实践教学
 
《汽车结构》
(发布日期:2009-11-18   点击数:)

 

一、课程简介
“汽车结构”包括“发动机构造”、“底盘构造”及“汽车电器与电子设备”课程是车辆工程专业最基础的主干课程,与汽车四大组成部分——发动机、底盘、汽车电器与电子设备及车身,直接紧密联系,不论是汽车设计与制造专业,还是汽车运用、检测与维修专业,也不论是专科还是本科,均要开设这门课程,它们是直接为后续的其它专业课程打基础、服务的专业基础课,这几门课程掌握得好坏,直接影响到今后各门专业课程的学习,也决定车辆工程专业学生今后走上工作岗位,能否很快胜任专业技术工作的关键。随着汽车技术的不断发展,汽车的结构在不断变化,汽车结构型式越来越多,车型也越来越丰富,故在“汽车结构”课程的教学内容上从原来的载重汽车普通结构为主,改革更新到以现代轿车结构为主,在选择好新教材的同时,及时把汽车的新结构、新技术、尤其是电子技术在汽车上的应用增加、扩充到专业教学的内容之中,使学生能掌握现代汽车的结构与技术。
在整个专业课程的学习中,始终贯穿“汽车结构”知识,在低年级学生中开出“汽车概论”,使学生的专业兴趣和专业知识得到提高,加强车辆工程专业的学生对汽车结构的认识与了解,使低年级学生对汽车总体结构就有所了解,为今后学习专业课作好思想和知识上的准备。在高年级专业课程的学习中,为学生学习“汽车理论”、“汽车设计”打下基础,扭转在学习“汽车设计”课程时,还对汽车的结构尤其是新结构不了解、不熟悉的局面。在高年级开设“汽车发动机电子控制系统”、“汽车底盘电子控制系统”等选修课,使学生能及时了解汽车的新结构、新技术、尤其是电子技术在汽车上的应用。
与本课程有关的实验室有:汽车基本结构陈列室、汽车结构拆装实验室、汽车电器实验室等,汽车电子控制系统实验室,面积1425.7平方米。拥有汽车电器万能试验台、汽车整车电路仿真实验台、汽车发动机电子控制实验台等实验设备几多部整车。不仅可以使本课程的教学实验室更加完善、全面,而且可以满足汽车构造实训基地的需要。
    本课程1998年定为福州大学校重点建设课程,1999年列为福建省重点建设课程,2004年定为福州大学校精品课程。2004.3~2006.3,“变革教学模式、提高专业素质的研究与实践——车辆工程专业课程综合改革”获得立项,2009.3,“强化车辆工程专业课程综合改革提高学生专业素质”获校教学成果二等奖。2009.10,“汽车全车电路与全车电气系统仿真实验台”获校实验技术成果一等奖。
本课程有一支高水平高素质的教师队伍。
二、师资队伍
姓名
性别
出生年月
职称
学科专业
在教学中承担的工作
 
1957.9
副教授
汽车工程
汽车电器与电子设备
发动机电子控制系统
董炳武
1965.7
副教授
汽车工程
汽车底盘构造
汽车底盘电子控制系统
彭育辉
1975.11
讲师
在职博士
汽车工程
汽车发动机构造
汽车底盘电子控制系统
张卫波
1971.03
副教授
汽车工程
汽车底盘构造
汽车结构数字化
杨橙
1976.7
助教
汽车工程
汽车底盘构造
发动机电子控制系统
王宏威
1974.11
实验师
汽车技术
汽车结构实验教学
 
三、教学大纲
“汽车结构”包括“发动机构造”、“底盘构造”及“汽车电器与电子设备”课程:
(一)汽车发动机构造教学大纲
1、课程目标
(1)课程性质
本课程是福州大学“车辆工程”专业的技术基础课之一,课程的主要任务是为学生学好后续专业技术课准备必要的汽车结构和构造原理方面的基本知识。
本课程通过典型实例的分析,系统阐述现代汽车的构造和工作原理。主要介绍汽车发动机的工作原理和总体构造、曲柄连杆机构、配气机构、汽油机供给系、柴油机供给系、发动机冷却系、发动机润滑系、点火系、起动系等。
(2)教学方法:
教学方法:
由于本门课程要求学生已牢固的掌握了前边所学的基础课的前提条件下进行的,因此对前边基础知识掌握不牢而本课程又涉及到的内容,在授课时应适当地再补习一些知识。
