汽車發(fā)動機構造及檢修教案第一單元發(fā)動機工作原理.doc

第一講 發(fā)動機總體構造及基本原理教學內(nèi)容發(fā)動機總體構造及基本原理、工程熱力學基礎計劃學時2教學目標1、掌握發(fā)動機編號規(guī)則、分類、組成、基本名詞術語及四行程發(fā)動機工作過程2、掌握工質的基本狀態(tài)參數(shù)及其變化規(guī)律3、熟悉二行程發(fā)動機的工作過程及其特點 項目內(nèi)容解決措施教學重點四行程發(fā)動機工作過程動畫演示教學難點工質的基本狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律舉日常生活實例分析教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內(nèi)容要點教學目的所用時間1動畫發(fā)動機工作過程演示工作過程特點30m2教具發(fā)動機工作過程演示工作過程特點10m3投影工質狀態(tài)參數(shù)變化掌握參數(shù)變化特點20m板書設計 每節(jié)主題1.1 發(fā)動機總體構造及基本原理一、 發(fā)動機分類二、 四行程發(fā)動機工作原理1、 發(fā)動機基本名詞術語2、 四沖程汽油機的工作過程3、 四沖程柴油機的工作過程4、 二沖程汽油機的工作過程5、 四沖程柴油機的工作過程 內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則1.2 工程熱力學基礎一、 工質的熱力狀態(tài)1、工質的基本狀態(tài)參數(shù)2、理想氣體狀態(tài)方程3、熱力過程功量4、工質的比熱5、工質的內(nèi)能教學過程結構設計 一、引言 說明本課程的重要性、在本專業(yè)中的地位及發(fā)動機最新的發(fā)展。二、引入發(fā)動機的分類、組成及工作原理知識 此過程分別采用教具、掛圖及動畫演示。分類中應對有的分類方法（如：氣門布置）作一個說明，因為側置式氣門現(xiàn)在已不存在。三、啟發(fā)性質疑 二沖積發(fā)動機與四沖程發(fā)動機在動力性、經(jīng)濟性和排放性上的區(qū)別及原因。特別是對于排量相等的情況，功率是否相等，原因是什么？四、講解工程熱力學知識 為便于理解，可以舉幾個生活中的實例：如氣筒打氣等，進行形象思維。打氣過程中氣筒下面變熱的對比。五、課程練習 由全班同學參與，對氣體狀態(tài)方程的定量關系進行實例計算。以鞏固該部分知識。六、結束 根據(jù)講課的思路，由老師引導對本次課的內(nèi)容進行一次分析，特別應講清本次課的重點和難點。 知識性練習 用二沖程發(fā)動機的摩托車與四沖程發(fā)動機的汽車在使用過程為例，由學生分析其主要性能的區(qū)別。形成性評價 對于發(fā)動機的組成，只作初步性了解，具體知識將貫穿整門課詳細講解，基本專業(yè)術語是發(fā)動機全部知識的基礎，必須掌握。在講二沖程發(fā)動機工作過程時，每個環(huán)節(jié)應對照四沖積進行。 工質熱力學部分，本次課是起點，必須使大家穩(wěn)固掌握。 