汽車專業(yè)90分鐘課時試講教案

1、xxxx學(xué)院試講教案試講人上課時間章及內(nèi)容第1章 發(fā)動機的工作原理節(jié)及內(nèi)容1.1-1.4教學(xué)目標(biāo) 通過本課學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解發(fā)動機的分類，掌握四沖程發(fā)動機和二沖程發(fā)動機的工作原理及基本術(shù)語，并對發(fā)動機整體構(gòu)造有一個初步的認(rèn)識。教學(xué)重難點1. 發(fā)動機的基本術(shù)語2. 四沖程發(fā)動機工作原理3. 二沖程發(fā)動機工作原理本章注意事項 大部分學(xué)生對汽車的了解基本為零，學(xué)生對知識的理解難度較大，因此可采用由簡到難的授課方式，先使用通俗易懂的表述讓學(xué)生對發(fā)動機的工作原理有一個大致了解，并以此引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加對課程學(xué)習(xí)的信心，進(jìn)而再以由淺至深、從整體到局部的方式慢慢講解。 教學(xué)策略設(shè)計1. 引入新課：汽車

2、在生活中十分常見，因此學(xué)生對其并不陌生，而汽車的動力在于發(fā)動機的不斷作功輸出，與人類心臟工作方式相似，可通過類比方法，讓學(xué)生對汽車的動力來源有更加深刻的印象，以此引入發(fā)動機原理及構(gòu)造內(nèi)容。2. 講授新課新生對發(fā)動機的了解較為模糊， 先用具體的發(fā)動機圖片使得其對發(fā)動機樣式及類型有一個大概的認(rèn)識，再使用通俗易懂的詞語描述其工作原理，并引出發(fā)動機最主要的指標(biāo)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上再開始講解發(fā)動機的主要基本術(shù)語及相關(guān)的發(fā)動機性能指標(biāo)和計算方法，并進(jìn)一步開始講解發(fā)動機的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造，以降低學(xué)生對課程內(nèi)容的理解難度。最后導(dǎo)入發(fā)動機的生產(chǎn)視頻，增加學(xué)生對汽車構(gòu)造的興趣并鞏固及加深其對發(fā)動機結(jié)構(gòu)的印象。序號教學(xué)進(jìn)程

3、備注1新課的介紹和導(dǎo)入2分鐘2發(fā)動機的分類5分鐘3發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)與術(shù)語5分鐘4四沖程汽油發(fā)動機工作原理20分鐘5四沖程柴油發(fā)動機工作原理13分鐘課間休息6二沖程發(fā)動機工作原理10分鐘7發(fā)動機總體構(gòu)造介紹21分鐘8奔馳amg發(fā)動機生產(chǎn)裝配視頻12分鐘9課后作業(yè)布置2分鐘課程內(nèi)容第一節(jié) 新課的介紹和導(dǎo)入 今天我們要講的是汽車構(gòu)造這門課，現(xiàn)在汽車在我們的生活中已經(jīng)是隨處可見，那么，汽車最大的特點是什么呢？就是它的行駛速度特別快。我們都知道人的動力來源在于心臟不斷的提供新鮮血液至全身各個部位，那么，汽車的動力來源就在于它的發(fā)動機能和心臟一樣為汽車提供源源不斷的能量。因此我們要想了解汽車，就必須先了解發(fā)

4、動機。第二節(jié) 發(fā)動機的分類（1）根據(jù)發(fā)動機使用燃料種類可以分為：汽油機柴油機 同時根據(jù)汽油機和柴油機的點火方式又可以分為：壓燃式發(fā)動機點燃式發(fā)動機；（2）根據(jù)發(fā)動機沖程數(shù)可以分為：二沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機目前二沖程發(fā)動機主要用于摩托車動力引擎，而汽車發(fā)動機普遍使用四沖程發(fā)動機；（3）根據(jù)發(fā)動機冷卻方式分為：風(fēng)冷式水冷式使用空氣為冷卻介質(zhì)稱為風(fēng)冷式發(fā)動機，以水或冷卻液為介質(zhì)的稱為水冷式發(fā)動機；（4）根據(jù)氣缸數(shù)可分為：單缸機多缸機而對于多缸發(fā)動機，根據(jù)發(fā)動機的排列方式可分為：直列式發(fā)動機對置式發(fā)動機v形發(fā)動機；（5）根據(jù)進(jìn)氣狀態(tài)可分為：自然吸氣發(fā)動機增壓發(fā)動機對于增壓發(fā)動機又可以根據(jù)增壓方式不同分

