汽车工程系汽车构造教案.pdf

汽车工程系教案汽车构造1、适用层次?主要用于教师课堂教学备课时参考教案 以汽车检测与维修专业发动机构造的教学内容为主 其它专业在使用时应根据课程大纲内容做适当调整二、有何特点?与网络教程、课件同步:作为课程大纲与网络教程、课件之间的衔接 每讲提供首页:提出知识点、能力点,介绍主要内容、重点及难点内容 强调教学方法:每讲主要教学内容、重点和难点内容如何展开教学,结合内容导入、重点讲解、启发分析等多种教学方法,提出了解、理解、重点掌握等具体要求 图像与文字紧密结合：主要采用结构简图等与关键系统的文字内容相对应,规范了教学内容 与不同专业和相关课程衔接:每章、每讲在具体教学内容上,不同专业之间的不同要求,与相 关课程之间的内容衔接,都提出了具体要求 操作方便性:每讲之间相互链接,使用方便 提供27讲发动机构造电子教案内容Page 1/290汽车工程系教案200/200 学年 第 学期课程名称:汽车构造（一）授课教师:班级:第01讲题目:第一章汽车总论第01讲汽车总论第周星期本讲教学目标:知识点:汽车类型 汽车总体构造能力点:具备识别汽车类型的能力 具备认识汽车总体构造的能力本讲主要内容:汽车类型 汽车总体构造 国内外汽车业发展 国产汽车产品型号编制规则本讲教学要求及适合专业:汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）简介国内外汽车业发展、国产汽车产 品型号编制规则 重点讲解汽车类型、汽车总体构造教学重点:汽车类型汽车总体构造教学难点:汽车总体构造教学方法及手段:导入、简要介绍、对比示例、重点介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料:同步学习汽车构造课程建设中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程获取,由教师根据不同专业要求布置Page 2/290不同专业本章内容比较:汽车检测与维修专业（2课时）简介国内外汽车业发展、国产汽车产品型号编制规则重点讲解汽车类型、汽车总体构造汽车维修与营销专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）汽车电子技术专业（2 课时）本讲教学内容:课程总体介绍:课程性质:汽车类专业的主干课程,学好其它专业课的基础课程主要内容:通过对活塞式内燃机为动的汽车各总成、部件的典型结构实例分析,系 统地阐述现代汽车的构造和工作原理。汽车构造分两学期、两门课讲授:汽车构造（一）总论和汽车发动机汽车构造（二）汽车底盘和车身结构主要教学目标及方法1.通过对汽车（特别是轿车）的实例进行分析,较为深入掌握汽车结构的 一般规律,应做到举一反三、触类旁通。2.讨论整车及各组成系统或部件时,应特别注意阐述整体功能要求,及各 组成部件之间在结构和功能上的有机联系。3.介绍各种不同结构形式时,先介绍比较常见的、具有代表性的典型实例,为满足主要功能要求而采取的一般结构措施;再介绍在某些特定条件和要求 下的结构形式和功能特点。4.优先选用国产轿车的结构图做典型实例,其次选用中高档配置车型,最 后考虑选用中、重型货车的结构图。由汽车业发展史导 入国内外汽车业概 况汽车总论简要介绍:、国内外汽车业发展要求学生了解汽车 发展史（一）汽车发展史话 1769-1918：告别马车和蒸汽车,汽车时代开始1769年:2缸蒸汽机动车,排量62升,最高车速4km/h.1886年：从德国人卡尔本茨制造的以汽油为动的三轮车开始,人类真 正进入汽车时代。同时,戴姆勒展示了自己的第一辆4轮车。19191945:汽车史的黄金时代,汽车进入工业化大生产阶段 1946-1969：经历了战后恢复期,汽车成为业国家的主导产业,加速了 汽车的平民化 19701989年：石油危机,废气污染,导致小型车的大发展 1990至今：安全、环保成为主题,汽车更多应用电子技术,信息时代的 人类仍离不开汽车Page 3/290要求学生了解国内 外汽车工业概况（二）汽车工业概况1.全球汽车工业状况汽车诞生在欧洲。20世纪初至70年代,美国汽车业一直遥遥领先。1981993年,日本汽车工业后来追上,跃居世界第一。目前,全球汽车年产量超过5000万辆,其中日、美两国的产量约占50%,欧洲各国总计占30%汽车产量最多的国家（1997年）依次是:美国、日本、德国、法国、韩国、加拿大、西班牙、巴西、英国、意大利、中国、墨西哥、俄罗斯等。2.全球汽车保有量及普及率 目前,全世界汽车保有量已超过6亿辆。汽车普及率最高的是美国,平均1.3人拥有一辆;西欧、北欧、日本等发达国家,平均23人拥有一辆;东欧、俄罗斯、韩国等国家,平均约10人拥有一辆。