发动机原理教案

1、发动机原理（Principle of Engine）一、 课程基本情况课程编号：课程总学时：32，其中，讲课30，实验2课程学分：2课程分类：必修开设学期：春开课单位：工学院车辆与交通工程系适用专业：车辆工程、交通运输工程所需先修课：发动机构造课程负责人：辛喆二课程内容简介发动机原理是车辆工程、交通运输工程等专业学生必修的重要专业基础课，它以发动机的性能指标作为主要研究对象，把合理组织工作过程，提高整机性能作为中心内容，系统阐明发动机工作过程的基本理论、基本概念和基本试验方法，并深入到工作过程的各个阶段，分析影响性能指标的各种因素，从中找出提高发动机性能指标的一般方法和具体措施；也为更合理有效

2、地选择和使用发动机提供必要的基本知识和实验技能。本课程系统地讲授汽车拖拉机发动机工作过程的基本理论，内容包括工程热力学基础、发动机的性能指标、发动机的换气过程、发动机的燃料与燃烧、汽油机混合气的形成与燃烧、柴油机混合气的形成与燃烧、发动机的排放控制、发动机特性、发动机的排气涡轮增压等。三、各部分授课教案授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：2学时授课题目：（章、节）第一部分 工程热力学基础基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版，2009教学内容：工程热力学基础知识是学习汽车拖拉机发动机原理必要的理论基础，主要学习工程热力学的基本概念；热力学第一定律；理想

3、气体的热力学性质；理想气体的热力过程；热力学第二定律。教学重点难点：重点： 热力学第一定律、理想气体的热力性质、状态方程、过程方程、功量和热量的计算以及p-V图、T-S图等。难点：理想气体典型热力过程功量和热量的计算。基本要求：了解工程热力学基本的概念；掌握热力学第一定律的实质；了解理想气体的热力状态方程式、比热容的定义；掌握理想气体热力过程的概念、过程方程和对应的p-V、T-S图；了解热力学第二定律的表述和热效率的定义等。教学过程设计：（1）简单介绍工程热力学的基本概念（2）热力学第一定律（3）理想气体的热力性质和热力过程（4）热力学第二定律教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场

4、提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：4学时授课题目：（章、节）第二部分 发动机的性能指标基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版

5、，2009教学内容：在掌握工程热力学基本概念的基础上，学习发动机的理论循环；发动机的实际循环；发动机的指示性能指标；发动机的有效性能指标；发动机的其它性能；发动机的机械损失和机械效率；提高发动机动力性和经济性能的途径；发动机的热平衡。教学重点难点：重点：对发动机理论循环与实际循环的分析，发动机指示性能指标和有效性能指标，汽车发动机机械效率的测定方法与影响因素。难点：指示性能指标和有效性能指标的分析与提高发动机动力性和经济性的技术措施，汽车发动机机械效率的测定方法，影响汽车发动机机械效率的因素。基本要求：掌握发动机的3种基本理论循环及热效率的计算方法、影响因素及比较；能结合四冲程发动机的示功图分

6、析理论循环与实际循环的差异；掌握发动机的指示性能指标和有效性能指标；了解发动机的其它性能；掌握机械效率的概念、机械损失的4种测定方法、影响机械效率的因素；了解提高发动机动力性和经济性能的途径；了解发动机热平衡的分析内容和意义。教学过程设计：（1）研究对象：以性能指标作为研究对象（2）性能指标：动力性、经济性、强化指标（3）工作过程：发动机冲程（四个）（4）任务：研究热力过程、热力循环、整机性能教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，20

7、01 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：3学时授课题目：（章、节）第三部分 发动机的换气过程基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版，2009教学内容：四冲程发动机的换气过程；换气过程的性能指标；影响四冲程发动机充量系数的因素；提高四冲程发动机的充量系数的措施；二冲程发动机的换气过程。

