四行程柴油发动机与汽车理论教案

1、汽车驾驶员训练机构教案课目名称 四行程柴油发动机与汽车理论适用对象汽车驾驶员授课教员张晓铭职 务教员所在单位42集团军司卫大队使用时间二。九年四月ii汽车驾驶员训练机构教案纸（首页）课目 名称四行程柴油发动机与汽布理论课时180分钟授课 目的1、了解柴油机的基本特点和构造2、熟悉柴油发动机的常用术语3、掌握柴油发动机的工作原理4、了解汽车理论相关常识授课条件1、多功能教室2、教学课件重点（一）柴油机的基本特点和构造（二）柴油发动机的常用术语（三）柴油发动机的工作原理难点（一）柴油机的基本特点和构造（二）柴油发动机的工作原理授课 基本 思路课堂授课结合挂图，多媒体及实物进行，授课结束后组织实物模

2、拟练习。汽车驾驶员训练机构教案纸（正文）授课内容提示4授课内容提示课目：四行程柴油发动机与汽车理论目的：通过学习使大家掌握1、了解柴油机的基本特点和构造2、熟悉柴油发动机的常用术语3、掌握柴油发动机的工作原理4、了解汽车理论相关常识内容：1、了解柴油机的基本特点和构造2、熟悉柴油发动机的常用术语3、掌握柴油发动机的工作原理时间：180分钟方法：课堂学习要求：1、遵守课堂纪律2、积极开动脑筋3、理论联系实际大家好，今天我们一起来学习四行程柴油发动机与汽车理 论。引言：一提起汽车，我想大家肯定不陌生。几个轮子， 在公路上驰骋，能够载人拉货。那我想问一下大家： “汽车的载人拉货、高速驰骋的动力从哪里

3、来？”本 课将围绕这个问题展开学习。本次课内容分二大部分：一是四行程柴油发动机相关理学习汽车论；二是学习汽车理论。我 们将重点学习四行程柴油发动5授课内容提示机。通过本课学习，使同志们了解：1、了解柴油机的基本特的构造及相点和构造；2、熟悉柴油发动机的常用术语；3、掌握柴油发关理伦知识动机的工作原理；4、了解汽布理论相关常识。实施方法，采 取理论讲授。时间45分钟。要求认真听讲，严格遵守课堂纪 律，用心体会，熟练掌握四行程柴油发动机的基本理论。首先，我们学习四行程柴油发动机基本理论。一、四行程柴油发动机基本理论(一)汽车动力发展史下面让我们简单回顾一下汽车发展的历史。(1) 古代-马车动力源：

4、原始生物能；(2) 18世纪末-瓦特的蒸汽机动力源：水蒸汽(3) 19世纪末-卡尔奔驰的汽油机动力源：汽油(4) 20世纪初-柴油机问世动力源：柴油(5) 20世纪中期至今-新型能源问世电能、太阳能、油电混合动力发动机、天汽车的发展史6授课内容提示柴油车与 汽油车的对 比（点火方 式不同、压 缩比不同、 所用然料不 同、混合气 形式不同）然气发动机。（二）柴油机主要特点下面，谁能列举几种我军装备的柴油车？除了大家熟知的大队装配的康明斯eq1108外， 还有一些军队列装的常用车型，如东风2080 ,红岩 2182 ,南京2045 ,以及北方奔驰等，都是以柴油发 动机为动力。并且，部队的载重车将逐

5、步取代汽油车， 改成柴油车，这是部队发展的趋势和需要。因为与汽 油车相比，柴油机采用压缩空气的办法提高空气温 度，使空气温度超过柴油的自燃燃点，这时再喷入柴 油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因止匕， 柴油发动机无需点火系。同时，柴油机的供油系统也 相对简单，因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机 的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴 油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机， 同时在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功 率时的转速低，适合于载货汽车的使用。柴油机的喷导入视频油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；另外柴 油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷

