《汽车构造》课程理论教学大纲
适用三年制高职高专车辆工程、汽车服务工程、交通运输等专业。
(课程理论教学共19章, 144学时,学分8分)
一、课程的性质、任务与目的
《汽车构造》是车辆工程、汽车服务工程、交通运输管理、汽车检测与维修等专业的主要专业基础课程。本课程任务是以汽车各总成及零部件的作用为主线,全面而详细地介绍常规汽车发动机、底盘系统、总成零部件的作用、组成、工作原理、结构分析及调整内容,了解现代汽车结构特点。通过本课程的教学使学生获得汽车发动机结构和原理,汽车底盘系统中传动、行驶、制动、转向、四轮定位等体系的基本原理、结构和汽车主要使用性能的知识。为学生学习后续专业课程及毕业后从事专业工作提供基础知识。
二、课程的基本要求
本课程教学时要突出汽车发动机和底盘各组成机构和系统结构及适度的原理知识。通过课堂挂图、多媒体光盘讲授、现场实物讲述、拆装实践,使学生熟悉发动机各组成和汽车底盘各部分的基本结构,了解汽车发动机的使用特性及汽车的主要使用性能。
三、课程教学内容和学时分配(不含实践课时)
第一章 总论(4学时)
教学内容:
汽车工业的发展;汽车的类型;国产汽车的编号规则;车辆识别代号(VIN)管理规则;汽车的总体结构。
第二章 汽车发动机工作原理和总体结构(4学时)
教学内容:
2-1 发动机的分类和基本名词术语
2-2 发动机工作原理
2-3 发动机总体构造
2-4 内燃机产品名称和型号编写规则
要求:掌握发动机的分类和基本名词术语;熟悉发动机的总体构造及四冲程发动机的工作原理;了解内燃机产品名称和型号编制规则。
重点与难点:
重点:发动机的总体结构、基本组成、作用及相互关系。
难点:一是发动机的工作原理,以及汽油机和柴油机在原理上的异同;二是P-V示功图。
第三章 发动机的性能指标(4学时)
教学内容:
3-1 发动机的指示性能指标
3-2 发动机的有效性能指标
3-3 发动机损失与机构效率
3-4 发动机的理论循环与实际循环
要求:
熟悉和掌握发动机的指示性能和有效性能指标;了解机械损失和机械效率。
重点与难点:
重点:发动机的有效性能指标,如有效功率、升功率和有效燃油消耗率。
难点:发动机的理论循环与实际循环及其示功图的差异。
第四章 曲柄连杆机械运动件(4学时)
教学内容:
4-1 活塞组
4-2 连杆组
4-3 曲轴飞轮组
要求:
了解活塞组、连杆组、曲轴飞轮组主要组成元件;掌握曲柄连杆机构的功用及其构造特点。
重点与难点:
重点:一是活塞、活塞环、活塞销的作用与结构;二是连杆组与曲柄飞轮组的作用与结构。
难点:矩形活塞环的泵油现象与扭曲环的作用与效果。
第五章 汽缸体与汽缸盖(2学时)
教学内容:
5-1 汽缸体
5-2 汽缸盖与汽缸垫
5-3 风冷发动机的汽缸体和汽缸垫
要求:
掌握汽缸体、汽缸盖、油底壳等主要零部件的作用与结构;熟悉缸体、缸盖的结构特点;了解缸体、缸盖的功能。
重点与难点:
重点:汽缸体、汽缸盖的功用和结构。
难点:隧道式汽缸体的结构与原理;干式和湿式汽缸套的区别。
第六章 配气机构(4学时)
教学内容:
6-1 配气机构的组成
6-2 配气机构的主要零部件
6-3 配气相位和气门间隙
6-4 可变配气相位控制机构
要求:
了解配气机构的布置形式、传动方式;掌握气门间隙、配气相位的组成和功用。
重点与难点:
重点:一是凸轮轴的布置和传动方式、每缸气门数及其排列方式;二是配气机构的主要零部件以及配气相位与气门间隙。
第七章 汽油机供给系统和燃烧(12学时)
教学内容:
7-1 汽油机供给系统的组成
7-2 可燃混合气成分与汽油机性能的关系
7-3 汽油机的燃烧过程
7-4 汽油机的燃烧室
7-5 简单化油器中混合气的形成
7-6 现代化油器
7-7 汽油供给装置
7-8 进、排气装置
7-9 电子控制式燃油喷射系统
要求:
