课程小结
学年第 2 学期
课程编号：
课程名称：发动机原理
考核方式：考查
院（系）：机电工程学院教研室：汽车
学生专业：车辆工程
班级：
主讲教师：辅导教师：
课程学时分配表
年7月19日
课程小结内容
主讲教师（签字）：教研室主任（签字）：
年月日
课程设计说明书 设计题目 院（系）专业班学生姓名 完成日期 指导教师（签字） 华中科技大学
目录 一目的与要求 (1) 二设计任务 (2) 三工作过程模拟计算 (3) 四动力学计算 (7) 五设计感想 (10) 参考文献 (11) 附录A 发动机外特性曲线 (12) 附录 B F g-?、F j-?、F-?曲线图 (13) 附录 C F N-?、F L-?、F t-?、F k-?、R B-?曲线图 (14) 附录 D 发动机合成扭矩∑M k-?曲线图 (15)
一目的与要求 1.目的 发动机课程设计是《发动机现代设计》课程的后续教学环节，旨在对刚学习过的发动机设计课程以及发动机原理课程的知识进行综合运用，加深对专业知识的理解。在课程设计环节，通过总体性能计算（工作过程模拟计算与动力学计算）将发动机的结构参数与性能参数结合起来，弄清结构与性能之间的内在联系；通过发动机总体布置图设计，对发动机的总体结构有一个全面而具体的了解，并深化对发动机各主要零件的作用和设计要求的理解。 2.要求 对提供的教学参考资料要认真分析，在理解的基础上借鉴，不要盲目照搬照抄。独立完成，可以讨论，不许抄袭；按时完成，不得延期。交课程设计材料（计算说明书与图纸）时必须通过指导教师的考核，不得代交。计算说明书应包括：计算目的、已知条件、变量说明、计算结果及说明（分析）等，其中动力学计算应有受力分析图，曲线图应标明坐标及单位。所绘图纸应符合工程图纸规范要求。
二设计任务 4110柴油机总体方案设计 1. 技术参数 机型：立式，直列，水冷，四冲程，废气涡轮增压、中冷燃烧室型式：直喷式 气缸直径：110mm 活塞行程：125mm（曲柄半径：62.5mm） 缸数：4 发火顺序：1-3-4-2 压缩比：17 标定功率(kW)/转速(r/min)：140/2300 最大扭矩（N.m）/转速（r/min）： 640/1450~1550 外特性最低燃油耗率（g/kW.h）：200 标定工况燃油耗率（g/kW.h）：210 机油耗率（g/kW.h）：≤1.0 调速率：≤8% 怠速（r/min）： 750 曲轴旋转方向（从前端看）：顺时针 气门间隙（冷态）：进气门0.3～0.4，排气门0.4～0.5 冷却方式：强制水冷 润滑方式：压力、飞溅复合式 启动方式：电启动 配气定时：进气门开，上止点前20oＣＡ；进气门关，下止点后43oＣＡ排气门开，下止点前60oＣＡ；排气门关，上止点后20oＣＡ 供油提前角：上止点前18±2oＣＡ 2. 其他有关数据 活塞质量：1.32kg 活塞销质量：0.58kg 活塞环总质量：0.088kg 连杆大头质量（直开口/斜开口, kg）： 1.89/1.98 连杆小头质量(kg)：0.704 连杆长度L(mm)：210 曲柄销直径：70mm 曲柄销长度：40mm 主轴颈直径：85mm 主轴颈长度（非止推挡）：36mm 曲柄臂厚度：28mm 曲柄臂宽度：126mm
《汽车发动机原理》课程的整体设计方案 各位老师，大家好！今天由我向各位汇报《汽车发动机原理》课程的整体设计方案，我汇报的内容主要包括5个方面： 一、课程性质和地位 二、课程设计 三、课程实施 四、课程教学条件 五、课程特色 一、课程性质与地位 1、课程性质和任务 《汽车发动机原理》课程是汽车检测与维修专业的核心课程。本课程是针对汽车维修工岗位的任职要求，研究发动机的工作过程和性能指标，主要包括动力性、经济性、排放性等，分析影响发动机性能指标的因素，找出提高发动机性能指标的途径，在专业人才培养方案中具有重要地位和作用。 2、课程的地位和作用 本课程是一门专业课，为发动机的使用、维修打基础。本课程在整个课程体系中起承上启下的作用，对今后的实际工作起承上启下的作用，对今后的实际工作起指导作用。 3、本课程与前导、后续课程的关系 本课程的前导课程有：机械制图、汽车构造。在学生具备这些课程基本知识和技能之后学习本课程。通过本课程的学习，让学生掌握发动机理论相关专业能力，培养和锻炼学生的综合职业能力。并为后续课程的学习打下坚实的基础。 二、课程设计 1、课程建设历程 《汽车发动机原理》课程是汽车检测专业的核心课程之一，课程建设经历了两个发展阶段。第一阶段：在专业教学改革和探索实践过程中，在调研和论证的基础上，为了适应汽车维修行业对人才培养的要求，在专业课程体系中设有《汽车发动机原理》课程，为了加强学生实践能力的培养，另外单独设有发动机原理实训。此阶段的课程模式为理论课+实践课课程模式。 第二阶段：基于项目的课程模式，将理论与实践何为一体，实施一体化教学，实现课程教学目标，此阶段的课程模式为项目课程模式。 2、课程设计理念 基于郑州—开封城市圈汽车维修行业企业的需求，结合现有专业实训条件和课程团队现状，共同开发与设计课程，实现学生专业能力，社会能力和方法能力培养，提高学生综合职业能力。 3、课程设计思路 （1）、职业岗位分析 在汽车维修行业企业级毕业生跟踪调查研究的基础上，通过对汽车检测与维修技术专业面对的职业方位进行分析归类，本专业适应的工作岗位主要包括10个岗位，这10个岗位分为3类： 主要岗位包括机电维修工、服务顾问、备件管理。 次要岗位包括汽车销售、汽车保险、旧车评估。
第一章 1简述发动机的实际工作循环过程。 答: 2画出四冲程发动机实际循环的示功图，它与理论示功图有什么不同？说明指示功的概念和意义。 理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体随温度等因素影响会变大，而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等，这些损失的存在，会导致实际循环放热率低于理论循环。指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。 4什么是发动机的指示指标？主要有哪些？ 答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5什么是发动机的有效指标？主要有哪些？ 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。强化系数PmeCm. 第二章
