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广东省2009年自学考试发动机原理课程大纲

http://zikao.eol.cn  来源:  作者:广东省自学考试委员会  2009-09-03    

  I.课程性质与设置目的

  (一)课程性质和特点

  《发动机原理》是广东省高等教育自学考试汽车检测与维修专业(独立本科段)的必修课。

  本课程主要讲授内燃机工作循环与整机特性,揭示影响性能的因素及提高性能的措施。以发动机的动力性、经济性、排放、振动、噪声等特性为研究对象,深入到工作过程的各个阶段,分析影响这些性能的各种因素,从中找出提高性能的一般规律,为后续课程的学习奠定良好的基础。

  (二)本课程的基本要求(课程总目标)

  1、了解内燃机的简史、掌握内燃机的分类,学会分析内燃机的典型结构。

  2、熟悉示功图、全面掌握指示性能指标、有效性能指标、机械效率的定义、机械损失的测定方法,分析提高内燃机动力性和经济性的途径。

  3、掌握三种典型理论循环的示功图(相关推导在工程热力学课程中已经介绍),通过循环热效率的公式,分析改善热效率的途径及其限制,了解汽油、柴油的主要理化性质及其对内燃机混合气的形成、燃烧的影响。了解内燃机实际循环与理论循环的差异。

  4、全面掌握换气过程、换气损失、充量系数的分析式建立、提高充量系数的措施;对于二冲程内燃机的换气过程了解其进行情况、特点;要求掌握换气质量的评价参数和不同换气方案的比较。

  5、对于内燃机缸内的气体流动方式和产生相应流动的结构措施;对于点燃式内燃机的燃烧需要学会用示功图分析其燃烧过程、不同工况下燃烧的特点;不正常燃烧现象及其影响因素;对于点燃式内燃机的燃烧室需要掌握常用典型燃烧室的结构、分层燃烧;对于压燃式内燃机的燃烧需要掌握着火与燃烧过程、放热规律与燃烧噪声。对于压燃式内燃机的燃烧室要求能够对比分析不同燃烧室的结构特点、混合气的形成特点。

  6、对于柴油机需要掌握燃料的喷射过程、异常喷射现象、调速器的工作特性、高压喷射系统;对于汽油机一般了解化油器混合气的形成,重点掌握电控汽油喷射系统;简要了解气体燃料的供给系统。

  7、熟悉污染物的生成机理、内燃机的排放特性、排放控制、排气后处理、排放测量与排放法规。

  8、全面掌握内燃机的特性、内燃机与工作机械的匹配。

  (三)本课程与相关课程的联系

  1、学习本课程前,需要学习《汽车构造》、《电工与电子技术》等相关课程的相关知识和基本技能;是《汽车构造》课程发动机构造和理论知识的深化,是电工电子技术在发动机理论分析方面的深入应用。

  2、与专业课的关系

  属于专业课,为汽车维修与检测专业课程的中心课程。为其他专业课提供发动机理论基础,并为维修与检测课程提供理论基础和分析方法

  3、本课程重点章节

  第一章、发动机的性能

  第二章、发动机的换气过程

  第四章、汽油机混合气的形成和燃烧

  第六章、发动机的特性

  4、本课程次重点章节

  第三章、燃料与燃烧

  第五章、柴油机混合气的形成和燃烧

  第八章、排气污染与控制

  5、本课程一般章节

  第七章、车用发动机的废气涡轮增压

  第九章、发动机动力学

  II.课程内容与考核目标

  第一章   发动机的性能

  (一)学习目的与要求

  了解发动机理论循环、实际循环,循环热效率的影响因素,指示指标与有效指标的内容、联系,机械效率及其测定方法,影响发动机机械损失的因素,热平衡的基本概念。

  重点:对发动机理论循环与实际循环的分析,发动机有效指标的概念,汽车发动机机械效率的测定方法与影响因素。

  难点:有效指标的分析与提高发动机动力性和经常性的技术措施。汽车发动机机械效率的测定方法。影响汽车发动机机械效率的因素。

  (二)课程内容

  第一节、发动机理论循环

  1、发动机三种基本的空气标准循环;

  2、循环热效率及相关基本概念;

  3、循环平均压力的概念。

  第二节、四行程发动机的实际循环

  1、 进气过程;

  2、 压缩过程;

  3、 燃烧过程;

  4、 膨胀过程;

  5、 排气过程。

  第三节、实际循环的评定——指示指标

  1、 平均指示压力;

  2、 指示功率;

  3、 指示热效率与指示燃油消耗率。

  第四节、发动机经济性和动力性的评定

  1、 发动机动力性能;

  2、 发动机经济性能;

  3、 发动机强化指标。

  第五节、发动机的环境指标

  1、 排放性能;

