長沙縣職業中專汽車
案任教者：劉俊
2023年下學期
汽車發動機教案
關於教案的幾點說明：
1、 本教案主要著重於對教學過程的設計，對教學的具體內容則主要體現於課件中。
2、 本教案中的教學方法設計內容用紅色字型表示，以區別於一般課程內容。
3、 由於本課程由多從頭到教師講授，在教學研究過程中對教學重點難點進行了較為細緻的分析，並對難點的突破方法進行了初步**，體現於教案開頭之「難點突破方法欄」中。
4、 對教學重點的強調由於不同教師根據各自的授課特點採用的方法不盡相同，教案中未體現。
教案1教學時數：2
重點：發動機的基本術語、單缸汽油機的工作原理
難點：單缸發動機工作原理
難點突破方法：利用學生已有的物理知識，著重強調活塞的運動方向、氣門的開閉情況、氣缸容積的變化與缸內壓力溫度的關係，使學生通過乙個行程的講授掌握知識的規律，進而很自然地接受其他各行程的工作原理。
第一章發動機的工作原理和總體構造
第一節發動機的分類
1) 按照所用燃料分類：汽油機、柴油機、煤氣機……
2) 按照行程分類：二行程發動機、四行程發動機
3）按照冷卻方式分類：水冷式發動機、風冷式發動機
4) 按照氣缸數目分類：單缸發動機、多缸發動機
(5) 按照氣缸排列方式分類：直列式發動機、雙列式（v型）發動機
(6) 按照進氣系統是否採用增壓方式分類：增壓式發動機、非增壓式發動機
第二節四衝程發動機工作原理
4、 單缸發動機的結構
利用課件講授，對照課件中的結構圖，逐一講授，使學生對四衝程發動機的構造有乙個初步的了解，特別就弄清楚曲柄連桿機構和配氣機構的基本工作情況。
為了加深學生的印象，應對發動機的重要零件加以特別強調，以加深學生的印象：
曲軸之「曲」、連桿之「連」、活塞之「活」與「塞」、氣門之「門」、氣缸之「缸（容器）」等，使這些發動機的重要機件在學生腦海中留下深刻的印象，提高教學效果。
二、發動機常用基本術語
利用課件進行講授，對照課件中的構造簡圖，對發動機的常用術語逐一說明，簡單說明其含義。
特別注意強調術語中的關鍵字：止點——止、氣缸總容積——總、氣缸工作容積——工作、燃燒室容積——小、壓縮比——比、排量——排。
這些關鍵字的意義講清了，不但可使學生掌握這此術語的含義，更能增強學生的學習興趣。
三、四行程汽油機工作原理
1、進氣行程
2、排氣行程
3、作功行程
4、排氣行程
講授過程是：先對照課件中不運動的示意圖進行講授，再利用動畫加深理解。
講授中特別強調的應該是：氣門的開閉情況、活塞開始時的位置及運動方向、氣缸的氣體壓力和溫度的變化規律，行程終了時氣門的開閉情況等，具體引數只是幫助學生理解，不作為重點內容強調。
工作過程全部講授完成後，利用動畫對工作過程進行小結。
教案2教學時數：2
重點：柴油機與汽油機工作原理上主要區別
難點：二行程發動機的工作原理
難點突破方法：利用學生已有的四行程發動機的知識，著重將活塞上方和下方的工作分別清晰的分開，使學生對曲軸箱換氣的原理形成清晰的思路。
四、四衝程柴油機的工作原理
1、進氣行程
2、壓縮行程
3、作功行程
4、排氣行程
教學方法：仍利用課件演示講授，由於已講授四行程汽油機的工作原理，柴油機工作原理重點放在其工作原理與汽油機的區別上。
四個過程講授結束後，利用動畫進行小結，留出10分鐘左右的時間，讓學生自己總結出其規律。
五、二沖程汽油機的工作原理
1、二行程汽油機與四行程汽油機結構上的主要區別
（1）沒有專門的配氣機構，而是在氣缸壁上開有三對窗孔：由上而下依次是：排氣孔、換氣孔、進氣孔。活塞同時作為換氣閥使用。
（2）曲軸箱是密封的。
2、二行程汽油機的工作原理（利用課件演示講授）
第一行程：活塞由曲軸帶動由下止點往上止點運動，當活塞上行到將換氣口、排氣口關閉時，以進入汽缸的混合氣被壓縮，直至上止點壓縮行程結束。
同時，隨著活塞上行，活塞下方曲軸箱容積增大，形成一定真空度，當活塞上行到進氣口露出時，混合氣被吸入曲軸箱內。
第二行程：當活塞上行到接近上止點時，火花塞產生電火花，點燃汽缸內的混合氣，在高溫、高壓的燃氣壓力作用下，活塞由上止點向下止點運動，帶動曲軸旋轉作功。
當活塞下移止將進氣口堵住時，隨著活塞的繼續下移，曲軸箱內的混合氣被預壓。當活塞下行至排氣口露出時，燃燒後的廢氣在自身壓力下經排氣口排出氣缸，緊接著換氣口開啟，曲軸箱內被預壓的混合氣經換氣口進入氣缸。
教學方法：引導學生將活塞上方和下方分開考慮，待學生已基本理解內容後，再綜合起來分析講授。
3、小結：可見二行程汽油機經過進氣、壓縮、作功、排氣、換氣五個行程完成乙個工作迴圈，這期間活塞在上、下止點往復運動了二個行程，相應地曲軸旋轉了一圈。
利用動畫進行小結，讓學生自己觀察得出結論，最後由老師對學生的結論進行講評。
教案3教學時數：2
重點：內燃機型號編制規則
六、二沖程柴油機的工作原理
教學方法：利用課件演示其工作過程，由於學生已具有二行程汽油機的工作原理知識基礎，可讓學生觀察課件中的動畫，總結出工作原理，最後由老師對學生的總結進行講評。
第三節發動機的總體構造
一、 機體組
二、 曲柄連桿機構、
三、 配氣機構
四、 燃料供給系統
五、 冷卻系
六、 潤滑系
七、 點火系（汽油機所特有）
教學方法：利用學生已有和感性知識進行引導講授。
第四節內燃機產品名稱和型號編制規則
為了便於內燃機的生產管理和使用，國家標準(gb725－91)《內燃機產品名稱和型號編制規則》中對內燃機的名稱和型號作了統一規定。
1. 內燃機的名稱和型號
內燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。
