中等职业学校骨干专业教师国家级培训

1、中等职业学校专业骨干教师国家级培训项目PAGE PAGE 19 1山东巴伐利亚职教师资培训中心 Berufspdagogisches Fortbildungszretrum Qingzhou中等职业学学校骨干干专业教教师国家家级培训训专 业 课课 教 案课 题发动动机工作作原理与与总体构构造姓 名关廷廷广工作单位安安徽省蒙蒙城县庄庄周高级级职业中中学培训基地山山东巴伐利利亚职教教师资培培训中心心时 间 20009.09授课人关廷广授课班级授课课题发动机工作作原理与与总体构构造授课时间教学目标知识点：发动机的的分类发动机的的基本术术语发动机的的总体构构造发动机工工作原理理能力点：熟练掌握握发动机

2、机基本术术语和总总体构造造理解发动动机分类类掌握发动动机工作作原理主要内容发动机分分类发动机基基本术语语发动机总总体构造造发动机工工作原理理教学重点发动机的基基本术语语发动机总体体构造发动机工作作原理教学难点发动机的的基本术术语发动机总总体构造造发动机工工作原理理教学方法重点分析讲讲解归纳小结多媒体演示示课时分配共4课时，其其中教学过程及及内容第1课时 内内燃机的的分类与与发动机机的基本本术语简要介绍：要求学生生理解柴油油机与汽汽油机的的区别要求学生生理解四冲冲程与二二冲程的的区别图2-1：汽油机机和柴油油机的比比较一、内燃机机的分类类根据划分分标准的的不同，可可将内燃燃机分为为好多种种类1根

3、据所所用燃料料的不同同（如图图2-1）柴油机：以柴油油为燃料料，进气气过程中中进入汽汽缸的是是纯空气气，压缩缩终了时时喷入柴柴油，柴柴油与空空气在汽汽缸内混混合由于于空气经经压缩后后所达到到的温度度能引起起柴油的的自燃，这这种内燃燃机也称称为压燃燃式内燃燃机汽油机：以汽油油为燃料料，空气气与汽油油在气缸缸外混合合，形成成可燃混混合气后后进入气气缸，经经压缩后后依靠火火花塞产产生电火火花引起起燃烧煤气机：汽油机机进行适适当的改改进2按冲程程数二冲程：每两个个活塞行行程（曲曲轴每转转一转）完完成一个个工作循循环。如如摩托车车四冲程：每四个个活塞行行程（曲曲轴每转转两转）完完成一个个工作循循环。绝绝

4、大多数数发动机机所采用用3按气缸缸数单缸：只只有一个个气缸多缸：由由多个气气缸组成成4按气缸缸排列方方式直列立式式直列卧式式V型5按冷却却方式风冷：以以空气为为冷却介介质，没没有专门门的冷却却系统如如：坦克克水冷：以以液体为为冷却介介质，有有专门的的冷却系系统6按进气气方式增压：在在进气过过程中，可可燃混合合气或空空气是通通过装在在进气管管道上的的增压器器提高压压力，然然后进入入气缸内内非增压：也叫自自然吸气气发动机机，靠活活塞的抽抽吸作用用7按着火火方式点燃：靠靠火花塞塞点火来来产生燃燃烧，汽汽油机所所采用压燃：靠靠燃油的的自燃来来产生燃燃烧，柴柴油机所所采用8按用途途固定式：工程机机械采用

5、用移动式重点介绍：要求学生生理解掌掌握发动动机基本本术语图2-2：发动机机基本术术语二、发动机机的基本本术语（如如图2-2）1上止点点（Topp Deead Cennterr）活塞离曲曲轴旋转转中心最最远的位位置2下止点点（Boottoom DDeadd Ceenteer）活塞离曲曲轴旋转转中心最最近的位位置3活塞行行程 SS上下止点点之间的的距离4曲柄半半径R曲轴旋转转中心到到曲柄销销中心的的距离5气缸工工作容积积VS（单位位 L)活塞由上上止点运运动到下下止点,活塞顶顶部所扫扫过的容容积VS =(/4)DD2S10-36燃烧室室容积（余余隙容积积）VC 活塞位于于上止点点时，活活塞顶部部上

6、方的的容积7气缸最最大容积积Va活塞位于于下止点点时,活塞顶顶部上方方的容积积Va= VS + VVC8内燃机机排量 VL所有气缸缸的工作作容积之之和VL =iiVSS9压缩比比 气缸最大大容积VVt与燃烧烧室容积积VC之比 =11+ VVS / VC 越大大，循环环热效率率越高汽油机 =779柴油机 =11822第2课时 发动机机的总体体构造重点分析：要求学生生理解掌掌握发动动机的总总体构造造图2-3：发动机机曲柄连连杆机构构三、发动机机的总体体构造1机体与与气缸盖盖机体：骨骨架作用用，安装装各个机机构和系系统，包包括气缸缸体、油油底壳、曲曲轴箱缸盖：组组成燃烧烧室，布布置各种种零部件件2曲

