中等职业学校骨干专业教师国家级培训

1、中等职业学校骨干专业教师国家级培训专业课教案课 题发动机工作原理与总体构造姓 名关廷广工作单位安徽省蒙城县庄周高级职业中学培训基地山东一巴伐利亚职教师资培训中心时 间2009.09授课人关廷广授课班级授课课题发动机工作原理与总体构造授课时刻教学目标知识点：发动机的分类发动机的差/、多术语发动机的总体构造发动机工作原理能力点：熟练把握发动机差不多术语和总体构造明白得发动机分类把握发动机工作原理要紧内容发动机分类发动机差/、多术语发动机总体构造发动机工作原理教学重点发动机的差小多术语发动机总体构造发动机工作原理教学难点发动机的差小多术语发动机总体构造发动机工作原理教学方法重点分析讲解归纳小结 多媒

2、体演示课时分配共4课时，其中教学过程及内容第1课时 内燃机的分类与发动机的差不多术语简要介绍：一、内燃机的分类要求学生明白得按照划分标准的不同，可将内燃机分为好多种类柴油机与汽油机1.按照所用燃料的小同（如图2-1）的区不要求学生明白得 四冲程与二冲程 的区不.按冲程数图2-1 :汽油机和柴油机的比较二冲程：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 数发动机所采纳.按气缸数单缸：只有一个气缸多缸：由多个气缸组成.按气缸排列方式,直歹U立式,直列卧式 V型.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

3、克水冷：以液体为冷却介质，有专门的冷却系统.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 器提升压力，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.按着火方式点燃：靠火花塞点火来产生燃烧，汽油机所采纳压燃：靠燃油的自燃来产生燃烧，柴油机所采纳.按用途,固定式：工程机械米纳,移动式、发动机的差不多术语（如图2-2）_L止苴的平心重点介绍：要求学生明白得 把握发动机差不 多术语图2-2:发动机差 不多术语.上止点 （Top Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最远的位置.下止点（Bottom Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最近的位置.活塞

4、行程S上下止点之间的距离.曲柄半径R曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离.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=（兀 /4）DSM0-3.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.气缸最大容积V a活塞位于下止点时，活塞顶部上方的容积Va= Vs + Vc.内燃机排量 Vl所有气缸的工作容积之和Vl =i Vs.压缩比s,气缸最大容积 Vt与燃烧室容积 Vc之比, =1+ V / Vce越大，循环热效率越高汽油机 =7 9柴油机 =18- 22第2课时发动机的总体构造重点分析：要求学生明白得 把握发动机的总 体构造三、发动机的总体构造

5、.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.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 一曲轴的旋转运动对外输出动力图2-3:发动机曲 柄连杆机构.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要紧部件：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2-4:电控汽油 喷射系统的供给 系统.配气机构（如图2-5）功用：定时开启和关闭进排气门要紧部件：气门组、

6、传动组图2-5:发动机配 气机构5.点火系统（如图2-6）汽油机和煤气机所采纳，点燃混合气要紧部件：火花塞、点火线圈、断电器、分电器点火系统图2-6:汽油机点 火系统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、水冷要紧部件：水泵、风扇、水箱、节温器图2-7:发动机冷 却系统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通过各个油道润滑各零部件油雾要紧部件：集滤器、机油泵、滤清器、各种阀体等图2-8:发动机润 滑系统8.起动系（如图2-9）功用：内燃机不能自行起动，借助外力使

7、之运转要紧部件：起动机、蓄电池、点火开关等图2-9:发动机起 动系统归纳小结概括差不多内容，归纳重点内容布置下一讲的要紧教学内容第3课时四冲程发动机工作原理重点介绍：要求学生明白得 把握四冲程发动 机工作循环四、四冲程发动机工作原理.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，活塞行程可分不用四个过程命 名，分不称为进气冲程、压缩冲程、作功冲程、排气冲程。.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 00转到1800 （活塞位于 上止点为00CA）,进气门打开，新奇空气被吸入气缸。第二冲程：

8、下止点一上止点，第三冲程：上止点 一下止点,第四冲程：下止点 一上止点,180c 3600,气体被压缩，进排气门均关闭 360g 5400,气体膨胀，进排气门均关闭； 540g 7200,废气被排出，排气门打开。重点分析：要求学生明白得 把握四冲程汽油 机各个冲程的工 作特点（一）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早角：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。用空气流淌的惯性及气体的动量，使更多的空气充入气缸。进气终了时

9、刻：气缸压缩压力p=0.070.09MPa大气压；气缸温度T=370400K 。图2-10:四冲程汽 油机示功图进气 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：T=600700K 。p=0.811.4MPa ;图2-11:四冲程汽 油机示功图压缩 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 oCA,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。图2-1

10、2:四冲程汽 油机示功图作功 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早角：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 oCA ,膨胀行程还没有终止的时刻就将排气门打开。（缘故：气门有一定的开启时刻，利用压差，使排气完全，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右图2-13:四冲程 汽油机示功图排 气行程要求学生明白得 绘制四冲程汽油 机示功图5.汽油机示功图图2-14:四冲

11、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 重点分析：要求学生明白得 把握四冲程柴油 机各个冲程的工（二）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洁空气。由于柴油机进气系 统阻力较小，残余废气的温度较低，因此进气行程终止时气缸内气体的压作特点力较高，约为 0.0850.095Mpa。.压缩行程因为柴油机的压缩比大，因此压缩行程终了时气体压力可高达35 Mpa,温度可高达7501000K。.作功行程在压缩行程终止时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器喷入燃烧 室。因为喷油压力专门高，喷孔直径专门小，因此喷出的柴油呈细雾状。

12、 细微的油滴在酷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 油赶忙自行着火燃烧。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。做功终止时压力约为 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。要求学生明白得 绘制四冲程柴油 机示功图图2-15:四冲程汽 油机示

13、功图ra段：进气行程ac段：压缩行程czb段：作功行程br段：排气行程第4课时二冲程发动机工作原理简要介绍：五、二冲程发动机工作原理要求学生明白得1.特点二冲程发动机的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刻内完特点及工作过程成的。通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。.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.工作过程以采纳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 曲轴箱显现真空，上行到进气孔打开时，新奇混合气进入曲轴箱。下

14、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，下行活塞使其压完成换气过程。图2-16:二冲程 发动机唤起机构受压气体经扫气口进入气缸缩,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：先期排气时 期f:扫气孔开启fdh :扫气过程h:扫气孔关闭ha：额外排气时 期要求学生明白得 二冲程与四冲程 发动机工作原理 上的区不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 冲程发动机单位时刻的做功