2025-2026学年配气机构教学设计

-1-2025-2026学年配气机构教学设计教学设计课题课型新授课√□章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□课程基本信息课程名称：汽车发动机构造与维修——配气机构的认知与工作原理

教学年级和班级：2024级汽车运用与维修专业1班

授课时间：2025年9月10日星期三第二节（8:00-8:45）

教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标分析学习者分析1.学生已经掌握了曲柄连杆机构的基本构造、发动机工作循环原理及常用工具使用方法，对发动机整体结构有初步认知。

2.学生对机械拆装实操兴趣浓厚，具备基础识图能力和空间想象能力，偏好直观演示与动手实践相结合的学习方式，但部分学生专业术语掌握不牢固，理论分析能力较弱。

3.可能面临配气机构零件多、装配关系复杂（如凸轮轴正时齿轮与曲轴齿轮的啮合协调）、气门间隙调整等难点，易出现零件混淆、操作顺序错误等问题，需强化规范操作意识和安全习惯培养。教学方法与手段教学方法：1.讲授法结合实物模型，直观展示配气机构结构；2.小组讨论法分析气门正时原理，强化协作能力；3.实验法组织拆装实训，培养规范操作技能。

教学手段：1.利用3D动画演示气门开闭过程，突破空间认知难点；2.通过慢动作视频解析凸轮轮廓对气门运动的影响；3.采用虚拟仿真软件模拟故障诊断，提升问题解决能力。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：推送配气机构结构图解视频及教材P45-47内容，要求标注气门组、驱动组零件名称。

设计预习问题：①气门为何能按时开闭？②凸轮轴与曲轴的传动比为何是1:2？

监控预习进度：通过平台统计笔记提交率，对未完成学生推送提醒。

学生活动：

自主阅读教材并观看视频，绘制零件位置简图；思考预习问题，记录疑问如“气门间隙如何调整”。

提交预习成果：上传标注零件的图片及问题清单。

教学方法/手段/资源：自主学习法+在线平台（如学习通）。

作用与目的：建立零件认知基础，为课堂拆装实训铺垫。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：播放“气门顶活塞”故障视频，引出配气机构重要性。

讲解知识点：用3D动画演示凸轮轮廓→挺柱→推杆→摇臂→气门的传动链，重点讲解配气相位图（教材P49）。

组织活动：分组拆装透明模型，要求调整气门间隙至0.25mm（教材P52标准）。

解答疑问：针对“正时齿轮安装方向错误”问题，用实物演示啮合标记。

学生活动：

观看故障视频思考原因；分析动画理解传动关系；小组合作完成拆装与间隙调整，记录操作难点。

提问与讨论：提出“为何排气门早开？”等问题参与辩论。

教学方法/手段/资源：讲授法+实践法+3D动画模型。

作用与目的：突破配气相位与间隙调整难点，培养规范操作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：分析教材P53案例“发动机异响”，推测配气机构故障点。

提供拓展资源：推送《汽车维修技术》电子书章节“可变气门正时技术”。

反馈作业：标注常见错误如“混淆进排气门间隙标准”。

学生活动：

完成故障诊断报告；阅读拓展资料，撰写“可变气门技术”对比表；反思操作中工具使用不当问题。

教学方法/手段/资源：任务驱动法+数字资源库。

作用与目的：深化故障分析能力，衔接后续课程《发动机电控技术》。拓展与延伸1.拓展阅读材料

配气机构作为发动机的“呼吸系统”，其性能直接影响动力输出与燃油经济性。除教材中基础结构外，可深入研读《汽车发动机构造与维修》第四章第三节“配气机构优化设计”，重点掌握：

（1）配气机构类型对比：顶置凸轮轴（OHC）与侧置凸轮轴（OHV）的力学特性差异，分析现代发动机普遍采用OHC结构的原因（教材P48延伸内容）。

（2）液压挺柱工作原理：结合教材P52气门间隙调整要求，学习液压挺柱如何自动补偿热膨胀间隙，减少维护频率（参考《汽车维修技术》第四章第二节）。

（3）可变气门正时技术（VVT）：解析教材P53案例中“发动机异响”的深层原因，探究VVT系统通过ECU控制凸轮轴相位角，实现不同转速下最佳进排气效率的技术路径（衔接后续《发动机电控技术》课程）。

