汽车发动机构造与拆装教案.docx

教 案课程名称 汽车发动机构造与拆装 .专业班次 16汽修1班 .任课教师 . 教案周次 10课次 19课题项目一 认识汽车总体构造教学目标知识目标：1、了解汽车分类，总体构造等知识。2、了解汽车行驶的驱动条件和附着条件。3、了解发动机的分类。教学内容汽车分类，总体构造、汽车行驶的驱动条件和附着条件。发动机的分类。教学重点汽车的总体构造教学难点汽车的总体构造教学方法讲练结合作业P8后记通过本节教学，激发学生对本课学习兴趣。教学内容一、汽车工业的发展概况（一）国外汽车工业的发展1、汽车最初诞生在德国：1886年卡尔。本次制成了第一辆三轮汽车，并且申请了专利，同年德国人戴姆勒制成了第一辆四轮汽车。现在世界上公认的第一辆汽车是本次制造的三轮汽车。2、汽车工业的兴起：汽车工业兴起在美国，它是依靠优越的资源和自然条件，宽松的政策，以及欧洲汽车工业受到的第一次世界大战的破坏，使汽车工业迅速崛起。汽车工业是以大规模生产为标志的。汽车大王福特将流水线生产引入到汽车生产中，实现了汽车的规模批量生产，为汽车工业的行起做出了巨大贡献3、汽车工业重心的转移：在20世纪六七十年代，日本依靠引进国外的先进技术和科学的经营管理方法，比如日本丰田的精益管理模式即使用最少的资源人力、原材料、设备）生产出顾客需要的产品，或提供给客户满意的服务，以及石油危机的影响，使日本的小型车风靡全球，而美国的豪华大型汽车此时开始逐渐敌不过日本汽车的生产。4、汽车工业的中心最终会转向发展中国家。比如现在的印度（塔塔），中国（奇瑞、吉利）。（二）中国汽车工业的发展1、建国初期25年：缺重少轻、轿车基本空白。东风牌轿车：这是一汽生产的第一辆轿车。当时一汽按一机部的通知开始生产轿车，1958年试制出东风牌71型小轿车。1958年5月，毛泽东同志在中南海后花园观看并乘坐了这辆轿车。红旗牌CA770高级轿车：1965年，一汽红旗CA72转产，开始生产CA770型三排座高级轿车。这款车及其改进型为中国国家领导人和国宾服务了几十年。凤凰牌轿车和上海牌SH760型轿车：1958年，上海汽车装配厂生产。被定名为凤凰牌轿车。这是建国后，上海生产的最早的轿车。后遇困难时期，停产。1964年，在国内经济好转的情况下，再次投产，改称上海牌SH760型轿车。上海牌轿车从投产到20世纪80年代初是国内惟一普通型公务用车，成为机关、企事业单位和接待外宾的主力车型。2、改革开放后15年：将汽车产业作为支柱产业。散乱差3、新的发展时期：二、汽车在现代社会中的作用1、扩大了人们的生活范围，提高了生活效率，加快了生活节奏（古代赶考）；促进了公路建设和运输的繁荣（古代的押镖）；改变了城市的布局和面貌。2、推动了与汽车相关的各个行业的发展：汽车上的上万个零件会涉及到钢铁、有色金属（铝车身，在火花塞或是催化转化器中的铂、铑等）、工程塑料、橡胶、玻璃、纺织品、木材、涂料等。涉及到的工艺技术：应用冶炼、铸造、锻造、机械加工、焊接、装配、涂装还有涉及到的工业部门很多:冶金、机械制造、化工、电子、电力、石油、轻工。汽车的销售和营运还涉及到金融、商业、运输、旅游、服务等第三产业。3、汽车的发展也推动了科学技术的发展。汽车的新需求推动新技术的发展和应用电子技术：电子点火、变速器的电子控制、电子驱动力调节、自动防抱死（ABS）、智能悬架、电子防盗、卫星导航（GPS）汽车发动机变革新型轮胎：子午化，扁平化、无内胎化车身结构轻巧，并具有优良的防撞安全性，这就推动了计算机辅助设计和分析技术的发展。还有对汽车安全的要求、对排放和经济性的要求等等三、汽车类型汽车是由自身的动力装置驱动，有四个或四个以上车轮的非轨道承载车辆，主要用来载人，载货，或牵引载运人员或货物。有几种分类方式：按用途分、按动力装置类型分、按行驶道路条件分、按行驶机构特征分、按发动机位置及驱动形式分、按乘客座位数及汽车总质量分。1、 按用途分：现在有两种一个是原国家标准GB/T3730.1-1988，将汽车分为：普通运输车（轿车、客车、货车）、专用汽车（作业型专用汽车、运输型专用汽车）、特殊用途汽车（竞赛汽车、娱乐汽车）另一个是新标准GB/T3730.1-2001，将汽车分为乘用车和商用车。