海南大学 教案 20182019 学年第1学期 学 院 机电工程学院 课程名称 发动机原理 专业、年级、班级 车辆工程2016级2班 主讲教师 肖明伟（副教授）
海 南 大 学 教 案 2018 ~ 2019 学年 第 1 学期 学 院 机电工程学院 课 程 名 称 发动机原理 专业、年级、班级 车辆工程 2016 级 2 班 主 讲 教 师 肖明伟（副教授）
教案编写说明 教案又称课时授课计划，是任课教师的教学实施方案。任课教师应根据专业 的培养方案，紧扣教学大纲，认真分析教学内容，切合学生实际，提前编写设计 好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案编写说明如下： 1、编号：按施教的顺序标明序号（每次课一个序号）。 2、教学时数：指完成一个授课题目所用教学时间。理论课通常以学时数为 单位（一般2学时），而实践课则以学时数，天数或周数为单位 3、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课 及其它栏内选择打“√”。 4、题目：标明章、节或主题。 5、教学目的要求。 6、教学重点、难点。 7、教学方式和手段 8、教学过程（含复习旧课、引入新课、组织教学、启发思维等）。将授课的 内容按逻辑层次，有序设计编排。本部分不同专业的授课可有自己的特色。 9、讨论、思考题和作业。 10、参考资料：列出参考书籍、有关资料。 11、日期的填写系指本堂课授课的时间。 授课教案应根据专业技术领域发展、教学要求变化、学生实际水平，以及教 师以往教学的课后小结、批注等进行补充、修改或重写，以保持教学内容的先进 性和适用性。请妥善保存各阶段的教案，并配合好学院的教学检查和归档等工作 2
2 教案编写说明 教案又称课时授课计划，是任课教师的教学实施方案。任课教师应根据专业 的培养方案，紧扣教学大纲，认真分析教学内容，切合学生实际，提前编写设计 好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案编写说明如下： 1、编号：按施教的顺序标明序号（每次课一个序号）。 2、教学时数：指完成一个授课题目所用教学时间。理论课通常以学时数为 单位（一般 2 学时），而实践课则以学时数，天数或周数为单位。 3、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课 及其它栏内选择打“√”。 4、题目：标明章、节或主题。 5、教学目的要求。 6、教学重点、难点。 7、教学方式和手段。 8、教学过程（含复习旧课、引入新课、组织教学、启发思维等）。将授课的 内容按逻辑层次，有序设计编排。本部分不同专业的授课可有自己的特色。 9、讨论、思考题和作业。 10、参考资料：列出参考书籍、有关资料。 11、日期的填写系指本堂课授课的时间。 授课教案应根据专业技术领域发展、教学要求变化、学生实际水平，以及教 师以往教学的课后小结、批注等进行补充、修改或重写，以保持教学内容的先进 性和适用性。请妥善保存各阶段的教案，并配合好学院的教学检查和归档等工作
发动机原理课程教案 编号：01 课时安排：2学时教学课型：理论课☑实验课口习题课口实践课口其它口 题目（教学章、节或主题）： 发动机的性能 第一讲发动机理论循环、实际循环；发动机的指示性能指标 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1掌握汽车发动机的理想循环与实际循环 2.掌握发动机的性能指标 教学重点、难点： 1汽车发动机的三种基本的理想循环 2.发动机的指示性能指标与有效性能指标 教学方式和手段： 教学方式： 1讲授法。制作精美多媒体课件，结合动画、视频进行剂析和演示，使讲解的内容浅显易懂。 2.互动式教学方法。培养学生的学习兴趣，建立主讲教师与学生间的互容和互动。 3.“举一反三”教学法。教学过程中，注重一步步提出假设和疑问，培养学生思维和推理的能力。 教学手段： 1.多媒体课件的制作。 2习题库的建立与更新。 3
