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汽车运用与维修专业教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（一） 授课教师：班级：第 01 讲题目：第一章 汽车总论第01讲 汽车总论第 周 星期 本讲教学目标：知识点：汽车类型汽车总体构造能力点：具备识别汽车类型的能力具备认识汽车总体构造的能力本讲主要内容：汽车类型汽车总体构造国内外汽车工业发展国产汽车产品型号编制规则本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）汽车制造与维修专业（2课时）简介国内外汽车工业发展、国产汽车产品型号编制规则重点讲解汽车类型、汽车总体构造教学重点： 汽车类型汽车总体构造教学难点： 汽车总体构造教学方法及手段：导入、简要介绍、对比示例、重点介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置回主页 下一讲不同专业本章内容比较：汽车检测与维修专业（2课时）简介国内外汽车工业发展、国产汽车产品型号编制规则重点讲解汽车类型、汽车总体构造汽车维修与营销专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）本讲教学内容：课程总体介绍：课程性质：汽车类专业的主干课程，学好其它专业课的基础课程主要内容：通过对活塞式内燃机为动力的汽车各总成、部件的典型结构实例分析，系统地阐述现代汽车的构造和工作原理。汽车构造分两学期、两门课讲授：汽车构造（一） 总论和汽车发动机汽车构造（二） 汽车底盘和车身结构主要教学目标及方法1通过对汽车（特别是轿车）的实例进行分析，较为深入掌握汽车结构的一般规律，应做到举一反三、触类旁通。2讨论整车及各组成系统或部件时，应特别注意阐述整体功能要求，及各组成部件之间在结构和功能上的有机联系。3介绍各种不同结构形式时，先介绍比较常见的、具有代表性的典型实例，为满足主要功能要求而采取的一般结构措施；再介绍在某些特定条件和要求下的结构形式和功能特点。4优先选用国产轿车的结构图做典型实例，其次选用中高档配置车型，最后才考虑选用中、重型货车的结构图。由汽车工业发展史导入国内外汽车工业概况汽 车 总 论简要介绍：一、 国内外汽车工业发展要求学生了解汽车发展史（一）汽车发展史话17691918：告别马车和蒸汽车，汽车时代开始1769年：2缸蒸汽机动力车，排量62升，最高车速4km/h. 1886年：从德国人卡尔.本茨制造的以汽油为动力的三轮车开始，人类真正进入汽车时代。同时，戴姆勒展示了自己的第一辆4轮车。19191945：汽车史的黄金时代，汽车进入工业化大生产阶段19461969：经历了战后恢复期，汽车成为工业国家的主导产业，加速了汽车的平民化19701989年：石油危机，废气污染，导致小型车的大发展1990至今：安全、环保成为主题，汽车更多应用电子技术，信息时代的人类仍离不开汽车要求学生了解国内外汽车工业概况（二）汽车工业概况1全球汽车工业状况汽车诞生在欧洲。20世纪初至70年代，美国汽车工业一直遥遥领先。19801993年，日本汽车工业后来追上，跃居世界第一。目前，全球汽车年产量超过5000万辆，其中日、美两国的产量约占50%，欧洲各国总计占30%。汽车产量最多的国家（1997年）依次是：美国、日本、德国、法国、韩国、加拿大、西班牙、巴西、英国、意大利、中国、墨西哥、俄罗斯等。2全球汽车保有量及普及率目前，全世界汽车保有量已超过6亿辆。汽车普及率最高的是美国，平均1.3人拥有一辆；西欧、北欧、日本等发达国家，平均23人拥有一辆；东欧、俄罗斯、韩国等国家，平均约10人拥有一辆。 3近代汽车工业发展模式（1）美、日、欧洲等发达国家发展汽车工业的特点是：资本集中垄断，利用高科技优势进行自主开发，采取大批量和规模经济的生产方式。例如美国的通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司垄断了美国90%以上的汽车生产；西方八大集团（通用、福特、丰田、大众/奥迪、日产、菲亚特、标志/雪铁龙、雷诺）的轿车产量，占世界轿车产量将近70%。（2）一些新兴工业国家（韩国、西班牙）或发展中国家（巴西、中国、墨西哥）发展汽车工业的特点是： 优惠政策吸引外资，引进先进的技术和装备，进口全拆散（CKD）或半拆散（SKD）零件装车，逐步提高零件的国产化率，在逐步增强自主开发能力之后，再打入国际市场参与竞争。4中国汽车工业发展状况建国初期25年（19531978）：“缺重少轻，轿车基本空白”，文革使汽车工业连续年（19701977）停滞不前，1978年汽车产量为14.9万辆。