散热片均包覆塑料。

    9、为防止发动机油底壳底部与高低不平路面发生碰撞、摩擦而损伤发动机,专门在油底壳下面可选装一块金属防护板。

    10、为有效地隔热、隔声、隔震,使其不传入乘员厢内影响乘坐舒适性,POLO轿车在排气管部位加装了一块隔热屏蔽板。

    汽车保养

    保养注意事项

    清理空气滤清器

    空气滤清器直接关系到汽车在行驶过程中发动机的进气问题,广本经销店的经理告诉记者说,车辆只在城市中行驶,空气滤清器还不会堵塞,但是汽车如果在灰尘较多的路面上行驶后,就需要特别关注一下空气滤清器的清洁问题了。

    如果空气滤清器发生堵塞或积尘过多就会致使发动机进气不畅,而且大量的灰尘进入汽缸,会加快汽缸积炭速度,使发动机点火不畅,动力不足,车辆的油耗就自然会升高。如果在正常的城市公路上行驶,空气滤清器在汽车行驶5000公里时就应该进行检查,如果滤清器上积尘过多,可以考虑用压缩空气从滤芯内部向外吹,将灰尘吹净。但压缩空气的压力也不能过高,以防滤纸被损坏。他告诉记者,在清洁空气滤清器时切不可用水或油,以防止油水浸染滤芯。

    驱除节气门油泥

    节气门处油泥产生的原因是多方面的,有些是燃料燃烧的废气在节气门处形成积炭;再就是没有被空气滤清器过滤的杂质在节气门处残留形成。油泥多了进气会产生气阻,从而导致油耗的增加。

    他说,车一般在行驶1万到2万公里时就应该对节气门进行清洗。在清洗节气门时,首先要拆除进气喉管,露出节气门,拆掉电瓶负极,关闭点火开关,把节气门翻板扳直,往节气门内喷少量“化油器清洗剂”然后用涤纶抹布或者高纺“无纺布”小心擦洗,节气门深处,手够不着的地方可以用夹子夹住抹布小心擦洗,清洗干净后装好进气喉管和电瓶负极就可以点火了!

    清洗喷油嘴积炭

    因为燃烧室容易产生积炭,而积炭会导致启动困难;喷油嘴积炭也会导致油道堵塞、汽油喷射变形、雾化差,燃油消耗自然也会增大。

    对于燃烧室的清洗可以采用专用退炭剂,使燃烧室和喷油嘴上的积炭软化并与零件表面脱离,然后将软化的积炭除去。这种除炭方法效果好,比起以前直接擦拭相比有不损伤零件表面等优点,并且除炭的效率也得到了大大的提高。[2] 

    冬季保养问题

    冬季开始的时候,我相信有很多车主都遇到过这些情况,比如发动机不能启动,换挡时发动机熄火等。那么动机如何预防这些问题的出现呢?

    发动机冷启动困难,主要原因就是发动机温度太低,所以我们只要让发动机保温,不让刺骨的寒风直接吹进发动机舱内,就可以避免打不着车。所以,在冬季停车时要注意车头的方向,最好让车头对着建筑物,利用建筑物来挡风,防止引擎被寒风吹袭而过冷。夜间停车时,可将车头对着朝阳方向,令清晨的第一缕阳光能照到车头上,帮助引擎升温,这样出车就容易多了。平时也要定期的去指定服务站检查、调整三、换挡时发动机熄火。

    换挡时发动机熄火,可能是由于当时的怠速太低了,或者是怠速的截止阀未拧紧,也有可能是是档位过高憋死了,还有一种可能是油气分离器被严重堵塞。平时的时候起步基本上应用一档,检查一下怠速截止阀看看是否拧紧,插头是否插紧。同时,最好去指定的服务站清洗油气分离器。

    此外,还要定期清洗燃油系统燃油。在通过油路供给燃烧室燃烧的过程中,不可避免地会形成胶质和积碳,在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室内沉积,干扰燃油流动,破坏正常空燃比,使燃油雾化不良,造成发动机喘抖、爆振、怠速不稳、加速不良等故障。使用BG208燃油系统强力高效清洗剂清洗燃油系统,控制积碳的生成,能够始终使发动机保持最佳状态。

    选用适当质量等级的机油对于汽油发动机的养护也很重要。应根据进、排气系统的工作原理需要和使用条件,选用SD-SF级汽油机机油。对于柴油发动机,则要根据机械负荷,选用CB-CD级柴油机机油。无论汽油机或柴油机,选用标准都以不低于生产厂家规定的要求为准。

    定期更换机油及机油滤清器滤芯也是日常养护发动机的重要工序。任何质量等级的机油在使用过程中,油质都会发生变化。达到一定行驶里程之后,机件磨损,会给发动机带来故障,使之性能下降。为了避免故障发生,应结合行驶里程,定期更换机油,并使油量适中(一般以略低于机油标尺上限为好)。机油从滤清器的细孔通过时,机油中的固体颗粒和粘稠物会积存在滤清器中。如滤清器堵塞,机油不能通过滤芯时,会胀破滤芯或打开安全阀,从旁通阀通过,仍把脏物带回润滑部位,加剧发动机磨损。因此应定期清洗或更换机油滤清器滤芯。

    工作原理

    进气管道

    废气循环走向

    机油

    机油泵链轮

    曲轴链轮

    气缸

    活塞

    排气管道

    涡轮增压器

    发动机分为活塞发动机,冲压发动机,火箭发动机,涡轮发动机。

    工作过程:进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀做功-排气。

    进气冲程

    进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油机高。进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。

    压缩冲程

    由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。压缩终点的压力为3 000~5 000kPa,压缩终点的温度为750~1 000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。

    做功冲程

    当压缩冲程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升,最高达5 000~9 000kPa,最高温度达1 800~2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。

    排气冲程

    柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700~900K。对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的,其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。

    发动机常见故障排除

     

     

     油耗过大

    发动机耗油过大故障:

    发动机油耗过大是指它的百公里油耗超过规定的标准值。

     

    发动机(图7)

    油耗过大,发动机的经济性就差。影响发动机油耗的因素很多,有发动机技术状况方面的因素,也有底盘技术状况方面的因素。

    1、故障现象:发动机耗油量过大。

    2、常见的故障原因

    1)冷却液温度传感器失常。

    2)空气流量计或进气压力传感器失常。

    3)节气门位置传感器失常。

    4)燃油压力过高。

    5)冷起动喷油器漏油或冷起动控制失常。

    6)喷油器漏油。

    7)氧传感器失效。

    8)点火系统故障。

    9)发动机机械部件故障(缸压过低等)。

    10)配气相位不正确。

    11)ECU及连接器故障。

    3、故障诊断与排除

    1)测量冷却液温度传感器,其不同温度下的电阻值应符合标准。电阻太大,会使电脑误认为发动机处于低温状态,从而进行冷车加浓控制,使油耗增加。也可以用电脑解码器来检测,将检测仪所显示的冷却液温度传感器传给电脑的冷却液温度数值与发动机实际冷却液温度相比较。如有差异,说明冷却液温度传感器有故障,应更换。

    2)检测空气流量计或进气压力传感器,其数值应符合标准。空气流量计或进气压力传 感器的误差会直接影响喷油量。检测结果如有异常,应更换空气流量计或进气压力传感器。

    3)检查节气门位置传感器。在节气门处于中小开度时,全负荷开关应断开。若全负荷开关始终闭合或闭合时间过早,会使电脑始终或过早地进行全负荷加浓,从而增大油耗。

    4)测量燃油压力。怠速时的燃油压力应为250kPa左右。随着节气门的开启,燃油压力应逐渐上升。节气门全开时的燃油压力约为 300kPa左右。若燃油压力能随节气门开度变化而改变,但压力始终偏高,则说明油压调节器有故障,应更换。若燃油压力不能随节气门开度变化而改变,而始终保持 300kPa左右,则说明油压调节器的真空软管破裂或脱落,或燃油压力调节控制电磁阀有故障,进气管真空度没有作用在油压调节器的真空膜片室上,导致油压过高。对此,应更换软管或电磁阀。若燃油压力过高,达 400kPa以上,说明回油管堵塞或油压调节器有故障,应检测回油管或更换油压调节器。

