内燃机设计课程教学内容及教学方法改革方案研究
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课程设计内燃机一、教学目标本章节的教学目标为:知识目标:使学生掌握内燃机的基本原理、结构及其工作过程;理解内燃机的分类、性能指标及其应用;了解内燃机的发展历程和未来趋势。
技能目标:培养学生运用内燃机知识解决实际问题的能力;训练学生进行内燃机实验操作和数据分析的能力;提高学生运用科学思维方法进行创新的能力。
情感态度价值观目标:培养学生对内燃机技术的兴趣和好奇心,激发学生投身于内燃机研究和发展的热情;培养学生具备良好的科学道德,关注环境保护和可持续发展。
二、教学内容本章节的教学内容为:1.内燃机的基本原理:介绍内燃机的定义、工作原理及其与热机的区别。
2.内燃机的结构与工作过程:讲解内燃机的四大组成部分——气缸、活塞、曲轴和飞轮,以及内燃机的工作循环。
3.内燃机的分类与性能指标:介绍不同类型的内燃机,如汽油机、柴油机等,并讲解其性能指标,如功率、效率等。
4.内燃机的应用:探讨内燃机在汽车、船舶、航空等领域的应用及其对现代社会的影响。
5.内燃机的发展历程与未来趋势:回顾内燃机的发展历程,展望未来内燃机技术的发展趋势。
三、教学方法本章节的教学方法为:1.讲授法:教师讲解内燃机的基本原理、结构、分类及其性能指标。
2.讨论法:学生分组讨论内燃机的应用和发展趋势,分享讨论成果。
3.案例分析法:分析具体内燃机故障案例,培养学生解决实际问题的能力。
4.实验法:学生动手进行内燃机实验,观察实验现象,验证理论知识。
四、教学资源本章节的教学资源包括:1.教材:选用权威、实用的内燃机教材,为学生提供系统、科学的知识体系。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备内燃机实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本章节的教学评估方式包括:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等,以了解学生的学习态度和兴趣。
内燃机的课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解内燃机的基本结构、工作原理及其在交通工具中的应用。
2. 掌握内燃机的四个冲程(进气、压缩、做功、排气)及其能量转换过程。
3. 理解内燃机的热效率、功率等性能指标,并学会如何提高内燃机的效率。
技能目标:1. 能够运用所学的内燃机知识,分析实际内燃机运行中可能存在的问题,并提出改进措施。
2. 学会使用简单工具进行内燃机的拆装和组装,提高动手实践能力。
3. 能够运用数学和物理知识,对内燃机的性能进行初步计算和评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对内燃机及相关技术的兴趣,激发创新意识,增强探索精神。
2. 增强学生的环保意识,认识到内燃机排放对环境的影响,关注新能源技术的发展。
3. 培养学生团队合作意识,学会在团队中发挥个人作用,共同完成任务。
课程性质:本课程为初中物理学科的教学内容,侧重于内燃机的基础知识和实践技能的传授。
学生特点:初中生具有较强的求知欲和好奇心,动手实践能力逐渐提高,但理论知识掌握程度有限。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的内燃机知识水平和实践能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过有效的教学设计和评估,帮助学生将课程目标分解为具体的学习成果。
二、教学内容1. 内燃机概述- 内燃机的定义、类型及应用- 内燃机的发展简史2. 内燃机的结构与工作原理- 内燃机的四个冲程:进气、压缩、做功、排气- 内燃机的关键部件:气缸、活塞、连杆、曲轴、配气机构等- 内燃机的能量转换过程3. 内燃机的性能指标- 热效率、功率、扭矩等基本概念- 影响内燃机性能的因素- 提高内燃机性能的方法4. 内燃机的实际应用- 内燃机在交通工具中的应用案例- 内燃机在非交通工具领域的应用5. 内燃机的环保问题及新能源技术- 内燃机排放污染物的种类及危害- 环保内燃机技术及新能源技术简介6. 内燃机的拆装与组装实践- 内燃机的拆装与组装步骤- 安全操作规程及注意事项教学内容安排与进度:第1-2周:内燃机概述、结构与工作原理第3-4周:内燃机的性能指标、实际应用第5-6周:内燃机的环保问题及新能源技术第7-8周:内燃机的拆装与组装实践教学内容与课本关联性:教学内容紧密结合课本,按照教材章节顺序进行教学,确保学生能够系统地掌握内燃机相关知识。
