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襄阳汽车职业技术学院机电系汽车电气系统检修课程教案汽车电子技术专业班级：汽电1401教师吕爱华授课时间2016-6教学课题项目一电源系统拆装与检修学时18学时教学目的知识目标：1.汽车电气系统得组成、电路特点；2.汽车电器基础元件；3.电源系电路的作用；4.能正确描述电源系的组成；5.认识蓄电池的构造；6.能拆装、维护蓄电池；7.发电机组装的步骤8.能对发电机组装后的调整9.能对发电机就车性能检测10.能分析发电机的工作特性；能力目标：1.发电机组装的步骤2.发电机组装后的调整；3.发电机就车性能检测4.能熟练对发电机进行拆卸5.能对发电机各零部件进行检验6.典型车系发电机的检验标准7.发电机的组装、调整及就车性能检测8.发电机三相绕组的绕线方法素质目标：1.遵守安全操作规程，严格执行维修工艺标准，保证质量；2.爱岗敬业，工作负责，团结协作，自觉履行各项职责；3.具有良好的客户服务意识，具备较好的表达能力，能与客户及同事进行有效的沟通；4.刻苦学习，钻研业务，努力提高思想和科学文化素质。教学重点与难点重点：1.蓄电池的结构及其维护方法2.发电机的结构及检修方法3.汽车电源系统电路图的解读4.分析电源系故障的方法难点：1.解读电路图，能熟练掌握看图方法2.对不同的车辆电机能有不同的维修思路3.合理的选择维修方案4.调节器的理解教学方法与手段1.项目教学2.分组讨论3.演示4.“理实结合”5.现场答疑6.多媒体7.实车操作8.布置任务教学过程及时间分配[教学内容设计]一、明确任务1.明确本门课程的学习任务（45min）案例引入：(1)车辆在长期使用后发现电量越来越不经用了。(2)仪表盘上故障指示灯点亮（充电指示灯）具体的实施分为三个任务：(1)车上拆装蓄电池并保养检测(2)车上拆装发电机(3)车下拆装发电机并保养检测2.每个项目的具体实施分为六个环节：(1)布置任务(2)知识准备(3)学生分组(4)实际操作(5)任务完成情况测评二、知识准备（一）电源系统组成、原理、及基本参数1.蓄电池的分类（25min）蓄电池是一种化学电源，靠其内部的化学反应来储存电能或向用电设备供电。目前燃油汽车上使用的蓄电池主要有两大类：铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。同时，由于人们对燃油汽车排放要求的提高和能源危机的冲击，各国正在不断探索和研制电动汽车，其主要的动力源为新型高能蓄电池。下表列出了各种蓄电池特点。[教学方法设计]1.通过案例引入，明确本项目的具体任务2.具体为三个任务3.明确本项目实施具体环节4.知识准备1）蓄电池的分类、组成2.免维护蓄电池（25min）免维护蓄电池又称MF蓄电池，免维护是指在汽车合理使用期间，不需要对蓄电池进行加注蒸馏水、检测电解液液面高度、检测电解液密度等维护作业。免维护蓄电池特点：（1）栅架材料采用铅钙合金，既提高了栅架的机械强度，又减少了蓄电池的耗水量和自放电。（2）采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，将正极板装在隔板袋内，既可避免正极板上的活性物质脱落，又能防止极板短路。因此壳体底部不需要凸起的肋条，降低了极板组的高度，增大了极板上方的容积，使电解液贮存量增多。（3）蓄电池内部安装有电解液密度计，可自动显示蓄电池的存电状态和电解液液面的高低。如果密度计的观察窗呈绿色，表明蓄电池存电充足，可正常使用；若显示深绿色或黑色，表明蓄电池存电不足，需补充充电；若显示浅黄色，表明蓄电池已接近报废。如图所示。2）免维护蓄电池的结构电动汽车结构复杂；成本高比容量大；无污染；充、放电性能好；使用寿命长电动车蓄电池使用时间长、可靠性高的车辆活性物质导电性差；价格较高容量大；使用寿命长；维护简单；能承受大电流放电而不易损坏镍碱蓄电池一般车辆比容量小；使用寿命相对较短结构简单；价格便宜；内阻小；电压稳定；可以短时间供给起动机强大的起动电流铅酸蓄电池适用车辆缺点优点类型（4）采用了新型安全通气装置和气体收集器，在孔盖内部设置了一个氧化铝过滤器，可阻止水蒸气和硫酸气体通过，同时又可以使氢气和氧气顺利逸出。