改革开放后15年（19781993）：汽车工业进入大发展阶段，1985年提出要把汽车工业作为支柱产业的方针，1987年确定了发展轿车工业来振兴我国汽车工业的战略，确定了轿车一汽、二汽、上海三大基地及天津、北京、广州三小基地。1993年汽车产量为129.7万辆跃居世界第12位。新的发展时期（1994年以后）：1994年颁布汽车工业产业政策，作为指导我国汽车工业发展的纲领，汽车工业的目标：2010年汽车产量达600万辆，成为国民经济的支柱产业；从与国外联合开发逐步走向成熟的自主开发；制定政策鼓励个人购买汽车，为轿车的普及做好准备。届时，我国将步入世界汽车工业强国的行列。要求学生了解全球著名汽车公司及名牌（三）著名汽车公司、名牌1通用汽车公司美国最大也是世界最大的汽车制造商，1908年9月威廉.杜兰特创建，主要品牌有凯迪拉克、别克、雪佛兰、旁蒂克等。2福特汽车公司美国第二大汽车公司，世界十大汽车公司中名列前茅。主要品牌有福特、美洲狮、林肯、雷鸟等。3戴姆勒克莱斯勒汽车公司克莱斯勒美国第三大汽车公司，1998年4月合并为戴姆勒克莱斯勒汽车公司，主要品牌有道奇、顺风、克莱斯勒、鹰.吉普等。4丰田汽车公司日本最大的汽车公司，仅次于通用汽车公司，和福特汽车公司争雄的世界有名的世界十大汽车公司之一。主要品牌花冠、凌志、皇冠等。5日产汽车公司日本第二大汽车公司（又称尼桑），世界十大汽车公司之一。主要品牌有蓝鸟、公爵、王子。6大众汽车公司德国最大也是欧洲最大的汽车公司，是世界十大汽车公司之一。主要品牌有甲壳虫、高尔夫、帕萨特、捷达、奥迪等。7梅赛德斯奔驰汽车公司世界十大汽车公司之一，梅赛德斯是戴姆勒公司早期著名的名牌轿车。8宝马汽车公司世界著名的名牌轿车公司，1994年收购英国罗孚汽车公司，“座奔驰，开宝马”。9标志雪铁龙汽车公司法国第一大汽车公司，是世界十大汽车公司之一。10雷诺汽车公司法国第二大汽车公司，是世界十大汽车公司之一，已成为法国汽车业的领袖。11菲亚特汽车公司意大利最大的汽车公司，是世界十大汽车公司之一。重点介绍：二、 汽车类型汽车是由自身动力装置驱动，通常是指具有4个或4个以上车轮的非轨道无架线的车辆。要求学生了解特种运输汽车（一）按用途分1运输汽车根据GB3730.188的规定，运输汽车可分为轿车、客车和货车等，并按照汽车的主要特征参数分级：轿车按照发动机工作容积、客车按照车辆总长度、货车按照汽车的总质量。见表0-1。2特种运输汽车特种用途汽车：商业售货车、医疗救护车、公安消防车、环卫环保作业车、市政建设工程作业车、农牧副渔作业车、石油地质作业车、机场作业车等，竞赛汽车：F1方程式赛、拉力赛娱乐汽车：旅游汽车、高尔夫球场专用车、海滩游玩汽车等对比示例：要求学生掌握国内运输汽车分级方法表0-1 运输汽车分级（1）轿车：载送29个乘员，主要供私人用的汽车分级发动机工作容积/L示 例微型普通级中级中高级高级1.01.01.1.1.奥拓、夏利TJ7100、福莱尔捷达王、富康988、羚羊7130桑塔纳2000、奥迪100、红旗CA7220丰田皇冠、奔驰300、别克新世纪卡迪拉克、林肯、奔驰S600、奥迪A6（2）客车：载送9个以上乘员，供公共服务用汽车分级车辆总长度/m示 例微型轻型中型大型特大型3.53.577101012铰接式客车与双层客车松花江HF6350、天津大发解放CA6440、金杯RZH114L四平SPK6900、金华BK6820LPG黄海DD6112H、上海SK6115KHP2上海SK6142铰接式客车、金陵JLY6121双层客车（3）货车：载送货物的运输汽车分级汽车总质量/t示 例微型轻型中型重型1.81.8141福田微卡、小卡、轻卡北京BJ1041、跃进NJ1060、江铃JX1030DS解放1091、1092、东风1090E黄河1171、斯太尔重型汽车要求学生了解汽车按动力装置类型分类情况（二）按动力装置类型分类1活塞式内燃机汽车通常分为汽油车、柴油车，代用燃料：合成液体石油、液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG），醇类等。2电动汽车以电动机为驱动机械，以蓄电池为能源的车辆。3复合车有发动机和蓄能器两套动力源，克服了电动车续驶里程短和车速低的缺点以及内燃机汽车油耗大和排放污染严重的缺点。4燃气轮机汽车1964年燃气轮机汽车以648.71km/h创造当时陆上车辆（靠车轮驱动）速度最高世界记录（不依靠喷气驱动）。5喷气式汽车依靠航空发动机或火箭发动机以及特殊燃料，并以喷气反作用力驱动的轮式汽车，1997年以1227.73（超过声速）创造陆上车辆速度最高世界记录。要求学生了解汽车按行使道路条件分类情况（三）按行使道路条件分类1公路用车适用于公路和城市道路上行驶的汽车2非公路用车只能在矿山、机场、工地、专用道路等非公路地区使用；另一类是能在无路地面上行驶的高通过性的越野汽车，越野汽车可以是轿车、客车、货车或其他用途的汽车，按总质量分级为轻型（5t）、中型（513t）、重型（13t）要求学生掌握轮式汽车驱动型式表示方法（四）按行驶机构的特征分类1轮式汽车分为非全轮驱动和全轮驱动两种类型。