3 发动机原理课程教案 编 号：01 课时安排： 2 学时 教学课型：理论课 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 题目（教学章、节或主题）： 发动机的性能 第一讲 发动机理论循环、实际循环；发动机的指示性能指标 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1.掌握汽车发动机的理想循环与实际循环 2.掌握发动机的性能指标 教学重点、难点： 1.汽车发动机的三种基本的理想循环 2.发动机的指示性能指标与有效性能指标 教学方式和手段： 教学方式： 1.讲授法。制作精美多媒体课件，结合动画、视频进行剖析和演示，使讲解的内容浅显易懂。 2.互动式教学方法。培养学生的学习兴趣，建立主讲教师与学生间的互容和互动。 3.“举一反三”教学法。教学过程中，注重一步步提出假设和疑问，培养学生思维和推理的能力。 教学手段： 1.多媒体课件的制作。 2.习题库的建立与更新
教学过程： 教学过程分为四个阶段 第一阶段：导入 从本课时开始，开始讲解汽车发动机原理第一章，发动机的性能，由于该章节内容较多，分两 次进行讲解。 该课时主要讲解发动机的理论循环、四冲程发动机实际 循环以及发动机的指示性能指 标。该课时内容的掌握提高学生对发动机原理的兴趣，为下课时学习发动机的性能剩余内容打好基 础。 第二阶段：知新 S1-1发动机理论循环 一实际循环向理想循环的简化 1研究发动机理论循环的目的 2.实际循环的简化 理想循环及其分析比较 (一)混合加热循环 车用柴油机的理想循环 1循环特征参数 (1)压缩比 (2)压力升高比 (3)预张比 2热效率 3分析 4
4 教学过程： 教学过程分为四个阶段 第一阶段：导入 从本课时开始，开始讲解汽车发动机原理第一章，发动机的性能，由于该章节内容较多，分两 次进行讲解。该课时主要讲解发动机的理论循环、四冲程发动机实际循环以及发动机的指示性能指 标。该课时内容的掌握提高学生对发动机原理的兴趣，为下课时学习发动机的性能剩余内容打好基 础。 第二阶段：知新 §1-1 发动机理论循环 一 实际循环向理想循环的简化 1.研究发动机理论循环的目的 2.实际循环的简化 二 理想循环及其分析比较 （一）混合加热循环 — 车用柴油机的理想循环 1 循环特征参数 （1）压缩比 （2）压力升高比 （3）预胀比 2 热效率 3 分析
p=1 1.5 2.0 2.5 20 (二)定容加热循环（奥托0TT0循环）一汽油机的理想循环 1热效率 2分析 (三)定压加热循环(DISL循环)一船帕用柴油机的理想循环 1热效率 2分析 (四)三种理想循环热效率的比较 1初态1相同，压缩比c相同，加热量q相同 2初态1相同，最高压力Pmx、最高温度Tmax相同，放热量9卵相同 §1-2四冲程发动机的实际循环 发动机理想循环加上各项损失后，即可分析发动机的实际循环
5 （二）定容加热循环（奥托 OTTO 循环）— 汽油机的理想循环 1 热效率 2 分析 （三）定压加热循环（DIESEL 循环）— 船舶用柴油机的理想循环 1 热效率 2 分析 （四）三种理想循环热效率的比较 1 初态 1 相同，压缩比相同，加热量 q1 相同 2 初态 1 相同，最高压力 pmax 、最高温度 Tmax 相同，放热量 q2 相同 §1-2 四冲程发动机的实际循环 发动机理想循环加上各项损失后，即可分析发动机的实际循环
一工质改变损失 (一)工质性质 (二)比热容 (三)高温分解 二传热、流动损失 (一)传热损失 (二)流动损失 (三)换气损失 (四)时间损失 (五)补燃损失 (六)淮漏损失 §1-3发动机的指示性能指标 发动机性能指标：指示指标，有效指标。 指示指标 有效指标 示功图 一指示功和平均指示压力 (-)指示功W, (二)平均指示压力P 二指示功率N, 单位时间所做的指示功。 三指示比油耗和指示热效率 6
