第6课次 活塞连杆组结构（教案）-《汽车发动机构造与维修》（高教版 第3版）【上好课】

课题 活塞连杆组结构 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 中职汽车运用与维修专业 授课时间 90分钟 授课教师 ________ 教材分析 本课对应第2章第一节活塞连杆组（教材P.31—36），承接第5课次机体组，是理解燃气压力经活塞、活塞销和连杆传到曲轴的关键一课。教学聚焦活塞三部、气环和油环作用、活塞环三隙、活塞销两种连接方式，以及连杆三部与配对紧固规范；保留直接服务装配和故障判断的裙部热变形、温差装配、气环泵油和安装方向内容，不展开材料牌号与环型名称等细节。 学情分析 学生已知道活塞在气缸内往复、连杆连接活塞与曲轴，但容易把活塞三部只当名称，把活塞环的三种间隙混淆；也容易把全浮式理解为“销会掉下来”，或将活塞销的定位、连杆衬套和密封作用混为一谈。教学应以教材图2-1、图2-17、图2-24、图2-30、图2-31为证据，按“位置—作用—装配风险”完成辨析。 教学目标 1. 能在结构图中指出活塞顶部、环槽部、裙部，气环、油环、活塞销和连杆小头/杆身/大头，并说明各自主要作用。 2. 能依据图示区分活塞环端隙、侧隙、背隙，解释气环两次密封和矩形环泵油现象；能比较全浮式、半浮式活塞销的连接关系。 3. 能根据活塞环开口、活塞销卡环、连杆盖配对记号和连杆螺栓紧固要求识别装配风险，形成按图、按记号、按规范作业的习惯。 教学重难点 教学重点：活塞三部结构与作用；活塞环气环/油环及三隙；活塞销全浮式、半浮式；连杆结构。 教学难点：气环的两次密封与泵油作用；把“轴向定位、径向配合、传力连接”对应到正确零件；活塞和连杆的装配方向、配对记号与紧固规范。 教学方法 教材结构图识读、实物或旧件观察、截面放大、对比表、故障现象反推、装配纠错、小组互检和规范表达训练。 课前准备 教师：教材图2-1、图2-17、图2-23至图2-31的放大图；活塞、气环、油环、活塞销、连杆及连杆轴瓦实物；活塞环装卸钳、卡环钳、塞尺、活塞环槽清洁工具；“三隙判读”“销连接方式”“连杆配对”任务卡。 学生：复习第5课次气缸体、气缸和湿式缸套的导向/密封关系；预习P.31—36，在图2-1中圈出活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆盖。 教学媒体 教材图2-1、图2-17、图2-23至图2-31，活塞连杆组实物和截面图，活塞环三隙透明示意卡，气环密封受力图，全浮式/半浮式对比卡，连杆配对记号样件，H5课件和同步练习单。 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 整体设计思路 以“燃气压力怎样经活塞—活塞销—连杆传到曲轴”为主线，分两个部分推进。第一部分围绕活塞与活塞环：先读活塞顶部、环槽部、裙部，再从气环/油环和端隙/侧隙/背隙解释密封、散热、刮油、布油以及泵油风险。第二部分围绕连接与传力：比较全浮式、半浮式活塞销，再读连杆小头、杆身、大头、连杆盖和轴瓦，回到配对与紧固规范。 形成两张学习产出：①“活塞部位—作用—异常风险”标注图；②“活塞环三隙与活塞销/连杆连接”判定表。小组分读图员、部件员、风险员、核验员，所有结论必须指出教材图中的结构证据。 避免只记零件名称，把承压、密封、导向、传力和装配规范串成可用于拆装与故障预防的理解链。 教学导入 8分钟 展示一只拆下的活塞连杆总成与一只积炭、油环槽堵塞的活塞，提问：“燃气压力从哪里进入？