授 课 教 案1课程名称：发动机原理与汽车理论 授课的方式：讲课 授课时间：90分钟授课教师姓名： 职称： 授课的对象： 第 1 次课授课题目：（章，节）第一章 第二章 （ 节）基本教材：汽车发动机原理与汽车理论（第二版），冯健璋，机械工业出版社，2005参考教材：1、内燃机原理，西安交大，机械工业出版社教学目的与要求：了解内燃机发展历史和技术概况，掌握内燃机的分类和各种类型发动机的特点；理解发动机的理论循环和实际循环及发动机的指标；了解发动机的热平衡及发动机技术的现状与发展。教学重点、难点：重点：发动机的各种性能指标。难点：发动机的理论循环和实际循环及发动机的指标；发动机的热平衡及发动机技术的现状与发展。教学大体内容与过程设计：能量转换：发动机燃料的化学能热能机械能 机械能、电能等高级能源；热能低级能源发动机原理课研究：热能机械能 （转换效率：理论上小于100%） 机械能热能 （转换效率：理论上可达100%） 发动机：内燃机和外燃机 车用发动机：间歇工作式发动机 四个冲程中只有一个冲程做功，做功不连续。 燃气轮机：连续工作式发动机 一 分 类（一） 种 类1 往复活塞式 （普遍）2 转子式汪克尔式 （THE WANKEL ENGINE） 早在19世纪, 就有人设想过, 但泄漏问题是这种发动机发展的致命弱点。它结构紧凑，运转平稳，是高速车用发动机的发展方向之一。1956 年德国工程师汪克尔制造出样机。目前日本已用于小轿车上，时速 200 km/h 左右。但光泄漏损失就要占30%以上。目前我国苏杭等地已经生产出了样机。与往复式比较应特别注意的一点是，往复式活塞在上下止点都稍有短暂的停留，与一般认为的观点相反，运动方向的这些改变并不影响它的效率；也就是说，在这个过程中，并没有什么固有的损失。旋转式比往复式的优越之处主要是几何形状上的紧凑性及由此而引起的一些优越之处，并非直接在气体动力学和热力学方面有何优越之处。3 摆动活塞式 （ROCKING PISTON ENGINE） 1979年日内瓦发动机展览会上，展出了瑞士索罗图恩的萨尔茨曼（W. Salemann ）设计部门的摆动活塞式发动机。4 斯特林 （THE STIRLING ENGINE） 1816年由罗伯特斯特林设想在气缸外部燃烧的一种热力发动机（外燃机），是现代发动机引人注目的一种。5 自由活塞式 （FREE PISTON ENGINE） 只相当于涡轮发动机的燃气发生器。（二）往复活塞式发动机的分类 我们这门课主要研究目前汽车上广泛应用的往复式活塞发动机。1 按用途分类（1） 灌溉（抽水）用 点工况（2） 电站用 n = const. 线工况 固定式柴油机或机组（3） 船舶用 Ne = k n（螺旋桨曲线） 线工况 大型、低速柴油机（4） 汽车、拖拉机用 变工况-面工况 中小型、高速柴油机（5） 发动机车 大型高速柴油机组（6） 工程机械 （矿山机械、建筑、石油钻探） 多变型（7） 坦克 V型、多缸机（8） 飞机 星型 （径向式） 已基本不用2 按燃油种类分类 汽油机，柴油机3 按点火方式分类 自行着火 （压燃式），外源点火 （点燃式）4 按工作循环分类 四冲程，二冲程5 按冷却方式分类 水冷，风冷6 按汽缸排列分类 直列式，卧式，V型，星型 （径向式）7 按汽缸数目分类 单缸机，多缸机 （2，3，4，5，6，8，10，12，14，16缸）8 按转速分类（1） 低速: n 500 r/min（2） 中速: 500 r/min n 1500 r/min 但没有明确的界限。9 按增压分类 增压，非增压10 按能源分类 （代用燃料） 压缩天然气，液化天然气，液化石油气，氢气， 甲醇，乙醇，二甲醚，植物油， 电瓶，太阳能二 优缺点（一） 优点1 有效热效率高 蒸汽机 1116%，蒸汽轮机 30%， 汽油机 30%，柴油机 40%，增压柴油机 46%以上2 功率范围广 Ne = 0.635000 kw3 比重量小，升功率大 （体积小、重量轻） 比重量: 柴油机 3.7 kg/kw，车用汽油机 1.37 kg/kw4 起动性好 可很快达到全负荷（二） 缺点1 对燃料要求高 石油紧张，汽油、柴油价格高；要求一定的标号。2 噪声、排污3 结构较复杂三 现代发动机的发展 60 年代以前: 动力性，可靠性，耐久性 7080年代: 经济性，动力性90 年代口号: 清洁，经济，安全2新技术的介绍柴油电控燃油喷射、汽油机电控燃油喷射技术、高能点火、多气门、可变技术、排气净化新技术、发动机增压中冷与强化、灵活燃料、混合动力用小排量发动机、稀燃与速燃、发动机综合控制、新型燃烧室、内燃机的分类和各种类型发动机的特点。