资源简介

课题 检修怠速控制系统
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识目标： （1）掌握怠速控制系统的作用、类型、组成和工作原理 （2）掌握怠速控制系统主要部件的基本知识和检修方法 技能目标： 能够检修怠速控制系统的一般故障 素质目标： 培养自主学习、协作学习、探究学习的意识
教学重难点 教学重点：怠速控制系统的作用、类型、组成和工作原理，主要部件的基本知识和检修方法 教学难点：检查、拆装和检测怠速控制系统
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、任务驱动法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学设计 第1节课：课前任务→考勤（2 min）→任务导入（5 min）→传授新知（38 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（15 min）→任务实训（20 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min）
教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图
第一节课
课前任务 【教师】课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题 1.怠速控制系统的作用是什么，它有哪些类型？ 2.节气门直动式怠速控制系统的工作原理是什么？ 【学生】查找资料，完成课前任务 通过课前任务，激发学生学习兴趣培养，提升学生主动思考能力和学习主动性
考勤
（2 min） 【教师】使用文旌课堂APP进行签到 【学生】班干部报请假人员及原因 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况
任务导入
（5 min） 【教师】讲述“任务导入”的相关内容 高先生六年前购买了一辆小汽车，该车上周出现了故障：发动机启动后怠速不稳，而且在怠速运转不久后会出现熄火的现象。 在4S店，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车OBD-Ⅱ的数据流，发现该车发动机在怠速运转的过程中存在转速快速下降的情况。维修技师判断故障出在了怠速控制阀，于是将其拆下进行检测，发现其内部电磁线圈的电阻值远超标准值范围。更换怠速控制阀之后，该车故障排除。 【学生】聆听、思考、理解 具体任务导入，使学生明确学习内容，树立学习信心
传授新知
（38 min） 【教师】借助教具和图片，讲解怠速控制系统 6.1.1 怠速控制系统概述 怠速是指发动机在不对外输出功率的情况下，以最低稳定转速克服自身运转的摩擦阻力，维持汽车部分装置（如空调装置、动力转向装置等）工作的工作状态。 1．怠速控制系统的组成 怠速控制系统主要由信号输入装置、ECU和执行器组成，如表6-8所示。 2．怠速控制系统的工作原理 怠速控制系统主要通过控制发动机的进气量，使发动机转速保持在最佳稳定转速，以实现降低燃油消耗和减少污染物排放量的目的。怠速控制系统的控制原理如图6-1所示。 发动机运转时，ECU根据节气门位置传感器和曲轴位置传感器的信号判断发动机是否处于怠速状态。当判定发动机处于怠速状态后，ECU再根据冷却液温度传感器信号、空调开关信号、空挡启动开关信号等确定相应的目标转速，并将实际转速与其进行比较，由此差值确定所需要的控制量，控制执行器增加或减少进气量，使发动机的实际转速保持在目标转速附近。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 ECU如何判断发动机是否处于怠速状态？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 3．怠速控制系统的功能 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 怠速控制系统的主要功能有哪些？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 1）启动和暖机控制 2）怠速稳定控制 3）怠速预测控制 4）汽车电器负载增加时的怠速控制 ……（详见教材） 6.1.2 怠速控制系统的类型 1．旁通气道式怠速控制系统 1）概述 旁通气道式怠速控制系统的工作原理如图6-2所示。在旁通气道式怠速控制系统中，节气门在发动机怠速运转时完全关闭，空气通过一条跨接在节气门两侧的旁通气道进入进气歧管。旁通气道中安装有怠速控制阀，ECU通过怠速控制阀控制旁通气道的开度，对发动机的进气量进行调整，使发动机的实际转速保持在目标转速附近，以实现怠速控制。 2）怠速控制阀 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 怠速控制阀的作用是什么？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 怠速控制阀是旁通气道式怠速控制系统的主要执行器。根据结构和原理的不同，怠速控制阀可分为步进电动机式和旋转滑阀式等。 （1）步进电动机式怠速控制阀 ① 结构 主要由线束插座、外壳、步进电动机、螺杆和锥面阀芯等组成，其中步进电动机由定子和转子组成，定子为永磁体，转子由若干组电磁线圈缠绕在铁芯上制成。 ② 工作原理 发动机怠速运转时，ECU根据有关传感器的信号，通过改变转子电磁线圈的通电顺序和次数（每通电一次也称为一步），来控制转子的旋转方向和角度，使螺杆上下移动，以增大或减小旁通气道的开度。 （2）旋转滑阀式怠速控制阀 ① 结构 主要由线束插座、壳体、转子、定子、中心轴和旋转滑阀等组成。其中，转子上有两组绕向相反的电磁线圈；定子为永磁体，它固定在外壳上；旋转滑阀固定在中心轴上，它们随转子一起转动。 ② 工作原理 发动机怠速运转时，ECU根据有关传感器的信号，分别向转子中两组电磁线圈输入脉冲电压，来控制转子的旋转方向和角度，并通过中心轴带动旋转滑阀转动，以增大或减小旁通气道的开度。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 步进电动机式和旋转滑阀式怠速控制阀在结构和原理上有哪些异同？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 【学生】聆听、思考、理解、记忆 借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解怠速控制系统的组成和工作原理，旁通气道式怠速控制系统主要部件的结构和工作原理