2、 按动力装置分：内燃机（活塞式、燃气轮机）、电动汽车（蓄电池、燃料电池、混合动力）、喷气式（以喷气反作用力作为驱动力，“推力SSC”装有劳斯莱斯的双缸喷气发动机，时速1227.73km）、其他动力装置（蒸汽机车、太阳能汽车）3、 按行驶道路条件分(公路用、非公路用)4、 按行驶机构特征分（轮式、履带式、雪橇式、气垫式、步行式）5、 按发动机位置及驱动形式分6、 按乘客座位数及汽车总质量分：按国标GB/T15089-2001四、国产汽车产品型号编制规则首部、中部、尾部五、汽车总体构造（一）总体构造的组成部分 发动机、底盘、车身、电器与电子设备（二）汽车的总体布置形式 FR、FF、RR、MR、nWR六、汽车行驶基本原理 （一）驱动条件 （二）附着条件。作业：P8教案周次19课次 20 课题项目一 认识发动机的分类和总体构造教学目标知识目标：1、认识发动机的分类和总体构造教学内容认识发动机的分类和总体构造教学重点认识发动机的分类和总体构造教学难点认识发动机的分类和总体构造教学方法讲述教学法；演示教学法；启发讨论教学法作业P18后记通过本节教学，使学生掌握认识发动机的分类和总体构造教学内容课题引入：1、汽车工业的发展：（1）国外汽车工业的发展（2）中国汽车工业的发展项目一 认识发动机的分类和总体构造一、发动机的分类：1按活塞的运动方式分类：按活塞运动方式的不同，活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。前者活塞在气缸内做往复直线运动，后者活塞在气缸内做旋转运动2.按所用燃料种类 ： 根据所用燃料种类，活塞式内燃机主要分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油和柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机和柴油机3.按冷却方式分类：发动机可分为风冷式和水冷式 4按照气缸排列方式分类：单列式和V式发动机5.按进气系统是否采用增压方式分类自然吸气和增压式发动机二、发动机的组成发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂的机器，其结构形式很多。由于发动机的基本原理相似，故基本构造也大同小异。传统汽油机通常由两大机构、五大系统组成，而柴油机由两大机构、四大系统组成。如图1-1所示。两大机构是指曲柄连杆机构和配气机构，五大系统是指燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系（柴油机无此系统）和起动系。 1、发动机的两大机构 曲柄连杆机构 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。同时是 发动机的骨架，支撑着发动机全部的零部件，也是实现热功转换的主要装置。 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。配气机构 配气机构的功用是按发动机的工作顺序，使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。由气门组和气门传动组组成。2、发动机五大系统燃料供给系 向气缸内供给已配好的可燃混合气（缸内喷射式发动机为空气），并控制进入气缸内的可燃混合气的数量，以调节发动机的输出功率和转速，最后将燃烧后的废气排出气缸，定时向气缸内喷入一定数量和一定压力的柴油，以调节动机输出的功率和转速，最后将燃烧后的废气排出气缸冷却系利用冷却水冷却高温零件，并通过散热器将热量散发到大去，从而保证发动机在最适宜的温度范围内工作润滑系 将润滑油分送至各个摩擦零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面，从而延长发动机使用寿命启动系带动飞轮旋转以获得必要的动能和起动转速，使静止的发动机起动并转入自行运转状态点火系 按一定时刻向气缸内提供电火花，以点燃缸内的可燃混合气三、作业P18 教案周次 20课次 21课题项目一 了解四冲程发动机常用术语与工作过程教学目标知识目标：掌握四冲程发动机常用术语与工作过程教学内容四冲程发动机常用术语与工作过程教学重点四冲程发动机常用术语与工作过程教学难点四冲程发动机常用术语与工作过程教学方法讲练作业P26后记通过本节教学，加深学生对四冲程发动机常用术语与工作过程掌握教学内容复习引入：发动机的分类和总体构造项目一 了解四冲程发动机常用术语与工作过程一、 发动机的基本结构：二、 专业术语：三、工作原理进气行程：活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞向下移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气，这一过程称为进气行程。