汽车底盘电控系统构造原理与检修 第2版 教案 任务4 电控悬架系统检修

任务四电控悬架系统检修教案一、课程基本信息任务名称：任务四电控悬架系统检修授课地点：XXX教室/实训中心学时数：4学时二、教学目标1.知识目标掌握气体弹簧（空气弹簧和油气弹簧）的构造和原理。理解电磁减振器的构造和工作原理。熟悉奥迪A8自适应空气悬架的组成和工作原理。2.技能目标能够识别并解释电控悬架系统的主要部件。能够运用所学知识进行电控悬架系统的简单故障诊断。3.职业素养目标培养学生的团队协作能力，学会在工作中进行知识分享和技能互助。增强学生的安全意识，遵守维修操作规程，确保维修过程中的人员和设备安全。4.思政目标通过了解国内外先进的电控悬架技术，培养学生的国家自豪感和创新思维。强调环保意识，讲解废旧零部件的处理方法，倡导可持续发展。三、教学内容理论部分：汽车悬架系统讲义：气体弹簧、电磁减振器与奥迪A8自适应空气悬架4.1气体弹簧构造和原理气体弹簧主要分为空气弹簧和油气弹簧两种类型。空气弹簧：利用密闭容器中空气的可压缩性制成，其变形与载荷关系特性线为曲线，可根据需要进行设计。空气弹簧能在任何载荷作用下保持自振频率不变，能同时承受径向和轴向载荷，也能传递一定的扭矩。通过调整内部压力，可获得不同的承载能力。空气弹簧结构如图4-1所示，由密封容器、活塞、橡胶膜片等组成。油气弹簧：在膜式空气弹簧的基础上发展而来，采用金属容器作为气室，以惰性的氮气作为弹性元件，并在活塞和气体之间有油液作为中间介质。油气弹簧的球形室固定在工作缸上，通过橡胶油气隔膜将气室和油室隔开。其结构如图4-2所示，油气弹簧具有更好的吸振和缓冲性能，广泛应用于重型车辆和特殊工况下的车辆。4.2电磁减振器构造和原理电磁减振器是目前最为广泛使用的智能减振器之一，其中磁流变减振器技术最为成熟。磁流变减振器：其液压油是一种“磁流变液体”，含有很多亚铁化合物颗粒。每个减振器活塞结构中有两个螺线线圈，通电后可以产生磁场。当线圈中无电流通过时，磁流变液体未被磁化，亚铁化合物颗粒呈均匀分布状态，阻尼力与普通减振油相同，表现为减振相对较软。一旦控制电脑发出脉冲信号，线圈内有电流通过，形成磁场，亚铁化合物颗粒会按垂直于活塞运动的方向排列，油液粘度增加，阻碍油在活塞微型通道内流动，提高阻尼力，表现为减振硬度增加。活塞线圈中输入的电流强度越大，磁场越强，阻尼力越大。电磁减振器工作原理如图4-3所示，有磁场和无磁场时的减振器内部情况如图4-4所示。4.3奥迪A8自适应空气悬架工作原理奥迪A8轿车配备了新开发的自适应空气悬架系统，该系统能够实时跟踪汽车当前的行驶状态，测得车轮的运动状态（非簧载质量）和车身的运动状态（簧载质量），在四个可选模式范围内实现不同的减振特性曲线。系统组成：奥迪A8自适应空气悬架系统由空气弹簧、减振器、空气供应机组、电磁阀组、储气罐、传感器等组成。空气弹簧：采用外部引导式，封装在铝制圆筒内，通过密封圈防止灰尘进入。减振器：使用无级电子双管气压减振器（COC减振器），电磁线圈控制减振力大小。空气供应机组：安装在发动机舱左前方，提供压缩空气。电磁阀组：控制空气弹簧和储气罐的阀门，包括压力传感器。储气罐：位于汽车左侧行李箱底板和底部消声器之间，储存压缩空气。传感器：包括车身加速度传感器、车身高度传感器等，用于监测车身和车轮的运动状态。高度调节方案：奥迪A8自适应空气悬架系统提供自动模式、舒适模式、提升模式和动力性模式四种高度调节方案，根据车速和驾驶模式自动调整车身高度和减振特性曲线，确保最佳的舒适性和行车安全性。4.4电控空气悬架检修故障现象：一辆2008年出厂的路虎揽胜轿车，因左前部发生碰撞导致转向机左侧拉杆折断及减振器变形。在更换减振器后，仪表显示动态悬架故障。故障诊断：使用专用故障检测仪SDD进行检查，读得故障代码C1A0326，含义为左前高度传感器电压信号故障。通过检查左前高度传感器数据，发现其信号电压与右前高度传感器信号电压相差过大。推断可能的故障原因包括左前高度传感器变形或安装不到位、内部电路故障、相关线路故障、空气悬架变形或控制模块故障。故障排除：通过互换安装左右前高度传感器并检查信号电压变化，确认左前高度传感器本身正常。进一步检查空气悬架控制模块与左前高度传感器间的线路，未发现短路、断路现象。最终通过刷新空气悬架控制模块软件，故障排除。实践部分：1.展示气体弹簧和电磁减振器的实物或模型，并引导学生观察其结构。2.分析奥迪A8自适应空气悬架系统的部件及其作用。3.通过案例学习，理解电控悬架系统的故障诊断流程。四、教学方法与手段采用PPT、视频、实物展示等多种教学手段。小组讨论、案例分析等互动方式。实操演示与学生动手操作相结合。五、教学步骤第1学时：1.导入新课，介绍电控悬架系统的基本概念及分类。2.讲解气体弹簧的构造和原理，并展示实物或模型。3.学生自行观察并记录观察结果。第2学时：1.讲解电磁减振器的构造和工作原理，播放相关视频。2.学生进行小组讨论，理解电磁减振器的特性。3.教师解答学生的疑问。第3学时：1.介绍奥迪A8自适应空气悬架的组成和工作原理。2.展示奥迪A8悬架系统的相关图片和原理图。3.案例分析：模拟电控悬架系统的故障诊断流程。第4学时：1.学生进行实操演示，熟悉电控悬架系统的检查步骤。2.教师对学生的实操进行评价和指导。3.总结课程内容，布置课后作业。六、实训环节1.实操训练：通过实操让学生亲自对电控悬架系统进行检查和维修。2.模拟故障诊断：给定一个电控悬架系统的故障案例，让学生根据所学知识进行诊断并排除故障。七、教学资源教材：《汽车底盘电控系统构造原理与检修》多媒体资源：PPT、视频、相关图片、原理图等。实物资源：电控悬架系统的实物或模型、检测工具等。八、作业与评价课后作业：1.总结气体弹簧和电磁减振器的区别。2.描述奥迪A8自适应空气悬架的组成及其作用。实操评价：根据学生在实操过程中的表现，进行技能和态度的综合评价。小组评价：在小组讨论和案例分析中，对小组成员的贡献进行互相评价。九、教学反思教学效果评