冷却系统热管理系统教学设计中职专业课-汽车发动机构造与维修-汽车运用与维修-交通运输大类

-1-冷却系统热管理系统教学设计中职专业课-汽车发动机构造与维修-汽车运用与维修-交通运输大类教学设计课题Xx课型新授课√□章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□教学内容分析1.本节课的主要教学内容。以《汽车发动机构造与维修》（项目三发动机冷却系统构造与维修）为基础，涵盖冷却系统的功用（维持发动机正常工作温度）、主要组成部件（水泵、散热器、节温器、冷却风扇、膨胀水箱等）、冷却液循环路径（大循环、小循环）及常见故障（冷却液泄漏、温度过高/过低）的诊断与排除。

2.教学内容与学生已有知识的联系。学生在前期已学习发动机总体构造、工作原理及热传递基础，理解发动机工作时产生大量热量需及时散发，本节课在此基础上深化冷却系统具体结构与工作逻辑，衔接工具使用（如扳手、冷却液检测仪）与维修流程，为后续发动机综合故障诊断奠定基础。核心素养目标二、核心素养目标能识别冷却系统主要部件并阐述功能；能分析冷却液大、小循环路径及工作条件；能运用工具检测冷却液泄漏、温度异常等故障并规范排除；养成规范操作、安全防护的职业习惯；培养查阅维修手册、团队协作解决问题的能力。学习者分析1.学生已掌握发动机总体构造、工作原理及基础维修工具使用；理解热传递基本概念，能识别简单冷却系统部件。

2.学习兴趣偏向实操，对动态演示（如冷却液循环）关注度高；动手能力较强，但理论分析能力较弱；偏好小组协作与直观教学。

3.可能困难：冷却液循环路径抽象，大/小循环切换逻辑易混淆；节温器结构原理理解不透彻；故障诊断时忽略细节（如密封圈老化）；实训设备不足影响散热器拆装练习。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有《汽车发动机构造与维修》教材，重点标注项目三冷却系统章节。

2.辅助材料：准备冷却系统结构图、冷却液循环路径动态视频、常见故障案例图片集。

3.实验器材：配备完整冷却系统实训台架（含水泵、散热器、节温器等）、冷却液检测仪、扳手套装，确保安全防护用具齐全。

4.教室布置：划分理论讲解区与分组实操区，设置工位安全标识及工具存放柜。教学过程（一）创设情境，导入新课（5分钟）

同学们，早上好！今天我们先来看一个案例：一辆行驶中的汽车仪表盘水温报警灯突然亮起，发动机舱冒出白烟，停车检查发现冷却液严重不足。大家想想，这可能是哪里出了问题？（停顿，等待学生回答）没错，很可能是冷却系统故障！冷却系统就像发动机的“体温调节器”，如果它罢工，发动机就会“发烧”甚至“报废”。今天我们就一起探究汽车冷却系统的奥秘，学会如何让它保持“健康状态”。请大家翻到教材项目三第一节，我们今天要掌握冷却系统的功用、组成、工作原理及常见故障排除。

（二）新课讲授：冷却系统功用与组成（15分钟）

首先，思考一下：发动机工作时，燃料燃烧产生的热量有多少会转化为有用功？（引导学生回忆已有知识）只有约30%，其余70%需要被散发出去！其中冷却系统要带走约60%的热量。教材第45页明确指出，冷却系统的核心功用是：维持发动机在最适宜的温度（80-95℃）范围内工作，过高会导致零件变形、润滑不良；过低则功率下降、油耗增加。

（三）探究冷却液循环路径（20分钟）

冷却系统最关键的是“循环路径”。教材第47页提到两种循环：大循环和小循环。现在播放动态视频（播放视频），大家注意观察：当水温低于76℃时，节温器关闭，冷却液不经过散热器，只在发动机内部循环——这是小循环，目的是快速升温；当水温高于86℃时，节温器打开，冷却液流经散热器散热——这是大循环，目的是降温。

