教案-汽车构造教案(朱明zhubob)

一、前言（10'）汽车是指本身具有动力装置，可以单独行驶并完成运载任务的车辆。随着汽车技术和电子技术的发展，汽车经历了蒸汽汽车—电动汽车–内燃机汽车三大阶段，当今的汽车已是一个相当复杂的机械-电子一体化的综合系统。本课程性质、主要内容、特点、学习要求：（略）二、讲授内容（65'）绪论一、中外汽车工业发展概况1．外国的汽车工业的发展P1。1796年：法国人居诺，制造出世界上第一辆用蒸汽驱动的三轮汽车，时速3.5公里。1830年：蒸汽机已用到公共汽车上。1873年：英国人戴维逊已发明了铅锌蓄电池，并用于赛车上。1900年：英国人哈特制造的电动汽车，每个轮上都有一个电机用来驱动，时速已达80公里。1876年：德国人奥托将法国人罗歇1861年提出的吸气、压缩、膨胀、排气的基本概念具体化，发明了所谓奥托循环热机（即今天的四冲程内燃机），并在世界上得以广泛应用。1883年：德国人代姆勒发明了化油器。1886年：德国人本茨应用蓄电池和线圈感应产生高压电流点火方式，制成二行程单缸汽油机，装在三轮汽车上，并在1月29日申请获得了专利，所以1886-1-29公认为世界上第一辆汽车的诞生日。1889年：法国人别儒研制了齿轮变速器和差速器。1891年：法国人别儒又首先推出前置后驱。1891年：法国人又研制了摩擦片式离合器。1891年：法国人开始采用充气轮胎。1926年：戴姆勒和本茨两家公司合并为今天的戴姆勒—本茨汽车公司，他们两人同被称为“汽车之父”。目前主要的汽车公司有：通用、福特、丰田、大众、菲亚特、日产。2．我国汽车工业的现状1956年10月长春第一汽车制造厂正式开始生产解放CA1090型载货汽车。广州的汽车工业作为龙头产业得到政府部门的重视：广州本田、花都风神、丰田汽车厂亦将在广州落户，中国的汽车产业进入了高速发展的时期。二、汽车类型轿车、客车、货车、越野车、牵引车、专用车等。微型轿车：排量1L以下，天津夏利TJ7100、重庆奥拓。普通级轿车：排量1.0-1.6L。一汽捷达、二汽富康。中级轿车:排量1.6-2.5L。一汽奥迪100、上海桑塔纳。中高级轿车:排量2.5-4.0L。日丰田皇冠、凌志300，德奔驰300。高级轿车:排量4.0L以上。奔驰500、560、600。豪华客车：走长途高速的大客车，带电视、洗手间，总价在一百五十万至二百万间。货车：东风、解放车见得较多。微型货车：总质量小于1.8T。JL1010。轻型货车：总质量1.8T-6T。NJ1061、BJ1041、江铃JX1030DS。中型货车：总质量6T-14T。CA1091、EQ1092。重型货车：总质量大于14T。JN1181、斯太尔91系列。越野车：现在比较流行的一类车，选择此类车型的人是喜欢休闲生活的，此类车型最适合进长途旅行，现在较多人选择的是长城跟中兴，价格比较接近平民化。三、课堂小结（10'）我国汽车工业与世界先进水平相比还有相当大的差距，但现在国家加大了对汽车工业的扶持，1987年国务院确立了把汽车工业作为国家支柱产业的方针。在广州市，汽车工业已成为三大支柱产业，本田、日产、丰田都在广州落户，今年下半年，广州将加紧加紧推进本田轿车出基地、丰田汽车50万台发动机、丰田整车和花都汽车城等相关项目的建设，争取今年整车产量达40万台。四、课外作业（5'）1．哪一天被公认为世界上第一辆汽车的诞生日？2．汽车如何分类？一、复习提问（10'）1．什么是汽车？如何分类？2．如何识别汽车的类型？二、讲授内容（70'）绪论（续）三、国产汽车型号编制规则□□□□□□□□企业代号车辆类别代号主参数代号产品序号企业自定代号企业代号：表示企业名称或其所在地。车辆类别代号：数字表示。主参数代号：货车-总质量；客车-长度或总质量；轿车-发动机排量。排量：1/10L为单位。车长：m。小于10m时，1/10m为单位。产品序号：数字表示。企业自定代号：汉语拼音或数字表示。多用在变形车上为了与基本型加以区别。EQ1090——TJ7100——DN6440——1——表示货车，09——表示载重，0——表示第一代。