《汽车文化（第2版）》5761（金伟）教案 第6课 汽车构造基础知识（一）.docx

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1、课题汽车构造基础知识（一）课时2 课时(90 min )教学目标学习目标：（1）了解汽车总体构造（2）掌握发动机的基本机构（3 ）掌握发动机工作的基本原理素质目标：帮助学生把握汽车发展的时代脉搏，培常口提高学生的专业认同感、自豪感，及其汽车鉴赏能力， 从而提高学生的综合素质教学重难点教学重点：汽车总体构造、发动机的基本机构、发动机工作的基本原理 教学难点：发动机工作的基本原理教学方法任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：课前任务一考勤（2 min ）一问题导入（5 min）一传授新知（28 min）一课堂讨论（10 min）第2节课：问题

2、导入（5 min）-传授新知（25 min ）一课堂讨论（10 min ） 一课堂小结（3 min ） 一作业布置（2 min ）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过文旌课堂 APP或其他学习软件，完成课前任务每一辆汽车在其冰冷的外表下，都有一颗炙热的心脏。虽历经百年变革， 但人们从未停止过对汽车带给我们的速度与激情的狂热追求。不断提升的乘坐体 验将我们的颠簸旅途变成了惬意的享受，自动化和智能化更是为冰冷的机械工具 赋予了人性化的亲昵和温情，优秀的制作，艺给汽车打造了一副钢筋铁骨，为我 们的旅行保驾护航。了解汽车炙热的心

3、脏的意义？【学生】完成课前任务通过课前任务, 使学生了解所学 课程的重要性，增 加学生的学习兴 趣考勤(2 min)【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组 织纪律性，掌握 学生的出勤情况问题导入（5 min）【教师】提出以下问题：汽车总体构造包括哪些？【学生】聆听、思考.回答通过问题导 入，引导学生主 动思考，提高学 生学习的兴趣传授新知（28 min ）【教师】引入新知，讲解汽车总体构造.发动机的基本机构通过讲解、图 片展示、课堂互器、滤清器输送到各润滑部位。润滑结束后的机油流回到油底壳中，经过气缸体、 气缸盖上的油道，输送到曲轴轴颈、连杆轴颈、凸轮轴轴颈，使

4、轴浮在轴承（轴 瓦）上旋转。旋转的曲轴曲柄飞溅起来的机油，在气缸壁等金属表面形成油膜， 使摩擦减小。由于发动机各传动件的负荷及相对运动速度等工况不尽相同，各传动件所采 用的润滑方式也不完全相同。润滑油的润滑方式主要有三种：压力润滑、飞溅润滑、润滑脂润滑。4.2.7 启动系统汽车启动系统一般由蓄电池、点火开关、启动机、启动继电器和导线等元器 件组成，如图所示。启动机（见图）是启动系统的重要组成部分，启动机由串激直流电动机、离 合机构和控制装置组成。启动机的功能是利用启动机小齿轮与发动机飞轮啮合， 以摇转发动机使其能启动；发动机发动后，小齿轮与飞轮必须立刻分离，以免启 动机受损。启动机的结构4.2

5、.8 点火系统点火系统的功用是将汽车电源提供的低压电转变为高压电，并按照发动机各 缸的点火顺序和点火时刻的要求，适时准确地将高压电送至各缸的火花塞，使火 花塞跳火，点燃气缸内的可燃混合气体。现代汽车中使用的电控燃油喷射式发动机均已采用微机控制点火系统 (ESA ),利用微型计算机接收各传感器信号(主要为曲轴位置传感器或凸轮轴 位置传感器信号)，以进行点火正时、点火提前及发动机在各种运转状况时的点 火时间修正。微机控制点火系统的组成如图所示，ECU接收曲轴位置传感器、空气流量计、 冷却液温度传感器等的信号，以进行点火时间的控制与修正。ECM-曲轴位置传感器怠速开关%-L诊断接头点火开关一I空挡/