13.3《内燃机》教学设计一、教学内容本节课的教学内容选自沪科版九年级物理全册第13章第3节,主要介绍内燃机的工作原理及其分类。
具体内容包括:1. 内燃机的定义和工作原理;2. 内燃机的四个冲程及其特点;3. 内燃机的能量转化;4. 常见内燃机的分类和特点。
二、教学目标1. 理解内燃机的定义和工作原理,能画出内燃机的简图;2. 掌握内燃机的四个冲程及其特点,能解释内燃机的能量转化;3. 了解常见内燃机的分类和特点,能结合实例进行分析。
三、教学难点与重点1. 内燃机的工作原理及其能量转化;2. 内燃机的四个冲程的特点;3. 常见内燃机的分类和特点。
四、教具与学具准备1. 内燃机模型;2. PPT课件;3. 黑板;4. 粉笔;5. 学生活动手册。
五、教学过程1. 情景引入:以汽车、柴油机等实例引出内燃机,激发学生的兴趣。
2. 知识讲解:讲解内燃机的定义、工作原理、四个冲程及其特点,引导学生理解内燃机的能量转化。
3. 实例分析:分析常见内燃机的分类和特点,如汽油机、柴油机等,让学生结合实例进行分析。
4. 课堂互动:进行内燃机工作原理的模拟实验,让学生亲身体验并解释内燃机的工作过程。
5. 随堂练习:布置有关内燃机的题目,让学生巩固所学知识。
六、板书设计1. 内燃机的定义和工作原理;2. 内燃机的四个冲程及其特点;3. 内燃机的能量转化;4. 常见内燃机的分类和特点。
七、作业设计1. 绘制内燃机的简图,并标注各部分名称;2. 解释内燃机的能量转化过程;3. 分析常见内燃机的特点,并结合实例进行说明。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:让学生调查生活中内燃机的应用,了解内燃机的发展前景。
教学内容:一、内燃机的定义和工作原理内燃机是一种将燃料在内部燃烧产生的高温高压气体,转化为机械能的发动机。
它主要由气缸、活塞、曲轴、配气机构等部分组成。
内燃机的工作原理是:在气缸内,燃料与空气混合后,在活塞的作用下,产生爆炸,推动活塞运动,通过曲轴将运动转化为旋转运动,从而驱动机器工作。
内燃机教学设计及教案引言内燃机作为现代工业中使用最为广泛的动力装置之一,其工作原理和结构对工程技术人员具有重要意义。
本文将围绕内燃机的教学设计及教案展开讨论,旨在帮助教育工作者更好地教授内燃机相关知识,提高学生的学习效果。
一、教学目标1. 了解内燃机的基本原理和工作过程;2. 掌握内燃机的分类及其特点;3. 学会内燃机的结构和组成部分;4. 熟悉内燃机的调整和维护方法;5. 培养学生的动手能力和实践操作能力。
二、教学内容及教学方法1. 内燃机的基本原理和工作过程内燃机是利用燃料在内部燃烧产生高温高压气体推动活塞做直线往复运动的一种发动机。
教师可以通过讲解和示范,结合展示模型和实物内燃机,让学生直观地了解内燃机的工作原理和工作过程。
2. 内燃机的分类及其特点内燃机可分为汽油机和柴油机两大类。
教师可以通过讲解比较两种内燃机的结构和工作特点,引导学生理解其区别和应用领域,并进行小组讨论和案例分析,提高学生的分析和综合能力。
3. 内燃机的结构和组成部分内燃机主要由进气系统、排气系统、燃油系统、点火系统、曲轴连杆机构等组成。
教师可以辅以图示和模型,讲解各个部分的功能和作用,并进行实际拆装演示,让学生通过实际操作掌握内燃机的结构和组成原理。
4. 内燃机的调整和维护方法内燃机的调整和维护对于其性能和寿命具有重要影响。
教师可以通过讲解和案例分析,引导学生了解内燃机的调整和维护方法,包括机油更换、冷却液添加、气门和火花塞清洁等,培养学生的维修意识和操作技能。
5. 动手实践和实验操作内燃机的学习是需要结合实践和实验操作的。
教师可以组织学生进行内燃机的装配和拆卸实践,以及相关实验操作,例如测量内燃机的压缩比、输出功率等,培养学生的动手能力和实践操作能力。
三、教学评价和反馈1. 定期进行小测验,检查学生对于内燃机基本知识的掌握程度;2. 结合学生实际操作情况,进行技能评估,评价学生的操作能力和实践能力;3. 监督学生手册和实验报告的书写,评价学生的文档编写能力;4. 鼓励学生展示自己的实践成果,并进行互动交流,提供及时的反馈和建议。
