内燃机原理教学大纲教学教案

内燃机原理教程教学大纲（学分3.5学时56课程编号：1050340110）一、课程简介本课程是能源与动力工程专业内燃机专业方向的专业课程之一。本课程的任务是掌握学科的最新发展动向，掌握内燃机的性能指标、影响因素和提高性能的途径，掌握内燃机整机设计和关键部件系统设计原则及性能改进要求，培养内燃机性能分析与改进的主动创新能力和国际交流能力，进而为从事现代高水平内燃机研发、设计、生产和管理打下坚实基础。二、课程目标对毕业要求的支撑关系课程目标毕业要求指标点教学环节1.工程知识目标：正确理解和掌握内燃机性能的基本概念、基本理论和基本分析方法。1-4掌握能源与动力工程基础知识，具有将其应用于解决复杂能源与动力工程问题的能力。讲授、随堂测试、视频观看、讨论与答疑。2.问题分析目标：掌握内燃机性能的分析方法2-3分析复杂能源与动力工程问题的影响因素，证实解决方案的合理性，获得有效结论。讲授、随堂测试、课后作业、讨论与答疑。3.设计/开发解决方案目标：掌握改善内燃机性能的途径与方法3-1能够对复杂能源与动力工程问题进行分析，提出解决方案。讲授、习题课、随堂测试、课后作业、讨论与答疑。4.环境与可持续发展目标：理解内燃机相关的汽车、船舶、机车等运载平台及固定动力设备的排放法规，掌握控制有害排放的技术要求及技术路线。7-1理解国家环境保护和社会可持续发展的相关政策、法律、法规。讲授、习题课、随堂测试、课后作业、讨论与答疑。5.沟通目标：掌握内燃机相关专业英语表达、沟通、撰写能力，能够用中、英文熟练交流，撰写专业报告。10-2至少具备一种外语的应用能力，能够阅读能源与动力工程相关外文文献，具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。课程全程为中英文双语教学。三、教学内容与学时分配序号教学内容学时教学要点教学方式课程目标11内燃机的工作循环1.1内燃机理想工作循环1.2热效率的主要影响因素1.3内燃机的实际工作循环2了解内燃机工作循环基本知识。了解内燃机热效率的影响因素及提高方法。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论1、522内燃机性能参数2.1内燃机燃烧化学2.2内燃机结构参数2.3内燃机指示参数2.4内燃机有效参数2.5机械损失与机械效率2.6内燃机强化指标2.7提高动力性和经济性的途径6掌握内燃机性能及结构参数。了解影响内燃机性能的主要因素。了解提高内燃机主要性能的方法。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试1、2、533内燃机换气过程3.1实际进排气过程与理想循环进排气过程的区别3.2配气相位及其确定准则3.3.充量系数3.4.提高换气效率的方法与途径3.5.进排气系统设计原则3.6.二冲程内燃机换气过程的特点2了解内燃机换气过程。掌握换气过程相关参数。掌握影响换气质量的影响因素。掌握提高换气质量的方法①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试1、2、3、544内燃机的热平衡与工作循环热力计算4.1.内燃机的热平衡4.2.内燃机的热力计算2掌握内燃机热平衡原理及相关参数关系。了解并掌握减少内燃机热损失的方法。掌握内燃机热力循环的计算过程。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试⑤大作业2、3、555缸内充量运动5.1进气射流5.2涡流5.3滚流5.4挤流5.5缝隙流动和串气8了解缸内充量运动形式及产生机理理解并掌握缸内充量运动对混合气形成的影响规律掌握缸内充量运动对内燃机性能的影响规律理解并掌握不同内燃机对缸内充量运动的要求①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论2、3、566柴油机燃油喷射系统6.1介绍6.2机械式喷射系统6.3电控式喷射系统4了解柴油机燃油喷射系统的任务、特性和重要性理解并掌握柴油喷射系统结构及工作原理理解并掌握电控燃油喷射系统类别、形式、结构、工作原理及特性理解并掌握电控燃油喷射系统对柴油机性能的影响及喷射系统参数设计及优化要求和准则①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论2、577柴油机燃烧7.1柴油机燃烧的基本特性7.2燃烧过程及分析7.3燃料喷射及喷雾特性7.4油气室匹配7.5柴油机燃烧概念模型6理解并掌握柴油机燃烧的基本特性，理解柴油机的预混合燃烧、扩散燃烧特点；理解并掌握柴油机燃烧主要阶段，掌握各个阶段的影响因素及其对柴油机性能的影响；理解并掌握燃料喷射及喷雾特性；理解并掌握柴油机油气室匹配的基本要求和燃烧室设计原则；理解并掌握现代柴油机燃烧的概念模型，熟悉燃烧原理并掌握改善燃烧的方法。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试⑤大作业2、3、4、588汽油机燃料供给系统8.1混合气要求8.2汽油喷射系统8.3反馈系统8.4节气门处气体运动4理解并掌握汽油机及点燃机对混合气的基本要求；了解并掌握汽油喷射系统结构、原理和工作特性；理解并掌握进气口喷射和缸内直喷汽油机的喷射过程；理解并掌握燃空当量比控制要求与控制过程；理解并掌握汽油机负荷量调节方法，节气门处气体运动对汽油机性能的影响。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试⑤大作业2、3、599汽油机燃烧9.1燃烧基本特性9.2火花点火9.3燃料喷射及混合气形成9.4燃烧过程9.5失稳燃烧9.6异常燃烧理解并掌握汽油机燃烧的基本特性，理解汽油机的预混合燃烧特点，比较汽油机燃烧和柴油机燃烧的不同及两种机型的性能差异原因；理解并掌握火花点火原理及其对汽油机性能的影响；理解并掌握汽油喷射、喷雾特性及混合气特性；理解并掌握汽油机燃烧主要阶段，火焰传播过程及其对性能的影响；理解并掌握汽油机燃烧失稳现象、原因及解决方法；理解并掌握汽油机异常燃烧现象、机理、危害及解决方法。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试2、3、4、51010内燃机的运行特性10.1.内燃机的运行特性10.2内燃机负荷特性10.3内燃机速度特性10.4内燃机万有特性10.5内燃机调速特性10.6螺旋桨特性10.7性能匹配学习内燃机各种特性的含义，掌握负荷特性和速度特性的意义、特性曲线的形成原因及用途了解并掌握内燃机主要运行特性及参数。了解并掌握运行特性实验方法及分析方法。