    5)检查点火高压与能量、点火正时。

    6)检查冷起动喷油控制是否正常。用电压表或试灯接在冷起动喷油器线束插头上,检 查发动机起动时冷起动喷油器工作的持续时间是否符合标准值。若工作时间过长或起动后一直工作,则说明冷起动喷油器控制失常,应检查冷起动温度开关及控制电路。

    7)拆卸喷油器,检查各喷油器有无漏油。如有异常,应清洗或更换喷油器。

    8)检查发动机械故障(气缸压力、气门是否止滞或泄漏、凸轮轴面磨损、气门正时、气门 间隙、气门密封性等),检查排气系统是否堵塞、冷却系节温器的工作情况。

    故障诊断、排除的相关要点:

    电控发动机的喷油量是发动机ECU根据传感器和开关信号经精确计算而输出控制信号控制喷油器的,所以电控发动机的优点之一是油耗低。造成油耗大的原因有:传感器或开关信号错误,燃油压力过多或喷油器故障,点火系故障,发动机机械部件故障等。

    1、判断故障是否确为发动机故障造成的油耗大。

    由于人们对油耗过大通常是用每百公 里耗油量来评定的,而不是单指发动机的比油耗,所以诊断油耗过大的故障时,首先就确诊故障是否在发动机。驾驶员的驾驶习惯不良、轮胎气压过低、车辆负载过大、制动拖滞、传动系打滑、自动变速器不能升到高档、液力变矩器无锁止等均会导致油耗过大。

    2、检查发动机是否还存在明显的故障现象,如冒黑烟、动力不足、加速不良等。

    凡是 造成动力不足、混合气过浓、冷却液温度过低的故障都将导致发动机油耗过大。发动机怠速过高也是油耗过大的原因之一。混合气偏浓不会导致动力下降,相反地,动力可能略有增大,但发动机对混合气过浓没有混合气过稀敏感,一些人是难以察觉的,除非过浓达到了排气冒黑烟的地步了。要检查混合气是否过浓,最好用废气分析仪。当然拆检火花塞也不失为一种简单可行的方法。

    用专用电脑诊断仪进行故障码与数据流的读取,充分注意氧传感器信号数值的变化情 况,并注意观察长期燃油校正系数和短期燃油校正系数的变化,其变化规律是否与氧传感器信号变化相适应。

    所谓短期燃油校正系数,是指发动机电脑对所控制的混合气 浓度的短期校正的程度。氧传感器检测混合气浓度,电脑增加或减小喷油量的控制程度以燃油校正系数的方式表示出来。而所谓短期校正则是表示电脑对混合气浓度变化立即做出反应的校正过程。而燃油长期校正系数则是指发动机电脑对所控制的混合气浓度的长期校正的程度。它取决于燃油短期校正系数在一段时间内的变化情况。若电脑发现燃油短期校正系数在一段时间内一直太大或太小,就会相应地增大或减小燃油长期校正系数,这表明电脑在一段时间内一直按加浓或减稀的混合气控制发动机的工作。此时,短期燃油校正系数又恢复为中间值。这种对混合气浓度的长时间的校正工作称为长期校正,其校正的程度用燃油长期校正系数来表示。如果拆下蓄电池接头或拔下发动机 ECU插头,则其内保存的长期校正系数通常会消失。

    3、要重视基本检查,进气管是否漏真空可参考前述“怠速不稳的故障”中的方法进行 检查。

    电控发动机燃油喷射系统按进气量检测方式一般分为流量型 L型和压力型D型两种。流量型用空气流量计直接检测进气量,压力型用进气压力间接计算出进气量。因此不论是流量型还是压力型,只要进气系统不密封就会影响喷油量,其影响程度要比化油器式发动机更大,所以对进气系统检修时应注意。油耗过大的其他影响因素还有以下几点:

    1)发动机量油尺、机油加油Vl盖必须安装好,否则会影响发动机运行。

    2)进气软管不能有破裂,箍固要安装紧固。因为漏气会影响空气流量计或进气压力传 感器的信号,从而影响喷油量,使发动机怠速不稳,易熄火,动力性和加速性能差。

    3)真空管不能破裂、扭结,也不能插错。真空管插错会使发动机怠速不稳,甚至使各 缸无规律地交替工作不良。

    4)喷油器应安装舒贴,密封圈完好。如果安装不舒贴或密封圈损坏,上部安装密封不 良会漏油造成严重事故,下部密封不良会造成漏气使发动机真空度下降,运行不良。

    5)观察数据流时要仔细,维修前后要对比,最好能先记录下来。

    6)对燃油蒸气蒸发控制系统的工作情况要全面检查。

    7)有时,如果一个爆燃传感器拧得过紧,它会变得过于灵敏并导致减少点火提前角导 致燃料经济性下降。当爆燃传感器被拆下并重新安装时,按规定力矩对传感器进行紧固是十分重要的。对传感器检查的程序取决于汽车的型号及生产年份。一定要按照汽车厂建议的试验程序及技术标准进行检查。

    自动熄火

    发动机自动熄火故障:

    1、故障现象

    发动机运转或汽车行驶过程中自动熄火,而再起动并没有多大困难的现象。

    2、常见的故障原因:

    1)进气管路真空泄漏。

    2)怠速调整不当、节气门体过脏、怠速控制系统不良等造成的怠速不稳。

    3)燃油压力不稳定,例如电动燃油泵电刷过度磨损或接触不良,或燃油泵滤网堵塞等。

    4)废气再循环阀门阻塞或底部泄漏。

    5)燃油泵电路、喷油器驱动电路等电路有接触不良等故障。

    6)燃油泵继电器、EFl继电器、点火继电器不良等。

    7)点火系工作不良。例如高压火弱,火花塞使用时间过久,点火正时不对,点火线圈接触不良或热态时存在匝间短路导致没有高压火花或高压火花弱,低压线路接触不良,绝缘胶损坏间歇搭铁等。

    8)节气门位置传感器不良。

    9)空气流量计或进气压力传感器有故障。

    10)冷却液温度传感器、氧传感器有故障。

    11)曲轴位置传感器有故障,如无转速信号(插头未插好、曲轴位置传感器信号线断、传 感器定位螺钉松动、间隙失调、传感器损坏等 );曲轴位置传感器信号齿圈断齿,会引起加速 时熄火;曲轴位置传感器内电子元件温度稳定性能差,会导致信号不正常,会引发间歇熄火故障。

    12)ECU有故障。

    3、故障诊断的一般步骤

    1)先进行故障自诊断,检查有无故障码出现。如有,则按所显示的故障码查找故障原因。要特别注意会影响点火、喷油、怠速、配气相位变化的传感器和执行器 (如发动机转速及曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、怠速控制阀等 )有无故障。

    2)如自动熄火仅发生在怠速工况,且熄火后可即起动可按怠速不稳、易熄火进行检查(参见怠速不稳、易熄火的检 查程序 )。

    3)采用故障模拟征兆法振动熔丝盒、各线柬接头,看故障能否出现。然后进一步检查各线束接头有无接触不良、各搭铁线有无搭铁不良、目视检查线束绝缘层有无损坏和间歇搭铁等现象。