本门课程的实用性较强,为了帮助学生学好这门课程,教学班应组织学生到汽车修理厂参观和操作实习,使学生建立基本的概念。在理论教学阶段应多采用直观教学方法,以便增加学生对零部件和构造的感性认识。
教学形式:
教学形式采取课堂与现场面授、收看录像、操作实习、作业练习、自学相结合的形式。
实践性环节教学要求:
操作实习是本专业的一个重要教学环节,每个教学班务必要进行操作实习,切忌不能取消或减少实习时间和实习内容。操作实习时不能弄虚作假,走过场,应付了事,一定要认真按照实习要求和实习内容进行。有条件的教学班应增加操作实习的时间和内容,训练学生的实际动手能力,操作实习中要注意培养学生从典型结构出发的“举一反三”能力。每次操作实习后应按课题规定的具体实习内容项目要求学生完成实习报告,巩固学习的内容,并由实习指导教师批阅。
(3)课程学习目标与基本要求
学习目标
①学习典型国产汽车整体及零部件的基本结构;
②学习各机构、装置的工作过程;
③初步认识各机构、装置的工作原理;
④培养现代汽车构造的基本概念;
⑤培养拆装与调整整车及主要部件和总成的基本技能。
基本要求
学完本门课程后应当使学生达到如下基本要求:
①掌握现代汽车发动机的典型结构及其工作原理;
②了解国内外汽车发动机的新结构及其工作原理;
③初步掌握正确使用和维护汽车发动机的方法。
(4)课程学时:36学时(讲课)另安排拆装试验0.5周
(5)课程类型:专业选修课
(6)先修课程:机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等。
2、课程结构
总论0.5学时)
、教学目的及教学要求:
     了解汽车的发展与我国汽车工业概况,掌握汽车的类型及国产汽车型号编制规则,掌握汽车的总体构造,了解汽车的主要特征参数和技术特性,了解汽车行驶的基本原理。
、教学内容:
    汽车的发展与我国汽车工业概况,现代汽车的类型及国产汽车型号编制规则,汽车的总体构造,汽车的主要特征参数和技术特性,汽车行驶的基本原理。
、教学建议:
    本章的重点是国产汽车类型及型号编制规则,难点是汽车的主要特征参数和技术特性。
第一章  汽车发动机总体构造和工作原理(1.5学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    掌握发动机一般构造,熟悉其术语;了解四冲程汽油机、柴油机工作原理和熟悉两者之间的特点,了解二冲程汽油机、柴油机工作原理和其优缺点;掌握发动机总体构造和类型,熟悉内燃机型号编制规则;了解发动机性能指标与性能特性。
Ⅱ、教学内容:
    发动机一般构造及术语与计算公式;四冲程汽油机工作原理,四冲程柴油机工作原理,汽油机和柴油机的比较;二冲程汽油机工作原理,二冲程柴油机工作原理,二冲程发动机的优缺点;发动机总体构造,发动机的类型,内燃机型号偏制规则;发动机的性能指标,发动机的性能特性。
Ⅲ、教学建议:
    本章的重点是发动机的总体构造、类型、型号编制规则;难点是发动机一般构造及术语,四冲程和二冲程汽油机、柴油机工作原理。
第二章 曲柄连杆机构(4学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    了解曲柄连杆机构的功用和受力情况;掌握机体组中各个零件的构造特点和功用;掌握连杆组中各个部件的作用、材料、构造特点、加工生产方法;掌握曲轴飞轮组中的曲轴、飞轮的作用、材料、结构特点。
Ⅱ、教学内容:
    曲柄连杆机构的功用与组成、工作条件及受力分析,缸体与曲轴箱,气缸与气缸套,气缸盖与气缸垫,油底壳、发动机的支承、活塞、活塞环、活塞销、连杆、曲轴、飞轮、扭转减振器。
Ⅲ、教学建议:
    本章的重点是汽缸套、汽缸盖、活塞、活塞环、曲轴构造;难点是缸体结构形式。
