2.2 发动机活塞连杆组的拆装（教案）-《汽车发动机构造与维修》同步精品课堂（大象版）

《发动机机械系统—发动机活塞连杆组的拆装》教案 课 题 2.2发动机活塞连杆组的拆装 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 活塞连杆组和曲轴飞轮组是《汽车发动机构造与维修》的核心内容。它们作为发动机的关键运动组件，直接关系到发动机的动力输出与运行稳定性。教材详细阐述了各部件结构、分类、耗损及检测方法，为学生理解发动机工作原理奠定基础。从知识体系来看，承接发动机整体认知，又为后续维修实操课程提供理论支撑。通过学习这些内容，学生能够掌握发动机内部核心构造，为汽车故障诊断、维修及性能优化等知识技能的学习筑牢根基。 学情分析 中职学生在学习此部分内容时，具备一定好奇心与动手意愿，对汽车相关知识兴趣浓厚，这利于开展实践类学习。但他们基础知识薄弱，抽象思维能力不足，理解活塞、曲轴等复杂结构及工作原理有难度。部分学生自主学习与总结归纳能力欠佳，难以系统梳理众多部件分类、耗损及检测要点。同时，中职学生更倾向形象化学习方式，对于理论性较强的知识容易感到枯燥。因此，教学中需结合实物、模型、动画等，多引导学生实践，帮助他们更好掌握知识。 学习目标 1.清晰阐述活塞连杆组与曲轴飞轮组各部件结构。 2.精准识别不同部件的耗损形式及对应检测法。 3. 熟练运用知识分析发动机相关运行工作原理。 学习重难点 重点：1. 掌握活塞连杆组、曲轴飞轮组各部件结构。 2. 明确不同部件耗损形式与检验方法要点。 难点：1.理解各部件复杂结构对发动机性能的影响。 2.精准区分多种活塞环、曲轴分类及特点差异。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1.准备发动机活塞连杆组、曲轴飞轮组实物模型。 2.收集各部件不同耗损形式的高清图片资料。 3.剪辑发动机工作原理及部件运转的演示视频。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 同学们，想象一下汽车发动机如同一个动力小宇宙。今天，我们要深入这个 “小宇宙” 的核心部件 —— 活塞连杆组和曲轴飞轮组。就像人体的骨骼和关节一样，它们紧密配合，让发动机有力地运转。活塞连杆组像运动健将的四肢，负责动力传递；曲轴飞轮组如同稳定的脊柱，让动力输出更加平稳。现在，让我们开启探索之旅吧！ 准备不同类型（汽油机和柴油机）的活塞连杆组实物或详细模型，以及不同结构（如整体式和组合式曲轴）的曲轴飞轮组实物或模型。让学生分组进行观察和对比，记录它们的差异和特点，然后制作 PPT 进行汇报。例如，对比汽油机和柴油机活塞顶部结构的不同，以及这些不同结构对发动机性能的影响。 培养学生的观察能力与信息收集整理能力，在对比不同类型、结构的部件过程中，使学生深入理解各部件的差异及对发动机性能的影响，制作汇报 PPT 能锻炼学生的总结归纳与展示能力，强化对知识的系统性掌握 。 活动二： 调动思维 探究新知 一、活塞连杆组 活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆。 1.活塞 (1)活塞的功用和结构。活塞的功用是与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室,承受气缸中气体的压力,并将此压力通过活塞销和连杆传给曲轴。 (2)分类。汽油机与柴油机活塞按顶部结构分类,汽油机有平顶、凸顶、凹顶、成型顶等。 (3)活塞的耗损。活塞工作在高温、高压、高速和较差的润滑环境中,容易产生损伤活塞的主要耗损形式有磨损、破损、刮伤、顶部烧蚀和脱顶等。 (4)活塞的耗损检验。