1、1汽车发动机构造教案学校名称：班级： 教师： 日期： 2汽 车 构 造 教 案第 1 次课 教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）：总论：汽车类型*、国产汽车产品型号编制规则、汽车总体构造、汽车的总体布置形式、#汽车行驶基本原理第一章 发动机的工作原理和总体构造第一节 发动机的分类教学目的要求：了解汽车分类，总体构造等知识。了解汽车行驶的驱动条件和附着条件。了解发动机的分类。.教学方法和教学手段：课堂讲授讨论、思考题、作业：1 汽车总体构造包括几个部分？2 汽车布置形式有哪几种？3 汽车形式的基本原理是什么？参考资料：多媒体材料，网络资料
2、3讲 稿 内 容 备注总 论一、汽车工业的发展概况（一）国外汽车工业的发展1、汽车最初诞生在德国：1886 年卡尔。本次制成了第一辆三轮汽车，并且申请了专利，同年德国人戴姆勒制成了第一辆四轮汽车。现在世界上公认的第一辆汽车是本次制造的三轮汽车。2、汽车工业的兴起：汽车工业兴起在美国，它是依靠优越的资源和自然条件，宽松的政策，以及欧洲汽车工业受到的第一次世界大战的破坏，使汽车工业迅速崛起。汽车工业是以大规模生产为标志的。汽车大王福特将流水线生产引入到汽车生产中，实现了汽车的规模批量生产，为汽车工业的行起做出了巨大贡献3、汽车工业重心的转移：在 20 世纪六七十年代，日本依靠引进国外的先进技术和科
3、学的经营管理方法，比如日本丰田的精益管理模式即使用最少的资源人力、原材料、设备）生产出顾客需要的产品，或提供给客户满意的服务，以及石油危机的影响，使日本的小型车风靡全球，而美国的豪华大型汽车此时开始逐渐敌不过日本汽车的生产。4、汽车工业的中心最终会转向发展中国家。比如现在的印度（塔塔） ，中国（奇瑞、吉利） 。（二）中国汽车工业的发展1、建国初期 25 年：缺重少轻、轿车基本空白。东风牌轿车：这是一汽生产的第一辆轿车。当时一汽按一机部的通知开始生产轿车，1958 年试制出东风牌 71 型小轿车。1958 年 5 月，毛泽东同志在中南海后花园观看并乘坐了这辆轿车。 红旗牌 CA770 高级轿车：
4、1965 年，一汽红旗 CA72 转产，开始生产 CA770 型三排座高级轿车。这款车及其改进型为中国国家领导人和国宾服务了几十年。凤凰牌轿车和上海牌 SH760 型轿车：1958 年，上海汽车装配厂生产。被定名为凤凰牌轿车。这是建国后，上海生产的最早的轿车。后遇困难时期，停产。1964 年，在国内经济好转的情况下，再次投产，改称上海牌 SH760 型轿车。上海牌轿车从投产到 20 世纪 80 年代初是国内惟一普通型公务用车，成为机关、企事业单位和接待外宾的主力车型。2、改革开放后 15 年：将汽车产业作为支柱产业。散乱差3、新的发展时期：二、汽车在现代社会中的作用1、扩大了人们的生活范围，提
5、高了生活效率，加快了生活节奏（古代赶考） ；促进了公路建设和运输的繁荣（古代的押镖） ；改变了城市的布局和面貌。2、推动了与汽车相关的各个行业的发展：汽车上的上万个零件会涉及到钢铁、有色金属（铝车身，在火花塞或是催化转化器中的铂、铑等） 、工程塑料、橡胶、玻璃、纺织品、木材、涂料等。涉及到的工艺技术：应用冶炼、铸造、锻造、机械加工、焊接、装配、涂装还有涉及到的工业部门很多:冶金、机械制造、化工、电子、电力、石油、轻工。汽车的销售和营运还涉及到金融、商业、运输、旅游、服务等第三产业。43、汽车的发展也推动了科学技术的发展。汽车的新需求推动新技术的发展和应用电子技术：电子点火、变速器的电子控制、电
6、子驱动力调节、自动防抱死（ABS） 、智能悬架、电子防盗、卫星导航（GPS）汽车发动机变革新型轮胎：子午化，扁平化、无内胎化车身结构轻巧，并具有优良的防撞安全性，这就推动了计算机辅助设计和分析技术的发展。还有对汽车安全的要求、对排放和经济性的要求等等三、汽车类型汽车是由自身的动力装置驱动，有四个或四个以上车轮的非轨道承载车辆，主要用来载人，载货，或牵引载运人员或货物。有几种分类方式：按用途分、按动力装置类型分、按行驶道路条件分、按行驶机构特征分、按发动机位置及驱动形式分、按乘客座位数及汽车总质量分。1、 按用途分：现在有两种一个是原国家标准 GB/T3730.1-1988，将汽车分为：普通运输
7、车（轿车、客车、货车） 、专用汽车（作业型专用汽车、运输型专用汽车） 、特殊用途汽车（竞赛汽车、娱乐汽车）另一个是新标准 GB/T3730.1-2001，将汽车分为乘用车和商用车。2、 按动力装置分：内燃机（活塞式、燃气轮机） 、电动汽车（蓄电池、燃料电池、混合动力） 、喷气式（以喷气反作用力作为驱动力， “推力 SSC”装有劳斯莱斯的双缸喷气发动机，时速 1227.73km） 、其他动力装置（蒸汽机车、太阳能汽车）3、 按行驶道路条件分(公路用、非公路用)4、 按行驶机构特征分（轮式、履带式、雪橇式、气垫式、步行式）5、 按发动机位置及驱动形式分6、 按乘客座位数及汽车总质量分：按国标 GB
8、/T15089-2001四、国产汽车产品型号编制规则首部、中部、尾部五、汽车总体构造（一）总体构造的组成部分发动机、底盘、车身、电器与电子设备（二）汽车的总体布置形式FR、FF、RR、MR、nWR六、汽车行驶基本原理（一）驱动条件（二）附着条件。5汽 车 构 造 教 案第 2 次课 教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）：第一章 发动机的工作原理和总体构造第一节 四冲程发动机的工作原理* #第二节 二冲程发动机的工作原理第三节 发动机的总体构造第四节 发动机的主要性能指标* #第五节 内燃机产品名称和型号编制规则教学目的要求：重点掌握发动