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试2、51111内燃机排放11.1排放物生成机理11.2排放物的影响因素11.3排放物控制3理解并掌握内燃机主要排放物及其生成机理；理解并掌握柴油机和汽油机主要排放物的影响因素；了解世界排放法规理解并掌握现代内燃机的排放控制方法和技术手段。①课前线上预习②课堂讲授③课堂讨论④随堂测试2、3、4、5四、课程考核及成绩评定1.课程考核方式课程目标考核评价环节与分数占比合计过程考核期末考试实验1.工程知识目标：正确理解和掌握内燃机性能的基本概念、基本理论和基本分析方法。（支撑毕业要求指标点1-3）15%10%025%2.问题分析目标：掌握内燃机性能的分析方法（支撑毕业要求指标点2-3）15%10%025%3.设计/开发解决方案目标：掌握改善内燃机性能的途径与方法（支撑毕业要求指标点3-1）20%15%035%4.环境与可持续发展目标：理解内燃机相关的汽车、船舶、机车等运载平台及固定动力设备的排放法规，掌握控制有害排放的技术要求及技术路线。（支撑毕业要求指标点7-1）2%8%010%5.沟通目标：掌握内燃机相关专业英语表达、沟通、撰写能力，能够用中、英文熟练交流，撰写专业报告。（支撑毕业要求指标点10-2）3%2%05%合计55%45%0100%2.课程成绩组成课程总成绩=10%随堂测试+10%大作业+35%期中考试+45%期末考试3.课程目标考核要求和评价标准3.1随堂测试考核与评价标准基本要求评价标准权重100-9089-7574-6059-0随堂测试1不同种类内燃机燃烧室的设计要求。不同工况条件对缸内充量运动的要求。（课程目标1、2，毕业要求指标点1-3、2-3）在规定时间内能详细说明设计要求及对活塞顶形状的设计。能说明不同转速、不同负荷对充量运动强度的要求，以及如何实现充量运动强度调整。在规定时间内能列出设计要求及对活塞顶形状的设计。能说明不同转速、不同负荷对充量运动强度的要求，以及如何实现充量运动强度调整。回答基本正确。在规定时间内能列出基本设计要求。能说明不同工况条件下对充量运动强度的要求，回答基本正确。未能在规定时间内能说明设计要求。未能说明不工况条件对充量运动强度的要求，以及如何实现充量运动强度调整。1/5随堂测试2结合电控高压共轨系统的结构特征和工作原理说明电控高压共轨系统相对于电控单体泵和电泵喷嘴系统的优势。结合现代柴油机发展趋势论述高压共轨系统设计的基本要求（课程目标2、3，毕业要求指标点2-3、3-1）在规定时间内能详细说明电控高压共轨系统的基本构造特征和工作原理，说明其优势，列出满足现代柴油机发展需求的设计要求。在规定时间内能够列出电控高压共轨系统的基本构造特征和工作原理，且内容基本正确。在规定时间内能够列出电控高压共轨系统的基本构造特征和工作原理，但论述不完整，有部分错误。未能在在规定时间内完成论述及说明。1/5随堂测试3根据现代柴油机对有害排放控制要求和改善燃油消耗率的要求，论述说明柴油机喷射系统在喷射压力、喷射定时、喷孔设计、喷嘴设计方面的具体要求；说明如何解决提升喷射贯穿距与减小液相贯穿距之间的矛盾（课程目标2、3，毕业要求指标点2-3、3-1）在规定时间内熟练论述说明柴油机喷射系统在喷射压力、喷射定时、喷孔设计、喷嘴设计方面的具体要求；能够使用框图说明解决提升喷射贯穿距与减小液相贯穿距之间的矛盾的具体措施，且结果正确。在规定时间内使用框图说明解决提升喷射贯穿距与减小液相贯穿距之间的矛盾的具体措施，且结果基本正确。在规定时间内使用框图说明解决提升喷射贯穿距与减小液相贯穿距之间的矛盾的具体措施，但结果有误。未能在规定时间内完成说明及论述任务。1/5随堂测试4根据现代汽油机发展趋势，论述异常燃烧的解决措施，用框图说明提升动力性、改善经济性与抑制异常燃烧的矛盾及解决措施。（课程目标2、3、4、5，毕业要求指标点2-3、3-1、7-1、10-2）在规定时间内论述异常燃烧的解决措施，用框图说明提升动力性、改善经济性与抑制异常燃烧的矛盾及解决措施，且结果正确。在规定时间内论述异常燃烧的解决措施，用框图说明提升动力性、改善经济性与抑制异常燃烧的矛盾及解决措施，且结果基本正确。在规定时间内论述异常燃烧的解决措施，用框图说明提升动力性、改善经济性与抑制异常燃烧的矛盾及解决措施，但结果有误。未能在规定时间内完成论述。1/5随堂测试5根据柴油机燃烧特点，论述柴油机NOx排放控制和PM排放控制之间的矛盾关系已及解决方案。根据汽油机燃烧的特征说明三种主要有害排放物的变化规律及抑制措施。（课程目标2、3、4、5，毕业要求指标点2-3、3-1、7-1、10-2）在规定时间内能熟练论述柴油机NOx排放控制和PM排放控制之间的矛盾关系已及解决方案。根据汽油机燃烧的特征说明三种主要有害排放物的变化规律及抑制措施，且结果正确。在规定时间内能论述柴油机NOx排放控制和PM排放控制之间的矛盾关系已及解决方案。根据汽油机燃烧的特征说明三种主要有害排放物的变化规律及抑制措施，且结果基本正确。在规定时间内能论述柴油机NOx排放控制和PM排放控制之间的矛盾关系已及解决方案。根据汽油机燃烧的特征说明三种主要有害排放物的变化规律及抑制措施，但结果有误。未能在规定时间内完成论述。1/12说明：上述表格中的权重为5次随堂测试占随堂测试最终成绩的比例。3.2大作业考核与评价标准基本要求评价标准权重100-9089-7574-6059-0大作业1热力学计算：根据所给柴油机基本参数及工况，计算柴油机在额定工况条件下的过量空气系数、充量系数、功率、扭矩、混合加热循环热效率、柴油机平均有效压力、燃油消耗率。（课程目标1、2、3，毕业要求指标点1-3、2-3、3-1）能结合课程第1-4章内容，完整给出关键参数计算过程，正确选择计算参数，得到正确计算结果。能结合课程第1-4章内容，给出关键参数计算过程，正确选择计算参数，计算结果基本正确。基本能结合课程内容，计算柴油机主要参数。未能提交作业或不能结合课程内容计算，未能得到正确计算结果。1说明：上述表格中的权重为1次大作业占大作业最终成绩的比例。3.3期中考试考核与评价标准基本要求评价标准权重期中考试掌握内燃机热力循环种类，理解内燃机热效率的主要影响因素。掌握内燃机性能的主要参数指标及推导关系。掌握提高动力性、改善经济性所用采取的主要措施。（课程目标1、毕业要求指标点1-3）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定提高动力性、改善经济性的主要技术措施及方案，论证正确无误。（30分~27分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定提高动力性、改善经济性的主要技术措施及方案，且结果基本正确。