汽车专业90分钟课时试讲教案

XXXX学院试讲教案

试讲人 章及内容 第1章 发动机的工作原理 上课时间 节及内容 1.1-1.4 通过本课学习，要求学生了解发动机的分类，掌握四冲程发动教学目标 机和二冲程发动机的工作原理及基本术语，并对发动机整体构造有一个初步的认识。 1. 发动机的基本术语 教学重难点 2. 四冲程发动机工作原理 3. 二冲程发动机工作原理 大部分学生对汽车的了解基本为零，学生对知识的理解难度较本章注意事项 大，因此可采用由简到难的授课方式，先使用通俗易懂的表述让学生对发动机的工作原理有一个大致了解，并以此引起学生的学习兴趣，增加对课程学习的信心，进而再以由浅至深、从整体到局部的方式慢慢讲解。 1. 引入新课： 汽车在生活中十分常见，因此学生对其并不陌生，而汽车的动力在于发动机的不断作功输出，与人类心脏工作方式相似，可通过类比方法，让学生对汽车的动力来源有更加深刻的印象，以此引入——发动机原理及构造内容。 2. 讲授新课 教学策略设计 新生对发动机的了解较为模糊， 先用具体的发动机图片使得其对发动机样式及类型有一个大概的认识，再使用通俗易懂的词语描述其工作原理，并引出发动机最主要的指标参数。 在此基础上再开始讲解发动机的主要基本术语及相关的发动机性能指标和计算方法，并进一步开始讲解发动机的具体结构构造，以降低学生对课程内容的理解难度。 最后导入发动机的生产视频，增加学生对汽车构造的兴趣并巩固及加深其对发动机结构的印象。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 新课的介绍和导入 发动机的分类 发动机基本结构与术语 教学进程 备注 2分钟 5分钟 5分钟 20分钟 13分钟 10分钟 21分钟 12分钟 2分钟 四冲程汽油发动机工作原理 四冲程柴油发动机工作原理 课间休息 二冲程发动机工作原理 发动机总体构造介绍 奔驰AMG发动机生产装配视频 课后作业布置 课程内容 了解 了解 第一节 新课的介绍和导入 今天我们要讲的是汽车构造这门课，现在汽车在我们的生活中已经是随处可见，那么，汽车最大的特点是什么呢？就是它的行驶速度特别快。我们都知道人的动力来源在于心脏不断的提供新鲜血液至全身各个部位，那么，汽车的动力来源就在于它的发动机能和心脏一样为汽车提供源源不断的能量。因此我们要想了解汽车，就必须先了解发动机。 第二节 发动机的分类 （1）根据发动机使用燃料种类可以分为： 汽油机——柴油机 同时根据汽油机和柴油机的点火方式又可以分为： 压燃式发动机——点燃式发动机； 二冲程发动机——四冲程发动机 目前二冲程发动机主要用于摩托车动力引擎，而汽车发动机普遍 使用四冲程发动机； （3）根据发动机冷却方式分为： 风冷式——水冷式 使用空气为冷却介质称为风冷式发动机，以水或冷却液为介质的 称为水冷式发动机； （4）根据气缸数可分为： 单缸机——多缸机 而对于多缸发动机，根据发动机的排列方式可分为： 直列式发动机——对置式发动机——V形发动机； （5）根据进气状态可分为： 自然吸气发动机——增压发动机 对于增压发动机又可以根据增压方式不同分为： 机械增压发动机——涡轮增压发动机 第三节 发动机的基本结构与术语 1. 基本构造 重点讲解 发动机有一个或多个气缸，每个气缸内装有活塞，活塞通过 活塞销、连杆与曲轴连接。活塞在气缸内作往复运动，通过连杆 推动曲轴转动 。 2. 基本术语 （1）上止点；活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点； （2）根据发动机冲程数可以分为： （2）下止点：活塞顶距离曲轴旋转中心最近的位置，称为下止点； （3）活塞行程：活塞行程上、下止点间的距离，用s表示。 S=2R（R曲柄半径） 即曲轴每转一周，活塞完成两个行程。 （4）燃烧室容积：活塞在气缸内作往复直线运动，当活塞位于上止点时，活塞顶上面的气缸空间为燃烧室容积，用Vc表示。 （5）气缸工作容积：活塞从一个止点移到另一个止点所扫过的容积称为气缸工作容积，用Vs（L）表示。 式中 D——气缸直径，mm ； s——活塞行程，mm ； （6）气缸总容积：活塞位于下止点时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积，用Va表示。 （7）称为发动机总工作容积：发动机排量多缸发动机所有气缸工作容积的总和也称为发动机排量，用Vst表示。 主要关系为： 活塞行程=上止点到下止点的距离 气缸总容积（Va）=燃烧室容积（Vc）+气缸工作容积（Vs） 发动机总工作容积及排量（Vst）=气缸工作容积（Vs）X 气缸数 第四节 四冲程汽油发动机的工作原理 汽油机先在发动机外部通过化油器、节气门、或者进气道将空气与燃料混合，形成可燃混合气。 （1）进气行程 温度370~400K 压力0.075~0.09MPa 当发动机处在进气行程中时，进气门处于开启状态，而排气门关闭，气缸内的活塞由发动机上止点依靠曲柄连杆作用，运动 重点讲解 至下止点位置，在运动过程中，气缸空间增大，导致气压减少，使得可燃混合气被吸入缸体内。 （2）压缩行程 当发动机在进气行程中，活塞由上止点到达下止点后，行程结束，进气门也随之关闭，此时，活塞又开始由下止点向上止点运动，开始压缩行程。在压缩过程中，气缸空间不断减小，从而使得气缸内部的压强呈接近线性增大，并在上止点时停止，此时可燃混合气被压缩在燃烧室内，而可燃混合气的压力可达0.6~1.2MPa，温度达600~700K（即327~427℃）。 压缩前气缸中气体最大体积与压缩后气缸中气体最小体积之比称为压缩比，以ε表示。 现代汽油发动机的压缩比一般为8~11，在一定范围内，压缩比越大，压缩终了时的混合气压力和温度也越高，燃烧速度越快，输出功率越大，经济性越好。 但是，压缩比过大，将发生爆燃和表明点火等不正常燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自然而造成的一种不正常燃烧。表面点火是由于燃烧室内表面点燃混合气产生的另一种不正常燃烧现在。 理解爆燃和表面点火的原因和后果

