四行程柴油发动机与汽车理论教案
四行程柴油发动机与汽车理论教案 汽车驾驶员训练机构 教 案 课目名称 四行程柴油发动机及汽车理论 适用对象 汽车驾驶员 授课教员 张 晓 铭 职 务 教 员 所在单位 42集团军司卫大队 运用时间 二〇〇九年四月 汽车驾驶员训练机构教案纸(首页) 课目 名称 四行程柴油发动机及汽车理论 课时 180分钟 授课 目的 1、了解柴油机的基本特点和构造 2、熟识柴油发动机的常用术语 3、驾驭柴油发动机的工作原理 4、了解汽车理论相关常识 授课 条件 1、多功能教室 2、教学课件 重点 (一) 柴油机的基本特点和构造 (二) 柴油发动机的常用术语 (三) 柴油发动机的工作原理 难点 (一) 柴油机的基本特点和构造 (二)柴油发动机的工作原理 授课 基本 思路 课堂授课结合挂图,多媒体及实物进行,授课结束后组织实物模拟练习。 汽车驾驶员训练机构教案纸(正文) 授 课 内 容 提 示 课目:四行程柴油发动机及汽车理论 目的:通过学习使大家驾驭 1、了解柴油机的基本特点和构造 2、熟识柴油发动机的常用术语 3、驾驭柴油发动机的工作原理 4、了解汽车理论相关常识 内容:1、了解柴油机的基本特点和构造 2、熟识柴油发动机的常用术语 3、驾驭柴油发动机的工作原理 时间:180分钟 方法:课堂学习 要求:1、遵守课堂纪律 2、主动开动脑筋 3、理论联系实际 大家好,今日我们一起来学习四行程柴油发动机及汽车理论。 引言: 一提起汽车,我想大家确定不生疏。几个轮子,在马路上驰骋,能够载人拉货。那我想问一下大家:“汽车的载人拉货、高速驰骋的动力从哪里来?” 本课将围绕这个问题绽开学习。 本次课内容分二大部分:一是四行程柴油发动机相关理论;二是学习汽车理论。我们将重点学习四行程柴油发动机。通过本课学习,使同志们了解:1、了解柴油机的基本特点和构造;2、熟识柴油发动机的常用术语;3、驾驭柴油发动机的工作原理;4、了解汽车理论相关常识。实施方法,实行理论讲授。时间45分钟。要求仔细听讲,严格遵守课堂纪律,专心体会,娴熟驾驭四行程柴油发动机的基本理论。 首先,我们学习四行程柴油发动机基本理论。 一、四行程柴油发动机基本理论 (一)汽车动力发展史 下面让我们简洁回顾一下汽车发展的历史。 (1) 古代----马车 动力源:原始生物能; (2) 18世纪末----瓦特的蒸汽机 动力源:水蒸汽 (3) 19世纪末 ----卡尔奔驰的汽油机 动力源:汽油 (4) 20世纪初----柴油机问世 动力源:柴油 (5) 20世纪中期至今----新型能源问世电能、太阳能、油电混合动力发动机、自然气发动机。 (二)柴油机主要特点 下面,谁能列举几种我军装备的柴油车? 除了大家熟知的大队装配的康明斯EQ1108外,还有一些军队列装的常用车型,如东风2080,红岩2182,南京2045,以及北方奔驰等,都是以柴油发动机为动力。并且,部队的载重车将逐步取代汽油车,改成柴油车,这是部队发展的趋势和须要。因为及汽油车相比,柴油机采纳压缩空气的方法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃燃点,这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此,柴油发动机无需点火系。同时,柴油机的供油系统也相对简洁,因此柴油发动机的牢靠性要比汽油发动机的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的须要,柴油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机,同时在相同功率的状况下,柴油机的扭矩大,最大功率时的转速低,适合于载货汽车的运用。柴油机的喷油泵及喷嘴制造精度要求高,所以成本较高;另外柴油机工作粗暴,振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时起动困难。在环保方面,柴油机的二氧化碳排放平均比汽油机的低30%-35%。总之,柴油机具有以下特点: (1)压缩比高。干脆喷射式柴油机的压缩比一般为16~18;分隔式燃烧室柴油机的压缩比为18~22 ;增压柴油机的压缩比为14~16。 (2)转速低。柴油机转速一般多在2000~2200转/分范围内,且有进一步降低的趋势,而汽油机转速较高,一般为5000~6000转/分。 (3)缸数多。柴油机气缸数一般在6~16缸范围内,其中6缸和6缸以下柴油机多为直列式结构;6缸以上柴油机多呈V型结构,如V8、V10、V12和V16等。 (4)运行故障少,燃料消耗少,汽车尾气排放污染少。 (5)自身质量大,噪音大,修理不便。 (三)四行程柴油发动机工作原理 【本课的重点及难点】 一、 能量转换原理 刚才我们对四行程柴油发动机有了也许的了解,解决了四行程柴油发动机“是什么”的问题。接下来,我们要学习四行程柴油发动机的工作原理,也就是解决个“为什么”的问题;即:为什么四行程柴油发动机能把“柴油”变成汽车行驶的动力。(请大家不要翻书,因为书本内容太抽象,难理解,难记忆,简洁产生厌学怕学的心理!) 1、柴油的物理特性 燃料挥发性 不易挥发 燃料燃点 220-250℃ 着火点较高 点火方式 高温压燃式 压缩比 一般为16-22 热效率 45% 经济性 柴油机较高,比汽油节油15%-30% 2、特点 价格便宜,功率大、牢靠性高,比较笨重,体积较大,成本较高,振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时起动困难 3、应用 载客汽车、轿车 大、中型载重货车(近年逐步应用于轿车) (假如让你现在利用柴油的特性,独创一种机器产生动力,你会怎么做呢?) 二、 能量转换的方法 依据柴油物理特性,经过多年的专家和科学家的探讨和实践,独创了四行程柴油发动机。简洁的说,就是把确定的柴油放在确定容积的容器内,通过高温、高压等外部环境的影响,使柴油自身储存的化学能瞬间激发、爆燃,产生强大的动能,即:强大的气体压力。利用这个强大气压动能推动发动机的曲轴旋转,通过一系列的困难的动力传递过程,进而最终推动汽车的车轮的旋转,驱动汽车行驶。(发散思维:除了汽柴油等不行再生的能源外,确定还存在其他的能源,比汽柴油的能量转化率更高、更环保、更能有效利用------太阳能、风能、电能、核能、甚至磁场能,这将是将来发展方向) 三、 能量转换途径 刚才简洁讲了柴油通过高温压燃产生动能的原理,即:能量的转换原理;解决了四行程柴油发动机为什么能产生动力的问题。下面,我们讲一讲四行程柴油发动机怎么样来产生动力的,通过几步来实现;即能量的转换途径。下面,我们先来看一段视频。 【四行程柴油发动机工作原理的视频】 及汽油机一样,四行程柴油发动机每完成一次能量转换均要经过进气、压缩、做功、排气四个行程,这四个行程周而复始,促使发动机连续工作。 1、 进气行程 进气门开启,排气门关闭,活塞从上止点向下止点移动,气缸容积增大,压力降低,经过滤清的空气被吸入气缸,活塞移动到下止点后,进气门关闭,进气行程结束。 2、 压缩行程 此时进排气门均关闭,活塞上行,活塞