掌握汽油机供给系统的组成,可燃混合气成分与汽油机性能的关系,燃烧过程和不正常燃烧的影响因素;熟悉化油器汽油直接喷射系统的原理及各组成部分的结构、特点;了解汽油机燃烧室种类和汽油供给装置及进、排气装置。
重点与难点:
重点:一是可燃混合气成分与汽油机性能的关系,汽油燃烧过程及不正常燃烧的影响因素;二是现代化油器供油装置;三是电子控制汽油喷射系统主要组件的构造和作用原理。
难点:现代化油器结构及其功用,以及电子控制汽油直接喷射系统的原理与结构。
第八章 柴油机供给系统的组成与燃烧(8学时)
教学内容:
8-1 柴油机供给系统的组成
8-2 柴油机的燃烧
8-3 混合气的形成和燃烧室
8-4 喷油器
8-5 直列式喷油泵
8-6 转子式喷油泵
8-7 柴油机燃油供给系统的电子控制
要求:
掌握柴油机供给系统的组成、功用和柴油机的燃烧;熟悉喷油泵的构造特点及原理;了解混合气的形成和燃烧室及燃油供给系的电子控制装置。
重点与难点:
重点:一是喷油器、直列式喷油泵的结构、作用及原理;二是调速器的结构与原理及喷油泵喷油提前角调节装置。
难点:一是转子式分配泵的结构与原理;二是柴油机燃油系统的电子控制装置与原理。
第九章 汽油机点火系统(4学时)
教学内容:
9-1 点火系统的作用与要求
9-2 点火系统的类型与性能要求
9-3 点火提前角
9-4 蓄电池点火系统的主要元件
9-5 电子点火系统
要求:
掌握点火系统的作用、类型与性能要求,点火提前角概念;熟悉蓄电池点火系统的组成零件及无触点电子点火系统的原理;了解微处理机控制的点火系统。
重点与难点:
重点:一是点火系统的类型与性能要求,蓄电池点火系统的组成、原理、初级电流的变化;二是点火提前角对汽油机性能的影响及其调节机构。
难点:电子点火系统的电子线路及其装置。
第十章 发动机冷却系统(4学时)
教学内容:
10-1 水冷系统的组成及冷却液
10-2 水冷系统的主要零部件
10-4 风冷系统
要求:
掌握水冷系统的组成与作用及主要零部件;熟悉水冷却系统的调节原理与构造;了解风冷系统的组成及其冷却强度自动调节原理。
重点与难点:
重点:水冷却系统的调节原理与构造。
难点:硅油离合器的工作原理与控制冷却液流动路径的节温器的原理与结构。
第十一章 润滑系统(4学时)
教学内容:
11-1 润滑方式和润滑剂
11-2 润滑系统的组成和油路
11-3 润滑系统的主要部件
11-4 曲轴箱通风
要求:
掌握润滑方式和润滑剂、润滑系统的组成和油路;熟悉润滑系统的主要部件;了解曲轴箱通风的作用。
重点与难点:
重点:润滑系统的组成与油路及主要部件,如粗滤器、过滤式和离心式细滤器以及复合式滤清器的结构。
难点:PCV阀的工作原理。
第十二章 启动系统(2学时)
教学内容:
12-1 电动机启动
12-2 改善启动性能的措施
要求:
掌握电动机启动的工作原理与特点;熟悉启动电机操纵机构和离合机构;了解改善启动性能的措施。
重点与难点:
重点:一是启动电机的操纵机构与工作原理;二是启动电机的离合机构的三种形式及其应用;三是改善启动性能的措施。
难点:启动电机的离合机构。
第十三章 发动机排气污染物的生成与控制(8学时)
教学内容:
13-1 汽油机主要污染物的生成机理与影响因素
13-2 柴油机主要污染物
13-3 发动机瞬态工况下的排放特性
13-4 汽油机的排放控制
13-5 柴油机的排放控制
13-6 排放测量与排放法规
要求:
掌握汽油机、柴油机主要污染物的生成机理和影响因素;熟悉发动机瞬态工况下的排污特性以及排污的控制;了解排放物的测量和排放法规,以及现代柴油机因其制造技术的进步,而使其排污得以大幅度降低的原理。
重点与难点:
重点:一是汽油机主要污染物(HC、CO、NOX)的生成机理和影响因素;二是柴油机主要污染物(NOX、碳烟、HC、CO)的生成机理以及现代高压共轨多点多次喷射技术如何使柴油机的排污大幅度地减少的原理;三是发动机瞬态工况下的排放特性及其排放物的控制。