7、柄连连杆机构构（如图图2-33）组成：活活塞、连连杆、曲曲轴三部部分作用：将将活塞的的往复直直线运动动曲轴的的旋转运运动对外外输出动动力图2-4：电控汽汽油喷射射系统的的供给系系统3供给系系统组成：燃燃油供给给系统和和进、排排气系统统组成作用：将将燃油系系统和空空气及时时地供给给气缸，并并将燃烧烧后的废废气及时时排除主要部件件：化油油器（汽汽）、喷喷油泵和和喷油器器（柴）、空空气滤清清器、进进气管、排排气管、消消声器等等示例：电电控汽油油喷射系系统的供供给系统统（如图图2-44）图2-5：发动机机配气机机构4配气机机构（如如图2-5）功用：定定时开启启和关闭闭进排气气门主要部件件：气门门组、传

8、传动组图2-6：汽油机机点火系系统5点火系系统（如如图2-6）汽油机和和煤气机机所采用用，点燃燃混合气气主要部件件：火花花塞、点点火线圈圈、断电电器、分分电器图2-7：发动机机冷却系系统6冷却系系（如图图2-77）功用：防防止发动动机过热热，及时时散发热热量分类：风风冷、水水冷主要部件件：水泵泵、风扇扇、水箱箱、节温温器图2-8：发动机机润滑系系统7润滑系系（如图图2-88）功用：润润滑、冷冷却、清清洁、密密封、防防腐润滑方式式：飞溅润滑滑：靠曲曲轴等旋旋转部件件飞溅起起的油滴滴润滑压力润滑滑：靠润润滑系统统建立起起的油压压经过各各个油道道润滑各各零部件件油雾主要部件件：集滤滤器、机机油泵、滤

9、滤清器、各各种阀体体等图2-9：发动机机起动系系统8起动系系（如图图2-99）功用：内内燃机不不能自行行起动，借借助外力力使之运运转主要部件件：起动动机、蓄蓄电池、点点火开关关等归纳小结概括基本内内容，归归纳重点点内容布置下一讲讲的主要要教学内内容第3课时 四四冲程发发动机工工作原理理重点介绍：要求学生生理解掌掌握四冲冲程发动动机工作作循环四、四冲程程发动机机工作原原理1四冲程程发动机机的简单单工作原原理四冲程发发动机在在活塞行行程内完完成进气气、压缩缩、作功功和排气四个个过程，即即在一个个活塞行行程内只只进行一一个过程程，因此此，活塞塞行程可可分别用用四个过过程命名名，分别别称为进进气冲程程

10、、压缩缩冲程、作作功冲程程、排气气冲程。2四冲程程内燃机机工作循循环第一冲程程：活塞塞由上止止点移到到下止点点，即曲曲轴由00转到到1800（活活塞位于于上止点点为0CA），进进气门打打开，新新鲜空气气被吸入入气缸。第二冲程程：下止止点上止点点，18803600，气气体被压压缩，进进排气门门均关闭闭第三冲程程：上止止点下止点点，36605400，气气体膨胀胀，进排排气门均均关闭；第四冲程程：下止止点上止点点，54407200，废废气被排排出，排排气门打打开。重点分析：要求学生生理解掌掌握四冲冲程汽油油机各个个冲程的的工作特特点图2-100：四冲程程汽油机机示功图图进气行行程（一）汽油油机的工工

11、作原理理1进气行行程（如如图2-10示示功图rra段曲曲线）由进气门门开启到到进气门门关闭进气提前前角：进进气门打打开时刻刻与活塞塞位于上上止点之之间的曲曲轴转角角（为了了获得较较多的充充气量，活活塞到达达上止点点前就开开始开启启）进气晚关关角：活活塞到达达下止点点时刻与与进气门门关闭时时刻之间间的曲轴轴转角。（利利用空气气流动的的惯性及及气体的的动量，使使更多的的空气充充入气缸缸。）进气终了了时刻：气缸压压缩压力力p=00.0770.09MMPa大气压压；气缸缸温度TT=37704400KK。图2-111：四冲程程汽油机机示功图图压缩行行程2压缩行行程（如如图2-11示示功图aac段曲曲线）

12、由进气门门关闭到到活塞移移到上止止点（成成为压缩缩上止点点）为止止。进排气门门都关闭闭。活塞上行行，气缸缸内气体体被压缩缩，缸内内压力温温度都升升高：pp=0.8111.44MPaa；T=66007000K。图2-122：四冲程程汽油机机示功图图作功行行程3作功行行程（燃燃烧及膨膨胀行程程）（如如图2-12示示功图cczb段段曲线）在压缩上上止点前前1015 CAA，火花花塞跳火火，点燃燃可燃混混合气，形形成火焰焰中心。高温高压压燃气推推动活塞塞下行，对对外作功功：p=355MPaa；T=22200027700KK。右图2-113：四冲程程汽油机机示功图图排气行行程4排气行行程（如如图2-13

