《內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)Charging Technology of Internal Combustion Engine課程代碼：04410099學(xué)分：2學(xué)時：32 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時：28實(shí)驗(yàn)學(xué)時：4上機(jī)學(xué)時：0課程實(shí)踐學(xué)時:0 ）先修課程：熱力發(fā)動機(jī)構(gòu)造、內(nèi)燃機(jī)學(xué)、能源與動力工程測試技術(shù)適用專業(yè)：能源與動力工程（動力機(jī)械工程及自動化）教材：柴油機(jī)渦輪增壓技術(shù)，陸家祥編著，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年第1版一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（一）課程性質(zhì)（需說明課程對人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)是本專業(yè)教學(xué)計劃中一門專業(yè)選修課，它建立在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程熱力 學(xué)、流體力學(xué)、熱力發(fā)動機(jī)構(gòu)造、計算機(jī)技術(shù)、內(nèi)燃

2、機(jī)學(xué)等課程知識的基礎(chǔ)上，可拓展能源與動力 工程專業(yè)動力機(jī)械工程及自動化方向?qū)W生的專業(yè)知識面，為今后的學(xué)習(xí)打好堅實(shí)的基礎(chǔ)。本課程重 視理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過課內(nèi)外教學(xué)活動來提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識目標(biāo)和能力 目標(biāo)。）.知識方面的課程目標(biāo)掌握內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)的基本原理，典型增壓器的構(gòu)造、性能及與發(fā)動機(jī)的匹配方法；. 2掌握內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)的基本計算方法。.能力與素質(zhì)方面的課程目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、判斷和歸納能力，能對內(nèi)燃機(jī)增壓器的性能指標(biāo)和工作原理進(jìn)行 綜合分析與計算；本課程強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)、定量運(yùn)算、綜合技能和設(shè)計能力的

3、訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際的結(jié)合, 提高分析問題、解決問題的能力，提升綜合素質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識和團(tuán)隊(duì)合作能力。注：工程類專業(yè)通識課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)；（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系（認(rèn)證專業(yè)專業(yè)必修課程填寫）本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1、2、4、9、10、12：.畢業(yè)要求1：具有系統(tǒng)的能源與動力工程專業(yè)知識，能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ) 和專業(yè)知識用于解決能源與動力工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，了解能源與動力工程專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn) 狀和趨勢。.畢業(yè)要求2：掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法， 能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)

4、基本原理，通過文獻(xiàn)研究，識別、分析相關(guān)工程問題，獲得有效結(jié)論。.畢業(yè)要求4：具有一定的科學(xué)研究能力，能對動力機(jī)械相關(guān)工程的設(shè)計方案和試驗(yàn)數(shù)據(jù) 進(jìn)行分析，并通過信息綜合獲得合理有效的結(jié)論。.畢業(yè)要求9：具有團(tuán)隊(duì)合作和在多學(xué)科背景環(huán)境中發(fā)揮作用的能力，理解個體、團(tuán)隊(duì)成 員以及負(fù)責(zé)人的角色。5畢業(yè)要求10：能夠就相關(guān)工程問題與業(yè)界同行進(jìn)行有效溝通和交流，具有國際視野和跨 文化的交流、競爭與合作能力。.畢業(yè)要求12：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，能正確認(rèn)識終身學(xué)習(xí)的重要性，有不斷 學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1.1課程目標(biāo)1.2課程目標(biāo)2. 1課程目標(biāo)2.2課程目標(biāo)2.3畢業(yè)要

5、求1/畢業(yè)要求2/畢業(yè)要求4/畢業(yè)要求9Z/畢業(yè)要求10/畢業(yè)要求12/注：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對接的單元格中可輸入“，也可標(biāo)注“H、M、L”。二 課程內(nèi)容與教學(xué)要求(按章撰寫)第一章內(nèi)燃機(jī)增壓的基本知識(-)課程內(nèi)容.本課程的性質(zhì)與任務(wù)、研究對象與方法、目的.內(nèi)燃機(jī)增壓基本概念及分類(1)機(jī)械增壓系統(tǒng)(2)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)(3)復(fù)合增壓系統(tǒng)(4)慣性增壓系統(tǒng)(5)氣波增壓系統(tǒng)(-)教學(xué)要求.知識方面，了解本課程的性質(zhì)、研究對象與方法、任務(wù)；掌握學(xué)習(xí)本課程的幾個基本概念; 了解增壓的意義及其作用與分類。.能力與素質(zhì)方面，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)興趣。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn)(若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)

