《汽车构造》全套教案

1、本文格式为word版，下载可任意编辑汽车构造全套教案 教学目标 学问目标： 了解汽车的整车构造；了解汽车的类型；把握汽车的识别；了解汽车的主要技术参数； 力量目标： 理解汽车行驶的基本原理 素养目标： 教学重点 汽车的整体构造 教学难点 汽车的性能参数 教学手段 理实一体 实物讲解 小组争论、协作 教学学时 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 总论 理论学问 一、汽车的整车构造 汽车通常由发动机、底盘、车身及附属设备、电气设备四大部分组成。 二、汽车的类型 1.根据动力设备类型进行分类 1）汽油机汽车 2）柴油机汽车 3）环保型汽车 2.根据发动机位置和驱动方式进行分类 1）前

2、置发动机后轮驱动汽车 2）前置发动机前轮驱动汽车 3）后置发动机后轮驱动汽车 4）全轮驱动汽车 3.按汽车的用途分类 2021 年颁布的 gb/t 3730.12021汽车和挂车类型的术语和定义将汽车分为乘用车、商用车两大类。 三、汽车的 结合实物，讲解汽车的整车构造，清晰各部分包含的内容。 1.国产汽车的产品型号 2.车辆识别 四、汽车的主要技术参数 1.汽车的主要尺寸参数 2.汽车的质量参数 汽车的质量参数主要包括汽车的整车装备质量、最大装载质量、最大总质量、最大轴载质量等。 3.汽车的性能参数 汽车性能参数较多,涉及汽车的动力性、经济性、制动性、通过性、操纵稳定性和有害物质排放等方面，详

3、细表现为以下量值。 1）最高车速 2）最大爬坡度 3）燃料消耗率 把握汽车的总长、总宽、总高、轴距、前悬、后悬等主要参数的含义。 4）制动距离 5）最小转弯半径 6）最小离地间隙 7）接近角 8）离去角 五、汽车行驶的基本原理 汽车行驶必需具备驱动和附着两个基本行驶条件。 1.汽车行驶的驱动条件 ft=mt/r 2）汽车的行驶阻力 汽车的行驶阻力包括滚动阻力、空气阻力、上坡阻力和加速阻力。 2.汽车行驶的附着条件 要增大汽车的驱动力,可以采纳增加发动机转矩和加大传动比等措施,但这些措施只有在驱动轮与路面之间不发生滑转时才能有效。 地面对轮胎切向反作用力的极限值（无侧向力作用时）称为附着力 f。

4、附着力 f与地面对驱动轮的法向反作用力 g（称为附着重力）成正比,即 f=g 式中,比例常数称为附着系数,它与路面种类和状况、轮胎的结构以及其他一些使用因素有关。 驱动力的最大限度为驱动轮与路面间的附着力,当驱动力大于附着力时,驱动轮就要产生滑转,即 ftf 上式即为汽车的附着条件。 汽车行驶必需同时满意驱动条件和附着条件, ,即 ff+fw+fiftg 汽车的附着力取决于附着系数和附着重力。 理解汽车行驶的基本原理，把握驱动力和行驶阻力的相互作用。 教学目标 学问目标：了解发动机总体结构,把握发动机的基本术语；理解四冲程汽油机工作原理,把握各个行程的工作特点；了解二冲程发动机工作原理；把握发

5、动机型号编制规章；了解发动机的性能指标； 力量目标：能够从车上拆卸发动机总成。 素养目标： 教学重点 发动机的基本术语 教学难点 发动机的工作原理 教学手段 理实一体 实物讲解 小组争论、协作 教学学时 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 单元一 汽车发动机概述 理论学问 一、发动机的总体构造 四冲程汽油发动机基本结构如图 1-1 所示。 图 1-1 二、发动机常用术语 如图 1-2 所示为发动机常用术语示意图。 结合图片及实物，组织同学学习发动机的总体构造，知道各组成部分的名称。 图 1-2 三、发动机基本工作原理 1.四冲程发动机的工作原理 1）四冲程汽油发动机的工作原理

6、单缸四冲程汽油发动机工作循环如图 1-3 所示。 图 1-3 2）四冲程柴油发动机的工作原理 单缸四冲程柴油发动机工作循环如图 1-4 所示。 图 1-4 2.二冲程发动机的工作原理 1）二冲程汽油发动机的工作原理 如图 1-5 所示为曲轴箱换气式二冲程汽油发动机的工作循环示意图。 2）二冲程柴油发动机的工作原理 如图 1-6 所示为带换气泵的气门-气孔直流换气式二冲程柴油发动机的工作循环示意图。 把握常用术语，理解术语代表的意思。 结合原理动画，讲解四冲程汽油发动机的工作原理。 同学分析比较汽油发动机和柴油发动机的区分。 图 1-5 图 1-6 3.二冲程发动机与四冲程发动机的比较 四、发动