压缩行程：为了使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧，产生较大的压力，从而使发动机产生较大的功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其体积缩小、密度加大、温度升高，即要有压缩过程。在压缩行程中，进、排气门全部关闭，活塞在曲轴带动下，由下止点向上止点运动。作功过程：压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时，进、排气门关闭。排气过程：可燃混合气燃烧后生成的废气必须从气缸中排出，当作功行程结束时，在曲轴的带动下，活塞从下止点向上止点移动，此时进气门关闭，排气门开启，气缸内的废气再自身的残余压力和活塞上行的排挤压力作用下，从排气门、排气道排出气缸，至活塞到达上止点时，排气过程结束。四、作业:P26教案周次 11 课次 22课题项目一 分析发动机主要性能指标教学目标知识目标：(1)掌握发动机主要性能指标教学内容发动机主要性能指标教学重点发动机主要性能指标教学难点发动机主要性能指标教学方法讲练作业P30后记通过本节教学，加深学生对发动机主要性能指标掌握教学内容复习引入：1、 发动机的基本结构。2、 发动机的专业术语。3、 发动机的工作原理。项目一 分析发动机主要性能指标（一）动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。（二）经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。 三、 作业：p30教案周次 12课次 23 课题项目二 认识机体组的结构教学目标知识目标：掌握机体组的结构教学内容机体组的结构教学重点机体组的结构教学难点机体组的结构教学方法机体组的结构作业P39后记通过本节教学，加深学生对机体组的结构掌握教学内容复习引入：发动机主要性能指标：动力性指标和经济性指标项目二 认识机体组的结构一、 气缸体气缸体是气缸的壳体，水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体曲轴箱，也可简称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。1.气缸体的形式2.气缸的排列形式3.气缸体冷却形式4.气缸套二、气缸盖与气缸垫1.气缸盖材料： 气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。2.燃烧室1）、楔形燃烧室2）、盆形燃烧室3）半球形燃烧室3、气缸垫 气缸垫装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。三、油底壳气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳底部还装有放油螺塞，在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏机体组各构件布置图：四、作业:P39教案周次 12 课次 24 课题项目二 气缸盖的拆装教学目标知识目标：1、掌握气缸盖的拆装教学内容气缸盖的拆装教学重点气缸盖的拆装教学难点气缸盖的拆装教学方法讲练作业P50后记通过本节教学，加深学生气缸盖的拆装理解教学内容新课引入：复习上节内容: 机体组的结构项目二 气缸盖的拆装一、气缸磨损的测量1、【讲解】工具（外径千分尺、内径百分表）及其使用方法 。2、【讲解】用量缸表对气缸磨损进行测量的具体方法步骤、注意事项。3、【讲解】计算圆度、圆柱度、最大磨损量和确定修理尺寸（级别）二、气缸盖的拆装 气缸盖螺栓的拧紧力矩。 （工具：扭力扳手）气缸盖螺栓拧紧力矩不能太大或太小，要按规定的气缸盖螺栓力矩要求，分几次拧紧至规定值。铝合金气缸盖在冷态下按规定力矩拧紧即可，铸铁气缸盖应在热态下再复紧一遍。气缸盖螺栓的拆装顺序。气缸盖螺栓的拆装一般采用对称法：装配时，由中间向两端逐个对称拧紧;拆卸时，则由两端向中间逐个对称拧紧。气缸盖应在冷态时拆卸，拆装过程中不能碰擦下平面，以免平面损伤。本次课主要介绍气缸磨损量的测量和汽缸盖的拆装方法、步骤及注意事项。并用多媒体、图片、影像片段、实习等手段使学生掌握和巩固该知识点。三、作业P50 教案周次 13课次 25 课题项目二 认识活塞连杆组的构造教学目标知识目标：掌握活塞连杆组的构造教学内容活塞连杆组的构造教学重点活塞连杆组的构造教学难点活塞连杆组的构造教学方法讲练作业P58后记通过本节教学，加深学生对活塞连杆组的构造理解教学内容复习回顾：气缸盖的拆装项目二 认识活塞连杆组的构造一、活塞连杆组的组成：活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆组等机件组成（一）活塞活塞的作用：是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞的结构可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部1.活塞的顶部:活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与选用燃烧室形式有关。 活塞工作时受热膨胀且受侧压力和气体压力的作用，会产生变形。为了防止或者减小活塞变形，要对活塞采取一些结构措施（二）活塞环活塞环是具有弹性的开环，有气环和油环之分。（三）活塞销活塞销的功用:是连接活塞和连杆，将活塞承受的气体作用力传给连杆。二、连杆连杆的功用:是连接活塞与曲轴。连杆将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，从而使活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。1、连杆大头的切口形式：连杆大头切口形式有平切口和斜切口两种。2、连杆大头的定位方式 连杆轴承 连杆轴承也称两杆轴瓦（俗称小瓦），装在连杆大头内，它的作用是保护连杆轴颈及连杆大头孔三、作业：P58教案周次 13 课次 26 课题项目二 练习活塞连杆组的拆装教学目标知识目标：掌握活塞连杆组的拆装教学内容活塞连杆组的拆装教学重点活塞连杆组的拆装教学难点活塞连杆组的拆装教学方法讲授作业P65后记通过本节教学，加深学生活塞连杆组的拆装了解教学内容 新课引入： 复习上节内容：活塞连杆组的构造项目二 练习活塞连杆组的拆装一、 活塞连杆组组成二、操作注意事项：1、 操作过程中要注意避免机械对人的伤害。2、 工具使用要规范，勿导致损坏零件、工具。3、 工具、设备摆放要整齐、干净。三、操作步骤：1、 转动曲轴将准备拆卸的连杆对应的活塞转到下止点。2、 拆卸连杆螺母，取下连杆轴承盖，并按顺序放好。3、 用橡胶锤或手锤木柄推出活塞连杆组(应事先刮去汽缸上的台阶，以免损坏活塞环)，注意不要硬撬；硬敲，以免损伤汽缸。4、 取出活塞连杆组后，应将连杆轴承盖、螺栓、螺母按原位装回，并注意连杆的装配标记。标记应朝向皮带盘，活塞、连杆和连杆轴承盖上打上对应缸号。四、作业p65教案周次 14 课次 27 课题项目二 了解曲轴的作用、结构、分类教学目标知识目标：了解曲轴的作用、结构、分类教学内容曲轴的作用、结构、分类教学重点曲轴的作用、结构、分类教学难点曲轴的作用、结构、分类教学方法讲授 多媒体作业P67后记通过本课教学，让学生掌握曲轴的作用、结构、分类教学内容新课引入：复习：活塞连杆组的拆装注意事项及步骤项目二 了解曲轴的作用、结构、分类一、曲轴1、作用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出，同时，还驱动发动机的配气机构和其他辅助装置2.曲轴的类型：3.