1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启？提前与迟后的角度与哪些因素有关/ 答：进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能，从而实现在下止点后继续充气，增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制，若在活塞到下止点时才打开排气门，则在排气门开启的初期，开度极小，废弃不能通畅流出，缸内压力来不及下降，在活塞向上回行时形成较大的反压力，增加排气行程所消耗的功。在发动机高速运转时，同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大，为使气缸内废气及时排出，应加大排气提前角。 2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段，这几个阶段时如何界定的？ 答：1）自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。 强制排气阶段：废气是由活塞上行强制推出的这个时期。 进气过程：进气门开启到关闭这段时期。 气门重叠和燃烧室扫气：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，所以进.排气门同时
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析 二级学院机械工程学院 年级专业 13材料本科班 学号 学生姓名 指导教师朱双霞 教师职称教授
目录 第一部分绪论 (2) 第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3) 2.1 设计题目及机构示意图 (3) 2.2 机构简介 (3) 2.3 设计数据 (4) 第三部分设计内容及方案分析 (6) 3.1 曲柄滑块机构设计及其运动分析 (6) 3.1.1 设计曲柄滑块机构 (6) 3.1.2 曲柄滑块机构的运动分析 (7) 3.2 齿轮机构的设计 (11) 3.2.1 齿轮传动类型的选择 (12) 3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13) 3.3 凸轮机构的设计 (13) 3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (14) 3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (15) 3.3.3 凸轮轮廓曲线的设计 (16) 第四部分设计总结 (18) 第五部分参考文献 (20) 第六部分图纸 (21)
第一部分绪论 1.本课程设计主要内容是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、 《高等数学》等多门课程知识。 2. 内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能是气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功。再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。
《汽车发动机结构与维修》教学总结 依据我校课程教学改革，提高教学质量的决定，在校教务科领导的指导和支持下，我们对汽车专业《机械识图》课程进行了较大调整，取得了较好的效果，总结如下：1．“三位一体”的教学方式 传统的教学方式，是将课堂教学与实验教学分开进行，难以有机统一。根据《机械识图》课程直观性、实践性强的特点，我们相对集中了一个月时间，进行“三位一体”的教学，即将汽车发动机的拆装实习、现场教学和课堂多媒体教学有机组合在一起，根据理论联系实际的原则和同学们的认知规律，由老师指导，学生动手，由外到内，由表及里，逐个系统，逐个零部件地进行发动机的拆装，在分组拆装发动机的同时，老师现场讲解其基本结构及工作原理，直观明了，学生轻松掌握；学生现场提问，现场得到解答，师生互动，既锻炼了同学“真刀实枪”的动手能力，又增强了师生感情交流。对发动机一些复杂的结构和工作原理，全班集中进行多媒体教学，这样有分有合，有理论有实践，实践——理论——再实践，不断提高，现场即是课堂，多媒体课堂也在现场，灵活机动，有机结合，相辅相成，有效地激发学生的学习兴趣和热情，提高了教学效果。 2．“五合一”的教学内容组合 传统的教学模式，是将汽车发动机的构造与发动机原理分为二册，先讲“构造”，后讲“原理”，将一个有机整体割裂开来，导致讲“构造”时难以深入，而讲“原理”时，又枯燥乏味，而且以前所学的构造已经忘记，影响了学生学习兴趣和教学质量。 本次调整，我们将汽车发动机“构造”与“原理”合成一门课，相关内容有机穿插，有些系统是先讲构造，后讲原理；而有的是先讲理论，提出问题，再讲构造；还有的是构造、原理穿插进行，有机结合，使学生觉得有骨有肉。除此之外，我们还结合拆装发动机的机
<<汽车发动机的总体构造>> 说课材料 说课：张新国 单位：大连市交通口岸学校
