《汽车发动机电控技术》教案

1柳州职业技术学院教案2010~2011学年度上学期课程名称：发动机电控系统检修授课教师：计端课程所属系（部）：汽车与环境工程系2课程名称:汽车发动机电控技术授课班级：2009汽车检测与维修技术1、2、3班2009汽车电子技术班课程类型：□理论课□实践课总学时：96学分：5使用教材：杨庆彪李佳音主编汽车电控发动机检修中国劳动社会保障出版社2006年9月第1版教学方法、手段：理论教学、多媒体教学、实验教学考核方式：过程性考核主要参考书目：1、邹长庚主编《现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断（发动机部分）》北京理工版2、（美）汤姆逊学习公司编《发动机机械和发动机性能修理训练》机械工业出版社出版3、李东江主编《汽车发动机电控系统维修技巧》北京理工大学出版出版3标题:课题一：发动机无法起动故障的检修1.1燃油系统原理、点火系统原理教学目标与要求：1、了解发动机电控系统的基本工作原理2、能指出电控发动机各个系统主要部件的具体位置3、初步了解电控发动机各系统的工作内容4、熟悉电控发动机的各主要部件的名称授课时数：4课时教学重点：能指出电控发动机各个系统主要部件的具体位置教学内容及过程:知识讲授：※1、概论一、汽车电子技术的发展过程二、国外汽车电子控制技术应用的概况1、动力传动系统的控制（一）发动机部分的电子控制（二）自动变速器的电子控制2、底盘方面的控制3、车身方面的控制三、发动机电控系统控制内容主要控制——汽油喷射（喷射量、喷射定时）、点火控制(点火时刻、闭合角、爆震的防止)辅助控制——怠速控制、进气控制、排放控制等四、发动机汽油喷射的发展过程60S机械式67SK,KE,D,型73SL型79S集中控制80STBI83S单点，a/n4※2、发动机燃油汽油喷射系统的分类一、按喷油器安装位置分类1、缸内喷射2、缸外喷射二、按喷油方式分类1、连续喷射系统2、间歇喷射系统三、按喷射时序分类1、同时喷射2、分组喷射3、顺序喷射四、按喷射装置的控制方式分类1、机械式汽油喷射系统2、机电结合式汽油喷射系统3、电控式汽油喷射系统五、按空气量的检测方式分类1、L型－质量流量型（热线式、热膜式）2、L型－体积流量型（翼片式、卡们漩涡式）3、D型（歧管压力计量式）※3、汽油发动机电控系统的组成及功能一、进气控制系统空气滤清器、节气门（节流阀）、进气总管、进气歧管、涡轮增压器、可变气门系统二、燃油喷射控制系统燃油泵、燃油虑清器、燃油脉动减振器、喷油器、燃油压力调节器及供油总管三、点火控制系统点火电子组件、点火线圈、火花塞及高压导线四、排放控制系统五、电控单元I/O口、ECU、PROM等学生活动安排：一、认识常见发动机的电控系统各部件1、观察电控发动机燃油喷射系统的工作特点1、比较电控发动机与化油器式发动机各工况工作的异同。2、注意观察启动、怠速的工作特点。2、观察电控发动机电子点火系统找到各发动机火花塞、点火线圈、点火器、分电器、曲轴位置传感器（转5速传感器）的位置。比较传统有触点式分电器、无触点式分电器、双缸同时点火等点火方式的异同。3、观察电控发动机燃油系统找到油泵、汽油格、高压油轨、油压调节器、喷油器的具体位置。比较L型与D型发动机的燃油系统具体区别。比较单点与多点喷射的区别二、认识常见车辆上各主要电控单元部件的位置思考与讨论:1、比较电控发动机与化油器发动机的组成有哪些区别？2、电控系统有哪几部分组成？各有什么特点？3、作业:完成工作页相关内容课后小记:6标题:1.2点火系统的检修教学目标与要求：1、熟悉电控发动机的点火电路各主要部件的名称和位置2、能诊断发动机无法起动的故障原因3、能诊断并修理发动机无点火故障4、能检测点火电路各主要部件5、会读常见车型点火电路图授课时数：8课时（2次）教学重点：能诊断发动机无法起动的故障原因、能诊断并修理发动机无点火故障教学内容及过程:教师活动学生活动1.发动机工作的三个基本要素。1．足够的压缩比（气缸压力）2.合适的混合气浓度（空燃比）3.准确的点火时间及足够的点火能量1.小组讨论：发动机工作的三个基本要素是什么？2.完成工作页相关内容。2点火电路高压点火产生过程及原理小组讨论：初级电路及次级电路的分界点，及如何判定点火电路发生在初级或次级电路？3电控点火系统常见点火方式（电路讲解）1.分电器式2.双缸同时点火3.