第二講 工程熱力學基礎、發(fā)動機熱力循環(huán)及性能指標教學內(nèi)容工程熱力學基礎、發(fā)動機熱力循環(huán)及性能指標計劃學時2教學目標1、掌握熱力學第一、第二定律及氣體的基本熱力過程2、掌握卡諾循環(huán)和卡諾定理3、掌握汽油機、柴油機理論循環(huán)的特點 項目內(nèi)容解決措施教學重點發(fā)動機理論循環(huán)的特點逐步圖畫演示教學難點氣體基本熱力過程中參數(shù)的變化特點逐步推導分析教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內(nèi)容要點教學目的所用時間1動畫汽、柴油機循環(huán)過程演示工作過程特點30m板書設計 每節(jié)主題1.2 工程熱力學基礎二、熱力學基本定律1、熱力學第一定律2、能量平衡方程3、熱力學第二定律三、氣體基本熱力過程1、等容過程2、等壓過程3、等溫過程4、絕熱過程5、多變過程四、卡諾循環(huán)和卡諾定理1、卡諾循環(huán)2、卡諾定理1.3 發(fā)動機熱力循環(huán)和性能指標一、 發(fā)動機的理論循環(huán)1、理論循環(huán)2、理論循環(huán)分析教學過程結構設計 一、用引導的方式復習上次課的內(nèi)容 主要針對兩部分知識：發(fā)動機工作過程和氣體基本狀態(tài)參數(shù)。二、講解氣體的基本狀態(tài)過程 抓住氣體狀態(tài)基本方程，分別固定不同的參數(shù)來講解并推導過程關系式。在講解過程中可以舉一些生活實例以助于學生理解和掌握。三、分析卡諾循環(huán)及其規(guī)律 此過程應抓住每個過程的特點，并明確其效率與實際效率之間的關系。卡諾循環(huán)是一個極限，實際循環(huán)是達不到的。四、分析四沖程發(fā)動機的工作過程 分別從汽油機和柴油機著手，每過程要充分各影響因素，由于因素復雜，不應一概而論，應分清影響程度的大小。 每過程應配合動畫，逐步展開。五、啟發(fā)性提問（1）柴油機等壓和等容過程的延續(xù)時間第短會對發(fā)動機性能產(chǎn)生怎樣的影響？（2）導致汽油機與柴油機理論循環(huán)不同的原因主要是什么？六、總結并布置課后作業(yè)1、試述卡諾循環(huán)的過程及其效率2、用示功圖說明發(fā)動機的工作過程七、結束 由老師引導思路對本次課內(nèi)容作一個系統(tǒng)回顧。 知識性練習 從等容過程開始，采用與學生一起推導的方法分析其它一些氣體的基本熱力過程。形成性評價 抓住氣體基本狀態(tài)方程，從不同的熱力過程推導各狀態(tài)參數(shù)的變化；汽油機、柴油機的理論循環(huán)要遵循發(fā)動機工作過程的特點分析比較容易講解。 分清卡諾循環(huán)的理論性和極限性，從而使學生明白效率的極限值。發(fā)動機理論循環(huán)中各因素的各自影響部分，學生理解較為困難。 第三講 發(fā)動機熱力循環(huán)及性能指標（一）教學內(nèi)容發(fā)動機熱力循環(huán)及性能指標（一）計劃學時2教學目標1、掌握發(fā)動機實際循環(huán)的狀態(tài)參數(shù)變化及示功圖繪制2、掌握發(fā)動機指示指標的含義及定量計算 項目內(nèi)容解決措施教學重點發(fā)動機指示指標含義及計算逐步推導教學難點針對發(fā)動機實際循環(huán)的示功圖繪制綜合各影響因素分析教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內(nèi)容要點教學目的所用時間1動畫發(fā)動機示功圖繪制過程演示工作過程特點30m板書設計 每節(jié)主題1.3 發(fā)動機熱力循環(huán)和性能指標二、發(fā)動機實際循環(huán)（一）實際循環(huán)1、實際循環(huán)的進行情況1）進氣過程2）壓縮過程3）燃燒過程4）膨脹過程5）排氣過程2、循環(huán)的指示功（二）實際循環(huán)與理想循環(huán)的比較1、實際循環(huán)向理想循環(huán)的簡化2、實際循環(huán)與理想循環(huán)的比較1）實際工質影響2）換氣損失3）燃燒損失4）傳熱損失三、發(fā)動機指示指標（一）循環(huán)的指示功和平均指示壓力（二）指示功率（三）指示燃油消耗率（四）指示熱效率教學過程結構設計 一、復習由老師引導，對上次課的內(nèi)容作一個重點性的回顧，特別是對發(fā)動機工作過程的示功圖應作重點復習。