（26分~24分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定提高动力性、改善经济性的主要技术措施及方案，但部分结果有误。（23分~18分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定提高动力性、改善经济性的主要技术措施及方案，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（18分~0分）0.3理解内燃机换气过程。掌握换气过程相关参数。掌握影响换气质量的影响因素。掌握提高换气质量的方法（课程目标1、2、3，毕业要求指标点1-3、2-3、3-1）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定换气系统设计原则，确定改善换气质量方案，论证正确无误。（30分~27分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定换气系统设计原则，确定改善换气质量方案，且结果基本正确。（26分~24分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定换气系统设计原则，确定改善换气质量方案，但部分结果有误。（23分~18分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定换气系统设计原则，确定改善换气质量方案，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（18分~0分）0.3掌握内燃机主要参数运算方法。（课程目标3、毕业要求指标点3-1）能在给定内燃机工况、主要结构及已知参数条件下，计算内燃机动力性、经济性参数，计算过程及结果正确无误。（20分~18分）能在给定内燃机工况、主要结构及已知参数条件下，计算内燃机动力性、经济性参数，且结果基本正确。（17分~15分）能在给定内燃机工况、主要结构及已知参数条件下，计算内燃机动力性、经济性参数，但部分结果有误。（14分~12分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能在给定内燃机工况、主要结构及已知参数条件下，计算内燃机动力性、经济性参数，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（11分~0分）0.2掌握内燃机主要运转特性，掌握负荷特性和速度特性的意义、特性曲线的形成原因及用途。掌握内燃机主要运行特性及参数。了解并掌握运行特性实验方法及分析方法。（课程目标3、毕业要求指标点3-1）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定内燃机负荷特性、速度特性主要参数变化趋势，并能分析原因，论证正确无误。（20分~18分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定内燃机负荷特性、速度特性主要参数变化趋势，并能分析原因，且结果基本正确。（17分~15分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定内燃机负荷特性、速度特性主要参数变化趋势，并能分析原因，但部分结果有误。（14分~12分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定内燃机负荷特性、速度特性主要参数变化趋势，并能分析原因，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（11分~0分）0.23.4期末考试考核与评价标准基本要求评价标准权重期末考试能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定缸内充量运动组织模式和具体要求，确定燃烧室及进气系统设计原则（课程目标1、2、3、5毕业要求指标点1-3、2-3、3-1、10-2）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定缸内充量运动组织模式和具体要求，确定燃烧室及进气系统设计原则，论证正确无误。（20分~18分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定缸内充量运动组织模式和具体要求，确定燃烧室及进气系统设计原则，且结果基本正确。（17分~15分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定缸内充量运动组织模式和具体要求，确定燃烧室及进气系统设计原则，但部分结果有误。（14分~12分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定缸内充量运动组织模式和具体要求，确定燃烧室及进气系统设计原则，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（11分~0分）0.2能根据现代内燃机发展趋势及要求，明确现代内燃机供油系统匹配要求，掌握供油系统基本特性，根据要求确定供油系统基本参数及基本结构设计。（课程目标2、3、5毕业要求指标点2-3、3-1、10-2）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定供油系统匹配原则和具体要求，确定喷射系统设计原则，论证正确无误。（20分~18分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定供油系统匹配原则和具体要求，确定喷射系统设计原则，且结果基本正确。（17分~15分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定供油系统匹配原则和具体要求，确定喷射系统设计原则，但部分结果有误。（14分~12分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型内燃机确定供油系统匹配原则和具体要求，确定喷射系统设计原则，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（11分~0分）0.2能根据现代柴油机发展趋势，理解柴油机喷射、燃烧特性，掌握油-气-室匹配特性及原则，掌握扩散燃烧特性，并结合特征确定改进柴油机燃烧的措施及相关技术。