  2、 噪声。

  第六节、机械损失

  1、 机械效率;

  2、 机械效率的测定;

  3、 影响机械效率的因素。

  第七节、热平衡

  1、实际循环热平衡;

  2、发动机热平衡。

  (三)考核知识点

  第一节、发动机理论循环

  1、发动机的定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环;发动机示功图;

  2、循环热效率、压缩比、绝热指数、压力升高比、循环平均压力等基本概念。

  第二节、四行程发动机的实际循环

  1、 四行程发动机的实际循环的五个过程(进气、压缩、燃烧、膨胀、排气);

  2、 四行程发动机的实际循环过程活塞、气门运动过程;

  3、 四行程发动机的实际循环过程缸内压力、温度的变化;

  4、 压缩比的范围。

  第三节、实际循环的评定——指示指标

  指示指标:平均指示压力、指示功率、指示热效率与指示燃油消耗率。

  第四节、发动机经济性和动力性的评定

  1、 动力性指标:有效功率、有效扭矩、平均有效压力、转速和活塞平均速度;

  2、 经济性指标:有效热效率、有效燃油消耗率。

  第五节、发动机的环境指标

  1、 排放性能(排放有害气体co、Nox、HC、排放颗粒);

  2、 噪声。

  第六节、机械损失

  1、 机械效率的定义与机械效率的测定方法;

  2、 影响机械效率的主要因素(气缸直径及行程、摩擦损失、转速、负荷、润滑油品质和冷却水温度)。

  第七节、热平衡

  1、实际循环热平衡(影响因素);

  2、发动机热平衡(发动机热平衡图)。

  (四)考核要求

  (1)识记:指示指标,有效指标;

  (2)领会:理论循环的定义,理论循环的评定参数,热平衡的基本概念;

  (3)简单应用:示功图、示热图;

  (4)综合应用:影响发动机机械损失的因素,提高内燃机动力性和经济性的途径。

  第二章   发动机的换气过程

  (一)学习目的与要求

  了解四行程发动机的换气过程,四行程发动机的换气过程的划分,配气相位的选择,进排气损失的概念;四行程发动机影响充气效率的因素;汽油机和柴油机的负荷调节方式。残余废气系数的定义;减少发动机进气系统阻力的技术措施;进气管的波动效应。进气系统的可变技术

  重点:四行程发动机换气过程的划分。充气效率的概念。汽车发动机负荷调节方式的基本概念。影响汽车发动机充气效率的因素。汽车发动机配气相位的选择。汽车发动机的可变技术。

  难点:影响汽车发动机充气效率的因素。汽车发动机配气相位的选择。提高汽车发动机高转速或中低转速动力性能的技术措施。

  (二)课程内容

  第一节、四行程发动机的换气过程

  1、 换气过程;

  2、 换气损失。

  第二节、四行程发动机的充气效率

  1、 充气效率;

  2、 影响充气效率的因素。

  第三节、减少进气系统的阻力

  1、进气门;

  2、进气道和排气管;

  3、空气滤清器。

  第四节、合理选择配气定时

  1、 进气迟闭角;

  2、 气门叠开角。

  第五节、进气管的动态效应

  1、 进气管的惯性效应;

  2、 进气管波动效应;

  3、 转速与管长;

  4、 排气管动态效应。

  第六节、可变技术

  1、 可变进气管;

  2、 可变气门定时。

  第七节、二行程发动机的换气过程

  1、二冲程发动机的换气过程及示功图;

  2、扫气泵;

  3、扫气系统的基本形式;

  4、换气质量的估计;

  5、两行程发动机的应用。

  (三)考核知识点

  第一节、四行程发动机的换气过程

  1、 换气过程(自由排气阶段、强制排气过程、进气过程、气门叠开);

  2、 排气损失、进气损失。

  第二节、四行程发动机的充气效率

  充气效率及其影响充气效率的因素。

  第三节、减少进气系统的阻力

  1、 进气门(时面值、进气马赫数、气门直径、气门数、气门升程、减少气门处的流动损失);

  2、 进气道和排气管。

  第四节、合理选择配气定时

  进气迟闭角与气门叠开角。

  第五节、进气管的动态效应

  1、 进气管的惯性效应;

  2、 进气管波动效应;

  3、 转速与管长。

  第六节、可变技术

  1、 可变进气管;

