《汽車發(fā)動機構造課程簡介》
一、課程性質與地位
課程性質
汽車發(fā)動機構造是汽車類專業(yè)的核心基礎課程,是一門理論與實踐緊密結合的課程。它主要研究汽車發(fā)動機的基本結構、工作原理以及各部件之間的相互關系,具有很強的系統(tǒng)性和實用性。
課程地位
這門課程在汽車專業(yè)課程體系中處于基礎地位,為后續(xù)學習汽車發(fā)動機原理、汽車故障診斷與維修、汽車性能檢測等課程提供必要的知識和技能支撐。同時,它也是理解汽車整體構造和運行原理的關鍵環(huán)節(jié),有助于學生全面掌握汽車技術。
二、課程目標
知識目標
學生能夠準確描述汽車發(fā)動機的總體構造和類型,包括往復活塞式發(fā)動機和旋轉活塞式發(fā)動機的基本結構和特點,理解不同類型發(fā)動機的應用場景。
掌握發(fā)動機各個系統(tǒng)(曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng))的組成部件、結構特點和工作原理。例如,能詳細說出曲柄連桿機構中活塞、連桿、曲軸的結構形狀和相互連接方式,以及它們在能量轉換過程中的作用。
了解發(fā)動機的主要性能指標及其影響因素,如動力性指標(功率、扭矩等)、經(jīng)濟性指標(燃油消耗率等)和排放性指標,理解發(fā)動機結構與性能之間的內在聯(lián)系。
技能目標
學會正確使用汽車發(fā)動機維修工具和量具,如扳手、卡尺、千分尺等,能夠進行發(fā)動機零部件的拆卸、檢查和裝配操作,掌握基本的維修技能。
能夠讀懂汽車發(fā)動機的裝配圖和零件圖,理解圖紙上的尺寸標注、技術要求等信息,為發(fā)動機的維修和零部件更換提供依據(jù)。
培養(yǎng)學生對發(fā)動機故障進行初步診斷的能力,通過觀察發(fā)動機的工作狀態(tài)(如異響、抖動、冒煙等),運用所學知識分析可能的故障原因和部位。
情感態(tài)度與價值觀目標
培養(yǎng)學生嚴謹細致的工作態(tài)度和安全意識,因為發(fā)動機構造復雜,維修操作過程中任何一個小的疏忽都可能導致嚴重的后果。
激發(fā)學生對汽車技術的學習興趣和創(chuàng)新精神,使學生認識到汽車發(fā)動機技術的不斷發(fā)展,鼓勵學生關注行業(yè)動態(tài),積極探索新技術。
三、課程內容
發(fā)動機總體構造與類型
介紹汽車發(fā)動機的基本概念和作用,講解發(fā)動機是汽車的動力源,將燃料的化學能轉化為機械能推動汽車行駛。
描述發(fā)動機的總體構造,包括機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)(汽油發(fā)動機)和起動系統(tǒng)等主要組成部分,以及各部分之間的連接和協(xié)同工作方式。
分類介紹發(fā)動機的類型,如按活塞運動方式分為往復活塞式發(fā)動機和旋轉活塞式發(fā)動機;按燃料類型分為汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機和新能源發(fā)動機(如天然氣發(fā)動機、乙醇發(fā)動機等);按冷卻方式分為水冷式發(fā)動機和風冷式發(fā)動機;按氣缸數(shù)目分為單缸發(fā)動機、雙缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機等,比較不同類型發(fā)動機的優(yōu)缺點和應用范圍。
曲柄連桿機構
講解曲柄連桿機構的組成和功用,包括活塞組、連桿組和曲軸飛輪組,其主要功能是將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力轉變?yōu)榍S的旋轉動力。
詳細介紹活塞組的結構,如活塞的頂部、頭部和裙部的形狀和作用,活塞環(huán)(氣環(huán)和油環(huán))的類型、安裝位置和密封原理。
闡述連桿組的結構,包括連桿小頭、連桿大頭和桿身的結構特點,連桿小頭與活塞銷的連接方式,連桿大頭與曲軸的連接方式(如整體式、分開式等)。