第三章 配气机构(4学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    了解配气机构的功用,掌握配气机构的布置形式,了解凸轮轴传动方式,掌握气门间隙的作用和大小;了解配气机构的零件和零件组组成、结构特点、材料;了解配气相位的概念。
Ⅱ、教学内容:
    配气机构的功用及分类,配气机构的布置型式与工作机理,几种型式配气机构的比较;凸轮轴的传动方式,气门间隙;气门组、气门传动组的主要机件和工作机理;配气相位、配气相位图、配气相位用于对发动机的发火正时和调整气门脚间隙。
Ⅲ、教学建议:
    本章的重点是配气机构的布置形式和结构特点;难点是几种型式配气机构的比较,气门组和气门传动组的主要机件和工作过程,配气相位。
第四章 汽油机燃料供给系(4学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    了解汽油机燃料供给系的作用,熟悉汽油机燃料供给系的组成;了解可燃混合气的形成与燃烧过程;了解可燃混合气浓度对发动机工作的影响;熟悉发动机各种工况对混合气浓度的要求;掌握化油器结构的主供油、怠速、加浓、加速、起动装置的作用、结构、工作过程;掌握CAH101、CAH102、CAH212型化油器结构特点和工作情况,掌握化油器操纵机构的一般组成和布置;掌握汽油供给装置的滤清器、油泵的作用、结构特点;了解空气滤清器、进排气歧管和消声器的作用、结构。
Ⅱ、教学内容:
    汽油机燃料供给系的作用与组成;可燃混合气的形成过程,可燃混合气的燃烧过程;可燃混合气浓度对发动机工作的影响;发动机各种工况对混合气浓度的要求;化油器结构的主供油、怠速、加浓、加速、起动五大装置的作用、结构及工作情况;几种化油器的应用条件及主要优、缺点,CAH101型化油器、CAH102型化油器、CAH212型化油器的主要结构及工作情况,化油器的操给机构的一般组成和布置;组成汽油供给装置的汽油箱、汽油滤清器、汽油泵的作用、结构型式、主要构造和工作机理;空气滤清器的作用、类型、构造特点;进排气岐管及排气消声器的作用、安装位置、主要结构特点、工作方法。
Ⅲ、教学建议:
    本章的重点是化油器构造和汽油供给装置结构形式;难点是化油器的基本结构和型式,发动机对混合气成分的要求,CAH101型化油器构造形式。
第五章 柴油机燃料供给系(4学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    掌握柴油机燃料供给系的作用和组成,了解进气增压的作用及工作过程;了解混合气的形成及燃烧过程和燃烧室类型与结构形式;了解喷油器的功用组成和工作情况;掌握喷油泵的工作原理和结构形式了解调速器功用和分类,掌握机械离心式双速、全速调速器工作原理、结构;了解联轴节及供油提前角调节装置工作原理及结构;掌握柴油机燃料供给系中滤清器、输油泵等辅助装置结构;了解汽车排放净化的措施。
Ⅱ、教学内容:
    柴油机燃料供给系的作用与组成,进气增压的主要作用,增压器的分类、工作原理、存在的新问题;混合气的形成和燃烧过程的四个阶段及燃烧室;喷油器的功用及技术要求,孔式喷油器、轴针式喷油器的结构组成,工作过程;喷油泵的功用和结构型式,柱塞式喷油泵的组成、工作原理,国产系列柱塞式喷油泵的基本结构和工作原理;调速器的功用和分类,机械离心式双速调速器的结构与工作,全速调速器的结构与工作原理;联轴节及初始供油提前角,供油提前角自动调节器的作用、组成和工作原理;柴油滤清器、输油泵的作用、结构和工作;汽车的排放物污染,排放物净化的措施。
Ⅲ、教学建议:
    本章的重点是气喷油器,喷油泵,调速器,供油提前角自动调节器构造特点;难点是混合的形成及燃烧过程、喷油泵的工作原理、调速器的工作原理。
第六章 润滑系(2学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    了解润滑系的作用及发动机的润滑方式,掌握润滑系的组成和油路;掌握机油泵、机油滤清器的作用与结构,了解机油散热器、机油标尺的结构;了解曲轴箱通风的目的与方式。