  2、 可变气门定时(凸轮相位可变、进气持续期可变)。

  第七节、二行程发动机的换气过程

  二冲程发动机的换气过程及示功图。

  (四)考核要求

  (1)识记:四行程发动机的换气过程

  (2)领会:影响充气效率的因素,减少发动机进气系统阻力的技术措施

  (3)综合应用:进气管的波动效应,进气系统的可变技术

  第三章   燃料与燃烧

  (一)学习目的与要求

  掌握汽车发动机燃料的种类及指标,汽油和柴油性能差异对发动机的影响,代用燃料及其应用,预混合燃烧和扩散燃烧的基本概念。

  重点:汽车发动机用汽油和柴油的性能指标。过量空气系数的概念。预混合燃烧和扩散燃烧的概念。汽车发动机代用燃料。

  难点:汽油、柴油的性能差异对汽车发动机的影响。汽油机和柴油机的过量空气系数的范围及发展趋势。

  (二)课程内容

  第一节、发动机的燃料

  1、石油产品;

  2、脂肪烃及其分类。

  第二节、燃料的使用特性

  1、柴油(十六烷值、熘程、粘度);

  2、汽油(辛烷值、熘程与蒸气压);

  3、汽油、柴油性能差异对发动机的影响(混合气形成的差异、着火与燃烧的差异);

  4、醇类燃料;

  5、气体燃料。

  第三节、燃烧热化学

  1、1Kg燃料完全燃烧所需要的理论空气量;

  2、过量空气系数;

  3、燃料热值与混合气热值。

  第四节、燃烧的基本知识

  1、着火过程(烃的氧化反应、自燃、点燃);

  2、在预混气体中的火焰转播(层流火焰传播、紊流火焰传播);

  3、油滴与喷雾燃烧。

  (三)考核知识点

  第一节、发动机的燃料

  汽车发动机燃料的种类及指标。

  第二节、燃料的使用特性

  1、柴油的性质(十六烷值、熘程、粘度);

  2、汽油的性质(辛烷值、熘程与蒸气压);

  3、汽油、柴油性能差异对发动机的影响(混合气形成的差异、着火与燃烧的差异)。

  第三节、燃烧热化学

  1、1Kg燃料完全燃烧所需要的理论空气量;

  2、过量空气系数和空燃比的概念;

  3、燃料热值与混合气热值。

  第四节、燃烧的基本知识

  1、着火过程(烃的氧化反应、自燃、点燃);

  2、层流火焰传播、紊流火焰传播;

  3、油滴与喷雾燃烧。

  (四)考核要求

  (1)识记:车发动机燃料的种类及指标,代用燃料及其应用

  (2)领会:馏程、十六烷值、辛烷值的概念及对发动机燃烧过程的影响

  (3)应用:着火过程,

  (4)综合应用:汽油和柴油性能差异对发动机的影响,预混合燃烧和扩散燃烧

  第四章   汽油机混合气的形成和燃烧

  (一)学习目的与要求

  了解汽油机燃烧过程的划分,燃烧速度的概念,影响燃烧速度的因素,各循环间燃烧变动的概念,爆燃产生的原因、影响爆燃的因素,表面点火的概念,爆燃与表面点火的差异。使用因素对燃烧过程的影响,点火提前角调整特性的概念及应用,汽油机混合气形成的方法,汽油喷射系统汽油喷射时刻的控制方式,汽油喷射系统汽油喷射量的控制策略,汽油机典型燃烧室的特点。

  重点:汽油机的正常燃烧、不规则燃烧、不正常燃烧的基本概念。使用因素对燃烧过程的影响。电控汽油喷射系统的工作原理和控制策略。汽油机燃烧室设计。点火提前角调整特性。燃料调整特性。

  难点:各循环间的燃烧变动的基本概念及影响因素。爆燃的基本概念及影响因素。电控汽油喷射系统的工作原理和控制策略。

  (二)课程内容

  第一节、汽油机燃烧过程

  1、正常燃烧过程;

  2、不正常燃烧;

  3、使用因素对燃烧的影响。

  第二节、汽油机混合气的形成

  1、化油器式混合气的形成((1)理想化油器特性的实现(2)化油器变工况运行));

  2、汽油喷射式混合气的形成;

  3、两种混合气形成方式的比较。

  第三节、燃烧室

  1、对燃烧室的要求;

  2、常用典型燃烧室;

  3、采用均质稀混合气的燃烧室;

  4、分层给气式燃烧室。

  (三)考核知识点

  第一节、汽油机燃烧过程

  1、正常燃烧过程、燃烧速度、不规则燃烧;

  2、不正常燃烧(爆燃、表面点火);

  3、使用因素对燃烧的影响(混合气浓度、点火提前角、转速、负荷、大气状况)。

  第二节、汽油机混合气的形成

  1、化油器式混合气的形成(理想化油器特性的实现:理想化油器特性、真空度、简单化油器特正、主供油系校正、满负荷加浓与怠速加浓、调整试验);

  2、化油器变工况运行:加速过程、急减速过程、起动过程;

