中职《汽车发动机控制系统检修》教案第8课检修曲轴凸轮轴位置传感器和温度传感器.docx

课题检修曲轴/凸轮轴位置传感器和温度传感器课时2课时(90min)教学目标知识目标：（1）了解点火系统的工作原理和类型（2）掌握曲轴/凸轮轴位置传感器和温度传感器的基础知识和检修方法技能目标：能够检测曲轴/凸轮轴位置传感器素质目标：培养踏实勤奋、求真务实的工作作风教学重难点教学重点：点火系统的工作原理和类型，曲轴，凸轮轴位置传感器和温度传感器的基础知识和检修方法教学难点：检测曲轴，凸轮轴位置传感器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：课前任务一考勤（2min）T弗导入（3min）一传授新知（40min）第2节课：问题导入（5min）一传授新知（20min）一任务实训（15min）一课堂小结（3min）一作业布置（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：收集相关宽料，回答下列问题1.点火系统的工作原理是什么？2 .曲轴位置传感器的作用是什么？3 .霍尔式曲轴位置传感器的工作原理是什么？【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(2min)【教师】使用APP迸行签到【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（3min）【教师】讲述“任务导入”的相关内容某天，陈女士准备驾车外出，她启动发动机十几秒后，发动机就熄火了。她再次启动发动机，情况依然如此。于是，陈女士联系了拖车，将这辆车拖进了4S店。在4S店的维修车间，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车0BD-II的故障码，故障码显示曲轴位置传感器信号异常。之后，维修技师又用汽车故障诊断仪读取了曲轴位置传感器的数据流，发现该传感器输出信号的电压低于参考范围。维修技师将曲轴位置传感器拆下，用万用表检测发现其内部控制电路存在故障。更换曲轴位置传感器后，该车恢复了正常。【学生】聆听、思考、理解具体任务导入，使学生明确学习内容，树立学习信心传授新知【教师】借助教具和图片，讲解点火系统与曲轴/凸轮轴位置传感器(40 min )借助教期口挂图， 通过老师讲解，帮助 学生了解点火系统 的工作原理和类型， 熟悉曲轴,，凸轮轴位 置传感器的类型、结 构和工作原理4.1.1点火系统概述点火系统的功能是使火花塞按设定的点火顺序和点火正时产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。1 .点火系统的工作原理点火系统通过控制点火线圈电路的通断，将汽车上的低压电变成高电压，使火花塞产生电火花来点燃气缸内的可燃混合气。发动机运转时，ECU根据有关传感器的信号，计算出最佳点火提前角和通电时间，按照设定的点火顺序，通过点火控制电路控制点火线圈电路的通断。【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答什么是点火提前角？点火提前角的作用是什么?【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，讲述“知识链接”的相关内容点火正时是指发动机工作循环中火花塞开始点火的时刻，通常以该时刻至活塞到达上止点时曲轴转过的角度，即点火提前角来表示。在汽车发动机电控系统中，实际点火提前角通常由初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角构成。其中，初始点火提前角是原始设定的，一般是活塞到达上止点前5o10°基本点火提前角是ECU根据发动机转速和负荷等主控信号确定的；修正点火提前角是ECU根据其他信号对点火提前角进行的修正。【学生】聆听、思考、理解、记忆2 .点火系统的类型【教师】展示图片，讲解点火系统的类型1 ）同时点火系统同时点火系统主要由蓄电池、点火开关、ECU,曲轴/凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、点火控制组件和火花塞等组成，如图4-1所示，其中点火控制组件安装有若干点火线圈。同时点火系统的组成2）独立点火系统图4-1在独立点火系统中，点火线圈安装在火花塞的上方，它产生的高压电可直接输送给火花塞，每个气缸可独立进行点火。【教师】要求学生仔细观察，找出同时点火系统与独立点火系统的不同之处，随机邀请学生回答【学生】聆听、观察、思考、回答4.1.2曲轴/凸轮轴位置传感器1 .概述发动机进行燃油喷射控制和点火控制最基本的信号源。