尊敬的各位评委老师： 大家好！ 我是大连市交通口岸职业技术学校汽车运用与维修专业的一名教师，我叫张新国。随着我国经济的快速发展，作为我国国民经济支柱产业的汽车工业发展也十分迅猛。继2006年全国汽车产销量突破700万辆大关后，2007年超过870万辆，2008年达到930余万辆。截至2009年6月底，全国汽车保有量为6962.6万辆。同时，汽车技术也日新月异、飞速发展，大量高新技术产品和电子装置在汽车上的应用越来越普及，特别是微机控制技术在汽车上的广泛应用。现代汽车已发展成为集计算机技术、光电传输技术、新工艺和新材料为一体的高科技载体，其动力性、经济性、排放净化性、安全性和舒适性等各方面，正逐步进入智能化高级控制阶段。这给职业院校汽车运用与维修专业的人才培养目标提出了新的要求。今天，我的说课内容是《汽车发动机构造与维修》课程中的一节------《发动机的总体构造》，下面，我将从说教材、说教法及依据、说学法及依据、说教学过程及设计和说教学反思等几个方面进行讲述。同时也恳请各位老师指导和批评。 （一）教材分析 为了适应现代汽车维修企业，适合市场需求的高素质实用型技术人才，汽车运用与维修专业必须根据自己的专业特点和实际情况，在教学改革上大胆尝试，积极探索培养汽车维修初中级专门人才的新模式。真正让学生学有所成，成有所专，专有所用。我们学校汽车运用专业已有60余年历史，近年来以汽车市场为向导，建立新的课程体系以适应未来竞争激烈的汽车维修行业。《汽车发动机构造与维修》是汽车运用与维修专业的核心课程，掌握汽车发动机维修的基本技能在职校学生的职业能力中占有举足轻重的地位，是企业衡量学生综合素质的主要指标之一，直接影响到学生未来的发展前景。教学的成败直接关系到能否达到培养目标，学生能否真正掌握基本的汽修技能。根据学生的培养目标我们选用了中等职业教育国家规划教材《汽车发动机构造与维修》（高等教育出版社版）。该教材参照行业的职业技能鉴定规范编写，从社会发展的实际需要出发，注重对学生的创新精神和实践能力的培养。 学时计划：根据课程性质特点及企业实际需要，将本课程总学时设为120学时，以“基础知识和基本理论适度够用”为原则，“以能力培养为主线”，为满足学生毕业后的职业需要在学时的分配上向实践倾斜，设置为理论70学时，实践50学时，重在培养学生的动手能力和基本机械维修的常识。 教材处理：面对中职学校学生基础知识薄弱的特点，要尽力改变以往老师一本书、一支粉笔在台上滔滔不绝，学生在下面昏昏欲睡或者“填鸭式”课堂教学模式，实行理论教学与实习教学“一体化”。改变学生被动听讲的局面，让学生“动”起来，在技能训练中掌握理论，在理论学习中提升操作技能。在教学过程中，尽量利用实物教学、进行直观演示，将书本上的零件名称、具体工作原理，实实在在的展现在学生面前，以激发学生的兴趣、缩短认识过程、加深理解。可以在演示中讲解，边讲解边演示，多讲授些稳定性、经验性的知识，并且在教师引导下，使学生很快能将理论与实践融合，促进理解、加深记忆、提高学习效率，更为重要的是使学生初步掌握适合自己的学习方法，为将来进一步学习打好基础。
《汽车发动机原理》课程考核大纲 《汽车发动机原理》课程组 2010年10月
《汽车发动机原理》课程考核大纲 一、课程的性质与任务 《汽车发动机原理》是本专业的一门专业课。它的任务是使学生掌握发动机工作过程的基本理论和提高性能指标的主要途径，并获得应用理论知识解决实际问题的初步能力；掌握车用发动机的特性和试验方法，为学习后续专业课和今后工作中合理运用发动机打下基础。 二、课程教学内容和考核目标 教学大纲已明确规定了本课程的教学内容、基本要求与考核方法。根据教学大纲规定，按照考核的特点对教学内容和基本要求加以细化，按章节详述如下： 第1章发动机的性能 （一）课程教学内容 1.1 发动机基本理论循环 发动机基本理论循环的建立目的、方法、基本假定、类型和特点；发动机基本理论循环的分析方法与评价指标；基本理论循环的平均压力和循环热效率；循环平均压力和循环热效率的影响因素。1.2 发动机实际循环 发动机的工作过程与实际循环；实际循环的表示方法；进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等5个过程；实际循环各过程的起始与终了参数。 实际循环的评价指标——指示指标：动力性指标——指示功、指示功率和平均指示压力等；经济性指标——指示热效率和指示燃油消耗率。 1.3 发动机整机性能 发动机的性能试验的方法、设备与试验过程；发动机的性能的评价指标——有效指标：动力性指标——有效功率、有效扭矩和平均有效压力等；经济性指标——有效热效率和有效燃油消耗率；发动机排放指标与噪声指标；其它性能指标。 1.4 发动机机械损失 发动机机械损失的定义与评价指标，主要是机械损失功率和平均机械损失压力；机械损失的构成及影响因素；发动机机械损失的测量方法与原理：示功图法、倒拖法、灭缸法和油耗线法等；发动机机械损失的测量设备与试验过程。
汽车发动机理论》课程教学大纲 课程名称：发动机原理 适用专业：交通运输专业 总学时（学分）：48 理论学时：48 实践学时：0 适用对象：交通工程专业 一、说明 （一）课程的性质、任务 《汽车发动机理论》是交通工程专业的专业基础课程，主要内容为汽车发动机性能评价指标、提高性能指标的途径、发动机的基本工作过程（换气过程及混合气形成和燃烧过程）发动机特性等，并介绍排气污染和噪声振动等知识。通过本课程的学习，使学生掌握内燃机理论的基本知识，为提高汽车的应用效率奠定基础，为学生从事相关专业工作打下理论基础。 （二）课程的教学要求 1、掌握内燃机的能量转换以及循环充量的原理和规律，即动力机械的动力输出与能量利用问 题； 2、掌握内燃机的燃烧与排放问题，包括内燃机的燃烧过程、规律与有害排放物及噪声 控制。 3、掌握内燃机应用于汽车动力时具有重要影响的运行特性与性能调控问题。 （三）课程考核办法 课程的考核方式是将理论考试的70%成绩和实验考试的30%成绩记为总成绩。
、讲授内容 第一篇热力工程基础（6） 第二篇动力输出与能量利用 第五章发动机实际循环与评价指标（ 6 学时）第一节四冲程发动机的实际循环 一、发动机的实际循环 二、发动机实际循环与理论循环的比较 第二节发动机的指示指标 一、发动机的示功图 二、发动机的指示性能指标 第三节发动机的有效指标 一、动力性指标 二、经济性指标 三、强化指标 第四节机械损失与机械效率 一、机械效率 二、机械损失的测定 三、影响机械效率的主要因素 四、发动机的热平衡 第六章换气过程与循环充量（6 学时） 第一节四冲程发动机的换气过程 一、换气过程 二、换气损失 第二节四冲程发动机的充量系数 一、充量系数