7——表示轿车，10——表示排量。6——表示客车，44——表示车长。*现在的越野车用6来表示，即为小型客车，因为车身较长。四、汽车的总体构造由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。五、汽车的结构特征和技术参数1．质量参数2．主要尺寸参数*轮距：同一车轿左右轮胎面中心线间距离，双胎则为双胎中心线。*最小离地间隙3．性能参数*最小转弯半径：转身盘至极限位置。*最高车速：平直良好的路面上。*最大爬坡度：满载时。*平均燃油消耗量：L/100Km。*驱动方式：例4×4三、课堂小结（10'）发动机是汽车的动力装置，底盘是汽车装配与行驶的主体，车身安置驾驶员、乘客或装载货物，电气设备为汽车提供电能。一、复习提问（10'）1．汽车由哪几部分组成？各部分有什么作用？2．什么是汽车的最高车速？最大爬坡度？最小转变半径？二、讲授内容（65'）绪论（续）六、汽车行驶基本原理要使汽车由静止-运动，则要外界对汽车施加一推力。1．驱动力的产生发动机扭矩传到驱动轮上，驱动轮的旋转力矩Mt对路面产生一个圆周力F0，则路面对轮胎产生一反作用力Ft。Ft=Mt/r。Mt=Meigi0ηt。2．汽车行驶的阻力*滚动阻力Ff：产生原因是车轮运动时，轮胎与路面的变形。路面变形-汽车所造的功不能收回。轮胎变形-地面反力前移。由平衡条件Tr=Ga，令f=a/r，则Ff=Gf。f—滚阻系数。与路面种类、车速、轮胎的构造、材料、气压有关。沥青、混凝土路f约0.015-0.02。*空气阻力FW：产生原因是汽车运动时，空气作用在行驶方向的法向、切向力及前后的压力差。FW=KAV2/21.15。K—空阻系数；A—迎风面积=BH。*上坡阻力Fi：产生原因是汽车上坡时，车重沿坡度的分力。Fi=GSinα。*加速阻力Fj：产生原因是汽车加速时，克服其质量加速运动的惯性力。Fj=δGj/g。δ—旋转质量换算系数，j—汽车加速度。3．汽车运动状态分析汽车运动的驱动条件：驱动力与总阻力总相等ΣF≤Ft。4．附着力及其对驱动力的限制附着作用：轮胎与路面间的相互摩擦以及轮胎花纹与路面凸起部分的相互作用综合在一起。附着力Fψ=G·ψ。地面对轮胎切向反力的极值。汽车的附着条件：附着力必须大于或等于汽车的牵引力，Fψ≥Ft。汽车的行驶条件：Fψ≥Ft≥ΣF三、课堂小结（10'）必须要满足汽车的驱动与附着条件，汽车才能行驶。为增大汽车的附着力，可在轮胎的花纹、气压上改进，在冰雪、泥泞的路面上，可使用越野汽车。四、课外作业（5'）1．汽车驱动力如何产生？滚动阻力如何产生？2．汽车行驶要满足什么条件？一、复习提问（10'）1．什么是附着力？为什么驱动力不能大于附着力？2．汽车驱动力是如何产生的？二、讲授内容（55'）§1-1发动机分类、一般构造及常用术语一、发动机分类与一般构造1．汽油机和柴油机（各自的特点）2．四冲程发动机与二冲程发动机3．水冷式发动机和风冷式发动机4．转子发动机二、常用术语上止点、下止点、活塞行程、曲柄半径、燃烧室容积、气缸总容积三、主要结构参数1．排量的含义与计算公式气缸排量指的就是气缸工作容积，指活塞一个行程所扫过的容积，一个气缸的容积用Vh来表示。排量用Vl表示。Vl=Vhi=42DSt×10-6排量是指所有气缸的工作容积，i为气缸的数量。2．短行程发动机和长行程发动机短行程发动机的优点：P20短行程发动机与长行程发动机的比较：P223．压缩比ε压缩比反映的是气缸内的气体被压缩的程度。压缩比=气缸总容积/燃烧室容积三、课堂小结（10'）发动机的排量取决于缸径和活塞行程，这是两个发动机的基本参数，两者的比值对发动机的性能有很大影响。缸径与行程相等的发动机叫等径发动机，如丰田3S发动机的缸径和行程均为86mm，BJ4920A型4缸汽油机缸径和行程均为92mm。行程大于缸径叫长行程发动机，反之短行程发动机。短行程：转速高、利于提高功率；缸径大，利于多气门布置、利于提高功率。长行程：燃烧室紧凑、利于快速燃烧，能降低比油耗；同时作用在活塞上载荷较小，降低发动机的振动和噪声。一般经济型轿车多选用。