3,近代汽车业发展模式（1）美、日、欧洲等发达国家发展汽车业的特点是:资本集中垄断,利用高科技优势进行自主开发,采取大批量和规模经济的 生产方式。例如美国的通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司垄断了美国90%以上的汽车生产;西方八大集团（通用、福特、丰田、大众/奥迪、日产、菲 亚特、标志/雪铁龙、雷诺）的轿车产量,占世界轿车产量将近70%。（2）一些新兴业国家（韩国、西班牙）或发展中国家（巴西、中国、墨 西哥）发展汽车业的持点是:优惠政策吸引外资,引进先进的技术和装备,进口全拆散（CKD）或半拆 散（SKD）零件装车,逐步提高零件的国产化率,在逐步增强自主开发能力 之后,再打入国际市场参与竞争。4中国汽车业发展状况建国初期25年（19531978）：“缺重少轻,轿车基本空白”,文革使汽车 工业连续8年（1971977）停滞不前,1978年汽车产量为14.9万辆。改革开放后15年（19781993）：汽车工业进入大发展阶段,1985年提出 要把汽车业作为支柱产业的方针,1987年确定了发展轿车业来振兴我国 汽车工业的战略,确定了轿车一汽、二汽、上海三大基地及天津、北京、广 州三小基地。I993年汽车产量为129万辆跃居世界第!2位。新的发展时期（1994年以后）：1994年颁布汽车业产业政策,作为 指导我国汽车业发展的纲领,汽车业的目标:2010年汽车产量达600 万辆,成为国民经济的支柱产业;从与国外联合开发逐步走向成熟的自主开 发;制定政策鼓励个人购买汽车,为轿车的普及做好准备。届时,我国将步 入世界汽车业强国的行列。要求学生了解全球 著名汽车公司及名牌（三）著名汽车公司、名牌1.通用汽车公司美国最大也是世界最大的汽车制造商,1908年9月威廉杜兰特创建,主 要品牌有凯迪拉克、别克、雪佛兰、旁蒂克等。2.福特汽车公司美国第二大汽车公司,世界十大汽车公司中名列前茅。主要品牌有福特、美洲狮、林肯、雷鸟等。Page 4/2903.戴姆勒一克莱斯勒汽车公司克莱斯勒美国第三大汽车公司,1998年4月合并为戴姆勒一克莱斯勒汽车 公司,主要品牌有道奇、顺风、克莱斯勒、鹰.吉普等。4.丰田汽车公司日本最大的汽车公司,仅次于通用汽车公司,和福特汽车公司争雄的世界 有名的世界十大汽车公司之一。主要品牌花冠、凌志、皇冠等。5.日产汽车公司日本第二大汽车公司（又称尼桑）,世界十大汽车公司之一。主要品牌有 蓝鸟、公爵、王子。6.大众汽车公司徳国最大也是欧洲最大的汽车公司,是世界十大汽车公司之一。主要品牌 有甲壳虫、高尔夫、帕萨特、捷达、奥迪等。7.梅赛德斯奔驰汽车公司世界十大汽车公司之一,梅赛德斯是戴姆勒公司早期著名的名牌轿车。8.宝马汽车公司世界著名的名牌轿车公司,1994年收购英国罗孚汽车公司,“座奔驰,开 宝马”。9.标志一雪铁龙汽车公司法国第一大汽车公司,是世界十大汽车公司之一。10.雷诺汽车公司法国第二大汽车公司,是世界十大汽车公司之一,已成为法国汽车业的领 袖。11.菲亚特汽车公司意大利最大的汽车公司,是世界十大汽车公司之一。重点介绍:二、汽车类型汽车是由自身动装置驱动,通常是指具有4个或4个以上车轮的非轨道 无架线的车辆。要求学生了解特种 运输汽车（一）按用途分1.运输汽车根据GB3730.188的规定,运输汽车可分为轿车、客车和货车等,并按 照汽车的主要特征参数分级:轿车按照发动机工作容积、客车按照车辆总长 度、货车按照汽车的总质量。见表0-1。2.特种运输汽车 特种用途汽车:商业售货车、医疗救护车、公安消防车、环卫环保作业军、市政建设工程作业军、农牧副渔作业军、石油地质作业车、机场作业车等,竞赛汽车:F1方程式赛、拉赛 娱乐汽车:旅游汽车、高尔夫球场专用车、海滩游玩汽车等对比示例:要求学生掌握国内 运输汽车分级方法表0-1运输汽车分级（1）轿车:载送29个乘员,主要供私人用的汽车分级发动机工作容积/L示 例微型 普通级1.S1.6奥拓、夏利TJ7100、福莱尔 捷达王、富康988、羚羊7130Page 5/290中级 中高级 高级1,6 S 2.51,5 4.04,0桑塔纳2000、奥迪100、红旗CA7220丰田皇冠、奔驰300、别克新世纪 卡迪拉克、林肯、奔驰S600、奥迪A6（2）客车:载送9个以上乘员,供公共服务用汽车分级车辆总长度/m示 例微型 轻型 中型 大型 特大型3.5-7-10-12 校接式客车与双 层客车松花江HF6350、天津大发解放 CA6440、金杯 RZH114L 四平 SPK6900、金华 BK6820LPG 黄海 DD6112H、上海 SK6115KHp2 上海SK6142铉接式客车、金陵JLY6121双层客车（3）货车:载送货物的运输汽车分级汽车总质量/t示 例微型 轻型 中型 重型1.8S 6 6 314 1 4福田微卡、小卡、轻卡北京BJ1041、跃进NJ1060、江铃 JX1030DS解放 1091、1092、东风 1090E黄河1171、斯太尔重型汽车要求学生了解汽车 按动装置类型分类 情况（二）按动装置类型分类1.