活塞的耗损检验主要是指活塞环槽磨损的检验和活塞裙部磨损的检验。 2.活塞环 活塞环按其功用可分为气环和油环。 (1)气环。 ①按气环的切口形状分,有直边切口、阶梯式切口、斜边切口。 ②按气环的断面形状分,有矩形环、锥面环、扭曲环、反扭曲环、梯形环、桶面环。 (2)油环。常见的油环有整体式和组合式两种结构形式。 (3)活塞环的耗损。活塞环的主要耗损形式有活塞环的磨损、弹性减弱和折断。 (4)活塞环的检验。 ①活塞环的弹力检验:活塞环的弹力检验可以在检验仪上进行。 ②活塞环的漏光度检验。 ③活塞环“ 三隙”的检测:是活塞环端隙和侧隙的测量,背隙则用环槽深度和活塞环的宽度之间的差表示。 3.活塞销 活塞销的作用是连接活塞与连杆小头,将活塞承受的气体作用力传给连杆,一般用中碳钢制造。 (1)活塞销的结构和装配形式。 (2)活塞销耗损的主要形式。 4.连杆 (1)连杆的组成和作用。连杆包括连杆杆身，选杆轴承盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件。 (2)连杆的结构。连杆由小头、杆身和大头构成。(3)连杆耗损的主要形式 连杆的耗损主要有连杆的弯曲和扭曲变形、连杆衬套的损、连杆大头断面的磨损连杆盖固定螺栓螺纹的损伤等。 在理论层面，制作思维导图梳理各部件信息，将活塞、活塞环等的结构、分类、耗损形式等详细列出，构建知识体系。还可通过对比汽油机与柴油机活塞，加深对不同类型活塞的理解。实践方面，若有条件，到汽车维修车间或实训基地，观察真实发动机的活塞连杆组，参与简单的拆解与组装练习，动手检验活塞环的 “三隙” 等，将抽象知识具象化。此外，借助多媒体资源，观看活塞连杆组工作过程的动画视频，直观了解其工作原理 。 从机械原理层面，这有助于理解发动机内部能量转化，明晰活塞如何将气体压力传递给曲轴，实现热能到机械能的转变。在汽车维修与制造领域，熟悉其各部件的结构、分类、耗损及检验，能精准定位故障，提高维修效率，保障车辆安全运行。对于从事航空、船舶等其他动力机械行业，活塞连杆组知识同样关键，它是理解复杂动力系统的基础，为学生未来在机械工程领域的学习和职业发展，筑牢不可或缺的知识根基 。 活动三： 调动思维 探究新知 二.曲轴飞轮组 曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮和安装在曲轴上的各零件,如主轴承、止推片、平衡轴等。 1.曲轴 (1)分类。 ①按单元曲拐连接方法的不同,分为整体式曲轴和组合式曲轴两类。 ②按曲轴主轴颈数的多少,分为全支承曲轴和非全支承曲轴两种。 (2)作用和组成。 ①曲柄臂。曲柄臂用来连接主轴颈和曲柄销,主要有方形、圆形与椭圆形三种。 ②曲轴平衡重。曲轴平衡重是用来平衡旋转惯性力及其力矩的。 ③曲轴的曲拐布置。 (3)曲轴的检测。 曲轴的检测主要包括裂纹检测、变形检测和损检测。 2.飞轮 飞轮是转动惯量很大的盘形零件。 3.主轴承与止推片 汽车发动机滑动轴承有连杆衬套、连杆轴承、主轴承和曲轴止推轴承等。 4.平衡机构 在曲轴的曲柄臂上设置的平衡重只能平衡旋转惯性力及其力矩,而往复惯性力及其力矩的平衡则需采用专门的平衡机构。 首先，通过阅读教材、观看教学视频等方式，仔细梳理曲轴飞轮组各部件的知识，如制作表格对比整体式和组合式曲轴、全支承和非全支承曲轴的特点。对于曲轴的作用和组成部分，可利用 3D 模型或实物，直观地观察曲柄臂、平衡重等部件。在实践方面，若有机会接触发动机实物，可在老师指导下，参与曲轴的裂纹、变形等简单检测操作，观察飞轮的结构。同时，结合发动机工作原理，思考平衡机构是如何平衡惯性力的，从而加深对整个曲轴飞轮组的理解。 在机械工程领域，它是发动机核心部件，了解曲轴分类、作用及检测，能明晰发动机动力传输机制，为深入学习发动机原理筑牢根基。