（1）曲轴位置传感器（英文简称CKP或CKPS）又称发动机转速传感器，其主要作用是检测曲轴的转角位移和转速，ECU据此可对喷油正时和进行控制。（2）凸轮轴位置传感器（英文简称CMP或CMPS）又称判缸传感器，其主要作用是检测凸轮轴的位置，ECU据此可识别发动机各气缸活塞的位置和冲程，对喷油正时、点火正时和爆燃进行控制。曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的结构和工作原理基本相同，通常一起安装在与曲轴和凸轮轴有精确传动关系的位置上。2 .电磁感应式曲轴/凸轮轴位置传感器【教师】展示图片（详见教材），讲解电磁感应式曲轴/凸轮轴彳立置传感器的相关知识1）结构主要由线束插座、壳体、永磁体、铁芯和感应线圈等组成.2）工作原理当信号转子随着曲轴或凸轮轴旋转时，其轮齿凸缘会使感应线圈内的磁场发生变化，使感应线圈产生交变电压。该交变电压经滤波整形后变成脉冲信号，ECU可据此确定曲轴的转角位移和转速、凸轮轴的位置等。3.霍尔式曲轴/凸轮轴彳立置传感器【教师】展示图片（详见教材），讲解霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器的相关知识1 ）禁主要由线束插座、壳体、集成电路、永磁体和霍尔元件等组成。根据信号转子结构的不同，霍尔式曲轴，凸轮轴位置传感器可分为轮齿触发式和叶片触发式等。2 ）工作度里霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器信号转子的轮齿（叶片）数与发动机的气缸数相同。当信号转子随曲轴或凸轮轴旋转时，其轮齿（叶片）不断进出永磁体磁场的空气隙。随着信号转子快速转动，霍尔元件产生脉冲信号。脉冲信号经集成电路整形放大后输送给ECU,ECU根据脉冲信号电压变化的时刻确定曲轴的转角位移和凸轮轴的位置，根据脉冲信号的频率确定曲轴的转速。【教师】提出问题，随机邀请学生回答对比分析电磁感应式和霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器结构的区别.【学生】聆听、思考、回答4 .曲轴/凸轮轴位置传感器的检修当曲轴/凸轮轴位置传感器存在故障时，发动机将停止工作或在发动机启动后很快出现熄火的现象。曲轴/凸轮轴位置传感器故障常见的原因有线束虚接或接触不良、感应线圈短路或搭铁不良、传感器松动或安装位置不当等。曲轴/凸轮轴位置传感器一般可用汽车故障诊断仪、万用表和示波器进行检测。I)用汽车故障诊断仪检测曲轴，凸轮轴位置传感器(1)读取故障码。(2)读取数据流。(详见教材)2)用万用表和示波器检测曲轴/凸轮轴位置传感器(I)用万用表检测曲轴位置传感器的供电线路。(2)用万用表检测曲轴位置传感器线路的导通性。(3)用示波器检测曲轴位置传感器的输出信号。(详见教材)【教师】讲述“提示"的相关内容当检测电磁感应式曲轴/凸轮轴位置传感器时，除上述检测内容外，还需要使用塞尺检测信号转子轮齿凸缘与传感器探头之间的间隙，该间隙值应符合要求，否则应对曲轴/凸轮轴位置传感器的安装位置进行调整。【学生】聆听、思考、理解、记忆【学生】聆听、思考、理解、记忆第二节课问题导入(5min)【教师】复习提问【.点火系统的工作原理是什么？2.曲轴位置传感器的作用是什么？【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(20min)【教师】借助教具或图片，导入新知讲解4.1.3温度传感器1 .概述(1)分类根据感应元件的不同，可分为绕线电阻式、热敏电阻式、半导体晶体管式和热电偶式等，汽车中最常用的是热敏电阻式。(2)热敏电阻式温度传感器特点：热敏电阻对温度敏感，在不同温度下呈现不同的电阻值。分类：根据温度系数的不同,热敏电阻可分为正温度系数和负温度系数两种。正温度系数热敏电阻：电阻值随温度的升高而增大；负温度系数热敏电阻：电阻值随温度的升高而减小。2 .冷却液温度传感器冷却液温度传感器(英文简称CTS)用于检测发动机冷却液的温度,并将温度信号输送给ECU,作为喷油量控制、点火正时控制和排放控制的主要修正信号，以及发动机冷却风扇和自动变速器的主要控制信号。【教师】展示图片(详见教材)，讲解冷却液温度传感器的结构1)结构主要由线束插座、壳体和热敏电阻等组成。借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解温度传感器的类型、结构、工作原理和检修方法2）工作原理冷却液温度传感器利用热敏电阻对温度敏感的特性将冷却液温度的变化转换为热敏电阻电阻值的变化，并通过分压电路将热敏电阻电阻值的变化转换为电压信号，再将该电压信号输送给ECU.（详见教材）【教师】讲解案例透视的相关内容（详见教材）【学生】聆听、思考、体会3.