资源简介

课题 检修电子节气门系统
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识目标： （1）掌握电子节气门系统的组成和工作原理 （2）掌握电子节气门主要传感器的基本知识和检修方法 技能目标： （1）能够拆装电子节气门主要传感器 （2）能够检修电子节气门主要传感器的一般故障 素质目标： 培养重视实践、团结协作的职业素养
教学重难点 教学重点：电子节气门系统的组成和工作原理，电子节气门系统主要传感器的基本知识和检修方法 教学难点：电子节气门系统主要传感器的基本知识和检修方法
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（20 min）→任务实训（15 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.电子节气门系统由哪些部分组成，它的工作原理是什么？ 2.节气门位置传感器故障会使发动机的运转出现哪些异常？ 【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 周末，王先生开车带着全家外出游玩。刚出发不久，王先生发现汽车仪表板上的EPC故障指示灯亮了，他没有理会，继续行驶。汽车驶入快速路后，他踩下加速踏板想要加速行驶，却发现车速并没有增加，而且发动机转速总在1 800 r/min左右徘徊。于是，王先生把车驶入了附近的汽车维修站。 维修技师了解过车况后，打开发动机舱盖进行检查，发现电子节气门的线束插头有些松脱，将其重新插接好后，打开点火开关，该车仪表板上的故障指示灯亮起几秒后便熄灭了。经过行驶测试，该车的加速功能恢复正常。 【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，讲解电子节气门系统 2.2.1 电子节气门系统概述 在空气供给系统中，节气门是用来控制进气量的片状阀门，它位于空气滤清器的后面、进气歧管的前面，是发动机的咽喉。发动机运转时，喷油量通过控制节气门的开度间接控制的。当节气门的开度变大时，发动机的进气量会增加，ECU接收到进气量增加的信号后，会控制燃油供给系统增加喷油量。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 电子节气门有什么优点？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 电子节气门系统可快速、精确调整节气门的开度，不但可以提高发动机的动力性和燃油经济性，还可以显著减少污染物排放量。 1．电子节气门系统的组成 电子节气门系统主要由ECU、加速踏板和电子节气门组成。其中，加速踏板上安装有加速踏板位置传感器，用来检测加速踏板的位置及其变化情况；电子节气门中安装有直流驱动电机和节气门位置传感器，分别用来驱动节气门阀片转动和检测节气门的开度。 2．电子节气门系统的工作原理 发动机运转时，驾驶员踩下加速踏板后，加速踏板位置传感器将加速踏板的位置及其变化信号传送给ECU，ECU据此控制电子节气门内的节气门阀片转动，可使节气门的开度从怠速位置到全负载位置进行无级调节。与此同时，电子节气门上的节气门位置传感器把节气门的开度信号反馈给ECU，ECU据此对节气门的开度进行闭环控制。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 什么是闭环控制？如果不采用闭环控制会怎样？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答，然后讲述提示的相关内容 对于采用电子节气门系统的发动机，加速踏板的位置和节气门的开度之间并不存在一一对应的关系，ECU把加速踏板位置及其变化信号看作驾驶员对发动机转矩的需求。除了加速踏板位置及其变化信号以外，ECU还要考虑其他信号，如空气流量信号、发动机转速信号、冷却液温度信号、汽车底盘电控系统的信号等。ECU将这些信号进行复杂计算后确定节气门的开度，然后给直流驱动电机发出指令信号。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 2.2.2 节气门位置传感器（英文简称TPS） 1．概述 节气门位置传感器是是燃油喷射控制、点火控制和怠速控制的主要信号源。通常集成在电子节气门端盖内。 为了保证工作的可靠性，电子节气门中通常配置两套节气门位置传感器信号电路。 根据工作原理的不同，节气门位置传感器可分为滑动电阻式和霍尔式。 2．滑动电阻式节气门位置传感器 1）结构 主要由节气门轴、齿轮减速机构、滑动触点、滑线电阻和集成电路等组成，其中滑动触点固定在与节气门轴连接的齿轮上，可随节气门轴一起转动。 2）工作原理 如图2-23所示为滑动电阻式节气门位置传感器的控制电路。其中，滑线电阻的两端加有ECU提供的5 V参考电压。当节气门的开度变化时，滑动触点随节气门轴的转动在滑线电阻上滑动，从而改变端子VTA（节气门开度输出端子）的电压，该电压反馈给ECU，供其计算节气门的开度。当节气门全闭时，端子IDL（怠速触点端子）向ECU输出低电平信号“0”。ECU根据端子VTA和端子IDL的信号判断发动机的工作状态，并据此控制喷油量。 3．霍尔式节气门位置传感器 1）结构 主要由节气门轴、永磁体、霍尔集成电路、定子和齿轮减速机构等组成，其中永磁体安装在节气门轴上，可以绕安装有霍尔集成电路的定子转动。 2）工作原理 当节气门的开度变化时，永磁体随节气门轴转动，从而改变定子与永磁体之间的相对位置，使它们之间的磁通量发生变化，产生的霍尔电压也随之变化。霍尔集成电路将霍尔电压放大后作为节气门的开度信号输送给ECU。 3）优点 使用寿命长、检测精度高。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 滑动电阻式和霍尔式节气门位置传感器工作原理的区别是什么？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】讲述“知识链接”的相关内容 汽车仪表板上通常有一个EPC故障指示灯，EPC是electronic power control的简称，译为“电子功率控制”，主要是指与汽车动力控制有关的传感器和执行器。