1 相关学科日益增多，学科之间相互渗透2 标准化，系列化，通用化 （三化）3 新材料，新工艺，新产品4 使用计算机设计、计算零部件及其配合，精密、准确、优化5 设计、零部件生产商 分散集中分散由分散的小公司到集中的大型脱拉斯，如今又分散到小公司，其主要原因是优化产品，节省开支，降低成本。甚至象丰田、宝马这样的超级企业有时也需合作开发新产品。6 电控应用日益增多，混合气制备更加完善7 检测设备与手段先进8 低排放的代用燃料发动机正在普及，零排放的正在开发并进入实用四 本课程的研究对象和任务（一） 对象 本课程以性能指标作为研究对象 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，找出规律，研究提高性能指标的措施与途径。（二） 性能指标1 动力性指标 （功率、扭矩、转速）2 经济性指标 （燃料和润滑油的消耗量及消耗率）3 运转性指标 （冷起动性、噪声和排气品质） 衡量发动机的质量，还要考虑可靠性，耐久性，加工容易，操纵维修方便，成本核算等，全面综合评定。（三） 工作过程 发动机冲程 （四个）: 吸气 压缩 做功 排气 热力过程 （五个）: 吸气 压缩 燃烧 膨胀 排气 燃烧 膨胀 为能量转换过程（四） 任务 研究热力过程，热力循环，整机性能 明确基本概念，基本技能。培养综合分析问题的能力。（五） 单位制我国的法定计量单位小结时间分配5分钟30分钟10分钟10分钟25分钟10分钟5分钟教学手段：多媒体辅助教学教学方法：课堂讲授、现场提问等方式。作业：（思考题）主要参考书：内燃机原理主编：刘永长 出版社：华中理工大学出版社，1992内燃机原理主编：蒋德明 出版社：机械工业出版社，1988汽车发动机原理主编：陈培陵 人民交通出版社汽车拖拉机发动机主编.董敬（第三版）机械工业出版社；19993汽车发动机原理教程刘峥、王建昕编著，清华大学出版社2001年火花点火发动机的燃烧西安交通大学出版社，1992年，蒋德明主编。汽车新能源技术人民交通出版社，2003年，边耀璋主编。内燃机习题集中国农业机械出版社，1991年，日竹内龙三主编。教研室意见 ：授 课 教 案课程名称：发动机原理与汽车理论 授课的方式：讲课 授课时间：90分钟授课教师姓名：* 职称：* 授课的对象：* 第 2 次课授课题目：（章，节）第一章 第二章 （ 节）基本教材：汽车发动机原理与汽车理论（第二版），冯健璋，机械工业出版社，2005参考教材：1、汽车理论第五版，余志生主编，机械工业出版社，20092、内燃机原理，西安交大，机械工业出版社教学目的与要求：学会示功图表示方法，掌握性能指标与影响因素，机械损失与效率，内燃机的热平衡，提高内燃机动力性与经济性的途径教学重点、难点：重点：功图表示方法，性能指标与影响因素，提高内燃机动力性与经济性的途径难点：性能指标与影响因素教学大体内容与过程设计：包括复习旧课、引入新课、重点难点讲授、作业和习题布置、问题讨论、归纳总结及课后辅导等内容的时间分配(100分钟或150分钟)1示功图表示方法与制取2示功图与指示性指标3发动机有效性能指标4机械损失与机械效率5提高汽车发动机动力性能与经济性能的途径重点介绍：指示指标和有效指标及机械损失概念及个指标的计算方法，提高发动机动力性能与经济性能的主要途径。时间分配5分钟30分钟10分钟10分钟25分钟10分钟5分钟教学手段：多媒体辅助教学教学方法：课堂讲授、现场提问等方式。作业：（思考题）主要参考书：内燃机学作者：周龙保 出版社：机械工业出版社 2000年内燃机原理主编：刘永长 出版社：华中理工大学出版社，1992内燃机原理主编：蒋德明 出版社：机械工业出版社，1988汽车发动机原理主编：陈培陵 人民交通出版社汽车拖拉机发动机主编.董敬（第三版）机械工业出版社；19993汽车发动机原理教程刘峥、王建昕编著，清华大学出版社2001年火花点火发动机的燃烧西安交通大学出版社，1992年，蒋德明主编。汽车新能源技术人民交通出版社，2003年，边耀璋主编。内燃机习题集中国农业机械出版社，1991年，日竹内龙三主编。教研室意见 ： 授 课 教 案课程名称：发动机原理与汽车理论 授课的方式：讲课 授课时间：90分钟授课教师姓名： 职称：* 授课的对象： 第 3 次课授课题目：（章，节）第三章 （ 节）基本教材：汽车发动机原理与汽车理论（第二版），冯健璋，机械工业出版社，2005教学目的与要求：掌握四冲程内燃机换气过程特点，学会分析换气损失、泵气损失及其影响因素教学重点、难点：重点：1.四冲程内燃机进排气过程；2.内燃机增压技术；3.二冲程内燃机换气过程。难点：四冲程内燃