8、教学重点难点：重点：四冲程发动机的换气过程；四冲程发动机的充量系数及影响因素；提高发动机充量系数的措施；难点：四冲程发动机的充量系数及影响因素；基本要求：掌握四冲程发动机的换气过程，了解进、排气损失的相关内容；掌握充量系数的概念、影响因素、以及提高充量系数的措施；了解二冲程发动机的换气过程及其评价指标。教学过程设计：（1）四冲程发动机的换气过程；（2）换气损失、泵气损失及其影响因素，充量系数及其影响因素；（3）提高发动机充量系数的措施；（4）二冲程发动机换气过程。教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，20

9、07 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：1学时授课题目：（章、节）第四部分 发动机的燃料与燃烧基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版，2009教学内容：发动机的燃料及使用特性；燃烧热化学；燃烧的基本知识；替代燃料

10、问题。教学重点难点：重点：发动机的燃料（汽油、柴油）及其使用特性；汽油、柴油的使用特性差异对发动机混合气形成与燃烧的影响；燃料燃烧热化学的计算；预混燃烧和扩散燃烧的特点及两者的对比。 难点：汽油、柴油着火方式与燃烧机理。基本要求：掌握发动机常规燃料的使用特性；掌握燃烧过程中化学反应的相关计算；了解燃烧的基本知识；了解发动机替代燃料的特性。教学过程设计：（1）发动机能源概述；（2）燃料及其热化学性质：汽油与柴油的使用特性，汽油、柴油的使用特性对发动机混合气形成与燃烧的影响；（3）燃料燃烧热化学分析：理论空气量和化学计量空燃比计算；燃料和混合气的热值。教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、

11、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：5学时授课题目：（章、节）第五部分 汽油机混合气的形成和燃烧基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大

12、学出版社出版，2009教学内容：汽油机的燃烧过程；汽油机混合气的形成；汽油机的燃烧室；汽油机燃烧系统的研究进展。教学重点难点：重点：汽油机正常燃烧过程的3个阶段及各阶段的特点；汽油机爆震燃烧的现象、产生机理、影响因素及其危害；汽油机混合气的形成方式和基本要求；汽油机典型的燃烧室。难点：汽油机爆震燃烧的产生机理、影响因素及其危害。基本要求：掌握汽油机的正常燃烧过程，学会分析影响燃烧过程的影响因素；掌握不正常燃烧的原因及影响因素；了解汽油机混合气的形成方式和基本要求，掌握电控汽油喷射系统制备混合气的工作原理；了解汽油机燃烧室的设计要求，掌握3种典型的燃烧室；了解汽油机新型燃烧系统的特点。教学过程设

13、计：（1） 汽油机的燃烧过程；（2） 汽油机混合气的形成；（3） 汽油机燃烧室；（4） 汽油机燃烧系统的研究进展。教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课

14、教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：5学时授课题目：（章、节）第六部分 柴油机混合气的形成与燃烧基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版，2009教学内容：柴油机的燃烧与放热；燃料的喷射与雾化；柴油机的混合气形成与燃烧室；影响柴油机燃烧过程的主要因素；柴油机燃油喷射系统的电子控制；柴油机燃烧技术的发展。教学重点难点：重点： 柴油机燃烧过程的4个阶段及各阶段的特点分析；柴油机着火落后期的影响因素；柴油机燃烧放热规律的三要素及其控制；柴油的喷射过程，供油规律及其喷油规律；柴油机混合气形成的方法；柴油机的燃烧室设计；燃烧过程的影响因素。难点：柴油机燃烧过程的各阶段

15、特点；燃烧放热规律的三要素；柴油机混合气的形成；影响燃烧过程的因素。基本要求：掌握柴油机的燃烧过程与燃烧放热规律，会分析影响燃烧过程的因素；了解柴油机的燃油喷射过程、气流组织和混合气形成方式；掌握柴油机直喷式和非直喷式燃烧室的性能特点与选型；掌握柴油机电控燃油喷射系统的种类、应用及控制方法；了解柴油机燃烧技术的发展。教学过程设计：（1） 燃油的喷射和雾化（2） 混合气的形成和燃烧室（3） 燃烧过程的影响因素（4） 柴油机燃油喷射系统的电子控制（5） 柴油机燃烧技术的发展教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版