汽车驱动型式一般用符号“nm”（车轮总数驱动轮数）表示：42非全轮驱动，如普通轿车及大多数汽车44全轮驱动轻型越野汽车，如BJ2020型66中型越野汽车，如EQ2080型2其它型式的车辆如履带式、雪橇式、气垫式、步行机械式车辆等简要介绍：要求学生掌握国产汽车型号表示方法三、 国产汽车产品型号编制规则按照国标9417-88，国产汽车型号应能表明汽车的厂牌、类型和主要特征参数等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，包括首部、中部、尾部。首部企业代号，如CA代表一汽，EQ代表二汽，SH代表上海等。中部由4位数字组成，分为首位、中间两位和末位数字三部分。其含义尾部专用汽车分类或变型车与基本型的区别，如X表示厢式汽车、G表示罐式汽车等。示例：CA1092表示一汽货车，总质量9t，末位2表示在原车型CA1091上改进型。CA7226L表示一汽轿车，发动机排量2.2升，6表示安装5缸发动机的车型，L表示加长型。重点介绍：四、 汽车总体构造要求学生掌握汽车总体构造的四大组成部分图1-1：汽车总体构造（一）汽车总体构造的组成部分（如图1-1）汽车通常由发动机、底盘、车身、电器设备四个部分组成。1发动机使供入其中的燃料燃烧而发出动力。广泛应用往复活塞式内燃机，一般由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油机）、起动系等部分组成。2底盘接受发动机的动力，使汽车运动并按驾驶员的操纵正常行驶。包括：传动系：将发动机的动力传给驱动车轮，包括离合器、变速器、传动轴、主减速器及差速器、半轴、驱动桥等部件。行驶系：使汽车各总成及部件安装在适当的位置，对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。包括车架、车身、悬架、车轮等部件转向系：使汽车按驾驶员选定的方向行驶，由转向操纵装置、转向器、转向传动装置组成，有的汽车还带有动力转向装置。制动系：使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。包括供能装置、控制装置、传动装置和制动器。3车身是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所，由本体、内外装饰和车身附件等组成。4电器设备由电源、发动机起动系和点火系、照明和信号装置、空调、仪表和报警系统、辅助电器及现代汽车电子技术等组成。要求学生掌握汽车总体布置形式图1-2：汽车的总体布置形式归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容（二）汽车的总体布置形式（如图1-2）按发动机相对于各总成的位置，汽车有下列几种布置形式：1发动机前置后轮驱动（FR）传统布置形式，大多数货车、部分轿车和客车采用。2发动机前置前轮驱动（FF）大多数轿车盛行。3发动机后置后轮驱动（RR）大、中型客车盛行，少数轿车也采用。4发动机中置后轮驱动（MR）方程式赛车和大多数跑车采用，少数大、中型客车也采用。5全轮驱动（nWD）越野汽车特有的布置形式，通常发动机前置，在变速器之后的分动器将动力分别输送给全部驱动轮。 汽车运用与维修专业教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（一） 授课教师：班级：第 02 讲题目：第二章 发动机工作原理与总体构造第02讲 发动机基本术语和类型第 周 星期 本讲教学目标：知识点：发动机的基本术语发动机的总体构造发动机的分类能力点：熟练掌握发动机基本术语和总体构造理解发动机分类本讲主要内容：发动机基本术语发动机分类发动机总体构造本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）汽车制造与维修专业（2课时）简介发动机分类重点讲解发动机基本术语、发动机总体构造教学重点： 发动机的基本术语发动机总体构造教学难点： 发动机的基本术语发动机总体构造教学方法及手段：重点介绍、简要介绍、重点分析、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置上一讲 回主页 下一讲不同专业本章内容比较：汽车检测与维修专业（6课时）重点讲解发动机基本术语和类型重点讲解发动机简单工作原理。发动机详细工作原理在汽车发动机原理课程中重点讲授简介发动机性能指标。