《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修》教案 第13課 認(rèn)識(shí)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)

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課題認(rèn)識(shí)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）熟悉電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成、工作原理、要求及控制（2）掌握電控點(diǎn)火系統(tǒng)的故障分析技能目標(biāo)：能檢修發(fā)動(dòng)機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)執(zhí)著專(zhuān)注、精益求精的工匠精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成、工作原理、要求、控制及故障分析教學(xué)難點(diǎn)：檢修發(fā)動(dòng)機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障教學(xué)方法案例分析法、問(wèn)答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)任務(wù)導(dǎo)入（5min傳授新知（50min）→任務(wù)準(zhǔn)備（8min）→任務(wù)實(shí)施（20min→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況任務(wù)導(dǎo)入（5min）【教師】講述“任務(wù)描述”的相關(guān)內(nèi)容五一小長(zhǎng)假，郭先生駕車(chē)自駕游，在回程過(guò)程中，在以80km/h車(chē)速行駛35km后，在爬越一段較平坦的長(zhǎng)坡時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火，停車(chē)休息20min后，發(fā)動(dòng)機(jī)又能啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。該本田車(chē)買(mǎi)了剛兩年，已有19000km的里程?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考借助任務(wù)導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，樹(shù)立學(xué)習(xí)信心傳授新知（50min）【教師】講解汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)電控點(diǎn)火系統(tǒng)能使汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況及環(huán)境下獲得理想的點(diǎn)火正時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、經(jīng)濟(jì)性和尾氣排放達(dá)到最佳。按高壓電分配方式不同，電控點(diǎn)火系統(tǒng)可分為有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)和無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)兩種。1．有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)1）有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成【教師】展示“有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成”圖片（詳見(jiàn)教材），進(jìn)行新知講解有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)一般由電源、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、傳感器、ECU、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞等組成。（1）傳感器和各種開(kāi)關(guān)【教師】提出問(wèn)題，隨機(jī)邀請(qǐng)學(xué)生回答在前面的章節(jié)中我們學(xué)習(xí)了哪些傳感器？這些傳感器的作用分別是什么？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生回答傳感器和各種開(kāi)關(guān)的作用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下的參數(shù)變化，為ECU控制點(diǎn)火提供必要的信號(hào)，如表4-1所示（詳見(jiàn)教材）。（2）ECU當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU不斷接收各傳感器信號(hào)，按存儲(chǔ)的控制程序計(jì)算各工況相對(duì)應(yīng)的最佳點(diǎn)火提前角，并向點(diǎn)火控制器提供點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)，即IGT信號(hào)。（3）點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈是由初級(jí)繞組和次級(jí)繞組組成的升壓變壓器，它的作用是產(chǎn)生火花塞跳火的高電壓。在有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，只有一個(gè)點(diǎn)火線圈；無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)有兩個(gè)或多個(gè)點(diǎn)火線圈。