内容正文:
《汽车底盘构造与维修》教案
课 题
1.1 汽车传动系概述
课 型
理论课
课 时
2
授课班级
授课时间
授课教师
教材分析
本节课的内容是关于《汽车底盘构造与维修》中模块1汽车传动系的第一节概述,要求学生掌握汽车传动系的基本组成、工作原理及各部件名称,理解其在汽车动力传输中的核心作用,能够识别并分析汽车传动系的主要零部件,初步具备对传动系简单故障进行诊断与排查的能力。选用的教材是由高等教育出版社出版的《汽车底盘构造与维修》(高教版 第3版)。
学情分析
知识储备:对汽车底盘和构造尚无了解。
能力水平:尚不熟悉汽车底盘维修的各项方法。
学习特点:学习、接受新知识能力较弱,尤其是理论性强的知识,不能充分利用课余时间学习。
学习目标
知识目标:掌握汽车传动系的基本组成、工作原理及各部件名称,理解其在汽车动力传输中的核心作用。
能力目标:能够识别并分析汽车传动系的主要零部件,初步具备对传动系简单故障进行诊断与排查的能力。
情感目标:培养对汽车底盘构造与维修工作的兴趣与热情,树立严谨细致的职业态度,增强解决实际问题的自信心。
学习重难点
学习重点:汽车传动系的基本构造、功能及其在整车动力传输中的角色与重要性。
学习难点:理解复杂传动系中各部件间的相互作用与工作原理,以及故障排查的逻辑与方法。
教学方法
讲授法、讨论法、演示法、实物教学法
课前准备
教师准备:教学课件
学生准备:课前预习
教学媒体
多媒体教室、多媒体课件
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
课程导入
1. 展示汽车行驶的视频或图片,提问学生汽车是如何行驶的。
1. 观看视频或图片,思考并回答教师的问题。
1. 吸引学生的注意力,激发学生兴趣。
2. 引出汽车传动系的概念,说明其在汽车行驶中的重要性。
汽车底盘是汽车的重要组成部分,是汽车的基础,有人称底盘是汽车的“骨骼”。其功用是接受发动机的动力,使汽车产生运动并正常行驶。同时,支承和安装汽车其他各部件、总成。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四大系统组成。其中传动系的作用是将发动机输出的动力传递给驱动车轮。
2. 听讲,理解传动系的基本概念。
2. 为后续学习奠定基础。
新授课程
汽车行驶的基本原理:解释发动机产生的动力如何传递到车轮上,驱动汽车行驶。
汽车的行驶情况取决于牵引力与总阻力的关系:当牵引力等于行驶阻力即时,汽车匀速行驶或处于静止状态;当牵引力大于行驶阻力即时,汽车加速行驶;反之,汽车
则减速行驶或无法起步。
汽车在行驶时必须由外界对汽车施加一个推动力F,这个力称为汽车牵引力(驱动力),图1-1所示为汽车牵引力产生原理的示意图。当汽车行驶时,发动机的输出扭矩通过传动系传给驱动车轮,使驱动车轮得到一个扭矩M,由于汽车轮胎与地面接触,在扭矩作用下,接触面上轮胎边缘对地面产生一个圆周力F。,它的方向与汽车行驶方向相反,其大小由下式表示:
根据作用力与反作用力的关系,路面对轮胎边缘施加一个反作用力F,其大小与F相等,方向相反。
听讲,理解汽车行驶的基本原理。
1. 使学生了解汽车行驶的动力传递过程。
传动系的作用:详细阐述传动系的功能,如减速增矩、变速变向等。
传动系的作用是将发动机经飞轮输出的扭矩传给驱动车轮,并改变扭矩的大小,以适应行驶条件的需要,保证汽车正常行驶。如奥迪100型乘用车满载总质量为1710kg,在良好的路面行驶,当车速为 175 km/h 时,滚动阻力约为 250N,空气阻力约为 895 N,而发动机最大输出扭矩为 145 N·m,则驱动轮(滚动半径为 314 mm)可得到牵引力的最大值为 462N。可见,若发动机与车轮直接连接,汽车则无法工作。此外,传动系还应具有改变车速、倒向行驶、切断动力、差速等作用。
记录传动系的主要作用,并尝试用自己的话复述。
2. 明确传动系在汽车中的关键作用。
传动系的分类:
3. 帮助学生掌握传动系的分类及其特点。
- 按结构和传动介质分:介绍机械式、液力机械式、静液式、电力式传动系。
1. 机械式传动系
按其传动方式可分为齿轮式和摩擦式两类。齿轮式传动系结构简单,传动效率高,故广泛应用于各种客车和轻、中型载货汽车;随着科技的发展,摩擦式传动系已开始应用,如乘用车采用的金属带式机械传动系。
2.液力机械式传动系
由于其操作简单等优点,目前在中高级乘用车上广泛使用,
3.静液式传动系
静液式传动系通过一个电动机驱动一个高压油泵,使受压液体通过控制阀、管路进入液压马达,从而驱动车轮。目前这种传动系仅在军车或特种车上有所应用。
4.电力式传动系
电力式传动系通过发动机带动发电机,再由装在驱动桥或驱动轮上的电动机进行牵引驱动,该传动系具有良好的动力性,但质量大、效率低,故主要用于重载自卸车辆。
听讲,记录各类传动系的特点和区别。
- 按传动比变化分类:解释有级传动系和无极传动系的概念。
1.有级传动系
有级传动系指仅有若干个一定数值传动比的传动系,如齿轮机械传动系。
2.无级传动系
无级传动系指传动比能在一定范围内按无限多级进行变化的传动系,如液压传动系和电力传动系。
思考并讨论两者之间的区别。
- 按传动比的变换方式分类:介绍强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式。