现在分组讨论：请4人一组，用不同颜色的笔在草稿纸上画出大、小循环的路径，并标注关键部件（每组发一张白纸）。5分钟后，每组派代表展示。（学生讨论、绘制，教师巡视指导）第一组画得很清晰：小循环是水泵→缸体水套→缸盖水套→水泵；大循环增加了散热器→膨胀水箱的路径。但要注意，膨胀水箱的连接管在散热器顶部，冷却液是靠压力差循环的，不是“抽”上去的。

（四）常见故障诊断与排除（25分钟）

冷却系统常见故障有冷却液泄漏、温度过高或过低。教材第50页总结了“问、看、听、测”四步诊断法。现在以“冷却液泄漏”为例，我们实操演练。

第一步：问。询问车主“何时发现泄漏？有无冷却液消耗异常？”比如，冷车时泄漏可能是水箱破裂，热车时泄漏可能是水管接口松动。

第二步：看。打开引擎盖，重点检查水管接头、散热器、水泵、缸盖垫等部位。现在请你们用实训台架模拟泄漏点，用目视法查找（设置模拟泄漏点，如水管接头松动）。注意：检查时先等发动机冷却，避免烫伤！

第三步：听。启动发动机，听有无“嘶嘶”声，这可能是有空气进入或真空泄漏。比如节温器卡滞时，冷却液流动不畅，会发出异响。

第四步：测。使用冷却液检测仪（展示检测仪），检测冰点和沸点。正常冷却液冰点应低于-25℃，沸点高于108℃。如果冰点过高，冬季会结冰胀裂水箱；沸点过低，夏季易“开锅”。

现在分组练习：每组领取一个故障模拟台架（设置不同故障：如节温器卡滞、水泵叶轮损坏、水管裂纹），按照四步法诊断，并记录故障原因及排除方法。10分钟后，各组汇报。第三组诊断准确：水泵叶轮损坏导致冷却液不循环，温度过高，排除方法是更换水泵。强调：更换水泵时，要同步更换密封垫，并按规定力矩拧紧螺栓（教材第52页）。

（五）总结梳理，巩固拓展（10分钟）

今天我们重点学习了冷却系统的四大功用、五大组成部件、两种循环路径及故障诊断四步法。现在请同学们用思维导图梳理知识点（发放思维导图模板），5分钟后同桌互评。

最后布置任务：1.完成教材第53页“思考与练习”第1-3题；2.实训课分组完成冷却系统拆装作业，重点记录节温器的工作状态变化。下节课我们进行故障排除技能考核，大家要熟练使用工具和检测仪！下课！拓展与延伸（一）拓展阅读材料

1.《汽车发动机构造与维修》配套实训指导书“冷却系统专项训练”章节，详细记录了冷却系统拆装步骤、工具使用规范及注意事项，重点补充了散热器清洗工艺（化学清洗剂配比、循环冲洗操作流程）和水泵轴承间隙检测方法（塞尺测量标准值范围）。

2.行业标准《JT/T512—2021汽车维修企业技术规范》中“冷却系统维护作业要求”部分，明确规定了冷却液更换周期（长效型冷却液每4年或6万公里）、系统压力测试标准（散热器盖开启压力值为90-120kPa）及泄漏检测方法（荧光检漏剂使用规范）。

3.《现代汽车新技术丛书》之《发动机热管理技术》第二章“智能冷却系统”，解析电子节温器（双金属片式与蜡式节温器的结构对比）、电控硅油风扇离合器（PWM信号控制原理）及热管理系统与ECU的协同策略（根据水温、进气温度、空调负载动态调节冷却强度）。

4.汽车维修案例集《冷却系统故障诊断100例》中“特殊故障解析”章节，收录了膨胀水箱呼吸阀堵塞导致的“冷却液反流”、缸垫冲刷引发的“冷却液与机油混合”等疑难故障的诊断思路，结合数据流分析（水温传感器信号异常波动）进行故障定位。

（二）课后自主探究

1.**冷却系统故障案例调查**：分组收集本地维修企业的冷却系统故障案例（至少3例），记录故障现象（如“冷车启动时水温上升缓慢”“高速行驶水温突然过高”）、诊断过程（使用诊断仪读取故障码、测量数据流）、解决措施（更换节温器、修复水管裂纹），制作PPT在班级分享，重点分析故障与冷却系统循环路径的关联性。