    4)采用故障模拟征兆法改变ECU、点火器等的工作环境温度,重现故障,进而诊断故障原因。

    5)试换点火线圈、火花塞等。

    6)在不断的试车过程中,用多通道示波器同时监测发动机转速及曲轴位置传感器、空气流量计、电脑的 5V输出参考电源电压等信号。

    7)如果在熄火前有喘振、加速不良的现象再慢慢熄火的话,故障可能发生在供油不畅上。可接上燃油压力表,最好能将压力表用透明胶固定于前风窗玻璃上,再试车确定。如存在熄火时油压过低的现象,则检查油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、油压调节器及燃油泵控制电路。

    8)试车时接上专用诊断仪,读取故障出现前后的数据,进行对比分析,从而找 出故障。

    9)按故障原因逐个检查排除。[3] 

    故障诊断的相关要点:

    在对电控系统引进故障诊断时,千万别忘记先进行基本检查。例如:在试图诊断电控单元控制的燃油喷射系统故障之前,一定要确保进气管路无泄漏、配气正时、点火正时。如果存在这些不良现象,发动机的抗负荷交变能力就差,在工况突变的情况下可能熄火,如加速熄火、制动熄火、开空调熄火、挂档熄火。

    1、有些汽车的间歇性故障是难于诊断的,除非是检查汽车时正好故障显现。

    2、检查不定时的怠速熄火故障时,有时换火花塞是必要的。

    3、当怀疑空气流量计不良(如空气流量计热线过脏;内部电路连接焊点脱落、接触不良等 )时,可用示波器检查空气流量计信号电压波形。在发动机稳定运转时用一个螺钉旋具柄轻轻地敲打空气流量计壳体并观察示波器。如果波形变化较大或发动机熄火,则要更换空气流量计。有些空气流量计出现内部连接的松动,这会导致电压信号突变,从而导致熄火。这个测试要先用振动法确定线束接头接触良好。

    4、当怀疑进气压力传感器不良时,应先检查传感器真空胶管,看其是否破裂、弯折,是否有时漏气,有时不漏气,使进气压力传感器信号时而正常,时而不正常,造成发动机收加速踏板时熄火。

    5、还应检查对喷油量影响较大的传感器,如冷却液温度传感器、氧传感器。冷却液温度传感器不仅对喷油量有影响,也是修正点火提前角的信号之一,故也应重视。有时某些车型的氧传感器信号电压无变化,容易造成加速时发动机熄火。

    6、如在较高速行驶过程中先出现加速不良然后熄火,这就要着重检查油路;如在较高速行驶过程中突然熄火则着重查找电路方面的原因,高压火花是否过弱是必检项目之一。

    7、突然熄火、间歇熄火还应对控制点火的主要传感器发动机转速及曲轴位置传感器进行检查。

    8、故障征兆模拟试验方法。在故障诊断中最困难的情形是有故障,但没有明显的故障征兆。在这种情况下必须进行彻底的故障分析,然后模拟与用户车辆出现故障时相同或相似的条件和环境。无论维修人员经验如何丰富,也无论他技术如何熟练,如果他对故障征兆不经验证就进行诊断,则将会在维修工作中忽略一些重要的东西,这必将导致车辆的运行故障。

    在故障征兆模拟试验中,故障征兆固然要验证,而且故障部位或零件也必须 找出。为了做到这一点,在预先连接试验和开始试验之前,必须把可能发生故障电路范围缩小,然后进行故障征兆模拟试验,判断被测试的电路是否正常,同时也验证了故障征兆。

    1)振动法。当振动可能是引起故障的原因时,即可采用振动法进行试验。基本试验方法主要有:

    ①连接器。在垂直和水平方向轻轻摇动连接器,

    ②配线。在垂直和水平方向轻轻地摆动配线。连接器的接头、振动支架和穿过开口的连接器体都是应仔细检查的部位。

    ③零件和传感器。用手指轻拍装有传感器的零件,检查是否熄火,如图7—1 c所示。切记不可用力拍打继电器,否则可能会使继电器开路。

    2)加热法。有些故障只是在热车时出现,则可能是由有关零件或传感器受热而引起的。

    3)水淋法。当有些故障是在雨天或高湿度的环境下产生时,可用水喷淋在车辆上,检查是否发生故障。

    4)电器全接通法。当怀疑故障可能是因用电负荷过大而引起时,可接通车上全部电器设备检查是否发生故障。

     

    以上就是100唯尔(100vr.com)小编为您介绍的关于汽车知识的知识技巧了,学习以上的汽修小白扫盲必读:汽车发动机基础常识以及常见问题处理知识,对于汽车知识的帮助都是非常大的,这也是新手学习汽修专业所需要注意的地方。如果使用100唯尔还有什么问题可以点击右侧人工服务,我们会有专业的人士来为您解答。

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    日前,陕西省教育厅组织开展高校科研平台“五个一”科普教育专项行动。行动任务包括:开发一批科普资源、举办一场科普讲座、开展一次科普进校园进社区进乡村活动、举办一次科普开放日活动、打造一项科普品牌。 以下为通知全文: 为深入学习宣传贯彻党的二十大精神,贯彻习近平总书记在第二十届中共中央政治局第三次集体学习时的重要讲话精神,实施全民科学素质提升行动,省教育厅决定以全省高校各类科研平台为依托,组织开展“五个一”科普教育专项行动。 具体事项如下↓↓ 一、指导思想 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持把科学普及放在与科技创新同等重要的位置,强化科学普及责任担当,加强科普能力建设,弘扬科学精神,深入实施全民科学素质提升行动,为实现高水平科技自立自强、推动陕西高质量发展奠定坚实基础。 二、主要目标 充分利用全省普通高校各级各类科研平台优质资源,发挥平台优势,通过组织开展“五个一”(开发一批科普资源、举办一场科普讲座、开展一次科普进校园进社区进乡村活动、举办一次科普开放日活动、打造一项科普品牌)科普教育专项行动,将科技资源转化为科普资源,切实推动我省全民科学素质提升。 三、重点任务 (一)开发一批科普资源。各平台以自身研究特色优势为基础,整合相关资源,将科研优势转化为科普优势,开发形成一批具有教育意义且易于为社会公众接受的科普资源。 (二)举办一场科普讲座。各科研平台每年至少举办一场科普讲座,传播普及相关领域的科学文化知识。 (三)开展一次科普进校园进社区进乡村活动。各平台每年至少选择开展一次科普进校园进社区进乡村活动,面向不同受众,加强科普活动针对性,强化基层科普服务。 (四)举办一次科普开放日活动。各平台每年至少举办一次科普开放日活动,开放实验室、资料室等机构场所,邀请青少年等社会公众深度参与学习。 (五)打造一项科普品牌。各平台通过开发科普资源、举办科普活动,形成自身特色,打造平台专属科普品牌。 四、工作要求 (一)提高站位,主动作为。各平台所在高校要提高政治站位,认真学习宣传贯彻习近平总书记在二十届中共中央政治局第三次集体学习时的重要讲话精神和总书记关于科学普及的重要论述,充分认识科学普及重要意义,主动服务社会,担负起向青少年及社会公众普及科学文化知识的重要职责,提高全社会文明程度。 (二)广泛组织,积极动员。各高校要广泛组织动员,引导各级各类平台加强科普能力建设,充分利用“科技之春”“科技活动周”“全国科普日”等,开展好“五个一”科普教育专项活动。尤其是由省教育厅批准建设的各类平台,务必认真开展有关活动,并在活动结束后及时将活动方案、工作报告及活动相关资料报送至省教育厅,同时报送。 (三)加强领导,形成合力。各高校要牢固树立“一盘棋”思想,强化对科普工作的领导,协同各平台及校内其他有关部门,切实形成工作合力,加大科学知识普及教育力度。 (四)营造氛围,强化保障。各高校要营造开展科普工作的良好氛围,加强政策激励,大力宣传科研工作者的科普工作典型事迹,提高科普工作的荣誉感与获得感。强化科普工作保障措施,从政策、资源等方面为科普工作创造有利条件,给予充分支持。 来源:陕西发布

