《汽车发动机原理》课程考核大纲
《汽车发动机原理》课程组
2010年10月
《汽车发动机原理》课程考核大纲
一、课程的性质与任务
《汽车发动机原理》是本专业的一门专业课。它的任务是使学生掌握发动机工作过程的基本理论和提高性能指标的主要途径，并获得应用理论知识解决实际问题的初步能力；掌握车用发动机的特性和试验方法，为学习后续专业课和今后工作中合理运用发动机打下基础。
二、课程教学内容和考核目标
教学大纲已明确规定了本课程的教学内容、基本要求与考核方法。根据教学大纲规定，按照考核的特点对教学内容和基本要求加以细化，按章节详述如下：
第1章发动机的性能
（一）课程教学内容
1.1 发动机基本理论循环
发动机基本理论循环的建立目的、方法、基本假定、类型和特点；发动机基本理论循环的分析方法与评价指标；基本理论循环的平均压力和循环热效率；循环平均压力和循环热效率的影响因素。1.2 发动机实际循环
发动机的工作过程与实际循环；实际循环的表示方法；进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等5个过程；实际循环各过程的起始与终了参数。
实际循环的评价指标——指示指标：动力性指标——指示功、指示功率和平均指示压力等；经济性指标——指示热效率和指示燃油消耗率。
1.3 发动机整机性能
发动机的性能试验的方法、设备与试验过程；发动机的性能的评价指标——有效指标：动力性指标——有效功率、有效扭矩和平均有效压力等；经济性指标——有效热效率和有效燃油消耗率；发动机排放指标与噪声指标；其它性能指标。
1.4 发动机机械损失
发动机机械损失的定义与评价指标，主要是机械损失功率和平均机械损失压力；机械损失的构成及影响因素；发动机机械损失的测量方法与原理：示功图法、倒拖法、灭缸法和油耗线法等；发动机机械损失的测量设备与试验过程。
1.5 发动机的热平衡
发动机实际循环和理论循环的差异，存在差异的原因；发动机实际循环的损失，如工质损失、传热损失和燃烧损失等；发动机的能量分配；发动机热平衡分析，提高发动机性能的基本途径。（二）课程考核知识点
（1）发动机基本理论循环：建立基本理论循环的目的、基本假定、类型和特点；基本理论循环评价指标——循环平均压力和循环热效率的定义；循环热效率计算公式。
（2）发动机实际循环：发动机实际循环的示功图与展开示功图的概念；组成实际循环的工作过程的定义与作用；描述实际循环各过程的起始与终了参数。
（3）实际循环的评价指标：指示指标的定义；指示指标各参数——指示功、指示功率、平均指示压力、指示热效率和指示燃油消耗率的定义与计算公式。
（4）发动机的性能：有效指标的定义；有效指标各参数——有效功、有效功率、有效扭矩、平均有效压力、有效热效率和有效燃油消耗率的定义与计算公式；发动机排放指标与噪声指标的定义；发动机强化性能指标。
（5）发动机性能试验：发动机性能试验方法、设备与过程。
（6）发动机机械损失：机械损失的定义；机械损失的各指标——机械损失功率、平均机械损失压力和机械效率的定义与计算公式；机械损失的构成。
（7）发动机机械损失试验：试验原理——示功图法、倒拖法、灭缸法和油耗线法等；发动机机械损失试验方法、设备与过程。
（8）发动机实际循环的损失：实际循环和理论循环的差异与差异原因；发动机实际循环损失——工质损失、传热损失和燃烧损失等。
（9）发动机的能量分配：发动机热平衡分析；提高发动机性能的基本途径。