发动机主要性能指标的概念在汽车发动机原理课程中重点要求汽车维修与营销专业（6课时）汽车制造与维修专业（6课时）汽车电子技术专业 （6课时）本讲教学内容：重点介绍：要求学生理解掌握发动机基本术语图2-1：发动机基本术语一、发动机的基本术语（如图2-1）1上止点 （Top Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最远的位置2下止点（Bottom Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最近的位置3活塞行程 S上下止点之间的距离4曲柄半径R曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离5气缸工作容积VS（单位 L)活塞由上止点运动到下止点,活塞顶部所扫过的容积VS =(/4)D2S10-36燃烧室容积（余隙容积）VC 活塞位于上止点时， 活塞顶部上方的容积7气缸最大容积Va 活塞位于下止点时,活塞顶部上方的容积Va= VS + VC8内燃机排量 VL所有气缸的工作容积之和VL =iVS9压缩比 气缸最大容积Vt与燃烧室容积VC之比 =1+ VS / VC 越大，循环热效率越高汽油机 =79柴油机 =1822简要介绍：要求学生理解柴油机与汽油机的区别要求学生理解四冲程与二冲程的区别图2-2：汽油机和柴油机的比较二、内燃机的分类根据划分标准的不同，可将内燃机分为好多种类1根据所用燃料的不同（如图2-2）柴油机：以柴油为燃料，进气过程中进入汽缸的是纯空气，压缩终了时喷入柴油，柴油与空气在汽缸内混合由于空气经压缩后所达到的温度能引起柴油的自燃，这种内燃机也称为压燃式内燃机汽油机：以汽油为燃料，空气与汽油在气缸外混合，形成可燃混合气后进入气缸，经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧煤气机：汽油机进行适当的改进2按冲程数二冲程：每两个活塞行程（曲轴每转一转）完成一个工作循环。如摩托车四冲程：每四个活塞行程（曲轴每转两转）完成一个工作循环。绝大多数发动机所采用3按气缸数单缸：只有一个气缸多缸：由多个气缸组成4按气缸排列方式直列立式直列卧式V型5按冷却方式风冷：以空气为冷却介质，没有专门的冷却系统 如：坦克水冷：以液体为冷却介质，有专门的冷却系统6按进气方式增压：在进气过程中，可燃混合气或空气是通过装在进气管道上的增压器提高压力，然后进入气缸内非增压：也叫自然吸气发动机，靠活塞的抽吸作用7按着火方式点燃：靠火花塞点火来产生燃烧，汽油机所采用压燃：靠燃油的自燃来产生燃烧，柴油机所采用8按用途固定式：工程机械采用移动式重点分析：要求学生理解掌握发动机的总体构造三、发动机的总体构造图2-3：发动机曲柄连杆机构1机体与气缸盖机体：骨架作用，安装各个机构和系统，包括气缸体、油底壳、曲轴箱缸盖：组成燃烧室，布置各种零部件2曲柄连杆机构（如图2-3）组成：活塞、连杆、曲轴三部分作用：将活塞的往复直线运动曲轴的旋转运动对外输出动力图2-4：电控汽油喷射系统的供给系统3供给系统组成：燃油供给系统和进、排气系统组成作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸，并将燃烧后的废气及时排除主要部件：化油器（汽）、喷油泵和喷油器（柴）、空气滤清器、进气管、排气管、消声器等示例：电控汽油喷射系统的供给系统（如图2-4）图2-5：发动机配气机构4配气机构（如图2-5）功用：定时开启和关闭进排气门主要部件：气门组、传动组图2-6：汽油机点火系统5点火系统（如图2-6）汽油机和煤气机所采用，点燃混合气主要部件：火花塞、点火线圈、断电器、分电器图2-7：发动机冷却系统6冷却系（如图2-7）功用：防止发动机过热，及时散发热量分类：风冷、水冷主要部件：水泵、风扇、水箱、节温器图2-8：发动机润滑系统7润滑系（如图2-8）功用：润滑、冷却、清洁、密封、防腐润滑方式：飞溅润滑：靠曲轴等旋转部件飞溅起的油滴润滑压力润滑：靠润滑系统建立起的油压经过各个油道润滑各零部件油雾主要部件：集滤器、机油泵、滤清器、各种阀体等图2-9：发动机起动系统归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容8起动系（如图2-9）功用：内燃机不能自行起动，借助外力使之运转主要部件：起动机、蓄电池、点火开关等汽车运用与维修专业教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（一） 授课教师：班级：第 03 讲题目：第二章 发动机工作原理与总体构造第03讲：发动机简单工作原理第 周 星期 本讲教学目标：知识点：四冲程发动机工作原理二冲程发动机工作原理发动机的示功图能力点：熟练掌握发动机（四冲程和二冲程，汽油机和柴油机）工作原理熟练掌握各冲程的工作特点本讲主要内容：四冲程发动机工作原理：汽油机的工作原理柴油机的工作原理二冲程发动机工作原理发动机的示功图本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）汽车制造与维修专业（2课时）重点讲解四冲程发动机工作原理、汽油机和柴油机的工作原理及其示功图简介二冲程发动机工作原理教学重点： 