5、為：機械增壓發(fā)動機渦輪增壓發(fā)動機第三節(jié) 發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)與術(shù)語1. 基本構(gòu)造 發(fā)動機有一個或多個氣缸，每個氣缸內(nèi)裝有活塞，活塞通過活塞銷、連桿與曲軸連接?；钊跉飧變?nèi)作往復(fù)運動，通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動 。2. 基本術(shù)語（1）上止點；活塞頂距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置稱為上止點；（2）下止點：活塞頂距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置，稱為下止點；（3）活塞行程：活塞行程上、下止點間的距離，用s表示。s=2r（r曲柄半徑）即曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞完成兩個行程。（4）燃燒室容積：活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)直線運動，當(dāng)活塞位于上止點時，活塞頂上面的氣缸空間為燃燒室容積，用vc表示。（5）氣缸工作容積：活塞從一個止點移到另一個

6、止點所掃過的容積稱為氣缸工作容積，用vs（l）表示。vs=d22s10-6式中 d氣缸直徑，mm ； s活塞行程，mm ；（6）氣缸總?cè)莘e：活塞位于下止點時，活塞頂上部的全部氣缸容積稱為氣缸總?cè)莘e，用va表示。（7）稱為發(fā)動機總工作容積：發(fā)動機排量多缸發(fā)動機所有氣缸工作容積的總和也稱為發(fā)動機排量，用vst表示。主要關(guān)系為：活塞行程=上止點到下止點的距離氣缸總?cè)莘e（va）=燃燒室容積（vc）+氣缸工作容積（vs）發(fā)動機總工作容積及排量（vst）=氣缸工作容積（vs）x 氣缸數(shù)第四節(jié) 四沖程汽油發(fā)動機的工作原理 汽油機先在發(fā)動機外部通過化油器、節(jié)氣門、或者進(jìn)氣道將空氣與燃料混合，形成可燃混合氣。（

7、1）進(jìn)氣行程溫度370400k壓力0.0750.09mpa當(dāng)發(fā)動機處在進(jìn)氣行程中時，進(jìn)氣門處于開啟狀態(tài)，而排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)的活塞由發(fā)動機上止點依靠曲柄連桿作用，運動至下止點位置，在運動過程中，氣缸空間增大，導(dǎo)致氣壓減少，使得可燃混合氣被吸入缸體內(nèi)。（2）壓縮行程當(dāng)發(fā)動機在進(jìn)氣行程中，活塞由上止點到達(dá)下止點后，行程結(jié)束，進(jìn)氣門也隨之關(guān)閉，此時，活塞又開始由下止點向上止點運動，開始壓縮行程。在壓縮過程中，氣缸空間不斷減小，從而使得氣缸內(nèi)部的壓強呈接近線性增大，并在上止點時停止，此時可燃混合氣被壓縮在燃燒室內(nèi)，而可燃混合氣的壓力可達(dá)0.61.2mpa，溫度達(dá)600700k（即327427）。壓縮前

8、氣缸中氣體最大體積與壓縮后氣缸中氣體最小體積之比稱為壓縮比，以表示。=vavc現(xiàn)代汽油發(fā)動機的壓縮比一般為811，在一定范圍內(nèi)，壓縮比越大，壓縮終了時的混合氣壓力和溫度也越高，燃燒速度越快，輸出功率越大，經(jīng)濟(jì)性越好。但是，壓縮比過大，將發(fā)生爆燃和表明點火等不正常燃燒現(xiàn)象。爆燃是由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點燃中心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自然而造成的一種不正常燃燒。表面點火是由于燃燒室內(nèi)表面點燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒現(xiàn)在。（3）作功行程當(dāng)壓縮行程終了后，即進(jìn)入作功行程，此時，進(jìn)氣門和排氣門依然處于關(guān)閉狀態(tài)，而處于氣缸體上部的火花塞發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣?？扇蓟旌蠚馊紵?，