（三）考核要求
（1）发动机基本理论循环
能够叙述理论知识，概念清楚，能够运用循环热效率计算公式。
（2）发动机实际循环
能够清楚叙述发动机实际循环，对组成实际循环的各工作过程有清晰概念，能区分示功图与展开示功图，并能具备初步运用能力。
（3）实际循环的评价指标
对有关指示指标以及各参数的定义有清晰概念，能够运用平均指示压力和指示燃油消耗率的定义计算公式。
（4）发动机的性能
对有关有效指标、排放指标、噪声指标与强化性能指标以及各参数的定义有清晰概念，能够运用有效功率、有效扭矩、平均有效压力和有效燃油消耗率的定义与计算公式。
（5）发动机性能试验
能够清楚叙述发动机性能试验方法、设备与过程。
（6）发动机机械损失
能够清楚叙述机械损失的定义和机械损失的构成；并能根据定义计算机械损失，对机械损失的各指标——机械损失功率、平均机械损失压力和机械效率的定义有清晰概念，掌握机械损失功率与机械效率的计算方法。
（7）发动机机械损失试验
能够叙述机械损失的试验原理、方法、设备与过程。
（8）发动机实际循环的损失
能够叙述实际循环和理论循环的差异，了解产生差异的原因；对发动机实际循环的各种损失有一定认识。
（9）发动机的能量分配
能够叙述发动机中能量的各个流向；对提高发动机性能的基本途径有清楚认识。
第2章发动机的换气过程
（一）课程教学内容
2.1 四冲程发动机的换气过程
四冲程发动机换气过程的阶段划分，进行过程和过程参数；进、排气门开启与关闭角度的表示；气门重叠角和配气相位概念。
2.2 换气过程的评价指标及影响因素
换气损失的概念；换气损失的构成与影响因素；充量系数的概念，充量系数的理论分析方法；充量系数的测量原理、测量方法、测量装置和过程；充量系数的影响因素。
2.3 改善换气过程的主要措施
配气相位对换气过程的影响；现代汽车发动机配气系统可变技术；减少进气系统阻力的主要措施——减少气门处流动阻力的措施与原理，减少进气管路流动阻力的措施与原理，减少进气系统附件流动阻力的原则等；减少排气系统阻力的主要措施——排气系统中气流流动特点，减少排气系统流动阻力的侧重方面与主要措施；减少对进气的加热与进气降温；合理选择配气相位；采用配气系统可变技
术——进气管路可变技术、排气管路可变技术和配气机构可变技术；采用增压技术；利用进排气管路的压力波动。
（二）课程考核知识点
（1）四冲程发动机的换气过程：阶段划分，进行过程和过程参数；进、排气门开启与关闭角度的定义；气门重叠角和配气相位的定义与计算公式。
（2）换气过程的评价指标：换气损失和充量系数的定义；换气损失的构成与表达方法；充量系数的理论分析方法
（3）充量系数试验：充量系数试验的测量原理、测量方法、测量装置和过程。
（4）影响换气损失和充量系数的因素——压缩比、进气阻力、排气阻力、残余废气量、配气相位与气流参数。
（5）配气相位的影响：配气相位对换气过程的影响；配气相位对发动机性能的影响。
（6）现代汽车发动机配气系统可变技术：进气管路、排气管路和配气机构可变技术。
（7）减少进气系统阻力的主要措施：减少气门处流动阻力的措施与原理，减少进气管路流动阻力的措施与原理，减少进气系统附件流动阻力的原则等。
（8）减少排气系统阻力的主要措施：排气系统中气流流动特点，减少排气系统流动阻力的侧重方面与主要措施。
