汽车发动机构造教案

汽车发动机构造教案一、教学目标1.知识目标学生能够准确描述汽车发动机的基本组成部分及其功能。熟悉曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、起动系统等各系统的主要零部件结构和工作原理。2.能力目标通过对发动机实物和模型的观察以及拆装实践，培养学生的观察能力、动手操作能力和空间想象能力。能够运用所学知识分析发动机常见故障产生的原因，并提出初步的诊断和排除方法。3.素质目标培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，增强学生对汽车专业的学习兴趣和热爱。让学生了解汽车发动机技术的发展历程，培养学生的创新意识和适应技术发展的能力。二、教学重难点1.教学重点发动机各系统的主要零部件结构和工作原理。曲柄连杆机构和配气机构的工作过程。2.教学难点发动机工作原理的理解，尤其是各系统之间的协同工作关系。复杂零部件的结构和工作原理，如活塞连杆组、气门传动组等。三、教学方法1.讲授法：讲解发动机的基本概念、各系统的组成和工作原理，使学生系统地掌握知识。2.直观演示法：利用发动机实物、模型、教学视频等进行演示，让学生直观地观察发动机的结构和工作过程。3.项目教学法：组织学生进行发动机拆装项目，培养学生的实践能力和团队协作精神。4.小组讨论法：针对发动机常见故障等问题组织学生讨论，激发学生的思维，培养学生分析问题和解决问题的能力。四、教学过程（一）课程导入（5分钟）通过播放一段汽车在道路上行驶的视频，展示汽车发动机的重要性，提问学生发动机是如何工作的，从而引出本节课的主题汽车发动机构造。（二）汽车发动机概述（10分钟）1.发动机的定义讲解发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器，汽车发动机通常把燃料燃烧产生的热能转换为机械能。2.发动机的分类按照着火方式分类，可分为点燃式发动机和压燃式发动机。按照完成一个工作循环所需的行程数分类，可分为四冲程发动机和二冲程发动机。按照冷却方式分类，可分为水冷式发动机和风冷式发动机。按照气缸数目分类，可分为单缸发动机和多缸发动机。通过图片和简单的动画展示不同类型发动机的特点和应用场景。（三）曲柄连杆机构（20分钟）1.曲柄连杆机构的组成和功用组成：由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。功用：将燃料燃烧产生的热能转换为机械能，并将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动，对外输出动力。2.机体组气缸体：讲解气缸体的结构形式（一般式、龙门式、隧道式）及其特点，展示气缸体的实物模型，让学生观察气缸的排列方式（直列、V型、水平对置等）。气缸盖：介绍气缸盖的作用，讲解其结构特点，如燃烧室的形式（楔形、盆形、半球形等）。气缸垫：说明气缸垫的作用和安装位置，强调其密封性能的重要性。3.活塞连杆组活塞：展示活塞的实物，讲解活塞的结构组成，包括活塞顶部、活塞头部、活塞裙部。重点讲解活塞的环槽、活塞销座等部位的作用，以及活塞的变形特点。活塞环：介绍活塞环的分类（气环和油环）及其作用，通过实物展示气环的切口形式和油环的结构特点，讲解活塞环的密封原理和控油原理。活塞销：讲解活塞销的连接方式（全浮式和半浮式）及其工作特点。连杆：展示连杆的实物，讲解连杆的结构组成，包括连杆小头、连杆大头和连杆杆身。重点讲解连杆大头的剖分形式（平切口和斜切口）以及连杆螺栓的作用。4.曲轴飞轮组曲轴：展示曲轴的实物模型，讲解曲轴的结构组成，包括曲轴前端、曲轴后端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄等。通过动画演示曲轴的旋转运动以及各部分的作用，讲解曲轴的平衡重和扭转减振器的作用。飞轮：介绍飞轮的作用，展示飞轮的实物，讲解其结构特点，如齿圈的位置和作用。（四）配气机构（20分钟）1.配气机构的组成和功用组成：由气门组和气门传动组两部分组成。