  3、汽油喷射式混合气的形成(空气系统、燃料系统、控制系统)。

  第三节、燃烧室

  1、对燃烧室的要求;

  2、常用典型燃烧室(浴盆形、揳形、多球形)。

  (四)考核要求

  (1)识记:汽油机燃烧过程的划分,燃烧速度;

  (2)领会:各循环间燃烧变动;

  (3)综合应用:爆燃,表面点火,汽油喷射系统汽油喷射时刻的控制方式,汽油喷射系统汽油喷射量的控制策略。

  第五章   柴油机混合气的形成和燃烧

  (一)学习目的与要求

  了解柴油机燃烧过程的划分,柴油机的燃烧过程对柴油机性能的影响,放热规律的概念,喷油泵速度特性的定义,喷油泵速度特性校正的原因及校正方法,柴油机的喷射过程与不规则喷射现象,供油规律和喷油规律的概念,理想喷油规律的基本概念,柴油机高压共轨系统的基本原理,柴油机混合气形成的方法及特点,典型燃烧室的特点及应用,影响柴油机燃烧过程的因素。

  重点:柴油机燃烧过程的划分。燃烧放热规律。喷油泵速度特性及其校正。喷油规律。高压共轨系统。柴油机混合气形成的方法。柴油机的燃烧室设计。影响燃烧过程的转动因素。

  难点:喷油泵速度特性及其校正。喷油规律。高压共轨系统。影响燃烧过程的转动因素。

  (二)课程内容

  第一节、燃烧过程

  1、燃烧过程

  2、燃烧放热规律

  3、柴油机的有害排放物和噪声振动

  第二节、燃油喷射和雾化

  1、供油系统和喷射过程

  2、燃油的雾化和油束特性

  3、对喷射系统的要求

  4、柴油机电控喷射系统

  第三节、混合气的形成和燃烧室

  1、柴油机混合气形成特点和方式

  2、分隔燃烧室

  3、主喷式燃烧室

  4、其他燃烧室

  5、不同燃烧室的比较与选用

  第四节、燃烧过程的影响因素

  1、燃油喷射、气流运动与燃烧室形状间的配合

  2、影响燃烧过程的运转因素

  (三)考核知识点

  第一节、燃烧过程

  1、燃烧过程及对柴油机性能的影响;

  2、燃烧放热规律的概念;

  3、柴油机的有害排放物、柴油机噪声和振动、控制机噪声与振动的措施。

  第二节、燃油喷射和雾化

  1、供油系统和喷射过程(喷油泵速度特性及其校正、喷射过程、供油规律和喷油规律);

  2、燃油的雾化和油束特性;

  3、对喷射系统的要求;

  4、柴油机电控喷射系统(循环喷油量的控制、供油提前角控制、柴油机高压共轨系统的基本原理)。

  第三节、混合气的形成和燃烧室

  1、柴油机混合气形成特点和方式;

  2、分隔燃烧室(涡流室燃烧室、预燃室燃烧室、分隔式燃烧室柴油机的性能特点);

  3、主喷式燃烧室(开式燃烧室、半开式燃烧室中的空气流动、直喷式燃烧室性能特点)。

  第四节、燃烧过程的影响因素

  1、燃油喷射、气流运动与燃烧室形状间的配合;

  2、影响燃烧过程的运转因素(负荷、转速、供油提前角、燃油、废气再循环);

  3、延迟喷油技术及应用。EGR技术及应用。

  (四)考核要求

  (1)识记:柴油机燃烧过程的划分,柴油机混合气形成的方法及特点;

  (2)领会:不规则喷射现象对柴油机性能的影响,影响柴油机燃烧过程的因素;

  (3)综合应用:理想喷油规律,柴油机高压共轨系统的基本原理。

  第六章   发动机的特性

  (一)学习目的与要求

  了解发动机工况的概念,发动机的有效指标与发动机工作参数之间的关系,发动机试验台架的组成,发动机功率与油耗的测量方法,发动机负荷特性的定义、试验方法、试验曲线的整理与分析方法,发动机速度特性的定义、试验方法、试验曲线的整理与分析方法。发动机的扭矩特性及扭矩的校正,发动机烟度的测量方法。柴油机调速特性的定义、试验作法,调速器的工作指标,发动机万有特性的定义,万有特性的制取方法与应用,从动力性和经济性角度改善发动机与车辆的匹配的基本原理。

  重点:汽车发动机速度特性、负荷特性的定义,试验的作法,曲线的分析。万有特性的制取方法。万有曲线的应用。

  难点:汽车发动机速度特性、负荷特性的试验的作法,曲线的分析。万有特性的制取方法。

  (二)课程内容

  第一节、发动机工况

  1、发动机工作条件;

  2、发动机工况;