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    无锡发布元宇宙创新发展三年行动计划,加强元宇宙核心技术攻关

    《无锡市元宇宙创新发展三年行动计划(2023—2025 年)》近日发布,到 2025 年,力争将无锡市打造成为元宇宙领域的“元技术”创新高地、“元产业”发展高地、“元作品”创作高地,元宇宙技术创新能力、核心产业规模和应用示范处于国内领先水平,元宇宙成为助推无锡市数字经济发展的新引擎。 《行动计划》明确了重点任务,包括强化元宇宙理论技术创新突破、推动元宇宙生态产业集聚发展、创建元宇宙应用场景示范工程、优化元宇宙创新发展生态环境。 以下是通知全文:

    甘肃:列“三张清单”,打造职业教育“新范式”

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    河北规划实施智慧教育示范工程专项行动

    为全面贯彻党的二十大精神,认真落实河北省委十届三次全会部署和河北省人民政府办公厅《加快建设数字河北行动方案(2023—2027年)》,河北省教育厅围绕打造中国式现代化河北教育场景,加快推进教育数字化转型发展,决定实施智慧教育示范工程专项行动。 根据规划,河北将围绕数字校园建设、国家中小学智慧教育平台试点应用、“优质资源”共建共享和新技术支持下的课堂模式变革等七个方面重点任务,积极推广智慧教育,推动数字教育资源供给优化,促进学习方式和教育教学模式创新,不断完善我省智慧教育治理体系。支持雄安新区智慧教育云平台建设和全场景应用,建成国内领先的智慧教育示范区。 河北明确提出,每年遴选省级基础教育精品课1000节左右,今年建设80门以上国家职业教育在线精品课程、200门省级职业教育在线精品课程,到2025年建设职业教育省级在线精品课程、虚拟仿真实训课程和优质专业教学资源等数字教学资源500件以上,同时开展高等学校省级线下、线上、线上线下混合、虚拟仿真和社会实践等一流本科课程验收认定工作,到2027年共认定700门左右。将实施城乡联校网教共同体工程,每个县确定不少于5所优质中小学校向薄弱学校、乡村学校和教学点提供服务。持续建设和完善教育数据管理平台,聚焦重点应用场景,汇聚重点业务系统、公共服务平台数字资产,提升数据管理平台支撑决策指挥能力。到2025年,雄安新区智慧教育取得突破性进展,达到全国领先水平。其间,将以新技术为依托,持续完善新区智慧教育服务体系,不断提升教育服务体系支撑能力,形成基础教育、职业教育、高等教育、终身教育信息化体系,打造新区教育现代化新样态。 以下是通知原文: 《加快建设数字河北行动方案(2023-2027年)》印发 2023年02月01日 《加快建设数字河北行动方案(2023-2027年)》印发 到2027年数字经济占GDP比重超42% 为加快建设数据驱动、智能融合的数字河北,省政府办公厅日前印发《加快建设数字河北行动方案(2023-2027年)》(以下简称“方案”)。方案提出到2027年,全省数字经济迈入全面扩展期,核心产业增加值达到3300亿元,数字经济占GDP比重达到42%以上。 方案明确,要抢抓数字化变革新机遇,把数字河北建设作为推进高质量发展的基础性先导性工程,组织实施6个专项行动、20项重点工程,推动数字技术与实体经济深度融合,适度超前建设数字基础设施,做强做优做大数字经济,完善数字社会治理体系,提升公共服务水平,拓展发展新空间,为融入新发展格局、建设现代化河北提供有力支撑。建成京津冀工业互联网协同发展示范区,打造一批现代化生态农业创新发展示范区;雄安新区建成全球数字城市新标杆,石家庄建成全国一流的新一代电子信息产业基地,张家口建成全国一体化算力网络关键节点,廊坊、保定、秦皇岛等地建成特色鲜明、生机勃勃的数字产业集群;智慧医疗、智慧教育、智慧交通、智慧旅游等新业态、新模式全面融入人民生产生活;数字河北建设基本实现“数字经济高端化、数字社会智慧化、数字政府智治化”,数字化变革成为推进高质量发展的强大引擎。 实施数字基础设施建设行动。实施高速智能信息网络建设工程,加快5G网络深度覆盖、千兆光纤网络建设、IPv6升级改造,优化互联网网络架构,加快卫星互联网建设与应用。实施算力基础设施建设工程,加快全国一体化算力网络京津冀国家枢纽节点建设。建设张家口数据中心集群,推动数据中心与可再生能源的协同发展。加快人工智能基础设施建设。实施融合基础设施智能化改造工程。 实施信息智能产业倍增行动。实施关键技术攻关及转化工程,采用“揭榜挂帅”等方式,在半导体材料、专用集成电路等领域组织实施一批技术攻关项目,推进创新平台提质提效。实施产业集群发展壮大工程,加快石家庄信息产业集群建设,打造千亿级电子信息产业集群,推动张家口大数据产业集群、廊坊电子信息产业集群、秦皇岛软件及电子器件产业集群建设。实施数字化市场主体培育工程,引进培育一批有竞争力的数字化企业。 实施制造业数字化转型行动。实施工业互联网平台建设工程,建设河北省工业互联网公共服务平台,推动10个国家跨行业跨领域工业互联网平台在河北布局。推动“十万企业上云”。到2025年,建成5G全连接工厂标杆省级示范30个、国家级示范3个,建设“工业互联网+园区”试点10个,上云企业突破10万家。实施数字化支撑能力提升工程,加快智能化改造,每年培育10家智能制造标杆企业。在钢铁、石化、建材等行业推行“互联网+供应链”管理模式,培育形成100个工业互联网标杆示范案例。实施数字化新模式培育工程,推动装备制造企业由单纯提供设备向全生命周期管理、提供系统解决方案和信息增值服务等转变,发展网络化协同制造、个性化定制、云制造等智能制造新业态。 实施农业农村数字化转型行动。实施农业生产智慧化工程,发展智慧种业,推动粮食生产管理数字化应用,推广农业物联网应用,加快智能农机装备应用。实施“互联网+”农产品出村进城工程,推进电子商务进农村综合示范县建设。实施农业农村大数据创新应用工程,基本形成农业农村数据资源“一张图”。实施智慧农业监测预警工程,为宏观决策和市场主体提供智能解决方案。实施数字乡村建设工程,持续优化乡村信息基础设施,提升农村公路管理数字化水平,加快农村电网数字化改造。提升乡村综合治理信息化水平,打造基层治理“一张网”,加强网格化管理服务。深入推进乡村“互联网+教育”“互联网+医疗健康”,优化农村社保与就业服务,提升公共服务效能。 实施数字社会建设行动。实施智慧医疗示范工程,进一步完善实用共享、互联互通的省、市两级全民健康信息平台,推动京津冀医疗互认网络建设。完善“互联网+医疗健康”服务体系,提高卫生健康服务均等化与可及性。实施智慧教育示范工程,持续推动数字校园建设,实施“优质资源”共建共享计划,推动课堂模式变革,积极发展新技术支持下的自主、探究、合作等教学模式。实施智慧文旅示范工程,推进公共文化场馆、旅游景区数字化、智慧化建设,持续推进“一部手机游河北”(乐游冀)平台功能拓展优化,丰富产品信息。实施新型智慧城市示范工程,完善新型智慧城市评价指标体系,加快城市路桥管网、水电燃热等各类基础设施的智能化感知设备应用,推动构建多元动态的城市感知网络。支持建设城市智慧大脑,打造全景展示、全域感知、智能调度的城市管理中枢。 实施数字政府创新发展行动。实施基础支撑能力提升工程,建设完善省、市两级政务云平台,推动不具备规模效应的部门数据中心逐步向省政务云迁移。实施一体化政务大数据体系建设工程,建设上联国家一体化政务大数据平台,纵向覆盖各市及雄安新区、横向连接省各部门的全省一体化政务大数据平台,统一为省、市、县提供政务数据共享交换、归集治理和分析应用服务。实施政府数字化履职能力提升工程,优化“冀时办”,推动政务服务“一网通办”“掌上办”和“一件事一次办”。加强智慧社区建设,全面提升社会治安、应急管理、社区治理服务智慧化、智能化水平。到2025年,除不宜网办事项外实现政务服务事项100%全流程网上办理。 来源:河北省人民政府