四冲程发动机工作原理发动机的示功图教学难点： 柴油机的工作原理教学方法及手段：重点介绍、重点分析、简要介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置上一讲 回主页 下一讲本讲教学内容：重点介绍：要求学生理解掌握四冲程发动机工作循环一、四冲程发动机工作原理1四冲程发动机的简单工作原理四冲程发动机在活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气四个过程，即在一个活塞行程内只进行一个过程，因此，活塞行程可分别用四个过程命名，分别称为进气冲程、压缩冲程、作功冲程、排气冲程。2四冲程内燃机工作循环第一冲程：活塞由上止点移到下止点，即曲轴由0转到180（活塞位于上止点为0CA），进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。第二冲程：下止点上止点，180360，气体被压缩，进排气门均关闭第三冲程：上止点下止点，360540，气体膨胀，进排气门均关闭；第四冲程：下止点上止点，540720，废气被排出，排气门打开。重点分析：要求学生理解掌握四冲程汽油机各个冲程的工作特点图2-10：四冲程汽油机示功图进气行程二、汽油机的工作原理1进气行程（如图2-10示功图ra段曲线）由进气门开启到进气门关闭进气提前角：进气门打开时刻与活塞位于上止点之间的曲轴转角（为了获得较多的充气量，活塞到达上止点前就开始开启）进气晚关角：活塞到达下止点时刻与进气门关闭时刻之间的曲轴转角。（利用空气流动的惯性及气体的动量，使更多的空气充入气缸。）进气终了时刻：气缸压缩压力p=0.070.09MPa大气压；气缸温度T=370400K。图2-11：四冲程汽油机示功图压缩行程2压缩行程（如图2-11示功图ac段曲线）由进气门关闭到活塞移到上止点（成为压缩上止点）为止。进排气门都关闭。活塞上行，气缸内气体被压缩，缸内压力温度都升高：p=0.811.4MPa；T=600700K。图2-12：四冲程汽油机示功图作功行程3作功行程（燃烧及膨胀行程）（如图2-12示功图czb段曲线）在压缩上止点前1015 CA，火花塞跳火，点燃可燃混合气，形成火焰中心。高温高压燃气推动活塞下行，对外作功：p=35MPa；T=22002700K。右图2-13：四冲程汽油机示功图排气行程4排气行程（如图2-13示功图br段曲线）从排气门开启到排气门关闭的时刻排气提前角：在活塞到达下止点之前与下止点之间的曲轴转角。排气晚关角：在上止点与排气门关闭这一时期曲轴所转过的角度。在活塞到达下止点之前3080 CA，膨胀行程还没有结束的时刻就将排气门打开。（原因：气门有一定的开启时间，利用压差,使排气彻底，利用气流的惯性多排出一部分废气，减少残余废气）气门重叠角：在排气门关闭之前，进气门就已打开，进排气门同时开启时期所对应的曲轴转角要求学生理解绘制四冲程汽油机示功图图2-14：四冲程汽油机示功图ra段：进气行程ac段：压缩行程czb段：作功行程br段：排气行程5汽油机示功图（如图2-14）重点分析：要求学生理解掌握四冲程柴油机各个冲程的工作特点三、柴油机的工作原理1进气行程在柴油机进气行程中，被吸入气缸的只是纯净空气。由于柴油机进气系统阻力较小，残余废气的温度较低，因此进气行程结束时气缸内气体的压力较高，约为0.0850.095Mpa。2压缩行程因为柴油机的压缩比大，所以压缩行程终了时气体压力可高达35 Mpa，温度可高达7501000K。3作功行程在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运动，迅速与空气混合形成可燃混合起。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴旋转做功。在做功行程中，燃烧气体的最大压力可达69 Mpa，最高温度可达18002200K。做功结束时压力约为0.20.5 Mpa，温度约为10001200K。4排气行程排气行程与汽油机类似，排气终了时气缸内残余废气压力约为0.1050.12Mpa，温度为700900K。要求学生理解绘制四冲程柴油机示功图图2-15：四冲程汽油机示功图ra段：进气行程ac段：压缩行程czb段：作功行程br段：排气行程5柴油机示功图（如图2-15）简要介绍：要求学生理解二冲程发动机的特点及工作过程图2-16：二冲程发动机唤起机构四、二冲程发动机工作原理1特点二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程即曲轴旋转一圈的时间内完成的。