（9）改善换气过程的技术途径：减少进气系统阻力、减少排气系统阻力、减少对进气的加热与进气降温、合理选择配气相位、采用配气系统可变技术、采用增压技术和利用进排气管路的压力波动。（三）考核要求
（1）四冲程发动机的换气过程
能够清楚叙述换气过程的阶段划分和进行过程；对进、排气门开启与关闭角度、气门重叠角和配气相位有清晰概念；能够根据定义，计算气门重叠角和配气相位。
（2）换气过程的评价指标
能够清楚叙述换气损失和充量系数的定义；能够用示功图说明换气损失的构成；了解充量系数的理论分析方法。
（3）充量系数试验
能叙述充量系数试验的测量原理、测量方法、测量装置和过程。
（4）影响换气损失和充量系数的因素
能够说明影响换气损失和充量系数的因素，如压缩比、进气阻力、排气阻力、残余废气量、配气相位与气流参数等的影响与作用途径。
（5）配气相位的影响
能够说明配气相位对换气过程的影响，能够说明配气相位对发动机性能的影响。
（6）现代汽车发动机配气系统可变技术
了解现代汽车发动机配气系统的各项可变技术。
（7）减少进气系统阻力的主要措施
能够说明减少进气系统阻力的主要措施与原理。
（8）减少排气系统阻力的主要措施
能够说明排气系统中气流流动特点、减少排气系统流动阻力的侧重方面与主要措施。
（9）改善换气过程的技术途径
对改善换气过程的技术途径有一定认识。
第3章汽油机混合气的形成和燃烧
（一）课程教学内容
3.1 汽油机的正常燃烧过程
发动机的示功图及其测试；汽油机正常燃烧过程的特点、阶段划分与评价参数；汽油机不规则燃烧：循环变动与缸间差异；不规则燃烧的原因与改善方向；燃烧速度法。
3.2 汽油机的不正常燃烧
汽油机的爆震燃烧现象、表现与原因；防止汽油机爆震的主要措施；汽油机的表面点火燃烧现象、表现与原因；防止汽油机表面点火的主要措施。
3.3 汽油机混合气的形成
汽油的使用性能——辛烷值、馏程和饱和蒸汽压等；汽油辛烷值的确定方法、试验标准、试验设施与试验过程；可燃混合气形成的过程；汽油机混合气形成方式的类型；化油器形成混合气的过程与特点；喷油器形成混合气的过程与特点；现代汽油机可燃混合气形成控制。
3.4 典型汽油机燃烧室
汽油机燃烧室结构的基本要求；典型汽油机燃烧室类型与结构。
汽油机燃烧过程影响因素。
3.5
使用中影响汽油机燃烧过程的各种因素。
（二）课程考核知识点
（1）发动机示功图及其测试：发动机示功图；发动机示功图测试的试验原理、方法、装置和过程。
（2）汽油机的正常燃烧过程：汽油机正常燃烧过程的特点、阶段划分、评价参数与定义。
（3）汽油机不规则燃烧：汽油机燃烧的循环变动与缸间差异，不规则燃烧的原因与改善方向。
（4）燃烧速度法：燃烧速度定义，组成与影响因素，计算公式与方法。
（5）汽油机的爆震燃烧现象：汽油机的爆震燃烧现象，爆震燃烧的表现、危害与原因，防止汽油机爆震的主要措施。
（6）汽油机的表面点火燃烧现象：汽油机的表面点火燃烧现象，表面点火燃烧表现、危害与原因，防止汽油机表面点火的主要措施。
（7）汽油的使用性能：辛烷值、馏程和饱和蒸汽压等指标的定义与各指标的作用。
（8）汽油辛烷值试验：汽油辛烷值试验的方法、标准、设施与过程。
（9）可燃混合气形成过程：单个油滴蒸发模型；蒸发、扩散混合现象；雾化及其作用；可燃混合气定义；混合气形成过程。
（10）汽油机混合气形成：混合气形成方式；化油器形成混合气的过程与特点；喷油器形成混合
气的过程与特点；现代汽油机可燃混合气形成控制。
