汽车发动机原理与汽车理论教学大纲

汽车发动机原理与汽车理论课程教学大纲
课程名称：汽车发动机原理与汽车理论
课程编码：07121
学时：60学分：2
适用专业：汽车服务工程汽车工程
先修课程：汽车构造工程热力学
教材：冯健璋主编，《汽车发动机原理与汽车理论》第2版.北京.机械工业出版社，2012
参考书：1. 吴建华主编，《汽车发动机原理》，机械工业出版社，2005。

2. 周龙保主编，《内燃机学》，机械工业出版社，2010年。

一、课程性质与任务
本书讲述了发动机的工作过程和汽车的基本理论。

内容包括工程热力学基础、发动机的性能指标、换气过程、废气涡轮增压、燃料与燃烧热化学、柴油机燃烧过程、汽油机燃烧过程、发动机特性、发动机排放与噪声、汽车发动机新技术、汽车的动力性与燃油经济性、汽车动力装置参数的确定、汽车的制动性、汽车的操纵稳定性、汽车的平顺性和通过性等。

适用对象：本书为汽车、内燃机制造与维修专业高等教育教材，也可供从事汽车、发动机的设计、制造和运用的工程技术人员、技术工人参考。

本课程的任务是使学生获得发动机的基本工作循环和性能、发动机的换气过程与增压技术、发动机混合气形成和燃烧、发动机性能的评价、发动机特性及发动机性能试验方法等知识，还包含汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性等知识。

通过本课程的学习，使学生掌握发动机性能提高和合理使用的基本原理，了解汽车理论相关内容，以及发动机实验的基本技能，为本专业学生日后的工作打下坚实的基础。

二、课程教学的基本要求
《汽车发动机原理与汽车理论》在分析发动机理论循环和实际循环的基础上，以理论分析和试验研究相结合的方法，研究发动机主要性能与工作过程参数之间的内在联系，分析影响发动机性能的各种因素，从而指出提高发动机性能并能满足使用要求、合理使用发动机及科学有效地试验发动机的基本途径。

本课程的重点是阐述影响发动机动力性和经济性的各种因素，并根据相互的联系进行分析。

使学生对发动机的换气过程、燃烧过程有较深入了解，并基本掌握发动机的性能，燃烧，发动机特性实验的基本计算，分析。

了解发动机的进气增压、排气污染与控制等。

该课程的理论性强、内容抽象，应重点培养学生如何用抽象的理论去分析实际工程问题的能力。

三、课程内容及教学要求
第一篇汽车发动机原理
第一章工程热力学基础（2学时）
第一节热功转换的基础知识
第二节热力学第一定律
第三节热力过程分析
第四节热力学第二定律
重点与难点：（1）热功转换的基础知识（2）热力学第一定律（3）热力过程分析（4）
热力学第二定律。

教学要求：了解热功转换的基础知识，掌握热力学的两个定律，学会热力过程分析。

第二章发动机的性能指标（6学时）
第一节发动机的理论循环
第二节四冲程发动机的实际循环
第三节发动机的指示指标、有效指标和强化指标
第四节发动机的热平衡
第五节发动机技术的现状与发展
重点与难点：
（1）发动机的理论循环 (2) 四冲程发动机的实际循环 (3) 发动机的指示指标、有效指标和强化指标 (4) 发动机的热平衡。

教学要求：了解发动机的理论循环和实际循环过程，掌握发动机理论循环与实际循环的差异，熟记指示指标、有效指标和机械损失，掌握发动机两类指标和机械损失的测量方法，了解发动机的热平衡，掌握车用发动机的技术要求。

第三章发动机的换气过程（4学时）
第一节四冲程发动机的换气过程
第二节四冲程发动机的充气效率
第三节提高发动机充气效率的措施
第四节二冲程发动机的换气过程
第五节工程应用实例(文摘)
重点与难点：
(1) 四冲程发动机的换气过程 (2) 四冲程发动机的充气效率及其影响因素 (3) 提高发动机充气效率和降低换气损失的措施
教学要求：掌握发动机的换气过程、充气效率及其影响因素，掌握提高发动机充气效率和降低换气损失的措施。