（课程目标2、3、4、5毕业要求指标点2-3、3-1、7-2、10-2）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型柴油机确定高压喷射系统的基本设计原则、油-气-室匹配方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放及振动噪声的措施，论证正确无误。（20分~18分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型柴油机确定高压喷射系统的基本设计原则、油-气-室匹配方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放及振动噪声的措施，且结果基本正确。（17分~15分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型柴油机确定高压喷射系统的基本设计原则、油-气-室匹配方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放及振动噪声的措施，但部分结果有误。（14分~12分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机发展趋势及要求，针对不同类型柴油机确定高压喷射系统的基本设计原则、油-气-室匹配方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放及振动噪声的措施，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（11分~0分）0.2能根据现代汽油发展趋势，理解汽油机喷射、燃烧特性，掌握汽油机预混合燃烧特性，并结合特征确定改进汽油机燃烧的措施及相关技术。（课程目标1、2、3、4、5毕业要求指标点1-3、2-3、3-1、7-2、10-2）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定汽油机性能改善方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放，抑制异常燃烧措施，论证正确无误。（20分~18分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定汽油机性能改善方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放，抑制异常燃烧措施，且结果基本正确。（17分~15分）能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定汽油机性能改善方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放，抑制异常燃烧措施，但部分结果有误。（14分~12分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机发展趋势及要求，确定汽油机性能改善方案，提高燃烧效率、热效率，减少有害排放，抑制异常燃烧措施，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（11分~0分）0.2理解保护环境社会要求对降低内燃机有害排放物的要求，强化内燃机研发人员的责任感和使命感。理解内燃机主要有害排放物种类、危害及生成机理。能根据现行有害排放控制标准，确定内燃机有害排放物的控制措施。（课程目标2、3、4、5毕业要求指标点2-3、3-1、7-2、10-2）能根据现代内燃机主要有害排放物种类及生成机理，确定内燃机主要有害排放物的控制措施，论证正确无误。（20分~18分）能根据现代内燃机主要有害排放物种类及生成机理，确定内燃机主要有害排放物的控制措施，且结果基本正确。（17分~15分）能根据现代内燃机主要有害排放物种类及生成机理，确定内燃机主要有害排放物的控制措施，但部分结果有误。（14分~12分）有缺考、抄袭等违纪行为或不能根据现代内燃机主要有害排放物种类及生成机理，确定内燃机主要有害排放物的控制措施，或尽管能获得上述结果，但存在较大错误。（11分~0分）0.2说明：上述表格中的权重为期末考试试卷成绩比例。五、授课说明开课学期：每学年第2学期。授课单位：能源与动力学院。适用专业：能源与动力工程（动力机械及自动化）先修课程：内燃机构造、工程热力学、传热学、流体力学。六、教材和参考书教材：内燃机原理教程，许锋著，大连理工大学出版社，2019年9月第2版。主要参考书：InternalCombustionEngineFundamentals,JohnHeywood,May2018,SecondEdition课程负责人：冯立岩主管部门负责人：东明2022年7月

InternalCombustionEnginesFundamentalsJohn(2edi12.了解内燃机热效率的影响因素及2课前线上预习，课堂讲授，课堂讨论22.7提高动力性和经济性的途径6课前线上预习，课堂讲授，课堂讨论，课内考试33.1实际进排气过程与理想循环3.4.提高换气效率的方法与途径3.6.二冲程内燃机换气过程的4.掌握提高换气质量的方法4课前线上预习，课堂讲授，课堂讨论，课外分组讨论课内44内燃机的热平衡与工作循环1.掌握内燃机热平衡原理及相关参2.了解并掌握减少内燃机热损失的5课前线上预习，课堂讲授，课堂讨论，实验，51.了解缸内充量运动形式及产生机理2.理解并掌握缸内充量运动对混合3.掌握缸内充量运动对内燃机性能4.理解并掌握不同内燃机对缸内充4课前线上预习，课堂讲授，课堂讨论62.理解并掌握柴油喷射系统结构及3.理解并掌握电控燃油喷射系统类4.理解并掌握电控燃油喷射系统对柴油机性能的影响及喷射系统参4课前线上预习，课前学习喷射系统结构视频，课堂讲授，71.理解并掌握柴油机燃烧的基本特掌握各个阶段的影响因素及其对4.理解并掌握柴油机油气室匹配的5.理解并掌握现代柴油机燃烧的概8课前线上预习，课前学习柴油机喷雾及燃烧可视化测试视频，课堂讲授，课堂讨论，课外分组讨论课内报告，课内81.理解并掌握汽油机及点燃机对混3.理解并掌握进气口喷射和缸内直4.理解并掌握燃空当量比控制要求5.理解并掌握汽油机负荷量调节方2课前线上预习，课前学习缸内直接喷射过程视频，课堂讲授91.理解并掌握汽油机燃烧的基本特性，理解汽油机的预混合燃烧特的不同及两种机型的性能差异原2.理解并掌握火花点火原理及其对6课前线上预习，课前学习汽油机喷雾及燃烧可视化测试视频，课堂讲授，课堂讨论，课外分组讨论课内2.了解并掌握内燃机主要运行特性3.了解并掌握运行特性实验方法及71.理解并掌握内燃机主要排放物及2.理解并掌握柴油机和汽油机主要4.理解并掌握现代内燃机的排放控6课前线上预习，课堂讲授，课外分组讨论课内3.以天然气发动机为代表的低碳燃4.以氢气发动机为代表的无碳燃料2I 2.5.