（11）汽油机燃烧室结构的基本要求
（12）汽油机燃烧室：类型——均匀与非均匀混合气燃烧室、常规浓度与稀薄混合气燃烧室；典
型汽油机燃烧室结构。
（13）汽油机燃烧过程影响因素：过量空气系数、点火提前角、工况、冷却液温度等。
（三）考核要求
（1）发动机的示功图及其测试
能够叙述发动机示功图测试的试验原理、方法、装置和过程
（2）汽油机的正常燃烧过程
能清楚叙述汽油机正常燃烧过程的特点、阶段划分、评价参数与定义。
（3）汽油机不规则燃烧
能清楚说明汽油机燃烧的循环变动与缸间差异，了解不规则燃烧的原因与改善方向。
（4）燃烧速度法
对燃烧速度有清晰概念，了解燃烧速度的影响因素，了解燃烧速度的计算方法。
（5）汽油机的爆震燃烧现象
对汽油机的爆震燃烧现象有清晰概念，了解爆震燃烧的表现、危害与原因，能够说明防止汽油机爆震的主要措施。
（6）汽油机的表面点火燃烧现象
对汽油机的表面点火燃烧现象有清晰概念，了解表面点火燃烧表现、危害与原因，能够说明防止
汽油机表面点火的主要措施。
（7）汽油的使用性能
清楚掌握辛烷值、馏程和饱和蒸汽压等指标的定义，了解各指标的作用。
（8）汽油辛烷值试验
能够叙述汽油辛烷值试验的方法、标准、设施与过程。
（9）可燃混合气形成过程
能够清楚叙述混合气形成过程；对蒸发、扩散混合和雾化有清晰概念，清楚可燃混合气定义，了解单个油滴蒸发模型。
（10）汽油机混合气形成
能区分汽油机混合气形成方式，了解化油器形成混合气的过程与特点，能清晰说明喷油器形成混合气的过程与特点，了解现代汽油机可燃混合气形成控制。
（11）汽油机燃烧室结构的基本要求
能清楚说明汽油机燃烧室结构的基本要求。
（12）汽油机燃烧室
能区分汽油机燃烧室的类型，了解典型汽油机燃烧室结构。
（13）汽油机燃烧过程影响因素
能说明过量空气系数、点火提前角、工况、冷却液温度等因素对汽油机燃烧过程的影响。
第4章柴油机混合气的形成和燃烧
（一）课程教学内容
4.1 柴油机燃烧过程
柴油机正常燃烧过程、特点、阶段划分与评价参数；燃烧放热速率法。
柴油机燃油喷射过程
4.2
柴油机燃油喷射系统的基本要求；柱塞式喷油泵柴油机燃油喷射过程、阶段划分与特点；柴油机燃油喷射的试验方法与试验装置；传统柱塞式喷油泵的速度特性及对柴油机工作性能的影响；柴油机的不正常喷射现象、表现与原因，防止柴油机不正常喷射的主要措施。
4.3 柴油机混合气的形成过程
柴油的使用性能——凝点、十六烷值、馏程和饱和蒸汽压等；柴油凝点与十六烷值的确定方法、试验标准、试验设施与试验过程；柴油机混合气形成方式的类型；空间雾化形成混合气的过程与特点；油膜蒸发形成混合气的过程与特点；现代柴油机可燃混合气形成控制。
4.4 4.5 典型柴油机燃烧室
柴油机燃烧室结构的基本要求，典型柴油机燃烧室类型与结构。柴油机燃烧过程影响因素。
使用中影响柴油机燃烧过程的各种因素。
（二）课程考核知识点
（1）柴油机燃烧过程：柴油机正常燃烧过程、特点、阶段划分与评价参数。
（2）燃烧放热速率法：燃烧放热速率定义与要求，燃烧放热速率的要素；燃烧放热速率计算方法。
（3）柴油机燃油喷射系统的基本要求
（4）柱塞式喷油泵柴油机燃油喷射过程、阶段划分与特点
（5）柴油机燃油喷射试验：柴油机燃油喷射试验的方法、标准、装置与过程
（6）传统柱塞式喷油泵的速度特性：传统柱塞式喷油泵的速度特性及对柴油机工作性能的影响。