第二章发动机的性能指标 1.研究理论循环的目的是什么？理论循环与实际循环相比，主要作了哪些简化？ 答:目的：1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系，明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径 2.确定循环热效率的理论极限，以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力 3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性 简化：1.以空气为工质，并视为理想气体，在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数，均不随压力、温度等状态参数而变化 2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程，将排气过程即工质的放热视为等容放热过程 3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程，忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关，无节流损失，缸内压力不变的流入流出过程。 2.简述发动机的实际工作循环过程。 四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么？ 有流动阻力，排气压力>大气压力，克服阻力做功，阻力增大排气压力增大,废气温度升高。负荷增大Tr增大；n升高Tr增大，∈+，膨胀比增大，Tr减小。 4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失？试述各种损失
形成的原因。 答：1.传热损失，实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换 2.换气损失，实际循环中，排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失 3.燃烧损失，实际循环中着火燃烧总要持续一段时间，不存在理想等容燃烧，造成时间损失，同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失 4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。分隔式燃烧室，工质在主副燃烧室之间流进、流出引起节流损失 5.泄露损失活塞环处的泄漏无法避免 5.提高发动机实际工作循环效率的基本途径是什么？可采取哪些措施？ 答：减少工质比热容、燃烧不完全及热分解、传热损失、提前排气等带来的损失。措施：提高压缩比、稀释混合气等 6.为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机? 柴油机拥有更高的压缩比， 7.什么是发动机的指示指标？主要有哪些？ 以工质在气缸内对活塞做功为基础，评定发动机实际工作循环质量的
机械原理课程设计指导书 四冲程内燃机设计 一．设计任务（共需要A1、A2、A3各1张，A3网格纸1张，A4两张） 1.机构设计 根据行程速比系数K及已知尺寸确定机构的主要尺寸，并绘制机构运动简图1张（A4）。 2.运动分析 图解求出连杆机构的位置、速度与加速度，绘制滑块的位移、速度与加速度曲线，完成运动分析图1张（A2）。 3.动态静力分析 通过计算和图解，求出机构中各运动副的约束反力及应加于曲柄OA的平衡M（每人负责完成5～6个位置），完成动态静力分析图1张（A1）。 力矩 b 4.计算并画出力矩变化曲线图1张（A3方格纸）。 5.计算飞轮转动惯量F J。 6.计算发动机功率。 7.用图解法设计进、排气凸轮，完成凸轮设计图1张（A3）。 8.绘制内燃机的工作循环图1张（A4）。 9.完成设计说明书（约20页）。 ●分组及组内数据见附表1； ●示功图见附表2； ●组内成员分工见附表3； ●课程设计进程表见附表4； ●四冲程内燃机中运动简图见附图1。
二．设计步骤及注意问题 1. 确定初始数据 根据分组情况（附表1），查出设计初始数据。 活塞行程 H = （mm ） 活塞直径 D= （mm ） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm ） 行程速比系数 K= 连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = （mm ） 曲柄重量 1Q = （N ） 连杆重量 2Q = （N ） 活塞重量 3Q = （N ） 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= （m 2m ） 曲柄的转速 n 1= （rpm ） 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]= 曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l =OA l （mm ） 开放提前角： 进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数： m =3.5（mm ）； α=20°；a h *=1；25.0*=C 2Z =' 2Z =14； 3Z ='3Z =72 ；1Z =36
