中等职业学校汽车专业如何讲解汽车发动机
2016-02-21山西王子华
◆文/山西 王子华
中等职业学校汽车专业如何讲解汽车发动机
◆文/山西 王子华
目前的中职学校当中,汽车专业发动机的课程仍然以汽油发动机为主。但是有关教材对发动机的内容不仅编排有差异而且不少的内容已经不能清晰地表述当前发动机的实际情况了,本文将从两方面进行阐述中等职业学校汽车专业如何讲解汽车发动机。
一、关于发动机的组成
在中职教育汽车专业的学习当中,基本功能、基本作用、基本组成、基本构造、结构、基本工作原理或工作过程等基础知识是首先应该学习的。这里面基本组成的概念对于认识基本作用,理解基本工作原理是非常重要的环节,所以应该给予足够的重视。
按照汽车的定义,汽车是由动力驱动,具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆。目前汽车的动力源是很多的,有纯电动汽车、混合动力汽车、太阳能汽车、外燃机、内燃机汽车等。汽油发动机在汽车动力中只是内燃机的一种。选择汽油发动机作为中职学校的课程,主要是考虑它目前的社会拥有量大,结构具有一定的代表性。但是随着汽车各种技术的发展,特别是对发动机排放控制的要求越来越高,汽油发动机的组成不仅变化大而且增加了许多内容。现代汽油发动机应该按照机构和系统所起的作用来进行分类划分,这样才能有利于中职学校学生的正确认识和学习。
发动机是将其他形式的能量转变为机械能的装置,一般指内燃机。按照传统观念来说,发动机的组成以两大机构和五大系统进行划分,主要是针对内燃机当中的汽油发动机。但是目前的汽油发动机,由于汽车技术的发展和环境污染对汽车排放的要求,上述情况已经不能清晰地说明发动机各个组成的功用了。
教学的改革就是以学生为主体,体现教学的科学性、前瞻性和灵活性。针对目前中职学生文化基础差异大的情况,发动机的课程应该按照功用进行分类讲解,才能便于学生理解,才能更好地在生产实践当中有目标的灵活应用。
目前汽油发动机组成当中的两大机构仍然存在,没有本质的变化,这样便于同学们理解(也有观点认为在两大机构之间还有一个传动机构,如果是理论学术研究课程,笔者认为可以,但是对于中职教学还是淡化为好)。关于发动机的系统,随着电子控制部分的增加和环境对发动机排放控制的要求,新增加的系统(或机构)和传统的系统应该进行重新划分才能让学生对发动机全面清晰的认识和理解。
为了说明发动机组成的功用,汽油发动机的组成按照两级划分如表1所示。
由于启动系统不是发动机的正常工作部分,因此将传统五大系统的启动系统放在电器部分比较好。如果启动系统在发动机的启动过程当中属于发动机系统,蓄电池在启动过程中要为启动机供电并为点火系、电控系统供电,发动机系统也需包括蓄电池,这样容易引起混乱。
表1 汽油发动机两极分化
以上划分在现阶段也可以把电控系统放在能源转换工作部分里面。但是考虑到电子控制的功能越来越大,集中控制的程度也越来越高,特别是CAN总线控制在汽车上面的普及。考虑到以后的发展情况,底盘、车身等的控制都与发动机有必然的相互联系,还是独立出来比较好。
按照以上功能进行划分,可以使学生非常清晰地了解各个机构和系统(分机构)的作用。按照这样的划分进行学习,不仅重点突出、关系明确而且可以认识发动机的发展趋势。这样划分和原来的划分概念没有矛盾。这样的划分对于发动机技术的发展以及结构和系统的增加没有限制,不论发动机怎样变化,增加、减少或者是改进的功能,都可以进行合并归类。
归纳起来发动机的组成一是两大机构:曲柄连杆机构、配气机构;二是四个部分:能源转换工作部分、保障发动机工作的部分(辅助部分)、控制发动机排放保护环境污染的部分、电子控制部分。关于组成部分下面的各个系统及分支机构,由于时代的不同、车型的不同以及结合教学深度的不同情况,可以采取灵活的取舍方法进行讲解。
由于中等职业学校的学生基础知识不深而且在中职学校的有效学习时间短,所以发动机按照两级划分进行讲解,不仅有利于基础理论知识的学习而且非常贴合汽修企业的工作流程。在通过理实一体化的教学当中也印证了这一点。
二、发动机课程中其他基本概念知识的变化
1.发动机缸盖的划分
在一些教材中,按照传统把缸盖作为燃烧室的组成放在机体组里面。而根据现代发动机的结构,缸盖几乎承载了配气机构的所有零部件,所以缸盖是配气机构的重要组成部分。原来缸盖作为机体组的组成部分主要是承担了燃烧室的一部分,但是现代发动机由于顶置多气门的出现,缸盖表面作为燃烧室组成的所占比例已经是微乎其微了。所以结合生产实践,缸盖是组成配气机构的部件,不应该是组成曲柄连杆机构里机体组的部件。
2.发动机润滑系统当中机油的作用
关于机油的作用常见的说法是润滑、清洗、散热、密封四个作用。另外也有教材增加了防锈、缓冲的作用。现代发动机当中由于液压挺柱和可变配气相位等控制机构的出现,机油的液压传力作用被忽视了。利用机油压力润滑的特点,液压传动解决了机械和电力在发动机内部不可替代的作用,由于其独有特点这种液压传动的作用会越来越多的应用于发动机上。对于中职阶段的教学,机油的作用主要应该强调的是润滑和传力。因为这两个作用对于汽车维修有着非常重要的现实意义和参考价值。机油的其他作用在汽车维修当中显然没有这两个作用对实际工作的指导意义大。在理实一体化的教学当中,拆解发动机以后,传统可调气门间隙的发动机,缸盖上面可以让学生看到气门的重叠打开状态。但是采用液压挺柱的发动机,拆解以后学生们看不到气门重叠打开的状态。所以必须告诉学生们,发动机工作时,由于液压挺柱里面充满了机油以后才能保证发动机气门的正确配气相位,而且可以自动调整气门的间隙。如果发动机的配气机构出现异响,配气相位方面有问题等等,则需要考虑机油压力(液压传力)的影响了。
汽车科技的快速发展,给中职教育的汽车专业带来的困难很大,因此需要教师采取一体化的教学方法按照企业的操作模式进行灵活教学。