Ⅱ、教学内容:
    润滑系的作用,发动机的润滑方式及润滑系的组成及主要装置,润滑系的油路;机油泵的作用、工作原理、主要零件,机油滤清器的作用、分类、结构及工作,机油散热器的作用、分类、结构,机油标尺;曲轴箱通风的目的、方式。
Ⅲ、教学建议:
    本章的重点是典型润滑系组成及主要机件结构形式,曲轴箱通风方法;难点是发动机润滑油路和齿轮油泵工作原理。
第七章 冷却系(2学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    了解冷却系的作用、发动机的冷却方式、发动机的正常工作温度,掌握水、风冷却系的组成;掌握水冷却系水套、水泵的作用和构造,了解风扇、散热器、冷却液与膨胀水箱、节温器、百叶窗、风扇离合器的作用与构造。
Ⅱ、教学内容:
    冷却系的作用,发动机的冷却方式,发动机的正常工作温度,水冷却系的组成及主要机件,冷却强度的调节装置,风冷却系的组成;水冷却系主要零部件;水套、水泵、风扇及风扇皮带、散热器、冷却液与膨胀水箱、节温器、百叶窗、风扇离合器。
Ⅲ、教学建议:
本章的重点是强制式水冷却系的组成,冷却强度的调节装置,水冷却系的主要零部件构造形式;难点是水冷系的组成和水泵册构造。
第八章 点火系(2学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    了解发动机点火系的作用、发动机的击穿电压掌握传统点火系的组成;掌握点火线圈、分电器作用和构造、点火提前调节装置的结构和工作原理以及火花塞的构造和作用。
Ⅱ、教学内容:
    点火系的作用,发动机的击穿电压掌握传统点火系的组成;掌握点火线圈、分电器作用和构造、点火提前调节装置、火花塞的结构。
Ⅲ、教学建议:
本章的重点是传统点火系的组成和工作原理、点火提前调节装置的结构和工作原理。
第九章 起动系(2学时)
Ⅰ、教学目的及教学要求:
    了解发动机起动系的作用、发动机的起动转矩、发动机的起动预热装置,掌握起动系的组成;掌握起动机、传动机构、控制机构作用和构造。
Ⅱ、教学内容:
    发动机起动系的作用、发动机的起动转矩、发动机的起动预热装置的构造;起动系的组成、起动机、传动机构、控制机构作用和构造。
Ⅲ、教学建议:
本章的重点是电磁啮合式起动机的构造和工作原理。
3、课程实验教学(10学时)
(1)汽车总体构造和发动机总体构造认识         (1学时)
(2)曲柄连杆机构和配气机构的拆装认识         (2学时)
(3)冷却系和润滑系的拆装认识                 (2学时)
(4)化油器及汽油泵的拆装认识                 (2学时)
(5)喷油泵及调速器的拆装认识                 (2学时) 
(6)总分电器和起动机的拆装认识               (1学时)
4、课程资料
1)教科书: 陈家瑞(吉林工业大学)主编,《汽车构造》,机械工业出版社,北京,2001,第一版。
2)参考书《汽车构造教学资料》,福州大学机械工程机械学院车辆工程系编制。
 
(二)汽车底盘构造教学大纲
1、课程目标
(1)课程性质
本课程是汽车方向的专业基础课。汽车是重要的运输工具,是科学技术水平发展的标志,也是社会生活水平发展的标志。本课程通过典型实例的分析,系统阐述现代汽车的构造和工作原理。主要介绍汽车传动系、行驶系、转向系、制动系和车身及附属设备。
    2)教学方法:课堂讲授、现场教学与拆装实验相结合。
    3)课程学习目标和基本要求
    使学生获及常见汽车的结构和工作原理等构造知识,为后续专业课学习和从事专业技术、管理工作打下基础。要求掌握各个总成、部件、零件的基本结构和工作原理。
(4)课程学时:36学时,另安排拆装试验0.5周
    5)课程类型:专业必修课
