汽车发动机教案

长沙县职业中专汽车发动机教案任教者：刘俊2017年下学期汽车发动机教案关于教案的几点说明：1、本教案主要着重于对教学过程的设计，对教学的具体内容则主要体现于课件中。2、本教案中的教学方法设计内容用红色字体表示，以区别于一般课程内容。3、由于本课程由多从头到教师讲授，在教学研究过程中对教学重点难点进行了较为细致的分析，并对难点的突破方法进行了初步探讨，体现于教案开头之“难点突破方法栏”中。4、对教学重点的强调由于不同教师根据各自的授课特点采用的方法不尽相同，教案中未体现。教案1教学时数：2重点：发动机的基本术语、单缸汽油机的工作原理难点：单缸发动机工作原理难点突破方法：利用学生已有的物理知识，着重强调活塞的运动方向、气门的开闭情况、气缸容积的变化与缸内压力温度的关系，使学生通过一个行程的讲授掌握知识的规律，进而很自然地接受其他各行程的工作原理。第一章发动机的工作原理和总体构造第一节发动机的分类1)按照所用燃料分类：汽油机、柴油机、煤气机……2)按照行程分类：二行程发动机、四行程发动机3）按照冷却方式分类：水冷式发动机、风冷式发动机4)按照气缸数目分类：单缸发动机、多缸发动机(5)按照气缸排列方式分类：直列式发动机、双列式（V型）发动机(6)按照进气系统是否采用增压方式分类：增压式发动机、非增压式发动机第二节四冲程发动机工作原理4、单缸发动机的结构利用课件讲授，对照课件中的结构图，逐一讲授，使学生对四冲程发动机的构造有一个初步的了解，特别就弄清楚曲柄连杆机构和配气机构的基本工作情况。为了加深学生的印象，应对发动机的重要零件加以特别强调，以加深学生的印象：曲轴之“曲”、连杆之“连”、活塞之“活”与“塞”、气门之“门”、气缸之“缸（容器）”等，使这些发动机的重要机件在学生脑海中留下深刻的印象，提高教学效果。二、发动机常用基本术语利用课件进行讲授，对照课件中的构造简图，对发动机的常用术语逐一说明，简单说明其含义。特别注意强调术语中的关键字：止点——止、气缸总容积——总、气缸工作容积——工作、燃烧室容积——小、压缩比——比、排量——排。这些关键字的意义讲清了，不但可使学生掌握这此术语的含义，更能增强学生的学习兴趣。三、四行程汽油机工作原理1、进气行程2、排气行程3、作功行程4、排气行程讲授过程是：先对照课件中不运动的示意图进行讲授，再利用动画加深理解。讲授中特别强调的应该是：气门的开闭情况、活塞开始时的位置及运动方向、气缸的气体压力和温度的变化规律，行程终了时气门的开闭情况等，具体参数只是帮助学生理解，不作为重点内容强调。工作过程全部讲授完成后，利用动画对工作过程进行小结。教案2教学时数：2重点：柴油机与汽油机工作原理上主要区别难点：二行程发动机的工作原理难点突破方法：利用学生已有的四行程发动机的知识，着重将活塞上方和下方的工作分别清晰的分开，使学生对曲轴箱换气的原理形成清晰的思路。四、四冲程柴油机的工作原理1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程教学方法：仍利用课件演示讲授，由于已讲授四行程汽油机的工作原理，柴油机工作原理重点放在其工作原理与汽油机的区别上。四个过程讲授结束后，利用动画进行小结，留出10分钟左右的时间，让学生自己总结出其规律。五、二冲程汽油机的工作原理1、二行程汽油机与四行程汽油机结构上的主要区别（1）没有专门的配气机构，而是在气缸壁上开有三对窗孔：由上而下依次是：排气孔、换气孔、进气孔。活塞同时作为换气阀使用。（2）曲轴箱是密封的。2、二行程汽油机的工作原理（利用课件演示讲授）第一行程：活塞由曲轴带动由下止点往上止点运动，当活塞上行到将换气口、排气口关闭时，以进入汽缸的混合气被压缩，直至上止点压缩行程结束。同时，随着活塞上行，活塞下方曲轴箱容积增大，形成一定真空度，当活塞上行到进气口露出时，混合气被吸入曲轴箱内。第二行程：当活塞上行到接近上止点时，火花塞产生电火花，点燃汽缸内的混合气，在高温、高压的燃气压力作用下，活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。当活塞下移止将进气口堵住时，随着活塞的继续下移，曲轴箱内的混合气被预压。当活塞下行至排气口露出时，燃烧后的废气在自身压力下经排气口排出气缸，紧接着换气口开启，曲轴箱内被预压的混合气经换气口进入气缸。教学方法：引导学生将活塞上方和下方分开考虑，待学生已基本理解内容后，再综合起来分析讲授。