二、分析發(fā)動機的理論循環(huán)每個實際過程，從影響因素著手，在示功圖上進行分析，示功圖的形成采用動畫的方式，逐步分析，逐步繪制。三、分析實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別側重能量損失，用能量損失的分析來修正示功圖。四、對以上知識進行質疑用提問的方式加深對該部分知識的理解，吸引學生的上課注意力，達到互動的效果。講授完重點部分的知識點時，老師應都能提出幾個問題讓學生進行思考。五、分析發(fā)動機各項指示指標由于該部分知識一時較難掌握，應采用與學生一起推導的方式得出知識的定量結果六、由學生自由提問并給以啟發(fā)性的思維方式學生所問問題，可以不由老師直接回答，而是由其它學生進行思考，最后由老師進行綜合給出正確答案。 七、總結本次課的知識由老師引導思路對本次課內(nèi)容作一個系統(tǒng)回顧，要講清本次課的重點。 八、結束 知識性練習 針對示功圖中各處的形狀特點讓學生思考原因所在。形成性評價 影響發(fā)動機工作過程示功圖的因素非常復雜，學生在課堂上掌握較難；發(fā)動機批示指標是對發(fā)動機性能的量化評價，用與學生一起推導的方法有利于學生掌握。第四講 發(fā)動機熱力循環(huán)及性能指標（二）教學內(nèi)容發(fā)動機熱力循環(huán)及性能指標（二）計劃學時2教學目標1、掌握發(fā)動機有效指標的含義及定量計算2、熟悉發(fā)動機燃燒能量的分配情況3、掌握發(fā)動機機械損失的定量計算及影響因素 項目內(nèi)容解決措施教學重點發(fā)動機有效指標含義及計算、機械損失對比推導、想象分析教學難點發(fā)動機有效指標含義及計算對比推導教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內(nèi)容要點教學目的所用時間1投影燃燒能量的分配指明內(nèi)燃機熱效率15m2投影機械損失指明能量損失的去向10m板書設計 每節(jié)主題1.3 發(fā)動機熱力循環(huán)和性能指標四、發(fā)動機的有效指標（一）發(fā)動機動力性指標1、有效功率2、有效轉矩3、平均有效壓力4、轉速和活塞平均速度（二）發(fā)動機經(jīng)濟性指標1、有效熱效率2、有效燃料消耗率（三）發(fā)動機強化程度1、升功率2、比重量3、強化系數(shù)（四）發(fā)動機其它性能評定指標1、排氣品質2、噪聲3、起動性 五、發(fā)動機熱平衡（一）轉化為有效功的熱量（二）傳給冷卻介質的熱量（三）廢氣帶走的熱量（四）其它熱損失六、發(fā)動機的機械損失（一）機械效率（二）影響機械效率的主要因素1、轉速2、負荷3、機油的品質4、冷卻水溫度教學過程結構設計 一、復習 采用老師引導思路的方式綜合復習上次課的重點內(nèi)容二、導入 由于指示指標的不實用性，引入有效指標的意義三、分析指示指標的定量計算 應充分運用與指示指標進行對比的方式進行推導分析，其中的后幾個指標可以由學生論述，老師書寫的方式講解。四、提出問題1、指示指標與有效指標分別針對的基礎是什么？2、更具實際意義的指標為誰？ 3、如何減小指示指標與有效指標量值之間的差值？