描述曲軸飛輪組的結構,如曲軸的結構(主軸頸、連桿軸頸、平衡重等)和工作原理,飛輪的作用(儲存能量、保證發(fā)動機運轉平穩(wěn)等)。
配氣機構
介紹配氣機構的功用是按照發(fā)動機的工作循環(huán)和發(fā)火順序,定時開啟和關閉進氣門和排氣門,使新鮮混合氣(汽油發(fā)動機)或空氣(柴油發(fā)動機)及時進入氣缸,廢氣及時排出氣缸。
講解配氣機構的組成和工作原理,包括氣門組(氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧等)和氣門傳動組(凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂等)的結構和相互配合關系。
介紹配氣定時和氣門間隙的概念,講解配氣定時對發(fā)動機性能的影響,以及如何調整氣門間隙。
燃料供給系統(tǒng)
汽油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)
介紹汽油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機的不同工況,供給合適濃度和數(shù)量的可燃混合氣。
講解系統(tǒng)的組成,包括燃油箱、燃油濾清器、燃油泵、噴油器、空氣濾清器、進氣歧管、節(jié)氣門等部件,以及它們的工作原理。
介紹可燃混合氣的形成過程和不同工況下混合氣濃度的要求,如怠速工況、中等負荷工況、全負荷工況和加速工況等。
柴油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)
講解柴油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)的功用是將柴油以高壓噴入氣缸,與壓縮空氣混合并自行著火燃燒。
介紹系統(tǒng)的組成,包括柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等主要部件,以及高壓共軌系統(tǒng)等先進技術的原理和應用。
描述柴油發(fā)動機噴油提前角的概念和調整方法,以及噴油規(guī)律對發(fā)動機性能的影響。
冷卻系統(tǒng)
介紹冷卻系統(tǒng)的功用是使發(fā)動機在適宜的溫度下工作,防止發(fā)動機過熱或過冷。
講解冷卻系統(tǒng)的組成和工作原理,包括水冷式冷卻系統(tǒng)(散熱器、水泵、節(jié)溫器、冷卻風扇等)和風冷式冷卻系統(tǒng)(散熱片、風扇等)的結構和工作過程。
介紹冷卻液的種類和性能要求,以及冷卻系統(tǒng)的維護要點,如冷卻液的更換周期、散熱器的清洗等。
潤滑系統(tǒng)
介紹潤滑系統(tǒng)的功用是減少發(fā)動機各運動部件之間的摩擦和磨損,冷卻和清潔摩擦表面,提高發(fā)動機的使用壽命和工作效率。
講解潤滑系統(tǒng)的組成和工作原理,包括機油泵、機油濾清器、機油散熱器、油底殼等主要部件,以及潤滑油的循環(huán)路線。
介紹潤滑油的種類和性能指標,如粘度、抗氧化性、抗磨損性等,以及如何根據(jù)發(fā)動機的要求選擇合適的潤滑油。
點火系統(tǒng)(汽油發(fā)動機)
介紹點火系統(tǒng)的功用是在規(guī)定的時刻產(chǎn)生足夠能量的電火花,點燃汽油發(fā)動機氣缸內的可燃混合氣。
講解傳統(tǒng)點火系統(tǒng)(如觸點式點火系統(tǒng))和電子點火系統(tǒng)(如無觸點電子點火系統(tǒng)、微機控制點火系統(tǒng))的組成和工作原理,包括點火線圈、火花塞、分電器(傳統(tǒng)點火系統(tǒng))、點火控制器等部件的結構和功能。
介紹點火提前角的概念和影響因素,以及點火系統(tǒng)的故障診斷方法。
起動系統(tǒng)
介紹起動系統(tǒng)的功用是使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到自行運轉狀態(tài)。
講解起動系統(tǒng)的組成和工作原理,包括起動機、蓄電池、起動繼電器等部件,以及起動機的結構(直流電動機、傳動機構、控制機構)和工作過程。
介紹發(fā)動機起動困難的常見原因和解決方法。