经过两个冲程完成一个工作循环，包括进气、压缩、作功、排气四个过程；没有专门的配气机构。2换气机构（如图2-16）没有进排气门，换气是通过三个孔（进气孔、排气孔、扫气孔）来实现3工作过程以采用曲轴箱扫气的单缸二冲程汽油机为例：上行冲程：活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体，同时，活塞上移使曲轴箱出现真空，上行到进气孔打开时，新鲜混合气进入曲轴箱。下行冲程：活塞接近下止点时，电火花产生点燃可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进气口关闭，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气口进入气缸，完成换气过程。要求学生了解二冲程发动机示功图图2-17：二冲程汽油机示功图a：排气孔关闭ac：压缩过程czb：作功过程b：排气孔打开bf：先期排气阶段f：扫气孔开启fdh：扫气过程h：扫气孔关闭ha：额外排气阶段4二冲程发动机示功图（如图2-17）要求学生理解二冲程与四冲程发动机工作原理上的区别归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容5二冲程与四冲程发动机的比较（1）曲轴每转一周完成一个工作循环，做功一次。当曲轴转速相同时，二冲程发动机单位时间的做功次数是四冲程发动机的两倍。由于曲轴每转一周做功一次，因此曲轴旋转角速度比较均匀。（2）二冲程发动机换气过程时间短，仅为四冲程发动机的1/3左右。另外，进排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气，新气可能流失，废气也不易清除干净。（3）曲轴箱换气方式二冲程发动机因为没有进排气门，结构大大简化。（4）综上所述，二冲程优缺点可概括如下：优点：功率大、运转平稳、配气机构简单缺点：作功冲程多、机件受热程度增加、经济性差、燃油消耗率高、润滑条件差汽车运用与维修专业教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（一） 授课教师：班级：第 04 讲题目：第二章 发动机工作原理与总体构造第04讲 发动机性能指标第 周 星期本讲教学目标：知识点：动力性指标和经济性指标速度特性和负荷内燃机产品名称能力点：熟练掌握发动机各性能指标了解发动机速度特性和负荷了解内燃机产品名称和型号编制规定本讲主要内容：发动机速度特性和负荷发动机动力性指标和经济性指标内燃机产品名称和型号编制规定本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）汽车制造与维修专业（2课时）重点讲解动力性指标和经济性指标、速度特性和负荷简介内燃机产品名称教学重点： 主要性能指标速度特性和负荷教学难点： 速度特性和负荷教学方法及手段：重点介绍、简要介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置上一讲 回主页 下一讲本讲教学内容：重点介绍：一、主要性能指标发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准要求学生理解掌握发动机动力性指标的概念1动力性指标概念：指内燃机对外作功能力的指标（1）有效转矩Te曲轴传给汽车传动系的转动力矩。单位：Nm（2）有效功率Pe发动机曲轴的输出功率Pe = Te（2n / 60） 10-3 （KW）式中： Te 有效扭矩，单位为Nmn 曲轴转速，单位为r/min标定功率：并不是该内燃机所能发出的最大功率，而是内燃机出厂时根据使用目的而调整的。由于使用目的的不同，同一种内燃机的标定功率可以不同：十五分钟功率：内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率一小时功率：内燃机允许连续运转1小时的最大有效功率十二小时功率：内燃机允许连续运转12小时的最大有效功率持续功率：内燃机允许长期连续工作的最大有效功率（3）曲轴转速指曲轴每分钟的转数，通常用n表示，单位为r/min。在标定功率时的转速为标定转速要求学生理解掌握发动机经济性指标的概念2 经济性指标概念：是指内燃机的生产成本、运转中的消耗以及修理费用等各项指标。通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能（1）有效燃油消耗率be发动机每发出一千瓦有效功率在一小时内所消耗的燃油量be =（B / Pe） 10-3 （g/KWh）式中：B 每小时的燃油消耗量，kg/hPe有效功率，kW要求学生了解发动机环保性指标要求学生了解发动机强化指标3环保性能指标（1）有害排放物对汽油机，主要是废气中的CO和HC的量对柴油机，主要是废气中的NOx和颗粒的排放量 （2）发动机的噪声是汽车噪声的主要来源，约占城市噪声的75%4强化指标（1）平均有效压力是作用在活塞顶上的一个假想的、不变的压力，在这个压力推动下，活塞由上止点移动到下止点所做的功。