（4）分電器分電器常用于只有一個(gè)點(diǎn)火線圈的電路，它將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電按照發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序，依次分配給各缸火花塞。（5）點(diǎn)火控制器點(diǎn)火控制器又稱(chēng)點(diǎn)火器，是電控點(diǎn)火系統(tǒng)的執(zhí)行器，它接收ECU信號(hào)發(fā)生器控制信號(hào)，并進(jìn)行功率放大，以便于驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線圈工作。2）有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理【教師】展示“有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理”圖片（詳見(jiàn)教材），并講解工作原理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)曲軸/凸輪軸位置傳感器判斷曲軸位置和氣缸的沖程，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量信號(hào)確定基本點(diǎn)火提前角，根據(jù)其他傳感器信號(hào)實(shí)時(shí)修正點(diǎn)火提前角，確定最佳點(diǎn)火提前角，并向點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火控制指令（IGT信號(hào)），點(diǎn)火器依據(jù)該指令接通或切斷點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路，在次級(jí)繞組中感應(yīng)出高壓電，通過(guò)高壓線、配電器配送給各缸火花塞，使火花塞跳火，點(diǎn)燃混合氣。2．無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)【教師】組織學(xué)生掃碼觀看“無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)”微課視頻（詳見(jiàn)教材），隨機(jī)邀請(qǐng)學(xué)生簡(jiǎn)述視頻內(nèi)容【學(xué)生】聆聽(tīng)、觀看、思考、回答無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)又稱(chēng)直接點(diǎn)火系統(tǒng)，它將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電通過(guò)高壓線直接輸送給火花塞，使其點(diǎn)火。按點(diǎn)火方式不同，無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)可分為獨(dú)立點(diǎn)火式和分組同時(shí)點(diǎn)火式兩種。1）無(wú)分電器獨(dú)立點(diǎn)火式電控點(diǎn)火系統(tǒng)【教師】展示“無(wú)分電器獨(dú)立點(diǎn)火式電控點(diǎn)火系統(tǒng)電路”圖片（詳見(jiàn)教材），講解新知點(diǎn)火線圈數(shù)與氣缸數(shù)相等，各氣缸均配有獨(dú)立的點(diǎn)火線圈，每個(gè)點(diǎn)火線圈直接單獨(dú)對(duì)相應(yīng)氣缸進(jìn)行點(diǎn)火?！ㄔ斠?jiàn)教材）2）無(wú)分電器分組同時(shí)點(diǎn)火式電控點(diǎn)火系統(tǒng)【教師】展示“無(wú)分電器分組同時(shí)點(diǎn)火式電控點(diǎn)火系統(tǒng)電路”圖片（詳見(jiàn)教材），講解新知按兩個(gè)一組將火花塞分成三組，同組火花塞共用一個(gè)點(diǎn)火線圈，二次繞組兩端分別與同組氣缸火花塞相連，點(diǎn)火線圈的數(shù)量是氣缸數(shù)的一半。同組氣缸的活塞會(huì)同時(shí)到達(dá)上止點(diǎn)，一個(gè)是壓縮上止點(diǎn)，另一個(gè)是排氣上止點(diǎn)?！ㄔ斠?jiàn)教材）【教師】提出問(wèn)題，隨機(jī)邀請(qǐng)學(xué)生回答對(duì)比分析獨(dú)立點(diǎn)火式和分組同時(shí)點(diǎn)火式的區(qū)別?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生回答，然后講述“讀一讀”的相關(guān)內(nèi)容在有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，分電器機(jī)械傳動(dòng)部分易產(chǎn)生磨損，分火頭與各高壓線之間的跳火間隙會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)火能量損耗。無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)克服了有分電器式的缺點(diǎn)，具有無(wú)機(jī)械磨損、工作可靠、發(fā)動(dòng)機(jī)各部件布置合理等優(yōu)點(diǎn)，因此，無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)正逐步取代有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)。【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶3．電控點(diǎn)火系統(tǒng)的要求1）能產(chǎn)生擊穿火花塞電極間隙的電壓火花塞電極間產(chǎn)生電火花所需要的電壓稱(chēng)為擊穿電壓，當(dāng)點(diǎn)火系統(tǒng)二次電壓高于擊穿電壓時(shí)，火花塞才能跳火?；鸹ㄈg隙擊穿電壓值與電極間隙、電極溫度、混合氣的壓力和溫度等有關(guān)。①電極間隙：火花塞電極間隙越大，混合氣越不易被電離，因而擊穿火花塞所需要的電壓越高。②電極溫度：火花塞電極溫度越高，電極附近的混合氣密度越小，越容易發(fā)生碰撞電離，因而擊穿電壓越低。