活塞式内燃机汽车通常分为汽汕车、柴汕车,代用燃料:合成液体石油、液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）,醇类等。2.电动汽车以电动机为驱动机械,以蓄电池为能源的车辆。3.复合车有发动机和蓄能器两套动力源,克服了电动车续驶里程短和车速低的缺点 以及内燃机汽车汕耗大和排放污染严重的缺点。4.燃气轮机汽车 1964年燃气轮机汽车以648.71km/h创造当时陆上车辆（靠车轮驱动）速 度最高世界记录（不依靠喷气驱动）。5.喷气式汽车依靠航空发动机或火箭发动机以及特殊燃料,并以喷气反作用驱动的轮 式汽车,1997年以12273（超过声速）创造陆上车辆速度最高世界记录。要求学生了解汽车 按行使道路条件分类 情况（三）按行使道路条件分类1.公路用车适用于公路和城市道路上行驶的汽车2.非公路用车只能在矿山、机场、工地、专用道路等非公路地区使用;另类是能在无 路地面上行驶的高通过性的越野汽车,越野汽车可以是轿车、客车、货车或 其他用途的汽车,按总质量分级为轻型（5t）,中型（5S13t）、重型（13t）要求学生掌握轮式 汽车驱动型式表示方 法（四）按行驶机构的特征分类1.轮式汽车分为非全轮驱动和全轮驱动两种类型。汽车驱动型式一般用符号“nxm”（车轮总数X驱动轮数）表示:Page 6/290 4x2非全轮驱动,如普通轿车及大多数汽车 4x4全轮驱动轻型越野汽车,如BJ2020型 6x6一中型越野汽车,如EQ2080型2.其它型式的车辆如履带式、雪橇式、气垫式、步行机械式车辆等简要介绍:要求学生掌握国产 汽车型号表示方法三、国产汽车产品型号编制规则 按照国标9417-88,国产汽车型号应能表明汽车的厂牌、类型和主要特征 参数等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成,包括首部、中部、尾部。首部企业代号,如CA代表一汽,EQ代表二汽,SH代表上海等。中部由4位数字组成,分为首位、中间两位和末位数字三部分。其含 义 尾部专用汽车分类或变型车与基本型的区别,如X表示厢式汽车、G 表示罐式汽车等。,示例:CA1092表示一汽货车,总质量9t,末位2表示在原车型CA1091上改进 型。CA7226L表示一汽轿车,发动机排量2.2升,6表示安装5缸发动机的车 型,L表示加长型。重点介绍:四、汽车总体构造要求学生掌握汽车 总体构造的四大组成 部分（一）汽车总体构造的组成部分（如图1-1）发动机-一 车身图!-1:汽车总体构造汽车通常由发动机、底盘、车身、电器设备四个部分组成。1.发动机使供入其中的燃料燃烧而发出动。广泛应用往复活塞式内燃机,一般由 机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽汕 机）、起动系等部分组成。2.底盘 接受发动机的动,使汽车运动并按驾驶员的操纵正常行驶。包括:传动系:将发动机的动传给驱动车轮,包括离合器、变速器、传动轴、主减速器及差速器、半轴、驱动桥等部件。行驶系:使汽车各总成及部件安装在适当的位置,对全车起支承作用,以 保证汽车正常行驶。包括车架、车身、悬架、车轮等部件 转向系:使汽车按驾驶员选定的方向行驶,由转向操纵装置、转向器、转 向传动装置组成,有的汽车还带有动转向装置。制动系:使汽车减速或停车,并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。包Page 7/290要求学生掌握汽车 总体布置形式括供能装置、控制装置、传动装置和制动器。3.车身是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所,由本体、内外装饰和车身附件等 组成。4.电器设备由电源、发动机起动系和点火系、照明和信号装置、空调、仪表和报警系 统、辅助电器及现代汽车电子技术等组成。（二）汽车的总体布置形式（如图1-2）按发动机相对于各总成的位置,汽车有下列几种布置形式:1.发动机前置后轮驱动（FR）传统布置形式,大多数货车、部分轿车和客车采用。2.发动机前置前轮驱动（FF）大多数轿车盛行。3.发动机后置后轮驱动（RR）大、中型客车盛行,少数轿车也采用。4.发动机中置后轮驱动（MR）方程式赛车和大多数跑车采用,少数大、中型客车也采用。5.全轮驱动（nWD）越野汽车特有的布置形式,通常发动机前置,在变速器之后的分动器将动 分别输送给全部驱动轮。