16、，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：4学时授课题目：（章、节）第七部分 发动机的排放与噪声控制基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版，2009教学内容：发动机排气中的主要污染物；汽油机主要污染物的生成机

17、理和影响因素；汽油机的排放控制；柴油机主要污染物生成机理和影响因素；柴油机的排放控制；排放测量与排放法规；发动机噪声与测量。教学重点难点：重点：发动机排气污染物的生成机理、机内净化与后处理净化技术、排放测试技术难点：发动机排气污染物的生成机理、发动机有害排放控制技术。基本要求：了解发动机排气中的主要污染物；掌握汽油机主要污染物的生成机理和影响因素；了解汽油机的排放控制方法；掌握柴油机主要污染物生成机理和影响因素；掌握柴油机的排放控制方法；了解排放测量方法与排放法规；了解发动机噪声与测量方法。教学过程设计：（1） 发动机排气中的主要污染物（2） 汽油机主要污染物的生成机理和影响因素（3） 汽油机

18、的排放控制（4） 柴油机主要污染物生成机理和影响因素（5） 柴油机的排放控制（6） 排放测量与排放法规（7） 发动机的噪声与测量教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编

19、.2006授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：4学时授课题目：（章、节）第八部分 发动机特性基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版，2009教学内容：发动机的工况；发动机的负荷特性；发动机的速度特性；柴油机的调速特性；发动机的万有特性；发动机的功率标定与大气校正；发动机台架试验。教学重点难点：重点：发动机负荷特性、速度特性、调速特性曲线的试验制取及分析方法；万有特性的制取方法及其应用。难点：发动机速度特性、负荷特性的试验制取及分析方法；万有特性的制取方法。基本要求：了解发动机的使用工况；了解发动机的台架试验方法；掌握发动机的负荷特性、速度特性、调速特性

20、、万有特性等运行特性曲线的试验制取及分析方法；了解发动机的功率标定与大气校正方法。教学过程设计：（1） 发动机的工况（2） 发动机的负荷特性（3） 发动机的速度特性（4） 发动机的调速特性（5） 万有特性（6） 发动机的功率标定与大气校正（7） 发动机台架试验教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社

21、出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课教案课程名称：发动机原理授课方式：讲课授课课时：2学时授课题目：（章、节）第九部分 发动机的排气涡轮增压基本教材：汽车拖拉机发动机原理.辛喆主编.中国农业大学出版社出版，2009教学内容：发动机增压概述；涡轮增压器的基本结构与工作原理；排气涡轮增压系统；涡轮增压器与发动机的特性匹配；车用增压发动机的性能；汽油机的增压技术。重点与难点：重点：发动机增压的基本概念；排气涡轮增压对发动机性能的影响。难点：涡轮增压器的基本结构与工作原理；增压发动机的性能。基

22、本要求：掌握发动机增压的基本概念和增压方式；了解涡轮增压器的基本结构与工作原理；了解发动机的排气涡轮增压系统；了解涡轮增压器与发动机的特性匹配；掌握排气涡轮增压对发动机性能的影响；了解汽油机增压的基本内容。教学过程设计：（1） 发动机增压概述（2） 涡轮增压器的基本结构与工作原理（3） 排气涡轮增压系统（4） 涡轮增压器与发动机的特性匹配（5） 车用增压发动机的性能（6） 汽油机的增压技术教学手段：多媒体辅助教学。教学方式：课堂讲授、现场提问等方式。参考教材：1、内燃机学（第2版）.周龙保主编.机械工业出版社出版，2007 2、汽车发动机原理教程.刘峥，王建昕主编.清华大学出版社出版，2001 3、汽车拖拉机发动机原理（第3版）.董敬，庄志，常思勤编.机械工业出版社出版，2000 4、发动机原理.林学东主编.机械工业出版社出版，2008 5、汽车发动机原理.吴建华主编.机械工业出版社出版，2005 6、内燃机构造与原理实验指导书与习题.辛喆，张学敏主编.2006授课教案课程名称：发