6、离合器开关(MTX) 空挡起动开关(ATX)【学生】聆听、思考、理解.记忆【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：课堂讨论汽油发动机的工作原理是什么？10)【学生】聆听、思考.小组讨论，由小组代表发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言通过课堂讨 论，激发学生的 学习兴趣，加深 学生对所学知识 的理解【教师】简要总结本节课的要点课堂小结(3 min)本节课学习了汽车总体构造、发动机的基本机构、发动机工作的基本原理。 希望大家在课下多加复习，掌握所学知识，能正确、熟练识别发动机的基本机构, 掌握发动机工作的基本原理。【学生】总结回顾知识点【教师】布置课后作业总结知识点， 巩固印象作业布置(

7、2 min)复习所学知识，正确叙述发动机的基本机构及发动机工作的基本原理。【学生】完成课后任务复习巩固学到 的知识，并能学 以致用教学反思本节课本节课学生接触了新的知识，学习兴趣较高。不过知识点较多，全部消化还是比较难。在 教学中，教师要将学生作为教学的主体，时刻关注学生学习成绩、方法等各方面的变化，引导学生从 被动学习转为自主学习和思考，从而提高学习的积极性和主动性。动等教学方法， 让学生了解汽车 总体构造、发动机 的基本机构相关 知识4.1 汽车总体构造汽车车身j汽车也器（三厢四门式）不同厂家、不同车型的汽车结构也不尽相同，但基本上都是由发动机、底盘、 电气设备、车身及其附件4部分组成，如

8、图所示。4.1.1 发动机发动机被称为汽车的心脏，是汽车的动力源，其功用是将化学能、电能 等能量转化成机械能来为汽车提供动力。现代汽车常用的发动机一般由曲柄连杆 机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统（柴 油机无）组成。4.1.2 底盘底盘的功用是支撑、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造 型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系统、 行驶系统、转向系统和制动系统组成。4.1.3 电气设备电气设备包括电源系统、点火系统（仅用于汽油机）、启动系统、照明与信 号系统、刮水器和洗涤器、组合仪表与报警装置、空调系统以及音响、安全气囊

9、等。在现代汽车上，汽车电子化、智能化的程度越来越高。现代汽车电子控制已 从单一项目的控制，发展到多项内容复合的集中控制，甚至整车电子集成控制。4.1.4 车身车身是驾驶人工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。汽车车身不仅要具 备为驾驶人提供方便的操作条件、为乘客提供舒适安全的环境、保证货物完好无 损等结构性功能，还要具有精美、流畅的造型，在减小高速行驶时汽车受到的空 气阻力的同时，还要满足人们的审美需求，给人以艺术上的享受。【课堂讨论】随机挑选学生回答问题汽车的总体构造决定了汽车的各项性能。汽车一般都具有哪些性能特点，你 对汽车都有哪些性能要求，而这些性能又是如何实现的呢？【学生】聆听、思考、

10、讨论问题【教师】总结学生的回答4.2 发动机基础知识4.2.1 发动机的总体构造【多媒体演示】组织学生扫码观看阿尔法罗密欧Giulia汽车发动机视频, 帮助学生了解阿尔法罗密欧Giulia汽车发动机1 .发动机的概念汽车燃油发动机（见下图）一般是将液体燃料或气体燃料和空气混合后，直接输入机器内部燃烧产生热能，再将热能转变为机械能，因此又叫内燃机。按所 用燃料不同，发动机可分为汽油发动机（简称汽油机）和柴油发动机（简称柴油 机），常见的汽油机和柴油机都属于往复活塞式内燃机。现代汽车上应用最广、 数量最多的是水冷式四冲程往复活塞式内燃机该类发动机可分为自然吸气式和 增压式两种，其中增压式发动机又可

11、分为机械增压、涡轮增压以及气波增压3类。燃油发动机2 .四冲程汽油机的结构及发动机常用术语1）四冲程汽油机的结构本书以汽油机为例来讲解发动机，单缸四冲程汽油机的基本结构如图所示, 主要由两大机构、五大系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷 却系统、润滑系统、启动系统和点火系统。四轮轴正时皮带（或正时链条）冷却心 活塞-连杆分电器空气滤清器化油器点火开关 火花塞 点火线圈蓄电池启动机飞轮兼启动齿轮油底壳单缸四冲程汽油机结构示意图发动机缸体内圆柱形腔体称为气缸，内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与 曲轴相连接。活塞在气缸内作往复直线运动，通过连杆推动曲轴做旋转运动。在 气缸盖上装有进、排