  第二节、发动机台架试验

  1、试验台装置;

  2、制动测功装置-测功器;

  3、耗油的测量;

  4、台架试验综述。

  第三节、发动机的负荷特性

  1、汽油机的负荷特性;

  2、柴油机的负荷特性。

  第四节、发动机的速度特性

  1、汽油机的速度特性;

  2、柴油机的速度特性;

  3、扭矩特性。

  第五节、烟度特性

  1、测量仪器;

  2、烟度与工况;

  3、烟度试验方法。

  第六节、调整特性

  1、柴油机装置调速器的必要性;

  2、全程式调速器和调速特性;

  3、两极式调速器和调速特性;

  4、调速器的工作指标。

  第七节、万有特性

  第八节、改善发动机与车辆的匹配

  1、从提高动力性的角度改善发动机与车辆的匹配;

  2、从提高经济性的角度改善发动机与车辆的匹配。

  (三)考核知识点

  第一节、发动机工况

  1、发动机的三种工作条件:恒速工作、流体阻力负荷、陆上运输

  2、负荷特性、速度特性、调速特性、烟度特性、排放特性和噪声特性;发动机的有效指标与发动机工作参数之间的关系。

  第二节、发动机台架试验

  1、试验台装置(试验台架、辅助系统、各种测量仪器、仪表和操纵台)

  2、制动测功装置-测功器(水力测功器、平衡式电力测功器、电涡流测功器)

  3、发动机功率与油耗的测量方法。

  4、功率标定与大气修正

  第三节、发动机的负荷特性

  1、汽油机负荷特性的定义、试验与分析方法;

  2、柴油机负荷特性的定义、试验与分析方法。

  第四节、发动机的速度特性

  1、汽油机速度特性的定义、试验与分析方法;

  2、柴油机速度特性的定义、试验与分析方法;

  3、扭矩特性、扭矩储备系数、转速储备系数、柴油机扭矩校正。

  第五节、烟度特性

  1、透光烟度计、滤纸式烟度计的构造

  2、烟度试验方法(全负荷烟度测量方法、自由加速烟度测量)

  第六节、调整特性

  1、两极式调速器和调速特性(定义、试验方法)

  2、全程式调速器和调速特性(定义、试验方法)。

  3、调速器的调速率、不灵敏度的定义

  第七节、万有特性

  万有特性的定义、制取方法。

  第八节、改善发动机与车辆的匹配

  1、提高动力性的角度改善发动机与车辆的匹配;

  2、提高经济性的角度改善发动机与车辆的匹配。

  (四)考核要求

  (1)识记:发动机工况的概念

  (2)领会:发动机的有效指标与发动机工作参数之间的关系,从动力性和经济性角度改善发动机与车辆的匹配的基本原理

  (3)综合应用:发动机试验台架试验,发动机负荷特性,发动机速度特性,发动机万有特性

  第七章   车用发动机的废气涡轮增压

  (一)学习目的与要求

  了解氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、微粒生成的机理,影响汽油机有害排放物生成的主要因素,影响柴油机有害排放物生成的主要因素,降低发动机有害排放物的技术措施,三元催化转换器的基本原理与结构,废气再循环装置的基本原理与结构,发动机的排放法规与试验方法。

  重点:汽车发动机有害排放物生成的原因。影响汽油机有害排放物生成的主要因素。影响柴油机有害排放物生成的主要因素。汽车发动机有害排放称的控制方法。

  难点:影响汽油机有害排放物生成的主要因素。影响柴油机有害排放物生成的主要因素。

  (二)课程内容

  第一节、概述

  第二节、废气涡轮增压器的工作原理

  1、离心式压气机的工作原理

  2、径流式涡流机的工作原理

  第三节、废气能量的利用

  1、恒压增压系统

  2、脉冲增压系统

  第四节、车用增压发动机的性能

  1、涡轮增压器与柴油机联合运行的基本特点

  2、增压发动机在结构上的变动

  3、车用增压发动机性能

  第五节、汽油机增压概述

  1、汽油机增压的困难

  2、汽油机增压系统的常用措施

  (三)考核知识点

  第一节、概述

  增压的优缺点与增压的方法。

  第二节、废气涡轮增压器的工作原理

  1、离心式压气机的工作原理;

  2、径流式涡轮机的工作原理。

  第三节、废气能量的利用

  恒压增压系统与脉冲增压系统的工作;

  第四节、车用增压发动机的性能

  1、涡轮增压器与柴油机联合运行的基本特点;

  2、增压发动机在结构上的变动(增大供油量、改变配气相位、减少压缩比、冷却增压空气等);