（3）作功行程 当压缩行程终了后，即进入作功行程，此时，进气门和排气门依然处于关闭状态，而处于气缸体上部的火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后，将放出大量的热，使得压力和温度急速上升，最大压力可达3~5MPa，相应温度达2200~2800K。在高温高压作用下，将推动活塞由上止点向下止点运动，从而推动连杆使得曲轴旋转并输出机械能。这作功行程中产生的能量，除了用于维护发动机自身继续运转外，其余的能量 全部用于对外作功。而随着活塞的运动，及气缸空间的增大，气缸内的压力也随之下降，并在到达下止点时终了。 （4）排气行程 在作功行程终了后，则进入排气行程，这时，气缸内充满燃烧后的废气，同时排气门打开，由于气缸内的压力依旧比外部大气压大，因此将使得部分废气排出。而活塞由下止点向上止点运动的同时，也将继续把气缸内的废气排出。当活塞运动到上止点时，排气行程终了，又开始进入进气行程，形成4个运动行程的 循环。 由于燃烧室占有一定体积，因此排气终了后，不可能将所有废气排出，这一部分废气被称作残余废气，同时残余废气温度较高，因此气缸内的压力还是稍高于大气压力。 第五节 四冲程柴油发动机工作原理 柴油机吸入的是纯空气，而不是燃烧混合气，同时柴油机没有火花塞，但是在而是配有一个柴油机喷油泵，在柴油机压缩行程接近终了时，将柴油喷入气缸内，与空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机的压缩比高（一般为16~22），所以压缩终了时气缸内的压力可达3.5~4.5MPa，同时温度高达700~1000K，以远远超过柴油的自然温度，因此柴油在喷入气缸形成可燃混合气后，可在短时间内自行发火燃烧，从而提高气缸压力，促进曲轴作功。而产生的废气也同样在排气行程中排出。 因此四行程发动机要经过进气、压缩、作功、排气四个行程，其中只有作功行程是对外作功，输出功率，其他三个行程为辅助行程。 第六节 二冲程发动机的工作原理 二冲程发动机意思为一个工作循环在两个行程内完成，其中发动机存在进气孔、排气孔、扫气孔三个气孔。 第一行程：活塞上移，三个气孔全部关闭，活塞上端空间被压缩，而下端气压减少，行程真空；活塞继续上移，进气孔被开启，气缸外气体进入活塞下端的气缸内，此时，活塞接近上止点，活塞上端压缩至极限。 第二行程：火花塞点燃或喷出的柴油与空气混合后自燃，产生强大压力，推动活塞向下运动。当活塞接近下止点时，排气孔和扫气孔被打开，废气进过排气孔排出，而新的气体在压强作用下通过扫气孔进入活塞上端，并排除废气。 第七节 发动机的总体构造 （1）机体组 机体组主要由气缸体、气缸盖、垫片、油底壳等组成，主要作用是形成燃烧室，承受高温高压，常列入曲柄连杆机构中。 重点讲解 说明与汽油发动机的区别 重点讲解 了解 先初步介绍，让学生有个大概的整体认识，在后续课程中再具体讲解。 功用：实现发动机工作循环，完成能量转换的主要运动零件。 组成：它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 （3）配气机构 功用：根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气 门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内 排出，实现换气过程。 组成：配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组和 气门传动组组成。 （2）机体曲柄连杆机构 （4）燃油供给系统 功用：汽油机是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去； 柴油机是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 组成：空气、燃油、混合、进排气装置。 （5）汽油机点火系统 功用：将低电压变为高电压，并按时在火花塞电极间产生电火花，点燃可燃混合气，以便汽油机对外做功。 组成：点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 （6）冷却系统 功用：将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。 组成：水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 （7）润滑系统 功用：是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。 组成：润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 （8）起动系统 功用：借助外力使发动机从静止到正常运转。起动方式 ① 人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。 ② 电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。

组成：润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 （8）起动系统 功用：借助外力使发动机从静止到正常运转。起动方式 ① 人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。 ② 电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。

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