资源简介

课题 任务 4.1 认识点火系统
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识目标： 了解点火系统的作用和类型 熟悉点火系统主要部件的检修 技能目标： 能够检修点火系统主要部件 素质目标： 养成严谨务实、积极高效的工作作风
教学重难点 教学重点：点火系统的作用、类型，点火系统主要部件的检修 教学难点：点火系统主要部件的检修
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、示范法
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）→案例导入（5 min）→传授新知（38 min） 第2节课：任务导入（5 min）→实操练习（35 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，让其提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件，完成课前任务 请大家提前查找资料，了解点火系统的相关知识，并填写任务单4.1中的引导问题，详情见教材。 【学生】完成课前任务 通过课前任务，使学生了解所学内容，增加学生的学习兴趣
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
案例导入 （5 min） 【教师】讲述“案例导入”的相关内容 某日，在一家汽车维修厂，一位车主反映自己的车辆启动以后，发动机怠速运转的转速比正常的时候高，而且明显感受到车辆抖动，车辆在行驶过程中加速不良，但仪表盘并没有指示灯亮起。经过检查，维修人员发现该车辆的故障为点火线圈故障，于是对其进行了更换。 【学生】聆听、思考 【教师】提问：根据案例，你觉得点火系统是如何影响汽车转速的？鼓励学生畅所欲言 【学生】思考、举手回答 通过案例导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣
传授新知 （38 min） 【教师】总结学生的回答，引入新知讲解 4.1.1 点火系统的作用 点火系统的作用是在压缩冲程终了时，将汽油发动机工作时吸入气缸的可燃混合气，及时地用电火花点燃，并满足可燃混合气充分燃烧及发动机工作稳定的性能要求，顺利地实现热能到机械能的转变。 4.1.2 点火系统的类型 汽车点火系统经历了传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统三个阶段，现在的汽车广泛采用微机控制点火系统。 【教师】分组讨论：将班级学生随机分为三组，分别学习传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统的相关知识，5分钟后，每组推荐两名学生说出不同点火系统的组成及其工作原理 【学生】分组讨论、思考、总结 【教师】结合学生讲述情况，分别讲解传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统的相关知识 1．传统点火系统 1）传统点火系统的组成 【教师】利用PPT展示图片，讲解传统点火系统的各组成部分 传统点火系统主要由蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器（包括断电器、配电器、电容器、真空提前装置、离心提前装置）、高压线、火花塞、附加电阻等组成，如图所示。 （1）蓄电池用来提供点火系统工作时所需的能量。 （2）点火开关用来控制仪表电路、初级电路及启动机继电器电路的开闭。 （3）点火线圈主要由初级绕组、次极绕组、铁芯组成，它相当于自耦变压器，用来将蓄电池供给的低压电转变为高压电。 【知识之窗】 初级绕组所在的电路称为初级电路；次级绕组所在的电路称为次级电路。 （4）分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前装置（包括真空提前装置、离心提前装置）等组成，它用来控制初级电路的通断，使点火线圈的次级绕组中产生高压电，并将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。 （5）高压线用来将点火线圈产生的高压电引入火花塞。 （6）火花塞利用点火线圈产生的高压电产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。 （7）附加电阻串联在初级电路中，用来改善点火特性。 2）传统点火系统的工作原理 当发动机工作时，断电器轴连同凸轮一起在发动机凸轮轴的驱动下旋转。凸轮转动时，断电器触点交替地闭合和打开。当触点闭合时，初级电路接通；当触点打开时，初级电路切断，次级电路中产生高压电。高压电经配电器分送至各气缸中的火花塞上，使得火花塞的电极间隙被击穿，从而产生电火花，点燃可燃混合气。 【知识之窗】 传统点火系统存在故障率高、寿命短、点火能量低、火花塞易污染和对点火正时的调节性差等缺陷，不能适应现代汽车的发展需要，已被淘汰。 2．电子点火系统 1）电子点火系统的组成 【教师】利用PPT展示图片，讲解电子点火系统的各组成部分 电子点火系统要包括蓄电池、点火线圈、点火器、分电器、火花塞等部件，如图所示。其中，分电器中还装有点火信号发生器和配电器。 2）电子点火系统的工作原理 电子点火系统是利用晶体三极管作为开关来接通或断开初级电路的。在电子点火系统中，点火信号发生器产生点火信号，以控制晶体三极管的导通与截止，进而控制初级电路的通断。当初级电路被切断时，次级电路中产生高压电，高压电通过配电器被送至气缸的火花塞上，点燃可燃混合气。 3）电子点火系统的分类 按照点火信号产生方式不同，电子点火系统可分为磁感应式电子点火系统、光电式电子点火系统和霍尔效应式电子点火系统。 （1）磁感应式电子点火系统。 磁感应式电子点火系统主要由磁感应式点火信号发生器、点火器、分电器、点火线圈、火花塞等组成。磁感应式点火信号发生器装在分电器内的底板上，它由装在分电器轴上的信号转子，以及永久磁铁、铁芯和绕在铁芯上的传感线圈等组成，其作用是产生与发动机曲轴位置相应的磁感应电压脉冲信号，并将其输送给点火器作为点火控制信号。 （2）光电式电子点火系统。 光电式电子点火系统由光电式点火信号发生器、点火器、点火开关、点火线圈、分电器（包括遮光盘、光触发器、放大器）、火花塞等组成。光电式点火信号发生器安装在遮光盘上，遮光盘开有与发动机气缸数相同的缺口，其上下两面分别装有发光二极管和光敏三极管。这种点火系统工作时，遮光盘随分电器轴一起转动，当遮光盘的缺口转到发光二极管位置时，光敏三极管感受到发光二极管发出的光照而导通，产生点火信号；当遮光盘遮住发光二极管时，光敏三极管截止。点火器根据点火信号来控制点火线圈初级绕组电路的通断，进而使次级绕组中产生高压电。 （3）霍尔效应式电子点火系统。 霍尔效应式电子点火系统由装在分电器内的霍尔式点火信号发生器、点火器、火花塞、点火线圈、蓄电池、点火开关等组成。霍尔式点火信号发生器是利用霍尔效应来产生点火信号的。 3．微机控制点火系统 1）微机控制点火系统的组成 随着计算机的迅猛发展，微机控制点火系统迅速普及。微机控制点火系统可依靠计算机强大的分析处理数据的能力，根据发动机的不同运行工况不断修正点火提前角，以获得最佳的点火时刻。该系统可改善发动机性能，使发动机工作时的动力性和经济性达到最佳，以减少污染排放。 【知识之窗】 在发动机的压缩冲程终了时，点火系统提供高压火花点燃气缸内被压缩的可燃混合气做功，这个时间就是点火正时。为使点火能量最大化，点火正时一般要提前一定的量，即在活塞即将到达上止点的那一刻点火，而不是正好达到上止点时才点火，这个提前量称为点火提前角。 微机控制点火系统的结构因厂家和生产年代不同而有所不同，但基本结构相同，主要由传感器、电子控制器（ECU）、点火器、点火线圈、火花塞、点火开关等组成，如图所示。 （1）传感器包括凸轮轴位置传感器、车速传感器、曲轴位置传感器、爆震传感器、空气流量传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器和进气温度传感器等，主要用来检测发动机各种运行参数的变化，为电子控制器提供点火控制信号。 （2）电子控制器接收传感器输送的点火控制信号，并进行存储、运算和分析处理，然后向点火器发出点火控制信号，以完成对点火提前角、通电时间和爆震的控制。 （3）点火器将电子控制器输送来的点火控制信号进行功率放大，控制初级电路的通断，并在完成点火后向电子控制器输送点火确认信号。 （4）点火线圈将低压电转变为高压电。 （5）火花塞利用点火线圈产生的高压电产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。 2）微机控制点火系统的工作原理 发动机运行时，电子控制器会不断地采集发动机转速、冷却液温度、进气温度等信号，并根据ROM（一种存储器）中存储的相关程序与数据，确定该工况的最佳点火提前角，以此向点火器发出指令。点火器根据电子控制器的指令，控制初级电路的通断。当初级电路导通时，电流从初级绕组中通过，并以磁场能的形式储存起来；当初级电路断开时，次级绕组感应产生高压电，高压电通过分电器被送至各气缸火花塞上，产生电火花，点燃可燃混合气。 【教师】畅所欲言：请简述一下这三种点火系统的优缺点。鼓励学生积极发言 【学生】思考、总结 【教师】点评学生讨论结果 4.1.3 点火系统主要部件的检修 1．点火线圈的检修 1）点火线圈的组成 点火线圈主要由初级绕组、次级绕组和铁芯组成，详情见教材。初级绕组由 0.5～1 mm的漆包线绕200～500匝而成。初级绕组一端与车上低压电源（+）连接，另一端与开关装置（断电器）连接。次级绕组由 0.1 mm 的漆包线绕 15 000～25 000 匝而成。次级绕组一端与初级绕组连接，另一端与高压线输出端连接，输出高压电。点火线圈可将12 V的低压电变成15～20 kV的高压电。当初级电路断路时，按照绕组匝数比，次级绕组会互感出万伏以上的高压电，实现点火。 【教师】课堂讨论：根据点火线圈的作用及其组成部分，讨论点火线圈该如何检修，鼓励学生积极发言 【学生】思考、总结 【教师】点评学生讨论结果，讲解相关知识：点火线圈的检修方法 2）点火线圈的检修方法 检修时，先用目测的方法判断点火线圈有无绝缘性方面的损坏和外壳破裂，然后主要检测初级绕组和次级绕组有无短路、断路、搭铁不良等故障，通常可用数字万用表测量电阻来判断。 （1）初级绕组的检测。 用数字万用表测量点火线圈的两个低压接线柱间的电阻，其阻值应符合技术标准，否则说明有故障，应予以更换。初级绕组阻值一般为 0.5～1.0 Ω（高能点火线圈）和1.5～3.0 Ω（普通点火线圈）。若阻值为“∞”，则说明初级绕组断路；若阻值过小，则说明初级绕组短路。 （2）次级绕组的检测。 利用测量电阻法对次级绕组进行检测，具体操作方法为：用数字万用表的一支表笔接点火线圈低压接线柱中的一个，另一支表笔接点火线圈的高压插孔。次级绕组阻值一般为2.5～4.0 kΩ（高能点火线圈）和6.0～8.0 kΩ（普通点火线圈）。若阻值为“∞”，则说明次级绕组断路；若阻值过小，则说明次级绕组短路。 2．火花塞的检修 1）火花塞的组成 火花塞主要由接线螺杆、绝缘体、壳体及电极等部分组成。接线螺杆用来接高压线；绝缘体通常由陶瓷制成，因为陶瓷绝缘、耐热、导热，陶瓷表面会被加工成波浪状，目的是防止飞弧产生；与绝缘体相连的是壳体，壳体上部呈六角形，以便拆装火花塞，壳体下部呈螺纹状，以便将火花塞固定在气缸顶部；电极由中心电极和侧电极两部分组成。火花塞间隙一般为0.7～0.8 mm，个别火花塞间隙可达1 mm。 2）火花塞的检修方法 【教师】课堂讨论：根据火花塞的作用及其组成部分，讨论火花塞该如何检修，鼓励学生积极发言。 【学生】思考、总结 【教师】点评学生讨论结果，讲解相关知识：火花塞的检修方法 （1）清除火花塞积炭。 火花塞应定期拆下来进行积炭清除，因为当积炭较多时，火花塞间隙处相当于并联一个电阻，可能会造成发动机断火。清除火花塞积炭时，不能使用钢丝等工具，以免损伤绝缘体，应当使用火花塞专用清洗设备。 （2）调整火花塞间隙。 汽车行驶一定距离后，需要对火花塞间隙调整一次。因为火花塞间隙过大或过小，都容易造成缺火现象。在调整前，应先将塞尺塞到火花塞的两个电极之间，测量它们之间的间隙。火花塞间隙过大时，可用旋具柄轻轻敲打侧电极来进行调整；间隙过小时，可将一字旋具插入电极之间，扳动一字旋具将火花塞间隙调整到符合要求为止。调整间隙时，只能使侧电极弯曲，不能使中心电极弯曲，以免损坏绝缘体；火花塞间隙调整好后，侧电极与中心电极应略成直角。 【维修时空】 某汽车维修厂维修师傅老张非常擅长调整火花塞间隙，维修厂有这样的工作都会交给他。然而跟着他学习的小王每次都调整不好。小王向张师傅请教，张师傅告诉他，调整火花塞间隙是细致工作，不能急躁，要有耐心，只有抱着精益求精的态度，才能在反复学习和摸索中掌握诀窍；另外，工作时要始终保持负责任的态度，这样才能不断提高自己的工作能力。 3．高压线的检修 高压线的常见损坏形式是漏电和断路，一般的检查内容有两点：检查高压线表面是否有裂痕，并清除接头上的积垢；用数字万用表检测高压线的电阻，一般高压线电阻阻值应在25 MΩ以下。 【学生】聆听、记录、理解 学生分组讨论，可增加学生的学习兴趣，调动学生学习积极性，培养学生自主学习能力 加深学生对点火系统的印象 活跃课堂气氛，运用启发式教学，充分发挥学生的主观能动性 活跃课堂气氛，运用启发式教学发挥学生的主观能动性
