资源简介

课题 检修空气流量传感器和进气歧管绝对压力传感器
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识目标： （1）掌握空气供给系统的组成和工作原理 （2）掌握空气供给系统主要传感器的基本知识和检修方法 技能目标： （1）能够拆装空气供给系统的主要部件 （2）能够检修空气供给系统的一般故障 素质目标： 培养严于律己、耐心细致的工作作风
教学重难点 教学重点：空气供给系统的组成和工作原理，空气供给系统主要传感器的基本知识和检修方法 教学难点：空气供给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（3 min）→传授新知（40 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.空气供给系统主要由哪些部件组成，它对进气量的检测有哪些方式？ 2.空气流量传感器的作用是什么，其常见类型有哪些？ 【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
（3 min） 【教师】讲述“任务导入”的相关内容 前不久，李女士的汽车出现了故障：发动机启动困难且在启动后怠速不稳，在汽车行驶过程中发动机还存在油耗偏高的现象。李女士向4S店反映了故障情况，4S店工作人员建议李女士把车开到店里进行检修。 在4S店，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车OBD-Ⅱ的故障码，故障码显示发动机中的进气歧管绝对压力传感器信号异常。于是，维修技师对该传感器进行检测，发现其内部控电路存在短路。在更换进气歧管绝对压力传感器后，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
（40 min） 【教师】借助教具和图片，讲解空气供给系统 2.1.1 空气供给系统概述 1.空气供给系统的作用 在汽车行驶的过程中，为发动机提供清洁的空气，并按照驾驶员的操纵和发动机的工况控制进气量。 2.空气供给系统的工作流程 发动机运转时，空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量传感器、进气管和节气门，从进气歧管进入各气缸参与燃烧。 3.空气供给系统的组成 如图2-1所示。 （1）空气流量传感器：用来检测进气量； （2）节气门：其中安装有节气门阀片和节气门位置传感器，它们分别用来调整和检测节气门的开度，对进气量进行控制。 （3）进气歧管绝对压力传感器：通常安装在进气歧管上，通过检测进气歧管内空气的压力变化，来检测进气量。 【教师】讲述“知识链接”的相关内容 根据进气量检测方式的不同，发动机的燃油喷射系统可分为采用空气流量传感器检测进气量的L型燃油喷射系统，和采用进气歧管绝对压力传感器检测进气量的D型燃油喷射系统，这两种燃油喷射系统名称中的“L”和“D”分别为德语“空气流量”和“压力”的首字母。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 2.1.2 空气流量传感器 1．概述 空气流量传感器（英文简称MAF）又称为空气流量计。 （1）作用 检测发动机的进气量，并将进气量转变为电信号输送给ECU，供ECU计算喷油量、点火正时，以及进行怠速控制等，从而使发动机中的可燃混合气在各种工况下都能获得最佳空燃比。 （2）分类 根据工作原理的不同，空气流量传感器可分为体积型和质量型。其中，体积型空气流量传感器有叶片式和卡门旋涡式等，质量型空气流量传感器有热线式和热膜式等。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 体积型和质量型空气流量传感器的区别是什么？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答，讲述“提示”的相关内容 质量型空气流量传感器能直接检测吸入发动机气缸的空气质量；而体积型空气流量传感器则只能检测吸入发动机气缸的空气体积，还需要由ECU根据进气温度计算出空气质量。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 【教师】借助教具或图片进行新知讲解 2．热线式空气流量传感器 1）结构 采用热线电阻作为感应元件对进气量进行检测的。 ① 主流测量型热线式空气流量传感器 主要由线束插座、控制电路板、壳体、防护网、采样管、热线电阻和温度补偿电阻等组成，其中热线电阻是一根直径约为70 μm的铂丝，它和温度补偿电阻位于采样管中。 ② 旁通测量型热线式空气流量传感器 用旁通气道代替了采样管，热线电阻和温度补偿电阻缠绕在陶瓷螺旋管上，并一同安装在旁通气道中。 