进气温度传感器进气温度传感器（英文简称IAT）用于检测发动机吸入空气的温度，并将温度信号输送给ECU,作为喷油量控制的修正信号，从而使发动机自动适应外部环境温度的变化。1）裁主要由线束插座、壳体和热敏电阻等组成。2）工作原理进气温度传感器内部热敏电阻的电阻值会随进气温度的变化而变化进气温度传感器将热敏电阻电阻值的变化转换为电压信号输送给ECUECU据此对喷油量进行修正。【教师】讲述“提示”的相关内容由于气体的密度与温度有关，在计算进入气缸的空气质量时必须考虑温度的变化，因此，在采用空气流量传感器检测进气量的L型燃油喷射系统中，进气温度传感器一股集成在空气流量传感器内。【学生】聆听、理解、思考、记忆4.温度传感器的检修当冷却液温度传感器存在故障时，发动机会出现启动困难、加速无力、怠速不稳、油耗增大、污染物排放量超标、水温表指示不准、冷却风扇高速运转且水温故障指示灯常亮等现象。当进气温度传感器存在故障时，发动机会出现启动困难、怠速不稳、行驶无力、油耗增大和污染物排放量超标等现象。温度传感器故障常见的原因主要有线束虚接、线路短路或断路、传感器损坏等。温度传感器一般可用汽车故障诊断仪和万用表进行检测。1）用的故解合断仪械侬传感器（1）读取故障码。（2）读取数据流。（详见教材）【教师】讲述“读一读”的相关内容当进气温度传感器存在线束虚接，或温度信号超出范围时，OBD-11一般不会生成故障码,但此时ECU会启动失效保护程序,采用固定温度值19.5。C对发动机进行控制。【学生】聆听、思考、理解、记忆2）用万用表检测温度传感器（1）检测冷却液温度传感器的供电线路.（2）检测冷却液温度传感器线路的导通性。（3）检测冷却液温度传感器的电阻。通过案例分析，培养学生踏实勤奋、求真务实的工作作风表44现场安全及个人防护情况确认表设备安全口检查汽车（或试验台架）点火开关是否关闭口检查汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡或空档口检直汽车（或试验台架）驻车制动是否处于制动状态口检查汽车（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口检查场地通风、采光是否良好口检查每个维修工位是否有足够的面积和高度口检有是否有应急通道和完善的消防设施个人防护口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任务实训（15 min）（详见教材）【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】组织学生扫码观看视频微课：检测曲轴位置传感器（详见教材）【学生】观看、聆听、思考、记忆【教师】布置实训任务：检测曲轴位置传感器。将全班学生以3 5人为一组进行分 组【学生】各组选出组长并进彳五王务分工，将小组成员及分工情况填入表42中P信老师/Ja工辘蜩表4-2小组概况及分工情况【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4-3中写出;气车车辆（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。汽车车辆（或试验台架）信息车型VIN码行驶里程工具、设备、资料表4-3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4-4中的"口"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 测曲轴位置传感器2 .任务实施1）检杳和拆装曲轴位置传感器在汽车实训室,对汽车（或试验台架）发动机上的曲轴位置传感器进行检查和拆装，并结合该车型发动机维修手册完成表4-5（详见教材）中的内容。2）检测曲轴位置传感器在汽车实训室，用汽车故障诊断仪、万用表和示波器对曲轴位置传感器进行检测，并结合该车型发动机维修手册完成表4-6(详见教材)中的内容.【学生】分组、分工协作完成实训任务、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)课堂小结(3min)【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了点火系统的工作原理和类型，曲轴/凸轮轴位置传感器的类型、结构和工作原理，温度传感器的类型、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，巩固学生对本节知识的印象作业布置(2min)【教师】布置课后作业完成中的课后习题。【学生】完成课后任务复习巩固学到的知识教学反思本节课效果不错，学生积极参与。通过”教、学、做"一体化的模式，理论联系实践，有效帮助学生在理解了理论知识的同时，掌握了操作技能，在提高学生的职业技能的同时注重职业素养的培养。