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1、内燃机学(Principle of Internal Combustion Engine)课程代码：（04410060）学分：3.5学时：56 （其中：课堂教学学时：50实验学时：6上机学时：0课程实践学时:0 ）先修课程：热力发动机构造适用专业：能源与动力工程（动力机械工程及自动化）教材：内燃机学，周龙宝等，机械工业出版社，2011年4月第3版一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）内燃机学是热能与动力工程教学计划中的主要专业课之一。它的内容主要是建立在热力发 动机构造等课程知识的专业课基础上的，通过本课程的学习，使学生掌握和了解内燃机的工作原理、 工作特性与匹
2、配、内燃机的燃料、燃烧过程、内燃机污染物的形成机理，为进一步学习专业知识打 下基础。本课程重视理论与实践的结合，通过课程实验及课内外教学活动来提高学生分析问题、解 决问题的能力。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）.知识方面的课程目标1.1 了解当今内燃机技术发展的动态和趋势；掌握内燃机工作原理、内燃机清洁燃料及燃烧原理和电控应用技术等专业知识；1 . 3掌握提高内燃机综合性能和降低有害排放物的基本方法；1.4掌握内燃机的专业英语词汇和专业短语，有一定听说与专业交流能力。2 .能力与素质方面的课程目标培养学生的逻辑思维、判断和归纳能力，能
3、对内燃机的性能指标和工作原理进行综合分析;1 .内燃机的工况.内燃机的负荷特性2 .内燃机的速度特性.内燃机的万有特性3 .内燃机的功率标定及大气校正.内燃机与工作机械的匹配（二）教学要求.知识方面，掌握内燃机工况及速度特性、负荷特性和万有特性的测量方法；掌握内燃机的功率标定及大气校正；了解内燃机与工作机械的匹配基本方法。1 .能力与素质方面，培养学生的分析问题的能力和学习兴趣，提高学生的综合素质。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点掌握内燃机工况及速度特性、负荷特性和万有特性的测量方法。1 .难点了解内燃机与工作机械的匹配基本方法。三、本课程开设的实验项目（如课程不
4、含实验，该项可不填）注：L “类型”填验证性、综合性、设计性等;编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1示功图测量1综合性必做1.2、2. 12机械效率测量2综合性必做1.3、2. 13油泵特性测量1综合性必做1.3、2.24发动机特性测量2综合性必做1.3、2.22 . “要求”填必做、选做。实验L示功图测量实验目标及要求：1）使用微机采集系统测量平均指标压力，最高燃烧压力，压力升高率，指示 功率等基本操作方法；2）对示功图测量的全过程和方法要能有所了解；3）能从示功图上测取内燃 机工作过程各特征点的参数值，对整个工作过程或各个不同阶段进展的完善程度作出正确的判断。实验2：机械效率测量实
5、验目标及要求：1）掌握应用倒拖法或灭缸法来测取多缸内燃机机械损失功率；2） 了解实验 的全过程；3）测取机械损失功率，计算机械效率。实验3：油泵特性测量实验目标及要求：1）掌握喷油泵速度特性和喷油泵调速器总成供油特性的实验方法；2）测取 在喷油泵齿条位置不变或不同的调速手柄位置时，每循环供油量或一定循环数供油量随泵轴转速变 化的曲线；3） 了解喷油泵试验台和喷油器试验器的基本操作方法。实验4：发动机特性测量实验目标及要求：1）掌握柴油机负荷特性和汽油机速度特性的实验方法；2）测取柴油机燃油 消耗率、每小时耗油量、排温在转速不变时随柴油机负荷变化的规律；3）测取车用汽油机的有效功 率Pe、转矩T
6、q每小时耗油量、燃油消耗率在节气门开度不变时随转速n变化的曲线。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上机课程 实践小 计第一章概论22讲授、演示1. 1 1.4第二章内燃机的工作指标639讲授、讨论1.2、1.4、2.2第三章内燃机的工作循环44讲授、讨论1.2、1.4. 2. 1第四章内燃机的换气过程44讲授、研究1.2、1.4、2.2、2. 3第五章内燃机混合 气的形成和燃烧88讲授、讨论、研究1.3、1.4、2. 1、2.3第六章内燃机的燃 料供给与调节12113讲授、讨论1.2、1.4、2.2第七章内燃机污染 物的生成与控制10
7、10讲授、讨论、研究1. 3、1,4、2 1、2.3第八章内燃机的使用特性与匹配426讲授、讨论1.3、1.4、2. 1合计50656注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;2 .主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注期末考试闭卷80%实验实验报告10%课堂表现和平时作业课堂出勤、作业2次以上10%注：1,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。3 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。4 .考核要求包括作业次数、考试方式