    河北规划实施智慧教育示范工程专项行动播

    为全面贯彻党的二十大精神,认真落实河北省委十届三次全会部署和河北省人民政府办公厅《加快建设数字河北行动方案(2023—2027年)》,河北省教育厅围绕打造中国式现代化河北教育场景,加快推进教育数字化转型发展,决定实施智慧教育示范工程专项行动。 根据规划,河北将围绕数字校园建设、国家中小学智慧教育平台试点应用、“优质资源”共建共享和新技术支持下的课堂模式变革等七个方面重点任务,积极推广智慧教育,推动数字教育资源供给优化,促进学习方式和教育教学模式创新,不断完善我省智慧教育治理体系。支持雄安新区智慧教育云平台建设和全场景应用,建成国内领先的智慧教育示范区。 河北明确提出,每年遴选省级基础教育精品课1000节左右,今年建设80门以上国家职业教育在线精品课程、200门省级职业教育在线精品课程,到2025年建设职业教育省级在线精品课程、虚拟仿真实训课程和优质专业教学资源等数字教学资源500件以上,同时开展高等学校省级线下、线上、线上线下混合、虚拟仿真和社会实践等一流本科课程验收认定工作,到2027年共认定700门左右。将实施城乡联校网教共同体工程,每个县确定不少于5所优质中小学校向薄弱学校、乡村学校和教学点提供服务。持续建设和完善教育数据管理平台,聚焦重点应用场景,汇聚重点业务系统、公共服务平台数字资产,提升数据管理平台支撑决策指挥能力。到2025年,雄安新区智慧教育取得突破性进展,达到全国领先水平。其间,将以新技术为依托,持续完善新区智慧教育服务体系,不断提升教育服务体系支撑能力,形成基础教育、职业教育、高等教育、终身教育信息化体系,打造新区教育现代化新样态。 以下是通知原文: 《加快建设数字河北行动方案(2023-2027年)》印发 2023年02月01日 《加快建设数字河北行动方案(2023-2027年)》印发 到2027年数字经济占GDP比重超42% 为加快建设数据驱动、智能融合的数字河北,省政府办公厅日前印发《加快建设数字河北行动方案(2023-2027年)》(以下简称“方案”)。方案提出到2027年,全省数字经济迈入全面扩展期,核心产业增加值达到3300亿元,数字经济占GDP比重达到42%以上。 方案明确,要抢抓数字化变革新机遇,把数字河北建设作为推进高质量发展的基础性先导性工程,组织实施6个专项行动、20项重点工程,推动数字技术与实体经济深度融合,适度超前建设数字基础设施,做强做优做大数字经济,完善数字社会治理体系,提升公共服务水平,拓展发展新空间,为融入新发展格局、建设现代化河北提供有力支撑。建成京津冀工业互联网协同发展示范区,打造一批现代化生态农业创新发展示范区;雄安新区建成全球数字城市新标杆,石家庄建成全国一流的新一代电子信息产业基地,张家口建成全国一体化算力网络关键节点,廊坊、保定、秦皇岛等地建成特色鲜明、生机勃勃的数字产业集群;智慧医疗、智慧教育、智慧交通、智慧旅游等新业态、新模式全面融入人民生产生活;数字河北建设基本实现“数字经济高端化、数字社会智慧化、数字政府智治化”,数字化变革成为推进高质量发展的强大引擎。 实施数字基础设施建设行动。实施高速智能信息网络建设工程,加快5G网络深度覆盖、千兆光纤网络建设、IPv6升级改造,优化互联网网络架构,加快卫星互联网建设与应用。实施算力基础设施建设工程,加快全国一体化算力网络京津冀国家枢纽节点建设。建设张家口数据中心集群,推动数据中心与可再生能源的协同发展。加快人工智能基础设施建设。实施融合基础设施智能化改造工程。 实施信息智能产业倍增行动。实施关键技术攻关及转化工程,采用“揭榜挂帅”等方式,在半导体材料、专用集成电路等领域组织实施一批技术攻关项目,推进创新平台提质提效。实施产业集群发展壮大工程,加快石家庄信息产业集群建设,打造千亿级电子信息产业集群,推动张家口大数据产业集群、廊坊电子信息产业集群、秦皇岛软件及电子器件产业集群建设。实施数字化市场主体培育工程,引进培育一批有竞争力的数字化企业。 实施制造业数字化转型行动。实施工业互联网平台建设工程,建设河北省工业互联网公共服务平台,推动10个国家跨行业跨领域工业互联网平台在河北布局。推动“十万企业上云”。到2025年,建成5G全连接工厂标杆省级示范30个、国家级示范3个,建设“工业互联网+园区”试点10个,上云企业突破10万家。实施数字化支撑能力提升工程,加快智能化改造,每年培育10家智能制造标杆企业。在钢铁、石化、建材等行业推行“互联网+供应链”管理模式,培育形成100个工业互联网标杆示范案例。实施数字化新模式培育工程,推动装备制造企业由单纯提供设备向全生命周期管理、提供系统解决方案和信息增值服务等转变,发展网络化协同制造、个性化定制、云制造等智能制造新业态。 实施农业农村数字化转型行动。实施农业生产智慧化工程,发展智慧种业,推动粮食生产管理数字化应用,推广农业物联网应用,加快智能农机装备应用。实施“互联网+”农产品出村进城工程,推进电子商务进农村综合示范县建设。实施农业农村大数据创新应用工程,基本形成农业农村数据资源“一张图”。实施智慧农业监测预警工程,为宏观决策和市场主体提供智能解决方案。实施数字乡村建设工程,持续优化乡村信息基础设施,提升农村公路管理数字化水平,加快农村电网数字化改造。提升乡村综合治理信息化水平,打造基层治理“一张网”,加强网格化管理服务。深入推进乡村“互联网+教育”“互联网+医疗健康”,优化农村社保与就业服务,提升公共服务效能。 实施数字社会建设行动。实施智慧医疗示范工程,进一步完善实用共享、互联互通的省、市两级全民健康信息平台,推动京津冀医疗互认网络建设。完善“互联网+医疗健康”服务体系,提高卫生健康服务均等化与可及性。实施智慧教育示范工程,持续推动数字校园建设,实施“优质资源”共建共享计划,推动课堂模式变革,积极发展新技术支持下的自主、探究、合作等教学模式。实施智慧文旅示范工程,推进公共文化场馆、旅游景区数字化、智慧化建设,持续推进“一部手机游河北”(乐游冀)平台功能拓展优化,丰富产品信息。实施新型智慧城市示范工程,完善新型智慧城市评价指标体系,加快城市路桥管网、水电燃热等各类基础设施的智能化感知设备应用,推动构建多元动态的城市感知网络。支持建设城市智慧大脑,打造全景展示、全域感知、智能调度的城市管理中枢。 实施数字政府创新发展行动。实施基础支撑能力提升工程,建设完善省、市两级政务云平台,推动不具备规模效应的部门数据中心逐步向省政务云迁移。实施一体化政务大数据体系建设工程,建设上联国家一体化政务大数据平台,纵向覆盖各市及雄安新区、横向连接省各部门的全省一体化政务大数据平台,统一为省、市、县提供政务数据共享交换、归集治理和分析应用服务。实施政府数字化履职能力提升工程,优化“冀时办”,推动政务服务“一网通办”“掌上办”和“一件事一次办”。加强智慧社区建设,全面提升社会治安、应急管理、社区治理服务智慧化、智能化水平。到2025年,除不宜网办事项外实现政务服务事项100%全流程网上办理。 来源:河北省人民政府