7、机型号编制规章 1.汽油机型号举例 2.柴油机型号举例 3.燃气机型号举例 五、发动机的性能指标 1.动力性能指标 动力性能指标是表征发动机做功力量大小的指标,主要有有效转矩、有效功率和发动机转速。 2.经济性能指标 发动机的经济性能指标通常用有效热效率和有效燃油消耗率来表示。 3.环保性能指标 环保性能指标主要是指发动机排气品质和噪声水平。由于它关系到人类的健康及生存环境,各国政府都制定出相对严格的掌握法规,以削减发动机排气和噪声对环境的污染。因此发动机排放性和噪声水平已经成为发动机重要的性能指标。 小结 1.汽油发动机是由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供应系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、

8、点火系统等两个机构、五个系统组成。柴油发动机没有点火系统,由两个机构、四个 讲解二冲程发动机工作原理。 同学分析比较二冲程发动机与四冲程发动机的异同点，老师总结。 系统组成。 2.四冲程发动机每个工作循环包括进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程四个行程。二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、做功和排气四个过程,但它在活塞往复两个行程内完成。 3.汽油机的可燃混合气在气缸外部开头形成,柴油机的可燃混合气在气缸内部形成。汽油机可燃混合气用电火花点燃,柴油机则是在高温高压下自燃。 4.发动机的主要性能指标有动力性能指标、经济性能指标和环保性能指标三类。 教学目标 学问目标：了解曲柄连杆机构功用与组

9、成；分析曲柄连杆机构受力状况；把握机体组的结构特点；把握活塞连杆组结构特点；把握曲轴结构特点；了解多缸发动机连杆轴颈布置形式；了解曲轴扭转减振器、飞轮的工作原理及结构 力量目标：把握曲柄连杆机构总成的拆装及检测方法。 素养目标： 教学重点 教学难点 教学手段 理实一体 实物讲解 小组争论、协作 教学学时 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 单元二 曲柄连杆机构 理论学问 一、曲柄连杆机构概述 曲柄连杆机构主要由以下三部分组成。 （1）机体组。机体组主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等不动件。 （2）活塞连杆组。活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等

10、运动机件。 （3）曲轴飞轮组。曲轴飞轮组主要包括曲轴、曲轴扭转减振器、飞轮等机件。 二、机体组 1.气缸体 1）气缸体的基本结构 气缸体的详细结构形式可分为三种,如图 2-2 所示。 图 2-2 2）气缸的排列形式 汽车用多缸发动机的气缸排列形式基本上有三种:直列式、v 形和对置式,如图 2-3 所示。 图 2-3 2.气缸套 气缸套有干式和 湿式两种,如图 2-4 所示,均采纳耐磨合金铸铁 制造,内表面还可进行表面淬火、镀铬等处理, 进一步提高耐磨性。 了解曲柄连杆机构功用与组成。 。 。 把握机体组的结构特点。 1）干式气缸套 干式气缸套如图 2-4（a）所示，装入气缸体后,其外壁不直接与

11、冷却水接触,而和气缸体的壁面直接接触,壁厚较薄,一般为 13 mm。 2）湿式气缸套 湿式气缸套如图 2-4（b）所示，装入气缸体后,其外壁直接与冷却水接触,气缸套仅在上、下各有一凸出圆环带和气缸体接触,壁厚一般为 59 mm。 3.气缸盖 1）气缸盖基本结构 气缸盖的结构简单,除燃烧室外还设置有冷却循环水水套、润滑油油路、火花塞座孔（汽油机）或喷油器座孔（柴油机）、进气道和排气道。上置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座。 2）燃烧室 汽油机的燃烧室由活塞顶部及气缸盖上相应的凹部空间组成。燃烧室应保证充气效率高，结构紧凑、冷却面积小，有良好的进气及挤气涡流，表面光滑,不易积炭。

12、 汽油机常见的燃烧室外形有楔形、盆形和半球形，如图 2-6 所示。 3）气缸垫 气缸盖衬垫（简称气缸垫）安装于气缸盖和气缸体工作平面间,又称气缸床,如图 2-7 所示，其作用是保证气缸体与气缸盖间的密封,防止发生漏水、漏气、漏油。 图 2-7 4.油底壳 油底壳用 于封闭下曲轴箱并储存机油。 由于油底壳一般 不受力,常用薄钢板冲压制成,如图 2-8 所示。 图 2-8 5.发动机的支承 发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器支承在车架上,发动机的支承方法一般有三点支承和四点支承两种,如图 2-9 所示。 图 2-9 三、活塞连杆组 活塞连杆组的组成如图 2-10 所示。 图 2-10 1.活塞