③混合氣的壓力和溫度：混合氣的壓力和溫度會(huì)直接影響混合氣密度，當(dāng)混合氣溫度低、壓力高時(shí)，混合氣密度大，其擊穿電壓值更高。【教師】講述“讀一讀”的相關(guān)內(nèi)容冷車(chē)啟動(dòng)時(shí)，油壓混合氣離子運(yùn)動(dòng)能力低，不易被電離，因而冷車(chē)需要較高的跳火電壓。例如，冷車(chē)啟動(dòng)時(shí)，擊穿電壓最高為25kV，當(dāng)火花塞的電極溫度超過(guò)混合氣溫度時(shí)，擊穿電壓值可降低30%～50%?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶2）電火花應(yīng)具有足夠的能量3）點(diǎn)火提前角應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)工況相適應(yīng)……（詳見(jiàn)教材）4．電控點(diǎn)火系統(tǒng)的控制1）點(diǎn)火提前角控制初始點(diǎn)火提前角是原始設(shè)定的，一般是上止點(diǎn)前5°～10°；基本點(diǎn)火提前角是ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等主控信號(hào)確定的點(diǎn)火提前角；修正點(diǎn)火提前角是ECU根據(jù)其他因素對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。點(diǎn)火提前角控制包括啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制和啟動(dòng)后點(diǎn)火提前角控制。（1）啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制（2）啟動(dòng)后點(diǎn)火提前角控制①怠速時(shí)基本點(diǎn)火提前角的確定發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、空調(diào)開(kāi)關(guān)信號(hào)確定基本點(diǎn)火提前角。②正常工況時(shí)基本點(diǎn)火提前角的確定正常工況下，ECU主要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定基本點(diǎn)火提前角，再根據(jù)冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、爆震傳感器等信號(hào)進(jìn)行修正，確定實(shí)際點(diǎn)火提前角，向點(diǎn)火控制器輸出點(diǎn)火控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火控制。③啟動(dòng)后點(diǎn)火提前角的修正方法修正系數(shù)法：實(shí)際點(diǎn)火提前角等于基本點(diǎn)火提前角與點(diǎn)火提前角修正系數(shù)之積。修正點(diǎn)火提前角法：實(shí)際點(diǎn)火提前角等于初始點(diǎn)火提前角、基本點(diǎn)火提前角和修正點(diǎn)火提前角之和。④啟動(dòng)后點(diǎn)火提前角的修正項(xiàng)目a．暖機(jī)修正b．過(guò)熱修正c．怠速穩(wěn)定性修正d．空燃比反饋修正e．爆震修正……（詳見(jiàn)教材）【教師】講述“提示”的相關(guān)內(nèi)容①點(diǎn)火提前角過(guò)小，易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、功率下降，排氣管冒黑煙。②點(diǎn)火提前角過(guò)大，易產(chǎn)生爆震和運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，加速運(yùn)動(dòng)部件和軸承損壞。③若發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角超出一定范圍，發(fā)動(dòng)機(jī)將不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了防止出現(xiàn)這種狀況，ECU會(huì)限制實(shí)際點(diǎn)火提前角的數(shù)值范圍，最大提前角為35°～45°，最小提前角為10°～0°?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶2）閉合角控制閉合角控制又稱(chēng)通電時(shí)間控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大閉合角，以防初級(jí)線圈中通過(guò)的電流下降，造成次級(jí)電壓下降，導(dǎo)致點(diǎn)火困難；當(dāng)蓄電池電壓下降時(shí)，也應(yīng)適當(dāng)增大閉合角。反之，應(yīng)適當(dāng)減小閉合角，以防初級(jí)線圈發(fā)熱和電能無(wú)效消耗。3）爆震控制【教師】展示“爆震控制過(guò)程”圖片（詳見(jiàn)教材），講解爆震控制過(guò)程爆震會(huì)導(dǎo)致冷卻液過(guò)熱，功率下降，油耗上升。推遲點(diǎn)火提前角是消除爆震的最有效措施。在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，ECU根據(jù)爆震傳感器信號(hào)判斷有無(wú)爆震及爆震強(qiáng)度。爆震控制的實(shí)質(zhì)是對(duì)點(diǎn)火提前角的反饋控制?！ㄔ斠?jiàn)教材）5．電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障分析1）電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障（1）發(fā)動(dòng)機(jī)缺火發(fā)動(dòng)機(jī)缺火原因有點(diǎn)火線圈不牢，點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組正極側(cè)無(wú)電壓或電壓過(guò)低，點(diǎn)火線圈電阻過(guò)高或中央高壓線、分高線斷路，點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組負(fù)極側(cè)搭鐵回路不受點(diǎn)火模塊通斷控制，曲軸位置傳感器損壞，點(diǎn)火模塊或ECU損壞等。