12、气门，通过凸轮轴控制进、排气门开启和关闭，实现向气缸 内充入新鲜可燃混合气并将燃烧后的废气排出气缸。2）发动机常用术语活塞、连杆、下止点曲轴、的柄半径厂上止点活塞冲程I:作容积min,燃烧室容积发动机常用术语示意图基本术语的含义基本术语含义上止点上止点是指活塞离曲轴回转中心最远处，即活塞的最高位置下止点下止点是指活塞离曲轴回转中心最近处，即活塞的最低位置活塞冲程（S）上止点与下止点之间的距离称为活塞冲程曲柄半径（R）曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离（即曲轴的回转半径）称为曲柄半径。 活塞行程为曲柄半径的两倍，即S = 2气缸工作容积（U，L）活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积称

13、为气缸工作容积或气缸排量燃烧室容积（匕，L）活塞在上止点时，活塞顶与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积气缸总容积（匕，L）活塞在下止点时，活塞顶上方的容积称为气缸总容积，显然，气缸总容积是气缸工作 容积与燃烧室容积之和发动机排量（片, L）多缸发动机各气缸工作容积的息和称为发动机排量压缩比（）气缸息容积与燃烧室容积之比称为压缩比工作循环在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转变成机械能的一系列连续过程（进气、压 缩、做功、排气）称为发动机的一个工作循环3,发动机的基本工作原理四冲程汽油机的每一个工作循环都包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，如图所示。（a）进气冲程（b）压缩冲程（c）做功冲程

14、（d）排气冲程四冲程汽油机工作原理示意图【知识链接】拓展知识面【教师】讲述什么是凸极结构及其特征四冲程柴油机的工作原理（详见教材）。（d）排气冲程四冲程柴油机工作原理示意图【学生】聆听、思考【技术革新】讲述发动机增压技术，提出问题，并随机挑选学生回答问 题增压系统的作用及分类分别是什么？【学生】与同组同学讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言【学生】聆听、思考、理解、记忆课堂讨论(10 min)【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：汽油发动机和柴油发动机各有什么特色，分别应用于哪些领域？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组

15、的发言通过课堂讨 论，激发学生的 学习兴趣，加深 学生对所学知识 的理解第二节课问题导入(5 min)【教师】提出以下问题：发动机的作用是什么？【学生】聆听、思考.回答通过问题导 入，引导学生主 动思考，提高学 生学习的兴趣【教师】引入新知，讲解发动机的基本机构4.2.2 曲柄连杆机构曲柄连杆机构是往复活塞式内燃机将热能转变为机械能的主要机构，其功用 是在做功冲程中，活塞承受燃气压力在气缸内做直线运动，通过连杆转换成曲轴 的旋转运动，并从曲轴对外输出动力，而在进气、压缩和排气冲程中，飞轮释放 能量，又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组组成，具体如

16、下。机体组：主要由气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳等组成，如图 (a )所示。通过讲解、图 片展示、课堂互 动等教学方法， 让学生了解发动 机的基本机构相 关知识传授新知(25 min)(a)机体组(b)活塞连杆组(c)曲轴飞轮组活塞连杆组：主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成，如图(b )所示。 曲轴飞轮组：主要由曲轴、飞轮、扭转减振器等组成，如图(c )所示。曲柄连杆机构4.2.3 配气机构配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要 求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气 (柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸中排出。

17、进入气缸内的可燃 混合气或空气对发动机性能的影响很大。进气量越多，发动机的转矩越大、功率越局配气机构（见下图）由气门组和气门传动组组成。气门组包括气门及与之相 关的零部件。气门传动组主要包括凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、正时齿形带、张紧凸轮轴汽油机的汽油在未进入气缸前，需要雾化和蒸发，按照一定的比例和空气混 合形成一定浓度的可燃混合气。汽油机燃油供给系统的功用是根据发动机各工况 的不同要求，配制一定数量和浓度的可燃混合气并将其供入气缸，使之在压缩终 了时点火、燃烧而膨胀做功，最后将燃烧后的废气排入大气中。汽油机的燃料供给系统主要有化油器式燃料供给系统和汽油喷射式燃料供给 系统（又称燃油喷射系统）两种