3、小结：可见二行程汽油机经过进气、压缩、作功、排气、换气五个行程完成一个工作循环，这期间活塞在上、下止点往复运动了二个行程，相应地曲轴旋转了一圈。利用动画进行小结，让学生自己观察得出结论，最后由老师对学生的结论进行讲评。教案3教学时数：2重点：内燃机型号编制规则六、二冲程柴油机的工作原理教学方法：利用课件演示其工作过程，由于学生已具有二行程汽油机的工作原理知识基础，可让学生观察课件中的动画，总结出工作原理，最后由老师对学生的总结进行讲评。第三节发动机的总体构造一、机体组二、曲柄连杆机构、三、配气机构四、燃料供给系统五、冷却系六、润滑系七、点火系（汽油机所特有）教学方法：利用学生已有和感性知识进行引导讲授。第四节内燃机产品名称和型号编制规则为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准(GB725－91)《内燃机产品名称和型号编制规则》中对内燃机的名称和型号作了统一规定。1.内燃机的名称和型号内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴油机、煤气机等。内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。内燃机型号由以下四部分组成：3.型号编制举例(1)汽油机1E65F：表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型4100Q：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用4100Q-4：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品CA6102：表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通用型，CA表示系列符号8V100：表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号CA488：表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号(2)柴油机195：表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型165F：表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型495Q：表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用6135Q：表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用X4105：表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号教学方法：先由教师指导学分析其中的一些型号，绝大多数型号则让学生自己分析得出结论后，由教师通过讲评首先肯定学生的分析能力，再帮助他们纠正其中的错误或补充其不足。教案4教学时数：2重点：机体组的构造分析、安装使用注意事项难点：机体组的构造难点突破方法：利用课件展示构造，并利用现场教学加深印象第二章曲柄连杆机构第一节概述一、功用1、把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩。2、把飞轮的旋转运动转化为活塞的往复直线运动。教学方法：想一想，这二个功用分别通过哪些行程实现？（启发）结论：在作功行程中，曲柄连杆机构把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。二、组成曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。三、工作特点1、工作条件差（教学方法：通过工作原理分析得出结论：“三高：高温、高压、高速；而且受腐蚀性气体的作用。”）2、受力大。（教学方法：通过工作原简单分析说明）3、润滑困难。（同上）四、受力分析主要承受气体作用力、往复惯性力、旋转离心力及机件摩擦力的作用。这些力不断大小和方向不断发生变化，其作用效果可由曲——连机构对不同位置的受力进行分析得出。