图1-2：汽车的总体布 置形式归纳小结:概括基本内容,归 纳重点内容,布置下 讲的主要教学内容Page 8/290汽车工程系教案200/200 学年 第 学期课程名称:汽车构造（一）授课教师:班级:第02讲题目:第二章发动机工作原理与总体构造第02讲 发动机基本术语和类型第周星期本讲教学目标:知识点:发动机的基本术语 发动机的总体构造 发动机的分类能力点:熟练掌握发动机基本术语和总体构造 理解发动机分类本讲主要内容:发动机基本术语 发动机分类 发动机总体构造本讲教学要求及适合专业:汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）简介发动机分类 重点讲解发动机基本术语、发动机总体构造教学重点:发动机的基本术语发动机总体构造教学难点:发动机的基本术语发动机总体构造教学方法及手段:重点介绍、简要介绍、重点分析、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料:同步学习汽车构造课程建设中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程获取,由教师根据不同专业要求布置Page 9/290不同专业本章内容比较:要求学生理解掌握发 动机基本术语汽车检测与维修专业（6课时）重点讲解发动机基本术语和类型 重点讲解发动机简单工作原理。发动机详细工作原理在汽车发动机原 理课程中重点讲授 简介发动机性能指标。发动机主要性能指标的概念在汽车发动机原理 课程中重点要求汽车维修与营销专业（6课时）汽车制造与维修专业（6课时）汽车电子技术专业（6课时）本讲教学内容:重点介绍:、发动机的基本术语（如图2-1）图2-1:发动机基本术语1.上止点（Top Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最远的位置2.下止点（Bottom Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最近的位置3.活塞行程S上下止点之间的距离4.曲柄半径R曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离5.气缸工作容积Vs（单位L）活塞由上止点运动到下止点,活塞顶部所扫过的容积 Vs=（7i/4）D2-SxlO-36.燃烧室容积（余隙容积）Vc活塞位于上止点时,活塞顶部上方的容积7.气缸最大容积Va活塞位于下止点时,活塞顶部上方的容积Va=Vs+Vc8.内燃机排量VL所有气缸的工作容积之和Vl=Vs9.压缩比气缸最大容积Vt与燃烧室容积Vc之比Page 10/290,=1+Vs/Vce越大,循环热效率越高汽汕机e=79柴汕机e=1822简要介绍:要求学生理解柴汕机 与汽汕机的区别要求学生理解四冲程 与二冲程的区别二、内燃机的分类根据划分标准的不同,可将内燃机分为好多种类1.根据所用燃料的不同（如图2-2）柴油机:以柴油为燃料,进气过程中进入汽缸的是纯空气,压缩终了时 喷入柴汕,柴汕与空气在汽缸内混合由于空气经压缩后所达到的温度能引 起柴汕的自燃,这种内燃机也称为压燃式内燃机 汽油机:以汽油为燃料,空气与汽汕在气缸外混合,形成可燃混合气后 进入气缸,经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧 煤气机:汽油机进行适当的改进图2-2:汽油机和柴油机 的比较烘“呼5Z曲轴汽油机 柴油机2.按冲程数二冲程:每两个活塞行程（曲轴每转转）完成一个工作循环。如摩托 车四冲程:每四个活塞行程（曲轴每转两转）完成一个工作循环。绝大多 数发动机所采用3.按气缸数单缸:只有一个气缸,多缸:由多个气缸组成4.按气缸排列方式 直列立式 直列卧式 V型5.按冷却方式风冷:以空气为冷却介质,没有专门的冷却系统如:坦克水冷:以液体为冷却介质,有专门的冷却系统6.按进气方式增压:在进气过程中,可燃混合气或空气是通过装在进气管道上的增压 器提高压,然后进入气缸内非增压:也叫自然吸气发动机,靠活塞的抽吸作用7.按着火方式Page 11/290点燃:靠火花塞点火来产生燃烧,汽油机所采用压燃:靠燃汕的自燃来产生燃烧,柴汕机所采用8.按用途固定式:工程机械采用移动式重点分析:要求学生理解掌握发 动机的总体构造三、发动机的总体构造图2-3:发动机曲柄连杆 机构1.机体与气缸盖机体:骨架作用,安装各个机构和系统,包括气缸体、汕底売、曲轴箱缸盖:组成燃烧室,布置各种零部件2.