内燃机原理教学设计引言内燃机是机械专业必修的基础课程之一,掌握内燃机的原理和工作方式对于机械专业的同学来说至关重要。
本文将从教学目标、内容、方法和评估四个方面,设计一节内燃机原理的教学课程。
教学目标本节课程的主要教学目标如下:1.理解内燃机的基本概念和组成部分;2.了解内燃机的工作原理和工作循环;3.熟悉内燃机的分类和特点;4.掌握内燃机的性能参数计算方法;5.熟练掌握内燃机的故障诊断和维修方法。
教学内容第一部分:内燃机基础知识1.内燃机的基本概念和组成部分;2.内燃机的工作原理和工作循环;3.内燃机的分类和特点。
第二部分:内燃机性能参数计算1.内燃机的热力循环过程;2.内燃机的性能参数计算方法;3.内燃机的优化设计原则。
第三部分:内燃机维修与故障诊断1.内燃机的故障分类和诊断方法;2.内燃机的维护和保养方法;3.内燃机故障的排查和排除方法。
教学方法本节课程将采用多种教学方法,包括讲授、实验演示和案例分析等。
讲授在教学讲义中,详细介绍内燃机的基础知识、性能参数计算和故障维修等内容。
实验演示通过实验演示,让学生亲身体验内燃机的工作原理和计算方法。
实验设备包括内燃机实验台、热力循环实验仪和排放测试仪等。
案例分析通过案例分析,让学生学会应用所学知识解决实际问题。
案例包括内燃机的优化设计、故障排查、排放控制等。
教学评估教学评估主要采用考试评估和实验评估两种方式。
考试评估考试内容包括选择题、填空题和计算题等,旨在考察学生对内燃机的基础知识、性能参数计算和故障维修等方面的掌握程度。
实验评估实验评估主要考察学生在实验过程中的操作技能和实验报告撰写能力。
评估内容包括实验操作过程、实验结果记录和实验报告撰写等方面。
结论通过本节课程的教学设计,学生将能够全面了解内燃机的基础知识、性能参数计算和故障维修等方面,提高实践能力和解决实际问题的能力。
同时,教学评估也将为教师提供有效的教学反馈和课程改进建议。
内燃机设计教学设计前言内燃机是机械设计及工程学专业中的重要课程,其设计涉及到多个专业领域的知识,包括热力学、流体力学、材料学等等。
本文将介绍一个内燃机设计教学设计方案,希望能对相关专业学生们在学习和理解内燃机设计方面提供一些有用的帮助和指导。
教学内容设计定义学习目标•学习内燃机的基本工作原理及其分类;•熟悉内燃机的结构组成和性能特点;•掌握内燃机的设计方法和流程;•能够进行内燃机的初步设计。
教学方式教学方式主要为理论讲解和实验操作相结合的方式,难点和重点内容通过案例分析、问题导入、互动问答等形式进行讲解,让学生们更有针对性地进行学习和理解。
教学实验设计针对内燃机设计,可以设计以下教学实验:1. 内燃机实际工作过程的演示通过内燃机实际工作过程的演示,可以让学生们更加直观地理解内燃机的基本工作原理、组成结构和性能特点。
2. 内燃机部件拆装维修实验通过内燃机部件的拆装维修实验,可以让学生们更加深入地了解内燃机的结构组成和性能特点,帮助学生们掌握内燃机的设计方法和流程。
3. 内燃机性能测试实验通过内燃机性能测试实验,可以对学生们进行内燃机性能的测试和分析,让学生们能够熟悉和掌握内燃机的性能特点和测试方法,有利于进一步提升设计水平和能力。
教学效果评估为了确保教学效果的评估,可以设计以下评估方法:1. 课堂小测验设计课堂小测验,可以考察学生们对内燃机基础理论的掌握程度和理解情况。
2. 设计实习报告设计实习过程中,要求学生们完成内燃机的初步设计,学生们可以撰写设计实习报告,在报告中详细介绍自己的设计过程和思考过程,从而对学生们进行综合能力的评测。
3. 综合测评设计学术技能竞赛或者设计大赛等,可以对学生们进行全面的综合测评,评估学生们的设计能力、合作能力和实践能力等多方面的表现。
结语通过本文的介绍,相信大家对内燃机设计教学设计有了更深入的了解,内燃机作为机械工程学和专业学科中的重要一环,希望能够对相关专业学生们提供帮助和指导,这样才能更好地推进内燃机相关领域的科学发展。
《内燃机原理》课程实验的教学改革与实践摘要:为提高车辆工程专业内燃机原理课程的教学质量,增强学生的实践能力,我们进行了内燃机专业实验室的建设,改进了内燃机原理课程实验的内容,并加强了其他相关实践环节。