教学方法：分析其中一个位置的受力，其余引导学生自主分析第二节机体组一、气缸体利用课件展示其基本构造，并对其不同部分的构造和作用进行分析1.气缸体形式（1）一般式：亦称元裙式（2）龙门式：亦称有裙式（3）隧道式：亦称整体式分别利用课件展示其基本构造，并对其特点进行分析，重点是将基本思路展示在课堂上，帮助学生在理解上基础上记忆。2.气缸体冷却形式（1）水冷式（2）风冷式教学方法：通过课件展示，并分析其优缺点。3.气缸的排列形式（1）直列式（2）双列式（V型）（3）对置式教学方法：利用课件演示4.气缸套（1）干式气缸套：外表面不与冷却水接触。（课件展示）（2）湿式气缸套：外表面与冷却水直接接触。（课件展示）二、气缸盖1、气缸盖的功用（1）密封气缸（2）安装其他机构的零件（3）组成进气道2、气缸盖的结构：一般用灰铸铁或铝合金铸造而成。重点：进、排气管的安装座、气门安装座、冷却水腔体、进排气道、燃烧室的型式、紧固螺栓及紧固顺序。教学方法：利用课件展示，并分析说明三、气缸垫1、气缸垫的功用：密封2、气缸垫的结构3、气缸垫的安装注意事项：（原则是：卷边朝向硬表面和易修复表面）四、油底壳1、油底壳的功用：盛装机油，密封曲轴箱2、油底壳的构造教案5授课时数：2重点：活塞的结构、气环的形状及安装注意事项、活塞销的连接方式难点：矩形环的泵油作用、恒范钢片式活塞的结构难点突破方法：分析活塞的受热和其各部位温度的变化规律，进而引导学生分析：为了让活塞正常工作时是下圆柱形，其常温下形状应该如何？第三节活塞连杆组1、活塞(1)活塞的功用：承力、传力、密封(2)活塞的工作条件：高速、高压、高温、受力大**由工作过程分析讲授2、对活塞的要求：1）要有足够的刚度和强度，传力可靠；2）导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损；3）质量小，重量轻，尽可能地减小往复惯性力3、活塞的构造1）活塞顶部2）活塞头部3）活塞裙部（1）预先做成椭圆形（见课件）（2）开槽（膨胀槽和隔热槽）（3）局部去除金属（4）恒范钢片活塞综上所述，活塞的整体形状可描述为“上小下大，裙部不圆”。4、活塞的偏心布置有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的，向作功行程中受主侧压力的一方偏移了1～2mm（图2-19）。这种结构可使活塞在从压缩行程到作功行程中较为柔和地从压向气缸的一面过渡到压向气缸的另一面，以减小敲缸的声音。在安装时，这种活塞销偏置的方向不能装反，否则换向敲击力会增大，使裙部受损。（见课件）二、活塞环1、气环1）气环的功用：密封、传热2）气环的工作条件：高温、高速、润滑困难、受冲击力作用3）气环的材料：灰铸铁4）气环的密封原理（见课件）5）气环的断面形状（1）矩形环及其泵油作用（2）微锥形环（3）扭曲环：内切扭曲环、外切扭曲环（4）梯形环（5）桶面环（借助课件分别说明各种环的优缺点、安装使用注意事项。）教案6授课时数：2重点：油环的结构、活塞销的连接方式、曲轴的结构及支承方式难点：活塞销的连接方式、曲轴的平衡难点突破方法：（启发）四缸以上发动机的曲轴自身受力是否平衡？铸铁和锻钢曲轴在结构上为什么不同？引导学生自主分析，老师要通过不断启发（形状？材料？膨胀？）使学生的思路逐步接近正确答案，并对学生的思路进行讲评。3、油环1）普通油环（利用课件辅助，讲授其作用及优缺点）2）组合式油环（讲授方法同上）三、活塞销1、活塞销的功用：连接、传力（根据工作过程加以简单引导，可由学生自主分析得出结论，教师进行点评）2、工作条件：受冲击、润滑困难（讲授方法同上）3、活塞销的结构及尺寸分组（其形状是中空圆柱，几种具体结构见课件）4、活塞销的连接方式（1）全浮式：工作过程中，活塞销与活塞销座及连杆间均为间隙配合。（2）半浮式：工作过程中，上述二个位置只有一个位置为间隙配合，另一处为过盈配合。四、连杆1、功用：连接活塞与曲轴2、工作条件：受力大且复杂（针对其工作特点引导之）3、连杆的构造（1）连杆小端（2）杆身（3）大端及连杆盖（以上内容分别对照课件讲授）（3）连杆的润滑方式（小端可采用压力润滑或飞溅润滑，大端均采用压力润滑）五、连杆轴承1、功用：减摩（磨）2、结构（由于连杆轴承的结构较为简单，对照课件进行简单讲授即可）第四节曲轴飞轮组一、曲轴飞轮的组成（对照课件简单描述，后面将详细介绍其结构和功用