难点:柴油高压共轨多点多次喷射系统的电子控制及发动机排放物的测量。
第十四章 废气涡轮增压(4学时)
教学内容:
14-1 发动机增压的基本概念及增压类型
14-2 废气涡轮增压的工作原理
14-3 废气涡轮增压器结构
14-4 车用发动机废气涡轮增压器的应用要点
要求:掌握废气涡轮增压的工作原理;熟悉废气涡轮增压器结构;了解车用发动机废气涡轮增压器的应用要点。
重点与难点:
重点:废气涡轮增压器的原理与结构(包括离心压气机,废气涡轮壳与喷嘴)。
难点:车用发动机废气涡轮增压器的应用要点及要求。
第十五章 发动机特性(8学时)
教学内容:
15-1 发动机工况
15-2 速度特性
15-3 负荷特性
15-4 万有特性
15-5 汽车发动机功率标定及大气修正
15-6 发动机与汽车的经济性匹配
要求:
掌握发动机的特性概念; 熟悉发动机的速度特性、负荷特性及万有特性;了解发动机功率的标定与汽车的经济性匹配原则。
重点与难点:
重点:发动机的工况,速度特性、负荷特性及万有特性。
难点:发动机万有特性及其应用。
第十六章 汽车传动系(14学时)
教学内容:
16-1 传动系概述
16-2 离合器
16-3 变速器、自动变速器、液力变矩器
16-4 分动器与变速器超速传动
16-5 万向传动装置与驱动桥
要求:
熟悉传动系各总成的基本结构及手动变速器中的同步机构、换档机构的安全装置,万向节的类型和应用;了解螺旋弹簧和膜片弹簧离合器的结构特点,液力变矩及自动变速原理;掌握转向驱动桥的特征;主减速器的作用和调整方法。
重点与难点:
重点:机械变速器的同步机构、超速传动、液力变矩器的原理与结构、万向传动装置中的等速万向节类型和构造。
难点:超速传动机构和液力变矩器的传动原理。
第十七章 行驶系与制动系(16学时)
教学内容:
17-1 车架与车桥
17-2 车身
17-3 车轮与轮胎
17-4 悬架系统
17-5 制动系
要求:
掌握汽车行驶系四大组成及其功用;了解汽车典型的前桥结构;熟悉汽车车轮的主要尺寸、规格、代号及轮胎的分类和特点;了解汽车悬架的功用、组成和分类;减振器的工作原理与结构;掌握悬架的类型及其对汽车操纵稳定性和平顺性的影响。
熟练掌握汽车的制动原理和制动机构;了解制动器的分类和结构;熟悉制动器各类控制阀的作用及ABS等制动安全控制装置的应用。
重点与难点:
重点:各种典型非独立悬架的结构和应用;汽车制动原理、制动器结构、助力制动及其控制。
难点:一是各类悬架的结构和不同车型前后悬架的选用原则;二是汽车液压制动传动及控制结构原理。
第十八章 汽车的转向系统(14学时)
教学内容:
18-1 汽车的四轮定位
18-2 转向系统综述
18-3 转向传动机构
18-4 转向操纵机构和转向器
18-5 汽车动力转向装置
要求:
熟悉汽车四轮定位的内容和原理;了解汽车转向传动机构及其组成,以及动力转向中常用的滑阀式和转阀式控制转向传动装置的特点;掌握转向机构各组成的结构和与不同类型悬架配用的转向机构的特点;熟悉三类常用转向器的结构。
重点与难点:
重点:一是四轮定位的原理及其对汽车行驶过程的影响;二是转向机构中转向器结构原理和汽车转向器各组成元件的结构和工作原理。
难点:转向系循环球式转向器的结构原理,以及与两类悬架配用的传动机构的特点。
第十九章 汽车的主要使用性能(20学时)
教学内容:
19-1 汽车的动力性
19-2 汽车的燃油经济性
19-3 汽车的制动性
19-4 汽车的操纵稳定性
19-5 汽车行驶的平顺性
19-6 汽车的通过性
要求:
一是了解汽车各主要使用性能的影响因素,评价指标,各种性能的平衡特性图线的应用;二是了解汽车的稳态转向特性和轮胎径向刚度和侧向刚度对汽车稳定性的影响。
重点与难点:
重点:影响汽车六种主要使用性能的因素和各种平衡图线与特性曲线的应用。