    福建省教育厅等六部门关于印发《福建省教育数字化战略行动三年实施方案》的通知

    各设区市教育局、市委网信办、科技局、工信局、财政局、数字办(大数据管理部门),平潭综合实验区社会事业局、党工委网信办、经济发展局、财政金融局、行政审批局,各高等学校,省属中职学校、中小学,厅直属单位: 为深入学习贯彻党的二十大精神,贯彻落实中办、国办关于推进“互联网+教育”发展的意见,以及省委、省政府有关数字福建的工作部署,推进我省教育数字化,省教育厅等六部门研究制定了《福建省教育数字化战略行动三年实施方案》,现印发给你们,请认真组织实施。 福建省教育厅  中共福建省委网络安全和信息化委员会办公室  福建省科学技术厅 福建省工业和信息化厅  福建省财政厅  福建省数字福建建设领导小组办公室 2023年2月17日 福建省教育数字化战略行动三年实施方案 为深入贯彻党的二十大精神,全面贯彻落实中办、国办关于推进“互联网+教育”发展的意见、《“十四五”国家信息化规划》《教育部等六部门关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》等文件精神,深入推进国家教育数字化战略行动,根据《福建省“十四五”教育发展专项规划》《福建省“十四五”数字福建专项规划》工作部署,推动我省教育数字化转型,以教育信息化支撑引领教育现代化,明确我省教育信息化工作的指导思想、主要目标、重点任务等,制定本实施方案。 一、指导思想 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大提出的关于教育数字化的战略部署,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,贯彻新发展理念,服务新发展格局,激发新发展内生动力,坚持需求导向和应用驱动,坚持融合创新和底线思维,坚持优化改革和长效机制,积极推进“互联网+教育”发展,实施教育数字化战略行动,使教育数字化转型成为推进教育现代化建设与高质量发展的重要引擎和关键特征。 二、基本原则 坚持立德树人。面向时代和社会发展要求,遵循学生成长规律和教育规律,发挥信息技术优势,促进学生全面发展,围绕“立德树人”根本任务,以数字化构建良好教育生态,实现公平而有质量的教育。 坚持数字赋能。锚定人才培养、教育教学、研究创新、教育治理、管理服务等学校核心工作需求,因应新时代学校发展要求,充分运用数字化手段,推进教育理念更新、教学变革和科研创新。 坚持项目推进。强化教育信息化体系的顶层设计,抓住网、云、应用、数据、人、安全等信息化要素,将业务应用摆在突出优先位置,聚焦可复制、可推广、高质量的教育应用场景,以重点项目和试点示范带动整体推进。 坚持安全可控。围绕数据、技术、系统、网络、管理等方面安全,构建与教育数字化发展需要相适应的安全和保障团队。 三、发展目标 围绕立德树人根本任务,推动福建省教育数字化转型进入新阶段,智慧教育创新发展迈上新台阶,重点实现“四提升四支撑”:“四提升”即以建设省教育专网提升教育数字化底座支持力、以共建共享优质数字教育资源提升教育服务质量优质均衡水平、以驱动教育数据提升教育治理能力、以强化信息技术应用提升师生信息素养;“四支撑”即以数字校园普及支撑传统学校数字转型、以信息技术融合创新与示范应用支撑教育教学方式变革、以过程化和数字化的电子学习档案建设支撑学生综合素质发展、以防护体系构建支撑绿色安全可信教育网络空间建设。 四、主要任务 (一)聚焦教育行业应用场景,促进教育教学数字化融合 1.赋能全学段教育教学融合创新。以现代信息技术促进教育教学方式革新,实现融合创新。学前教育重点发展智能监管,家校互动,游戏化的教学应用;基础教育重点推进优质数字化课程资源赋能课堂教学,助推“双减”提质增效和优质均衡,构建新时代城乡教育共同体;引导职业院校基于未来工作场景,构建虚实融合、线上线下结合的实践教学空间和实训教学环境,辅助教师高质量教和学生自主地学;鼓励高校积极开展5G、物联网、大数据、人工智能等新技术的实践和应用研究,积极发展“互联网+教学”“人工智能+教育”,探索推进人工智能背景下的高校教育教学模式改革;推动终身教育高质量发展,重点营造“人人皆学、处处能学、时时可学”的智能泛在可选的终身学习数字生态。 2.普及“三个课堂”建设应用。全面推进“名师课堂”“名校网络课堂”的建设应用,力争实现名师名校课堂资源覆盖基础教育全学科全知识点,依托“福建中小学智慧教育平台”,系统性、全方位地推动名师名校课堂资源在区域及全省范围内共享,满足学生对个性化发展和高质量教育的需求。持续推进基础教育优质校与薄弱校建立远程在线帮扶关系,针对农村薄弱学校和教学点,通过“专递课堂”帮助其开齐开足开好国家规定课程,推送适切的优质教育资源,促进教育公平和均衡发展。 3.强化网络学习空间建设应用。建设面向广大师生的实名制网络空间,完善网络学习空间功能,汇聚各类数字教育资源和应用服务,提升教育教学支持能力,实现“一人一空间,人人用空间”。推动学校、师生常态化应用空间开展教育教学活动。鼓励学校利用空间推动线上线下教学空间融合,促进教育教学、管理评价、教师专业发展,开展校本在线教学资源建设;鼓励教师利用空间开展知识管理、资源建设、移动教学、在线同步教学、网络研修等教育教学活动;支持适龄学生运用空间开展泛在、个性线上学习,推动空间数据的便捷管理和共享,强化学习数据的分析应用。 (二)推进新型基础设施建设,打造教育数字化发展新环境 4.建设福建教育专网。依托福建电子政务外网和互联网已有建设基础,按照“统一规划、分级建设”原则建设福建教育专网,全面覆盖全省各级教育行政部门、各级各类学校和教育事业单位,统一规划管理网络地址和域名,提升公共网络与教育专网的跨网访问速度,提供快速、稳定、绿色、安全的网络服务,推进全省教育系统IPv6规模化部署和应用。打造一体化的教育大数据中心,鼓励通过混合云架构构建集约化、规模化、绿色化的教育云。 5.打造省级智慧教育平台。坚持“需求牵引、应用为王、服务至上”原则,建设“福建智慧教育平台”,重点打造“福建中小学智慧教育平台”“福建职业教育智慧教育平台”“福建高等教育智慧教育平台”“福建24365 大学生就业创业服务平台”,汇聚我省各学段优质数字教育资源和面向公众提供的教育服务事项,为全省师生、家长和社会公众提供一站式教育资源和教育服务。积极推进国家智慧教育平台体系的延伸与拓展,推动实现五级联动、上下贯通。 6.升级改造校园基础设施。推动各地积极保障学校多媒体教学设备配置、维护和更新,继续提升薄弱学校的教育信息化建设水平。支持有条件的学校利用信息技术升级教学设施、科研设施和公共设施,建设虚拟仿真实验室、数字图书馆、智慧教室等信息化环境,实现数字化、智能化升级改造、规范化建设、融合创新,促进学校物理空间与网络空间一体化建设。 7.构建“互联网+教育”平台支撑基础。搭建开放共享的省级“互联网+教育”数字底座、能力中台和数据中台,为“福建智慧教育平台”“福建教育治理平台”等提供统一支撑。