曲轴的构造曲轴的基本结构包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重以及后端凸缘二、作业：P67教案周次 14 课次 28 课题项目三 认识配气机构的构造和工作过程教学目标知识目标：认识配气机构的构造和工作过程教学内容配气机构的构造和工作过程教学重点配气机构的构造和工作过程教学难点配气机构的构造和工作过程教学方法讲练结合 多媒体作业P75后记通过本节教学，加深学生配气机构的构造和工作过程理解教学内容复习回顾：曲轴的作用、结构、分类项目三 认识配气机构的构造和工作过程 一、配气机构的作用 配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。发动机的配气机构的组成：气门组和气门传动组二、配气机构的类型1气门布置方式2凸轮轴布置方式3凸轮轴传动方式4气门数目及气道布置三、工作原理 发动机高负载的情况下，AVS系统作动将凸轮向右推动7mm，使角度较大的凸轮得以推动气门顶杆；在此情况下，气门升程可达到11mm，以提供燃烧室最佳的进气流量和进气流速，实现更加强劲的动力输出发动机低负载的情况，为了追求发动机节油性能，此时AVS系统则将凸轮推至左侧，以较小的凸轮推动气门顶杆。此时气门升程可在2毫米至5.7毫米之间进行调整，由于采用不对称的进气升程设计，因此空气以螺旋方式进入燃烧室；在搭配特殊外廓的燃烧室和活塞头设计，可让汽缸内的油气混合状态进一步优化。作业：p75教案周次 15 课次 29 课题项目三 认识气门组的构造教学目标掌握气门组的构造教学内容气门组的构造教学重点气门组的构造教学难点气门组的构造教学方法讲授法 多媒体作业P93后记通过本节教学，使学生掌握气门组的构造教学内容新课引入：复习：配气机构的构造和工作过程项目三 认识气门组的构造一、气门组的组成二、气门1.材料进气门中碳合金钢，排气门耐热合金钢 进气门 300400 排气门 780980有的发动机排气门杆部充液态钠，在密封锥面和尾部堆焊合金，以耐磨2.构造 气门分为进气门与排气门两种，其作用是密封进、排气道，气门运动导向。气门构造：头部和杆身气门头部的构造：气门顶部、密封锥面3、气门密封锥面和气门密封锥角气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角三、气门座.气门座的作用靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量.气门座的形式直接在气缸镗出:散热效果好，但不耐磨，耐高温，不便修理。气门座圈镶嵌：耐磨，耐高温，耐冲击，导热性差四、作业:P93教案周次 15课次 30 课题项目三 气门的更换教学目标1、掌握气门的更换教学内容气门的更换教学重点气门的更换教学难点气门的更换教学方法讲授法 多媒体作业P99后记通过本节教学，使学生掌握气门的更换教学内容复习引入新课：气门组的构造项目三 气门的更换一、气门间隙的调整气门间隙是指气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱）时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。 气门间隙的调整二、气门调整的方法有两种：逐缸调整法和两次调整法。（1）逐缸调整法 根据汽缸点火次序，确定某缸活塞在压缩上止点位置后，可对此缸进、排气门间隙进行调整；调妥之后摇转曲轴，按此法逐步调整其它各缸气门间隙。 特点：精确、直观，但费时、费力、效率较低。（2）两次调整法指只需通过将发动机曲轴旋转两次，就能将多缸发动机所有气门全部调整一遍的方法。特点：效率较高，需要维修人员对调整方法有足够的认识。 （3）气门间隙调整的操作四、作业：p99教案周次 16课次 31 课题项目三 认识气门传动组的构造教学目标掌握气门传动组的构造教学内容气门传动组的构造教学重点气门传动组的构造教学难点气门传动组的构造教学方法讲授法 多媒体作业P106后记通过本节学习，引导学生思考气门传动组的构造教学内容复习引入：气门的更换项目三 认识气门传动组的构造一、 气门驱动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件。主要由正时齿轮（链轮或齿形带轮）、凸轮轴、气门挺柱、推杆、调整螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴、摇臂轴支架等组成。三、 气门驱动组的功用驱动气门