13、示示功图bbr段曲曲线）从排气门门开启到到排气门门关闭的的时刻排气提前前角：在在活塞到到达下止止点之前前与下止止点之间间的曲轴轴转角。排气晚关关角：在在上止点点与排气气门关闭闭这一时时期曲轴轴所转过过的角度度。在活塞到到达下止止点之前前3080 CAA，膨胀胀行程还还没有结结束的时时刻就将将排气门门打开。（原原因：气气门有一一定的开开启时间间，利用用压差,使排气气彻底，利利用气流流的惯性性多排出出一部分分废气，减减少残余余废气）气门重叠叠角：在在排气门门关闭之之前，进进气门就就已打开开，进排排气门同同时开启启时期所所对应的的曲轴转转角要求学生理理解绘制制四冲程程汽油机机示功图图图2-144：四

14、冲程程汽油机机示功图图ra段：进气行行程ac段：压缩行行程czb段段：作功功行程br段：排气行行程5汽油机机示功图图（如图图2-114）重点分析：要求学生生理解掌掌握四冲冲程柴油油机各个个冲程的的工作特特点（二）柴油油机的工工作原理理1进气行行程在柴油机机进气行行程中，被被吸入气气缸的只只是纯净净空气。由由于柴油油机进气气系统阻阻力较小小，残余余废气的的温度较较低，因因此进气气行程结结束时气气缸内气气体的压压力较高高，约为为0.00850.0095MMpa。2压缩行行程因为柴油油机的压压缩比大大，所以以压缩行行程终了了时气体体压力可可高达335 Mpaa，温度度可高达达750010000KK。

15、3作功行行程在压缩行行程结束束时，喷喷油泵将将柴油泵泵入喷油油器，并并通过喷喷油器喷喷入燃烧烧室。因因为喷油油压力很很高，喷喷孔直径径很小，所所以喷出出的柴油油呈细雾雾状。细细微的油油滴在炽炽热的空空气中迅迅速蒸发发汽化并并借助于于空气的的运动，迅迅速与空空气混合合形成可可燃混合合起。由由于气缸缸内的温温度远高高于柴油油的自燃燃点，因因此柴油油随即自自行着火火燃烧。燃燃烧气体体的压力力、温度度迅速升升高，体体积急剧剧膨胀。在在气体压压力的作作用下，活活塞推动动连杆，连连杆推动动曲轴旋旋转做功功。在做功行行程中，燃燃烧气体体的最大大压力可可达69 MMpa，最最高温度度可达11800022200

16、KK。做功功结束时时压力约约为0.200.5 Mpaa，温度度约为11000012200KK。4排气行行程排气行程程与汽油油机类似似，排气气终了时时气缸内内残余废废气压力力约为00.100500.122Mpaa，温度度为70009900KK。要求学生生理解绘绘制四冲冲程柴油油机示功功图图2-155：四冲程程汽油机机示功图图ra段：进气行行程ac段：压缩行行程czb段段：作功功行程br段：排气行行程5柴油机机示功图图（如图图2-115）第4课时 二冲冲程发动动机工作作原理简要介绍：要求学生生理解二冲冲程发动动机的特特点及工工作过程程图2-166：二冲冲程发动动机唤起起机构五、二冲程程发动机机工作

17、原原理1特点二冲程发发动机的的工作循循环是在在两个活活塞行程程即曲轴轴旋转一一圈的时时间内完完成的。经经过两个个冲程完完成一个个工作循循环，包包括进气气、压缩缩、作功功、排气气四个过过程；没没有专门门的配气气机构。2换气机机构（如如图2-16）没有进排排气门，换换气是通通过三个个孔（进进气孔、排排气孔、扫扫气孔）来来实现3工作过过程以采用曲曲轴箱扫扫气的单单缸二冲冲程汽油油机为例例：上行冲程程：活塞塞上移，三三个孔均均关，开开始压缩缩气体，同同时，活活塞上移移使曲轴轴箱出现现真空，上上行到进进气孔打打开时，新新鲜混合合气进入入曲轴箱箱。下行冲程程：活塞塞接近下下止点时时，电火火花产生生点燃可可

18、燃混合合气，使使其温度度、压力力上升，推推动活塞塞下行作作功，行行致排气气口打开开，废气气排出。另另外，进进气口关关闭，下下行活塞塞使其压压缩，受受压气体体经扫气气口进入入气缸，完完成换气气过程。要求学生生了解二冲冲程发动动机示功功图图2-177：二冲程程汽油机机示功图图a：排气气孔关闭闭ac：压压缩过程程czb：作功过过程b：排气气孔打开开bf：先先期排气气阶段f：扫气气孔开启启fdh：扫气过过程h：扫气气孔关闭闭ha：额额外排气气阶段4二冲程程发动机机示功图图（如图2-117）要求学生生理解二冲冲程与四四冲程发发动机工工作原理理上的区区别5二冲程程与四冲冲程发动动机的比比较（1）曲轴轴每转一一周完成成一个工工作循环环，做功功一次。当当曲轴转转速相同同时，二二冲程发发动机单单位时间间的