关键词:内燃机原理;课程实验;教学改革“培养适应社会主义现代化建设需要、德智体全面发展、获得工程师基本训练的高等工程技术人才”是工科高等教育的专业培养目标,而南京工程学院以培养“学以致用”的工程技术人才为目标,这就明确要求我校,尤其是车辆工程等工科专业学生除具有扎实的理论基础外,还应具有较强的工程实践能力。
我系的“内燃机原理”课程以汽车发动机为教学目标,是一门理论性、实践性和应用性均很强的专业基础课,因此,在加强内燃机原理课程理论教学的同时,必须重视实践性教学环节。
而我系原有内燃机原理课程实验的相关设备不足,且课程培养方案中有关实践环节安排也不够合理,因此有必要进行改革。
一、内燃机专业实验室的建设要想达到较好的实践教学效果,必须要有配套的专业实验室和合适的实验设备。
而高等学校的内燃机专业实验室,除应满足各门专业课程的教学实验外,还应形成完整的专业实验教学体系,并具备科学实验研究的条件,这样既有利于全面培养学生的专业实验技能和创新能力,也有利于开展科学研究和社会服务工作。
对于本科的内燃机原理课程,应以内燃机性能作为贯穿课程始终的一条主线[1],为此,我系重点建设了汽车发动机性能实验室。
汽车发动机性能实验室是发动机性能实验的基础,应为发动机的研究、设计、检测和教学等科研项目提供优越的实验条件,因此,应满足如下基本要求:安装在实验台上的发动机能模拟实际的使用条件;便于检测、调整和检查发动机;具有广泛的适应能力,能完成不同机型及不同实验目的和实验项目;有良好的通风、消音、消烟、隔振设施,尽可能改善实验人员的工作条件[2]。
在满足上述要求的基础上,我系的汽车发动机性能实验采用的是柴油机-汽油机组合性能实验台装置,具体设备包括:JM491Q-M1汽油机1台;JX493Q1五十铃柴油机1台;DW160电涡流测功机(含校正工具、砝码)1套;发动机控制系统(含工控机、控制柜、操作平台/软件)1台;数据采集系统(压力、温度、模拟输入/输出)1套;油门执行器(含执行机构)2套;油耗仪(汽油、柴油各1台);发动机机油恒温控制系统;发动机冷却液恒温控制系统;测功机冷却水循环系统(室外水箱);汽油、柴油燃油供给系统;发动机排气管道系统;电起动装置(1台二用)以及实验平板安装基础等。
《内燃机原理》课程教学的改革与优化摘要:《内燃机原理》是车辆工程、汽车服务工程等专业的主干课程之一,如何在教学过程中避免同质化现象,体现本校相关专业的定位及特色,是该课程教学要注意的重点内容。
本文从教学内容的组织、教学手段的应用以及实践环节的建设三方面提出了改革的思路和方法,以提高《内燃机原理》课程的教学质量,激发学生的自主学习兴趣及增强学生的解决实践问题的能力。
关键词:内燃机原理;教学改革;优化方案“培养适应当代社会主义建设需要、全面发展,并能获得工程师的基本训练的专业人才”是工科高等教育的专业培养目标,南京工程学院则是以培养“学以致用”的技术人才为目标,要求学生不仅要有较强的设计能力和工程实践能力,还应具备吃苦耐劳的敬业精神。
我院的《内燃机原理》课程以汽车发动机为研究对象,通过分析发动机工作过程的各个阶段中影响经济性、动力性和排放品质等性能的各种因素,从中找出提高发动机性能一般规律的一门车辆工程和汽车服务工程专业重要的专业课程。
但目前《内燃机原理》课程教学同质化现象较为严重,在教学内容、教学方法上均没有体现出不同学校或专业的特色及差异。
因此,为适应目标人才培养,提高教学质量,作为主干课程之一,《内燃机原理》课程教学有必要进行系统的改革与优化。
一、科学组织教学内容,激发学生学习兴趣近年来,随着汽车工业的高速发展以及节能环保问题的日益突出,使得节能与新能源汽车的发展日新月异。
而汽车的节能环保,与内燃机的动力性、经济性和排放性密切相关。
对于我院的车辆工程专业,其定位于节能与新能源汽车方向,因此,在《内燃机原理》课程教学内容设置及教学过程中,除讲授传统的内燃机知识外,如何体现节能与新能源汽车方向的特点和地位,是需要重点考虑的内容之一,这样,才能使学生既能充分认识了解传统内燃机的重要性,又能有效结合自身专业特色,了解现阶段的汽车产业发展趋势和社会研究热点,以促进节能与新能源汽车的研究与发展。
同时,由于新的教育理念、办学思想、教育手段的引入,专业课学时被大大削减,因此,有必要对课程内容进行整合。
内燃机设计课程设计
内燃机的设计涉及到机械、热力学、流体力学等方面的知识,在进行课程设计时,可以遵循以下步骤:
1. 确定课程目标:明确学生需要掌握的知识和技能,例如了解内燃机的工作原理、熟悉内燃机的组成结构、掌握内燃机的设计计算方法等。