第四章发动机废气涡轮增压（2学时）
第一节概述
第二节废气涡轮增压器的基本结构及原理
第三节废气能量的利用
第四节涡轮增压器与柴油机的匹配
第五节工程应用实例(文摘)
重点与难点：(1)废气涡轮增压器的基本结构及原理 (2) 废气能量的利用 (3) 涡轮增压器与柴油机的匹配
教学要求：了解增压的基本概念和增压方式，了解废气涡轮增压器的组成及工作原理，了解车用发动机的增压系统明确废气能量利用的形式及选用原则，了解柴油机选配涡轮增压器的特点。

第五章燃料与燃烧热化学（2学时）
第一节发动机的燃料及使用特性
第二节燃烧热化学
第三节燃烧的基础知识
重点与难点：(1) 发动机的燃料及使用特性 (2) 燃烧热化学 (3) 燃烧的基础知识教学要求：掌握发动机主要燃料及使用特性,了解燃料热化学。

第六章柴油机混合气的形成与燃烧（4学时）
第一节燃料喷射与雾化
第二节柴油机的燃烧过程
第三节可燃混合气的形成与燃烧室
第四节影响燃烧过程的运转因素分析
第五节影响燃烧过程的结构因素
第六节工程应用实例(文摘)
重点与难点：(1) 燃料喷射与雾化 (2) 柴油机的燃烧过程 (3) 可燃混合气的形成与燃烧室 (4) 影响燃烧过程的运转因素分析 (5) 影响燃烧过程的结构因素教学要求：掌握柴油机混合气的形成，了解不同燃烧室的特点，掌握柴油机燃烧过程及燃烧放热规律，掌握影响燃烧过程的主要因素，理解柴油机的有害排放物的形成机理与控制，了解柴油混合汽形成和燃烧技术的发展，区分汽油机和柴油机混合汽形成和燃烧技术的不同以及了解HCCI的燃烧方式。

第七章汽油机混合气的形成与燃烧（4学时）
第一节化油器的工作原理
第二节汽油机的燃烧过程
第三节汽油机的燃烧室
第四节工程应用实例(文摘)
重点难点：
(1) 化油器的工作原理 (2)汽油机的正常与不正常燃烧过程，以及影响燃烧过程的使用因素(3) 汽油机的燃烧室。

教学要求：掌握汽油机混合气的形成，掌握汽油机的正常燃烧、不正常燃烧以及影响燃烧过程的因素，理解汽油机的有害排放物的形成机理与控制，了解汽油混合汽形成和燃烧技术的发展。

第八章发动机的特性（6学时）
第一节发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系
第二节发动机的负荷特性
第三节发动机的速度特性
第四节柴油机的调速特性
第五节发动机的万有特性
第六节发动机有效功率和燃油消耗率的大气修正
第七节发动机与动力装置的匹配
重点与难点：
速度特性，负荷特性，万有特性，发动机与车辆的匹配，特性曲线的分析。

教学要求：掌握发动机的三种典型工况，掌握分析发动机特性的关系式，掌握发动机的负荷特性，速度特性，万有特性，了解发动机的选型及车辆匹配。

教学要求：掌握发动机的各种特性曲线的形状，掌握分析曲线的方法及影响曲线的多种因素。

第九章发动机的排放与噪声（2学时）
第一节排放物及危害
第二节排放污染物的机内、机外净化技术
第三节排放法规及测试方法
第四节柴油机的噪声
第五节工程应用实例(文摘)
重点与难点：(1) 排放物及危害 (2) 排放污染物的机内、机外净化技术 (3) 排放法规及测试方法 (4) 柴油机的噪声
教学要求：认识发动机排放物的分类形成机理及危害,了解发动机排放的处理措施,了解降低噪声的措施。

第十章汽车发动机新技术（2学时）
第一节汽油机的新型燃烧室
第二节电控汽油喷射系统
第三节电控电子点火系统
第四节柴油机的电子控制
第五节可变配气机构与可变进气管
第六节工程应用实例一(文摘)
第七节电控气体燃料喷射系统
第八节工程应用实例二(文摘)
重点与难点：(1) 汽油机的新型燃烧室 (2) 电控汽油喷射系统 (3) 电控电子点火系统 (4) 柴油机的电子控制（5）可变配气机构与可变进气管（6）电控气体燃料喷射系统
教学要求：认识汽油机的新新型燃烧室,了解电控喷射、电控点火和可分配气定时及可变进气管技术。