8、（开卷、闭卷）、项目设计要求等。5 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）.汽车发动机原理 韩同群主编北京大学出版社2012年8月第2版。1 .柴油机燃料供给与调节 高宗英 朱剑明主编机械工业出版社2010年3月第1版。七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）本课程采用多媒体教学。2017年09月 20日2. 2能综合运用内燃机基础知识进行一定的性能设计与计算;2.3培养学生的责任意识和团队合作能力。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业
9、要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1、2、4、9、10、12：1 .毕业要求1：具有系统的能源与动力工程专业知识，能够将数学、自然科学、工程基础 和专业知识用于解决能源与动力工程领域的复杂工程问题，了解能源与动力工程专业的前沿发展现 状和趋势。2 .毕业要求2：掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法， 能够应用数学、自然科学基本原理，通过文献研究，识别、分析相关工程问题，获得有效结论。3 .毕业要求4：具有一定的科学研究能力，能对动力机械相关工程的设计方案和试验数据 进行分析，并通过信息综合获得合理有效的结论。4 .毕
10、业要求9：具有团队合作和在多学科背景环境中发挥作用的能力，理解个体、团队成 员以及负责人的角色。5毕业要求10：能够就相关工程问题与业界同行进行有效沟通和交流，具有国际视野和跨 文化的交流、竞争与合作能力。6 .毕业要求12：具有自主学习和终身学习的意识，能正确认识终身学习的重要性，有不断 学习和适应发展的能力。课程目标毕业要求指标点课程目标1.1课程目标1.2课程目标1.3课程目标1.4课程目标2.1课程目标2.2课程目标2.3毕业要求1Z毕业要求2/毕业要求4/毕业要求9Z毕业要求10毕业要求12注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、二、课程内容与教学要求（按章
11、撰写）第一章概论（一）课程内容.本课程的性质与任务、研究对象与方法、目的1 .内燃机的分类.各种内燃机的典型结构（二）教学要求1 .知识方面，了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；掌握学习本课程的几个基础概念; 了解内燃机的分类；了解内燃机的典型结构。2 .能力与素质方面，培养学生的认知能力和学习兴趣。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点掌握几个内燃机的基础概念。1 .难点了解内燃机的分类和典型结构。第二章内燃机的工作指标（-）课程内容1 .示功图与指示指标（1）示功图（2）指不指标.有效性能指标（1）机械效率和有效功率（2）平均有效压力、有效功率和升功率（3）由吸
12、入空气量计算有效压力（4）有效热效率和有效燃油消耗率2 .机械损失与机械效率（1）机械损失的组成部分（2）机械损失的测定.提高内燃机动力性能与经济性能的途径（二）教学要求1 .知识方面，了解示功图的基本概念；熟练掌握内燃机指示指标、有效性能指标、机械损失 与机械效率；掌握提高内燃机动力性能与经济性能的途径；掌握机械效率的测量方法和适用场合。2 .能力与素质方面，培养学生的分析问题的能力和学习兴趣。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点掌握内燃机指示指标、有效性能指标。1 .难点掌握机械效率的测量方法和适用场合。第三章内燃机的工作循环（一）课程内容1 .内燃机的理论循环.
13、内燃机的燃料及其热化学（1）内燃机的燃料（2）燃烧热化学2 .内燃机的实际循环.内燃机的热平衡3 .内燃机工作过程的热力学模型（二）教学要求1 .知识方面，了解内燃机的理论循环、实际循环，掌握评价理论循环的指标；了解内燃机的 燃料及其热化学；掌握内燃机的热平衡和工作过程的热力学模型。2 .能力与素质方面，培养学生的分析问题的能力和学习兴趣，提高学生的综合素质。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点了解内燃机的燃料及其热化学。1 .难点掌握内燃机的热平衡和工作过程的热力学模型。第四章内燃机的换气过程（一）课程内容1 .四冲程内燃机的换气过程（1）排气过程（2）进气过程（3
