1.5 配气机构（教案）《汽车构造（第2版）》同步精品课堂（北理工版）

《汽车构造（第2版）》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.5 配气机构 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 本课面向已具发动机基础的学生，他们熟悉四冲程循环但对配气机构内部细节陌生。学生动手欲强，喜欢拆装视频和实物演示，对液压挺柱、多气门等新技术兴趣浓；然而空间想象力弱，对凸轮相位、气门正时抽象概念易困惑，且易混淆气门组与传动组功能。需借动画、实物、案例反复强化，并以问题链引导探究，提升系统思维与故障分析能力。 背景分析 “双碳”目标倒逼汽车动力高效化，配气机构作为决定进排气品质、油耗与排放的核心系统，其多气门、可变正时、液压挺柱等新技术迭代迅速。传统教材滞后，学生难以对接岗位维修标准，故本课依托北理工版《汽车构造》第2版，重构项目化内容，融入企业案例与1+X证书标准，为后续发动机故障诊断课程奠基。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能力和解决问题的能力。 掌握气门组的组成、工作原理； 掌握气门导管和气门弹簧的作用； 掌握气门传动组的作用 学习任务 描述 掌握气门组的组成、工作原理； 掌握气门导管和气门弹簧的作用； 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握气门组的组成、工作原理； 掌握气门导管和气门弹簧的作用； 教学难点 掌握气门传动组的作用 教学难点突破方法 能够学会汽车知识，并将知识应用于生活和实践中。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车构造（第2版）》，主编：简玉麟，2023年7月第2版；北京理工大学出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 配气机构的作用：按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火次序的要求，开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜混合气及时地进入气缸，废气得以及时地排出气缸。配气机构由气门组和气门传动组两大部分组成，如图所示。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（12分钟） 一、气门组 气门组在配气机构中相当于一个阀门，它的主要作用是：准时接通和切断进、排气系统与气缸之间的通道。 气门组一般由气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及气门锁片等零件组成，如图1-43所示。早期发动机的每个气缸一般都只有一个进气门和一个排气门，现在许多发动机采用了两个以上的进气门和排气门，例如一汽大众捷达CT轿车的发动机就采用了五个气门(每个气缸有三个进气门和两个排气门),这样可使气流更有效地进入和排出。 更换气门时，一般应成组更换，并应同时更换气门油封、修整或更换气门座。气门导管只有在与气门的配合角间隙过大时才需要更换。气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等属于非易损件，一般不予更换。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（20分钟） (1)气门的工作原理 气门的工作条件非常恶劣，直接与高温燃气接触，受热严重，而散热困难，因此气门温度很高；气门承受气体力和气门弹簧的作用，以及由于配气机构运动件的惯性作用，使气门落座时受到冲击；气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内做高速往复运动；气门由于与高温燃气中有腐蚀性气体接触而受到腐蚀。气门头部受到气体压力、气门弹簧以及传动零件惯性力的作用，而且工作温度很高，润滑条件极差，经常会出现气门头部积炭、气门工作锥面烧损的现象，因此，在发动机修理过程中，气门是一个经常被更换的零件。 (2)气门导管的作用。气门导管的作用是对气门的运动进行导向，保证气门做直线往复运动，使气门与气门座圈能正确贴合，此外还将气门杆接受的部分热量传给气缸盖。 (3)气门弹簧的作用 气门弹簧的作用是保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴合，并克服气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。 主要讲气门组等内容。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 二、气门传动组 气门传动组的作用：气门传动组的作用是使进、排气门按规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱、摇臂轴、摇臂以及推杆等零件。凸轮轴的布置形式有顶置、中置和下置式三种。根据顶置式凸轮轴的数量、又可将其分为顶置双凸轮轴和顶置单凸轮轴，这两种气门传动机构都没有推杆，主要应用于高速发动机中。 教师根据气门传动组讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 1.凸轮轴 凸轮轴的作用：凸轮轴(图1-44)的作用是驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。 2.正时链轮或正时齿轮 曲轴正时齿轮(见图1-45)一般采用45钢或40Cr钢制造，为了减小发动机的噪声，凸轮轴正时齿轮多采用铸铁、夹布胶木或尼龙材料制造。由于正时齿轮高速旋转磨损较多，且关系到配气机构的正时配合，因此要求严格，如果磨损量影响到发动机的正时配气就需要进行更换。更换时，如果是齿轮传动的，则应成对(成套)更换；如果是正时皮带轮或正时链条传动的，则可以单独更换。 3.挺柱、推杆、摇臂 挺柱又叫挺杆，它是介于凸轮和推杆之间的传动件。 挺柱是将凸轮的推力传给推杆(气门杆)的零件，可分为平面挺柱、滚子挺柱和液压挺柱三种。 教师讲解凸轮轴等内容，通过表格和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观的让学生感受到知识的魅力，加强学生学习的动力。 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结气门的工作原理。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本课围绕配气机构展开，先以动画引出作用与组成，再分气门组、传动组两大模块：讲气门、导管、弹簧功用、材料及失效，示范更换要点；析凸轮轴、正时链轮、挺柱、推杆、摇臂结构原理，对比液压挺柱免间隙优势，总结多气门、可变技术趋势，融入1+X案例，目标会拆会检会选件。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） 1.简述气门导管的作用。 2.简述气门的工作原理。 3.简述气门弹簧的作用。 板书 设计 一、气门组 二、气门传动组 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 课后发现学生对液压挺柱免间隙原理仍存疑，动画虽直观但缺少故障对比案例；拆装视频节奏快，部分学生跟不上气门组装配顺序。后续将增设慢速示范与虚实结合仿真，让学生反复演练，并引入积碳、烧蚀实物，强化失效分析，提升课堂互动与目标达成度。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 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 $