打开点火开关，EPC故障指示灯会持续亮3 s左右，这是汽车发动机电控系统在进行自检。如果没有发现故障，EPC故障指示灯将熄灭。如果EPC故障指示灯常亮，则应对汽车做进一步检查。EPC故障指示灯亮起通常是由于节气门上附着大量污物造成的，出现这种情况时应对节气门进行检查和清理。此外，空气供给系统泄漏、制动系统故障等也会使EPC故障指示灯常亮。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 4．节气门位置传感器的检修 当节气门位置传感器存在故障时，发动机会出现加速不良、输出功率不足或怠速不稳等现象。节气门位置传感器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节气门位置传感器 （1）读取故障码。 （2）读取数据流。 ……（详见教材） 2）用万用表检测节气门位置传感器 （1）检测节气门位置传感器的供电线路。 （2）检测节气门位置传感器的电阻。 ……（详见教材） 【学生】聆听、思考、理解、记忆 通过老师讲解，帮助学生了解电子节气门系统的组成和工作原理，电子节气门系统主要传感器的基本知识和检修方法
第二节课
问题导入
（5 min） 【教师】复习提问 1.简述电子节气门系统的工作流程。 2.电子节气门系统的组成有哪几部分？ 【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
（20 min） 【教师】总结学生回答，借助教具或图片，导入新知讲解 2.2.3 加速踏板位置传感器（英文简称APPS） 1．概述 （1）作用 它将加速踏板的位置及其变化情况转换成电信号并输送给ECU，ECU根据该信号 和其他有关信号向电子节气门发出指令信号，控制其调整节气门的开度。通常也配置两套相互独立的信号电路。 （2）分类 根据工作原理的不同，分为滑动电阻式和霍尔式。 2．滑动电阻式加速踏板位置传感器 【教师】展示图片，讲解滑动电阻式加速踏板位置传感器 该传感器的信号电路分别命名为G79 和G185，它们的滑动触点沿各自的滑线电阻一同转动，且参考电压均为5 V。为了保证信号的可靠性，G79 和G185 都采用了独立的电源线、搭铁线和信号线。 【教师】讲述“读一读’的相关内容 当加速踏板位置传感器的线束端子接触不良或线束本身质量有问题时，很容易出现两个信号电路输送给ECU的信号不一致，导致加速踏板位置传感器故障码的出现。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 3．霍尔式加速踏板位置传感器 【教师】展示图片，讲解霍尔式加速踏板位置传感器 霍尔式加速踏板位置传感器主要由永磁体和霍尔元件等组成。其中，霍尔元件安装在加速踏板的芯轴上固定不动；两个永磁体安装在加速踏板的旋转部件上，可随加速踏板一起转动。霍尔元件的输出电压与永磁体的位置呈线性变化关系，ECU可据此判断加速踏板所处的位置。 4．加速踏板位置传感器的检修 当加速踏板位置传感器存在故障时，ECU会及时启动失效保护模式，以维持发动机的运转，但此时发动机的性能会有所下降，从而出现加速不良、怠速不稳和油耗增加等现象。加速踏板位置传感器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加速踏板位置传感器 （1）读取故障码。 （2）读取数据流。 ……（详见教材） 2）用万用表检测加速踏板位置传感器 （1）检测加速踏板位置传感器的供电线路。 （2）检测加速踏板位置传感器的电阻。 （3）检测检测加速踏板位置传感器的输出信号。 ……（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，帮助学生了解加速踏板位置传感器的基本知识和检修方法
任务实训
（15 min） 【教师】组织学生扫码观看视频微课：检测节气门位置传感器（详见教材） 【学生】观看、聆听、思考、记忆 【教师】布置实训任务：检测节气门位置传感器。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2-11中 表2-11 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2-12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2-12 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2-13中的“□”上打“√”。 表2-13 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）检查和拆装节气门位置传感器 在汽车实训室，对汽车（或试验台架）发动机上的节气门位置传感器进行检查和拆装，并结合该车型发动机维修手册完成表2-14（详见教材）中的内容。 2）检测节气门位置传感器 在汽车实训室，用汽车故障诊断仪和万用表对节气门位置传感器进行检测，并结合该车型发动机维修手册完成表2-15（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） 【教师】讲述能工巧匠——魏俊强：“汽车名医”专治疑难杂症（详见教材）,鼓励学生向榜样学习 【学生】聆听、思考、体会、感悟 通过实践探索，巩固课上所学理论知识，帮助学生学会检测节气门位置传感器 借助榜样故事，培养学生爱岗敬业的职业精神，弘扬精益求精的工匠精神
课堂小结
（3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了电子节气门系统的组成和工作原理，节气门位置传感器和加速踏板位置传感器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 本节课教学整体效果不错，实践环节让学生体会到了学以致用的成功感。教学中，教师要时常反思如何才能让学生感受到学习的乐趣、如何才能提高学生学习的积极性和主动性、如何才能激发出他们的学习潜能等。

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