曲柄连杆机构（如图2-3）组成:活塞、连杆、曲轴三部分作用:将活塞的往复直线运动一曲轴的旋转运动对外输出动（轮组 机体包,图2-4：电控汽汕喷射系 统的供给系统3,供给系统 组成:燃油供给系统和进、排气系统组成 作用:将燃汕系统和空气及时地供给气缸,并将燃烧后的废气及时排除 主要部件:化汕器（汽）、喷汕泵和喷汕器（柴）、空气滤清器、进气管、排气管、消声器等 示例:电控汽油喷射系统的供给系统（如图2-4）iOm、育）（电髓图2-5：发动机配气机构4.配气机构（如图2-5）Page 12/290功用:定时开启和关闭进排气门主要部件:气门组、传动组凸舱触凸般触正明吿形帯範 億伍加肝Kx 气门眼實舱 正呵幣彬帚如金曲轴正时毋拖带检 配气机构图2-6:汽汕机点火系统5.点火系统（如图2-6）汽油机和煤气机所采用,点燃混合气主要部件:火花塞、点火线圈、断电器、分电器点火系统1 處火後町火花吧上 AIT J点火也制看 点火开关图2-7:发动机冷却系统6.冷却系（如图2-7）功用:防止发动机过热,及时散发热量分类:风冷、水冷主要部件:水泵、风扇、水箱、节温器/n水價/.芻”一畳R6知冷邳扈離M冷却系统图2-8：发动机润滑系统7.润滑系（如图2-8）Page 13/290图2-9:发动机起动系统 功用:润滑、冷却、清洁、密封、防腐 润滑方式:飞溅润滑:靠曲轴等旋转部件飞溅起的油滴润滑 压润滑:靠润滑系统建立起的汕压经过各个汕道润滑各零部件汕雾 主要部件:集滤器、机油泵、滤清器、各种阀体等8.起动系（如图2-9）功用:内燃机不能自行起动,借助外力使之运转主要部件:起动机、蓄电池、点火开关等归纳小结:概括基本内容,归纳 重点内容,布置下讲 的主要教学内容Page 14/290汽车工程系教案200/200 学年 第 学期课程名称:汽车构造（一）授课教师:班级:第03讲题目:第二章发动机工作原理与总体构造第03讲:发动机简单工作原理第周星期本讲教学目标:知识点:四冲程发动机工作原理 冲程发动机工作原理 发动机的示功图能力点:熟练掌握发动机（四冲程和二冲程,汽汕机和柴 汕机）工作原理 熟练掌握各冲程的工作特点本讲主要内容:四冲程发动机工作原理:汽汕机的工作原理 柴汕机的工作原理 冲程发动机工作原理 发动机的示功图本讲教学要求及适合专业:汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）重点讲解四冲程发动机工作原理、汽汕机和 柴汕机的工作原理及其示功图 简介二冲程发动机工作原理教学重点:四冲程发动机工作原理发动机的示功图教学难点:柴油机的工作原理教学方法及手段:重点介绍、重点分析、简要介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料:同步学习汽车构造课程建设中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程获取,由教师根据不同专业要求布置Page 15/290本讲教学内容:重点介绍:要求学生理解掌握四 冲程发动机工作循环、四冲程发动机工作原理 1.四冲程发动机的简单彳 四冲程发动机在活塞行程 在个活塞行程内只进行一 名,分别称为进气冲程、压 2.四冲程内燃机工作循环第一冲程:活塞由上止点 上止点为0。CA）,进气门打第二冲程:下止点一上止 第三冲程:上止点一下止 第四冲程:下止点一上止F原理呐完成进气、压缩、作功和排气四个过程,即 个过程,因此,活塞行程可分别用四个过程命 缩冲程、作功冲程、排气冲程。移到下止点,即曲轴由。转到180。（活塞位于 开,新鲜空气被吸入气缸。点,180。360。,气体被压缩,进排气门均关闭 点,360。540。,气体膨胀,进排气门均关闭;点,54。720。,废气被排出,排气门打开。重点分析:要求学生理解掌握四 冲程汽油机各个冲程的 工作特点图2-10：四冲程汽油机 示功图进气行程二、汽油机的工作原理1.进气行程（如图2-10示:由进气门开启到进气门关 进气提前角:进气门打开获得较多的充气量,活塞到 进气晚关角:活塞到达下廿用空气流动的惯性及气体的 进气终了时刻:气缸压T=370400K。1功图ra段曲线）闭:时刻与活塞位于上止点之间的曲轴转角（为了 达上止点前就开始开启）点时刻与进气门关闭时刻之间的曲轴转角。（利 动量,使更多的空气充入气缸。）缩压p=0.070.09MPa大气压;气缸温度1 111 二人丛，凶輻:匚土-；L H图2-11:四冲程汽汕机 示功图压缩行程2.压缩行程（如图2-11示:由进气门关闭到活塞移到 进排气门都关闭。活塞上行,气缸内气体被 T=600700K。功图ac段曲线）上止点（成为压缩上止点）为止。压缩,缸内压温度都升高:p=0.811.4MPa；11 11:.、图2-12：四冲程汽油机3.作功行程（燃烧及膨胀彳亍程）（如图2-12示功图czb段曲线）Page 16/290示功图作功行程在压缩上止点前1015 OCA,火花塞跳火,点燃可燃混合气,形成火焰中 心。