（2）活塞平均速度在标定转速下，曲轴每转一转的两个形成活塞速度的平均值（3）升功率每升发动机工作容积所发出的有效功率重点介绍：二、发动机的特性发动机特性的概念：内燃机的主要性能指标随工况而变化的关系称为内燃机特性。若这种关系以曲线的形式表示，称为内燃机特性曲线。要求学生理解掌握发动机速度特性图2-18：奥迪100 1.8L轿车发动机外特性1速度特性概念：指发动机的主要性能指标有效转矩Te 、有效功率Pe、燃油消耗率be随其转速变化而变化的关系。包括发动机外特性和发动机部分特性 （1）发动机外特性（如图2-18）指节气门全开时的速度特性。发动机的外特性表示了发动机所具有最高动力性能 （2）发动机部分特性指在节气门不全开的任意位置所得到的速度特性要求学生理解掌握发动机负荷图2-19：发动机负荷工况a：负荷为0工况b：负荷（20/45）100%工况c：负荷（32/45）100%工况d：负荷（45/45）100%（发动机全负荷）外特性部分特性部分特性2发动机负荷（如图2-19）概念：发动机在某一转速发出的有效功率与相同转速下所发出的最大有效功率的比值，以百分数表示负荷与功率是两个不同的概念（负荷：发动机在某一转速下实际发出的功率与可能的最大功率之比简要介绍：要求学生了解内燃机产品名称和型号编制国标规定有关内容要求学生理解掌握内燃机常用型号含义归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容三、内燃机产品名称和型号编制规定1国标规定内容GB725-91对内燃机的名称和型号编制方法颁布了国家标准：内燃机名称按其所采用的主要燃料命名，例如：柴油机、汽油机、煤气机内燃机型号应反映内燃机的主要结构特征及性能，包括以下内容：首部：产品特征代号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需经行业标准化归口单位核准、备案。中部：由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符号和缸径符号组成。后部：结构特征和用途特征符号，分别按上表规定。尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。2示例（1）柴油机12V135ZG：12缸、V型、四冲程、缸135径mm、水冷增压、工程机械用6E430SDzZCz：6缸、二冲程、缸径430mm、水冷、可倒转、船用主机、右机基本型（2）汽油机1E65F：单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型 4100Q：四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、汽车用汽车运用与维修专业教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（一） 授课教师：班级：第 05 讲题目：第三章 曲柄连杆机构第05讲 曲柄连杆机构组成及功用第 周 星期 本讲教学目标：知识点：曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的组成曲柄连杆机构的受力分析能力点：熟悉曲柄连杆机构的各个组成部件了解曲柄连杆机构的工作特点能够分析各组成部件的受力状况本讲基本内容：曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的组成曲柄连杆机构的受力分析本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）汽车制造与维修专业（2课时）重点讲解曲柄连杆机构的功用、曲柄连杆机构的组成启发分析曲柄连杆机构的受力情况教学重点： 曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的组成教学难点： 曲柄连杆机构的受力分析教学方法及手段：导入、启发分析、重点介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置上一讲 回主页 下一讲不同专业本章内容比较：汽车检测与维修专业（8课时）简介曲柄连杆机构组成及功用重点讲解机体组重点讲解活塞连杆组重点讲解曲轴飞轮组汽车维修与营销专业（8课时）汽车制造与维修专业（8课时）汽车电子技术专业 （8课时）本讲教学内容：由总体构造导入：启发分析：启发学生结合四冲程发动机工作原理理解曲柄连杆机构的功用一、 