18、。化油器式燃料供给系统是汽油机传统的供给方 式，在汽车的发展中曾得到广泛应用，但化油器无法保证发动机在宽广的负荷范 围内得到所需浓度的混合气，逐渐被汽油喷射式燃料供给系统代替。汽油喷射式燃料供给系统是在恒定的压力下，利用喷油器将一定数量的汽油 直接喷入气缸或进气管道内。根据其控制方式的不同，汽油喷射式燃料供给系统 可分为机械控制式、电子控制式（简称电控）以及机电混合控制式3种类型。其 中，电控喷射式燃料供给系统能根据发动机工况的变化供给最佳混合气，具有较 高的动力性、经济性和良好的排放性。此外，汽车的加速性显著改善，发动机的 振动也有所减轻。电控喷射式燃料供给系统示意图如图所示，主要由燃油供给

19、、空气供给和电 路控制等部分组成。燃油在电动燃油泵的压力作用下经过燃油滤清器，进入燃油 分配管。分配管中装有调压器，可使喷油压力保持恒定，过量的压力油则通过调 压器无损失地返回油箱。调节后的压力燃油通过燃油分配管送至各喷油器，并由 电控单元通过判断与计算来自各传感器的信号，以此来控制喷油器，将所需的燃 油量喷射至进气门上方，燃油燃烧所需空气则由空气流量计按时按量送入管道。 当进气门打开时，燃油与空气形成混合气体并经喷嘴进入气缸中燃烧做功。氧传感器调压器 喷油器 F热线式空气流量计,节流阀位置开关电动燃油泵I一怠速执行器燃油滤清器过热蒸气电动风扇双速热敏开关进水管冷却液膨胀箱冷却液卜.橡胶软管风

20、扇 散热器气缸盖水套循环水道发动机水套排气管冷却液上橡胶软管水温高时去空调暖风系热交换器接暧风装置力气门热水管 气缸体水套水温低时电子控制单元电控喷射式燃料供给系统示意图【技术革新】讲述“稀燃技术”，提出问题，并随机挑选学生回答问题什么是稀燃技术，优点是什么？【学生】与同组同学讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言4.2.5 冷却系统发动机冷却系统的功用就是使工作中的发动机得到适度的冷却，从而保持发 动机在最适宜的温度范围内工作。另外，冷却系统还为空调暖风系统提供热源。 现代汽车多采用封闭式强制循环水冷却系统，即用水泵强制地使冷却水在冷却系 统中进行循环流动，使发动机

21、中高温零件的热量先传给冷却液，然后散发到大气 中。冷却系统（见下图）一般由水泵、散热器、节温器、风扇、水套、冷却液和 膨胀箱等组成。发动机工作时，水泵将冷却液压入发动机气缸体水套，然后流入 气缸盖水套，吸收机体热量。此后冷却液分为两路（见下图），一路为大循环， 即冷却液流经散热器冷却后，进入装在机体水泵进口处的节温器，流向水泵进水 口；另一路为小循环，即冷却液不经散热器冷却而直接进入节温器后的水泵进水 o发动机冷却系统构造冷却系统的循环示意图一般地，冷却液在其温度低于85（时进行小循环;当冷却液温度高于85时,部分冷却液进行大循环；当冷却液温度达到102 （ 3 ） 时,冷却液全都流 经散热器

22、参加大循环。冷却液小循环是常开的，这样可使冷却系统的温度保持在 一个较高的水平，以改善发动机的热效率。同时，确保冷却系统始终有冷却液在 循环，防止发动机温度过高或过低。4.2.6 润滑系统当发动机工作时，各运动部件都必须用发动机润滑油（也称为机油）来润滑。 润滑系统的功用就是将机油适量地输送到发动机各个需要润滑的部位，以达到提 高发动机工作可靠性和耐久性的目的。润滑系统通常由油底壳、集滤器、机油泵、滤清器、油道等组成，如图所示, 另外还包括机油压力开关、机油指示灯（在仪表板上）、机油冷却器（图中未画 出）等。气缸盖油道回汕孔4 i:油道T滤清器出油道滤清器集滤器滤清器机油泵油底壳进油道润滑系统的组成一般情况下，机油泵由发动棚区动，将油底壳内的机油经集滤器、机油冷却