《汽车发动机电控系统检修（高职版）》教案 第14课 检修怠速控制系统

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课题检修怠速控制系统课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握怠速控制系统的作用、组成及工作原理（2）掌握怠速控制阀的基本知识和检修方法技能目标：（1）能够拆装怠速控制阀（2）能够检修怠速控制系统的一般故障素质目标：培养自主学习、协作学习、探究学习的意识教学重难点教学重点：怠速控制系统的类型、组成、控制原理和功能，怠速控制阀的基本知识和检修方法教学难点：检查、拆装和检测怠速控制阀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：课前任务考勤传授新知（38min）第2节课：问题导入（5min）传授新知（15min）→任务实训（20min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）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.怠速控制系统的控制原理是什么？2.怠速控制阀有哪些类型？【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，培养学生学习主动性，养成良好学习习惯考勤

（2min）【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

（5min）【教师】讲述“任务导入”的相关内容小李的汽车最近出现了故障：发动机怠速运转时转速很高，而且汽车仪表板上的故障指示灯常亮。于是，小李把车开到了4S店进行检修。在4S店，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车的OBD-Ⅱ数据流，发现进气量的数值偏高，但节气门位置的数值正常。于是，维修技师用万用表对发动机的怠速控制阀进行了检测，发现其电磁线圈存在断路。更换怠速控制阀后，故障排除。【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，端正学习态度传授新知

（38min）【教师】借助教具和图片，讲解怠速控制系统6.1.1怠速控制系统概述怠速是指发动机在不对外输出功率的情况下，以最低稳定转速克服自身运转的摩擦阻力，维持汽车部分装置（如空调装置、动力转向装置等）工作的工作状态。在汽车运行中，发动机怠速运转的时间约占全部运转时间的30%。怠速控制已成为汽车发动机电控系统中的基本控制功能之一。1．怠速控制系统的组成怠速控制系统主要由信号输入装置、ECU和执行器组成，如表6-8所示。【教师】提出问题，随机邀请学生回答用于反馈开关状态信号的装置有哪些？反馈负载信号的装置有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答2．怠速控制系统的控制原理及功能1）控制原理怠速控制系统主要通过控制发动机的进气量，使发动机转速保持在最佳稳定转速，以实现降低燃油消耗和减少污染物排放量的目的。怠速控制系统的控制原理如图6-1所示。发动机运转时，ECU根据节气门位置传感器和曲轴位置传感器的信号判断发动机是否处于怠速状态。当判定发动机处于怠速状态后，ECU再根据冷却液温度传感器信号、空调开关信号、空挡启动开关信号等确定相应的目标转速，并将实际转速与其进行比较，由此差值确定所需要的控制量，控制执行器增加或减少进气量，使发动机的实际转速保持在目标转速附近。【教师】提出问题，随机邀请学生回答ECU如何判断发动机是否处于怠速状态？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答2）功能（1）启动和暖机控制（2）怠速稳定控制（3）怠速预测控制（4）汽车电器负载增加时的怠速控制……（详见教材）3．怠速控制系统的分类1）节气门直动式怠速控制系统节气门直动式怠速控制系统由ECU通过调整电子节气门的开度来控制进气量，以实现怠速控制。当发动机的实际转速偏离目标转速时，ECU向电子节气门的直流驱动电机发出指令信号，控制其驱动节气门阀片转动一个微小的角度，以增加或减少进气量，使发动机的实际转速保持在目标转速附近。2）旁通气道式怠速控制系统在旁通气道式怠速控制系统中，节气门在发动机怠速运转时完全关闭，空气通过一条跨接在节气门两侧的旁通气道进入进气歧管。旁通气道中安装有怠速控制阀，ECU通过怠速控制阀调整旁通气道的开度，对发动机的进气量进行控制，使发动机的实际转速保持在目标转速附近。【教师】提出问题，随机邀请学生回答怠速控制阀在旁通气道式怠速控制系统中的作用是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答6.1.2怠速控制阀怠速控制阀是旁通气道式怠速控制系统的主要执行器。根据工作原理的不同，怠速控制阀可分为步进电动机式和旋转滑阀式等。1.步进电动机式怠速控制阀1）结构主要由线束插座、外壳、定子、转子、螺杆和锥面阀芯等组成。其中，定子为永磁体，转子由若干组电磁线圈缠绕在铁芯上制成。2）工作原理发动机怠速运转时，ECU根据有关传感器的信号，通过改变转子电磁线圈的通电顺序和次数（每通电一次也称为一步），来控制转子的旋转方向和角度，使螺杆上下移动，以增大或减小旁通气道的开度。……（详见教材）【学生】聆听、思考、理解、回答借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解怠速控制系统的类型、组成、控制原理和功能，熟悉步进电动机式怠速控制阀的结构和工作原理第二节课问题导入