五、用啟發(fā)性的方式講解發(fā)動機能量分配的去向 此時，由學生分析，教師綜合，可以不按照書本的順序，也可以多出書本中的范圍。六、利用第四點中提出的問題分析機械效率的計算 此部分不應只出現(xiàn)機械效率的定量計算，還應從機械效率反過來說明指示指標與有效指標之間的關系。七、互動性質疑1、對于內(nèi)燃機可以從哪幾個方面提高經(jīng)濟性？2、由學生針對知識進行自由提問。八、對本次課進行歸納性總結由老師引導思路對本次課內(nèi)容作一系統(tǒng)回顧，必須講清本次課的重點內(nèi)容。 九、結束 知識性練習 指示指標與有效指標的出發(fā)點及與實際的距離比較。形成性評價 有效指標是真正具有評價意義的指標，講解進程應與指示指標比較，分析發(fā)動機燃燒能量分配可以創(chuàng)造節(jié)油的基本思路；發(fā)動機機械效率的分析應抓住主要因素，并相應啟發(fā)性指示提高效率的思路。第五講 發(fā)動機換氣過程教學內(nèi)容發(fā)動機換氣過程計劃學時2教學目標1、掌握發(fā)動機換氣過程的特點及充氣效率的計算2、掌握影響充氣準備效率的因素及提高充氣效率的措施3、熟悉發(fā)動機增壓技術 項目內(nèi)容解決措施教學重點充氣效率計算及影響因素分析推導教學難點換氣過程繪圖分析教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內(nèi)容要點教學目的所用時間1投影換氣過程充氣效率的基礎20m2投影機械損失內(nèi)燃機效率的基礎5m板書設計 每節(jié)主題1.4 發(fā)動機的換氣過程一、四行程發(fā)動機的換氣過程（一）換氣過程1、自由排氣階段2、強制排氣階段3、進氣過程（二）換氣損失和泵氣損失1、換氣損失2、泵氣損失 二、四沖程發(fā)動機的充氣效率1、循環(huán)充量2、充氣效率3、單位時間充量三、影響充氣效率的主要因素1、轉速和配氣相位2、空氣濾清器3、化油器喉管 4、壓縮比5、進氣管6、進氣加熱7、負荷四、提高發(fā)動機充氣效率的措施五、發(fā)動機增壓技術簡介教學過程結構設計 一、復習由老師引導思路對上次內(nèi)容作一個重點性的回顧二、引入今天的內(nèi)容由于機械損失的存在，導入討論換氣過程的必要性三、分析換氣過程抓住動態(tài)的因素，繪圖示意缸內(nèi)壓力的變化，要逐步進行，而不是畫好圖再講解。四、講解充氣效率應用逐步推導的方式得出充氣效率的定量計算式。用此法可以加深學生的理解和掌握。五、分析影響率氣效率的因素不能按照書本逐條書寫，而是讓學生自己分析，最后教師綜合，順序可以與書本不一致，內(nèi)容也可以超出書本范疇。這樣可以擴大學生的思維廣度。六、互動性提問1、現(xiàn)代發(fā)動機哪些設置不利于提高發(fā)動機充氣效率。2、充氣效率與發(fā)動機經(jīng)濟性、動力性之間存在著哪樣的關系。3、讓學生自由提問七、歸納性總結由老師引導對本次課內(nèi)容作一個回顧，應講清本次課的內(nèi)容。 八、布置課后作業(yè)1、提高發(fā)動機充氣效率的措施有哪些？ 九、結束 知識性練習 分別舉一增壓和非增壓的發(fā)動機進行充氣效率的計算。形成性評價 對于換氣過程，學生只需要定性的理會，而充氣效率是重點，為使加深印象，用推導的方法講解，學生一時掌握有難度，可以用實例計算來鞏固該部分知識，分析影響因素要針對發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，否則失去知識重要性的意義。