机械损失与机械 2.7.提高动力性和经济性 3.4.二冲程内燃 2.ICEnginePerformancePar 2.2.ICEngi 2.3.ICEngineIndicatedPara 2.4.ICEngineBrakePar 2.5.MechanicalLossandMechanicalEfficiency 2.6.ICEngineIntensityParameters 2.7.ApproachestoImprovePowerPerformanceandFue 3.GasExchange 3.1.GasExchangeProcessof4-StrokeEngines 3.3.ValveTimingDete 3.4.GasExchangeof2-StrokeEngines 4.ICEngineHeatBalancean 4.1.ICEngineHeatBalan 4.2.ICEngine 5.1.Intake-generate 5.5.CreviceFl 6.FuelInjectionSystemsofDieselEngines 6.2.Mechanic 6.3.ElectronicControl 7.CombustioninDiesel 6.4.EssentialFeature 6.5.CombustionProces 6.6.FuelInjectionandSp 6.7.MatchofSpra 6.8.ConceptualModelofDieselCombustion 6.9.MixtureRequire 6.12.FlowPastT 9.CombustioninGasoline 9.1.EssentialFeature 9.3.FuelinjectionandMi 9.4.Combustion 9.5.UnstableCom 10.EngineOperatin 10.1.EngineP 10.3.FixedTh 11.1.Emissi 12.CombustionofLow-carbonandCarbon-free 12.3.HydrogenEnginesandAmmoniaEngines1231.各种类型内燃机理想循环的p-V示功图2.定容、定压和混合加热理论循环分别代表哪种4.在初始条件、压缩比和加热量相同的条件下，比较三种理想循环22.内燃机工作条件对压缩比和压升2.内燃机实际工作循环与理想工作循4.缝隙效应及漏气损失对内燃机工作32.内燃机性能参数672.化学计量空燃比与内燃机缸内4.相对空燃比、燃空当量比和过量空气系数三454.平均有效压力与有效功率、有效扭矩和升功62.增压柴油机与自然进气柴油机机783.内燃机换气过程4494.内燃机的热平衡与工作循环热力计算52d)p-V示功图的绘制3.内燃机工作循环数值模拟和缸内工作过4.p-V示功图绘制的注意事项5.缸内充量运动46与前序章节相关知与后续章节相关知3.缸内充量运动的重要性：对高速机6.柴油机和汽油机的混合气形成过程差异，及其二者对缸内充量运2.进气射流主导两类缸内充量运动3.进气射流会影响湍流度、混合速率，进而影响燃烧速率，影响整4.进气射流的表现：高速气流运动，运动规律，运动发展形成涡流(1)涡流对于高速柴油机的重要意义：涡流对于改善燃油空间分(2)涡流对于直喷式汽油机：对于提高混合速率，改善混合气均(3)涡流对于低速二冲程机的重要意义：对于改善换气质量的重(4)涡流对于预燃室式内燃机的重要意义：对于涡流室式柴油机形成接近化学计量比混合气5.四冲程机涡流的形成：切向进气道和螺6.切向进气道和螺旋进气道所形成涡流的差异：涡流比大小，涡流7.不同转速工况对涡流比的需求：低转8.可变涡流比的实现：切向气道与螺2.为什么高速机和低速机需要比较大的涡流比，而大缸径高速机需(1)滚流对于汽油机具有重要意义：滚流对于直喷式汽油机：对于提高混合速率，改善混合气均匀度的重要性；对于形成分4.四冲程机滚流的形成：气道形状，滚流5.不同负荷工况对滚流比的需求：低工况需要高滚流比，高负荷需7.进气口喷射汽油机中滚流的主要作用9.直喷汽油机不同负荷及转速工况对混合气的需求，及对滚流的需(1)考虑高负荷工况需要改善动力性，结合第三章充量系数挡板挡住下方进气后，进气全部为上方进气，消除了干涉，(1)挤流对于高速柴油机具有重要意义：提高混合速率，改善混），8.结合几种现代柴油机介绍挤流在不同机型中的强度，2.总结涡流、挤流、滚流的特点、生成方式、影响因素4.总结不同机型对涡流、滚流、挤2.结合活塞-活塞环-气缸解释缝隙4.串气的危害，和曲轴箱通风的6.柴油机燃油喷射系统433.电控燃油喷射系统类别、形式、结4.电控燃油喷射系统对柴油机性能的影响及喷射系统参数设计及优6.喷油器的类别：现代直喷柴油2.为什么柴油机一定要采用高压喷射？现代柴油机4.为什么现代柴油机要采用小压力室容积甚至无压力室容积2.高压容积腔的压力波动，二次喷射现象、ii.缺点：喷射延迟长，难iii.应用：小型乘用车柴i.优点：可实现多次喷射v.压电晶体式4.共轨系统的位置控制与其他系统的压力控制有哪些不同？位置控7.电控柴油机的多次喷射与机械式泵管嘴喷射系统的二次喷射有何7.柴油机燃烧85与前序章节相关2.缸内充量运动的影响，燃烧系统与充与后续章节相关3.扩散燃烧的温度、浓度分布特征及其对碳烟、NOx2.结合燃烧高速摄影视频简介喷雾4.以逻辑结构图说明结构参数、运行参数对燃烧过程3.柴油机和汽油机比较，平均有效压力哪个高？按增压机和自然吸2.结合气缸压力曲线、针阀升程曲线、气缸温度曲线划分燃烧的4(1)概念，时间，滞燃期内发生了什么-物理准备、化学准备(2)物理滞燃期的影响因素，联系高压喷射和增压(3)滞燃期的化学准备过程：三个阶段(4)滞燃期对燃烧性能的影响：振动噪声、NOx排放、碳烟排放(6)滞燃期的影响因素：十六烷值、运行参数(9)运转参数、结构参数对滞燃期的影响：主要以压力、温度为(3)控制后燃期要做的工作：喷射率控制(1)控制后燃期要做的工作：喷射率控制，迅速断油。电控喷射2.为什么现代柴油机希望滞燃期短一些？(S3.为什么增压柴油机上滞燃期以及预混合燃烧量的影响不像在自然5.降低振动噪声、减少NOx排3.油气室匹配的意义：燃烧室提供空间、场地，燃烧室产生挤流，充量运动影响喷雾形态，燃料与空气在燃烧室内混合，混合气质量取5.间接喷射式柴油机不符合现代10.讲解燃烧室时引申一个活塞结构的问题，为什么随着缸径变大，活1.为什么现代柴油机都是直喷式？间接喷射式柴油机被淘汰的原因是什么S180-181主要从经济性角度考虑。另外，注意预燃室式柴？（3.产生挤流与空间利用系数的矛盾如何解决S1922.测试柴油机燃烧过程的手段：4.没有激光测量手段支持，早期燃烧模(2)碳烟生成区域在油束边缘富油区成(1)着火点位置和着火处的混合气浓度：1~1.5vs.2~4气(4)扩散燃烧与预混合燃烧：独立vs.