6、车时起动困难。在环保方面，柴油机的二氧化碳排放 平均比汽油机的低30%-35% 。总之，柴油机具有以 下特点：图片(1)压缩比高。直接喷射式柴油机的压缩比一般为 1618 ;分隔式燃烧室柴油机的压缩比为1822 ; 增压柴油机的压缩比为1416。(2)转速低。柴油机转速一般多在20002200转 /分范围内，且有进一步降低的趋势，而汽油机转速较 高，一般为50006000 转/分。(3)缸数多。柴油机气缸数一般在616缸范围内， 其中6缸和6缸以下柴油机多为直列式结构；6缸以 上柴油机多呈v型结构，如v8、v10、v12和v16 等。(4)运行故障少，燃料消耗少，汽车尾气排放污染 少。(5)自

7、身质量大，噪音大，维修不便。（三）四行程柴油发动机工作原理【本课的重点与难点】一、 能量转换原理刚才我们对四行程柴油发动机有了大概的了解， 解决了四行程柴油发动机“是什么”的问题。接下来， 我们要学习四行程柴油发动机的工作原理，也就是解 决个“为什么”的问题；即：为什么四行程柴油发动 机能把“柴油”变成汽车行驶的动力。（请大家不要 翻书，因为书本内容太抽象，难理解，难记忆，容易 产生厌学怕学的心理！）1、柴油的物理特性燃料挥发性不易挥发燃料燃点220-250 c 着火点较高对照多媒体讲解原理点火方式 高温压燃式压缩比一般为16-22热效率45%经济性 柴油机较高，比汽油节油15%-30%2、特

8、点 价格便宜，功率大、可靠性高，比 较笨重，体积较大，成本较高，振动噪声大； 柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难3、应用载客汽车、轿车大、中型载重货车（近年逐步应用于轿车）（如果让你现在利用柴油的特性，发明一种机器 产生动力，你会怎么做呢？）二、能量转换的方法依据柴油物理特性，经过多年的专家和科学家的 研究和实践，发明了四行程柴油发动机。简单的说， 就是把一定的柴油放在一定容积的容器内，通过高 温、高压等外部环境的影响，使柴油自身储存的化学 能瞬间激发、爆燃，产生强大的动能，即：强大的气 体压力。利用这个强大气压动能推动发动机的曲轴旋 转，通过一系列的复杂的动力传递过程，进而最终推 动汽车的车轮

9、的旋转，驱动汽车行驶。（发散思维： 除了汽柴油等不可再生的能源外，一定还存在其他的 能源，比汽柴油的能量转化率更高、更环保、更能有 效利用- 太阳能、风能、电能、核能、甚至磁场 能，这将是未来发展方向）三、能量转换途径刚才简单讲了柴油通过高温压燃产生动能的原 理，即：能量的转换原理；解决了四行程柴油发动机 为什么能产生动力的问题。下面，我们讲一讲四行程 柴油发动机怎么样来产生动力的，通过几步来实现； 即能量的转换途径。下面，我们先来看一段视频。【四行程柴油发动机工作原理的视频】与汽油机一样，四行程柴油发动机每完成一次能 量转换均要经过进气、压缩、做功、排气四个行程， 这四个行程周而复始，促使发

10、动机连续工作。1、 进气行程进气门开启，排气门关闭，活塞从上止点向下止 点移动，气缸容积增大，压力降低，经过滤清的空气 被吸入气缸，活塞移动到下止点后，进气门关闭，进 气行程结束。2、 压缩行程对照多媒体讲解原理此时进排气门均关闭，活塞上行，活塞上方容积 缩小，空气被压缩，压力和温度迅速升高。当活塞到 达上止点时，压缩行程结束。因柴油机压缩比高，压 缩终了时气缸内空气压力可达3.54.5兆帕，温度 高达7501000k ,大大超过了柴油的自燃温度。3、 作功行程当压缩行程接近终了时，喷油器将柴油以极细雾 粒喷入被压缩的空气中燃烧，使缸内压力和温度急骤 升高，此时气缸内的最高压力可达10兆帕以上

11、，最 高温度可达20002500k 。在高压气体的推动下， 活塞向下运动，并通过连杆使曲轴旋转对外作功。4、 排气行程22排气门开，活塞从下止点移到上止点，气缸容积 减小，燃烧后的废气被挤出气缸。（四）四行程柴油发动机基本结构一、柴油机常用术语刚才我们观看了发动机工作的视频，学习了四行 程工作原理，其中涉及了一些发动机的专业术语。1 .上止点：活塞顶所能到的最高位置2 .下止点：活塞顶所能到的最低位3 .活塞行程：上、下止点之间的距离叫“活塞行程”。 活塞每移动一个活塞行程，曲轴必须旋转半周（180 度）4 .燃烧室容积：活塞位于上止点时，活塞顶上方的 容积叫“燃烧室容积”5 .气缸工作容积：