(6)先修课程:机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等。
2、课程结构
    1.汽车传动系概述(1学时)
知识点:传动系的类型(机械传动、液力机械传动、液压、电力传动),传动系布置形式及组成。
重点:传动系的类型及组成
难点:传动系的类型及组成
    2.离合器(3学时)
知识点:离合器的功用和摩擦离合器的工作原理,摩擦离合器的结构形式和结构分析,离合器操纵机构(机械式、液压式、气压助力式)。
重点:不同压紧弹簧离合器的结构特点
难点:不同压紧弹簧离合器的结构特点
    3.变速器及分动器(3学时)
知识点:变速传动机构(典型固定轴式),齿轮变速器构造及传动,组合式变速器的结构特点,换档方式(用啮合套换档;惯性同步器换档),变速器操纵机构(操纵机构形式、自锁、互锁及倒档),锁结构形式及构造,分动器(功用、结构特点、操纵机构特点)。
重点:齿轮变速器构造及传动,换档方式(用啮合套换档;惯性同步器换档)。
难点:换档方式(用啮合套换档;惯性同步器换档)
4.液力机械传动1学时)
知识点:液力偶合器的结构、工作原理,液力变矩器的工作原理及机构,液力机械变速器工作原理,液力自动操作系统简介(视学时而定)。
    重点:液力变矩器的工作原理及机构,液力自动操作系统简介(视学时而定)。
    难点:液力变矩器的工作原理及机构,液力自动操作系统简介(视学时而定)。
    5万向传动装置1学时)
知识点:普通十字轴万向构造及应用的工作条件,准等速、等速万向节的结构(双联、三锁式、球叉、球笼式),挠性万向节,传动轴和中间支承的一般构造。
    重点:普通十字轴万向构造及应用的工作条件,传动轴和中间支承的一般构造。
    难点:准等速、等速万向节的结构(双联、三锁式、球叉、球笼式)。
    6.驱动桥4学时)
知识点:主减速器(功用和典型传动机构,单双级主减速器构造,贯通式主减速器,轮边减速传动,双速减速传动);差速器(行星锥齿轮差速器的结构及工作原理,抗滑差速器结构与工作原理);半轴的支承型式和驱动桥壳结构形式。
    重点:主减速器功用和典型传动机构,单双级主减速器构造,半轴的支承型式。
    难点:差速器(行星锥齿轮差速器的结构及工作原理,抗滑差速器结构与工作原理)。
    7.行驶系概交响况和车架1学时)
知识点:轮式行驶系功用,类型及组成,车架类型及构造(边梁式、中梁式)。
重点:轮式行驶系功用,类型及组成。
难点:轮式行驶系功用,类型及组成。
    8.车桥和车轮2学时)
知识点:车桥(转向桥构造,转向轮定位要素及调整,转向驱动桥的构造);车轮(轮辋的结构,双式车轮安装结构,轮胎类型和构造)。
    重点:转向桥构造,转向轮定位要素及调整,转向驱动桥的构造,车轮轮辋的结构,轮胎类型和构造。
难点:转向轮定位要素及调整,转向驱动桥的构造。
9.悬架4学时)
知识点:悬架组成、类型;减振器(传统双作用简式减振器的工作原理及构造,新式减振器);弹性元件(钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧,空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧)的构造特点;非独立悬架组成和一般构造(钢板弹簧为主的悬架,螺旋弹簧和空气弹簧为主的悬架);独立悬架特点及类型(横摆臂式,纵摆臂式,滑柱及麦弗逊式,横向稳定器);多轴汽车和平衡悬架(推力杆式、摆臂式)。
重点:悬架组成、类型,传统双作用简式减振器的工作原理及构造,弹性元件的构造特点,独立悬架特点及类型。
难点:悬架组成、类型,传统双作用筒式减振器的工作原理及构造,弹性元件的构造特点,独立悬架特点及类型。
10.转向系5学时)