曲柄连杆机构的功用把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，从而向工作机械输出机械能在做功冲程将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力在其他三个辅助冲程中，将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动，为做功冲程做准备重点介绍：图3-1：曲柄连杆机构及机体组成二、 曲柄连杆机构的组成曲柄连杆机构及机体由下列三部分组成（如图3-1）要求学生理解掌握曲柄连杆机构的三大组成部分及其主要零部件1机体组主要包括气缸体、曲轴箱、气缸套、气缸垫等不动件机体是内燃机的骨架，除了作为气缸套以及曲柄连杆机构运动件的支撑外还可安装气缸盖、配气机构和驱动机构的机件以及各辅助系统的一些附件，并以其支座安装在车辆上，同时机体内部还设有冷却水道和润滑油道。因此结构复杂2活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件3曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮等启发分析：要求学生正确理解气缸内的气体压力三、 曲柄连杆机构的受力分析1气缸内的气体压力（1）气体作用力情况在工作循环中，气体压力是不断变化的，其瞬时最高压力，对汽油机和柴油机分别可达35MPa 和510 MPa ，这意味着作用在曲柄连杆机构上的瞬时冲击力可达数万牛顿。（2）受力分析（如图3-2、图3-3）气体压力使气缸盖承受向上推力，活塞顶承受向下压力，活塞侧面和气缸壁间有侧压力，活塞销、连杆杆身、曲柄销处及曲轴主轴颈处均承受压力，曲轴还承受弯曲力矩和扭转力矩。 图3-2：作功行程时气缸内气体作用力分析Fp燃气压力Fp1连杆分力Fp2侧压力FR压紧力FS曲轴旋转力图3-3：压缩行程时气缸内气体作用力分析Fp气体压力Fp1连杆分力Fp2侧压力FR压紧力FS旋转阻力启发分析：要求学生正确理解运动惯性力2运动惯性力由于运动的速度和方向都时刻在改变，包括往复惯性力和旋转惯性力（离心力）（如图3-4、3-5）（1）往复惯性力是指活塞组件和连杆小头在气缸内做往复运动所产生的惯性力，其大小与机件的质量及加速度成正比，其方向与加速度方向相反。活塞从上止点向下运动时，速度由零开始作加速运动，至接近中部时，速度最大这一段惯性力向上；然后作减速运动，惯性力向下至下止点速度为零，总之，活塞在上半个冲程时惯性力都向上，下半个冲程时，惯性力都向下。在上下止点出，活塞运动方向改变，速度为零加速度最大，惯性力也最大，在冲程中部，活塞运动速度最大，加速度等于零，惯性力也为零。（2）旋转惯性力是指曲柄、连杆轴颈、连杆大头等围绕曲轴轴线做圆周运动产生的离心惯性力，简称离心力。其大小与运动件的质量、旋转半径、角速度的平方成正比，其方向总是背离曲轴中心向外，离心力使连杆大头的轴瓦和曲柄销、曲轴主轴颈及轴承受到又一附加载荷，增加他们的变形和磨损。图3-4：活塞在上半行程时（向下运动）运动惯性力分析Fj惯性力（向上）Fc离心力Fcy上下振动Fcx水平振动图3-5：活塞在下半行程时（向下运动）运动惯性力分析Fj惯性力(向下)Fc离心力Fcy上下振动Fcx水平振动启发分析：要求学生正确理解各运动件表面的摩擦阻力归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容3各运动件表面的摩擦阻力（相对运动）互相接触的表面相对运动时都存在摩擦力，其大小与正压力和摩擦系数成正比，其方向与相对运动的方向相反。摩擦力的存在是造成配合表面磨损的根源。汽车运用与维修专业教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（一） 授课教师：班级：第 06 讲题目：第三章 曲柄连杆机构第06讲 机体组第 周 星期 本讲教学目标：知识点：气缸体的结构类型及特点气缸套的结构类型及特点气缸盖的结构类型与特点能力点：了解机体组的组成掌握气缸体的结构形式及特点掌握气缸套的结构形式及特点掌握气缸盖的结构形式及特点本讲基本内容：气缸体气缸盖气缸盖罩与气缸衬垫油底壳本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）汽车制造与维修专业（2课时）重点讲解气缸体、气缸套、气缸盖的结构形式及特点简要介绍机体组的组成与功用，气缸盖罩、气缸衬垫、油底壳教学重点： 气缸体、气缸套、气缸盖的结构类型及特点教学难点： 气缸体、气缸套、气缸盖的结构类型及特点教学方法及手段：导入、简介、重点介绍、对比介绍、重点分析、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