第六講 汽油機燃燒過程教學內(nèi)容汽油機燃燒過程計劃學時2教學目標1、掌握汽油的組成及主要性能指標2、掌握汽油機的燃燒過程特點3、熟悉汽油機混合氣的形成及燃燒室的類型 項目內(nèi)容解決措施教學重點汽油機的燃燒過程特點結合工作過程分析教學難點汽油機不正常燃燒對比分析教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內(nèi)容要點教學目的所用時間1投影燃燒過程工作特點的基礎15m板書設計 每節(jié)主題1.5 汽油機的燃燒過程一、汽油的組成及主要性能指標（一）燃油簡介（二）汽油的主要性能指標1、汽油的蒸發(fā)性2、汽油的抗爆性3、國產(chǎn)汽油規(guī)格二、汽油機混合氣的形成1、化油器式2、直接噴射式三、汽油機的燃燒過程（一）燃燒簡介（二）汽油機的著火（三）正常燃燒過程1、著火延遲期2、急燃期 3、補燃期（四）不正常燃燒1、爆震燃燒2、表面點火（五）使用因素對燃燒過程的影響四、汽油機燃燒室教學過程結構設計 一、復習 由老師引導思路對上次內(nèi)容作一個重點性的回顧，并提出一至二個問題二、引入今天的內(nèi)容 由于車用發(fā)動機主要是汽油機和柴油機，故有必要討論其燃燒過程三、分析汽油的特點及成份 該內(nèi)容決定了汽油機的結構，對于汽油的評價指標中，汽油的牌號含義應指明。四、講解汽油機燃燒過程 根據(jù)發(fā)動機實際工作過程，分析燃燒過程，此講解抓住一個壓力的變化。兩種不正常燃燒從起因、影響、危害幾個角度對比分析。對于影響因素由學生與老師一起分析得出結果。五、提問1、如何避免和減少不正常燃燒。2、在駕駛操作上如何減少不正常燃燒的產(chǎn)生。六、互動性提問 由學生自由提問，可以由老師回答，也可以由學生思考一起找出答案。七、歸納性總結 由老師引導，對本次課的內(nèi)容作一個系統(tǒng)性的回顧，并講清本次課的重點。 八、結束 知識性練習 汽油機正常燃燒過程壓力的變化規(guī)律怎樣。形成性評價 本部分內(nèi)容是為了以后提出提高發(fā)動機經(jīng)濟性、動力性的方法而作準備，汽油的指標是為燃燒過程分析作準備，分析燃燒過程為是為尋找提高發(fā)動機性能措施作準備，兩種不正常燃燒是學生較難分清的知識，應進行對比分析講解。第七講 柴油機燃燒過程教學內(nèi)容柴油機燃燒過程計劃學時2教學目標1、掌握柴油的組成及主要性能指標2、掌握柴油機的燃燒過程特點3、熟悉柴油機混合氣的形成及燃燒室的類型 項目內(nèi)容解決措施教學重點柴油機的燃燒過程特點結合工作過程分析教學難點柴油機不正常燃燒對比分析教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內(nèi)容要點教學目的所用時間1投影燃燒過程工作特點的基礎15m板書設計 每節(jié)主題1.6 柴油機的燃燒過程一、柴油的主要性能指標1、著火性2、蒸發(fā)性3、粘度4、凝點二、柴油機混合氣的形成（一）形成混合氣的兩種方式1、空間霧化混合2、油膜蒸發(fā)混合（二）影響混合氣形成的主要因素1、燃料噴霧2、空氣運動三、柴油機的燃燒過程1、著火延遲期2、急燃期2、緩燃期 4、補燃期四、影響柴油機燃燒過程的主要因素五、柴油機燃燒室 教學過程結構設計 一、復習 由老師引導思路對上次內(nèi)容作一個重點性的回顧，并提出一至二個問題二、引入今天的內(nèi)容 由于車用柴油機的經(jīng)濟性好，有必要討論柴油機燃燒過程及柴油特性，也可以從汽油機中存在的缺點進行引入。三、分析汽油的特點及成份 該內(nèi)容決定了柴油機的結構，注意與汽油特性區(qū)別，講解過程與汽油的指標對比。四、講解汽油機燃燒過程 根據(jù)發(fā)動機實際工作過程，分析燃燒過程，此講解抓住一個壓力的變化。在分析中注意與汽油機的區(qū)別，特別是不同之處。對于影響因素由學生與老師一起分析得出結果，柴油機也存在一個工作粗暴的問題，分析過程不但要分析機理，更應與汽油機的不正常燃燒過程進行比較。五、提問1、為什么柴油機有一個緩燃期？2、柴油機的不正常燃燒指什么？危害如何？六、互動性提問 由學生自由提問，老師一般不直接回答，而由大家一起思考分析，老師最后作一個總結性解答。七、啟發(fā)性提問 汽油機能與柴油機一樣把油噴入氣缸嗎？七、歸納性總結 由老師引導對本次課內(nèi)容作一個系統(tǒng)回顧，要講清本次課的內(nèi)容。也可以讓某一個學生引導大家一起回顧。 八、結束 知識性練習 柴油機正常燃燒過程壓力的變化規(guī)律怎樣。形成性評價 本部分內(nèi)容是為了以后提出提高發(fā)動機經(jīng)濟性、動力性的方法而作準備，柴油的指標是為燃燒過程分析作準備，分析燃燒過程為是為尋找提高發(fā)動機性能措施作準備，注意區(qū)分汽油機與柴油機的區(qū)別有利于學生掌握知識。實訓 ：發(fā)動機總體認識教學內(nèi)容實訓 ：發(fā)動機總體認識計劃學時2教學目標1、了解汽車發(fā)動機的各系統(tǒng)組成；2、初步認識汽車發(fā)動機主要部件的名稱、外形及安裝聯(lián)接；3、初步了解汽車發(fā)動機的工作過程項目內(nèi)容解決措施教學重點發(fā)動機各系統(tǒng)的組成示教板演示教學難點發(fā)動機主要部件的名稱實物示例實訓安排知識點編號方式內(nèi)容要點教學目的所用時間1整車模型演示發(fā)動機主要部件的名稱、外形及安裝聯(lián)接發(fā)動機總體構造基礎25m2示教板演示各系統(tǒng)組成發(fā)動機總體構造基礎45m3教具演示發(fā)動機工作過程發(fā)動機工作原理基礎15m實訓教學過程設計一、實訓準備1、裝備齊全的汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機各一臺；2、拆散但機件齊備的汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機各一臺；3、透明能運轉的發(fā)動機一臺；4、能運轉的發(fā)動機解剖教具一臺；5、發(fā)動機及各系統(tǒng)的電動示教板一套二、分組實訓分成三個組：1、 一組由老師利用各系統(tǒng)電動示教板、透明教具、解剖教具進行講解 講解各系統(tǒng)的工作過程，主要要涉及零部件的名稱，使學生達到對發(fā)動機零件有一個初步的認識、對發(fā)動機的工作過程有一個比較初步的認識。 2、二組利用發(fā)動機整臺實物進行講解主要讓學生了解發(fā)動機內(nèi)部元件的連接情況及相對位置。 3、三組由老師利用發(fā)動機零部件進行講解，讓學生初步認識真實零件的連接，外形及實訓教學過程設計相互關系。 三、三組依次進行輪換1、每一組同學在每個部位的時間基本控制在一節(jié)課不到一點的時間。2、每部位獨立進行講解，力求多重復，使學生能進行多次的認知。四、由學生提問針對學生對發(fā)動機的初步認識，由學生自己提問題，老師作回答。五、結束由學生在老師的指導下進行工具的整理和場地的清潔工作。練習讓學生利用課余時間就車對發(fā)動機進行認識效果評價本次課從不同的方式，不同的角度讓學生對汽車用發(fā)動機有一個具體的認識，并且利用電動教具，形象地演示民發(fā)動機的工作過程，使學生對發(fā)動機總體結構及工作原理有了一個比較系統(tǒng)的認識，對以后的構造講解有很大的幫助。