2. 设计教学内容:根据目标确定教学内容和教学方法,例如介绍内燃机的分类、燃烧过程、气缸结构、活塞连杆机构、阀门机构等,同时可以通过案例、实验室操作等方式进行实践操作,让学生更好地掌握理论知识。
3. 确定作业和考核方式:可以设计作业包括课堂练习、布置实验报告、设计内燃机零部件等,同时可以采用考试、项目评估和课堂表现等方式考核学生的学习情况。
4. 教材选择:根据课程设计内容选择适合的教材,例如内燃机原理和设计、内燃机技术手册等书籍。
5. 课程评估:对课程请评估和改善,例如通过学生反馈、教师交流、教学评价等方式定期评估课程质量,对于存在的问题及时进行调整和改善。
以上是内燃机设计课程设计的基本步骤,可以根据实际情况进行调整和补充。
内燃机机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解内燃机的类型、工作原理及主要组成部分,掌握内燃机的热力学基本概念。
2. 学生能描述内燃机的吸气、压缩、做功和排气四个冲程的过程及其作用。
3. 学生了解内燃机的燃油供给系统、点火系统和冷却系统等主要辅助系统的功能。
技能目标:1. 学生能够通过模型或实物操作,掌握内燃机的组装和拆卸技巧。
2. 学生能够运用所学的知识,分析内燃机性能参数,进行简单的故障判断。
3. 学生能够设计简单的内燃机实验,收集和分析数据,得出合理的结论。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对内燃机及机械工程领域的兴趣,激发学生探究精神和创新意识。
2. 增强学生的环保意识,认识到内燃机在环境保护和能源利用方面的重要性。
3. 培养学生团队合作精神,学会在小组讨论和实践中相互尊重、支持和学习。
课程性质:本课程为工程技术类课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生为八年级学生,具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其独立思考和解决问题的能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在掌握知识的同时,提升技能和情感态度价值观。
二、教学内容1. 内燃机的类型及工作原理:介绍汽油机、柴油机等常见内燃机的特点,讲解内燃机的四个冲程及其工作原理。
教材章节:第一章 内燃机概述。
2. 内燃机的组成与结构:详细讲解内燃机的各个组成部分,如气缸、活塞、曲轴、连杆等,并分析其作用。
教材章节:第二章 内燃机的结构。
3. 内燃机的辅助系统:介绍燃油供给系统、点火系统、冷却系统等辅助系统的作用和原理。
教材章节:第三章 内燃机的辅助系统。
4. 内燃机的组装与拆卸:指导学生进行内燃机的组装和拆卸实践,掌握相关技巧。
教材章节:第四章 内燃机的组装与拆卸。
5. 内燃机的性能参数与故障判断:分析内燃机的功率、燃油消耗率等性能参数,学习简单的故障判断方法。
《内燃机设计》教学大纲开课单位:汽车工程系课程代号:学分:3.5 总学时:56H课程类别:限选考核方式:考试基本面向:车辆工程专业一、本课程的教学目的、性质和任务本课程为车辆工程专业发动机方向的必修专业课。
通过本课程的学习,学生应对内燃机的设计指标、设计要求、内燃机的选型和主要参数的选择有较为系统的了解;能初步掌握内燃机设计中的主要零部件设计原则和方法;对结构尺寸的确定、材料的选择和受力情况的分析有较深的了解。
为毕业后从事内燃机专业方面的技术工作打下良好的基础。
二、本课程的基本要求系统的掌握内燃机设计的原则和方法;正确的进行内燃机的选型和主要参数的选择;能熟练的对内燃机及相关部件进行受力分析和计算;能用有限元等方法进行一定的分析计算。
三、本课程与其它课程的关系本课程涉及的知识范围广,本课程先修课程主要有:《工程热力学与内燃机原理》、《传热学》,同时要学习《内燃机燃烧学》。