难点:各种平衡图线、特性曲线的绘制原理和方法。
四、主要参考书:
1、葛蕴珊 主编,《汽车发动机原理与构造》,北京:中国劳动社会保障出版社,2001年1月。
2、陈家瑞 主编,《汽车构造》上下册,北京:人民交通出版社,2002年3月。
3、张如春 主编,《汽车构造》,北京:机械工业出版社,2001年6月。
4、周若柔 主编,《汽车构造》,北京:劳动出版社,1999年。
5、蒋德明,内燃机燃烧与排放学〔M〕,西安交通大学出版社,2001年。
6、张占奎,吴迪,“电喷柴油技术回顾”〔M〕,《汽车维修与保养》,2006.NO2。
五、说明
1、本大纲供我院车辆工程系汽车各专业使用;
2、课程总学时数为144(包括期末复习4学时);
3、课堂讲授与现场教学,多媒体课件教学的学时数比例,由教师根据教学详细内容和多媒体教室条件酌情安排,但总时数控制在144学时内。
《汽车构造》课程实践教学大纲
适用于三年制高职高专车辆工程、汽车服务工程、交通运输等专业。
(《汽车构造》拆装实践教学,144学时,8学分)
一、拆装实践教学的基本要求
通过常规车型“汽车构造”的拆装实践,使学生进一步了解汽车各总成、零部件的名称、结构、工作原理和相互的装配关系及连接方式;掌握汽车各总成的拆装顺序和拆装要点;熟悉汽车各总成的主要调整部位、调整方法和技术要求。
二、实践教学的主要车型
东风EQ1090,解放CA1091,北京BJ212,上海桑塔纳LX型轿车等汽车各总成和TOYOTA丰田系列自动变速器(包括前驱和后驱),以及各种电子控制燃油直接喷射的汽油机,如海南马自达V6,凌志V8,丰田佳美直列4缸,日产尼桑直列4缸等。
三、实践教学内容及要求与学时分配
(一)发动机部分(60学时)
1-1 观察和认识发动机外部装置的名称、功用、水冷却系的组成及循环路线。了解电喷发动机外部的各种传感器的安装和部位。(1学时)
1-2 按顺序拆装发动机机体外部各种装置。(3学时)
1-3 拆装汽缸盖罩、气门传动组(凸轮轴除外)。(6学时)
1-4 拆装汽缸盖、汽缸体。
观察燃烧室形状,活塞顶平面标记,进、排气门的位置,活塞上下止点位置,进、排气门的开闭时刻,了解发动机的工作循环、发火次序等。(8学时)
1-5 拆装正时齿轮盖,注意正时标记。(4学时)
1-6 拆装油底壳,观察有无金属屑;拆装机油泵及滤清器了解润滑油路。(8学时)
1-7 拆装活塞连杆组。
了解各零件的名称、作用、结构特点,注意朝前三点一致的标记。(10学时)
1-8 拆装曲轴和凸轮轴。
观察其支承方式,润滑方式。(8学时)
1-9 拆装活塞环、活塞销、气门组、机油泵。
了解各种零件名称作用,结构型式,特点及拆装方法。(12学时)
(二)燃料供给系(12学时)
2-1 了解汽油机燃料供给系的组成及主要部件的名称、功用、相互连接关系;解体机油泵并复装,了解其结构,进出油阀的安装方向、泵油原理。(2学时)
2-2 解体化油器并复装。
了解五大装置的名称、功用、四条油路的走向,弄清五大装置在发动机何种工况下工作。掌握化油器的主要调整部位、方法和要求及安装汽油泵时的注意事项。(4学时)
2-3 了解柴油机燃料供给系的组成及主要部件的名称和相互连接关系,拆装输油泵。
了解各零件、工作原理,注意进、出油阀的安装方向。(2学时)
2-4 拆装喷油器。
了解零件名称、结构和相互配合的关系、工作原理;掌握喷油压力的调整方法。(2学分)
2-5 解体并复装喷油泵,了解各主要机件的结构及其相互连接关系;掌握喷油时刻和供油量的调节;拆装调速器壳,了解调速器与喷油泵的连接关系,了解调速过程。(4学时)
(三)废气涡轮增压器的拆装(18学时)
3-1 拆装离心压气机,了解其组成和工作原理。
3-2 拆装废气涡轮机,了解涡轮的类型,废气的流动路线及涡轮机的结构和工作原理。