【教师】讲述“知识链接”的相关内容 热线式空气流量传感器具有自清洁功能。当发动机转速超过1 500 r/min时，汽车发动机电控系统会在发动机每次停止运转后，自动将热线电阻加热到1 000℃左右并保持约1 s，以清除附着在热线电阻上的污物。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 2）工作原理 工作原理如图2-4所示。 热线电阻Rh和温度补偿电阻Rk的电阻值均会随温度变化而改变，Rh和Rk、RA和RB共同组成了惠斯通电桥，只有热线电阻Rh的温度高于进气温度时，惠斯通电桥的电压才能达到平衡。当空气流过热线电阻Rh时，热线电阻Rh的温度降低、电阻值减小，惠斯通电桥的电压将失去平衡。为了使惠斯通电桥的电压恢复平衡，控制电路A将自动调整流过热线电阻Rh的电流，使热线电阻Rh的温度升高、电阻值增大。此时，精密电阻RA两端之间的电压US随之发生变化，该电压信号将输送给ECU，供其确定进气量。 【教师】讲述“提示”的相关内容 由于热线电阻所需的电流较大，因此热线式空气流量传感器直接由蓄电池供电，其控制电路中有蓄电池供电端子，并增设了不通过ECU的搭铁端子。此外，热线式空气流量传感器的控制电路还有一个通过ECU的搭铁端子。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 【教师】借助教具或图片进行新知讲解 3．热膜式空气流量传感器 热膜式空气流量传感器的感应元件用铂金属热膜代替了铂丝热线。由于铂金属热膜由金属铂固定在树脂薄膜中制成，具有更高的耐用性，更高的工作可靠性。 4．空气流量传感器的检修 （1）故障现象：发动机启动困难、怠速不稳、加速不良或污染物排放量超标等。 （2）故障原因：线束虚接、线路短路或断路、传感器损坏等。 （3）检修工具：汽车故障诊断仪和万用表。 【教师】讲述“注意”的相关内容 对汽车发动机电控系统进行检修时，除特殊注明的情况外，电控部件的检测不能使用指针式万用表，而应使用高阻抗的数字式万用表或汽车专用检测仪表，以避免电控部件中的电子元件因过载而损坏。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 1）用汽车故障诊断仪检测空气流量传感器 （1）读取故障码。 （2）读取数据流。 ……（详见教材） 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 用汽车故障诊断仪检测空气流量传感器的方法存在的缺点是什么？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】讲述“提示”的相关内容 当汽车发动机电控系统存在故障时，通过汽车故障诊断仪检测只能判断故障的性质和范围，故障的具体原因和部位还需要进一步检测。通过使用万用表检测传感器线束端子的电压或电阻，可以准确判断传感器、执行器和ECU，以及它们之间的线路是否存在故障。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 2）用万用表检测空气流量传感器 （1）检测空气流量传感器的供电线路。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 蓄电池的正常电压是多少？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】讲述“提示”的相关内容 在检测汽车发动机电控系统各部件线束端子的电压前，应首先对蓄电池进行检查，并对其正、负极之间的电压进行检测。蓄电池电压的正常值应为11.8～12.8 V，若电压值不符，应对蓄电池进行充电或更换蓄电池。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 （2）检测空气流量传感器的搭铁线路。 （3）检测空气流量传感器的输出信号。 ……（详见教材） 【教师】讲述“职业先锋”的相关内容（详见教材） 你认为小王的成功之道是什么？ 【学生】聆听、思考、回答 【学生】聆听、思考、理解、记忆 借助教具，通过老师讲解，帮助学生了解空气供给系统的组成和工作原理，空气供给系统主要传感器的基本知识和检修方法 用普通人物的故事，激发学生学习的积极性和主动性，培养拼搏向上的职业精神
第二节课
问题导入
