资源简介

课题 认识汽车发动机电控系统
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识目标： （1）了解汽车发动机电控系统的发展 （2）掌握汽车发动机电控系统的功能和组成 技能目标： 能够正确识别汽车发动机电控系统的主要部件 素质目标： 培养安全规范的职业素养和严谨细致的工作态度
教学重难点 教学重点：汽车发动机电控系统的发展、功能和组成 教学难点：汽车发动机电控系统的功能和组成
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
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）→新课预热（8 min）→任务导入（5 min）→传授新知（30 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】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学完成课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题 1.汽车发动机电控系统有哪些功能？ 2.汽车发动机电控系统由哪几部分组成，它们的作用是什么？ 【学生】查找资料，完成课前任务 通过课前预习，让学生了解本门课程的大概内容，激发学生的学习欲望
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
新课预热
（8 min） 【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程定位、内容安排、考核要求等 【学生】聆听、互动 【教师】请学生谈谈当前汽车维修行业的现状，以及未来的发展趋势。鼓励学生畅所欲言 【学生】聆听、思考、发言 【教师】总结学生发言 通过老师自我介绍，与学生相互熟悉，并让学生了解这门课的大致内容和考核要求，借助课堂讨论，拉近师生距离
任务导入
（5 min） 【教师】讲述“任务导入”的相关内容 上个月，王女士在驾车上班途中，汽车仪表板上的故障指示灯突然亮了起来。由于没有察觉出其他异常，王女士就没在意。大约十分钟后，汽车突然熄火了。王女士 重新启动发动机，可怎么也启动不起来。于是，她联系汽车救援部门，把车拖进了汽车维修厂。 在汽车维修厂，维修技师在了解该车车况后，对发动机进行了检查，发现发动机冷却液不足。在加注冷却液后，该车能够顺利启动，汽车仪表板的故障指示灯也没有再亮起来。在交付汽车时，维修技师向王女士嘱咐道：“如果汽车仪表板上的故障指示灯常亮，则表示汽车某处出现了问题，应尽快停车检查并予以解决，否则可能会导致汽车产生严重的故障，甚至威胁到行车安全。” 【学生】聆听、思考 通过任务导入的方法，激发学生的学习兴趣
传授新知
（30 min） 【教师】讲解新知 1.1.1 汽车发动机电控系统的发展 汽车发动机电控系统是发动机技术与电子控制技术相结合的产物，它主要是为了提高汽车的动力性和燃油经济性、减少污染物排放量而发展起来的，其发展历程可分为以下三个阶段。 阶段时间特点第一阶段 （萌芽及初级阶段）20世纪50年代初~70年代末电子产品和电子装置开始在汽车上应用第二阶段 （大发展阶段）20世纪70年代末~90年代中期微处理器和单片机开始在汽车上应用，汽车发动机电控系统开始具有综合控制功能第三阶段 （集成网络化阶段）20世纪90年代中期~至今CAN总线和车用高速微型计算机在汽车上广泛应用，汽车发动机电控系统开始向智能化发展
随着集成控制技术、计算机技术和网络技术的发展，汽车发动机电控系统正朝着集成化、智能化和网络化三个主要方向发展。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 谈谈你对未来汽车的设想。 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答，讲解知识链接 CAN是controller area network的缩写，是被ISO标准化的串行通信协议。在汽车行业中，出于对行驶的安全性和经济性、驾驶的舒适性和便捷性，以及节能环保的要求，各种各样的电控系统被开发了出来。由于采用的数据类型及对可靠性的要 求不尽相同，因此这些电控系统之间的通信由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束数量”和“通过多个局域网进行大数据量和高速通信”的需要，CAN总线技术被引入汽车电控系统，并迅速得到了推广应用。 【学生】聆听、思考、理解 1.1.2 汽车发动机电控系统的功能 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 你知道汽车发动机电控系统有哪些功能吗？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 汽车发动机电控系统主要通过对发动机的进气量、喷油量及喷油正时、点火正时等实施精确控制，使发动机的输出功率、燃油消耗量和污染物排放量等达到最优。汽车发动机电控系统的主要功能有： 1．空气供给控制 空气供给控制指根据发动机转速和负载等的变化，对发动机的进气量进行精确控制，使发动机中的可燃混合气获得最佳空燃比，从而改善发动机的动力性。 2．燃油供给控制 燃油供给控制指根据发动机转速、进气量及其他信号确定喷油量，并根据发动机运行工况和各气缸的点火顺序，将喷油正时控制在最佳时刻。包括供油控制和喷油控制等。 3．点火控制 点火控制指根据各相关传感器输出的信号判断发动机的运行工况，控制火花塞在最佳点火提前角点燃可燃混合气。点火控制不但可以提高发动机的动力性和燃油经济性，还可以减少污染物排放量。包括闭合角控制和爆燃控制等。 4．排放控制 排放控制指通过改善发动机的燃烧条件减少污染物的生成，或采用净化装置将污染物转化为无害物，来控制发动机的污染物排放量。常见的排放控制有三元催化转化控制、燃油蒸发排放控制、曲轴箱强制通风控制等。 5．其他辅助控制 其他辅助控制包括怠速控制、进气控制和涡轮增压控制等。 1）怠速控制 怠速控制指在发动机处于怠速工况时，根据冷却液温度传感器信号、空调开关信号、空挡启动信号等对进气量进行控制，使发动机保持良好的怠速状态。 2）进气控制 进气控制指根据发动机的工况，控制气门开启和关闭的时刻（即气门打开和关闭的最大提前角和最大迟闭角），以及气门开启的持续时间（即气门的闭合角度），使气缸充入更多的可燃混合气并减少废气残留量。