《汽车发动机原理》教学大纲

《汽车发动机原理》课程教学大纲课程名称汽车发动机原理/Theprincipleofautomobileengine课程编号学分2分总学时32适用专业车辆工程/汽车服务工程先修课程汽车构造一、课程简介与特色汽车发动机原理是车辆工程和汽车服务工程专业的一门学科基础必修课。通过本课程的学习，使学生获得发动机理论循环与实际循环、发动机换气过程、发动机的燃料性质和燃烧基础理论、汽油机混合气的形成和燃烧特性、柴油机混合气的形成和燃烧特性、发动机的工作特性、发动机的排气污染与控制等方面的基本理论与基本知识，为学生后继专业课程的学习及今后从事专业工作打下基础。本课程将实际生活中遇到的发动机问题引入课堂，深入浅出的地介绍影响发动机性能的主要因素，并结合目前汽车发动机最新技术进行课堂讨论，鼓励学生课下时间查阅相关论文以增强知识的理解。通过本课程的学习，将使学生系统地掌握汽车发动机的工作原理，提高汽车发动机动力性、经济性、降低排气污染的技术措施；训练和培养学生分析问题和解决问题的能力。Theprincipleofautomobileengineisabasiccourseforthevehicleengineeringandautomobileserviceengineering.Throughthiscourse,studentsobtaintheenginecycletheory,intake&exhaustprocess,fuelpropertiesandcombustiontheory,gasolinemixtureformationandcombustiontheory,thegasmixtureformationandcombustioncharacteristicsofdieselengine,workconditions,engineexhaustpollutionandcontrolandsoon.Thiscoursewillintroducethedrivingproblemsinlifeintotheclassroomtoindicatethemaininfluencefactorsofengineperformancetostudents,combinewiththenewesttechnologyofautomobileengineforclassdiscussion,andencouragestudentstoconsulttherelevanttechnologyofthenewtimetodeepentheunderstanding.Throughthestudyofthiscourse,thestudentscangrasptheworkingprincipleoftheautomobileengine,improvethepowerperformance,economy,andreducetheexhaustpollution.Trainingandcultivatestudents'abilitytoanalyzeandsolveproblems.二、课程教学目标及其对专业毕业要求的支撑通过本课程的学习，使学生系统地掌握汽车发动机的工作原理，提高汽车发动机动力性、经济性、降低排气污染的技术措施。训练和培养学生的发动机的试验技能，掌握发动机性能试验方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。本课程的教学目标如下：1.掌握汽车发动机实际循环中的进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等过程的基本理论和基本方法。2.掌握提高汽车发动机动力性与经济性，降低排气污染物的基本理论和基本方法。3.掌握汽油机和柴油机燃料供给系统的基本理论和调整方法。4.掌握汽车发动机的机械损失测定、点火提前角调整特性、燃料调整特性、高压油泵速度特性、速度特性、负荷特性、调速特性、万有特性等的实验方法。表1课程教学目标对专业毕业要求的支撑毕业要求指标点课程教学目标1234(1)掌握工程力学等动力机械工程基本理论和知识。√(2)具有从事机械和能源与动力工程领域科学研究、工程设计和技术服务等工作所需的数理知识和其它相关自然科学知识.√√(3)具备从事汽车产品开发工作的能力。√√√√(4)了解机械工程和能源与动力工程学科的前沿技术、发展动态和产业需求。√√√三、教学内容1.发动机的性能理论循环的定义，理论循环的评定参数。发动机实际循环的定义。示功图的概念。指示指标与有效指标的概念。机械效率的定义，机械损失的测定，影响发动机机械损失的因素。热平衡的基本概念。重点：对发动机理论循环与实际循环的分析，发动机有效指标的概念，汽车发动机机械效率的测定方法与影响因素。难点：有效指标的分析与提高发动机动力性和经常性的技术措施。汽车发动机机械效率的测定方法。影响汽车发动机机械效率的因素。2.发动机的换气过程四行程发动机的换气过程：四行程发动机的换气过程的划分，配气相位的选择，进排气损失的概念。四行程发动机的充气效率的概念。影响充气效率的因素。汽油机和柴油机的负荷调节方式。残余废气系数的定义。减少发动机进气系统阻力的技术措施。