◆文/山西 王子華
中等職業學校汽車專業如何講解汽車發動機
◆文/山西 王子華

目前的中職學校當中,汽車專業發動機的課程仍然以汽油發動機為主。但是有關教材對發動機的內容不僅編排有差異而且不少的內容已經不能清晰地表述當前發動機的實際情況了,本文將從兩方面進行闡述中等職業學校汽車專業如何講解汽車發動機。
在中職教育汽車專業的學習當中,基本功能、基本作用、基本組成、基本構造、結構、基本工作原理或工作過程等基礎知識是首先應該學習的。這里面基本組成的概念對于認識基本作用,理解基本工作原理是非常重要的環節,所以應該給予足夠的重視。
按照汽車的定義,汽車是由動力驅動,具有4個或4個以上車輪的非軌道承載的車輛。目前汽車的動力源是很多的,有純電動汽車、混合動力汽車、太陽能汽車、外燃機、內燃機汽車等。汽油發動機在汽車動力中只是內燃機的一種。選擇汽油發動機作為中職學校的課程,主要是考慮它目前的社會擁有量大,結構具有一定的代表性。但是隨著汽車各種技術的發展,特別是對發動機排放控制的要求越來越高,汽油發動機的組成不僅變化大而且增加了許多內容?,F代汽油發動機應該按照機構和系統所起的作用來進行分類劃分,這樣才能有利于中職學校學生的正確認識和學習。
發動機是將其他形式的能量轉變為機械能的裝置,一般指內燃機。按照傳統觀念來說,發動機的組成以兩大機構和五大系統進行劃分,主要是針對內燃機當中的汽油發動機。但是目前的汽油發動機,由于汽車技術的發展和環境污染對汽車排放的要求,上述情況已經不能清晰地說明發動機各個組成的功用了。
教學的改革就是以學生為主體,體現教學的科學性、前瞻性和靈活性。針對目前中職學生文化基礎差異大的情況,發動機的課程應該按照功用進行分類講解,才能便于學生理解,才能更好地在生產實踐當中有目標的靈活應用。
目前汽油發動機組成當中的兩大機構仍然存在,沒有本質的變化,這樣便于同學們理解(也有觀點認為在兩大機構之間還有一個傳動機構,如果是理論學術研究課程,筆者認為可以,但是對于中職教學還是淡化為好)。關于發動機的系統,隨著電子控制部分的增加和環境對發動機排放控制的要求,新增加的系統(或機構)和傳統的系統應該進行重新劃分才能讓學生對發動機全面清晰的認識和理解。
為了說明發動機組成的功用,汽油發動機的組成按照兩級劃分如表1所示。
由于啟動系統不是發動機的正常工作部分,因此將傳統五大系統的啟動系統放在電器部分比較好。如果啟動系統在發動機的啟動過程當中屬于發動機系統,蓄電池在啟動過程中要為啟動機供電并為點火系、電控系統供電,發動機系統也需包括蓄電池,這樣容易引起混亂。

表1 汽油發動機兩極分化
以上劃分在現階段也可以把電控系統放在能源轉換工作部分里面。但是考慮到電子控制的功能越來越大,集中控制的程度也越來越高,特別是CAN總線控制在汽車上面的普及。考慮到以后的發展情況,底盤、車身等的控制都與發動機有必然的相互聯系,還是獨立出來比較好。
按照以上功能進行劃分,可以使學生非常清晰地了解各個機構和系統(分機構)的作用。按照這樣的劃分進行學習,不僅重點突出、關系明確而且可以認識發動機的發展趨勢。這樣劃分和原來的劃分概念沒有矛盾。這樣的劃分對于發動機技術的發展以及結構和系統的增加沒有限制,不論發動機怎樣變化,增加、減少或者是改進的功能,都可以進行合并歸類。
歸納起來發動機的組成一是兩大機構:曲柄連桿機構、配氣機構;二是四個部分:能源轉換工作部分、保障發動機工作的部分(輔助部分)、控制發動機排放保護環境污染的部分、電子控制部分。關于組成部分下面的各個系統及分支機構,由于時代的不同、車型的不同以及結合教學深度的不同情況,可以采取靈活的取舍方法進行講解。
由于中等職業學校的學生基礎知識不深而且在中職學校的有效學習時間短,所以發動機按照兩級劃分進行講解,不僅有利于基礎理論知識的學習而且非常貼合汽修企業的工作流程。在通過理實一體化的教學當中也印證了這一點。
1.發動機缸蓋的劃分
在一些教材中,按照傳統把缸蓋作為燃燒室的組成放在機體組里面。而根據現代發動機的結構,缸蓋幾乎承載了配氣機構的所有零部件,所以缸蓋是配氣機構的重要組成部分。原來缸蓋作為機體組的組成部分主要是承擔了燃燒室的一部分,但是現代發動機由于頂置多氣門的出現,缸蓋表面作為燃燒室組成的所占比例已經是微乎其微了。所以結合生產實踐,缸蓋是組成配氣機構的部件,不應該是組成曲柄連桿機構里機體組的部件。
2.發動機潤滑系統當中機油的作用
關于機油的作用常見的說法是潤滑、清洗、散熱、密封四個作用。另外也有教材增加了防銹、緩沖的作用?,F代發動機當中由于液壓挺柱和可變配氣相位等控制機構的出現,機油的液壓傳力作用被忽視了。利用機油壓力潤滑的特點,液壓傳動解決了機械和電力在發動機內部不可替代的作用,由于其獨有特點這種液壓傳動的作用會越來越多的應用于發動機上。對于中職階段的教學,機油的作用主要應該強調的是潤滑和傳力。因為這兩個作用對于汽車維修有著非常重要的現實意義和參考價值。機油的其他作用在汽車維修當中顯然沒有這兩個作用對實際工作的指導意義大。在理實一體化的教學當中,拆解發動機以后,傳統可調氣門間隙的發動機,缸蓋上面可以讓學生看到氣門的重疊打開狀態。但是采用液壓挺柱的發動機,拆解以后學生們看不到氣門重疊打開的狀態。所以必須告訴學生們,發動機工作時,由于液壓挺柱里面充滿了機油以后才能保證發動機氣門的正確配氣相位,而且可以自動調整氣門的間隙。如果發動機的配氣機構出現異響,配氣相位方面有問題等等,則需要考慮機油壓力(液壓傳力)的影響了。
汽車科技的快速發展,給中職教育的汽車專業帶來的困難很大,因此需要教師采取一體化的教學方法按照企業的操作模式進行靈活教學。