功用：按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气及时进入气缸，并使燃烧后的废气及时排出气缸。2.气门组气门：展示气门的实物，讲解气门的结构组成，包括气门头部和气门杆部。重点讲解气门头部的形状和气门锥角的作用，以及气门杆的导向和密封部位。气门座：介绍气门座的作用和结构形式，讲解气门座与气门的配合关系。气门导管：讲解气门导管的作用和安装方式，展示气门导管的实物，说明其对气门运动的导向作用。气门弹簧：展示气门弹簧的实物，讲解气门弹簧的作用和结构特点，如弹簧的旋向、圈数等，强调气门弹簧的预紧力和刚度的重要性。3.气门传动组凸轮轴：展示凸轮轴的实物模型，讲解凸轮轴的结构组成，包括凸轮、轴颈等。通过动画演示凸轮轴的旋转运动以及凸轮与气门的配合关系，讲解凸轮的轮廓曲线与气门运动规律的关系。挺柱：介绍挺柱的作用和结构形式，展示挺柱的实物，讲解其工作过程。推杆：讲解推杆的作用和结构特点，展示推杆的实物，说明其在气门传动中的传递作用。摇臂：展示摇臂的实物，讲解摇臂的结构组成，包括摇臂轴、摇臂等。通过动画演示摇臂的杠杆原理，讲解摇臂如何将凸轮的推力传递给气门。摇臂轴：介绍摇臂轴的作用和安装方式，展示摇臂轴的实物，说明其对摇臂的支承作用。（五）燃料供给系统（15分钟）1.汽油机燃料供给系统的组成和功用组成：由燃油供给装置、空气供给装置、可燃混合气形成装置和废气排出装置等组成。功用：根据发动机不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气排出气缸。2.燃油供给装置汽油箱：介绍汽油箱的作用和结构特点，展示汽油箱的实物，讲解其容量、安装位置等。汽油滤清器：讲解汽油滤清器的作用，展示汽油滤清器的实物，说明其过滤原理和更换周期。汽油泵：介绍汽油泵的分类（机械泵和电动泵）及其作用，展示汽油泵的实物，讲解其工作原理。喷油器：展示喷油器的实物，讲解喷油器的结构组成和工作原理，强调喷油器的喷油压力和喷油精度对发动机性能的影响。3.空气供给装置空气滤清器：介绍空气滤清器的作用，展示空气滤清器的实物，讲解其过滤原理和清洁方法。进气歧管：展示进气歧管的实物，讲解进气歧管的作用和结构特点，说明其对可燃混合气分配的影响。4.可燃混合气形成装置化油器（针对化油器式发动机简单介绍）：讲解化油器的基本工作原理，展示化油器的结构模型，介绍其主要装置（如浮子室、节气门、主供油装置等）的作用。电子控制燃油喷射系统（EFI）：重点讲解电子控制燃油喷射系统的组成和工作原理，通过动画演示喷油时刻、喷油量的控制过程，以及空气流量传感器、氧传感器等传感器的作用。5.废气排出装置排气歧管：展示排气歧管的实物，讲解排气歧管的作用和结构特点，说明其对废气收集和排放的影响。三元催化转化器：介绍三元催化转化器的作用，展示三元催化转化器的实物，讲解其工作原理，强调其对减少废气污染的重要性。（六）点火系统（10分钟）1.点火系统的组成和功用组成：由电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞等组成（传统点火系统）；电子点火系统和微机控制点火系统在此基础上有所不同，主要介绍其控制方式的变化。功用：在发动机各种工况下，定时、准确地在火花塞两电极间产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。2.传统点火系统电源：讲解电源由蓄电池和发电机组成，介绍其电压和容量等参数。点火开关：展示点火开关的实物，讲解其作用和工作原理，说明点火开关的档位设置。点火线圈：展示点火线圈的实物，讲解点火线圈的结构组成和工作原理，通过电磁感应原理说明其将低电压转换为高电压的过程。分电器：展示分电器的实物，讲解分电器的结构组成，包括断电器、配电器、电容器等。通过动画演示分电器的工作过程，讲解其如何将点火线圈产生的高压电分配到各气缸的火花塞。火花塞：展示火花塞的实物，讲解火花塞的结构组成和工作原理，强调火花塞电极间隙和热值对点火性能的影响。3.