1、九江職業技術學院 汽車發動機機械系統檢修 課程教案汽車檢測與維修 專業 班級 教師 授課時間發動機總體構造的認識教學內容發動機性能指標計劃學時1教學目標1、掌握發動機有效指標的含義及定量計算2、熟悉發動機燃燒能量的分配情況3、掌握發動機機械損失的定量計算及影響因素 項目內容解決措施教學重點發動機有效指標含義及計算、機械損失對比推導、想象分析教學難點發動機有效指標含義及計算對比推導教學媒體的選擇知識點編號媒體類型媒體內容要點教學目的所用時間1投影燃燒能量的分配指明內燃機熱效率15m2投影機械損失指明能量損失的去向10m教學要點每節主題1.3 發動機熱力循環和性能指標四、發動機的有效指標（一）發動

2、機動力性指標1、有效功率2、有效轉矩3、平均有效壓力4、轉速和活塞平均速度（二）發動機經濟性指標1、有效熱效率2、有效燃料消耗率（三）發動機強化程度1、升功率2、比重量3、強化系數（四）發動機其它性能評定指標1、排氣品質2、噪聲3、起動性 五、發動機熱平衡（一）轉化為有效功的熱量（二）傳給冷卻介質的熱量（三）廢氣帶走的熱量（四）其它熱損失六、發動機的機械損失（一）機械效率（二）影響機械效率的主要因素1、轉速2、負荷3、機油的品質4、冷卻水溫度教學過程結構設計 一、復習 采用老師引導思路的方式綜合復習上次課的重點內容二、導入 由于指示指標的不實用性，引入有效指標的意義三、分析指示指標的定量計算

3、應充分運用與指示指標進行對比的方式進行推導分析，其中的后幾個指標可以由學生論述，老師書寫的方式講解。四、提出問題1、指示指標與有效指標分別針對的基礎是什么？2、更具實際意義的指標為誰？ 3、如何減小指示指標與有效指標量值之間的差值？五、用啟發性的方式講解發動機能量分配的去向 此時，由學生分析，教師綜合，可以不按照書本的順序，也可以多出書本中的范圍。六、利用第四點中提出的問題分析機械效率的計算 此部分不應只出現機械效率的定量計算，還應從機械效率反過來說明指示指標與有效指標之間的關系。七、互動性質疑1、對于內燃機可以從哪幾個方面提高經濟性？2、由學生針對知識進行自由提問。八、對本次課進行歸納性總結

4、由老師引導思路對本次課內容作一系統回顧，必須講清本次課的重點內容。 九、結束 知識性練習 指示指標與有效指標的出發點及與實際的距離比較。形成性評價 有效指標是真正具有評價意義的指標，講解進程應與指示指標比較，分析發動機燃燒能量分配可以創造節油的基本思路；發動機機械效率的分析應抓住主要因素，并相應啟發性指示提高效率的思路。項目一 發動機認識及性能檢測內容提要1.四沖程汽油機基本結構與工作原理2.四沖程柴油機基本結構與工作原理3.二沖程汽油機基本結構與工作原理4.發動機的分類5.發動機的主要性能指標任務1 發動機總體構造的認識知識點 發動機性能指標以下選講：一發動機性能指標 包括指示、有效、標定性

5、能指標。（一）指示性能指標評定發動機工作循環優劣的指標可燃混合氣（工質）對活塞做功為基礎建立的指標，常用指示功和指示熱效率表示，(1)指示功Wi 陰影面積bczbb正功，bbrab負功，泵氣損失。(2)循環熱效率i Q1散熱損失，Q10，發動機熱效率均不大高大致范圍：汽i=0.250.40，柴i=0.40.5。（二）發動機有效性能指標 綜合反映發動機的工作情況；描述發動機性能特點，比較、檢測發動機能，有著重要的指導意義。(1)有效功率Pe 發動機運轉時由曲軸輸出的功率，由測功機實際測得。(2)轉矩Te 由曲軸輸出給傳動系的有效旋轉力矩，試驗測得。Te、Pe、n三者的關系： (3)平均有效壓力p

6、e 單位氣缸容積中所作的有效功：pe表示發動機單位氣缸工作容積中所作的有效功愈大。用以比較各種不同排量發動機的動力性。pe的大致范圍是：汽油機pe=588981KPa；柴油機pe=588883KPa。(4)有效燃料消耗率ge 單位有效功的燃油消耗量即：ge愈小曲軸輸出的凈功率所消耗的燃料。說明書中通常給出發動機的最低燃油消耗率。ge實際上是隨發動機的工況而變化。大致范圍：汽：ge=270410 (g/kw.h)，柴：ge=215285(g/kw.h)。（三）標定性能指標發動機銘牌上標示的Pe和Te均為最大值，ge即是最小值。考慮到發動機運用場合，通常給出兩種或以上的標定功率，分別以15min、