汽车发动机充气系数与转速之间的关系。提高汽油机中低转速动力性的技术措施。进气管的波动效应。进气系统的可变技术。二行程发动机的换气过程与扫气方案的概念。二行程发动机换气质量的评定。重点：四行程发动机换气过程的划分。充气效率的概念。汽车发动机负荷调节方式的基本概念。影响汽车发动机充气效率的因素。汽车发动机配气相位的选择。汽车发动机的可变技术。难点：影响汽车发动机充气效率的因素。汽车发动机配气相位的选择。提高汽车发动机高转速或中低转速动力性能的技术措施。3.燃料与燃烧汽车发动机燃料的种类及指标。馏程、十六烷值、辛烷值的概念及对发动机燃烧过程的影响。汽油和柴油性能差异对发动机的影响。代用燃料及其应用。过量空气系数和空燃比的概念。过量空气系数的使用范围及发展趋势。预混合燃烧和扩散燃烧的基本概念。重点：汽车发动机用汽油和柴油的性能指标。过量空气系数的概念。预混合燃烧和扩散燃烧的概念。汽车发动机代用燃料。难点：汽油、柴油的性能差异对汽车发动机的影响。汽油机和柴油机的过量空气系数的范围及发展趋势。4.汽油机混合气的形成与燃烧汽油机燃烧过程的划分。燃烧速度的概念。影响燃烧速度的因素。各循环间燃烧变动的概念。各循环间燃烧变动的评定方法。影响各循环间燃烧变动的因素。各缸间燃烧差异的概念及影响因素。爆燃的概念。爆燃产生的原因。影响爆燃的因素。表面点火的概念。爆燃与表面点火的差异。使用因素对燃烧过程的影响。点火提前角调整特性的概念及应用。汽油机混合气形成的方法。汽油机的理想供油特性的概念。汽油喷射系统的组成及各部分的功用。汽油喷射系统汽油喷射时刻的控制方式。汽油喷射系统汽油喷射量的控制策略。自适应控制的基本原理。汽油机典型燃烧室的特点。汽油机燃烧室设计的基本原理。重点：汽油机的正常燃烧、不规则燃烧、不正常燃烧的基本概念。使用因素对燃烧过程的影响。电控汽油喷射系统的工作原理和控制策略。汽油机燃烧室设计。点火提前角调整特性。燃料调整特性。难点：各循环间的燃烧变动的基本概念及影响因素。爆燃的基本概念及影响因素。电控汽油喷射系统的工作原理和控制策略。5.柴油机混合气的形成与燃烧柴油机燃烧过程的划分。柴油机的燃烧过程对柴油机性能的影响。放热规律的概念。柴油机供油系统的组成。喷油泵速度特性的定义。喷油泵速度特性试验的作法。喷油泵速度特性校正的原因及校正方法。柴油机的喷射过程与不规则喷射现象。不规则喷射现象对柴油机性能的影响。供油规律和喷油规律的概念。理想喷油规律的基本概念。柴油机电控系统的组成。柴油机高压共轨系统的基本原理。柴油机混合气形成的方法及特点。典型燃烧室的特点及应用。影响柴油机燃烧过程的因素。延迟喷油技术及应用。EGR技术及应用。重点：柴油机燃烧过程的划分。燃烧放热规律。喷油泵速度特性及其校正。喷油规律。高压共轨系统。柴油机混合气形成的方法。柴油机的燃烧室设计。影响燃烧过程的运转因素。难点：喷油泵速度特性及其校正。喷油规律。高压共轨系统。影响燃烧过程的运转因素。6.汽车发动机特性发动机工况的概念。发动机的有效指标与发动机工作参数之间的关系。发动机试验台架的组成。发动机功率与油耗的测量方法。国家标准（GB1105.1-87）中的标定功率的概念及其应用，大气修正的概念与方法。发动机负荷特性的定义、试验方法、试验曲线的整理与分析方法。发动机速度特性的定义、试验方法、试验曲线的整理与分析方法。发动机的扭矩特性及扭矩的校正。发动机烟度的测量方法。柴油机装置调速器的原因。柴油机调速特性的定义、试验作法。调速器的工作指标。发动机万有特性的定义。万有特性的制取方法与应用。从动力性和经济性角度改善发动机与车辆的匹配的基本原理。重点：汽车发动机速度特性、负荷特性的定义，试验的作法，曲线的分析。万有特性的制取方法。万有曲线的应用。难点：汽车发动机速度特性、负荷特性的试验的作法，曲线的分析。万有特性的制取方法。7.发动机排气污染与噪声控制氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、微粒生成的机理。影响汽油机有害排放物生成的主要因素。影响柴油机有害排放物生成的主要因素。降低发动机有害排放物的技术措施。三元催化转换器的基本原理与结构。废气再循环装置的基本原理与结构。发动机的排放法规与试验方法。重点：汽车发动机有害排放物生成的原因。影响汽油机有害排放物生成的主要因素。影响柴油机有害排放物生成的主要因素。汽车发动机有害排放物的控制方法。难点：影响汽油机有害排放物生成的主要因素。影响柴油机有害排放物生成的主要因素。四、学时分配表3－1课程学时分配表学时教学环节课程内容讲课小计发动机的性能44发动机的换气过程44燃料与燃烧44汽油机混合气的形成与燃烧55柴油机混合气的形成与燃烧55发动机的特性44排气污染与控制44合计3232五、达成课程目标的途径与措施通过课堂授课，使学生系统掌握提高发动机动力性能和经济性能的基础理论和方法，掌握汽油机和柴油机燃料供给系统的基本理论和调整方法，掌握汽车发动机的机械损失测定、点火提前角调整特性、燃料调整特性、高压油泵速度特性、速度特性、负荷特性、调速特性、万有特性的实验方法；结合相关专业课程的理论和体系，使学生了解汽车实际运行过程中的工况变化；通过推荐参考文献，鼓励学生深入了解发动机理论其他方面的内容，例如，电控技术、增压