6、要求中適當(dāng)注明).重點(diǎn)掌握增壓的分類。.難點(diǎn)了解廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。第二章渦輪增壓器和中冷器(-)課程內(nèi)容.離心式壓氣機(jī)(1)壓氣機(jī)各組成部分的結(jié)構(gòu)(2)離心式壓氣機(jī)的主要參數(shù)及工作特性.廢氣渦輪(1)廢氣渦輪各組成部分的結(jié)構(gòu)(2)廢氣渦輪的工作參數(shù)（3）渦輪機(jī)的主要參數(shù)與特性.廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)（1）軸承在渦輪增壓器上的布置形式（2）軸承裝置（3）軸承的潤滑和冷卻（4）渦輪增壓器的密封和隔熱.中冷器（二）教學(xué)要求.知識方面，掌握離心式壓氣機(jī)和廢氣渦輪；了解廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及中冷器結(jié)構(gòu)和種 類。.能力與素質(zhì)方面，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不

7、單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)掌握壓氣機(jī)與渦輪結(jié)構(gòu)和工作原理。.難點(diǎn)了解壓氣機(jī)及渦輪特性曲線概念。第三章排氣能量的利用（-）課程內(nèi)容.排氣可用能量及其利用方式（1）排氣的最大可用能（2）能量傳遞中的損失（3）排氣渦輪增壓系統(tǒng)的基本形式.影響脈沖能量利用的因素（1）排氣門開啟定時（2）排氣門通流面積（3）排氣門開啟規(guī)律（4）排氣管通流面積（5）排氣管長度（6）渦輪通流面積.脈沖增壓排氣管方案設(shè)計.脈沖轉(zhuǎn)換器和MSEM系統(tǒng)（1）脈沖轉(zhuǎn)換器MSEM 系統(tǒng)（二）教學(xué)要求.知識方面，了解排氣可用能量及其利用方式；了解影響脈沖能量利用的因素；掌握脈沖增 壓排氣管方案設(shè)計。.能力與素質(zhì)方面，培養(yǎng)學(xué)

8、生的分析問題的能力和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)掌握脈沖增壓排氣管方案設(shè)計。.難點(diǎn)了解渦輪增壓柴油機(jī)理論示功圖及排氣可用能量分析。第四章增壓系統(tǒng)基本熱力參數(shù)（一）課程內(nèi)容L增壓系統(tǒng)基本熱力參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系2 .增壓對柴油機(jī)工作過程主要參數(shù)的影響（1）對機(jī)械應(yīng)力有關(guān)參數(shù)的影響（2）對熱應(yīng)力有關(guān)參數(shù)的影響（3）對動力性有關(guān)參數(shù)的影響（4）對其他參數(shù)的影響（二）教學(xué)要求.知識方面，了解增壓系統(tǒng)基本熱力參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系；掌握增壓對柴油機(jī)工作過程主要參數(shù) 的影響。.能力與素質(zhì)方面，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。（三）重

9、點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)掌握增壓對柴油機(jī)工作過程主要參數(shù)的影響。.難點(diǎn) 理解增壓系統(tǒng)基本熱力參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系。第五章柴油機(jī)與渦輪增壓器的匹配(一)課程內(nèi)容.增壓特性匹配及聯(lián)合運(yùn)行線的調(diào)節(jié)(1)渦輪增壓器與柴油機(jī)配合運(yùn)行的基本要求(2)聯(lián)合運(yùn)行線的調(diào)節(jié),增壓柴油機(jī)的熱負(fù)荷及解決途徑(1)影響熱負(fù)荷的主要因素(2)降低熱負(fù)荷的主要措施.增壓柴油機(jī)的機(jī)械負(fù)荷及解決途徑(1)增壓柴油機(jī)的機(jī)械負(fù)荷(2)降低機(jī)械負(fù)荷的途徑.改善增壓柴油機(jī)低工況及瞬態(tài)特性的途徑(1)改善增壓柴油機(jī)低工況性能的措施(2)改善增壓柴油機(jī)瞬態(tài)特性的措施(二)教學(xué)要求.知識方面，理解增壓特性匹配及聯(lián)合運(yùn)