6 一 工质改变损失 （一）工质性质 （二）比热容 （三）高温分解 二 传热、流动损失 （一）传热损失 （二）流动损失 （三）换气损失 （四） 时间损失 （五） 补燃损失 （六） 泄漏损失 §1-3 发动机的指示性能指标 发动机性能指标：指示指标，有效指标。 指示指标 有效指标 示功图 一 指示功和平均指示压力 （一）指示功 Wi （二）平均指示压力 pi 二 指示功率 Ni 单位时间所做的指示功。 三 指示比油耗和指示热效率
(一)指示燃油消耗率8 (二)指示热效率刀， 第三阶段：小结 (1)依次梳理本堂课的的知识点： (2)简要概括和总结本堂课的重点、难点内容。 第四阶段：作业 讨论、思考题、作业： 1、简述发动机的实际循环与理想循环的区别。 2、什么是发动机的指示指标及有效指标？分别有哪些？（注意要求会计算） 3、总结提高发动机动力性能和经济性能指标的基本途径。 参考资料： 1、陈培陵主编《汽车发动机原理》人民交通出版社 2、刘峥，王建昕《汽车发动机原理教程》清华大学出版社 3、周一鸣主编《汽车拖拉机学一发动机原理》中国农业大学出版社 后记： 本次课通过图示案例分析方式，让学生对汽车发动机的理想循环与实际循环：发动机的性能指 标等有一个具体的认识，深刻掌握本专题内容，同时本专题的学习方法对以后各个章节的开展有很 大帮助
7 （一）指示燃油消耗率 gi （二）指示热效率 i 第三阶段：小结 （1）依次梳理本堂课的的知识点； （2）简要概括和总结本堂课的重点、难点内容。 第四阶段：作业 讨论、思考题、作业： 1、简述发动机的实际循环与理想循环的区别。 2、什么是发动机的指示指标及有效指标?分别有哪些?（注意要求会计算） 3、总结提高发动机动力性能和经济性能指标的基本途径。 参考资料： 1、陈培陵主编《汽车发动机原理》人民交通出版社 2、刘峥，王建昕《汽车发动机原理教程》清华大学出版社 3、周一鸣主编《汽车拖拉机学－发动机原理》中国农业大学出版社 后记： 本次课通过图示案例分析方式，让学生对汽车发动机的理想循环与实际循环；发动机的性能指 标等有一个具体的认识，深刻掌握本专题内容，同时本专题的学习方法对以后各个章节的开展有很 大帮助
编号：02 课时安排：2学时教学课型：理论课☑实验课口习题课口实践课口其它口 题目（教学章、节或主题）： 发动机的性能 第二讲发动机的有效性能指标：机械损失、机械效率：热平衡 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1.掌握发动机的机械效率与机械损失，以及机械损失的测定方法 2了解汽车发动机的热平衡 教学重点、难点： 1发动机的机械效率与机械损失，以及机械损失的测定方法 2汽车发动机的热平衡 教学方式和手段： 教学方式： 1讲授法。制作精美多媒体课件，结合动画、视频进行剖析和演示，使讲解的内容浅显易懂。 2互动式教学方法。培养学生的学习兴趣，建立主讲教师与学生间的互容和互动。 3.“举一反三”教学法。教学过程中，注重一步步提出假设和疑问，培养学生思维和推理的能力。 教学手段： 1多媒体课件的制作。 2.习题库的建立与更新 8
8 编 号：02 课时安排： 2 学时 教学课型：理论课 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 题目（教学章、节或主题）： 发动机的性能 第二讲 发动机的有效性能指标；机械损失、机械效率；热平衡 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1.掌握发动机的机械效率与机械损失，以及机械损失的测定方法 2.了解汽车发动机的热平衡 教学重点、难点： 1.发动机的机械效率与机械损失，以及机械损失的测定方法 2.汽车发动机的热平衡 教学方式和手段： 教学方式： 1.讲授法。制作精美多媒体课件，结合动画、视频进行剖析和演示，使讲解的内容浅显易懂。 2.互动式教学方法。培养学生的学习兴趣，建立主讲教师与学生间的互容和互动。 3.“举一反三”教学法。教学过程中，注重一步步提出假设和疑问，培养学生思维和推理的能力。 教学手段： 1.多媒体课件的制作。 2.习题库的建立与更新