2.**冷却液性能对比实验**：选取市场上常见的三种品牌冷却液（乙二醇型、丙二醇型、混合型），使用冰点测试仪检测不同浓度（原液与纯水按1:1、1:2、1:3混合）下的冰点和沸点，用pH试纸测试原液及混合液的酸碱度（标准范围7.5-11），记录实验数据并分析不同冷却液类型对铝制散热器的腐蚀影响。

3.**新能源汽车冷却系统探究**：查阅比亚迪秦PLUSDM-i、特斯拉Model3的维修手册，对比分析传统燃油车与新能源车冷却系统的差异（如电池冷却回路与电机冷却回路的协同控制、电子水泵的转速调节策略），绘制新能源车冷却系统结构图，标注关键部件（电池水冷板、Chiller换热器）的功能。

4.**冷却系统维护方案设计**：针对某出租车公司（年均行驶15万公里）的冷却系统维护需求，结合教材中“预防性维护”知识，设计年度维护计划（包括每3个月检查管路老化情况、每6个月检测冷却液冰点、每2年更换冷却液及水泵），列出所需工具（冷却液回收机、压力测试机）、耗材（密封胶圈、冷却液）及工时估算，形成书面报告提交教师点评。内容逻辑关系①冷却系统核心结构与功能：重点知识点为功用（维持发动机80-95℃正常工作温度）、组成部件（水泵、散热器、节温器、冷却风扇、膨胀水箱），关键词“温度调节”“热量散发”“部件协同”，句式“冷却系统通过部件配合实现热量散发与温度控制”。

②冷却液循环路径与控制机制：重点知识点为大循环（水温＞86℃时，冷却液经散热器散热）与小循环（水温＜76℃时，冷却液不经过散热器），关键词“节温器控制”“循环切换”“路径差异”，句式“节温器根据水温调节冷却液循环路径，实现大、小循环转换”。

③故障诊断与维护实践：重点知识点为常见故障（冷却液泄漏、温度过高/过低）、诊断方法（问、看、听、测四步法）、维护要点（冷却液更换周期、系统压力测试），关键词“故障定位”“预防性维护”“冷却液性能检测”，句式“通过规范诊断流程与定期维护，保障冷却系统稳定运行”。作业布置与反馈作业布置：1.基础巩固：完成教材第53页“思考与练习”第1-3题，梳理冷却系统五大部件功用及大、小循环路径条件；2.能力提升：分析案例“一辆汽车冷车启动时水温上升缓慢，热车后正常”，结合节温器工作原理判断故障点；3.实践拓展：分组设计冷却系统年度维护计划（含冷却液更换周期、管路检查要点），参考教材第52页预防性维护内容。

作业反馈：1.批改重点：部件功用表述是否完整（如“水泵作用是强制推动冷却液循环”），循环路径条件是否混淆（大循环＞86℃、小循环＜76℃）；2.改进建议：案例诊断中未提及“节温器卡滞在小循环位置”的，反馈时补充教材节温器故障特征；维护计划未包含“冷却液冰点检测”的，提示参考行业标准JT/T512—2021；3.共性错误汇总：在课堂讲解时强调“冷却液泄漏需同时检查密封垫与膨胀水箱”，结合实训台架演示正确检查顺序。典型例题讲解1.**简答题**：简述冷却系统中节温器的作用及工作原理。

答案：节温器控制冷却液循环路径，当水温低于76℃时关闭阀门，冷却液进行小循环；水温高于86℃时开启阀门，冷却液进行大循环（教材P47）。

2.**故障分析题**：一辆汽车行驶中水温过高，检查发现冷却液充足且风扇正常运转，可能的原因是什么？

答案：节温器卡滞在大循环位置（无法关闭），导致冷却液始终流经散热器散热过度；或水泵叶轮损坏，冷却液循环不足（教材P50）。

3.**操作题**：如何检测散热