10、行線的調(diào)節(jié)概念；掌握增壓柴油機(jī)熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù) 荷的解決途徑；了解改善增壓柴油機(jī)低工況及瞬態(tài)特性的途徑。.能力與素質(zhì)方面，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和基本計算的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn)(若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明).重點(diǎn)掌握增壓柴油機(jī)熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù)荷的解決途徑。.難點(diǎn)理解增壓特性匹配及聯(lián)合運(yùn)行線的調(diào)節(jié)。第六章其他增壓系統(tǒng)(-)課程內(nèi)容.實(shí)現(xiàn)高增壓的增壓系統(tǒng)(1)米勒系統(tǒng)(2)可變壓縮比高增壓系統(tǒng)Hyperbar增壓系統(tǒng)(4)二級渦輪增壓系統(tǒng).改善低工況性能的增壓系統(tǒng)(1)相繼渦輪增壓系統(tǒng)(2)二次進(jìn)氣(SIP)系統(tǒng)(3)顧氏系統(tǒng)(4)掃氣旁通(Scaby)渦輪增壓系統(tǒng)MIXP

11、C渦輪增壓系統(tǒng).汽油機(jī)增壓系統(tǒng)(1)增壓器配置方案(2)影響增壓汽油機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性的因素(3)增壓汽油機(jī)抗爆的特殊措施(二)教學(xué)要求.知識方面，了解增壓系統(tǒng)的發(fā)展、實(shí)現(xiàn)高增壓的增壓系統(tǒng)及改善低工況性能的增壓系統(tǒng); 掌握汽油機(jī)增壓系統(tǒng)。.能力與素質(zhì)方面，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn)(若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明).重點(diǎn)掌握汽油機(jī)增壓系統(tǒng)。.難點(diǎn)了解增壓汽油機(jī)抗爆的特殊措施。三、本課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(如課程不含實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)可不填)注：1. “類型”填驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計性等;編號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時類型要求備注1渦輪增壓器結(jié)構(gòu)拆裝2綜合必做2增壓發(fā)動

12、機(jī)性能試驗(yàn)2綜合必做2. “要求”填必做、選做。實(shí)驗(yàn)L渦輪增壓器結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及要求：1）要求對增壓發(fā)動機(jī)的基本構(gòu)造和原理進(jìn)行預(yù)習(xí)工作；2） 了解實(shí)驗(yàn)流程和H1A 或112A型渦輪增壓器構(gòu)造。實(shí)驗(yàn)2：增壓發(fā)動機(jī)性能試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及要求：1）要求了解實(shí)驗(yàn)流程和發(fā)動機(jī)測功器等構(gòu)造；2）根據(jù)燃油消耗量和排氣成分 計算發(fā)動機(jī)混合氣過量空氣系數(shù)和進(jìn)排氣流量的方法。四、學(xué)時分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí) 驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小 計第一章內(nèi)燃機(jī)增壓 的基本知識44講授、演示L 1、1.2第二章渦輪增壓器 和中冷器628講授、討論1. 1、2. 1、2.2第

13、三章排氣能量的 利用44講授、討論1. 2、2. 1、2. 3第四章增壓系統(tǒng)基 本熱力參數(shù)44講授、研究1. 1、1.2、2. 1第五章柴油機(jī)與渦 輪增壓器的匹配628講授、討論、研究1. 1、1. 2、2. 1、2.3第六章其他增壓 系統(tǒng)44講授、討論1. 1、2. 1、2.2合計28432注：1.課程實(shí)踐學(xué)時按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計劃列入表格；.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問題、項(xiàng)目、案例 等教學(xué)方法）等。五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注期末考試閉卷80%實(shí)驗(yàn)上交實(shí)驗(yàn)報告10%課堂表現(xiàn)和平時作業(yè)課堂出勤、作業(yè)2次以上10%注：L分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、階段測試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項(xiàng)目設(shè)計和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計要求等。.考核權(quán)