12、活塞从上止点到下止点所让出的 容积，叫“气缸工作容积”6 .气缸总容积：燃烧室容积和气缸工作容积之和叫 “气缸总容积”7 .压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比叫“压缩 比”。柴油机的一般为1522。前面我们已经学习了四行程柴油发动机的特点、 工作原理和专用术语，下面我们来学习四行程柴油发 动机的基本结构。一个发动机总共有8000-10000 个零部件组成。 结构复杂，组织精密，是个完整的系统。让人一时摸 不着头脑。我们还是回到前面，从发动机的基本原理 入手。二、结构设计要求导入视频把一定的柴油放在一定容积的容器内，通过高 温、高压等外部环境的影响，使柴油自身储存的化学 能瞬间激发、爆燃，产生强

13、大的动能，即：强大的气 体压力。利用这个强大气压动能推动发动机的曲轴旋 转，通过一系列的复杂的动力传递过程，进而推动汽 车的车轮的旋转，驱动汽车行驶。【视频】因此，要制造一个发动机，就要具备以下几个基 本条件：1、 要能提供燃料：柴油。【燃料】2、 要能提供空气。【配气】3、 高温：最高温度可达20002500k 。要能及时给发动机冷却降温。【冷却】4、 高压：气缸内的最高压力可达10兆帕以上，柴油机的压缩比高达1522。受挤压的零部件一旦运动一定会产生剧烈的摩擦。【润滑】5、 初始动力：柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃燃点，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同

14、时自己点火燃烧。【启动】（开动脑筋，除了以上的需要解决的问题 导入视频外，还需要解决什么问题？）6、 容积、传递装置：提供反应容器和动力传输。【曲柄连杆机构】三、柴油发动机基本构造由曲柄连杆机构、配气机构、燃料系、润滑系、冷却系、起动系等组成。【插图】1、曲柄连杆机构的作用是实现能量转换的机构，它包括发动机机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成；【插图】2、配气机构作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的需要，定时开启和关闭进、排气门，确保可燃混合气（或新鲜空气）准时进入气缸和废气及 时从气缸排出。它由气门组和气门传动组组成。【插 图】3、燃料系 它包括燃油供给装置和空气供给装 置。燃油供

15、给装置由喷油泵、调速器、喷油器、高压 油管、低压油管、回油管及其辅助装置如：油箱、输 油泵、燃油粗细滤清器等组成。空气供给装置由空气 滤清器、进排气支管和排气消声器等组成。【插图】4、润滑系 的作用主要是起润滑、冷却、清洗、 密封和防锈。它由机油滤清器、限压法、旁通阀、机 油散热器、机油压力表、机油温度表、机油尺和润滑 油道等组成。【插图】5、冷却系作用是使发动机的冷却液保持在 8090 c的正常范围内工作。它由散热器、水泵、 节温器、风扇、传感器、水套、水温表等即将组成。【插图】6、起动系主要有起动机、冷起动预热装置组成。 我们在电器部分将重点介绍。在柴油机的基本结构中 可看出，柴油机与汽油机在结构上是基本相同的。所不同的是柴油发动机没有点火系；在燃料系中取消了 化油器和汽油泵。增设了喷油泵、喷油器、输油泵和 调速器。有的柴油车上还增设有空气起动装置或冷起 动装置。【插图】对照多媒体讲解原理学习了发动机的基本结构，为进一步了解发动机 的内部结构。请大家看一段视频。二、汽车理论常识【一般性了解】1、 汽车的动力性2、 汽车的燃油经济性3、 汽车的制动性4、 汽车的操纵稳定性5、 汽车的平顺性6、 汽车的通过性小结：1、柴油发动机的特点一高一低，一多一少，一不便。（压缩比高、转速低、缸数多、故障少、噪音大、 维修不便）2、