2.课后自主探究

（1）结构拆装实践：

-利用实训台架完成配气机构完整拆装，重点记录：

①正时链条安装时曲轴/凸轮轴的定位对齐标记（教材P50图4-12）；

②气门锁片拆卸专用工具使用规范（避免弹簧弹出伤人）；

③不同材质气门杆与导管间隙测量标准（铸铁导管0.05-0.10mm，粉末冶金导管0.03-0.08mm）。

-撰写《配气机构拆装工艺卡》，标注关键扭矩值（如气门锁片紧固力矩2.5-3.5N·m）。

（2）故障诊断进阶：

-针对教材P53“异响故障”，设计诊断流程：

```

初步检查→听诊器定位异响源→拆解气门室盖→测量气门间隙→检查凸轮轮廓磨损→分析挺柱液压失效

```

-收集3个典型故障案例（如“冷启动时气门敲击声”“高速失火”），结合配气相位图（教材P49图4-9）分析配气正时错位后果。

（3）技术发展追踪：

-对比自然吸气与涡轮增压发动机配气机构差异：

-涡轮机型需强化排气门冷却（教材P47气门结构延伸）；

-双涡管涡轮对排气歧管布局的特殊要求（参考《汽车构造》第六章）。

-绘制可变气门升程（VVL）与可变气门正时（VVT）协同工作原理示意图，标注ECU控制信号流向。

（4）维修规范深化：

-学习《汽车维护技术规范》GB/T18344-2016中配气机构维护要求：

-每6万公里更换正时链条张紧器；

-检查气门密封性（煤油渗漏试验法）；

-凸轮轴轴向间隙检测（标准值0.05-0.15mm）。

-制定《配气机构保养周期表》，区分汽油/柴油发动机维护差异。

（5）跨学科拓展：

-结合《机械基础》中凸轮机构设计知识，分析凸轮轮廓线（等速运动/等加速运动）对气门运动规律的影响；

-通过《汽车电工电子》电路图，理解VVT电磁阀控制原理（占空比信号调节）。

3.推荐学习资源

-《汽车发动机构造图册》第五章：配气机构三维爆炸图与装配流程；

-《汽车维修技能实训》模块三：气门研磨与密封性检测实操；

-行业标准QC/T524-2019《汽车发动机气门技术条件》。作业布置与反馈作业布置：

1.基础巩固：绘制配气机构结构示意图，标注气门组、驱动组主要零件名称及作用（对应教材P45-47）；

2.理论应用：分析教材P49配气相位图，说明进排气门早开晚闭的原因及对发动机性能的影响；

3.实践操作：在实训台架完成气门间隙调整至标准值（0.25mm），提交操作步骤及测量数据记录；

4.故障诊断：结合教材P53案例，设计"发动机异响"故障诊断流程图，推测可能的配气机构故障点。

作业反馈：

1.批改重点：结构示意图标注完整性（如区分气门弹簧与锁片）、相位图分析逻辑性、操作步骤规范性（如工具使用顺序）；

2.常见问题反馈：

-正时齿轮安装方向错误（标注教材P50定位对齐标记的重要性）；

-气门间隙调整超差（强调教材P52量规使用方法）；

-故障诊断遗漏液压挺柱失效（补充教材P52液压挺柱工作原理）；

3.改进建议：

-针对操作不规范学生，观看《配气机构拆装示范》微课；

-理论薄弱学生重读教材P48配气机构类型对比；

-优秀学生拓展学习可变气门正时技术（衔接后续课程）。反思改进措施（一）教学特色创新

1.用3D动画拆解配气机构运动原理，把抽象的凸轮传动变直观，学生空间想象能力明显提升。

2.故障案例贯穿始终，从"气门顶活塞"到"异响诊断"，把课本知识点变成解决实际问题的工具。

（二）存在主要问题

1.学生基础差异大，部分同学对气门相位图理解吃力，小组讨论时容易两极分化。

2.实训设备有限，6人共用一台拆装台架，动手操作机会不均等。

3.评价方式偏重结果，对操作规范性的过程性评价不足。

（三）改进措施

1.开发分层任务单：给基础弱的学生配标注配气相位的