內燃機型號由阿拉伯數字和漢語拼音字母組成。
內燃機型號由以下四部分組成：
3. 型號編制舉例
(1) 汽油機
1e65f： 表示單缸，二行程，缸徑65mm，風冷通用型
4100q： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用
4100q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產品
ca6102： 表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，ca表示系列符號
8v100： 表示八缸，四行程、缸徑100mm，v型，水冷通用型
tj376q： 表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，tj表示系列符號
ca488： 表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，ca表示系列符號
(2) 柴油機
195： 表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型
165f： 表示單缸，四行程，缸徑65mm，風冷通用型
495q： 表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用
6135q： 表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用
x4105： 表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，x表示系列代號
教學方法：先由教師指導學分析其中的一些型號，絕大多數型號則讓學生自己分析得出結論後，由教師通過講評首先肯定學生的分析能力，再幫助他們糾正其中的錯誤或補充其不足。
教案4教學時數：2
重點：機體組的構造分析、安裝使用注意事項
難點：機體組的構造
難點突破方法：利用課件展示構造，並利用現場教學加深印象
第二章曲柄連桿機構
第一節概述
一、 功用
1、把燃氣作用在活塞頂上的力轉變為曲軸的轉矩。
2、把飛輪的旋轉運動轉化為活塞的往復直線運動。
教學方法：想一想，這二個功用分別通過哪些行程實現？（啟發）
結論：在作功行程中，曲柄連桿機構把活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動。
二、組成
曲柄連桿機構的主要零件可以分為三組：機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。
三、工作特點
1、工作條件差（教學方法：通過工作原理分析得出結論：「三高：高溫、高壓、高速；而且受腐蝕性氣體的作用。」）
2、受力大。（教學方法：通過工作原簡單分析說明）
3、潤滑困難。（同上）
四、受力分析
主要承受氣體作用力、往復慣性力、旋轉離心力及機件摩擦力的作用。
這些力不斷大小和方向不斷發生變化，其作用效果可由曲——連機構對不同位置的受力進行分析得出。
教學方法：分析其中乙個位置的受力，其餘引導學生自主分析
第二節機體組
一、 氣缸體
利用課件展示其基本構造，並對其不同部分的構造和作用進行分析
1.氣缸體形式
（1）一般式：亦稱元裙式
（2）龍門式：亦稱有裙式
（3）隧道式：亦稱整體式
分別利用課件展示其基本構造，並對其特點進行分析，重點是將基本思路展示在課堂上，幫助學生在理解上基礎上記憶。
2.氣缸體冷卻形式
（1）水冷式
（2）風冷式
教學方法：通過課件展示，並分析其優缺點。
3.氣缸的排列形式
（1）直列式
（2）雙列式（v型）
（3）對置式
教學方法：利用課件演示
4.氣缸套
（1）乾式氣缸套：外表面不與冷卻水接觸。（課件展示）
（2）濕式氣缸套：外表面與冷卻水直接接觸。（課件展示）
二、氣缸蓋
1、氣缸蓋的功用
（1）密封氣缸
（2）安裝其他機構的零件
（3）組成進氣道
2、氣缸蓋的結構：一般用灰鑄鐵或鋁合金鑄造而成。
重點：進、排氣管的安裝座、氣門安裝座、冷卻水腔體、進排氣道、燃燒室的型式、緊固螺栓及緊固順序。
教學方法：利用課件展示，並分析說明
三、氣缸墊
1、氣缸墊的功用：密封
2、氣缸墊的結構
3、氣缸墊的安裝注意事項：（原則是：卷邊朝向硬表面和易修復表面）
四、油底殼
1、油底殼的功用：盛裝機油，密封曲軸箱
2、油底殼的構造
教案5授課時數：2
重點：活塞的結構、氣環的形狀及安裝注意事項、活塞銷的連線方式
難點：矩形環的幫浦油作用、恆範鋼片式活塞的結構
難點突破方法：分析活塞的受熱和其各部位溫度的變化規律，進而引導學生分析：為了讓活塞正常工作時是下圓柱形，其常溫下形狀應該如何？
第三節活塞連桿組
1、 活塞
(1) 活塞的功用：承力、傳力、密封
(2) 活塞的工作條件：高速、高壓、高溫、受力大
**由工作過程分析講授
2、 對活塞的要求：
1） 要有足夠的剛度和強度，傳力可靠；
2） 導熱性能好，要耐高壓、耐高溫、耐磨損；
3） 質量小，重量輕，盡可能地減小往復慣性力
3、活塞的構造
1）活塞頂部
2）活塞頭部
3）活塞裙部
（1）預先做成橢圓形（見課件）
（2）開槽（膨脹槽和隔熱槽）
（3）區域性去除金屬
（4）恆範鋼片活塞
綜上所述，活塞的整體形狀可描述為「上小下大，裙部不圓」。
發動機教案
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