（7）柴油机的不正常喷射现象：柴油机不正常喷射现象、表现、危害与原因，防止柴油机不正常喷射的主要措施。
（8）柴油的使用性能：凝点、十六烷值、馏程和饱和蒸汽压等指标的定义与各指标作用。
（9）柴油凝点与十六烷值试验：柴油凝点与十六烷值试验的方法、标准、设施与过程。
（10）柴油机混合气形成：柴油机混合气形成方式；空间雾化形成混合气的过程与特点；油膜蒸
发形成混合气的过程与特点；现代柴油机可燃混合气形成控制。
（11）柴油机燃烧室：柴油机燃烧室结构的基本要求，柴油机燃烧室类型——统一式与分隔式燃烧室；典型柴油机燃烧室结构。
（12）柴油机燃烧过程影响因素：过量空气系数、喷油提前角、工况、冷却液温度等。
（三）考核要求
（1）柴油机燃烧过程
能够清楚叙述柴油机正常燃烧过程、特点、阶段划分与评价参数。
（2）燃烧放热速率法
对燃烧放热速率定义、要求与要素有清楚概念，了解燃烧放热速率计算方法。
（3）柴油机燃油喷射系统的基本要求
能够叙述柴油机燃油喷射系统的基本要求。
（4）柱塞式喷油泵柴油机燃油喷射过程、阶段划分与特点
能够叙述柴油机燃油喷射过程、阶段划分与特点。
（5）柴油机燃油喷射试验
能够叙述柴油机燃油喷射试验的方法、标准、装置与过程。
（6）传统柱塞式喷油泵的速度特性
掌握传统柱塞式喷油泵的速度特性及对柴油机工作性能的影响。
（7）柴油机的不正常喷射现象
能够叙述柴油机不正常喷射现象、表现、危害与原因，防止不正常喷射的主要措施。
（8）柴油的使用性能
清楚掌握凝点、十六烷值、馏程和饱和蒸汽压等指标的定义，了解各指标作用。
（9）柴油凝点与十六烷值试验：柴油凝点与十六烷值试验的方法、标准、设施与过程。
（10）柴油机混合气形成
能区分柴油机混合气形成方式，能够说明空间雾化形成混合气的过程与特点、油膜蒸发形成混合气的过程与特点，对现代柴油机可燃混合气形成控制有一定了解。
（11）柴油机燃烧室
清楚掌握柴油机燃烧室结构的基本要求，能区别柴油机燃烧室类型；了解典型柴油机燃烧室结构。
（12）柴油机燃烧过程影响因素
能叙述过量空气系数、喷油提前角、工况、冷却液温度等因素对柴油机燃烧过程的影响。
第5章发动机的特性
（一）课程教学内容
5.1 发动机工况与特性
发动机工况的定义、类型与图形表示，发动机特性的定义、分类与含义。
发动机试验
5.2
发动机试验台架的基本构成，主要设备和测试仪器，发动机主要性能的测量方法，发动机的标定功率，国家与行业关于发动机性能试验的有关技术标准，标准大气，试验结果的大气修正。
5.3 发动机性能特性
发动机负荷特性的定义、分类、作用与试验结果解释，发动机负荷特性的测试过程，负荷特性的要求；发动机速度特性的定义、分类、作用与试验结果解释，发动机速度特性的测试过程，速度特性的要求；发动机万有特性的定义、分类与作用，万有特性的获得方法；车辆与发动机的特性配合要求。
5.4 发动机调整特性
发动机的扭矩曲线与分析指标，汽车对发动机扭矩曲线的要求；传统柴油机配置调速器的必要性；
柴油机调速特性的定义、调速器及柴油机调速特性的类型与作用；调速特性的测试过程；点火提前角对发动机性能的影响，电子控制汽油机对点火提前角的控制原理，点火提前角调整特性的定义、作用与试验方法。
（二）课程考核知识点
（1）发动机工况与特性：发动机工况的定义、类型与图形表示；发动机特性的定义、分类与含义。
（2）发动机试验台架：发动机试验台架的基本构成，主要设备和测试仪器的作用。