教学过程： 教学过程分为五个阶段 第一阶段：温故 复习： (1)发动机理论循环（理论循环机器分析比较、）： (2)四冲程发动机实际循环： (3)发动机指示性能指标。 第二阶段：导入 上课时学习了第一章发动机的性能部分知识，了解了发动机理论循环、四冲程发动机实际循环 以及掌握了一些发动机的指示性能指标，对汽车发动机原理这门课程有了初步的了解。该课时继续 学习发动机性能剩余部分内容，主要包括发动机的有效性能指标、机械损失和机械损失效率以及热 平衡的知识点。 第三阶段：知新 §14发动机的有效性能指标 有效功率和机械损失功率 (一)有效功率N。 (二)机械损失功率Nm 二有效扭矩M。 功率输出轴输出的扭矩。 三平均有效压力P。 单位气缸工作容积所做的有效功。 四升功率和比重量 (一)升功率N, (二)比重量G。 五有效比油耗和有效热效率 (-)有效比油耗ge
9 教学过程： 教学过程分为五个阶段 第一阶段：温故 复习： （1）发动机理论循环（理论循环机器分析比较、）； （2）四冲程发动机实际循环； （3）发动机指示性能指标。 第二阶段：导入 上课时学习了第一章发动机的性能部分知识，了解了发动机理论循环、四冲程发动机实际循环、 以及掌握了一些发动机的指示性能指标，对汽车发动机原理这门课程有了初步的了解。该课时继续 学习发动机性能剩余部分内容，主要包括发动机的有效性能指标、机械损失和机械损失效率以及热 平衡的知识点。 第三阶段：知新 §1-4 发动机的有效性能指标 一 有效功率和机械损失功率 （一）有效功率 Ne （二）机械损失功率 N m 二 有效扭矩 Me 功率输出轴输出的扭矩。 三 平均有效压力 pe 单位气缸工作容积所做的有效功。 四 升功率和比重量 （一）升功率 Nl （二）比重量 Ge 五 有效比油耗和有效热效率 （一）有效比油耗 ge
(二)有效热效率门e §15机械损失与机械损失效率 ·机械效率门m 对于不同类型的发动机，绝对损失大的，其相对损失却不一定也大。必须有一个衡量标准，故 引进机械效率的概念。 有效功率与指示功率的比值 二机械损失的测定 (一)倒拖法一只能在电力测功机上试验 在压缩比不很高的汽油机上得到广泛应用。 (二)灭缸法一仅适用于多缸机 其它还有示功图法，油耗线法等。 三影响机械效率的因素 (一）转速 其中：Cm为活塞平均运行速度。 (二)负荷 发动机的负荷一柴油机：油门拉杆或齿条位置：汽油机：节气门开度。 (三)润滑油品质和冷却水温度 润滑油粘度影响润滑效果，润滑油温度影响润滑油粘度，冷却水温度影响润滑油温度，即冷却 水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。 水冷发动机的冷却水温应保持在80-95℃
10 （二）有效热效率 e §1-5 机械损失与机械损失效率 一 机械效率 m 对于不同类型的发动机，绝对损失大的，其相对损失却不一定也大。必须有一个衡量标准，故 引进机械效率的概念。 有效功率与指示功率的比值。 二 机械损失的测定 （一）倒拖法 — 只能在电力测功机上试验 在压缩比不很高的汽油机上得到广泛应用。 （二）灭缸法 — 仅适用于多缸机 其它还有示功图法，油耗线法等。 三 影响机械效率的因素 (一) 转速 其中： cm 为活塞平均运行速度。 （二）负荷 发动机的负荷 — 柴油机：油门拉杆或齿条位置；汽油机：节气门开度。 （三）润滑油品质和冷却水温度 润滑油粘度影响润滑效果，润滑油温度影响润滑油粘度，冷却水温度影响润滑油温度，即冷却 水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。 水冷发动机的冷却水温应保持在 80~95℃