各位领导，各位老师： 大家好:我叫牛贤爱，今天我说课的题目是：【发动机的工作原理】我将从课程的特点，教材的分析，学情分析，教学目标，教学重难、点，教法和学法以及我如何设计授课过程几个方面进行说课。 一、课程特点 该学科是学生在经过前面的基础课程的学习后，接触到的第一门专业课程，同时也是进一步学习其他专业课程的基础，本门课程在整个汽修专业的课程中起着举足轻重的作用，对于汽修专业，不管学生是学汽车维修专业的还是汽车营销和保险理赔专业的，本门课程都是必修专业课程。 二、教材分析 本课程使用的教材是中国人民出版社出版的《汽车发动机构造与维修》，教材从实际背景入手；考虑学生的实际情况，通俗易懂、由易到难、循序渐进，教材编写是以就业为导向，以能力为本位能够满足企业的工业需求，把握市场需求，加强实践操作环节的内容提高学生的学习主动性和积极性，教材力求摆脱学科课程旧思想的束缚，从岗位需求出发，尽早让学生接触实践操作内容，本书分多个模块，每个模块都是以工作岗位所需要的技能展开。 三、学情分析 万事开头难，特别是本专业的学生，基础都比较差，底子较薄，学习积极性又低，但由于他们是刚刚开始学习汽车的专业课程，新鲜感比较强，好奇心也比较重，在这种情况下，我们教师要想办法激发学生的学习热情，确实当一个好师傅，把学生领进专业课程的大门，为他们将来就业打下基础。 四、教学目标及重、难点 四冲程发动机的工作原理这一课题是发动机总体构造知识环节中的理论部分。是认识和掌握发动机构造知识入门的基础。而学生对发动机的内部构造不太熟悉，绝大部分的学生都没有见到过发动机，更不要说内部构造了。还有学生的读图能力及空间想象能力不是很高，看书上的构造图，会有一定困难。而且学生对发动机的常用术语及发动机内部到底是如何燃烧的，混合气到底是如何形成的动态问题很难理解。基于以上几点因此我确定了本节课的教学目标及教学重、难点。 1.教学目标 知识目的：通过本课题的学习，使学生掌握发动机的基本术语，熟悉发动机的工作原理能力目标：提高学生的观察能力，自学能力、小组合作能力、语言表达能力、分析问题的能力以及理论联系实际的能力。 情感目标：增强学生学习的兴趣，激发学生的学习热情,使学生养成良好的学习态度。2.教学重、难点 重点：汽车发动机常用的基本术语和四冲程汽油发动机的工作原理。 难点：四冲程汽油机的工作原理，汽油机和柴油机区别。
汽车发动机原理 一、发动机实际循环与理论循环的比较 1.实际工质的影响 理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体比热是随温度上升而增大的，且燃烧后生成CO2、H2O等气体，这些多原子气体的比热又大于空气，这些原因导致循环的最高温度降低。加之循环还存在泄漏，使工质数量减少。实际工质影响引起的损失如图中Wk所示。这些影响使得发动机实际循环效率比理论循环低。 2.换气损失 为了使循环重复进行，必须更换工质，由此而消耗的功率为换气损失。如图中Wr所示。其中，因工质流动时需要克服进、排气系统阻力所消耗的功，成为泵气损失，如图中曲线rab’r 包围的面积所示。因排气门在下止点提前开启而产生的损失，如图中面积W所示。 3.燃烧损失 （1）非瞬时燃烧损失和补燃损失。实际循环中燃料燃烧需要一定的时间，所以喷油或点火在上止点前，并且燃烧还会延续到膨胀行程，由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失. （2）不完全燃烧损失。实际循环中会有部分燃料、空气混合不良，部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。 （3）在高温下，如不考虑化学不平衡过程，燃料与氧的燃烧化学反应在每一瞬间都处在化学动平衡状态，如2H2O=2H2+O2等，由左向右反应为高温热分解，吸收热量。但在膨胀后期及排气温度较低时，以上各反应向左反应，同时放出热量。上述过程使燃烧放热的总时间拉长，实质上是降低了循环等容度而降低了热效率。 （4）传热损失。实际循环中，汽缸壁和工质之间始终存在着热交换，使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线而造成的损失。 （5）缸内流动损失。指压缩及燃烧膨胀过程中，由于缸内气流所形成的损失。体现为，在压缩过程中，多消耗压缩功；燃烧膨胀过程中，一部分能量用于克服气流阻力，使作用于活塞上做功的压力减小。 二、充量系数 衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标；定义为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下计算充满气缸工作容积的空气质量的比值。 影响因素： 1.进气门关闭时缸内压力Pa 2.进气门关闭时缸内气体温度Ta 3.残余废气系数 4.进排气相位角 5.压缩比 6.进气状状态 提高发动机充量系数的措施 1.降低进气系统阻力 发动机的进气系统是由空气滤清器、进气管、进气道和进气门所组成。减少各段通路对气流的阻力可有效提高充量系数。（1）减少进气门处的流动损失1）进气马赫数M 不超过0.5受气门大小、形状、升程规律、进气相位等因素影响2）减少气门处的流动损失增大气门相对通过面积，提高气门处流量系数以及合理的配气相位是限制M值、提高充量系数的主要方法。增大进气门直径可以扩大气流通路面积；增加气门数目；改进配气凸轮型线，适当增加气门升程，在惯性力容许条件下，使气门开闭尽可能快；改善气门处流体动力性能。（2）减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力
读书铸魂强体博才 XXXXXX学院 汽车运用与维修专业汽车发动机构造与维修说课稿 工程汽车学院汽修教研室 汽车发动机构造与维修说课稿