9、將放出大量的熱，使得壓力和溫度急速上升，最大壓力可達(dá)35mpa，相應(yīng)溫度達(dá)22002800k。在高溫高壓作用下，將推動活塞由上止點向下止點運動，從而推動連桿使得曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械能。這作功行程中產(chǎn)生的能量，除了用于維護(hù)發(fā)動機自身繼續(xù)運轉(zhuǎn)外，其余的能量全部用于對外作功。而隨著活塞的運動，及氣缸空間的增大，氣缸內(nèi)的壓力也隨之下降，并在到達(dá)下止點時終了。（4）排氣行程在作功行程終了后，則進(jìn)入排氣行程，這時，氣缸內(nèi)充滿燃燒后的廢氣，同時排氣門打開，由于氣缸內(nèi)的壓力依舊比外部大氣壓大，因此將使得部分廢氣排出。而活塞由下止點向上止點運動的同時，也將繼續(xù)把氣缸內(nèi)的廢氣排出。當(dāng)活塞運動到上止點時，排氣行程終了

10、，又開始進(jìn)入進(jìn)氣行程，形成4個運動行程的循環(huán)。由于燃燒室占有一定體積，因此排氣終了后，不可能將所有廢氣排出，這一部分廢氣被稱作殘余廢氣，同時殘余廢氣溫度較高，因此氣缸內(nèi)的壓力還是稍高于大氣壓力。第五節(jié) 四沖程柴油發(fā)動機工作原理 柴油機吸入的是純空氣，而不是燃燒混合氣，同時柴油機沒有火花塞，但是在而是配有一個柴油機噴油泵，在柴油機壓縮行程接近終了時，將柴油噴入氣缸內(nèi)，與空氣混合，形成可燃混合氣。由于柴油機的壓縮比高（一般為1622），所以壓縮終了時氣缸內(nèi)的壓力可達(dá)3.54.5mpa，同時溫度高達(dá)7001000k，以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過柴油的自然溫度，因此柴油在噴入氣缸形成可燃混合氣后，可在短時間內(nèi)自行發(fā)火燃

11、燒，從而提高氣缸壓力，促進(jìn)曲軸作功。而產(chǎn)生的廢氣也同樣在排氣行程中排出。 因此四行程發(fā)動機要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個行程，其中只有作功行程是對外作功，輸出功率，其他三個行程為輔助行程。第六節(jié) 二沖程發(fā)動機的工作原理 二沖程發(fā)動機意思為一個工作循環(huán)在兩個行程內(nèi)完成，其中發(fā)動機存在進(jìn)氣孔、排氣孔、掃氣孔三個氣孔。 第一行程：活塞上移，三個氣孔全部關(guān)閉，活塞上端空間被壓縮，而下端氣壓減少，行程真空；活塞繼續(xù)上移，進(jìn)氣孔被開啟，氣缸外氣體進(jìn)入活塞下端的氣缸內(nèi)，此時，活塞接近上止點，活塞上端壓縮至極限。 第二行程：火花塞點燃或噴出的柴油與空氣混合后自燃，產(chǎn)生強大壓力，推動活塞向下運動。當(dāng)活塞接近下

12、止點時，排氣孔和掃氣孔被打開，廢氣進(jìn)過排氣孔排出，而新的氣體在壓強作用下通過掃氣孔進(jìn)入活塞上端，并排除廢氣。第七節(jié) 發(fā)動機的總體構(gòu)造（1）機體組 機體組主要由氣缸體、氣缸蓋、墊片、油底殼等組成，主要作用是形成燃燒室，承受高溫高壓，常列入曲柄連桿機構(gòu)中。（2）機體曲柄連桿機構(gòu)功用：實現(xiàn)發(fā)動機工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。組成：它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。（3）配氣機構(gòu)功用：根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。組成：配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組和氣門傳動組組成。（4）

13、燃油供給系統(tǒng)功用：汽油機是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去； 柴油機是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。組成：空氣、燃油、混合、進(jìn)排氣裝置。（5）汽油機點火系統(tǒng)功用：將低電壓變?yōu)楦唠妷?，并按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花，點燃可燃混合氣，以便汽油機對外做功。組成：點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。（6）冷卻系統(tǒng)功用：將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。組成：水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。（7）潤滑系統(tǒng)功用：是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。組成：潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。（8）起動系統(tǒng)功用：借助外力使發(fā)動機從靜止到正常運轉(zhuǎn)。起