四、本课程的教学内容第一章总论(一)发动机总体设计(二)发动机主要参数的选择(三)典型发动机的结构分析(四)活塞式发动机的发展(五)现代设计的基本方法第二章曲柄连杆机构受力分析(一)曲柄连杆机构运动学(二)曲柄连杆机构上的作用力第三章发动机的平衡(一)概述(二)平衡分析方法(三)曲轴轴系平衡块的布置(四)辅助平衡机构的设计第四章曲轴系统扭转振动控制(一)曲轴扭振系统的简化(二)自由振动计算CAE(三)发动机的阻尼(四)激振力矩(五)强迫振动计算(六)扭振减振器设计第五章发动机悬置设计(一)发动机的隔振(二)发动机悬置设计与计算(三)悬置件的设计第六章噪声控制技术(一)噪声基础知识(二)内燃机噪声及其控制第七章曲轴设计(一)曲轴的工作条件和设计要求(二)曲轴主要尺寸的确定和结构细节设计(三)曲轴强度计算连续梁法CAE(四)有限元法在曲轴设计中的应用(五)曲轴的实验应力分析和疲劳强度试验第八章连杆组设计(一)连杆的结构设计(二)连杆有限元分析(三)连杆螺栓设计第九章轴瓦设计(一)轴瓦的工作特点与要求(二)轴瓦结构设计与应力计算(三)轴心轨迹计算CAE(四)主要失效形式及对策第十章活塞组设计(一)活塞的设计(二)活塞销和活塞销座(三)活塞有限元分析(四)活塞的评价(五)活塞环结构和参数选择第十一章机体和气缸盖(一)机体设计综述(二)冷却水流的组织(三)机体和变形振动噪声控制(四)气缸和气缸套的设计(五)气缸盖设计(六)机体的实验分析第十二章配气机构(一)总布置设计(二)配气机构运动学(三)凸轮型线设计(四)配气机构动力学(五)凸轮轴与气门驱动件(六)气门组件的设计第十三章气流的组织(一)混合气分配均匀性的提高(二)气道、管道CAE/CAD/CAM(三)进排气管系的优化组合(四)可变进排气系统(五)空气滤清第十四章密封技术(一)燃烧室的密封(二)其它零部件的密封第十五章润滑系与冷却系(一)润滑系主要部件设计(二)主要摩擦副的摩擦学(三)润滑油的选择(四)冷却系的设计要求(五)散热器设计(六)节能风扇第十六章零件材料和强度(一)材料(二)金属表面强化(三)零件强度(四)可靠性设计五、本课程的重点、难点本课程的重点是:发动机的总体设计、典型发动机的结构分析;曲柄连杆、配气机构的受力分析与计算;曲轴系统的振动分析及计算;曲轴、连杆、活塞的设计;本课程的难点是:气道、管道的CAD/CAM/CAE;密封技术;零件材料和强度计算。
内燃机设计课程设计一、设计目的该课程设计旨在让学生通过设计一个小型内燃机,理解内燃机的工作原理,并学习内燃机的基本设计方法和技术。
二、设计基本原理及过程1. 基本原理内燃机是一种将热能转化为机械能的机械装置,其工作基本原理是在气缸内燃烧混合气体,从而产生高温高压气体,进而推动活塞做功。
内燃机按照燃料分类有汽油机、柴油机、天然气发动机等,按照结构分类有两冲程发动机和四冲程发动机。
2. 设计过程内燃机设计分为几个基本的步骤:(1)选择设计参数选择设计参数是内燃机设计的关键步骤之一,它决定了内燃机的性能和工作特点。
如气门开度、进气和排气道设计、点火时间、压缩比、配气等。
(2)确定内部结构和尺寸这一步是内燃机设计的关键之一,需要根据选定的设计参数,确定内部结构和尺寸。
如气缸直径、活塞行程、曲轴、连杆、凸轮轴等。
(3)绘制内部结构图和装配图根据确定的内部结构和尺寸,进行绘图,包括内部结构图和装配图。
(4)进行力学分析这一步是内燃机设计的重要步骤之一,需要进行力学分析,如强度计算、热场分析和燃烧仿真等。
(5)进行试验及性能调试进行试验及性能调试,对汽车发动机进行负载实验和性能测定,如耗油率、输出功率、转矩特性等。
三、课程设计内容及建议1. 设计要求本次课程设计要求根据选定的设计参数,设计一个四冲程汽油机,要求输出功率不小于0.5kW,转速小于4000rpm,燃油消耗不超过200g/kW·h。
2. 设计建议(1)设计流程建议该课程设计共分为以下几个步骤:步骤一:选取设计参数,如气门开度、进气和排气道设计、点火时间、压缩比、配气等。
步骤二:根据设计参数,确定内部结构和尺寸,如气缸直径、活塞行程、曲轴、连杆、凸轮轴等。
步骤三:绘制内部结构图和装配图。
步骤四:进行力学分析,如强度计算、热场分析和燃烧仿真等。
步骤五:进行试验及性能调试,对汽车发动机进行负载实验和性能测定,如耗油率、输出功率、转矩特性等。
(2)设计软件建议本次内燃机设计建议使用SolidWorks进行设计,该软件易于上手,能快速完成内部结构图和装配图的绘制,并能进行力学分析、热场分析和燃烧仿真等。
内燃机课程设计1. 引言内燃机是一种将化学能转换为机械能的热力机械装置。
它是现代工业生产和交通运输中最常用的动力装置之一。
内燃机课程设计旨在通过对内燃机的原理、结构和工作过程进行深入学习,培养学生的分析问题和解决问题的能力,提高其工程实践能力。