  3、车用增压发动机性能增压前后的变化。

  第五节、汽油机增压概述

  汽油机增压系统的常用措施(电控汽油喷射系统控制、点火提前角自适应控制、增设增压中冷器、增压压力控制系统等)。

  (四)考核要求

  (1)识记:废气涡轮增压器的工作原理与结构;

  (2)领会:车用增压发动机性能的变化;

  (3)综合应用:废气能量的利用;车用增压发动机结构上应用变化。

  第八章   排气污染与控制

  (一)学习目的与要求

  了解氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、微粒生成的机理,影响汽油机有害排放物生成的主要因素,影响柴油机有害排放物生成的主要因素,降低发动机有害排放物的技术措施,三元催化转换器的基本原理与结构,废气再循环装置的基本原理与结构,发动机的排放法规与试验方法。

  重点:汽车发动机有害排放物生成的原因。影响汽油机有害排放物生成的主要因素。影响柴油机有害排放物生成的主要因素。汽车发动机有害排放称的控制方法。

  难点:影响汽油机有害排放物生成的主要因素。影响柴油机有害排放物生成的主要因素。

  (二)课程内容

  第一节、概述

  第二节、有害排放物的生成

  1、氮氧化物;

  2、一氧化碳;

  3、未燃碳氧化物;

  4、颗粒。

  第三节、影响汽油机有害排放物生成的主要因素

  1、混合气成分;

  2、点火正时;

  3、吸入废气量的影响;

  4、工况。

  第四节、影响柴油机有害排放物生成的主要因素

  1、柴油机燃烧及排放物生成的特点;

  2、混合气成分;

  3、喷油时刻;

  4、燃烧室类型。

  第五节、有害排放物的控制

  1、排气的后处理(氧化催化转化器、三元催化转换器、柴油机微粒过滤及再生装置);

  2、发动机的前处理(进气温度控制和混合气预热系统、曲轴箱强制通风封闭系统、油蒸气吸附装置、废气再循环装置)。

  第六节、排放法规与试验方法

  1、世界各国排放法规简介

  2、我国汽车的排放法规(试验规范、排气取样系统、分析仪器、排放限值标准、其他排放物的限值)

  (三)考核知识点

  第二节、有害排放物的生成机理

  氮氧化物、一氧化碳、未燃碳氧化物、颗粒等有害排放物的生成及危害。

  第三节、影响汽油机有害排放物生成的主要因素

  混合气成分、点火正时、吸入废气量及工况对汽油机有害排放物生成的影响。

  第四节、影响柴油机有害排放物生成的主要因素

  混合气成分、喷油时刻、燃烧室类型对柴油机有害排放物生成的影响。

  第五节、有害排放物的控制的技术措施

  1、排气的后处理技术(氧化催化转化器、三元催化转换器)及其基本原理与结构;

  2、发动机的前处理技术(进气温度控制和混合气预热系统、曲轴箱强制通风封闭系统、油蒸气吸附装置、废气再循环装置)及其基本原理与结构。

  第六节、排放法规与试验方法

  我国汽车发动机的排放法规(试验规范、排气取样系统、分析仪器、排放限值标准、其他排放物的限值);发动机的排放试验方法。

  (四)考核要求

  (1)识记:废气再循环装置的基本原理与结构;

  (2)领会:氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、微粒生成的机理;

  (3)综合应用:三元催化转换器,影响汽油机有害排放物生成的主要因素,影响柴油机有害排放物生成的主要因素,发动机的排放法规与试验方法。

  第九章   发动机动力学

  (一)学习目的与要求

  了解曲柄连杆机构的运动规律,领会曲柄连杆机构的受力分析方法;了解曲柄连杆机构的质量换算;了解曲柄连杆机构中的作用力和力矩。了解曲柄连杆机构的平衡。包括旋转惯性力的平衡、往复惯性力的平衡。领会影响发动机实际平衡的因素;了解发动机的扭转振动及其分析方法。

  重点:曲柄连杆机构的运动与受力分析;发动机单缸机的平衡(旋转惯性力的平衡、往复惯性力的平衡)

  难点:发动机的扭转振动及其分析。

  (二)课程内容

  第一节、曲柄连杆机构的运动与受力分析

  1、曲柄连杆机构的运动规律

  2、曲柄连杆机构的质量换算

  3、曲柄连杆机构中的作用力和力矩

  第二节、发动机的平衡

  1、单缸机的平衡

  2、多缸机的平衡

  3、影响发动机实际平衡的因素

  第三节、发动机的扭转振动

  1、曲轴系统的固定频率

  2、干扰力矩及其简谐分析

  3、扭振分析

  4、扭振的消减

  (三)考核知识点

  第一节、曲柄连杆机构的运动与受力分析

  1、曲柄连杆机构的运动规律

  2、曲柄连杆机构的质量换算

  3、曲柄连杆机构中的作用力和力矩

  第二节、发动机的平衡

  1、单缸机的旋转惯性力与往复惯性力的平衡

  2、直列式四缸机的平衡、直列式六缸机的平衡、V形八缸机的平衡

  3、影响发动机实际平衡的因素

  第三节、发动机的扭转振动

  1、曲轴系统的固定频率与干扰力矩及其简谐分析

  2、扭振分析与扭振的消减

  (四)考核要求

  (1)识记:曲柄连杆机构的运动规律;单缸机的平衡

  (2)领会:曲柄连杆机构的运动受力分析方法;多缸机的平衡;

