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1、课题检修爆燃传感器和点火系统执行器课时2 课时(90 min )教学目标知识目标：（1 ）掌握爆燃传感器和点火系统执行器的类型、结构和工作原理（2 ）掌握爆燃传感器和点火系统执行器的检修方法技能目标：能够检修点火系统的一般故障素质目标：培养勇于担当、积极进取的职业品质教学重难点教学重点：爆燃传感器和点火系统执行器的类型、结构和工作原理 教学难点：检修点火系统的一般故障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 ）一任务导入（3 min ）一传授新知（40 min ）第2节课：问题导入（5 min ）一传
2、授新知（20 min ） 一任务实训（15 min ）一课堂小结（3 min ）一作业布置（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L点火系统执行器由哪些部分组成？2 .点火线圈由哪些部分组成？它的工作原理是什么？【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（3 min）【教师】讲述任务导入的相关内容小赵的爱车最近出现了异常：发动
3、机加速无力，怠速运转时抖动剧烈并伴随金属敲 击声，排气管还会冒出大量黑烟。于是，他把该车送到汽车维修厂进行检修。在汽车维修厂，维修技11诉汽车故障诊断仪读取了该车的OBD- II故障码，故障码 显小爆燃传感器存在故障。于是，维修技币用万用表对爆燃传感器进行了检测，发现其 输出信号的电压异常。维修技帅更换了爆燃传感器后，该车恢复了正常。【学生】聆听、思考、理解、记忆具体任务导入，使 学生明确学习目标， 树立学习信心传授新知（40 min ）【教师】借助教具和图片，讲解爆燃传感器爆燃传感器1 .概述【教师】请学生思考并回答下面的问题，随机邀请学生回答借助教具和挂图， 通过老师讲解，帮助学生了解爆燃
4、传感 器的作用、类型、结 构和原理，熟悉点火 系统执行器的类型、 结构和工作原理什么是点火提前角？点火提前角的作用是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲解新知(1)爆燃增大点火提前角可提高发动机的动力性和燃油经济性。但是，点火提前角增大到某 一数值时，发动机气缸末端的可燃混合气在火焰传到之前会自行燃烧，从而使气缸内部 受到高频压力冲击，并产生金属敲击声等，这种不正常的燃烧现象称为爆燃。【教师】讲述提示”的相关内容若点火提前角超出一定范围，发动机将不能正常运转。为了防止这种情况出现， ECU会限制点火提前角的数值范围，其中最大提前角通常为35 45。，最小提前角 通常为10。
5、0。【学生】聆听、思考、理解.记忆(2)爆燃传感器作用：对爆燃进行检测。工作原理：当发动机出现爆燃时，爆燃传感器将爆燃信号输送给ECU , ECU据 此控制点火系统逐步减小点火提前角来推迟点火，直至爆燃消失。分类：根据工作原理的不同，可分为压电式和电感式，其中压电式又可根据检 测方式的不同分为非共振型和共振型。【教师】提出问题，随机邀请学生回答什么是共振？试举例说明。【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲述共振的案例，引入新知讲解2,压电式非共振型爆燃传感器1 )结构主要由外壳、碟簧、惯性配重、压电元件、电极、套筒底座和线束插座等组成。如 图4-15所示。夕历碟簧弋惯性配巾、 压电
6、元件I 电极一、套筒底座图415压电式非共振型爆燃传感器的结构2)工作原理当发动机出现爆燃时，爆燃传感器中的惯性配重受振动的影响而产生加速度，惯性 配重将加速度的惯性力作用于压电元件，压电元件受力后产生电压信号，并通过其两侧 的电极将电压信号输出。【教师】提出问题，随机邀请学生回答压电式非共振型爆燃传感器的特点是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲述“提示的相关内容由于压电式非共振型爆燃传感器输出信号的电压不大，并且频率变化平缓，因此需 要通过滤波器对信号进行处理和识别，以判断其中是否存在爆燃信号。【学生】聆听.思考、理解.记忆3.压电式共振型爆燃传感器1 ）结构主要由线束
7、插座、外壳、分流电阻、弹簧、压电元件和连接螺柱等组成。如图4-16 所示。图416压电式共振型爆燃传感器的结构2）工作原理在压电式共振型爆燃传感器中，压电元件的固有频率与发动机出现爆燃时的振动 频率一致。发动机运转时，爆燃传感器中的压电元件随发动机的振动而振荡，并因此发 生形变而输出电压。当发动机出现爆燃时，压电元件出现共振，并输出峰值电压。由于 该峰值电压的电压值比较高，因此不需要通过滤波器即可判断发动机是否出现爆燃。【教师】总结学生的回答，讲述提示的相关内容由于压电式共振型爆燃传感器压电元件的固有频率与发动机出现爆燃时的振动频 率一致，因此该型爆燃传感器必须与特定型号的发动机配套使用。【学