13、1）活塞的功用 活塞的功用是与气缸盖共同构成燃烧室,承受气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴旋转。 2）活塞的工作条件 活塞是在高温、高压、高速、润滑不良和散热困难的条件下工作的。 3）活塞的结构 活塞主要有顶部、头部和裙部三部分基本结构 2.活塞环 1）活塞环的功用 结合图片讲解活塞连杆组的组成。同学自主调查资料，分组学习各组成部分的功用、工作条件及其结构。 活塞环是具有弹性的开口环,按其功用可分为气环和油环两类。 2）活塞环的工作条件 活塞环是在高温、高压、高速及润滑条件极差的条件下工作的,尤其是第一道环的工作条件最为恶劣,是发动机中工作寿命最短的零件之一。 3）活塞环的间隙

14、发动机工作时,活塞、活塞环等机件都会发生热膨胀。工作时既要保证气缸的密封性,又要防止环卡死在缸内或胀死于环槽中,因此,全部活塞环在装配后应留有端隙、侧隙和背隙。 4）气环 气环在自由状态下不是正圆形,其外廓尺寸比气缸直径大。当活塞环装入气缸后,在其自身的弹力 f1 作用下，环的外圆面与气缸壁贴紧形成第一密封面,气缸内的高压气体绕行至活塞与气缸壁之间的间隙进入活塞环的侧隙和背隙中。 5）油环 油环的作用是形成一层必要的油膜来润滑活塞和气缸壁。油环分整体式油环和组合式油环两种。 3.活塞销 1）活塞销的功用 活塞销的功用是连接活塞和连杆小头,将活塞承受的气体压力传给连杆。 2）活塞销的工作条件 活

15、塞销要在高温下承受很大的周期性冲击载荷,润滑条件较差,因此要求活塞销有足够的刚度和强度,表面耐磨，质量尽可能小。因此,活塞销通常做成空心圆柱体。 4.连杆 1）连杆的功用 连杆的功用是将活塞承受的力传递给曲轴,推动曲轴转动,变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。 2）连杆的工作条件 连杆在工作时承受活塞销传来的气体作用力、活塞连杆组往复运动时的惯性力、连杆大头绕曲轴旋转产生的旋转惯性力的作用,这些力的大小和方向都是周期性变化的,使连杆承受压力、拉伸和弯曲等交变载荷。 四、曲轴飞轮组 曲轴飞轮组如图 2-34 所示。 图 2-34 1.曲轴 1）曲轴的功用 曲轴的功用是承受连杆传来的力,并将其转变为

16、转矩,然后通过飞轮输出，同时驱动发动机配气机构及其他帮助系统工作。 2）曲轴的工作条件 曲轴在工作中受到往复运动惯性力、周期性变化的气体压力、旋转质量的离心力及其力矩的作用,承受弯曲及扭转载荷,这将引起曲轴的振动和疲惫破坏,同时在曲轴轴颈与轴承之 结合图片讲解曲轴飞轮组的组成。同学自主调查资料，分组学习各组成部分的功用、工作条件及其结构。 间造成严峻磨损。 3）曲轴的材料 曲轴是发动机最重要的部件之一,一般用优质中碳钢或合金中碳钢锻造而成,轴颈表面经高频淬火或氮化处理后进行精加工和热处理。 4）曲轴的分类 （1）曲轴按总体结构可分为整体式与组合式。 （2）曲轴按支承形式可分为全支承与非全支承两种。 5）曲轴的结构 曲轴一般由前端（自由端）、主轴颈、曲柄、平衡重、曲拐和后端（动力输出）等组成。 6）曲拐的布置 曲轴的外形和各曲拐的相对位置取决于发动机的缸数、气缸排列方式和做功挨次。 7）曲轴的轴向定位 曲轴轴向定位通常在主轴承结构上采纳翻边轴承和半圆环止推片,如图 2-46 所示。 图 2-46 8）曲轴的主轴承 曲轴的主轴承俗称大瓦,和连杆大头轴承一样,也是剖分为两半的滑动轴承,即上瓦和下瓦。主轴承上瓦装在机体的主轴承座孔内,而下瓦则装在主轴承盖内。