进气控制可使发动机获得更好的动力性和燃油经济性，并可减少污染物排放量。 3）涡轮增压控制 涡轮增压控制指对涡轮增压器的开启和关闭，以及进气增压压力进行控制，以增加发动机的进气量。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 涡轮增压控制有什么优势？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 涡轮增压控制可显著提升发动机的动力性和燃油经济性。 【教师】讲述职业先锋的相关内容（详见教材），提出问题，随机邀请学生进行回答 小张通过手机里传来的发动机声音，就可找到故障原因，你觉得神奇吗？你有信心掌握这个本领吗？ 【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 通过老师讲解，使学生了解汽车发动机电控系统的发展和功能 用普通人物的故事，激发学生学习的积极性和主动性，培养爱岗敬业的职业作风
第二节课
问题导入
（5 min） 【教师】复习提问 （1）简述汽车发动机电控系统的发展历程。 （2）汽车发动机电控系统的功能有哪些？ 【学生】思考、回答 复习提问，检查学生对前面知识点的掌握程度
传授新知
（15 min） 【教师】讲解新知 1.1.3 汽车发动机电控系统的组成 汽车发动机电控系统主要由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三部分组成，如图1-1所示。 1．传感器 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 什么是传感器？汽车发动机电控系统中都用到哪些传感器？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答，讲解新知 传感器是一种信号转换装置，它安装在发动机的各个部位，用于采集与发动机运行状态和汽车行驶状况有关的各种物理量参数和化学量参数，并将这些参数转换为电信号，然后将电信号通过线束输送给ECU。 汽车发动机电控系统中的传感器有很多，它们的作用各有不同。常用的传感器如表1-9所示（详见教材）。 【教师】展示“汽车发动机电控系统中常用的传感器”表格（详见教材），并介绍各个传感器 【学生】聆听、思考、理解、记忆 2．ECU ECU为electronic control unit的简称。ECU是汽车发动机电控系统的核心控制装置。一方面接收来自传感器的信号，另一方面完成对这些信号的处理，并发出相应的指令信号来控制执行器动作，使发动机保持最佳的运行状态。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 ECU的功能是固定不变的吗？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答，讲述提示相关内容 不同时期的汽车发动机电控系统，ECU的功能有所不同。早期的汽车发动机电控系统仅具有单一控制功能，ECU只控制燃油供给系统。现在的汽车发动机电控系统具有综合控制功能，ECU既控制燃油供给系统，又控制空气供给系统和点火系统等。此 外，有些汽车的ECU还具有其他控制功能，如自动变速控制、车身稳定控制等。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 3．执行器 指执行ECU发出的控制指令，完成相应动作的器件。汽车发动机电控系统的执行器主要有电动燃油泵、喷油器、点火控制器及点火线圈、电子节气门、三元催化转化器、怠速控制阀、活性炭罐电磁阀，以及其他继电器和控制阀等。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 通过老师讲解，使学生了解汽车发动机电控系统的组成
任务实训 （20 min） 【教师】组织学生扫码观看微课视频：识别汽车发动机电控系统的主要部件（详见教材） 【学生】观看、思考、理解、记忆 【教师】布置实训任务：识别汽车发动机电控系统的主要部件。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1-2中 表1-2 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1-3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1-3 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1-4中的“□”上打“√”。 表1-4 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）识别传感器 在汽车实训室，从汽车（或试验台架）发动机上识别下列传感器，并确认各传感器的安装位置，填入表1-5中（详见教材）。 2）识别电子控制单元（ECU） 在汽车实训室，从汽车（或试验台架）发动机上识别电子控制单元（ECU），并确认其安装位置，填入表1-6中（详见教材）。 3）识别执行器 在汽车实训室，从汽车（或试验台架）发动机上识别下列执行器，并确认各执行器的安装位置，填入表1-7中（详见教材）。 【学生】各组组长展示任务完成情况，并配合指导老师完成考核评价表 【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，加深学生对汽车发动机电控系统的认识和理解
课堂小结
（3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了汽车发动机电控系统的发展、功能和组成等相关知识，希望大家通过学习，能够对汽车发动机电控系统有一个全面的认识。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对汽车发动机电控系统相关知识的印象
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 本节课学生接触了新的知识，学习兴趣较高，通过实训，有效实现了理论知识的延伸与扩展，使学生体会到学以致用的成功感，学生的学习积极性被极大调动，教学效果良好。不足之处，个别学生动手能力较差，任务完成度较低。

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