一、课前分析 （一）生产实际分析 新发动机装配、发动机大修及气门出现异响时，都需检查调整气门间隙。 （二）学情分析 授课学生为汽车运用与维修专业学生，该班学生已经完成了《汽车发动机构造与维修》前两个模块的学习，具有一定的动手能力，能正确使用一些日常工具，并对发动机的工作原理、总体构造及曲柄连杆机构有了全面的了解。 通过前两个模块的教学，该班学生在学习新课时都表现出较高的学习兴致，渴望学到更多的新知识是他们的最大优点，但是在学习过程中，对理论知识理解不够深刻和对所学技能不愿多加练习，熟练程度不够，往往存在自以为是的误区。所以在课堂教学时要充分考虑到同学们学习优点和不足，在深刻分析他们学习习惯的基础上，有重点和针对性地进行教学。 二、教学目标确定及重、难点分析 （一）教学目标的确定 根据该门课程的教学大纲及企业生产实际的需要，结合学生情况和我校教学资源情况，确定本次课的教学目标为： 知识目标：理解气门间隙的概念，领会气门间隙的调整原理。 能力目标：能够正确运用两次调整法进行四缸发动机气门间隙的检查与调整。 情感目标：培养学生的安全意识、认真的工作态度和团队合作精神。 （二）重点、难点分析
根据教学目标，确定本次课的教学重点：气门间隙的检查与调整；根据与老教师的交谈、学过的学生的交流及自己教学经验，确定本次课的难点为：气门间隙的调整原理。 （三）教学组织形式的选择 根据我校现有的教学资源及我校对模块教学的要求，本次课实施分组教学，将学生分成五个小组，每组2名学生。由我负责每一组的“教、学、做”一体化教学。 （四）教学方法的选择 1.理论实践一体化教学法：为了实现本次课的教学目标和以往的教学经验，本次课总体上采用边讲边练、理实一体化的教学方法。 2.多媒体课件讲授法：为了加深学生对气门间隙的调整原理这个难点的理解，特制作了多媒体课件，将彩色图片、动画、视频等有机结合，生动形象，降低了学生学习的难度。 3.案例教学法：通过案例，引入新课，使学生觉得学的内容能解决实际问题，引起学生的学习兴趣，学生也乐于接受所学知识。 4.口诀教学法：为了更快的使学生掌握两次调整法进行气门间隙的检查与调整，教学生“双排不进、不进双排”的口诀。 5.示范操作法：在实践操作时，先由教师示范操作，讲解操作要领和规范，然后学生分组操作，教师指导。 （五）学生学习方式的设计 1.探究学习：研究四缸发动机曲轴布置、工作情况表、凸轮的形状等与调整气门间隙的关系，使其能够更好的领会本节的难点。 2.合作学习：通过小组之间的交流、探讨、合作，培养学生的团队合作精神。 3.自主学习：通过布置作业与思考题，让学生学会查找资料，网上学习，培养其自主学习能力。 三、教学过程设计
第一章发动机的性能 1.简述发动机的实际工作循环过程。 1）进气过程：为了使发动机连续运转，必须不断吸入新鲜工质，即是进气过程。此时进气门开启，排气门关闭，活塞由上止点向下止点移动。2）压缩过程：此时进排气门关闭，活塞由下止点向上止点移动，缸内工质受到压缩、温度。压力不断上升，工质受压缩的程度用压缩比表示。3）燃烧过程：期间进排气门关闭，活塞在上止点前后。作用是将燃料的化学能转化为热能，使工质的压力和温度升高，燃烧放热多，靠近上止点，热效率越高。4)膨胀过程：此时，进排气门均关闭，高温高压的工质推动活塞，由上止点向下至点移动而膨胀做功，气体的压力、温度也随之迅速下降。（5）排气过程：当膨胀过程接近终了时，排气门打开，废气开始靠自身压力自由排气，膨胀过程结束时，活塞由下止点返回上止点，将气缸内废气移除。 3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么？可采取哪些基本措施？ 提高实际循环热效率的基本途径是：减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。提高工质的绝热指数κ。可采取的基本措施是：⑴减小燃烧室面积，缩短后燃期能减小传热损失。⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。⑷加强燃烧室气流运动，改善混合气均匀性，优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。⑸优化燃烧室
结构减少缸内流动损失。⑹采用合理的配缸间隙，提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。 4.什么是发动机的指示指标？主要有哪些？ 答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5.什么是发动机的有效指标？主要有哪些？ 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。强化系数P meCm. 6.总结提高发动机动力性能和经济性能的基本途径。 ①增大气缸直径，增加气缸数②增压技术③合理组织燃烧过程④提高充量系数⑤提高转速⑥提高机械效率⑦用二冲程提高升功率。 7.什么是发动机的平均有效压力、油耗率、有效热效率？各有什么意义？ 平均有效压力是指发动机单位气缸工作容积所作的有效功。平均有效压力是从最终发动机实际输出转矩的角度来评定气缸工作容积的利用率，是衡量发动机动力性能方面的一个很重要的指标。有效燃油消耗率是单位有效功的耗油量，通常以每千瓦小时有效功消耗的燃料量来表示。有效热效率是实际循环有效功与所消耗的燃料热量之比
课程简介 课程说明： 发动机原理是车辆工程、交通运输工程等专业学生必修的重要专业基础课，它以发动机的性能指标作为主要研究对象，把合理组织工作过程，提高整机性能作为中心内容，系统阐明发动机工作过程的基本理论、基本概念和基本试验方法，并深入到工作过程的各个阶段， 分析影响性能指标的各种因素，从中找出提高发动机性能指标的一般方法和具体措施；也为更合理有效地选择和使用发动机提供必要的基 本知识和实验技能。本课程系统地讲授汽车拖拉机发动机工作过程的基本理论，内容包括工程热力学基础、发动机的性能指标、发动机 的换气过程、发动机的燃料与燃烧、汽油机混合气的形成与燃烧、柴 油机混合气的形成与燃烧、发动机的排放控制、发动机特性、发动机 的排气涡轮增压等。 先修课程： 发动机构造、机械原理等。 参考教材： 《内燃机原理》华中理工大学出版社 1992 刘永长 《内燃机原理》机械工业出版社 1988 蒋德明 《汽车发动机原理》人民交通出版社 2005 陈培陵 《汽车拖拉机发动机》机械工业出版社 1999 董敬 《汽车发动机原理教程》清华大学出版社 2001年刘峥、王建《火花点火发动机的燃烧》西安交通大学出版社 1992年蒋德明《汽车新能源技术》人民交通出版社 2003年边耀璋