（5 min） 【教师】复习提问 1.简述空气供给系统的工作流程。 2.热膜式空气流量传感器有哪些优点？ 【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，导入新知讲解 2.1.3 进气歧管绝对压力传感器（英文简称MAP） 1．概述 （1）作用 检测发动机进气歧管内空气的压力变化，并将其转变为电信号输送给ECU。ECU根据该信号和进气温度、发动机转速等计算进气量，以控制喷油量、点火正时，以及进行怠速控制等。 （2）分类 根据检测原理的不同，可分为半导体压敏电阻式、电容式、膜盒传动式和表面弹性波式等，其中应用最广泛的是半导体压敏电阻式和电容式。 2．半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器 【教师】借助教具或图片，讲解半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器 1）结构 利用半导体的压阻效应制成的，主要由线束插座、进气管、外壳、真空室、硅膜片、集成电路和滤网等组成。 2）工作原理 在半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器中，硅膜片的一侧是真空，另一侧是进气歧管中的空气。当进气歧管中的空气压力发生变化时，硅膜片产生变形，其电阻值发生变化，惠斯通电桥输出相应变化的电压。惠斯通电桥输出的电压与进气歧管中的空气压力基本呈线性变化的关系。 3．电容式进气歧管绝对压力传感器 1）结构 主要由弹性膜片、凹玻璃、输出端子、滤网、壳体等组成。其中，弹性膜片由金属制成，弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面均附有金属涂层，弹性膜片与上、下两个凹玻璃形成了两个相串联的电容。 2）工作原理 发动机运转时，集成电路将电容的变化转换成信号电压输送给ECU。电容的变化量与弹性膜片的变形量成正比，而弹性膜片的变形量取决于上、下两个空腔的气体压力。当发动机高速、大负载运转时，下空腔压力大，电容变化大，产生的信号电压高；当发动机低速、小负载运转时，下空腔压力小，电容变化小，产生的信号电压低。 4．进气歧管绝对压力传感器的检修 故障现象：发动机启动困难、怠速不稳、加速不良等。 故障原因：线束虚接、线路短路或断路、真空软管破损、进气管堵塞和传感器损坏等。 检修工具：汽车故障诊断仪和万用表。 1）用汽车故障诊断仪检测进气歧管绝对压力传感器 （1）读取故障码。 （2）读取数据流。 ……（详见教材） 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 用汽车故障诊断仪检测进气歧管绝对压力传感器的方法存在的缺点是什么？ 【学生】聆听、思考、回答 2）用万用表检测进气歧管绝对压力传感器 （1）检测进气歧管绝对压力传感器的供电线路。 （2）检测进气歧管绝对压力传感器的搭铁线路。 （3）检测进气歧管绝对压力传感器的输出信号。 ……（详见教材） 【学生】聆听、思考、理解、记忆 通过老师讲解，帮助学生掌握进气歧管绝对压力传感器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：检测空气流量传感器（详见教材） 【学生】观看、聆听、思考、记忆 【教师】布置实训任务：检测空气流量传感器。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2-2中 表2-2 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2-3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2-3 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2-4中的“□”上打“√”。 表2-4 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）检查和拆装空气流量传感器 在汽车实训室，对汽车（或试验台架）发动机上的空气流量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2-5（详见教材）中的内容。 2）检测空气流量传感器 在汽车实训室，用汽车故障诊断仪和万用表对空气流量传感器进行检测，并结合该 车型发动机维修手册完成表2-6（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，帮助学生学会检测空气流量传感器
课堂小结
（3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了空气供给系统的组成和工作原理，空气供给系统主要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 在这节课中学生能在互动环节深入沟通，效果不错。教师多与学生进行深入的沟通和交流，可以发现学生学习中存在的问题并及时纠正，使其掌握科学有效的学习方法，提高学习的质量和效率。通过理论联系实践，使抽象知识形象化，加深了学生对知识的理解与掌握。

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