生活中，汽车等交通工具广泛应用相关技术，懂得这些知识，有助于理解汽车运行原理，提高故障排查能力。从职业发展看，为从事汽车维修、机械制造等行业提供必备技能，使学生在就业市场更具竞争力。掌握平衡机构原理，对学习精密机械设计，如航空发动机等，也有极大的推动作用。 活动四： 巩固练习 素质提升 活塞连杆组与曲轴飞轮组是发动机的关键部件。活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆构成，活塞承受压力并传递动力，活塞环负责密封与控油，活塞销连接活塞和连杆，连杆则将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动 。该组易出现磨损、破损等耗损情况，需进行相应检测。曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮等，曲轴按连接方式和主轴颈数分类，其曲柄臂、平衡重等结构各有作用，且需进行裂纹、变形等检测。飞轮提供转动惯量，主轴承与止推片保证曲轴正常运转，平衡机构用于平衡惯性力 。 学生跟随教师的总结回顾，对照自己的笔记，对重点知识进行再次梳理和记忆，加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方，及时向教师提问，确保对本节课知识的全面掌握。 帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆，解决学生在学习过程中存在的疑惑，使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解，为后续的学习和实践打下坚实的基础。 课堂小结 作业布置 1.简述活塞环 “三隙” 检测的步骤与要点。 2.分析整体式与组合式曲轴的优缺点。 3.列举连杆耗损主要形式及对应维修措施。 板书设计 一、活塞连杆组 1.活塞 功用：与缸盖、缸壁共组燃烧室，传递压力至曲轴 分类：汽油机（平顶、凸顶、凹顶、成型顶） 耗损：磨损、破损、刮伤、顶部烧蚀、脱顶 检验：环槽磨损、裙部磨损检验 2.活塞环 功用分类：气环、油环 气环 1.切口：直边、阶梯、斜边 2.断面：矩形、锥面、扭曲、反扭曲、梯形、桶面 油环：整体式、组合式 耗损：磨损、弹性减弱、折断 检验：弹力（检验仪）、漏光度、“三隙”（端隙、侧隙、背隙） 3.活塞销 作用：连接活塞与连杆小头，传递气体作用力 结构与装配：（待补充详细内容） 耗损形式：（待补充具体形式） 4.连杆 组成与作用：含杆身、轴承盖、螺栓、轴承，传递动力 结构：小头、杆身、大头 耗损：弯曲、扭曲变形，衬套磨损，大头断面磨损，螺栓螺纹损伤 二、曲轴飞轮组 1.曲轴 分类 连接方式：整体式、组合式 主轴颈数：全支承、非全支承 2.作用与组成 曲柄臂：连接主轴颈和曲柄销（方形、圆形、椭圆形） 平衡重：平衡旋转惯性力及力矩 曲拐布置：（待补充具体布置方式） 3.检测：裂纹、变形、磨损检测 飞轮：转动惯量很大的盘形零件 主轴承与止推片：发动机滑动轴承组成部分 4.平衡机构：平衡往复惯性力及力矩（与曲轴平衡重作用互补） 教学反思 本次教学聚焦活塞连杆组和曲轴飞轮组，通过理论讲解与部分实物展示结合，学生对发动机关键部件有了初步认识。但教学中仍存在不足，比如对活塞销装配形式等细节讲解不够深入，学生理解可能有欠缺。在实践环节，受设备数量限制，学生动手操作时间不足，对活塞环 “三隙” 检测等掌握不够熟练。今后教学需增加实操时长，优化设备分配。同时，引入更多动画、视频资源，把抽象的曲拐布置等知识直观呈现，提升学生学习兴趣与理解深度，以提高教学效果 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$