授课章节：第1章发动机的性能 一、教学目的和要求 知识目的： 1.掌握发动机的3种基本理论循环及热效率的计算方法、影响因素及比较； 2.掌握发动机的指示性能指标和有效性能指标； 3.了解发动机的其它性能；掌握机械效率的概念、机械损失的4种测定方法、影响机械效率的因素，了解提高发动机动力性和经济性能的途径，了解发动机热平衡的分析内容和意义。 能力目的： 1．能结合四冲程发动机的示功图分析理论循环与实际循环的差异。 二、教学重点和难点 教学重点： 对发动机理论循环与实际循环的分析，发动机指示性能指标和有效性能指 标，汽车发动机机械效率的测定方法与影响因素。 教学难点： 指示性能指标和有效性能指标的分析与提高发动机动力性和经济性的技术 措施，汽车发动机机械效率的测定方法，影响汽车发动机机械效率的因素。 三、授课学时4课时 四、授课方式讲授 五、教学内容与教学组织设计 (一)导入新课 我们经常听说某某车发动机动力强劲，马力大，加速性能好，是如何评价出来的呢及如何界定的呢，这就是我们本章需要学习的内容。 (二)新课教学 1．发动机理论循环 （1）三种循环 发动机有三种基本空气标准循环，即定容加热循环、定压加热循环和混合加
《汽车发动机构造与维修》说课稿 各位评委老师们： 大家好！ 我是号参赛选手。今天要说课的课程是《汽车发动机构造与维修》 我将从以下这六个方面逐一向大家汇报。 一、课程设置 1、课程定位 随着汽车市场不断地发展，汽车市场急需大量专业强，素质高的专业人才。本专业主要是为汽车后市场服务培养具有专业基础知识，基本技能，具有较强实际工作能力的技术型人才。根据企业人才的需要，本课程从职业分析入手，对职业岗位进行能力分解，明确一般职业能力核心职业能力，并围绕核心能力的培养形成课程体系。 《汽车发动机构造与维修》是汽车类专业的一门专业基础课程，通过本课程的学习可以使学生对汽车的整体结构与工作原理有较全面的认识，为学习后续专业课程和从事汽车运用工作打下基础。本门课程构建于《机械制图》、《机械基础》、《气压与气动》等课程的基础上，也是进一步学习《汽车发动机电控技术》、《汽车电气设备》、《汽车故障诊断》等专业核心课程的基础。 2、课程目标 本课程的教学目标是：通过各教学情景的实施，使学生获得汽车发动机的基本结构、原理、检修方面的系统知识，培养学生在“汽车发动机检修”领域内的核心职业能力，通过该课程的学习使学生掌握汽车发动机的组成、工作原理和检修方法，同时会使用检测仪器对发动机进行故障检测、诊断和排除，具备对汽车发动机进行检修的基本技能，同时注重培养创新精神和认真负责的工作态度及一丝不苟的工作作风。 3、课程的性质与作用 培养学生专业必备基本素质提高学生解决实际工程问题的能力。 二、课程内容 1、课程设计理念 本课程以汽车发动机构造认识，拆装和检修职业能力为核心目标，以发动机拆装与检修工作过程为主线，与工作实践为起点，通过设计工作任务，构建学习情境，让学生在职业行动中获取知识，锻炼职业技能，通过完成系列工作任务来培养学生的专业能力、方法能力和社会实践能力。按照教学规律进行相应的教学内容、教学方法、教学条件和教学评价的课程设置，使学生能够获得未来所必需的综合职业能力。 2、课程教学整体设计 根据课程特色以及学生的认知规律和职业成长规律，以职业工作过程构建课程学习领域。将工作任务按汽车发动机总成的拆装维修过程确定教学内容和教学顺序，依托一体化
123发动机理论循环：将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化，忽略次要因素后建立的循环模式。 循环热效率：工质所做循环功与循环加热量之比，用以评定循环经济性。 指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。 有效热效率：实际循环的有效功与所消耗的热量的比值。 指示性能指标：以工质对活塞所作功为计算基准的指标。 有效性能指标：以曲轴对外输出功为计算基准的指标。 指示功率：发动机单位时间内所做的指示功。 有效功率：发动机单位时间内所做的有效功。 机械效率：有效功率与指示功率的比值。 平均指示压力：单位气缸工作容积，在一个循环中输出的指示功。 平均有效压力 me p ：单位气缸工作容积，在一个循环中输出的有效功。 有效转矩：由功率输出轴输出的转矩。 指示燃油消耗率：每小时单位指示功所消耗的燃料。 有效燃油消耗率：每小时单位有效功率所消耗的燃料。 指示功：气缸内每循环活塞得到的有用功。 有效功：每循环曲轴输出的单缸功量。 示功图：表示气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系的图像。p V -图即 为通常所说示功图， p ?-图又称为展开示功图。 换气过程：包括排气过程（排除缸内残余废气）和进气过程（冲入所需新鲜工质，空气或者可燃混合气）。 配气相位：进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的曲轴转角，又称进排气相位。 排气早开角：排气门打开到下止点所对应的曲轴转角。 排气晚关角：上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角。 进气早开角：进气门打开到上止点所对应的曲轴转角。 进气晚关角：下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。 气门重叠：上止点附近，进、排气门同时开启着地现象。 扫气作用：新鲜工质进入气缸后与缸内残余废气混合后直接排入排气管中。 排气损失：从排气门提前打开，直到进气行程开始，缸内压力到达大气压力前循环功的损失。 自由排气损失：因排气门提前打开，排气压力线偏离理想循环膨胀线，引起膨胀功的减少。 强制排气损失：活塞将废气推出所消耗的功。 