（2）點(diǎn)火正時(shí)不準(zhǔn)確①點(diǎn)火正時(shí)提前②點(diǎn)火正時(shí)推遲……（詳見(jiàn)教材）2）電控點(diǎn)火系統(tǒng)故障檢測(cè)當(dāng)電控點(diǎn)火系統(tǒng)存在故障時(shí)，可按以下步驟進(jìn)行檢測(cè)和排除。①點(diǎn)火測(cè)試。②檢查火花塞間隙。③檢查點(diǎn)火線圈。④檢查發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)?！ㄔ斠?jiàn)教材）3）點(diǎn)火正時(shí)檢查（1）就車(chē)檢查點(diǎn)火正時(shí)（2）用點(diǎn)火正時(shí)燈檢查點(diǎn)火正時(shí)……（詳見(jiàn)教材）4）點(diǎn)火控制器故障檢測(cè)（1）檢查輸入電壓用萬(wàn)用表測(cè)量點(diǎn)火控制器的輸入電壓，正常電壓為12～14V，若電壓低或沒(méi)有電壓，需檢修點(diǎn)火線圈低壓電路。（2）檢查功率晶體管截止【教師】提出問(wèn)題，隨機(jī)邀請(qǐng)學(xué)生回答簡(jiǎn)述萬(wàn)用表檢測(cè)功率晶體管的方法與步驟?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生回答（3）檢查功率晶體管導(dǎo)通若功率晶體管在無(wú)點(diǎn)火信號(hào)時(shí)能保持截止，則按以下步驟繼續(xù)檢查它能否導(dǎo)通。①拆下分電器低壓線束插接器。②在插接器信號(hào)輸入端子間接2～3V的電源，模擬點(diǎn)火信號(hào)輸入。③接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。④測(cè)量點(diǎn)火控制器信號(hào)輸出端子的對(duì)地電壓?！ㄔ斠?jiàn)教材）【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶通過(guò)老師講解，使學(xué)生熟悉電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成、工作原理、要求及控制，掌握電控點(diǎn)火系統(tǒng)的故障分析任務(wù)準(zhǔn)備（8min）【教師】將學(xué)生分組，請(qǐng)學(xué)生按照任務(wù)要求，對(duì)實(shí)訓(xùn)工具和設(shè)備進(jìn)行檢查實(shí)訓(xùn)設(shè)備清單：舉升機(jī)、常用拆裝維修工具和量具、萬(wàn)用表、待更換零部件?！緦W(xué)生】對(duì)照清單檢查實(shí)訓(xùn)設(shè)備做好實(shí)訓(xùn)任務(wù)的準(zhǔn)備工作，確保實(shí)訓(xùn)任務(wù)順利實(shí)施任務(wù)實(shí)訓(xùn)（20min）【教師】布置實(shí)訓(xùn)任務(wù)：檢修電控點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)步驟：①該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)順利，高溫時(shí)有熄火現(xiàn)象，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)無(wú)高壓電火花。②檢查點(diǎn)火線圈、曲軸傳感器、ECU輸出的點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)，均正常。③檢查各連接線、插接器，均正常。④將點(diǎn)火線圈與點(diǎn)火器相連接的導(dǎo)線直接搭鐵，有高壓電火花產(chǎn)生，懷疑點(diǎn)火控制器有故障。⑤檢測(cè)點(diǎn)火控制器的反饋信號(hào)，發(fā)現(xiàn)無(wú)反饋信號(hào)。⑥按點(diǎn)火控制器檢測(cè)步驟進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火控制器有故障。⑦更換點(diǎn)火控制器，試車(chē)，之前的故障現(xiàn)象消失，說(shuō)明故障已排除?！緦W(xué)生】按照實(shí)訓(xùn)步驟完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)【教師】進(jìn)行任務(wù)總結(jié)，講解“點(diǎn)撥”的相關(guān)內(nèi)容當(dāng)點(diǎn)火控制器失效后，發(fā)動(dòng)機(jī)低溫時(shí)高壓火花正常；發(fā)動(dòng)機(jī)高溫時(shí)，點(diǎn)火控制器內(nèi)的大功率晶體管擊穿，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)斷火停機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度降低后，點(diǎn)火器再次恢復(fù)點(diǎn)火功能?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記憶【教師】根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)填寫(xiě)任務(wù)評(píng)價(jià)表（詳見(jiàn)教材）【學(xué)生】總結(jié)電控點(diǎn)火系統(tǒng)檢修步驟，并填入教材的任務(wù)工單表格相應(yīng)位置通過(guò)任務(wù)實(shí)訓(xùn)，鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操技能課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成、工作原理、要求、控制及故障分析等相關(guān)知識(shí)，希望大家通過(guò)學(xué)習(xí)