9、机相关术语，四冲程发动机的工作原理。了解二冲程发动机的工作原理。掌握发动机的基本结构，掌握发动机的主要性能指标、速度特性、发动机工况。了解介绍内燃机产品名称和型号编制规则。教学方法和教学手段：课堂讲授讨论、思考题、作业：4 其他类型的发动机5 发动机的性能指标、速度特性、发动机工况？参考资料：多媒体材料，网络资料6讲 稿 内 容 备注上节内容回顾：汽车的分类、汽车的基本组成、汽车型号编制规则、汽车的行驶条件第一节 四冲程发动机工作原理发动机是将某一形式的能量转化为机械能的机器。发动机是汽车最主要的总成之一.它是动力的来源，内燃机汽车发动机的作用是将燃料与空气进行混合在其机体内燃烧，推动活塞往复
10、运动再带动曲轴旋转、从而将化学能转变为机械能向汽车提供动力。由于燃料是在气缸中燃烧.因此又称内燃机。基本术语1点；活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点；2下止点活塞顶距离曲轴旋转中心最近的位置，称为下止点。3活塞行程上、下止点间的距离称为活塞行程，用 s 表示。S=2R（R 曲柄半径）即曲轴每转一周，活塞完成两个行程。4.燃烧室容积，活塞在气缸内作往复直线运动，当活塞位于上止点时，活塞顶上面的气缸空间为燃烧室容积，用 VC表示。5.气缸工作容积活塞从一个止点移到另一个止点所扫过的容积称为气缸工作容积，用Vh(L)表示。 6210SD式中 D气缸直径，mm ； s活塞行程，mm ；6.气缸
11、总容积活塞位于下止点时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积，用 Va表示，即： V a=Vc+Vh7 发动机排量多缸发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机排量，用 VL表示。VL= Vhi式中：i发动机的气缸数。8.压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用 表示。=V a/ Vc=1V h/ Vc 表示活塞从下止点移到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。汽油机一般为 69(有的轿车可达 911)，柴油机一般为 1622。9.进气行程10.压缩行程 注意：爆燃，压缩比与经济性的关系，压缩比与爆燃的关系，表面点火。11.做功行程12.排气行程7讲 稿 内 容 备注一、四冲程柴油机工作原理简
12、单讲四冲程柴油机工作四行程详细讲柴油机与汽油机工作的不同：柴油黏度比汽油大，自燃温度比汽油低，故在混合气的形成和着火方式上都不同。1、 汽油机吸入的是可燃混合气，柴油机吸入的是纯空气，在压缩行程接近终了时，柴油机喷油泵将油压提高到 10MPa 以上，通过喷油器喷入汽缸，在短时间内与压缩后的高温空气混合。2、 柴油机压缩比比较高，压缩终了时压力和温度都比较高，超过柴油燃点，自行发火燃烧。3、 汽油机转速高、质量小、工作噪音小、启动容易、制造和维修的费用较低，但是燃油消耗率高、燃油经济性差；柴油机压缩比高，燃油消耗率低，柴油价格较低，燃油经济性好，但是转速低、质量大、制造和维修的费用高二、总结四冲
13、程发动机的工作特点第二节 二冲程发动机工作原理简略说明工作原理比较二冲程和四冲程的区别：二冲程汽油机优点：1)曲轴每转一用就有一个作功行程，因此，当二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时，在理论上它的功率应等于四冲程发动机的 2 倍。2)由于发生作功过程的频率较高，故二冲程发动机的运转比较均匀乎租。3)由于没有专门的换气机构，所以其构造较简单，质量也比较小。4)使用方便。因为附属机构少，所以易受磨损和经常需要修理的运动部件数量也比较少。二冲程汽油机缺点：不易将废气从气缸中排除干净，换气时减少了有效行程，因此功率不等于四冲程的 2 倍；而且换气时一部分新鲜混合气会排出，不经济；二冲程柴
14、油机与汽油机的优缺点与上相似，但是由于柴油机用纯空气扫除废气，没有燃料损失，故经济性较高。第三节 发动机的总体构造四冲程汽油机的构造：机体组、曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统第四节 发动机主要性能指标与特性发动机的主要性能指标包括动力性指标（有效转矩、有效功率、转速） 、经济性指标（燃油消耗率） 、运转性能指标（排气品质、噪声、启动性能）一、动力性指标1、有效转矩 发动机通过飞轮对外输出的平均转矩，有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩平衡。指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，通常用 T e 表示，单位为 Nm。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过