第二节课
任务导入 （5 min） 【教师】以卡罗拉车车型为例，介绍点火系统的主要部件，并布置任务“检测点火系统主要部件” 请同学们运用所学知识，在实训室利用相关设备完成检测点火系统主要部件的任务。 【学生】聆听、记录 使用任务驱动法教学，通过展示实训平台，让学生对实训设备有所了解
实操练习 （35 min） 【教师】介绍检测点火系统主要部件的具体步骤，安排学生扫描微课二维码观看视频“检测点火系统主要部件”(详见教材） 操作步骤 【教师】边讲实操步骤，边示范 进行工作准备与安全防护。 确认点火系统类型，此车为四缸独立点火。 检查发动机控制单元，确认完好。 检查点火系统部件，具体步骤如下。 ① 检查高压线外观，确认完好。 ② 检查点火线圈外观，确认无破裂情况。 ③ 检查火花塞，确认其顶端无疤痕或损坏，电极无熔化、烧蚀现象。 检测点火系统部件，具体如下。 ① 利用数字万用表，检测供电线路的通断：打开点火开关，将数字万用表置于直流电压挡，检测供电线路，结果为11.59 V（正常为12 V左右），说明供电线路正常，详情见教材。利用数字万用表，检测供电线束的绝缘性：将数字万用表置于欧姆挡，红表笔接供电线束，黑表笔接内壳搭铁，结果显示为无穷大，说明供电线束的绝缘性良好。 ② 选用塞尺，检测火花塞间隙：先对火花塞进行清洁，然后用塞尺检测火花塞间隙，结果显示正常。 ③ 检测曲轴位置传感器的供电情况：打开点火开关，将数字万用表置于直流电压挡，红表笔接插头1号端子，黑表笔接搭铁，结果为11.38 V（正常为12 V左右），说明此线路供电正常；红表笔接插头2号端子，黑表笔接蓄电池正极，结果为11.5 V（正常为12 V左右），说明此线路供电正常。 ④ 检测曲轴位置传感器的好坏：找到两个跨接线，分别接1号和2号端子，将数字万用表置于欧姆挡，测量曲轴位置传感器的阻值，结果为1 980 Ω（正常为1 800～2 400 Ω），说明曲轴位置传感器正常。 整理现场。 【学生】自行扫码观看配套微课（详见教材），如遇问题可询问老师 【教师】讲解实操注意事项，并要求学生以小组为单位进行实训，巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题 【学生】按要求开展实训，填写任务工单4.1中的相关表格（详见教材） 【教师】安排每组做得最快、最好的学生辅导其他学生进行操作，并解答其遇到的问题 【任务评价】开展任务评价活动，并将评价结果填入任务评价表，详表见教材 【教师】点评各组实操情况，并打分 【学生】组间互评、组内自评，并打分 通过教师讲解，让学生了解实训步骤 理实结合，学生更易理解掌握
课堂小结 （3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了点火系统的分类和组成，以及点火系统主要部件的检修方法，希望大家掌握点火系统主要部件的检修方法，并能够独立检修点火系统的主要部件。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对点火系统相关知识的印象
作业布置 （2min） 【教师】布置课后作业 点火系统的作用是什么？它有哪些类型？2. 电子点火系统主要由哪些部分组成？3. 微机控制点火系统主要由哪些部分组成？ 【学生】完成课后任务 通过课后作业复习巩固学到的知识
教学反思 本节课概念性、理论性知识较多，教师在授课过程中，要注意与学生互动，最大限度提高学生的参与度，充分体现以教师为主导、学生为主体的教学理念。在学生实操时，在保证学生安全的同时，最大限度的让学生动手操作，学以致用。

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