（3）发动机主要性能的试验测量：转速、有效转矩、有效功率、指示功率、机械损失功率、单位时间燃料消耗量等性能指标的试验测量原理、方法、测量仪器与过程。
（4）发动机试验技术标准：制订发动机试验技术标准的意义与作用，国家与行业关于发动机性能试验的有关技术标准，标准大气，标定功率的定义与分类，试验结果的大气修正。
（5）发动机负荷特性：发动机负荷特性的定义、分类、作用与试验结果解释，发动机负荷特性的测试过程，负荷特性的要求。
（6）发动机速度特性：发动机速度特性的定义、分类、作用与试验结果解释，发动机速度特性的测试过程，速度特性的要求。
（7）发动机万有特性：发动机万有特性的定义、分类与作用，万有特性的获得方法。
（8）车辆与发动机的特性配合要求
（9）汽车发动机的扭矩特性：汽车对发动机扭矩的要求，发动机扭矩曲线的分析指标。
（10）柴油机调速特性：传统柴油机配置调速器的必要性，柴油机调速特性的定义、调速器及柴
油机调速特性的类型与作用，调速特性的测试过程。
（11）点火提前角调整特性：点火提前角对发动机性能的影响，电子控制汽油机对点火提前角的控制原理，点火提前角调整特性的定义、作用与试验方法。
（三）考核要求
（1）发动机工况与特性
对工况的定义、类型与图形表示等有清晰概念，能够清楚说明发动机特性的定义、分类与含义。
（2）发动机试验台架
能够说明发动机试验台架的基本构成，主要设备和测试仪器的类型与作用，对测功机的作用有清楚认识。
（3）发动机主要性能的试验测量
能够叙述转速、有效转矩、有效功率、指示功率、机械损失功率、单位时间燃料消耗量等性能指标的试验测量原理、方法、测量仪器与过程。
（4）发动机试验技术标准
能够说明发动机试验技术标准的意义与作用，了解国家与行业关于发动机性能试验的有关技术标准，有标准大气的清晰概念，对标定功率的定义与分类有清楚认识，了解试验结果的大气修正。
（5）发动机负荷特性
掌握发动机负荷特性的定义、分类、作用，能够对试验结果进行解释，了解发动机负荷特性的测试过程，了解负荷特性的要求。
（6）发动机速度特性
掌握发动机速度特性的定义、分类、作用，能够对试验结果进行解释，了解发动机速度特性的测
试过程，了解速度特性的要求。
（7）发动机万有特性
掌握发动机万有特性的定义、分类与作用，了解万有特性的获得方法。
（8）车辆与发动机的特性配合要求
能够叙述车辆与发动机的特性配合要求
（9）汽车发动机的扭矩特性
能够清楚叙述汽车对发动机扭矩的要求，掌握发动机扭矩曲线的分析指标，并能够根据扭矩曲线
计算分析指标。
（10）柴油机调速特性
能够叙述传统柴油机配置调速器的必要性，对柴油机调速特性定义有明确概念，能够区分调速器
及柴油机调速特性的类型，了解调速器的作用，了解调速特性的作用，能够说明调速特性的测试过程。
（11）点火提前角调整特性
能够说明点火提前角对发动机性能的影响，了解电子控制汽油机对点火提前角的控制原理，清楚
认识点火提前角调整特性的定义、作用，能够说明火提前角调整特性的试验方法。
第6章发动机排放及其控制技术
（一）课程教学内容
6.1 概述
汽车排气污染的危害，控制汽车排放的意义，汽车排放控制技术的发展过程。
有害排放物生成机理
6.2
发动机主要有害排放物的种类，CO的生成机理与影响因素，HC的生成机理与影响因素，NO X
的生成机理与影响因素，碳烟的生成机理与影响因素。