通气塞中装有催化剂钯，可促使氢、氧离子重新结合成水回到蓄电池中。（二）起动型铅蓄电池的用途、结构与型号（30min）1.起动型铅蓄电池的用途（1）发动机起动时，向起动机和点火系供电。（2）在发电机不发电或电压较低的情况下，向用电设备供电。（3）当用电设备同时接入较多，发电机超载时，协助发电机供电。（4）蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，它可将发电机的电能转变为化学能储存起来，也就是充电。2.放电过程当蓄电池充足电时，正极板上的活性物质是二氧化铅，负极板上的活性物质纯铅，在电解液（纯硫酸＋蒸馏水）作用下，发生以下化学反应：PbO2＋2H2SO4＋Pb→PbSO4＋2H2O+PbSO4反应前：正极（二氧化铅）、电解液（硫酸）、负极（纯铅）反应后：正极（硫酸铅）、电解液（水）、负极（硫酸铅）如果电路不中断，上述电化学反应将继续进行。电解液中的硫酸因氢离子和硫酸根离子的迁移而被消耗，生成了水。所以，放电后电解液的密度是逐渐的下降的。这个过程一直进行到化学反应不能再继续进入为止。3.充电过程如果把放电后的蓄电池接一直流电源，使蓄电池正极接直流电源的正极，蓄电池的负极接直流电源的负极。当外加电源电压高于蓄电池电动势时，电流将以放电电流相反的方向流过蓄电池，使蓄电池正、负极发生与放电相反的化学反应：PbSO4＋2H2O+PbSO4→PbO2＋2H2SO4＋Pb反应前：正极（硫酸铅）、电解液（水）、负极（硫酸铅）反应后：正极（二氧化铅）、电解液（硫酸）、负极（纯铅）充电时，正极板外加电流将二个电子经外电路输送到负极板，正极板上原二价铅离子因失去二个电子而成为四价铅离子，再与水反应生成二氧化铅（附着在正极板上）。而在负极板上，由于得到二个电子与原二价铅离子结合生成纯铅（附着在负极板上）。与此同时，从正、负极上电离出来的硫酸根离子则与水中氢离子结合生成硫酸。所以充电时，水被消耗，电解液密度上升。在充电过程中，上述化学反应不断进行。当充电进行到极板上的物质和电解液完全恢复到放电前的状态，又可向外供电。（三）硅整流发电机（80min）硅整流发电机的结构硅整流发电机由转子总成、定子总成、散热板（硅整流器）、电刷总成、电容、前后端盖以及传动散热装置（皮带、风扇与带轮等）部件组成，如图2—1所示。3）启动型蓄电池的用途及其充放电方式的学习4）电源系统第二大电源发电机的构造及总成的拆解过程1－绿色（充电程度为65％或更高）2－黑色（充电程度低于65％）3－浅黄色（蓄电池有故障）4－蓄电池盖5－观察窗6－光学的荷电状况指示器7－绿色小球图2—1发电机分解图1．转子总成（15min）转子总成是交流发电机的磁极部分，用来产生磁场。它由转子轴、两块爪形磁极、磁轭、励磁绕组、滑环等组成，如图2—2所示。图2—2交流发电机转子2.定子总成（15min）定子总成由定子铁芯和定子绕组组成，如图所示2—3所示。5）重点学习转子的工作过程电生磁现象。6）定子总成的分解，磁生电现象。图2—3定子总成图2—4定子绕组的“△”形和“Y”形连接3.整流器（15min）整流器的作用是将定子绕组产生的交流电变为直流电。由六只大功率二极管（有些高性能发电机使用六个以上二极管）组成三相桥式整流电路，如图2—6所示。可适当讲解整流电路。7）整流器的组成及其检修方法。重点在于二极管的理解图2—6硅二极管的安装和接线示意图4.电刷与电刷架（10min）电刷的作用是与滑环相接触，将直流电引入励磁绕组。电刷由石墨制成。电刷架内装电刷和弹簧，利用弹力使电刷与滑环紧密接触。电刷架多用酚醛玻璃纤维塑料制成。电刷、电刷弹簧以及电刷架构成一个组合体，如图2—7所示。图2—7电刷总成5.