14、）气门叠开和燃烧室扫气过程2 .四冲程内燃机的换气损失（1）排气损失（2）进气损失（3）泵气功与泵气损失3 .提高内燃机充量系数的措施（1）内燃机内燃机的充量系数（2）提高充量系数的技术措施.内燃机的增压（1）内燃机增压技术概述（2）涡轮增压器的工作特性（3）排气涡轮增压系统简介（4）涡轮增压器与内燃机的匹配（5）汽油机的增压技术（6）机械增压4 .二冲程内燃机的换气（1）二冲程内燃机的换气过程（2）二冲程内燃机换气过程的特点（3）换气过程质量评价参数（4）二冲程内燃机的的扫气方案（二）教学要求1 .知识方面，掌握二、四冲程内燃机的换气过程及工作原理；了解内燃机增压技术及原理、增压比等基本概念
15、。2 .能力与素质方面，培养学生的分析问题的能力和学习兴趣，提高学生的综合素质。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明).重点掌握四冲程内燃机的换气过程及工作原理。1 .难点了解提高内燃机充量系数的措施。第五章内燃机混合气的形成和燃烧(一)课程内容1 .内燃机缸内的气体流动(1)涡流(2)挤流(3)滚流和斜轴涡流(4)湍流(5)热力混合2 .点燃式内燃机的燃烧(1)均质混合气的着火界限、点火过程、火核生成与火焰传播(2)点燃式内燃机中的正常燃烧(3)点燃式内燃机的不正常燃烧3 .点燃式内燃机的燃烧室(1)点燃式内燃机的燃烧室(2)缸内直喷燃烧系统.压燃式内燃机的燃烧(1)着火与
16、燃烧过程(2)放热规律(3)燃烧噪声(4)柴油机的冷起动性能4 .压燃式内燃机的燃烧室5 .均质充量压缩着火燃烧发动机（二）教学要求1 .知识方面，掌握缸内的气体流动的基本概念、进气涡流比、流量系数等；掌握点燃式、压 燃式内燃机的燃烧特点；熟练掌握点燃式、压燃内燃机的燃烧室特点和混合气形成的原理；掌握各 种燃烧室的应用；了解均质充量压缩着火燃烧发动机的主要特点。2 .能力与素质方面，培养学生的分析问题的能力和学习兴趣，提高学生的综合素质。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点掌握点燃式、压燃式内燃机的燃烧特点。1 .难点了解均质充量压缩着火燃烧发动机的主要特点。第六章内
17、燃机的燃料供给与调节（-）课程内容1 .概述.柴油机燃料供给与调节系统的结构、分类与发展（1）泵-管-嘴系统（2）泵喷嘴系统（3）共轨式系统.柴油机喷油泵结构参数的确定（1）泵-管-嘴系统的喷油过程（2）几何供油规律和喷油规律（3）喷油泵的系列化与工作能力的评价指标（4）喷油泵主要参数的确定（5）喷油特性对柴油机性能的影响.柴油机喷油器的结构和参数选择（1）喷油器的分类与结构（2）喷油器的结构（3）喷油器的开启压力（4）喷油器的喷孔面积和流通特性.柴油机的异常喷射现象2 .柴油机的工况调节与调速器（1）调速器的功能与分类（2）机械式调速器的结构（3）机械式调速器评价指标3 .柴油机燃料供给与调
18、节系统的电子控制（1）直列式喷油泵的电子控制（2）分配泵的电子控制（3）单体泵和泵-喷嘴的电子控制（4）共轨系统的电子控制.点燃式内燃机燃料供给系统的功能、分类与发展4 .电控汽油喷射系统.气体燃料供给系统（二）教学要求1 .知识方面，了解柴油机的燃料供给与喷射过程；牢固掌握喷油泵的结构与参数选择；掌握 调速器的工作特性与主机的匹配方法；了解柴油机电控高压喷射系统组成与工作原理；掌握电控汽 油喷射系统的工作原理与调节方法；掌握气体燃料供给系统的组成与LPG、CNG等气体燃料的工作 特点、减压阀的工作特性欲调节方法。2 .能力与素质方面，培养学生的分析问题的能力和学习兴趣，提高学生的综合素质。（
19、三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点掌握喷油泵的结构与参数选择。1 .难点掌握调速器的工作特性与主机的匹配方法。第七章内燃机污染物的生成与控制（-）课程内容1 .概述.污染物的生成机理与影响因素（1） 一氧化碳（2）碳氢化合物（3）氮氧化物（4）颗粒物2 .内燃机的排放控制（1）点燃式内燃机（2）压燃式内燃机.内燃机的排气后处理（1）三效催化转化器（2）氧化催化转化器（3）富氧降NOx催化转化器（4）柴油机排气颗粒物捕集器3 .排放法规（1）排放测试规范（2）取样系统（3）测量技术简介（4）排放限值（二）教学要求1 .知识方面，掌握内燃机污染物HC、NOx、CO、颗粒等生成机理与主要影响因素；掌握内 燃机的排放控制、排气后处理的方法；了解排放测量与排放法规。2 .能力与素质方面，培养学生的分析问题的能力和学习兴趣，提高学生的综合素质。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点掌握内燃机污染物HC、NOx、CO、颗粒等生成机理与主要影响因素。1 .难点掌握内燃机的排放控制、排气后处理的方法。第八章内燃机的使用特性与匹配（一）课程内容