本文将围绕内燃机课程设计展开,介绍内燃机的基本原理、结构与分类、工作过程及其应用领域,并对课程设计的实施步骤和内容进行详细阐述。
2. 内燃机基本原理内燃机是利用可燃气体在密闭容器中的爆发压力推动活塞或转子运动,从而将化学能转换为机械能的装置。
其基本原理包括四个步骤:进气、压缩、爆发和排气。
•进气:进气阀打开,活塞向下运动,使气缸内形成负压,外部空气被吸入。
•压缩:进气阀关闭,活塞向上运动,将吸入的空气压缩至高压状态。
•爆发:喷油器喷入燃油,火花塞点火,燃油燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动。
•排气:排气阀打开,活塞向上运动,将燃烧后的废气排出。
3. 内燃机结构与分类内燃机按工作循环可分为两类:四冲程内燃机和两冲程内燃机。
四冲程内燃机包括进气冲程、压缩冲程、爆发冲程和排气冲程。
它的结构包括气缸、活塞、曲轴连杆机构、进气阀和排气阀等部件。
两冲程内燃机只有进气冲程和工作冲程,可以通过进口和出口的开关控制进出气体。
其结构相对简单,常用于小型设备或特定领域。
4. 内燃机工作过程内燃机的工作过程可以分为四个阶段:吸入、压缩、爆发和排出。
•吸入阶段:活塞向下运动,气缸内形成负压,进气阀打开,外部空气被吸入。
•压缩阶段:进气阀关闭,活塞向上运动,将空气压缩至高压状态。
•爆发阶段:喷油器喷入燃油,火花塞点火,燃油燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动。
•排出阶段:排气阀打开,活塞向上运动,将燃烧后的废气排出。
5. 内燃机的应用领域内燃机广泛应用于交通运输、工业生产和农业等领域。
在交通运输领域,汽车、摩托车、船舶和飞机等都使用内燃机作为动力装置。
内燃机具有功率大、体积小、重量轻和启动方便等优点,在交通工具中得到了广泛应用。
内燃机设计课程教学内容及教学方法改革方案研究
收稿日期:2017-09-12
基金项目:辽宁省本科教学质量工程项目(ZD201207);沈阳航空航天大学2016年教改重点项目(JG2016Z11)
作者简介:刘宇(1983-),男(汉族),辽宁兴城人,沈阳航空航天大学,讲师,博士,研究方向:内燃机专业教学方法研究。
通讯作者:刘宇。
自1908年我国自制的第一台内燃机诞生以来,
我国内燃机已建立起比较完整的工业体系。
但由于在高端技术上的差距,我国内燃机工业仍缺乏国际竞争力[1]。
内燃机工业要加快突破技术瓶颈、提高品质、提升国际竞争力,其首要任务是内燃机专业人才的培养。
我国各高等院校相关专业的毕业生是内燃机专业人才的主要来源[2]。
对于高校发动机专业学生来说,“内燃机原理”、
“内燃机构造”和“内燃机设计”是其主干专业课[3-5]。
作
为三门主干专业课之一,内燃机设计是在熟练掌握内
燃机原理,以及充分认识内燃机构造之后,
对内燃机专业学生提出的更高要求。
内燃机设计代表了内燃机行业发展的创新,内燃机设计课程授课内容和方式也
应紧扣时代发展要求,
不断革新[6]。
一、内燃机设计课程教材的选择及其存在的问题概述
内燃机设计教材的选择十分重要。
目前,
国内内燃机设计教材以机械工业出版社出版、
袁兆成主编的《内燃机设计》
较为有名[7]。
该教材结合了各种现代设计方法和应用以及作者长期从事内燃机设计研究的
实际工作体会和经验,十分适用于内燃机专业方向的
本科生教学。
但同时,该教材也存在着内容偏多、难度较大等问题。
另外,随着国际国内排放法规
(欧标和国标)的日益严苛,为进一步降低污染物,
内燃机技术也在不断更新,而教材内容往往相对滞后。
因此,为确保
在相对有限的学时内保质保量完成授课内容,同时保证授课内容与时俱进,仍需在教材内容选取及教学方
法等方面做深入探讨。
二、教学内容及教学方法改革实施措施
1.教学内容的优化和调整。
内燃机设计、内燃机构造与内燃机原理存在知识点重复的现象。
需对教学内容进行优化和调整,对重复内容进行总结,解决内燃机设计课内容偏多、学时有限等问题。
近年来,随着汽车工业飞速发展,
内燃机技术不断更新,许多新结构、新材料、
新的加工制造方法得到了应用。
而教材对内燃机新的设计理论和方法介绍较
少。
因此,对教学内容进行优化和调整时,
可将新资料有选择、适量地加入到教学内容中。
发动机的设计离不开仿真软件的应用。
为了节约成本、缩短设计周期,工程师往往先通过软件对发动
机零部件及工作过程进行仿真计算,