  (3)综合应用:多缸机的平衡;发动机的扭转振动

  III.关于大纲的说明与考核实施要求

  为了使本大纲的规定在个人自学、社会助学和考试命题中得到贯彻与落实,现对有关问题作如下说明,并进而提出具体的实施要求。

  一、关于考核内容和考核目标的说明

  为使考试内容具体化和考试要求标准化,本大纲在列出考核内容的基础上,对各章规定了考核目标,包括考核知识点和考核要求。明确考核目标,使自学应考者能够进一步明确考试内容和要求,更有目的地系统学习教材;使考试命题能够更加明确范围,更准确地安排试题的知识能力层次和难易程度。

  1、本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成,在自学考试中成为考核知识点。因此,课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同,自学考试将对各知识点分别按四个认知(或叫能力)层次确定其考核要求。

  2、四个能力层次从低到高依次是:识记;领会;简单应用;综合应用。

  各个能力层次的含义是:

  识记:要求考生能够对大纲中的知识点,如定义、定理、公式、性质、法则等有清晰准确的认识,并能做出正确的判断和选择。

  领会:要求考生对大纲中的概念、定理、公式、法则等有一定的理解,清楚它与有关知识点的联系与区别,并能做出正确的表达和解释。

  简单应用:要求考生能够运用本大纲中的各部分的少数几个知识点,解决简单的计算、证明或应用问题。

  综合应用:要求考生对大纲中的概念、定理、公式、法则在熟悉和理解的基础上,会运用多个知识点,分析、计算或推导解决稍复杂的一些问题。

  二、关于自学教材与主要参考书

  推荐选用书:《汽车拖拉机发动机》,董敬 、庄志 、常思勤编著,机械工业出版社, 2008年6月第3版。

  参考书:《内燃机原理》, 刘永长,华中科技大学出版社 2005年。

  《内燃机原理》。 蒋德明。  机械工业出版社 1986年。

  三、关于自学要求和自学方法指导

  1、自学要求

  本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容,以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此,课程基本内容掌握程度,课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。

  在自学考试要求中,对各部分内容掌握程度的要求由低到高分为四个层次,其表达用语依次是:了解、知道;理解、清楚;掌握、会用;熟练掌握。

  为有效地指导个人自学和社会助学,本大纲已指明了课程的重点和难点,在各章的基本要求中也指明了各章内容的重点和难点。

  本课程共3个学分,(推荐教学时数54学时,每学分18学时);本课程为纯理论课,因此没有试验部分教学内容。

  2、自学方法指导

  (1)在全面系统学习的基础上,掌握《内燃机原理》的概念、定理、公式、法则。本课程内容涉及范围广泛。对每个部分来说,各章之间相互独立又相互联系。自学应考者应首先全面系统地学习各章内容,记忆应当识记的基本概念,深入理解定义,较为熟练地掌握基本概念、定理、公式、法则;其次,弄清楚各章内容之间的内在联系和逻辑关系,注重融会贯通;再次,在全面系统学习的基础上掌握重点,有目的地深入学习重点章节的内容。但切忌在没有全面学习教材的情况下孤立地去抓重点。

  (2)注重理论联系实际,尽管本课程的内容不含试验教学,自学应考者应在掌握基础知识与基本理论的同时熟悉基本试验方法,并学会正确运用这些方法去分析和解决有关问题。

  四、对社会助学的要求

  1、社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标,认真钻研指定的教材,明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求,对自学应考者进行切实有效的辅导,引导他们防止自学中的各种偏向,把握社会助学的正确导向。

  2、要正确处理基础知识与应用能力之间的关系,努力引导自学应考者将识记、领会、简单应用和综合应用联系起来,将基础知识和理论转化为应用能力,在全面辅导的基础上,着重培养和提高自学应考者分析和解决问题的能力。

  3、要正确处理重点和一般的关系。课程内容有重点与一般之分,但考试内容是全面的,而且重点与一般是相互联系的,不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统地学习教材,掌握全部考试内容和考核知识点,在此基础上再突出重点。总之,要将重点学习与兼顾一般结合起来,切勿孤立地抓重点,把自学应考者引向猜题押宝的歧途。