为什么活塞环开口不能重合？活塞销为什么有卡环，连杆盖为什么不能随意互换？”联系第5课次：气缸负责导向和水套冷却，本课零件如何在气缸中运动、密封和传力？ 观察实物，在任务单上用箭头写出“燃气压力→活塞→活塞销→连杆→曲轴”的传力路线；对“密封、刮油、导向、传力、配对”五个词作初步匹配。 用实物异常和传力路线激发问题意识，明确本课不是罗列部件，而是解决密封、运动和装配风险。 新课讲授 52分钟 第一部分：活塞与活塞环（28分钟）。 ① 读图2-17：活塞顶部与气缸盖、缸壁共同组成燃烧室并承受气体压力；环槽部安装活塞环，承担防漏和散热；裙部为活塞往复导向并承受侧压力。 ② 原理追问：活塞工作时受热、受侧压力，裙部尺寸会改变；因此冷态裙部不是简单圆柱，目的是使热态仍保持合适间隙，避免卡缸或偏磨。只理解“冷态预留、热态合适”，不要求计算圆度或圆柱度。 ③ 读图2-23、2-24：气环主要密封、散热，油环主要刮油、布油；端隙在环开口处，侧隙在环与环槽侧面之间，背隙在环背面与槽底之间。 ④ 读图2-25：环的径向弹力压紧缸壁形成第一密封面；燃气进入侧隙/背隙后把环压紧环槽端面并增强压紧缸壁，形成第二次密封。开口错开形成迷宫式封气路线。 ⑤ 联系现象与安装：矩形气环上下运动可能泵油，使机油进入燃烧室并造成积炭、卡环和密封变差；有“TOP/向上”标记或方向要求的活塞环必须按规定安装。 第二部分：活塞销与连杆（24分钟）。 ⑥ 活塞销连接活塞与连杆并传力。全浮式：销可在活塞销座孔和连杆衬套孔中转动，卡环防止轴向窜动；铝活塞装全浮式销时采用温差装配，先将活塞加热到70—90℃使销座孔膨胀，禁止硬敲。半浮式：销与连杆小头孔为过盈配合，在销座孔中可活动。 ⑦ 读图2-31：连杆连接活塞与曲轴；小头安装活塞销或衬套，杆身为工字形，大头含连杆盖和连杆轴瓦。 ⑧ 装配规范：连杆盖与连杆有配对记号，不能混装；连杆螺栓按规定力矩分两三次均匀紧固。 教材图2-17：活塞的基本结构（顶部、环槽部、裙部） 教材图2-24：活塞环的端隙、侧隙与背隙 教材图2-30：活塞销全浮式与半浮式连接 教材图2-31：连杆组件 在图2-17给顶部、环槽部、裙部贴上“承压/防漏散热/导向承侧压”标签；用透明卡比画端隙、侧隙、背隙。小组用“谁压紧谁、密封面在哪里”复述气环两次密封；用箭头绘出矩形环可能的泵油方向。 观察两组活塞销连接卡，填写“销与销座孔、销与连杆小头、是否有衬套/卡环、是否能转动”四栏。拆读连杆图，指出小头、工字形杆身、大头、盖、轴瓦、凸键和凹槽；依据配对记号卡完成“可否互换”的判断。 按“部位—作用—风险”组织两部分知识，既覆盖教材结构，又把活塞环密封、活塞销连接、连杆配对落到能观察和能表达的证据。 课堂练习与 师生互动 22分钟 教师活动设计： 任务一：三隙判读站（7分钟）。给出无文字放大图，学生分别标出端隙、侧隙、背隙，说明它们各自位于何处；追问：气环开口为什么要错开。 任务二：密封与泵油站（6分钟）。案例：发动机机油消耗增大、燃烧室积炭、活塞环卡滞。要求从矩形环泵油、环槽积炭和密封恶化中选出可能解释，并用因果箭头写出依据。 任务三：连接方式与装配纠错站（5分钟）。给出全浮式、半浮式结构卡；要求判断卡环、连杆衬套和过盈配合的对应关系。 任务四：连杆盖核验站（4分钟）。两只外形相近连杆盖标记不同，要求说明是否可互换及螺栓紧固原则。 学生活动设计： 独立完成后四人组互检：读图员报位置，部件员说作用，风险员说错误后果，核验员回到图示或文字依据。