高温高压燃气推动活塞下行,对外作功:p=35MPa；T=22002700K。右图2-13：四冲程汽油 机示功图排气行程4.排气行程（如图2-13示功图br段曲线）从排气门开启到排气门关闭的时刻 排气提前角:在活塞到达下止点之前与下止点之间的曲轴转角。排气晚关角:在上止点与排气门关闭这时期曲轴所转过的角度。在活塞到达下止点之前3080,膨胀行程还没有结束的时刻就将排气 门打开。（原因:气门有一定的开启时间,利用压差,使排气彻底,利用气流 的惯性多排出一部分废气,减少残余废气）气门重叠角:在排气门关闭之前,进气门就已打开,进排气门同时开启 时期所对应的曲轴转角N要求学生理解绘制四 冲程汽汕机示功图图2-14：四冲程汽汕机 示功图段:进气行程-ac段：压缩行程czb段：作功行程br段：排气行程5.汽油机示功图（如图2-14）M;誌压线：V重点分析:要求学生理解掌握四 冲程柴汕机各个冲程的 工作特点三、柴油机的工作原理1.进气行程在柴汕机进气行程中,被吸入气缸的只是纯净空气。由于柴汕机进气系 统阻较小,残余废气的温度较低,因此进气行程结束时气缸内气体的压Page 17/290较高,约为0.0850.095Mpa。2,压缩行程因为柴汕机的压缩比大,所以压缩行程终了时气体压可高达35 Mpa,温度可高达751000K。3.作功行程在压缩行程结束时,喷汕泵将柴汕泵入喷汕器,并通过喷汕器喷入燃烧 室。因为喷油压很高,喷孔直径很小,所以喷出的柴汕呈细雾状。细微 的油滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运动,迅速与空气混 合形成可燃混合起。由于气缸内的温度远高于柴汕的自燃点,因此柴汕随 即自行着火燃烧。燃烧气体的压、温度迅速升高,体积急剧膨胀。在气 体压的作用下,活塞推动连杆,连杆推动曲轴旋转做功。在做功行程中,燃烧气体的最大压可达69 Mpa,最高温度可达 18002200K。做功结束时压约为0.20.5 Mpa,温度约为1001200K。4排气行程排气行程与汽汕机类似,排气终了时气缸内残余废气压约为 0.105-0.12Mpa,温度为 70900K。要求学生理解绘制四 冲程柴汕机示功图图2-15：四冲程汽汕机 示功图-ra段:进气行程ac段:压缩行程czb段:作功行程-br段:排气行程5,柴油机示功图（P如图2-15）_、大气：_.压线:一八 VVt：简要介绍:要求学生理解二冲程 发动机的特点及工作过 程图2-16：二冲程发动 机唤起机构四、二冲程发动机工作原理1.特点冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程即曲轴旋转圈的时间内完 成的。经过两个冲程完成一个工作循环,包括进气、压缩、作功、排气四 个过程;没有专门的配气机构。2.换气机构（如图2-16）没有进排气门,换气是通过三个孔（进气孔、排气孔、扫气孔）来实现3.工作过程 以采用曲轴箱扫气的单缸二冲程汽汕机为例:上行冲程:活塞上移,三个孔均关,开始压缩气体,同时,活塞上移使 曲轴箱出现真空,上行到进气孔打开时,新鲜混合气进入曲轴箱。下行冲程:活塞接近下止点时,电火花产生点燃可燃混合气,使其温度、压上升,推动活塞下行作功,行致排气口打开,废气排出。另外,进气 关闭,下行活塞使其压缩,受压气体经扫气口进入气缸,完成换气过程。Page 18/290 要求学生了解二冲程 发动机示功图图2-17：二冲程汽汕机 示功图 a：排气孔关闭*ac:压缩过程 czb:作功过程,b:排气孔打开 bf：先期排气阶段 f:扫气孔开启 fdh：扫气过程 h：扫气孔关闭,ha:额外排气阶段要求学生理解二冲程 与四冲程发动机工作原 理上的区别4.二冲程发动机示功图（如图2-17）归纳小结:概括基本内容,归纳 重点内容,布置下讲 的主要教学内容5.二冲程与四冲程发动机的比较（1）曲轴每转一周完成一个工作循环,做功一次。当曲轴转速相同时,二 冲程发动机单位时间的做功次数是四冲程发动机的两倍。由于曲轴每转 周做功一次,因此曲轴旋转角速度比较均匀。（2）二冲程发动机换气过程时间短,仅为四冲程发动机的1/3左右。另外,进排气过程几乎同时进行,利用新气扫除废气,新气可能流失,废气也不 易清除干净。（3）曲轴箱换气方式二冲程发动机因为没有进排气门,结构大大简化。