燃料先经历浓预混合燃烧，2.解决NOx与碳烟排放控制矛盾的措施有哪些？结合扩散燃烧当量比3.结合起升距离与碳烟排放之间的关系说明现代柴油机通过什么手段8.汽油机燃料供给系统24与前序章节相关与后续章节相关2.结合工况图说明缸内直喷汽油机对1.为什么在部分负荷工况希望采用稀薄混合气S7-8，经济性，排2.为什么全负荷时需要稍浓混合气S9）2.结合大众和丰田的汽油机说明近年来出现的进气口喷射+缸内直喷4.进气口喷射的两种喷油策略：OVI2.比较进气口喷射汽油机与缸内直喷汽油机在喷油时间、喷油压力、5.为什么直喷汽油机在全负荷工况不采用EGR？2.反馈系统的目的：保持混合气浓度在化4.节气门开度与空气流速的关系，小开度时的阻塞现象，9.汽油机燃烧864.汽油机燃烧主要阶段，火焰传播过程及其对性与前序章节相关与后续章节相关2.汽油机燃烧两大基本要素：火花点火2.现代点火系统的特征：无分电器，点火线3.随负荷变化点火正时的变化趋势及原因；随转速变化点火正时的5.为什么汽油机在采用均质混合气时混合气浓度必须在适当范围6.为什么汽油机在采用均质混合气时能够容忍的EGR率比柴油机6.直喷汽油机的喷油嘴分类，现4.三种分层充量模式的燃烧系统特征，喷油器5.三种分层充量模式的排放特性比较，如何改善喷雾导向碳烟4.燃烧速率：与混合气浓度、EGR5.OVI和CVI燃烧的特点比较：火焰传播速率、排放特征8.直喷汽油机均质充量模式的喷油策略与燃烧：不同喷4.解决失稳燃烧的途径：提高点火能量、新型点火系统(5)预燃室设计原则：火花塞布置、加浓混合气形成、预燃室容3.为什么预燃室式柴油机比直喷柴油机经济性差，而预燃室式汽油2.异常燃烧是限制汽油机性能改善23.汽油机性能改进过程中遇到的问题与解决3.现代汽油机都加装爆震传感器。如果没有爆震传感器汽油机会遇10.内燃机的运行特性772.负荷特性的意义、特性曲线的形成4.典型的柴油机和汽油机速度特性4.高速非增压机速度特性实验中过量空气系数的11.内燃机排放634.现代内燃机的排放控制方法和技与前序章节相关4.NOx排放的生成机理及生成条件5.柴油机扩散火焰与NOx生成6.汽油机预混合燃烧火焰的NOx生成3.结合柴油机燃烧火焰说明为什么NOx和PM排放的控制是相互制2.柴油机在稳态工况时的主要排放物：NOx(10)柴油机预混合燃烧：概念、发展、种类、优点、缺点7.采用米勒循环时必须匹配哪项技术才能保证发动机的动力性不降12.低碳、无碳燃料发动机燃烧222.了解支持国家战略所需要的低碳、无碳燃料3.以天然气发动机为代表的低碳燃料发4.以氢气发动机为代表的无碳燃料发动机特征和设与前序章节相关2.稀薄燃烧的点火和燃烧速率是iTeachingPlanofInternalCombustio 2.ICEnginePerformancePara 2.2.ICEngi 2.3.ICEngineIndicatedPara 2.4.ICEngineBrakePar 2.5.MechanicalLossandMechanicalEfficiency 2.6.ICEngineIntensityParameters 2.7.ApproachestoImprovePowerPerformanceandFue 3.GasExchange 3.1.GasExchangeProcessof4-StrokeEngines 3.3.ValveTimingDeter 3.4.GasExchangeof2-StrokeEngines 4.ICEngineHeatBalancean 4.1.ICEngineHeatBalan 4.2.ICEngine 5.1.Intake-generate 5.5.CreviceFl 6.FuelInjectionSystemsofDieselEngines 6.2.Mechanic 6.3.ElectronicControl 7.CombustioninDiesel 6.4.EssentialFeature 6.5.CombustionProces 6.6.FuelInjectionandSp 6.7.MatchofSpra 6.8.ConceptualModelofDieselCombustion 6.9.MixtureRequire 6.12.FlowPast 9.CombustioninGasoline 9.1.EssentialFeature 9.3.FuelinjectionandMi 9.4.Combustion 9.5.UnstableCom 10.EngineOperatin 10.1.EngineP 10.3.FixedTh 11.1.Emissio 12.CombustionofLow-carbonandCarbon-free 12.3.HydrogenEngi 11.WorkingCyclesofICEngines231.BasicknowledgeofICengin2.InfluencingfactoNumberofslides1.ReviewoftheICengineworki2.Functionsoftheidealworkingcycle3.Comparisonsofdifferentidealizedworkingcycles4.Assumptionsofidealmodels6.Mainparametersdescribingthethermalefficiencyofidealcycles7.Derivationofthethermalefficiencyandmeaneffectivepr8.Discussionofthethermalefficiencyofconstant-volume9.Comparisonsofdifferentidealizedmodels1.p-Vdiagramsfordifferentidealizedworkingcyclesthecorrespondingen4.Comparethethermalefficiencyoftunderthesameinitialstate,compressionratio,andheating5.Comparethethermaleffic2underthesameinitialstate,andNumberofslides1.Mainparametersaffectingthethermalefficie2.Limitationofengineworkingconditiononcompressionratio1.Effectofthecompressionratio,pressureriseratioandfirstratioonthethermalefficiencyofthemixedcycle2.ComparisonsofNumberofslides1.Characteristicsoftherealworkin2.Differencesbetweentheidealandr2.Effectofheattransfer32.ICEnginePerformanceParameters671.ICEngineperfo2.MainparametersaffectingICengi3.Approachestoimprovepowerperformanceandfuele2.1.ICEngineCombNumberofslides1.Reviewofthecompositionofair2.Compositionoffuels3.ICenginecombustionstoich4.Air/fuelratioandfuel/5.Air/fuelequivalenceratioandfuel/air1.Nomenclatureoffuelcompositionsandtheirchem2.Stoichiometricratioandthec3.Air/fuelratio4.Relationshipsbetweentheair/fuelequivalenequivalenceratio,andexces6.Calculationoftheexcessairratio4Numberofslides3.Effectivecom4.Calculationoftheeffectivecompressionratio2.Relationshipbetweentheco2.3.ICEngineIndicatedPaNumberofslidesparametersworkpercycleanditpower1.Meaningofindicat2.Comparisonofthegrossandnetindicatedworkpercycle3.Physicalmeaningoftheindicatedmeaneffectivepressure4.Relationshipbetweentheindicatedpowerandthestr5.Relationshipbetwee6.Howtocalculatetheenginetherma52.4.ICEngineBrakePNumberofslides1.Reviewofindicat4.Mechanicalloss1.Meaningofbrakeparame2.Relationshipbetweenthebraketorqueandthebrake3.Howtocalculatethepow4.Relationshipsbetweenthebrakemeanpower,braketorque,andpowe5.Physicalmeaningofthebrakemeaneffectivepressure6.ComparisonofthebrakemeaneffectivepressureofNAgasolineand7.ComparisonofthebrakemeaneffectivepressureofTCgasolineand8.State-of-artofthebrakemeaneffectivepressureofmodernmarine9.State-of-artofthebrakemeaneffectivepressureofmoderndual6withengineparamet11.Summaryofbrakeparam12.Relationshipbetween2.5.MechanicalLossandMechanicalEffiNumberofslides2.Usingp-Vdiagram5.Usingfuelcons1.Percentageofthemechanical2.WhytheTCdieselengine’sηmishigher3.Advantageanddeficiencyofthep-Vdiagram4.Advantageanddeficiencyofthedirectmotoringtest5.AdvantageanddeficiencyofMorsetest6.Advantageanddeficiencyofthefuelconsumptiondiagram2.6.ICEngineIntensityPaNumberofslides2.Brakemeaneffectivepressureandpowe71.Calculationofth2.Comparisonsofthemeanpistonspeedofdifferentkindsofengines3.Meaningoftheintensityparameters4.Comparisonoftheintensityparametersofdifferentkindsofengines2.7.ApproachestoImprovePowerPerformNumberofslides2.Fueleconomypar2.Affectingparametersonthefuel3.Approachestoimprovethepowerperformanceandthefue83.GasExchangeProcess442.Parametersinthegasexchang3.Affectingfacto4.Approachestoincreasethevolumetriceff3.1.GasExchangeProcessof4-StNumberofslides1.Gasexchangeprocessof4-s3.Realgasexch4.Fourperiodsofthegasexchangeprocessof4-strokeengines6.Exhaustvalveadvanceand7.Intakevalveadvanceand1.Differencesbetweentherea2.ComparisonbetweenthegasexchangeprocessesofTCandNA3.Differentrequirementsonthevalveo4.Rangesofintakeandexhaustangles9Numberofslides3.Affectingvariablesonthevolu4.Approachestoincreasethevolumetriceffi1.ComparisonofthevolumetricefficiencyofTCandNAengines2.Affectingvariablesonthevolumetr3.Relationshipbetweentherotationspeedandvolumet5.Effectoftheintakeflowresi6.Benefitsofthe4-valvedesign8.ReasonableinNumberofslides5.Principleofthevalvetimingdetermination1.Exhaustvalveadvan2.Exhaustvalvelagangleandrereverseflow5.Optimumgasexchan3.4.GasExchangeof2-StrokeNumberofslides2.Characteristicsofthegasexchangeof2-strokeengines3.Valvetimingdiagr4.Advantagesanddisadvantagesof2-strokeengines5.Gasexchangecategoriesof2-strokeengin6.Gasexchangeprocessof2-strokeengines2.Difficultiesinthegasexchangeof2-strokeengin3.Applicationsof2-strokeengines4.Developmentofgasexchangecategories5.Relationshipsbetweenscaven4.ICEngineHeatBalanceandWorkingCycleCalculation522.Approachestodecreasehe4.1.ICEngineHeatBaNumberofslides1.Reviewofthebrakethermaleff2.ICengineheat4.CalculationofICengineheatbalance5.Analysisofthecombustionenergyoffuel6.Analysisofthebrakepower7.Analysisofheattocoolingwater8.Analysisofheattoexhaustg9.Analysisoftheexcessairratio1.BrakethermalefficiencyofdifferentkindsofI2.SankeydiagramsofmodernICeng3.State-of-artoftheheatrecoverofICengines4.Analysisofthefuelflowrate6.CompositionsinthecylinderbeforeandafterthecombustNumberofslides1.AssumptionsofICengineworkingcy2.BasicparametersforICengineworki3.RequirementforICengineworkin4.ParameterselectionforICengineworkinga)Intakepressua)Specificheatingratioofrealgasb)Calculationofthespecificheatingratioofrealgasc)Pressureandtemperatureattheendofthecompressionprocessb)Coefficientoftheoreticalmolecularvariationc)Coefficientofmolecularvariatione)Analysisofthestateofpointzandtheenergyconservationg)Firstexpansionratioh)Pressureandtemperatureattheendoftheexpansionprocessa)Theoreticalindicatedb)Indicatedmeaneffecd)Indicatedspecificfuelcoc)Brakespecificfuelco11.Plottingp-Vdiagramc)Compressionanded)Plottingp-Vdiagram1.FunctionsofICengineworkingcy2.LimitationsofICengineworkingcyclecalculation3.Commercialsoftwa4.Tipsforplottingp-Vdiagram5.ChargeMotionintheCylinder451.Themeaningsandeffectsof3.Formationsofchargemotions4.Requirementsofchargemotionsbydifferenttypesofengines5.Requirementsofchargemotionsindifferentworkingc6.Thecontrolofchargemotions7.Theinfluenceofcombustionchamberonchargemotionsintheprevious1.Therelationshipbetwee2.Theapplicationof4-valvepercylinderinmoderndieselengines.1.Theinfluenceofchargemotionon2.Therelationshipbetweenchargemotiontocombustio3.TherelationshipbetweenchargemotiontNumberofslides1.Chargemotionsare2.Fordieselengines,in-cylinderchargemotio3.Theimportanceofchargemotioandlow-speedtwo-str1.ThedifferenceNumberofslides1.Theengineintakeprocessgocylinderforhigh-speeddieselenginesandlow-sburningrate,andoverallengineperforma4.Appearanceofintake-generatedflow:high5.Theformandprestructure,gasexchangNumberofslides2.Explainthedirectionandformofswirlwiththecombinationof3.Theimportanceofswirlmixingratebetweentheinductedairchargeandtheinject(2)InSIengines,tospeeduptheflamepropagation.(3)Inlow-speedtwo-strok