调节器基本电路和工作过程（20min）如图3—1a)所示，双级电磁振动式调节器的基本电路由常闭的低速触点K1、常开的高速触点K2、直接搭铁的定触点和绕在铁心上承受发电机的电压磁化绕组L组成。8）碳刷与碳架的更换为发电机常规保养项目9）调节器在高低电压时的作用，重点学习调节电路图3—1双级电磁振动式调节器工作原理与电压调整特性图3—2FT61型调节器的电路图3—3JFT106型晶体管调节器电路三、学生分组5.分组准备分组后需强调规范施工流程6.结合实际情况设置任务工单针对4辆富康轿车，班级分为四个小组，每小组设有一名小组组长。四、制定工作流程及其保养检测工艺（90min）任务工单：汽车发电机零件检修资讯1.写出下图中发电机的主要组成部分：2.根据下图，描述汽车发电机的工作原理：当励磁绕组有电流通过时，会产生______，发动机带动转子旋转，________与磁力线发生相对切割运动，在_________两端便产生交流电动势。3.结合汽车交流发电机的组成部分和工作原理，分析汽车交流发电机不发电或者发电量不足的主要原因：计划与实施：1.励磁绕组故障检测与分析(1)励磁绕组正常阻值范围_________________________(查阅维修手册)，若是测得励磁绕组阻值小于正常范围，则发生的故障为_________________，若是励磁绕组阻值为无穷大，则发生的故障为_____________________；检测励磁绕组与爪极之间的电阻，若是电阻不是无穷大，则发生的故障是_________________。(2)将数字万用表调到Ω挡位，量程为200Ω，检测励磁绕组的故障，并填写下表：检测方法阻值大小故障判断发电机故障现象描述测量集电环间电阻测量集电环和爪极间电阻（3）根据你所测量数据，给出相应的维修建议。2.定子线圈故障检测与分析（1）定子线圈各相绕组与中性线阻值应基本相等，而且阻值范围为____________（查阅维修手册），若是测量阻值小于该范围，则定子绕组发生的故障为_______________，若是有任意一相绕组与中性线阻值为无穷大，则这组绕组发生故障现象为_____________________，若测量任意一相绕组与定子铁芯之间的电阻，测量值不是无穷大，则发生的故障是_____________________________。（2）将数字万用表调到Ω挡位，选用量程为200Ω，检测定子绕组的故障，并填写下表：检测方法电阻值大小故障判断发电机故障现象描述测量A相绕组与中性线电阻测量B相绕组与中性线电阻测量B相绕组与中性线电阻依次测量各项绕组与定子铁心的电阻（3）根据你所测量的数据，给出相应的维修建议：3.整流电路的故障与检修（1）观察整流器两块整流二极板，带B+接线柱的是__________（正或者负）二极板，其整流二极管引出端为二极管的__________(正极或负极)，另一块整流二极板为___________（正或者负）整流板，其整流二极管引出端为二极管的__________（正极或者负极）。（2）汽车整流二极管通常是用_______（硅或锗）二极管，其正常状态下正向导通电压压降为_________，反相电阻为________________。（3）将数字万用表调整的二极管测量挡，测量相关数据，并填写下表：（4）根据你所测数据，给出相应的维修建议：教学评价与反馈:反馈项目反馈意见能否独立填写任务工单不能□基本能够□能□能否小组合作完成操作任务不能□基本能够□能□能否独立完成操作任务不能□基本能够□能□测量位置正向导通性反相导通性故障判断正二极管检测负二极管检测7.分组实施各个任务并按要求填写工单。结合实际情况案例教学与角色扮演。8.完成任务，完成评分表记录。正极板学习自我评价不能掌握□仅能理解□仅能操作□能理解会操作□教学评价与建议五、分组实施（180min）1.车上拆装蓄电池并保养检测2.车上拆装发电机3.车下拆装发电机并保养检测4.完成任务工单地点：汽车实训基地六、任务完成情况测评及总结（45min）1.施工过程及工艺占70%2.任务完成情况及工单验收情况占30%。3.本项目占本课程15%。教研室主任检查签字