汽车发动机原理教案

教 案

2012～2013学年第二学期

课 程 名 称： 授 课 班 级： 主 讲 教 师：

内燃机学 汽车维修与检测

王 辉

使 用 教 材： 汽车发动机原理

教 案（首页） 中文：汽车发动机原理 课程名称 英文：Principle of Automobile Engine 授课教师 课程性质 授课对象 课程学时 学时分配 授课方式 王 辉 沟通课（） 必修课（ √ ） 选修课（ ） 2011汽车维修与检测专业 共 2 个班 学时 周学时 学时 起止周 — 学 分 4+2 课程编号 理论讲授： 学时； 实验： 0 学时； 上机： 0 学时 课堂讲授（ √ ）；实践课（ ） 考核方式 考试（√）；考查（ ） 使用 教材 教材名称：汽车发动机原理 作者：韩同海 出版社：北京大学出版社 出版日期：2012年 《内燃机原理》主编：刘永长 出版社：华中理工大学出版社，1992 《内燃机原理》主编：蒋德明 出版社：机械工业出版社，1988 主要参考 《汽车发动机原理》主编：陈培陵 人民交通出版社 《汽车拖拉机发动机》主编.董敬（第三版）·机械工业出版社；1999．3 资料及指《汽车发动机原理教程》刘峥、王建昕编著，清华大学出版社2001年 定参考书 《火花点火发动机的燃烧》西安交通大学出版社，1992年，蒋德明主编。 《汽车新能源技术》人民交通出版社，2003年，边耀璋主编。 《内燃机习题集》中国农业机械出版社，1991年，[日]竹内龙三主编。 学科部主任（签字）： 年 月 日

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周 次 授课内容 第 周 日 期 节 次 授课学时 绪论 第一章 学时 本课程教学大纲教学计划及课程安排介绍，汽车发动机发展历史及技术发展情况。 教学目的 了解内燃机发展历史和技术概况，掌握内燃机的分类和各种类型发动机的特点 教学重点 汽车发动机的发展历史，内燃机的分类和各种类型发动机的特点 教学难点 无 教 具 和 电子教案与多媒体课件 媒体使用 教学方法 讲授 教 学 过 程 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 课程简介，教学安排，教学大纲介绍等 一、一、内燃机发展历史简介 1． 1． 第一台内燃机的出现，四冲程发动机工作过程的发明。 2． 2． 汽油机、柴油机、转子发动、增压发动机的产生 3． 3． 燃料的发展 二、二、内燃机技术的发展及其新技术 1． 1． 汽油机与柴油机技术的不同发展阶段 2． 2． 新技术的介绍 柴油电控燃油喷射、汽油机电控燃油喷射技术、高能点火、多气门、可变技术、排气净化新技术、发动机增压中冷与强化、灵活燃料、混合动力用小排量发动机、稀燃与速燃、发动机综合控制、新型燃烧室、内燃机的分类和各种类型发动机的特点。 思考题 作 业

周 次 第 周 日 期 节 次 授课学时 第五章 学时 授课内容 第五章性能指标与影响因素 教学目的 学会示功图表示方法，掌握性能指标与影响因素，机械损失与效率，内燃机的热平衡，提高内燃机动力性与经济性的途径 教学重点 功图表示方法，性能指标与影响因素，提高内燃机动力性与经济性的途径 教学难点 性能指标与影响因素 教 具 和 多媒体课件、电子教案 媒体使用 教学方法 讲授法 教 学 过 程 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 1．示功图表示方法与制取 2．示功图与指示性指标 3．发动机有效性能指标 4．机械损失与机械效率 5．提高汽车发动机动力性能与经济性能的途径 重点介绍：指示指标和有效指标及机械损失概念及个指标的计算方法，提高发动机动力性能与经济性能的主要途径。 思考题 作 业 周 次 1，2，3，5，7，10，11 第 周 日 期 节 次 授课学时 第二章 学时 授课内容 发动机的工作循环 掌握内燃机的理论循环、实际循环及其差别，掌握各种循环热效率分析，学会循环教学目的 参数对发动机性能的影响分析 教学重点 内燃机的各种热力循环及其热效率分析，实际循环特点，热力学模型的理论分析 教学难点 循环参数对发动机性能的影响分析 教 具 和 多媒体课件、电子教案 媒体使用 教学方法 讲授法 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 一、 1、用简单公式阐明热力学参数间关系，明确提高t、Pt途径； 教 学 过 程 3、有利于比较各种热力循环的经济性。 二、 二、 理论循环假设 1、工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同； 2、工质在闭口系统中作封闭循环； 3、工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程； 4、燃烧是外界无数个高温热源定容定压向工质加热，工质放热为定容放热。 三、 三、 理论循环 1、定容（Otto）循环 汽油机按等容循环工作，燃烧速度高，简化为Otto循环。 2、等压（Diesel）循环 3、混合循环 高速柴油机，燃料部分在上止点附近燃烧，部分在上止点后燃烧。 四、实际循环分析 五、热力学模型的理论分析 思考题 作 业 低速柴油机，高增压柴油机，Pmax限制，燃料大部分在上止点后燃烧。 一、 研究理论循环的目的 2、确定t极限判断实际内燃机经济性和工作过程进行完善程度及改进潜力； 3-1,3-2