四、课堂练习（15'）1．东风EQ140型汽车的6100B-1型发动机其活塞行程为115mm，试计算发动机排量。2．已知某六缸发动机的排量为5.4L，压缩比为7，求燃烧室的容积。一、复习提问（10'）1．什么是发动机排量？如何计算？2．什么是压缩比？其大小对发动机工作有何影响？二、讲授内容（65'）§1-2四冲程发动机工作原理要产生动力，先向气缸供入燃料和空气，经压缩燃烧后产生热能，再利用高温高压的气体膨胀而推动活塞，往复活塞式发动机依靠曲柄连杆机构将活塞的直线运动转变为曲轴的回转运动。最后还要将燃烧后的废气排出气缸继续进气。如此不断地反复进行。在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转变为机械能的一系列连续过程，称为发动机的一个工作循环。按一个工作循环活塞在气缸中运动次数分为四冲程和二冲程发动机一、四冲程汽油机的工作原理1．进气、压缩、作功、排气四个行程的工作过程。进气行程：进气门打开排气门关闭活塞下行压缩行程：进气门关闭排气门关闭活塞上行作功行程：进气门关闭排气门关闭活塞上——下行排气行程：进气门关闭排气门打开活塞下——上行2．爆燃与表面点火现象爆燃：由于缸内可燃混合气压力和温度过高，燃烧室内远离点燃中心的某处在火焰前峰未传到之前发生自燃而造成的一种异常燃烧现象。表面点火，分为早燃与后燃。早燃（后燃）：是在火花塞正常点火之前（之后），燃烧室内壁炽热表面提前点火引起的一种燃烧现象。3．四冲程汽油机的工作特点。P26二、四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机的每个工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个行程。三、汽油机与柴油机的比较1．四冲程汽油机与柴油机两者主要的区别混合气形成方式；着火方式。2．汽油机与柴油机工作循环的不同：P27汽油机柴油机进气后温度0C80-13050-70柴油机无进气管预热，且进进气后压力KPa74-8478-93气阻力较小。压缩后温度0C300-500500-700柴油机ε高且充气系数也压缩后压力KPa680-14702900-4900较高。燃烧最高温度0C1900-25001500-1900柴油机ε高故燃烧压力大。燃烧最高压力KPa2900-49004900-9800但空气量较多，T较小。作功结束温度0C1200-1400900-1200柴油机膨胀比大热效率高。作功结束压力KPa294-491196-392作功后P、T均较低。排气后温度0C600-900500-700排气后压力KPa100-120100-120排气系统有阻力3．汽油机与柴油机使用性能及特性方面的不同：P27汽油机柴油机压缩比7-1016-22耗油率（克/千瓦小时）285-380218-285有效热效率0.2-0.30.3-0.4升功率（千瓦/升）22-5511-26比重量（公斤/千瓦）1.5-44-9转速3000-60001800-5000压力升高率（千帕/度）177-245392-588三、课堂小结（10'）柴油机与汽油机的工作原理相似，由于燃料的不同，造成两者在结构上和性能上的差异。活塞式发动机依靠曲柄连杆机构将活塞的直线运动转变为曲轴的回转运动。四冲程发动机一个工作循环：进气、压缩、作功、排气四个行程，曲轴转两周。四、课外作业（5'）简述四冲程发动机的工作循环原理。一、复习提问（10'）1．什么是发动机的工作循环？2．四冲程发动机完成一个工作循环活塞移动几次？有哪些行程？二、讲授内容（60'）§1-3二冲程发动机工作原理二冲程发动机完成一个工作循环也必经过进气、压缩、作功、排气等过程。只不过完成这些过程活塞仅需两个行程或曲轴旋转一周。二冲程发动机的进气与排气几乎同一时间进行，其特点是利用可燃混合气或空气将废气自缸内排出。一、二冲程汽油机工作原理简介1．进气、压缩行程活塞上行——吸气行程，同时由于真空作用，可燃混合气被吸入曲轴箱内，故原本在气缸内活塞上的混合气受到压缩。