8、生】聆听.思考、理解、记忆【教师】提出问题，随机邀请学生回答共振型和非共振型爆燃传感器在结构和原理上有哪些不同之处？【学生】聆听.思考、回答4.电感式爆燃传感器1 ）结构主要由外壳、铁芯、感应线圈和永磁体等组成。如图4-16所示。2）工作原理发动机运转时，电感式爆燃传感器中的铁芯会因振动而偏移，使感应线圈的磁通量 生变化而产生感应电压，并向ECU输出信号。电感式爆燃传感器输出信号的电压值与 发动机的振动强度和振动频率有关：当发动机振动频率达到69 kHz时，电感式爆燃 传感器将产生共振，其振动强度最大、输出信号的电压值最高。【教师】提出问题，随机邀请学生回答电感式爆燃传感器与压电式共振型爆燃传
9、感器在原理上有何区别？【学生】聆听、思考、回答5.爆燃传感器的检修当爆燃传感器存在故障或输出信号异常时，点火提前角会减小(一般减小约15。), 从而使发动机出现动力不足、加速不良、剧烈抖动和污染物排放量超标等现象。爆燃传 感器故障常见的原因有线束虚接和线路断路、传感器损坏、传感器安装紧固力矩过大或 过小等。【教师】讲述读一读”的相关内容爆燃传感器的安装紧固力矩过大，会导致传感器不灵敏，点火提前角偏大；安装紧 固力矩过小，会导致传感器过于灵敏，点火提前角偏小。【学生】聆听、思考.理解.记忆1 )用汽车故障诊断仪检测爆燃传感器( )读取故障码(2)读取爆燃传感器的数据流(详见教材)2)用万用表检测
10、爆燃传感器(1 )检测爆燃传感器外壳的绝缘性(2 )检测爆燃传感器的各端子之间的电阻(3)用小波器检测爆燃传感器(详见教材)点火系统执行器点火系统执行器主要由点火控制器、点火线圈和火花塞等组成，其中点火控制器及 点火线圈因点火方式的不同而差异很大。1.点火控制器及点火线圈【教师】展示图片，讲解同时点火系统1 )同时点火系统的点火控制器及点火线圈在同时点火系统中，每组同步气缸共用1个点火线圈，点火控制器通常以模块的形 式与点火线圈安装在一起组成点火控制组件。点火控制模块用十接收和识别ECU发出的点火提前角信号和判缸信号并根据这些信号的组合, 控制不同的点火线圈工作。此外，点火控制模块还可向ECU
11、输送点火监测信号。点火线圈由初级线圈、次级线圈和铁芯等组成，其中初级线圈比次级线圈的匝数少，铁芯为 芯式或壳式，工作时它们可形成闭合磁路。当初级线圈接通电源后，在其周围的铁芯中 布满磁场；当初级线圈断开电源时，使次级线圈产生很高的感应电压，并通过高压线将 感应电压施加于火花塞的两个电极使具点火。【教师】提出问题，随机邀请学生回答点火线圈与变压器在结构和原理上有哪些相同点?哪些不同点？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲解提示相关内容点火线圈可将12 V的低压电转变成1520 kV的高压电,它可看作是一种变压 器，但是具工作方式与普通变压器不同：普通变压器以固定的工作频率连续工作，
12、而点问题导入(5 min)传授新知(20 min )火线圈是断续工作的，它反复进行储能和放能，并可根据发动机的转速等信号，通过改 变初级线圈的通电时间和改变感应电压的大小，保证火花塞在不同工况下顺利点火。【学生】聆听、思考、理解.记忆2)独立点火系统的点火控制器及点火线圈在独立点火系统中，点火控制器通常以元件的形式集成在点火线圈上，每个气缸配 置1个点火线圈。点火线圈安装在火花塞的顶部，按照ECU的指令信号直接将高压电 施加于火花塞的两个电极进行点火。点火线圈和火花塞之间不需要高压线连接，点火的 可靠性较高。【学生】聆听思考.理解、记忆第二节课【教师】复习提问1 .爆燃是指什么？2 .爆燃传感
13、器的作用是什么？有哪些种类？【学生】思考、发言【教师】总结学生的回答，借助教具或图片，导入新知讲解2.火花塞【教师】展示火花塞，询问学生是否认识【学生】观看、聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入新知讲解火花塞可将点火线圈产生的高压电引入气缸并释放，击穿两电极间的空气而产生 电火花，从而点燃气缸内的可燃混合气体。1 )结构主要由接线帽、绝缘体、金属杆、导电玻璃、金属壳体、中心电极和侧电极等组成。 如图4-21所示。其中，中心电极为正电极；侧电极为负电极。侧电极与带有螺纹的金 属壳体相连，通过金属壳体与气缸盖的螺纹连接进行搭铁。【教师】提出问题，随机邀请学生回答火花塞的中心电极和侧电极如果
14、接反会造成什么影响？【学生】聆听、思考、回答【教师】展示火花塞，请学生观察其结构与材质，讲述知识链接”的相关内容用问题导入，检查 学生对前面知识点的 掌握程度借助教具和挂图， 通过老师讲解，帮助 学生了解火花塞的作 用和结构，熟悉点火 系统执行器的检修方 法由于工作中要承受高压、局J温及燃烧物的强腐蚀，因此火花塞的电极大多米用耐身 温、耐腐蚀的银铭合金材料，有的也会采用钺、粕等贵金属合金材料。火花塞的绝缘体 大多采用绝缘性和导热性好且耐高温的烧结瓷、陶瓷或高纯度烧结氧化铝等材料。【学生】聆听、观察.思考.理解.记忆2)影响火花塞点火性能的因素(1 )火花塞间隙火花塞间隙是指火花塞中心电极与侧电