第十一章发动机试验（2学时）
第一节发动机试验的种类及有关标准
第二节功率与燃油消耗率的测量
第三节发动机其他参数的测量
第四节发动机台架试验
重点与难点：（1）发动机试验的种类及有关标准（2）功率与燃油消耗率的测量（3）发动机其他参数的测量（4）发动机台架试验
教学要求：
第二篇汽车理论
第十二章汽车的动力性（8学时）
第一节汽车的动力性指标
第二节汽车的驱动力
第三节汽车的行驶阻力
第四节汽车的动力方程
第五节汽车行驶的驱动——附着条件
第六节汽车的驱动力——行驶阻力平衡图与动力特性图
第七节汽车的功率平衡
第八节装有液力变矩器的动力特性
第九节影响汽车动力性的主要因素
第十节汽车的驾驶性能
第十一节汽车动力性试验
重点与难点：（1）汽车的动力性指标（2）汽车的驱动力（3）汽车的行驶阻力（4）汽车的动力方程（5）汽车行驶的驱动——附着条件（6）汽车的驱动力——行驶阻力平衡图与动力特性图 (7) 汽车的功率平衡(8) 装有液力变矩器的动力特性 (9) 影响汽车动力性的主要因素 (10) 汽车动力性试验
教学要求：掌握汽车的动力性指标，掌握汽车的驱动力和各种行使阻力，掌握汽车行使的驱动--附着条件，掌握汽车的驱动力-行使阻力平衡图与动力特性图及功率平衡，认识装有液力变矩器的动力特性，认识影响汽车动力性的主要因素，认识汽车动力性试验。

第十三章汽车的燃油经济性（2学时）
第一节汽车燃油经济性的评价指标
第二节汽车在各工况下的燃油消耗
第三节影响汽车燃油经济性的因素
重点与难点：(1) 汽车燃油经济性的评价指标（2）汽车在各工况下的燃油消耗（3）影响汽车燃油经济性的因素
教学要求：掌握汽车燃油经济性的评价指标，了解各工况下燃油消耗的计算方法，认识影响燃油经济性的因素。

第十四章汽车动力装置参数的确定（2学时）
第一节发动机功率的选择
第二节传动比的选择
第三节利用燃油经济性——加速时间曲线确定动力装置参数
重点与难点：（1）发动机功率的选择（2）传动比的选择（3）利用燃油经济性——加速时间曲线确定动力装置参数
教学要求：认识初步选择发动机功率的方法，掌握选择传动比方法及需考虑的因素，掌握利用燃油经济性—加速时间曲线来确定动力装置参数。

第十五章汽车的制动性（6学时）
第一节制动性的评价指标
第二节制动时车轮的受力分析
第三节汽车的制动效能及其恒定性
第四节制动时汽车的方向稳定性
第五节前后制动器制动力的比例关系
第六节自动防抱死系统
第七节制动能量的回收
第八节汽车行驶安全性发展动向
重点与难点：（1）制动性的评价指标 (2) 制动时车轮的受力分析 (3) 汽车的制动效能及其恒定性 (4) 制动时汽车的方向稳定性 (5) 前后制动器制动力的比例关系 (6) 自动防抱死系统 (7) 制动能量的回收
教学要求：掌握制动性的评价指标，认识制动时车轮的受力，掌握汽车的制动效能及恒定性，掌握制动时汽车的方向稳定性，掌握前后制动器制动力的关系，了解制动防抱死系统。

第十六章汽车的操纵稳定性（4学时）
第一节概述
第二节轮胎侧偏特性
第三节线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应特性
第四节汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性的道路试验
第六节操纵稳定性的主动控制
重点与难点：(1) 概述 (2) 轮胎侧偏特性 (3) 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应特性 (4) 汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系 (5) 汽车操纵稳定性的道路试验 (6) 操纵稳定性的主动控制
教学要求：掌握轮胎的侧偏特性，认识线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应特性，认识汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系，了解汽车操纵稳定性的道路试验。

第十七章汽车的平顺性及通过性（2学时）
第一节汽车的平顺性
第二节汽车的通过性
重点与难点：(1) 汽车的平顺性 (2) 汽车的通过性
教学要求：掌握汽车平顺性的评价指标，掌握通过性的几何、支撑与牵引参数，认识
影响汽车通过性的主要因素。