（5min）【教师】复习提问1.怠速控制系统的作用是什么，它有哪些类型？2.步进电动机式怠速控制阀的工作原理是什么？【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

（15min）【教师】总结学生的回答，借助教具或图片，导入新知讲解6.1.2怠速控制阀2.旋转滑阀式怠速控制阀1）结构主要由线束插座、壳体、转子、定子、中心轴和旋转滑阀等组成。其中，转子上有两组绕向相反的电磁线圈；定子为永磁体，它固定在外壳上；旋转滑阀固定在中心轴上，它们随转子一起转动。2）工作原理发动机怠速运转时，ECU根据有关传感器的信号，分别向转子中两组电磁线圈输入脉冲电压，来控制转子的旋转方向和角度，并通过中心轴带动旋转滑阀转动，以增大或减小旁通气道的开度。……（详见教材）【教师】提出问题，随机邀请学生回答步进电动机式和旋转滑阀式怠速控制阀在结构和原理上有哪些异同？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲述“职业引航”的相关内容（详见教材）【学生】聆听、思考、体会6.1.3怠速控制阀的检修旁通气道式怠速控制系统怠的故障大多是由怠速控制阀的故障引起的。当怠速控制阀存在故障时，发动机会出现怠速不稳、怠速过高或过低、无冷机高怠速或无空调高怠速等现象。怠速控制阀一般可用汽车故障诊断仪、万用表和示波器进行检测。1．用汽车故障诊断仪检测怠速控制阀1）读取故障码2）读取怠速控制阀的数据流……（详见教材）2．用万用表和示波器检测怠速控制阀1）检测怠速控制阀的供电电压2）检测怠速控制阀的工作情况……（详见教材）【教师】讲述“注意”的相关内容检测怠速控制阀的过程中应注意：①不能用手推拉怠速控制阀的螺杆，以免损坏螺杆上的螺纹；②不能将怠速控制阀浸泡在任何清洗液中，以免损坏电磁线圈；③安装怠速控制阀时，应检查密封圈是否完好，如有异常应更换密封圈。【学生】聆听、思考、理解、记忆借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解旋转滑阀式怠速控制阀的结构、工作原理，以及怠速控制阀的检修方法任务实训

（20min）【教师】组织学生扫码观看微课视频：检测怠速控制阀（详见教材）【学生】观看、聆听、理解、记忆【教师】布置实训任务：检测怠速控制阀。将全班学生以3～5人为一组进行分组【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6-3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6-3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6-4中的“□”上打“√”。表6-4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）检查和拆装怠速控制阀在汽车实训室，对发动机上的怠速控制阀进行检查和拆装，并结合该车型发动机维修手册完成表6-5（详见教材）中的内容。2）检测怠速控制阀在汽车实训室，用汽车故障诊断仪、万用表和示波器对怠速控制阀进行检测，并结合该车型发动机维修手册完成表6-6（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，帮助学生学会检测怠速控制阀课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了怠速控制系统的类型、组成、控制原理和功能，怠速控制阀的类型、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，巩固学生对本节知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业完成文旌课堂中