参考答案：端隙在开口、侧隙在环侧面/槽侧面、背隙在环背面/槽底；开口错开形成迷宫式封气路线。全浮式有衬套和卡环；半浮式销与小头过盈配合。连杆盖不可混装，螺栓按规定力矩分两三次均匀紧固。 设计意图： 以图示判读、现象反推和装配纠错检验学生能否解释，而非仅能背出术语。 课堂小结 8分钟 教师活动设计： 带领完成板书式知识图：①活塞：顶部承压、环槽部防漏散热、裙部导向承侧压；②活塞环：气环密封散热、油环刮油布油、三隙位置、两次密封、泵油风险；③活塞销/连杆：传力连接、全浮/半浮、连杆三部与配对紧固。强调四句需背诵：三隙位置、气环油环作用、全/半浮差异、连杆盖不得混装。 学生活动设计： 完成出口条：①在一句话中说清三隙位置；②用“自由转动/过盈配合/卡环/衬套”比较全浮式与半浮式；③写出连杆盖混装或螺栓未均匀紧固的一项风险。 设计意图： 把零散结构收束为可复述、可用于判断的框架，并为下一课曲轴飞轮组的传力终点作衔接。 课后作业 教师活动设计： 必做：1. 依据图2-17、图2-24标注活塞三部及端隙、侧隙、背隙；2. 制作全浮式/半浮式活塞销比较表；3. 写出气环与油环各两项作用。 提高：以“机油消耗增大、排气冒蓝烟、环槽积炭且环卡滞”为情境，写出泵油与密封变差的关系。 预习：P.36—42曲轴飞轮组，找出曲轴主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重和飞轮。 学生活动设计： 提交两张标注图、一张比较表和一段现象分析；自检每一个结论是否能回到教材图、结构位置或课内规范。 设计意图： 巩固本课的图示依据与规范表达，顺畅过渡到曲轴飞轮组。 板书设计 教师活动设计： 第2章 第一节 曲柄连杆机构 第6课次 活塞连杆组结构 一、活塞：顶部—承压/燃烧室；环槽部—防漏/散热；裙部—导向/承侧压 二、活塞环：气环—密封/散热；油环—刮油/布油 端隙—开口；侧隙—环侧/槽侧；背隙—环背/槽底 两次密封；矩形环泵油风险 三、活塞销/连杆：全浮式—双处可转+衬套+卡环；半浮式—小头过盈 连杆：小头—杆身(工字形)—大头/盖/轴瓦；配对记号；分次均匀紧固 学生活动设计： 补写一条“结构—作用—错误后果”句，例如“活塞销卡环用于防止销轴向窜动，缺失可能刮伤气缸壁”。 设计意图： 使活塞连杆组的承压、密封、导向、传力和装配规范成为可见的知识结构。 教学评价 教师活动设计： 识图30%：能在图2-17、图2-24、图2-30、图2-31中定位关键部位。 结构解释30%：能说明活塞三部、气环/油环、三隙和全/半浮式的作用与关系。 应用30%：能解释泵油风险、判断连接方式、指出连杆盖配对和螺栓紧固要求。 规范表达10%：结论能够回到结构图、位置或教材规定，避免凭印象作答。 学生活动设计： 完成标注任务、对比表、案例因果链、组内互检和出口条。 设计意图： 采用读图、比较、推理和规范表达共同评价，突出后续拆装维修所需的判断能力。 教学反思 教师活动设计： 记录：活塞三部定位正确率____；三隙判读正确率____；能说明气环两次密封人数____；全/半浮式比较正确率____；能说明连杆盖不可混装人数____。重点观察：将侧隙和背隙混淆、把油环当作密封环、把全浮式误解为无定位、忽略配对记号。若薄弱，增加透明截面卡和实物拆装对照；下一课调整：________。 学生活动设计： 课后不填。 设计意图： 保留真实可填写的改进框架，不虚构课堂数据。 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 学科网（北京）股份有限公司 $