• 名称:汽车发动机原理课程
  • 分类:机械工程
  • 观看人数:加载中...
  • 时间:2026-01-29 09:39
本文为高校车辆工程、汽车服务工程、交通运输、机械设计制造及其自动化(汽车方向) 等本科专业通用版《汽车发动机原理》课程简介,符合国内主流工科院校教学大纲、工程教育专业认证要求,可直接用于教学大纲撰写、课程申报、选课说明、专业培养方案等场景。

一、课程定位与性质

《汽车发动机原理》是汽车类专业的核心专业主干必修课程,是衔接《工程热力学》《流体力学》《机械设计》《汽车构造》等先修基础课程,与《汽车理论》《汽车设计》《新能源汽车技术》《发动机电控技术》《汽车排放与控制》等后续专业课程的重要纽带。
课程以工程热力学、传热学、流体力学为理论基础,系统讲授现代车用活塞式内燃机(汽油机、柴油机)的工作循环、性能指标、换气过程、燃料与燃烧、混合气形成、排放控制、特性分析及增压技术等核心内容,同时兼顾新能源动力的基础认知。课程兼具理论性与工程实践性,旨在培养学生掌握发动机工作机理、性能分析、优化匹配及工程应用能力,为学生从事汽车发动机研发、设计、试验、标定、生产制造、售后技术等职业工作奠定坚实的专业理论与应用基础,是汽车类专业人才培养体系中不可或缺的核心课程。

二、先修与后续课程

  • 先修课程:高等数学、大学物理、工程热力学、流体力学、传热学、机械设计基础、汽车构造
  • 后续课程:汽车理论、汽车设计、发动机电控技术、汽车排放与污染控制、发动机试验技术、新能源汽车技术、汽车维修工程

三、课程教学目标

(一)知识目标

  1. 掌握内燃机理想循环与实际循环的工作过程、性能指标及影响规律,理解热效率、动力性指标的物理意义与计算方法。
  2. 熟悉发动机换气过程的原理,掌握充量系数的影响因素与提高措施,理解进排气系统的设计对换气性能的作用。
  3. 掌握车用汽油、柴油的使用性能要求,理解汽油机混合气形成与燃烧过程、柴油机混合气形成与燃烧过程的差异及控制要点。
  4. 掌握发动机常规排放污染物的生成机理、危害及主流控制技术路径,熟悉排放法规与减排技术的应用逻辑。
  5. 理解发动机速度特性、负荷特性、万有特性的含义与工程应用,掌握增压技术的基本原理与类型特点。
  6. 了解发动机电控系统的基本控制策略、混合动力及其他新型车用动力的发展趋势。

(二)能力目标

  1. 具备运用工程热力学知识分析发动机实际循环、计算动力性与经济性指标的基本能力。
  2. 能够独立分析发动机换气、燃烧、排放等关键过程的影响因素,提出性能优化的技术思路。
  3. 具备识读发动机特性曲线、根据运行工况分析性能表现、进行匹配选型的工程能力。
  4. 能够结合实验数据,分析发动机运行故障的原理性原因,建立从机理到现象的逻辑推理能力。
  5. 初步具备查阅发动机设计手册、技术标准及专业文献,解决简单工程实际问题的能力。

(三)素质目标

  1. 树立 “节能、环保、高效、可靠” 的现代汽车动力设计理念,培养严谨的工程科学思维与规范意识。
  2. 建立系统工程观念,理解发动机与整车动力传动系统、底盘、电控系统的协同匹配关系。
  3. 培养创新意识与可持续发展理念,关注发动机节能减排、低碳化、智能化的行业发展方向。
  4. 提升理论联系实际、数据分析、团队协作与工程表达能力,恪守工程伦理与行业规范。

四、核心教学内容

本课程围绕 “工作循环 — 换气过程 — 燃料与燃烧 — 排放控制 — 性能特性 — 增压与新技术” 主线展开,分为六大核心模块,内容贴合车用发动机工程实际:

模块一 内燃机基础与工作循环

  1. 课程概述:内燃机分类、发展历程、应用场景与技术趋势
  2. 基本术语与性能指标:动力性指标、经济性指标、强化指标、机械效率
  3. 理想循环:混合加热循环、定容加热循环、定压加热循环的分析与比较
  4. 实际循环:实际过程与理想循环的差异,循环热效率、损失分析与改善途径

模块二 发动机换气过程

  1. 四冲程发动机换气过程的四个阶段及其特征
  2. 充量系数的定义、影响因素与提升措施
  3. 进排气系统的工作原理,配气相位对换气性能的影响
  4. 可变气门技术、谐振进气等换气优化技术简介

模块三 发动机燃料与燃烧过程

  1. 发动机燃料的使用性能:汽油的辛烷值、柴油的十六烷值及相关指标
  2. 汽油机混合气形成方式、燃烧过程划分、爆震与表面点火的机理及控制
  3. 柴油机混合气形成方式、燃烧过程划分、粗暴燃烧的成因与抑制
  4. 燃烧室设计对燃烧过程的影响,缸内直喷等现代燃烧技术基础

模块四 发动机排放与控制

  1. 主要排放污染物:CO、HC、NOₓ、微粒的生成机理与危害
  2. 车用排放法规体系与限值要求
  3. 机内净化技术:优化燃烧、废气再循环(EGR)等
  4. 机外净化技术:三元催化器、颗粒捕集器、选择性催化还原(SCR)等后处理系统工作原理

模块五 发动机特性与匹配

  1. 发动机稳态特性:速度特性、负荷特性、万有特性的绘制与分析
  2. 发动机瞬态特性基础
  3. 发动机与整车的动力匹配原则
  4. 基于特性曲线的发动机选型与运行工况分析

模块六 增压技术与新型动力

  1. 发动机增压的目的与分类:机械增压、涡轮增压、复合增压
  2. 涡轮增压系统的工作原理、压气机与涡轮的特性、增压匹配基础
  3. 增压对发动机性能、燃烧及排放的影响
  4. 混合动力发动机、高效低热排放发动机等新技术发展简介