知识点:转向系概述(转向中心、转弯半径、转向传动比);机械转向器(循环球—齿条式转向器,齿轮齿条式转向器,螺杆曲柄销式,转向盘自由行程调整);转向传动机构(非独立悬架配套用转向直拉杆、横拉杆的一般构造,独立悬架配套用转向传动机构的类型);动力转向系类型和工作原理(半整体式、整体式)。
重点:机械转向器,转向盘自由行程调整,转向传动机构,独立悬架配套用转向传动机构的类型,动力转向系类型和工作原理(半整体式、整体式)。
难点:独立悬架配套用转向传动机构的类型,动力转向系类型和工作原理(半整体式、整体式)。
    11.汽车制动系5学时)
知识点:摩擦动器工作原理,制动系组成类型;车轮制动器(轮缸张开鼓式制动器构造:领从蹄式、单双向、双领蹄式、单,双向自增力式;凸轮张开鼓式制动器构造;盘式制动器一般构造:定钳、浮钳式);驻车制动器的构造(专用中央制动器,利用车轮制动器的传动机构);典型人力液压制动传动装置的构造;真空伺服液压制动传动装置构造及液压管路;气压动力制动传动装置组成和一般构造(空压机及调压器,制动气室,典型双腔制动阀工作原理,其他装置);辅助制动装置的功用和典型结构;制动力调切装置(简介)。
    重点:制动器的工作原理及构造,真空伺服液压制动传动装置构造及液压管路;气压动力制动传动装置组成和一般构造。
难点:真空伺服液压制动传动装置构造及液压管路;气压动力制动传动装置组成和一般构造。
3、课程实践教学20学时)
1)汽车整车结构认识
2)离合器的拆装与检修
3)变速器与分动器的拆装与检修
4)万向传动装置与驱动桥的拆装、检修与调整
5)汽车行驶系的现场参观教学
6)不同转向器的拆装、检修与调整
7)不同制动器的拆装、检修与调整
4、课程资料
1)教科书: 陈家瑞(吉林工业大学)主编,《汽车构造》,机械工业出版社,北京,2001,第一版。
2)参考书《汽车构造教学资料》,福州大学机械工程机械学院车辆工程系编制。
 
(三)《汽车电器与电子设备》教学大纲
1、课程目标:
 1)课程性质:
“汽车电器与电子设备”课程是汽车设计与制造及汽车运用与维修专业的主要专业课程。随着汽车性能的不断提高,汽车上的汽车电器与电子设备的种类及数量也不断增加。汽车性能的好坏,很大程度上取决于其上的电器及电子设备的性能完善的程度,因此,对于汽车工程技术人员,仅了解汽车结构、性能是不够的。要想设计时考虑的因素更全面、使用汽车时更合理、维修时能尽快诊断故障及排除故障,就必须学习汽车电器与电子设备课程的有关知识。“汽车电器与电子设备”课程可以为《汽车设计》、《汽车运用工程》、《汽车维修》、《汽车故障诊断与检测》等后续课程提供必要的基础知识或参考借鉴。
 2)教学方法:
课堂讲授为主,实际实验操作为辅。
 3)课程学习目标和基本要求:
    ①通过学习使学生系统地掌握现代汽车电器与电子设备的构造、工作原理、工作特性以及正确使用、调整与检修的方法。
    ②通过学习使学生了解现代汽车电器与电子设备的发展趋势及采用的新技术。为学习其它专业课程和毕业后从事汽车技术工作打下基础。
  4)课程学时:36学时课堂授课、实验0.5周。
 5)课程类型:专业选修课。
 6)先修课程:电工与电子学、汽车构造。
2、课程结构:
         绪论(1学时)
    知识点:汽车电器与电子设备的功用、组成;汽车电器设备的特点;汽车电器设备总体原则方案;本课程的目的与任务。
重点:汽车电器设备的特点。
    第一章 铅酸蓄电池(3学时)
知识点:铅酸蓄电池在汽车上的用途;铅酸蓄电池的构造与型号规格;铅酸蓄电池充、放电化学反应与特性;铅酸蓄电池的容量及其影响因素;铅酸蓄电池的充电及充电设备;铅酸蓄电池的使用、保养及故障排除。汽车用其它蓄电池简介。
重点:铅酸蓄电池充、放电特性;容量及其影响因素;使用与保养。
难点:铅酸蓄电池充、放电特性。
第二章<span style="font: 7pt
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