周 次 第 周 日 期 节 次 授课学时 第三章 学时 授课内容 发动机燃料特性 掌握汽油与柴油燃料的特性、汽油柴油燃料特性对发动机的影响，学会理论教学目的 空气量和化学计量空燃比计算]； 汽油与柴油燃料的特性，汽油柴油燃料特性对发动机的影响，理论空气量及教学重点 其计算。 教学难点 汽油与柴油燃料的特性，汽油柴油燃料特性对发动机的影响。 教 具 和 多媒体课件、电子教案 媒体使用 教学方法 讲授法 教 学 过 程 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 1.发动机能源概述； 2.燃料及其热化学性质； 3.燃料燃烧化学分析。 目前世界汽车能源状况介绍[3]，碳氢燃料分类[3]，汽油与柴油燃料的特性[1]，汽油柴油燃料特性对发动机的影响[1]，理论空气量和化学计量空燃比计算[2]；残余废气系数的概念及影响因素[2]。 思考题 作 业

3-4,3-5, 周 次 第 周 日 期 节 次 授课学时 第四章 学时 授课内容 换气过程 教学目的 掌握四冲程内燃机换气过程特点，学会分析换气损失、泵气损失及其影响因素，。 教学重点 1.四冲程内燃机进排气过程；2.内燃机增压技术；3.二冲程内燃机换气过程。 教学难点 四冲程内燃机换气过程；换气损失、泵气损失及其影响因素，充气效率及其影响因素。 教 具 和 多媒体课件、电子教案 媒体使用 教学方法 讲授法 教 学 过 程 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 四冲程内燃机换气过程[1]；换气损失、泵气损失及其影响因素，充气效率及其影响因素[1]；增压对发动机动力性与经济性的影响，增压的主要方式，增压技术的优劣[1]；涡轮增压器与发动机的匹配[2]；二冲程发动机换气过程[3]；二冲程发动机实际压缩比、几何压缩比及冲程损失系数的概念，换气方式的分类与应用，换气质量评价[1]。 思考题 作 业