第二节课
问题导入
（5 min） 【教师】复习提问 1.怠速控制系统的作用是什么，它有哪些类型？ 2.步进电动机式怠速控制阀的工作原理是什么？ 【学生】思考、发言 用问题导入，检查学生对前面知识点的掌握程度
传授新知
（15 min） 【教师】总结学生回答，借助教具或图片，导入新知讲解 2．节气门直动式怠速控制系统 1）概述 节气门直动式怠速控制系统取消了旁通气道和怠速控制阀，它通过电子节气门精确控制发动机的进气量，对发动机进行怠速控制。 2）电子节气门 ① 结构 主要由壳体、节气门轴、节气门阀片、齿轮减速机构、节气门位置传感器、端盖和直流驱动电机等组成。其中，节气门阀片安装在壳体内，它可随节气门轴转动；齿轮减速机构安装在端盖内，它可将直流驱动电机的转矩传递给节气门轴，以驱动节气门阀片转动。 ② 工作原理 发动机怠速运转时，ECU向电子节气门发出指令信号，控制其中的直流驱动电机旋转，驱动节气门阀片转动一定的角度，从而调整发动机的进气量，使发动机的实际转速保持在目标转速附近。 【教师】讲述“案例透视”的相关内容（详见教材） 【学生】聆听、思考、体会 6.1.3 怠速控制系统的检修 当怠速控制系统存在故障时，发动机会出现怠速不稳、怠速过高或过低、无冷机高怠速或无空调高怠速等现象。怠速控制系统故障的主要原因是执行器（怠速控制阀或电子节气门）故障。怠速控制系统一般可用汽车故障诊断仪和万用表进行检测。 1．用汽车故障诊断仪检测怠速控制系统 1）读取故障码 2）读取数据流 ……（详见教材） 2．拆检电子节气门 关闭点火开关，拔下电子节气门的线束插头，拆下进气总管，观察电子节气门内部是否存在积炭。若存在积炭，用专用的节气门清洗剂进行清洗，并用干净的抹布擦拭干净。电子节气门内部的积炭清理完毕后，装好进气总管，用汽车故障诊断仪对电子节气门进行基本设定。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 如何用汽车故障诊断仪对电子节气门进行基本设定？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 3．用万用表检测电子节气门的直流驱动电机 1）检测直流驱动电机的电阻 2）检测直流驱动电机的线路 ……（详见教材） 【学生】聆听、思考、理解、记忆 借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解节气门直动式怠速控制系统的结构和工作原理，以及怠速控制系统的检修方法 借助具体案例，培养学生爱岗敬业的职业精神，努力做到以诚动人、以理服人
任务实训
（20 min） 【教师】组织学生扫码观看微课视频：检测怠速控制系统（详见教材） 【学生】观看、聆听、理解、记忆 【教师】布置实训任务：检测怠速控制系统。将全班学生以3～5人为一组进行分组 【学生】各组选出组长并进行任务分工，将小组成员及分工情况填入表6-2中 表6-2 小组概况及分工情况 班级组号指导老师小组成员姓名学号任务分工组长组员
【教师】组织学生以小组为单位，按照以下活动步骤，完成实训任务 1．任务准备 在明确任务内容的情况下，根据实际情况，在表6-3中写出汽车车辆（或试验台架）信息，并根据任务需求写出所需的工具、设备和资料等。 表6-3 汽车车辆（或试验台架）信息及所需的工具、设备和资料 汽车车辆 （或试验台架）信息车型VIN码行驶里程工具、设备、资料
在进入工作前请同学们确认现场安全及个人防护情况，并在表6-4中的“□”上打“√”。 表6-4 现场安全及个人防护情况确认表 设备安全□检查汽车（或试验台架）点火开关是否关闭 □检查汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡或空档 □检查汽车（或试验台架）驻车制动是否处于制动状态 □检查汽车（或试验台架）发动机舱盖是否支撑在固定位置 □检查汽车车轮垫块是否支撑到位，或试验台架支撑滚轮是否固定牢靠且全部处于锁止位置场地安全□检查场地通风、采光是否良好 □检查每个维修工位是否有足够的面积和高度 □检查是否有应急通道和完善的消防设施个人防护□检查是否穿戴好护目镜、工作帽、手套、工作鞋和合身的工作服等劳保用品
2．任务实施 1）检查和分析怠速控制系统 在汽车实训室，对汽车（或试验台架）发动机上的怠速控制系统进行检查和分析，并结合该车型发动机维修手册完成表6-5（详见教材）中的内容。 2）检测怠速控制系统 在汽车实训室，用汽车故障诊断仪和万用表对怠速控制系统进行检测，并结合该车型发动机维修手册完成表6-6（详见教材）中的内容。 【学生】分组、分工协作完成实训任务、配合教师填写考核评价表 【教师】巡回指导，根据学生的实际表现进行评价，填写考核评价表（详见教材） 通过实践探索，巩固课上所学理论知识，帮助学生学会检测怠速控制系统
课堂小结
（3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了怠速控制系统的作用、类型、组成和工作原理，主要部件的基本知识和检修方法，希望大家课下认真复习，巩固所学知识。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对本节知识的印象
作业布置
（2 min） 【教师】布置课后作业 完成文旌课堂中的课后习题。 【学生】完成课后任务 复习巩固学到的知识
教学反思 本节课效果不错，激发了学生的学习兴趣，引导学生个体不断探究。其中，教师主要是鼓励学生主动参与活动并获取积极的体验，主动提出解决问题的途径，教师成为学生学习的组织者、参与者、帮助者、引导者、促进者。

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