(四)离合器、变速器、分动器、万向传动装置(14学时)
4-1 离合器总成拆装(4学时)
了解离合器的型式、功用、构造及离合过程,解体离合器压板总成。了解各组成零件的名称,弄清主动、从动和压紧机构、操纵机构的组成,弄懂防止分离杠杆运动干扰的结构特点,掌握调整分离杠杆内端高低的方法,了解离合器在车上的安装位置,操纵机构的连接关系以及踏板自由行程的调整方法。
4-2 变速器(附手制动器)、分动器拆装(8学时)
1、拆下手制动器及变速器
了解变速器和手制动器的结构形式、组成零件名称和相互装配关系,观察变速器壳体内各轴的装配位置。
2、分别拆下第一轴、第二轴、中间轴和倒档轴,弄清各轴及齿轮的名称、装配关系,了解锁销式惯性同步器的组成、结构特点。
3、拆装变速器操纵机构,弄清自锁、互锁、倒档锁的结构及拆装方法。
4、按逆顺序复装各轴和齿轮及变速器盖,弄清各个档位齿轮的啮合位置和动力传递路线。
5、复装变速器盖,安装手动制动器,掌握手动制动器蹄片间隙调整方法。
6、拆装BJ212的分动器,了解其结构、工作原理和在车上的安装位置。
4-3 万向传动装置的拆装(2学时)
了解万向节传动轴的结构、型式及装配关系、拆装方法,注意传动轴两端万向节应位于同一平面及各黄油嘴的位置方向,以及传动轴上平衡片和传动轴与伸缩管上的平衡记号。
(五)A341E自动变速器拆装(16学时)
5-1 拆卸外部附件、各传感器、手控摇臂、加油管等,取下变矩器,拆卸其外壳、后端盖、油底壳、进油滤清器、电磁阀、节气门的拉索;拆卸油泵了解油路线路。
5-2 拆卸油阀板总成,用压缩空气吹出蓄压器中的活塞弹簧;拆下手控拉杆和停车用锁爪和手控阀操纵轴;拆卸壳体内传动机构,分解行星齿轮机构。
了解自动变速器的结构、工作原理,掌握拆卸方法。复装时按逆顺序进行,特别注意各止推垫片、止推轴承的位置、单向离合器的方向、各档制动片、摩擦片的位置等。
(六)转向桥拆装(8学时)
6-1 拆卸制动鼓。了解车轮制动器的零件名称、作用、结构型式、连接关系、工作过程。
6-2 拆下转向节。了解转向节主销与前轴的装配关系以及前轮定位。
6-3 复装转向节。注意主销与平面止推轴承;主销与横销之间的正确安装。
6-4 复装车轮制动器。掌握轮毂轴承预紧度及蹄鼓间隙的调整方法。
(七)转向系拆装(6学时)
7-1 拆装横、直拉杆和垂臂。掌握垂臂与其轴、横直拉杆的正确安装和前束的测量、调整方法。
7-2 拆装循环球式转向器。了解两级传动关系,掌握螺杆轴承预紧度和齿扇齿条啮合间隙的调整方法。
(八)驱动桥拆装(14学时)
8-1 拆下半轴、制动鼓。了解驱动桥结构形式;了解车轮制动器的功用、构造型式及工作过程。
8-2 拆装主减速器,主被动齿轮。掌握各支承轴承预紧度的调整方法以及主被动齿轮的啮合印痕间隙的调整方式。
8-3 拆装差速器。了解其结构、装配关系及差速原理。
8-4 复装车轮制动器和半轴。掌握轴承预紧度、蹄鼓间隙的调整方法。
(九)拆装制动系(6学时)
9-1 拆装气压制动系的制动气室。了解结构和工作过程。
9-2拆装制动控制阀。弄清双腔并列制动阀的构造、工作原理、调整部位及其安装位置,掌握制动踏板自由行程的调整方法。
9-3 拆装空压机。了解其型式、结构、名称、工作原理。
9-4 拆装液压制动系的制动分泵。了解结构、工作过程。
9-5 拆装制动总泵。了解结构、型式、工作原理、调整方法;知其安装位置,掌握制动踏板自由行程的调整及油道放空气的方法。
四、参考书
1、葛蕴珊 主编,《汽车发动机原理与构造》,北京:中国劳动保障出版社,2001年1月。
2、陈家瑞 主编,《汽车构造》上下册,北京:人民交通出版社,2002年3月。
3、张如春 主编,《汽车构造》,北京:机械工业出版社,2001年6月。
4、周若柔 主编,《汽车构造》,北京:劳动出版社1999年。
5、《中外汽车构造图册》、《国产汽车构造图册》等。