基于教育部“一校一码、一人一号”的数字认证互联互通互认体系,以及福建省社会用户实名认证服务体系,推动各级各类“互联网+教育”平台的统一用户管理,实现集中授权和单点登录。 8.优化各级各类“互联网+教育”平台。积极引导各市、县(区)、校推进业务流程梳理再造,促进教学与管理平台的深度融合。基于省级“互联网+教育”大平台的能力中台,开放服务接口,实现各级各类资源平台和管理平台的互通、衔接与开放,助推教育应用优化升级。鼓励各地各校基于数字基座,探索“标准化(基础应用)+个性化(应用插件)”排列组合的应用模式。 (三)加强优质资源共建共享,满足各类教育教学需要 9.加强优质多元数字教育资源供给。推动国家、省、市、县(区)、学校五级优质数字教育资源无缝对接和共享。汇聚教科研部门优质课、精品课、德育精品项目等优质教育数字资源,根据课程教学需要,针对性开发优质特色在线资源;深入挖掘“闽文化”“福文化”及当地特色文化,打造一批质量优良、内涵丰富、特色鲜明的专题教育资源;鼓励各地各校着力开发校本课程和其他特色资源,丰富优质资源体系;根据学段特点,职业院校重点建设情景式系列化自主学习微课和技能性演示操作课程资源,高等院校结合专业大类核心课程覆盖需求,加强线上课程等资源的建设和常态化应用。 10.推动数字教育资源共建共享。加强数字教育资源应用监测,基于智慧教育平台体系跟踪分析资源应用情况,更好掌握各类平台、各项课程和资源的应用推广情况、使用效果和评价反馈。畅通不同使用主体的问题、意见和建议反映渠道,建立资源准入、汇聚、共享、评价与淘汰机制。构建资源目录和资源地图,提升“支撑教”与“促进学”的优质数字资源管理和运用效率。创新资源建设模式,建构多主体参与、多渠道供给、多形式服务的具有时效性、专业性特点的数字教育资源供给体系,鼓励师生、社会力量参与优质数字教育资源建设。 11.强化数字资源内容审核及产权评估。按照“谁主管谁负责、谁上线谁负责”的原则,重点围绕政治性、科学性、适用性和规范性,采用机器审核和人工审核相结合的方式,做到“上线必审、更新必审、审必到位”,并定期或不定期进行抽查、检查,接受公众投诉举报,建立健全数字教育资源内容审核机制。建立数字教育资源提供主体实名认证制度,出台免责条款,确保平台上线的资源产权明晰,无侵犯他人知识产权、肖像权、隐私权、商业秘密及其他合法权益的情形。 (四)提升师生数字技能与素养,健全数字化人才培养体系 12.提升教师信息化教学能力。深入推进教师信息技术应用能力提升工程 2.0行动,构建“以校为本、基于课堂、应用驱动、注重创新、精准测评”的教师信息素养发展新机制。扩大人工智能助推教师队伍建设行动试点,开展高等学校虚拟教研室建设,构建智能技术支持教师发展、优化教师管理的新模式。重点培养一线教师信息技术应用能力、信息化教学理念及方法,重点提高学科骨干教师、教研员引领区域研修和指导教师信息化教学能力。 13.实施未来教师信息素养培养计划。以师范生未来教学需要和专业发展为导向,推进师范院校现代教育技术公共课程改革,提升师范生信息素养;建设未来教师信息素养实训基地,强化师范生基于信息环境的实践教学能力,培养能合理运用信息技术和具备一定教学创新能力的未来教师。 14.强化信息技术人才队伍建设。加大对信息化项目、科技创新平台支持力度,深化创新应用导向的高校信息技术类学科专业建设,以“产学研”融合模式培养多层次、多形式研究与实践应用能力兼备的人才,培育一批信息技术应用学科带头人和教育信息化专家。 15.培养面向智能时代的数字公民。完善数字公民培养体系,将学生数字素养培育有机融入各学段、各学科课程教学,各级各类学校高质量开设信息技术课程,加强信息技术课程中的网络安全、人工智能、科创(STEAM)教育等知识模块比例。通过常态化、多样化的实践培养具有数字意识、计算思维、终身学习能力和社会责任感的数字公民。 (五)推进管理业务流程再造,提升教育治理综合服务能力 16.打造福建教育治理平台。汇聚教育部统一建设的教育治理核心应用服务和省级自建的教育治理通用应用服务,按照统一标准规范,加强教育信息系统深度整合和集约管理,鼓励地方教育行政部门和学校对接国家、省教育治理平台,开发特色应用服务,全面提升全省教育系统数据治理、政务服务和协同监管能力。 17.建设福建省国家教育考试综合管理平台。在全省范围内建设覆盖国家、省、市、县(区)、标准化考点五级联动的国家教育考试管理与服务信息化支撑平台,切实发挥教育信息化对高考等国家教育考试业务的支撑和保障作用。配齐、配足实施高考综合改革、教育评价改革等所需标准化考点(考场);建设和完善具有身份认证、试卷跟踪、作弊防控、标准化考点管理等功能的教育考试综合管理平台;建设以考生库、考点库、工作人员库为主体的考试全局基础数据库和数据交换平台;建设以考试大数据为支撑、以动态数字图为展呈的决策指挥系统。 18.加强教育数据规范管理及应用。完善教育政务基础数据库和主题数据库,加强分级分类的教育数据规范,全省教育数据逐步实现“一数一源”,建立“覆盖全省、统一标准、上下联动、资源共享”的教育大数据体系。规范教育数据的标准化采集、存储、治理,完善教育数据采集、应用、备案等相关管理制度。 19.推进教育治理数据联动业务协同。推动教育行政办公数字化、协同化、移动化,优化办公流程,将办公应用向移动端延伸,提升管理效能。推动各项教育政务服务全程网上受理、网上办理和网上反馈,实现“一号申请、一窗受理、一网通办”。推动管理服务“减流程、减证明、减时间”,基于福建省政务数据汇聚共享,实现“让数据多跑路、群众少跑腿”。运用教育数据驱动教育“放管服”改革,探索区块链、人工智能和大数据等新一代信息技术在教育治理中的深度应用,促进教育管理的精细化、服务的精准化、决策的科学化,大力提升教育治理体系和治理能力现代化水平。 (六)开展数据驱动深化应用,服务教育督导和评价改革 20.推进“数字学生”一体化应用。围绕学生成长全阶段,建立政府、学校、专业机构和社会组织等多元主体参与的无感式、伴随式数据采集机制,通过点滴数据的汇聚与融合,运用人工智能、大数据、区块链等新一代信息技术,构建长周期、跨场域、多维度的学生成长档案,实现精准画出学生个人“数字画像”和群体“数字画像”的目标,为学生全面发展提供个性化、精准化服务。 21.建设省教育督导智慧云平台。利用新技术、新应用,推进督导工作从定性评估转向精准评估,从人工督导转向智能实时督导。挖掘数据价值,创新督导方式,建立“数据说话、数据评价、数据决策”的教育督导评估机制。实现督导指标体系标准化、督导工作流程化、督导管理网格化、督导工作移动化、督导管理智慧化、档案管理现代化。 22.深化教育评价技术应用研究。探索区块链技术在教育评价中的应用,利用人工智能、大数据等现代信息技术,改进结果评价、强化过程评价、探索增值评价,创新评价工具,提升评价的科学性、专业性、客观性。探索完善学生综合素质评价在中招、高招中的应用。 (七)提升网络安全防护能力,营造教育系统清朗网络空间 23.提升防范化解网络安全风险的能力。