（4）综上所述,二冲程优缺点可概括如下:优点:功率大、运转平稳、配气机构简单缺点:作功冲程多、机件受热程度增加、经济性差、燃汕消耗率高、润 滑条件差Page 19/290汽车工程系教案200/200 学年 第 学期课程名称:汽车构造（一）授课教师:班级:第04讲题目:第二章发动机工作原理与总体构造第04讲发动机性能指标第周星期本讲教学目标:知识点:动性指标和经济性指标 速度特性和负荷 内燃机产品名称能力点:熟练掌握发动机各性能指标 了解发动机速度特性和负荷 了解内燃机产品名称和型号编制规定本讲主要内容:发动机速度特性和负荷 发动机动性指标和经济性指标 内燃机产品名称和型号编制规定本讲教学要求及适合专业:汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）重点讲解动性指标和经济性指标、速度特性和负荷 简介内燃机产品名称教学重点:主要性能指标速度特性和负荷教学难点:速度特性和负荷教学方法及手段:重点介绍、简要介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料:同步学习汽车构造课程建设中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程获取,由教师根据不同专业要求布置Page 20/290本讲教学内容:重点介绍:、主要性能指标发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准要求学生理解掌握发 动机动力性指标的概念1.动性指标 概念:指内燃机对外作功能力的指标（1）有效转矩Te 曲轴传给汽车传动系的转动矩。单位:N-m（2）有效功率Pe 发动机曲轴的输出功率 Pe=Te（27in/60）x W3（KW）式中：Te 一有效扭矩,单位为N-mn 一曲轴转速,单位为r/min 标定功率:并不是该内燃机所能发出的最大功率,而是内燃机出厂时根 据使用目的而调整的。由于使用目的的不同,同一种内燃机的标定功率可 以不同:十五分钟功率:内燃机允许连续运转!5分钟的最大有效功率 小时功率:内燃机允许连续运转1小时的最大有效功率 十二小时功率:内燃机允许连续运转!2小时的最大有效功率 持续功率:内燃机允许长期连续工作的最大有效功率（3）曲轴转速 指曲轴每分钟的转数,通常用n表示,单位为r/min。在标定功率时的转速为标定转速要求学生理解掌握发 动机经济性指标的概念2.经济性指标概念:是指内燃机的生产成本、运转中的消耗以及修理费用等各项指标。通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能（1）有效燃汕消耗率be发动机每发出千瓦有效功率在小时内所消耗的燃汕量 be=（B/Pe）x 10-3（g/KW h）式中：B 每小时的燃油消耗量,kg/hPe一有效功率,kW要求学生了解发动机 环保性指标要求学生了解发动机 强化指标3.环保性能指标（1）有害排放物 对汽汕机,主要是废气中的CO和HC的量 对柴汕机,主要是废气中的NOx和颗粒的排放量（2）发动机的噪声 是汽车噪声的主要来源,约占城市噪声的75%4.强化指标（1）平均有效压是作用在活塞顶上的一个假想的、不变的压,在这个压推动下,活 塞由上止点移动到下止点所做的功。（2）活塞平均速度在标定转速下,曲轴每转转的两个形成活塞速度的平均值（3）升功率Page 21/290重点介绍:每升发动机工作容积所发出的有效功率二、发动机的特性发动机特性的概念:内燃机的主要性能指标随工况而变化的关系称为内 燃机特性。若这种关系以曲线的形式表示,称为内燃机特性曲线。1.速度特性 概念:指发动机的主要性能指标有效转矩Te、有效功率Pe、燃汕消耗 率be随其转速变化而变化的关系。包括发动机外特性和发动机部分特性（1）发动机外特性（如图2-18）指节气门全开时的速度特性。发动机的外特性表示了发动机所具有最高 动力性能 要求学生理解掌握发 动机速度特性图 2-18I奥迪!00 1.8L 轿车发动机外特性（2）发动机部分特性指在节气门不全开的任意位置所得到的速度特性 要求学生理解掌握发 动机负荷2.发动机负荷（如图2-19）概念:发动机在某转速发出的有效功率与相同转速下所发出的最大有 效功率的比值,以百分数表示图2-19:发动机负荷 况a：负荷为 况b：负荷（20/45）X100%况c：负荷（32/45）X100%况d：负荷（45/45）X 100%（发动机全负 荷）I一外特性II一部分特性m一部分特性负荷与功率是两个不同的概念（负荷:发动机在某转速下实际发出的 功率与可能的最大功率之比简要介绍:三、内燃机产品名称和型号编制规定要求学生了解内燃机!.国标规定内容Page 22/290产品名称和型号编制国 标规定有关内容要求学生理解掌握内 燃机常用型号含义归纳小结:概括基本内容,归纳 重点内容,布置下讲 的主要教学内容 GB725-9I对内燃机的名称和型号编制方法颁布了国家标准:内燃机名称按其所采用的主要燃料命名,例如:柴汕机、汽汕机、煤气 机 内燃机型号应反映内燃机的主要结构特征及性能,包括以下内容:首部:产品特征代号,由制造厂根据需要自选相应字母表示,但需经行 业标准化归单位核准、备案。