15、极之间的空气间隙。火花塞间隙过小，产生 的电火花微弱，较容易产生积炭而漏电；火花塞间隙过大，则在发动机启动或在局速运 转时容易发生缺火现象。因此，火花塞间隙应适当，通常为0.7 0.8 mm ,个别可达1.0 mm以上。(2 )热值发动机运转时，如果火花塞的温度超过900 ,会发生早期点火的现象；如果火花 塞的温度低于500 ,绝缘体附近容易产生积炭而阻碍电火花的生成，或使火花塞漏电 而导致点火不稳定。因此，火花塞必须具有一定吸热和散热的能力，这种能力通常用热 值来表示。热值越高，火花塞吸热与散热的能力越强。一般情况下，火花塞绝缘体裙部 的直径越大，其吸热面积越大，热值越高。【教师】讲述提示的
16、相关内容火花塞是消耗件，当汽车行驶达到一定里程时应进行更换。由于火花塞的热值是由 汽车厂商经过严格计算和测试确定的，因此在更换火花塞时，要严格按照汽车厂商的规 定进行选择。【学生】聆听、思考、理解、记忆3.点火系统执行器的检修当点火系统执行器存在故障时，发动机会出现无法启动、工作不良、怠速不稳或间 歇性熄火等现象。点火系统执行器故障常见的原因有点火线圈被电流击穿、高压线断 路、火花塞电极间隙过大或附着污物、火花塞损坏等。点火系统执行器一般可用万用表 和示波器进行检测。1 )检查点火系统执行器(1 )检查点火线圈观察点火线圈外表，若有污物或接线柱存在锈蚀，可清理后再做进一步检查。拔下 点火线圈(
17、或点火线圈接线柱接头)，若点火线圈存在壳体变形、填充物外溢等现象， 应更换点火线圈。若点火线圈检查正常，应检查高压线。若高压线绝缘层破损，应进行 更换。【教师】讲述注意”的相关内容取出点火线圈时，应注意标注好对应的缸号(或安装位置)，以防止复装时装错， 导致点火顺序错乱。【学生】聆听、思考、理解、记忆(2 )检查火花塞。拆下火花塞，检查火花塞的螺纹和绝缘体有无损坏，如有异常应更换火花塞。若火 花塞电极附着污物，应对其进行清理。2)用万用表检测点火系统执行器(1 )检测点火线圈检测点火线圈的搭铁电阻。检测点火线圈的供电电压。（详见教材）（2 ）检测火花塞。用万用表检测火花塞中心电极与壳体螺纹之间
18、的电阻，所测电阻值应大于10MQ , 否则说明火花塞绝缘不良，应进行更换。3）用示波器检测点火系统执行器【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】组织学生扫码观看视频微课：检测点火线圈（详见教材）【学生】m玲听.【教师】布置实训任务：检测点火线圈。将全班学生以3 5人为一组进行分组【学生】选t侬长并曲相分工，将d维强及分工翩!填入表4n中表4-U 4%概兄盼工情兄班及号旨导老师/谢成女蛤鸿长的【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4-12中写出汽车车辆（或试验台任务实训（15 min）汽车车辆（或试验台架）信息车型VIN
19、码行驶里程工具、设备、资料架）信息，并根据任务需求写出所需的工具、设备和资料等。表4-12汽车车辆（或试验台架）信息及所需的工具、设备和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4-13中的上打通过实践探索，巩 固课上所学理论知 识，帮助学生学会检 测点火线圈表4-13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挡或空档口检查汽车（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 口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
20、 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图度 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 ）检查和拆装点火线圈在汽车实训室，对发动机上的点火线圈进行检查和拆装，并结合该车型发动机维修 手册完成表4.14 （详见教材）中的内容。2）检测点火线圈在汽车实训室，用汽车故障诊断仪、万用萄口小波器对点火线圈进行检测，并结合 该车型发动机维修手册完成表4-15 （详见教材）中的内容。【学生】分组、分工协作完成实训任务，各组组长展示任务完成情况，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
21、现进行评价，填写考核评价表（详见教材）课堂小结（3 min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了爆燃传感器的作用、类型、结构和原理，火花塞的作用和结构，点火 系统执行器的类型、结构、工作原理和检修方法，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 学生对本和知识的印 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,学习兴趣较局。教学做一体化的教学方式，使学生在学习了新知识的同时, 技能也得到了提身。互动环节师生深入沟通，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。