电子点火系统简单介绍电子点火系统与传统点火系统的区别，重点讲解电子点火控制器的作用和工作原理，说明其如何根据发动机转速和负荷等信号控制点火时刻。4.微机控制点火系统详细讲解微机控制点火系统的组成和工作原理，展示其控制原理图。介绍传感器（如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器等）如何将发动机工况信息传递给电脑，电脑如何根据这些信息精确计算并控制点火时刻、点火提前角等参数。（七）冷却系统（10分钟）1.冷却系统的组成和功用组成：由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、冷却液温度传感器等组成。功用：使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内，防止发动机过热或过冷，保证发动机的正常工作。2.水冷系统水泵：展示水泵的实物，讲解水泵的作用和结构组成，通过动画演示水泵的工作过程，说明其如何使冷却液在冷却系统中循环流动。散热器：介绍散热器的作用和结构形式，展示散热器的实物，讲解其散热原理，如散热器芯的结构和散热方式。冷却风扇：展示冷却风扇的实物，讲解冷却风扇的作用和工作原理，说明其与散热器的配合关系。节温器：展示节温器的实物，讲解节温器的作用和工作原理，通过动画演示节温器如何根据冷却液温度控制冷却液的循环路径。冷却液温度传感器：介绍冷却液温度传感器的作用，展示冷却液温度传感器的实物，讲解其如何将冷却液温度信号传递给发动机控制单元，以便实现对冷却系统的精确控制。（八）润滑系统（10分钟）1.润滑系统的组成和功用组成：由机油泵、机油滤清器、机油散热器、油底壳、集滤器等组成。功用：将清洁的机油不断地供给发动机各摩擦表面，减少摩擦阻力，降低功率消耗，减轻机件磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。2.机油泵展示机油泵的实物，讲解机油泵的作用和结构组成，通过动画演示机油泵的工作过程，说明其如何将机油从油底壳吸入并泵送到发动机各润滑部位。3.机油滤清器介绍机油滤清器的作用，展示机油滤清器的实物，讲解其过滤原理和分类（如粗滤器和细滤器），强调机油滤清器对保证机油清洁的重要性。4.机油散热器展示机油散热器的实物，讲解机油散热器的作用和结构形式，说明其如何在机油温度过高时对机油进行冷却。5.油底壳介绍油底壳的作用和结构特点，展示油底壳的实物，讲解其对机油的储存和沉淀作用。6.集滤器展示集滤器的实物，讲解集滤器的作用和结构形式，说明其如何防止较大的杂质进入机油泵。（九）起动系统（5分钟）1.起动系统的组成和功用组成：由起动机、蓄电池、点火开关等组成。功用：通过起动机将蓄电池的电能转换为机械能，带动曲轴旋转，使发动机起动。2.起动机展示起动机的实物，讲解起动机的结构组成，包括直流电动机、传动机构、控制机构等。通过动画演示起动机的工作过程，说明其如何实现发动机的起动。（十）课堂小结（5分钟）1.回顾本节课所学内容，重点强调发动机各系统的组成、工作原理以及各系统之间的协同工作关系。2.提问学生对本节课内容的理解和掌握情况，解答学生的疑问。（十一）布置作业（5分钟）1.复习本节课所学内容，整理发动机各系统的知识点。2.思考发动机在实际运行中可能出现的故障与各系统的关系，举例说明。五、教学资源1.汽车发动机构造实物模型、发动机教具。2.多媒体教学设备，包括投影仪、电脑等，用于播放教学视频和展示课件。3.汽车发动机构造拆装实训台，供学生进行实际拆装操作。4.相关的教材、参考书籍和网络资源。六、教学评价1.课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、提问情况、小组讨论表现等，及时给予鼓励和指导，记录学生的课堂表现成绩。2.作业评价：认真批改学生的作业，对学生的复习情况和对知识点的理解掌握程度进行评价，针对作业中出现的问题及时反馈给学生。3.实践操作评价：在学生进行发动机拆装实训过程中，观察学生的操作规范性、团队协作能力、问题解决能力等，按照