15、连杆、传给曲轴产生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的净扭矩。2、有效功率 指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用 P e 表示，单位为 kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器测定，测出有效扭矩和曲轴转速，然后用下面公式计算出有效功9率。 3210695tqetqTnPT二、经济性指标燃油消耗率是指单位时间内单位有效功的燃油消耗量，也就是发动机每发出 1kW 有效功率在1 小时内所消耗的燃油质量(以 g 为单位)，通常用 be 表示，其单位为 g/kWhB 为发动机在单位时间内的耗油量3*
16、0ebP有效燃油消耗率越小，其经济性越好。三、运转性能指标1、 排气品质2、 噪声3、 起动性能四、发动机的速度特性发动机速度特性指发动机的功率、转矩和燃袖消耗率三者随曲轴转速变化的规律。这个特性可以通过发动机在试验台上(例如测功器试验台)进行试验而求得。试验时，先保持一定的发动机节气门开度，同时用测功器对发动机曲轴施加一定的阻力矩。当发动机运转稳定后，即阻力矩与发动机发出的有效转矩相等时，可用转速表测出此时的稳定转速 n，同时在测功器上测出该转速下的发动机有效转矩，根据式(11)即可计算出有效功率 Pe。另外，可测出消耗一定量汽油所经历的时间，用以换算出发动机每小时耗油量 B，从而技式(12
17、)计算出燃油消耗率6。 。改变测功器的阻力矩数值，用与上述相同的方法，又可以得到相应于另一转速的Ttq、P e、b e五、发动机工作状况发动机工作状况(简称发动机工况)一般是用它的功率与曲轴转速来表征有时也用负荷与曲轴转速来表征。发动机负荷是指发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小；也可表述为发动机在某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率与同一转速下所能发出的最大功率之比（在同一转速下，节气门开度不同，发动机发出的功率不同）注意：负荷的概念不同于功率，如某一转速全负荷不意味着发动机发出最大功率，如图上的 f 点，所以功率大小不等于负荷大小。在外特性曲线上各点都表示在各转速下的全负荷
18、工况，但在同一条部分负荷速度特性曲线上各点的负荷值不相同。第五节 内燃机产品名称和型号编制规则审定并颁布 7 因家标准 GB 72591。该标准的主要内容如下：(1)内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，例如柴油机沼气机。双(多种)燃料发动机等。(2)内燃机型号由阿拉伯数码和汉语拼音字母组成。(3)内燃机型号由下列四部分组成10汽 车 构 造 教 案第 3 次课 教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）：第二章 曲柄连杆机构第一节 概述第二节 机体组第三节 活塞连杆组* #教学目的要求：掌握曲柄连杆机构功能、组成了解机体组的结构了解活塞连杆的
19、结构教学方法和教学手段：课堂讲授讨论、思考题、作业：思考活塞冷态结构问题参考资料：多媒体材料，网络资料11讲 稿 内 容 备注上节内容回顾：四冲程发动机工作原理第二章 曲柄连杆机构（交待清楚各个部件的作用、工作环境，以及为了满足这种工作环境而需要的材料、工艺、结构特点）第一节 概述曲柄连杆机构的功用是：是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。曲柄连杆机构的主要零件可以分成三组：机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组。曲轴工作环境恶劣：温度高、压力大、活塞运动线速度大、与可燃混和气和燃烧废气接触的机件还受到化学腐蚀。曲柄连杆机构的受力情况复杂，包括：气体作用力、往复惯性力与
20、离心力、摩擦力由于曲柄连杆机构的工作条件恶劣，所以为了保证工作可靠、减少磨损，在结构上必须采取相应的措施。第二节 机体组结构主要包括：气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳等组成，机体组是发动机的支架，是曲柄连杆、配气机构和发动机各系统得主要零件的装配基体。各运动件的润滑和受热件的冷却也都要通过机体组来实现。一、气缸体水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸体-曲轴箱，也可简称为气缸体，气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸，下半部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。1、 气缸体的形式2、 气缸的冷却方式3、 气缸的排列方式4、 气缸和气缸套整体式气缸气缸套：干式、湿式二、气缸盖与气缸盖衬垫1、气缸盖 气缸盖的主要功用是密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖内部也有冷却水套，共端面上的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通，以便利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。功用：封闭气缸上部，与活塞顶部和汽缸壁一起组成燃烧室工作条件：高温、高压材料：一般采用灰铸铁、合金铸铁、铸铝型式：单体式：刚度大，维修方便，但结构复杂整体式：可缩短汽缸中心距和发动机的总长度，刚性较差