中部:由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符号和缸径符号组成。后部:结构特征和用途特征符号,分别按上表规定。尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时,由制造厂选 用适当符号表示。后部 尾部首部 中部区分符号符号含 义无符号多缸直列及単卧式VV形P平卧形符号结构特征无符号水冷风冷N凝气冷却S十字头式5可倒转Z増压Zl增压中冷用途特征符号符号用 途无符号通用型及固定动T拖拉机M摩托车G工程机械Q车用J铁路机车D发电机组C船用主机,右机基本型5船用主机,左机基本型Y农用运输车L林业机械2.示例(1)柴油机 12V135ZG：12缸、V型、四冲程、缸135径mm、水冷增压、工程机械 用 6E430SDzZCz：6缸、二冲程、缸径430mm、水冷、可倒转、船用主机、右机基本型(2)汽汕机 1E65F：单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型 4100Q：四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、汽车用Page 23/290汽车工程系教案200/200 学年 第 学期课程名称:汽车构造（一）授课教师:班级:第05讲题目:第三章曲柄连杆机构第05讲曲柄连杆机构组成及功用第周星期本讲教学目标:知识点:曲柄连杆机构的功用 曲柄连杆机构的组成 曲柄连杆机构的受分析能力点:熟悉曲柄连杆机构的各个组成部件 了解曲柄连杆机构的工作特点 能够分析各组成部件的受力状况本讲基本内容:曲柄连杆机构的功用 曲柄连杆机构的组成 曲柄连杆机构的受分析本讲教学要求及适合专业:汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）重点讲解曲柄连杆机构的功用、由柄连杆机构的组成 启发分析曲柄连杆机构的受力情况教学重点:曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的组成教学隹点:曲柄连杆机构的受分析教学方法及手段:导入、启发分析、重点介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料:同步学习汽车构造课程建设中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程获取,由教师根据不同专业要求布置Page 24/290不同专业本章内容比较:汽车检测与维修专业（8课时）简介曲柄连杆机构组成及功用 重点讲解机体组 重点讲解活塞连杆组 重点讲解曲轴飞轮组汽车维修与营销专业（8课时）汽车制造与维修专业（8课时）汽车电子技术专业（8课时）本讲教学内容:曲柄连杆机构及机体由下列三部分组成（如图3-1）由总体构造导入:启发分析:启发学生结合四冲程 发动机工作原理理解曲 柄连杆机构的功用、曲柄连杆机构的功用 把燃气作用在活塞顶上的转变为曲轴的转矩,从而向工作机械输出机 械能 在做功冲程将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再转 变为曲轴的旋转运动而对外输出动 在其他三个辅助冲程中,将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动,为 做功冲程做准备二、曲柄连杆机构的组成重点介绍:图3-1:曲柄连杆机构及 机体组成要求学生理解掌握曲 柄连杆机构的三大组成 部分及其主要零部件1.机体组丄要包括气缸体、曲轴箱、气缸套、气缸垫等不动件机体是内燃机的骨架,除了作为气缸套以及曲柄连杆机构运动件的支撑 外还可安装气缸盖、配气机构和驱动机构的机件以及各辅助系统的些附 件,并以其支座安装在车辆上,同时机体内部还设有冷却水道和润滑油道。因此结构复杂2.活塞连杆组Page 25/290主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件3.曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮等三、曲柄连杆机构的受分析启发分析:要求学生正确理解气 缸内的气体压1.气缸内的气体压（1）气体作用情况在工作循环中,气体压是不断变化的,其瞬时最高压,对汽油机和 柴汕机分别可达35MPa和510 MPa,这意味着作用在曲柄连杆机构上的 瞬时冲击可达数万牛顿。（2）受分析（如图3-2、图3-3）气体压使气缸盖承受向上推力,活塞顶承受向下压,活塞侧面和气 缸壁间有侧压,活塞销、连杆杆身、曲柄