按传动比的变换方式传动系可分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式。
尝试举例说明每种操纵方式的应用场景。
传动系的布置形式:
(一)传动系布置形式的影响因素
汽车传动系的布置形式主要与发动机的类型、汽车的用途和汽车重心的位置有关。其中汽车重心的位置决定了驱动桥的位置。
(-)驱动形式的表示
汽车的驱动形式通常用汽车的全部车轮数乘以驱动车轮数表示,如BJ2124x4,表示四个车轮全部为驱动轮,或用全部车桥数乘以驱动桥数表示,如BJ20202x2,表示两个车桥全部为驱动桥;另外,对于越野车,也可用nWD表示,如宝马4WD乘用车,表示传动系统为4个驱动轮的全驱型乘用车。
(三)传动系的布置形式
传动系的布置,一般有以下几种形式:
4. 让学生了解传动系布置形式的影响因素和类型。
- 影响因素:分析影响传动系布置的主要因素。
听讲,记录影响因素。
- 驱动形式的表示:解释常见的驱动形式表示方法。
尝试用表示方法描述不同的驱动形式。
- 布置形式:详细介绍FR型、RR型、FF型、MR型和nWD型传动系的布置特点。
1.发动机前置、后桥驱动的传动系(FR型)
图1-2所示为4x2型汽车传动系的组成和布置示意图。发动机的动力经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器和半轴,最后传给驱动车轮。此种传动系在载货汽车中应用广泛,其各轮载荷分配合理,但传动轴较长,既增加了车重,又降低了传动效率。
2. 发动机后置、后桥驱动的传动系(RR型)图1-3所示为发动机后置、后桥驱动的传动系示意图。某些轻型乘用车或大型客车采用这种布置形式,更容易做到汽车总重量在前后车桥之间的合理分配。有的车辆采用发动机横置形式(如 AK6900),可使汽车后悬缩短,但在此情况下,发动机冷却条件较差,发动机和变速器的操纵结构较为复杂,且调整、维修不便。
3.发动机前置、前桥驱动的传动系(FF型)
图1-4所示为发动机前置、前桥驱动的传动系示意图。这种布置形式与发动机后置、后桥驱动的传动系相比,除具有结构布置紧凑、可降低车身底盘高度、转向稳定等特点外,还具有发动机散热条件好、操纵机构布置简单等优点在乘用车上应用广泛;不足之处是上坡时汽车重心后移使前面驱动轮附着力减小,易产生驱动轮打滑,下坡制动时,则由于车辆重心前移,前桥负载加重,高速行驶时易发生翻车事故。根据发动机放置方向不同又可分为发动机横置式(如夏利 TJ7100)和纵置式(如桑塔纳 2000 系列)两种。4.发动机中置、后桥驱动的传动系(MR型)
这种布置形式更有利于载荷在前后车桥上的合理分配,其优缺点介于FF型和RR型之间,被赛车普遍采用,另外,在大中型客车上也有所应用。
5.全轮驱动(nWD型)n代表驱动系数,图1-5所示为4WD型越野汽车传动系的示意图。对于要求能在坏路或无路区域行驶的越野汽车,为了充分利用所有车轮与地面之间的附着条件,以获得尽可能大的牵引力,总是将全部车轮都作为驱动轮。这种传动系与单桥驱动相比,前桥也是驱动桥,其半轴由两段组成,中间用等角速万向节来连接。
听讲,记录各种布置形式的特点,并尝试绘制示意图。
案例分析
展示实际车型,分析其传动系的类型、布置形式及特点。
观察车型,根据所学知识分析传动系,并小组讨论。
1. 加深学生对传动系的理解。
引导学生思考传动系设计对汽车性能的影响。
思考并回答教师的问题,提出自己的见解。
2. 培养学生的分析能力和创新思维。
课堂小结
总结本节课所学内容,强调传动系的重要性和分类方法。
回顾所学内容,记录课堂笔记。
1. 帮助学生巩固所学知识。
提问学生本节课的收获和疑问。
回答教师的问题,提出自己的疑问。
2. 及时发现并解决学生的学习问题。
作业布置
案例分析:传动系故障排查
作业要求:假设一辆汽车出现行驶无力、换挡困难或异响等传动系相关问题,请结合所学知识,分析可能的原因,并设计一套初步的故障排查步骤。要求包含对故障现象的详细描述、可能故障点的列举、排查所需工具与设备的准备,以及预期的排查结果与处理建议。
完成练习题,准备下节课的预习。
1. 巩固所学知识。
板书设计
四、传动系的布置形式
1. 传动系布置形式的影响因素
2. 驱动形式的表示
3. 传动系的布置形式
4. 发动机前置
5. 后桥驱动的传动系(FR型)
6. 发动机后置
7. 后桥驱动的传动系(RR型)
8. 发动机前置
9. 前桥驱动的传动系(FF型))
10. 发动机中置
11. 后桥驱动的传动系(MR 型)
12. 全轮驱动(nWD型)
一、汽车行驶的基本原理
二、传动系的作用
三、传动系的分类
1. 按结构和传动介质分类:
-机械式传动系
-液力机械式传动系
-静液式传动系
-电力式传动系
2. 按传动比变化分类
-有级传动系
-无极传动系
3. 按传动比的变换方式分类
-强制操纵式
-自动操纵式和半自动操纵式
教学反思
学生对传动系基本构成有了一定认识,但对其复杂工作原理的理解尚浅。未来教学中,需加强理论与实践的结合,通过更多实操案例深化理解,并引导学生独立思考,提升故障排查与分析能力,以更好地掌握汽车传动系知识。
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