从而获得最佳性能参数。
在教学内容中适量引入设计软件,
能够使学生更直观了解发动机设计流程,起到事半功倍的作用。
2.教学方法的改进。
(1)C 语言编程在曲柄连杆受
力分析中的应用。
以往教学发现,
学生通常死记硬背计算公式,对知识点把握不牢。
可将C 语言编程融入教学中。
通过布置大作业,让学生用C 语言编程计算气体
力、合成力、侧向力、连杆力、切向力、径向力、单缸转矩和翻倒力矩等,并进一步绘制单缸发动机性能试验
示功图,能够加深学生对理论公式的理解。
(2)将拆装
实习环节融入内燃机平衡教学之中。
内燃机的平衡是
内燃机设计的重要内容。
与旋转惯性力相比,往复惯性力平衡问题更为复杂,需要采用适当的平衡机构。
而学生在理解平衡机构时,
表现得非常迷茫。
针对这一问题,可在教学中加入内燃机拆装环节,让学生在
刘宇,寇志海,牛玲,陈雷,马洪安,
曾文(沈阳航空航天大学航空航天工程学部,
辽宁沈阳110136)摘要:本文指出内燃机设计课在教材选择及教学过程中存在的诸多问题,提出需在教学内容及教学方法两方面进行深入改革,给出包括教学内容的优化与调整以及如何改进教学方法的若干具体建议。
关键词:内燃机设计;教学内容;教学方法;优化与调整中图分类号:G642.0
文献标志码:A
文章编号:1674-9324(2017)52-0081-02
Reform Plan on the Teaching Content and Method of Internal Combustion Engine Design Course
LIU Yu,KOU Zhi-hai,NIU Ling,CHEN Lei,MA Hong-an,ZENG Wen (Shenyang Aerospace University,Shenyang,Liaoning 110136,China)
Abstract :This paper points out some problems existed in the internal combustion engine design course on the selection of course materials and course teaching method,and puts forward thenecessity of in-depth reform in two aspects of teaching content and teaching methods,and gives some suggestions on the optimization and adjustment including the contents of teaching and how to improve the teaching methods.
Key words :Internal combustion engine design;teaching content;teaching method;optimization and adjustment
实验室中指出内燃机所采取的平衡措施
(包括平衡重和平衡轴等),能够加深学生对平衡轴结构以及分析
平衡原理的理解。
(3)ANSYS 等仿真软件在分析曲轴
系统扭转振动中的应用。
发动机曲轴系统的扭转振动
分析一直是教学中的重点和难点。
目前,
学生仅限于理解扭转振动的定义、现象、振动发生的原因。
而由于难度较大,学生普遍放弃了扭转振动计算这部分内
容,出现了教学中的死角。
针对这一问题,可采用数值仿真软件辅助完成教学任务。
通过Ansys workbench 和Adams 软件对曲轴轴系在不同转速工况下进行强迫扭转振动仿真分析,来提高学生的学习兴趣。
三、结束语
本文提出对内燃机设计教学重点和难点进行优化与调整,并通过调研先进发动机设计理论和设计方
法,有选择、适量地加入到教学内容中,
使内燃机设计教学内容能够与时俱进。
同时提出采用仿真计算软件辅助完成教学任务构想,使复杂抽象的问题变得更直
观更具体。
为适应高等院校内燃机专业人才培养要
求,为社会提供合格的内燃机专业人才,
“内燃机设计”课程需要在以上教学内容和教学方法两方面做系统深入改革。
参考文献:
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[7]袁兆成.内燃机设计[M].第2版.北京:机械工业出版社,2015.。