7、1h、12h和24h，允許發動機發出的最大功率。據GB規定，在P e和Te時，應同時注明相應n。二充氣系數及提高充氣系數的措施（一）充氣系數VV恒小于1。 不同類型的發動機V差別較大。汽：V =0.70.85，柴：V =0.750.90。（二）提高（發動機動力性的先決條件）充氣系數的措施設計上：除了結構上有合理氣道結構形狀與尺寸、合理的進排氣歧管的配置、適宜的配氣相位以及采用多氣門結構外，使用中：定期清洗空氣濾清器，以減小進氣系統的阻力；定期檢查調整配氣相位，消除因配氣機構零件磨損導致的配氣相位變化，從而影響充氣系數。一、動力性指標二、經濟性指標三、發動機速度特性速度特性不同轉速下其動力性和經

8、濟性的變化規律，確定發動機的最大功率Pemax、最大轉矩Temax和最小燃料消耗率gemin時的轉速，從而確定發動機在不同行駛工況應處于最有利的轉速范圍。負荷特性發動機在n=常，經濟指標隨負荷變化而變化的關系。（一）汽油機特性 Te、Pe、ge隨n變化的關系，其曲線，稱為速度曲線。節氣門全開的速度曲線叫做外特性曲線；處于非全開位置的速度特性稱為部分速度特性。1外特性曲線分析（1）Te-n曲線。凸形。較低n時，隨n逐升，Te愈來愈大，到達某n時轉矩Temax。以后，隨著n續升，Te反而下降。因n對v及燃燒過程的影響所決定的。v只在某一n達最大，v愈大，Te也愈大；n低時，氣體擾流小，燃燒前霧化和

9、混合不好，影響燃燒質量；n高時，燃燒占有的曲軸轉角較大，補燃期長，散熱面積大，熱效率低。汽車在徒坡上起步時，可以體驗到最大轉矩的存在。汽車只有在發動機接近最大轉矩的轉速下才能平穩起步。（2）Pe-n曲線。因Pe=Ten/9550，即Pe隨n和Te的增加而增加。Te-n為凸形曲線，當n從較低速值增加時，Te也同時增加，Pe迅速上升，當TeTemax后，續增n， Pe上升漸緩，達某n時，Pe達到Pemax。再增加n，發動機內耗的功率倍增及v下降， Pe也下降。(3)油耗-轉速ge-n曲線。凹形曲線，只有在某一n下gemin，因發動機在低轉速和高轉速運轉時，熱效率低，高速時機械損失增加的緣故。2部分

10、速度特性曲線分析就Te-n、Pe-n、ge-n曲線形狀言，部分特性和外持特性相似。僅轉矩最高點和功率最高點都向低轉速方向偏移。3汽油機的負荷特性改變節氣門開度，改變進氣量，調節輸出功率，適應負荷。稱為量調節。變路況情下行駛，駕駛員通過加速踏板調節節氣門開度，使汽車保持等速（發動機在n=常）行駛，經濟指標隨負荷變化而變化的關系。（1）Pe-GT曲線，遞增曲線，即單位燃料消耗量GT隨Pe的增加而增加。GT的大小與節氣門的開度和混合氣的成份有關。節氣門開度在70%80%內，混氣濃度變化不大，GT隨負荷的增加而增加。節氣門接近全開，省油裝置起作用，混氣變濃，因而GT增速更快。（2）Pe-ge曲線，與P

11、e-GT曲線不同，存在一個gemin。怠速，m=0，功率全用于克服內阻，油耗率無限大。隨著負荷的增加，發動機內阻比例小，ge漸小。節氣門接近全負荷時，省油器工作，混氣濃度大，燃燒不全，ge又上升。由圖知，Pe-ge在一定的Pe內出現低谷，此谷愈寬，汽車在寬闊的負荷范圍內，有良好經濟性。（二）柴油機特性1柴油機的速度特性柴油機的Pe、Te、ge、GT隨轉速n的變化關系稱為柴油機的速度特性。油量調節機構在標定功率供油位置時的速度特性稱為柴油機的外特性，在小于標定功率供油任何位置時的速度特性稱為部分速度特性。汽油機相比，Te-n較坦，Te儲備系數小，對外界阻力的適應差，換擋次數增多。為此，在車用柴油

12、機的調速器內裝有轉矩校正器（校正彈簧），能在負荷增大、轉速下降時，使供油量自動增加，以提高轉矩，亦即提高了柴油機的轉矩儲備系數。ge-n較坦，在較寬n內有較低ge。且柴油機的gemn比汽油機低20%30%，柴油機比汽油機的更經濟。Pe-n為一上升的斜直線。為防止 “飛車”。柴油機噴泵均裝調速器，當發動機達到標定轉速時，調速器起作用，阻止供油量的增加。2柴油機的負荷特性轉速一定，柴油機充氣量的，只有改變循環供油量，即改變過量空氣系數來調節輸出功率大小，這種調節方法稱為質調節。與汽油機相似，Pe ge凹形曲線。怠速運轉，效率m=0，ge無限大。隨Pe增加，效率m增加，ge迅速下降，功率增至圖中1點時，過量空氣系數下降，熱效率略有下降，機械效率明顯增大，此時ge達到最小gemin。Pe進一步增加，噴油量增加，燃燒不完全，補燃期延長，熱效率劇降，ge上升。過2點，排氣冒黑煙冒煙點，噴油量增加到3點，可得到最大功率，以