从物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全和安全管理六个层面出发,建立“三化六防”的安全保障体系,确保教育信息系统安全有效运行。完善网络安全监测预警通报机制,提升全省教育系统信息系统(网站)防护能力。强化数据安全管理,完善数据容灾机制。持续开展各级网络安全演练,通过攻防对抗、沙盘演习等方式,提升网络安全防护能力和应急响应水平。 24.加强教育系统网络安全风险的源头管控。开展常态化网络安全检查,深化落实教育系统关键信息基础设施安全保护制度和网络安全等级保护制度。健全教育数据全生命周期的保障制度,加强数据收集、汇聚、存储、流通、应用、销毁等环节的安全管理,落实关键数据使用的审计、脱敏机制,科学规范数据采集范围、访问权限、存储周期和共享方式,降低数据安全风险。广泛应用具有自主核心技术和安全性满足要求的国产软硬件产品,确实保障信息化建设中的供应链安全。 25.营造利于师生发展的清朗网络空间。依托教育专网建立绿色上网防护体系,自动识别、屏蔽不适合未成年人访问的应用、网站和信息。加强面向师生网络安全宣传教育,引导青少年正确认识和使用互联网,自觉抵制不良网络内容。不断巩固壮大网络思政主阵地,弘扬主旋律、传播正能量。加强各部门协同,与公安、通管、网信等有关部门信息共享、舆情共商、联动处置,共同为广大师生营造清朗网络环境。 26.加强网络安全人才队伍建设。支持高校特色化示范性软件学院和网络安全特色学科群建设,加快网络安全领域新工科建设,推进产学研合作协同育人,提高网络安全人才培养质量。构建网络安全岗位职责与能力体系,定期开展各层次教育信息化和网络安全专业技术人员岗位培训。 五、保障措施 (一)加强组织领导,强化协作联动 加强党对教育信息化和网络安全工作的领导,坚持网信事业正确政治方向。强化落实网络安全责任制,明确网信职能部门,加强统筹管理。整合教研、电教、信息、装备等机构力量,形成工作合力。加强部门协同、上下联动和区域统筹,把教育信息化工作纳入数字福建、智慧城市等整体规划。充分发挥教育信息化智库、工程中心、创新平台、学校、基础电信运营商、信息化企业等主体优势,鼓励其联合设立教育信息化研究基地或应用示范基地,实现教育链、人才链、产业链、科技链有效结合。 (二)完善统筹保障,引导多元投入 优化教育经费结构,持续加大包括教育信息化建设在内的教育经费投入力度。积极引导更多智慧城市、新基建等领域专项经费投向教育信息化领域。落实国家关于生均公用经费可用于购买信息化资源和服务的政策。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,建立社会团体、企业等多方参与的教育信息化多元建设机制。 (三)加强示范引领,推进数字化转型 鼓励各地区、各学校结合自身优势及特点,积极申报各级各类智慧教育应用项目。分年度遴选10个左右县(市、区)建设“省级智慧教育试点区”、100所左右各级各类学校建设“省级智慧教育试点校”。打造一批可复制推广、可规模应用的样板项目,积累可推广的先进经验与优秀案例,以点带面引领省内各地各校教育信息化建设,形成具有区域特色的智慧教育新途径和新模式。 (四)完善督导机制,加强动态监测评价 将教育信息化相关工作纳入对政府履行教育职责督导评估和对学校的综合督导评估范围,提升各地区和各级各类学校发展教育信息化的效果、效率和效益,探索建立教育信息化发展水平动态监测和第三方评价机制。   福建省教育数字化战略行动三年实施方案重点项目清单 序号 重点项目 主要内容 1 福建教育专网 按照“统一规划、分级建设”原则,建设福建教育专网。建设省级主干网和9个设区市主节点,制定市(县、区)教育专网建设和接入标准;各市(县、区)、各高等学校按照标准推进本地区教育城域网、校园网建设并接入。到2025年,实现福建教育专网覆盖全省教育系统90%以上的各级各类学校,统一规划管理网络地址和域名,统一网络安全管理,依托专网推进全省教育系统IPv6规模化部署和应用。 2 福建智慧教育平台 按照国家智慧教育平台体系的整体建设要求,建设福建智慧教育平台,构建“1+4”平台体系,完善“福建中小学智慧教育平台”“福建职业教育智慧教育平台”“福建高等教育智慧教育平台”“福建24365 大学生就业创业服务平台”等功能模块。实现福建智慧教育平台向上接入国家智慧教育平台,向下联通市(县、区)、校智慧教育平台的五级联动、上下贯通。 3 福建教育治理平台 推进教育数据的统一规范建设和深度应用。加强教育信息系统深度整合和集约管理,鼓励地方教育行政部门和学校对接国家、省教育治理平台,开发特色应用服务,有效汇聚教育领域大数据,全面提升全省教育系统的数据治理、政务服务和协同监管能力。 4 福建省国家教育考试综合管理平台 按照国家教育考试综合管理平台体系的整体建设要求,建设福建省国家教育考试综合管理平台,构建全省统一的考点、考生等数据库,建立健全教育考试综合治理体系,实现对教育考试的全局统一指挥、全程分级管理、全域实时监控,实现五级联动,考生、试卷两大数据流的动态管理和各类考试管理指挥的一体化、可视化和即时化,切实提高教育考试管理与服务的专业化、规范化、精细化水平。 5 优质数字教育资源供给 着力建设以基础教育、职业教育、高等教育为“三横”、以德育、智育、体美劳育为“三纵”的优质课程,根据不同学段特点,推进“基础教育精品课”“职业教育在线精品课程”“高等教育线上一流课程”建设,针对性开发福建优质特色在线资源、专题教育资源、校本课程和其他特色资源,积极向上级智慧教育平台提供优质特色化课程资源。强化数字资源内容审核及产权评估。推动数字教育资源共建共享。 6 教师现代教育技术能力提升工程 构建以校为本、基于课堂、应用驱动、注重创新、精准测评的教师信息素养发展新机制,采用整校推进的混合研修模式,开展全省中小学教师信息技术应用能力提升全员培训。开展人工智能等新技术与教师队伍建设的融合试点,建设“人工智能+教师教育”综合实验实训平台。推进未来教师信息素养提升,支持师范院校建设未来教师信息素养实训基地,开展师范类专业的现代教育技术公共课程改革,提升师范生运用现代教育技术开展教育教学的实践和创新能力试点项目建设。加强示范引领,分年度遴选10个县(区)建设“省级智慧教育试点区”。 7 “数字学生”一体化 应用 建立政府、学校、专业机构和社会组织等多元主体参与的无感式、伴随式数据采集机制,通过点滴数据的汇聚与融合,运用人工智能、大数据、区块链等新一代信息技术,构建长周期、跨场域、多维度的学生成长档案,实现精准画出学生个人“数字画像”和群体“数字画像”的目标。 8 智慧教育创新试点示范 支持福州市“国家智慧教育示范区”建设。支持福州大学、华侨大学的工信部、教育部“5G+智慧教育”应用试点项目建设。加强示范引领,分年度遴选10个县(区)建设“省级智慧教育试点区”、100所学校建设“省级智慧校园试点校”(其中基础教育70所、本专科院校20所、中职学校10所)。

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