  建议学时安排:

序号

课程内容

讲授学时

实验学时

1 第一章、发动机的性能 8  
第一节、发动机理论循环
第二节、四行程发动机的实际循环
第三节、实际循环的评定——指示指标
第四节、发动机经济性和动力性的评定
第五节、发动机的环境指标
第六节、机械损失
第七节、热平衡
2
2
1
1
1
0.5
0.5
 
2 第二章、发动机的换气过程 8  
第一节、四行程发动机的换气过程
第二节、四行程发动机的充气效率
第三节、减少进气系统的阻力
第四节、合理选择配气定时
第五节、进气管的动态效应
第六节、可变技术
第七节、二行程发动机的换气过程
2
1
1
1
0.5
2
0.5




 
3 第三章、燃料与燃烧 4  
第一节、发动机的燃料
第二节、燃料的使用特性
第三节、燃烧热化学
第四节、燃烧的基本知识
0.5
1
0.5
2
 
4 第四章、汽油机混合气的形成和燃烧 8  
第一节、汽油机燃烧过程
第二节、汽油机混合气的形成
第三节、燃烧室
2
4
2
 
5 第五章、柴油机混合气的形成和燃烧 5  
第一节、燃烧过程
第二节、燃油喷射和雾化
第三节、混合气的形成和燃烧室
第四节、燃烧过程的影响因素
1
2
1
1



 
6 第六章、发动机的特性 6  
第一节、发动机工况
第二节、发动机台架试验
第三节、发动机的负荷特性
第四节、发动机的速度特性
第五节、烟度特性
第六节、调整特性
第七节、万有特性
第八节、改善发动机与车辆的匹配
0.5
0.5
1
1
0.5
1
0.5
1
 
7 第七章、车用发动机的废气涡轮增压 5  
第一节、概述
第二节、废气涡轮增压器的工作原理
第三节、废气能量的利用
第四节、车用增压发动机的性能
第五节、汽油机增压概述
0.5
2
0.5
1
1
 
8 第八章、排气污染与控制 4  
第一节、概述
第二节、有害排放物的生成
第三节、影响汽油机有害排放物生成的主要因素
第四节、影响柴油机有害排放物生成的主要因素
第五节、有害排放物的控制
第六节、排放法规与试验方法
0.5
0.5
1

0.5

1
0.5
 
9 第九章、发动机动力学 4  
第一节、曲柄连杆机构的运动与受力分析
第二节、发动机的平衡
第三节、发动机的扭转振动
2
1.5
0.5
 
机动 2  
合计 54  

  五、关于考试命题的若干要求

  1、本课程的命题考试,应根据本大纲规定的考试内容来确定考试范围和考核要求,不要任意扩大或缩小考试范围,提高或降低考核要求。考试命题要覆盖到各章,并适当突出重点章节,体现本课程的内容重点。

  2、本课程在试题中对不同能力层次要求的分数比例,一般为:识记占20%;领会占30%;简单应用占30%;综合应用占20%.

  3、试题要合理安排难易结构,试题难易程度可分为易、较易、较难、难四个等级。每份试卷中,不同难易度试题的分数比例一般为:易占20%;较易占30%;较难占30%;难占20%.在不同能力层次中都会存在不同难度的问题,切勿混淆。

  4、本课程考试试卷采用的题型,一般有:填空题、判断改错题、名词解释题、单项选择题、多项选择题、简答题、论述题等。各种题型的具体形式参见本大纲附录。

  5、在命题中必须按照本课程大纲中所规定的题型命题,考试试卷使用的题型可以略少,但不能超出规定。

  6、本课程的考试时间为150分钟,试题量以中等水平的自学应考者的规定时间内完成全部试题为度。

  7、本课程的考试形式为:闭卷(笔试)。

  8、考试使用工具:钢笔、铅笔、计算器和简单的绘图工具。

  IV [附录] 题型举例

  一、填空题

  1.发动机工况图上的左侧边界线为___________稳定工作转速限制线。

  二、判断改错题

  1.汽油机万有特性的特点之一是最低油耗率偏低,并且经济区域较宽。(       )

  三、名词解释

  1.点火提前角调整特性

  四、单项选择题

  1.气门重叠发生在换气过程的哪个阶段?(       )

  A.自由排气  B.强制排气     C.进气过程   D.燃烧室扫气

  五、多项选择题

  1.测量发动机机械损失的方法有(               )

  A. 示功图法      B. 倒拖法         C. 灭缸法

  D. 油耗线法       E. 测功法

  六、简答题

  1.简述提高发动机动力性能和经济性能指标的基本途径。

  七、论述题

  1.为什么要采用可变进气系统和可变配气相位系统?

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