周 次 第 周 日 期 节 次 授课学时 第八章 学时 授课内容 混合气形成和燃烧 掌握缸内的空气运动特点，了解气道评价方法，湍流及其尺寸，湍流影响因素；熟知掌握火化塞点火过程，燃烧机理；扩散燃烧与预混燃烧各自特点，着火条件及其影响因素；点燃式内燃机的正常燃烧各个过程分析；掌握不同工况下燃烧过程的特点，点火提前角教学目的 影响因素分析；点燃式内燃机的非正常燃烧分析；了解点燃式内燃机的燃烧室设计要点；掌握压燃式内燃机的燃烧个过程分析；压燃式内燃机的燃烧室设计要求、主要形式；燃烧室结构的匹配。 教学重点 燃烧机理，扩散燃烧预混燃烧，非正常燃烧等 扩散燃烧与预混燃烧各自特点，着火条件及其影响因素；正常燃烧各个过程分析；火焰教学难点 传播速率，层流、湍流火焰传播速度极影响因素；不同工况下燃烧过程的特点，点火提前角影响因素分析；非正常燃烧分析。 教 具 和 多媒体课件、电子教案 媒体使用 教学方法 讲授法 教 学 过 程 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 1.缸内的气体流动； 2.点燃式内燃机的燃烧分析； 3.点燃式内燃机的燃烧室； 4.压燃式内燃机的燃烧分析， 5.压燃式内燃机的燃烧室。 缸内的空气运动,涡流、挤流、滚流和湍流[1]*；切向气道、螺旋气道及气道评价方法，湍流及其尺寸，湍流影响因素[3]*；火化塞点火过程，燃烧机理[1]；扩散燃烧与预混燃烧各自特点，着火条件及其影响因素[1]；点燃式内燃机的正常燃烧各个过程分析[1]；火焰传播速率，层流、湍流火焰传播速度极影响因素[2]；不同工况下燃烧过程的特点，点火提前角影响因素分析[1]；点燃式内燃机的非正常燃烧分析[1]；点燃式内燃机的燃烧室[2]*；压燃式内燃机的燃烧个过程分析[1]；压燃式内燃机的燃烧室设计要求、主要形式；燃烧室结构的匹配[3]*。 思考题 作 业

周 次 第 周 日 期 节 次 授课学时 第九章 学时 授课内容 燃料供给与调节 掌握燃料供给与调节系统的组成与工作原理；柱塞泵燃料喷射过程，几何供油规律和喷油规律以及喷油规律的分析；了解喷油泵、喷油器结构与参数选择；学会分析异常喷射教学目的 —二次喷射、穴蚀、不稳定喷射；掌握速度特性与校正方法、机械式调速器工作特性；柴油机电控高压喷射系统、原理、组成和优缺点；学会点燃式内燃机供给系统—原理、组成。 教学重点 柱塞泵燃料喷射过程，几何供油规律和喷油规律以及喷油规律的分析； 柱塞泵燃料喷射过程，几何供油规律和喷油规律以及喷油规律的分析，异常喷射；速度教学难点 特性与校正方法、机械式调速器工作特性。掌握速度特性与校正方法、机械式调速器工作特性；柴油机电控高压喷射系统、原理、组成和优缺点； 教 具 和 多媒体课件、电子教案 媒体使用 教学方法 讲授法 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 教 学 过 程 1.供给系统概述； 2.燃料喷射过程； 3.喷油泵结构与参数选择； 4.喷油器结构与参数选择； 5.异常喷射； 6.调速器的工作特性与匹配分析； 7.点燃式内燃机供给系统； 8.柴油机电控高压喷射系统。 思考题 作 业

周 次 第 周 日 期 节 次 授课学时 第十一章 学时 授课内容 发动机使用特性与匹配 掌握发动机速度特性、负荷特性和万有特性分析；学会万有特性曲线绘制和应用；发动教学目的 机功率标定与大气修正方法；掌握如何更好地发挥发动机的动力性和经济性；发动机与汽车之间的合理匹配；学会发动机性能参数的调整和优化方法 教学重点 发动机速度特性、负荷特性和万有特性分析， 发动机速度特性、负荷特性和万有特性分析；如何更好地发挥发动机的动力性和经济性；教学难点 发动机与汽车之间的合理匹配 教 具 和 多媒体课件、电子教案 媒体使用 教学方法 讲授法 教 学 过 程 包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟) 1.发动机的特性； 2.发动机与工作机械的匹配。 了解固定式发动机、船用主机、车用发动机工况特点、发动机特性的概念及发动机动力性和经济性指标与工作过程参数之间的关系。掌握发动机负荷特性的定义、用途及制取方法，汽油机、柴油机负荷特性分析和比较。掌握发动机速度特性及外特性的定义、制取方法和曲线历程分析。掌握外特性的意义、发动机扭矩储备系数、功率储备的概念。掌握柴油机使用调速器的必要性、二速调速器和全速调速器的工作原理和优缺点、调速特性的定义、制取和曲线历程分析、调速器的工作指标。掌握万有特性的制取方法和应用，理解发动机与汽车的匹配分析。 思考题 作 业