进气损失：由于进气系统的阻力，进气过程的气缸压力低于进气管压力（非增压发动 机中一般设为大气压力），损失的功成为进气损失。 换气损失：进气损失与排气损失之和。 泵气损失：内燃机换气过程中克服进气道阻力所消耗的功和克服排气道阻力所消耗的功的代数和。不包括气流对换气产生的阻力所消耗的功。 充量系数：实际进入气缸内的新鲜空气质量与进气状态下理论充满气缸工作容积的空气质量之比。 进气马赫数M ：进气门处气流平均速度与该处声速之比，它是决定气流性质的重要参数。M 反映气体流动对充量系数的影响，是分析充量系数的一个特征数。当M 超过一定数值时，大约在0.5左右，急剧下降。应使M 在最高转速时不超过一定数值，M 受气门大小、形状、生成规律、进气相位等因素影响。 增压比：增压后气体压力与增压前气体压力之比。 增压：利用增压器提高空气或可燃混合气的压力。 增压度：发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。 4抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力，用辛烷值表示。 干点：汽油蒸发量为100%时的温度。 自然点：柴油在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度。 凝点：柴油失去流动性而开始凝固的温度。 热值：单位量（固体和液体燃料用1kg ，气体燃料用1）的燃料完全燃烧时所发出的热量。当生成的水为液态时，成为高热值，气态时为低热值。无论是汽油机还是柴油机，燃料在气缸中生成的水均为气态，所用热值均为低热值。 理论空气量：1kg 燃料完全燃烧时所需的最少空气量。 过量空气系数：燃油燃烧实际供给的空气量（L ）与完全燃烧所需理论空气量（）的比值。 空燃比：燃油燃烧时空气流量与燃料流量的比。 5喷油器的流通特性：喷孔流通截面积与针阀升程的关系。 喷射过程：从喷油泵开始供油直到喷油器停止喷油的过程。 供油规律：供油速率随凸轮轴转角（或时间）的变化关系。 喷油规律：喷油速率随凸轮轴转角（或时间）的变化关系。 喷油提前角：燃油喷入气缸的时刻到活塞上止点所经历的曲轴转角。 燃油的雾化：燃油喷入燃烧室内后备粉碎分散为细小液滴的过程。 燃烧放热规律：瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。 瞬时放热速率：在燃烧过程中的某一时刻，单位时间内（或曲轴转角内）燃烧的燃油所放出的热量。 累积放热百分比：从燃烧开始到某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。
发动机工作原理和总体构造 任务一汽车发动机的发展史 学习目标 1.了解发动机的发展史； 2.了解汽车发动机的分类。 1.发动机的发展史 发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 1876年，德国人奥托(Nicolaus A. Otto）在大气压力式发动机的基础上发明了往复活塞式四冲程汽油机。由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程，发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%，而发动机的质量却降低了70%。 1892 年，德国工程师狄塞尔（Rudolf Diesel）发明了压燃式发动机（即柴油机），实现了内燃机历史上的第二次重大突破。由于采用高压缩比和膨胀比，热效率比当时其他发动机又提高了1 倍。 1926 年，瑞士人布希（A. Buchi）提出了废气涡轮增压理论，利用发动机排出的废气能量来驱动压气机，给发动机增压。50 年代后，废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用，使发动机性能有很大提高，成为内燃机发展史上的第三次重大突破。[1] 1956年，德国人汪克尔（Wankel）发明了转子式发动机，使发动机转速有较大幅度的提高。1964年，德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。 1967 年德国博世（Bosch）公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统（Electronic Fuel Injection，EFI），开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。经过30年的发展，以电子计算机为核心的发动机管理系统(Engine Management System，EMS）已逐渐成为汽车（特别是轿车发动机）上的标准配置。由于电控技术的应用，发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低，改善了动力性能，成为内燃机发展史上第四次重大突破。[3] 1967年，美国进行了一次氢气汽车行驶的公开表演，那辆氢气汽车在80公里时速下，每次充氢10分钟可运行121公里。该车有19个座位，由美国比林斯公司制造。1971年，第一台装有斯特林发动机（Strling）的公共汽车开始运行。1972年，日本本田技研工业在市场售出装有复合涡流控制燃烧(CVCC, Compound Vertex Controlled Combustion)的发动机的西维克（Civic）牌轿车，打响了稀薄气体燃烧发动机的第一炮。 1977年，在美国芝加哥召开了第一次国际电动汽车会议。会议期间，展出了各种电动汽车一百多辆。1978年，日本研究成功混合动力汽车。1979年8月，巴西制造出以酒精为燃料的汽车。巴西是现在世界上使用酒精汽车最多的国家。 1980年，日本研制成功液态氢气车。在后部装有保持液态氢低温和一定压力的特制贮存罐。该车用85公升的液氢，行驶了400公里，时速达135公里。 1980年，美国试制成功了一种锌氯电池电动汽车。