独立点火完成工作页相关内容4双缸点火系统点火工作过程对照电路图，在讲台独立讲解点火过程。5双缸点火系统点火故障判断过程（示范）1.火花塞试火及观测2.点火高压线是否乱缸检查3.点火线圈检测4.曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器的1.模仿完成点火故障判断2.完成相关工作页7检测5.课后小记:8标题:1.3燃油供给系统的检修教学目标与要求：1、熟悉电控发动机的燃油供给系各主要部件的名称和位置2、能诊断发动机无油压的故障原因3、会读常见车型油泵控制电路图4、能对燃油供给系各部件进行修理授课时数：8课时（2次）教学重点：能诊断发动机无法起动的故障原因、能诊断并修理发动机无点火故障教学内容及过程:教师活动学生活动1.燃油供给系的工作原理1．各部件作用、工作原理、位置2.常见损坏现象1.完成工作页相关内容。21.燃油压力传感器的作用；2.油泵、压力调节器的故障分析油压检测31.燃油泵电路分析2.电路检测的逻辑思路设计小组讨论：1.油泵电路诊断分析树状图2.继电器的判断4设置故障完成4GB1、465试验台模拟故障诊断课后小记:9标题:1.4五菱荣光轿车无法起动故障检修教学目标与要求：1、能诊断发动机无法起动的故障原因2、能在实车上找到各传感器、执行器、保险、继电器的位置3、会读常见车型电路图授课时数：12课时（3次）教学重点：能诊断发动机无法起动的故障原因、能诊断并修理发动机无点火故障教学内容及过程:教师活动学生活动1.燃油供给系的工作原理1．保险2.继电器3.搭铁线4.油泵模拟损坏1.完成工作。2点火控制电路的故障1.保险；2.曲轴位置传感器1.完成工作。课后小记:10标题:课题3：发动机加速不良故障的检修教学目标与要求：1、能分析出发动机加速不良的故障原因2、能设计诊断发动机加速不良故障的诊断流程3、能通过专业设备查询实车上的各传感器、执行器、保险、继电器的位置4、具备分析问题解决问题的方法能力5、培养学生的团队协作能力6、培养学生遵守安全规程、规范操作的专业素养授课时数：4课时教学重点：能分析并总结发动机无法起动的故障原因总教学内容及过程:教学内容教师活动学生活动1.课程导入课程导入1．加速不良的概念2.复习发动机工作的三个基本要素3.前两个课题“发动机无法起动”、“发动机怠速不稳”的故障原因。回答老师提问2.新知识引入1.点火提前角的概念2.各功率空燃比和经济空燃比概念3.进排气导致发动机功率下降的原因1.完成工作页相关问答。3．加速不良故障原因的总结1.提出任务，小组讨论并总结发动机加速不良的详细原因有哪些？2.对各组的结论进行总结。1.完成故障原因的脑图2.阐述本小组的脑图总结，并对其他组的进行答辩。4.加速不良故障的诊断过程设计1.对前面两个课题诊断过程的分析及该诊断任务的提示。2.讲解、演示如何使用设备进行车辆维修信息的查询。1.实操：模仿老师的操作进行信息查询操作。2.完成工作页的诊断流程设计。课后小记:11标题:进气系统的结构与原理教学目标与要求：1、能够识别进气系统各元件的位置2、能够检测进气系统的各个传感器授课时数：6课时教学重点：各传感器、执行器的工作原理教学内容及过程:一、进气系统的组成二、进气温度传感器1、结构与作用2、控制电路三、空气流量计1、种类：体积流量型：翼片式/量芯式/卡门涡流式——需要有进气温度传感器进行补偿修正质量流量型：热线式/热膜式——不需进气温度传感器目前最常见的形式是热线式/热膜式热线式：三菱、尼桑、福特等车型热膜式：以大众车型为代表端子数：一般为6端，特殊的有3端的形式2、热线式原理：热线式流量计接线端子图：有A、B、C、D、E、F六个端子。端子作用：A：可变电阻器B：输出电压C：接地D：搭铁E：蓄电池电压（12V）F：自洁信号3、检测方法：（1）车下测量：将12V电压加于D、E间，测B、D间电压值为1.6+0.5V（或1－1.5V），，同时给传感器吹气，B、D间电压值应上升2—4V。（2）车上测量：插好插座，点火开关置ON档。不起动发动机，B、D间电压值应为2—4V。起动后，B、D间电压值应为1－1.5V。（3）测自洁信号：在水温60℃、发动机在1500r/min，熄火瞬间：测量F与D之间的电压：应先下降为0，5秒内跃升，1秒后再下降为012四、进气压力传感器（MAP）1、种类：半导体压敏电阻式/电容式/表面弹性波式/可变电感式常见的有半导体压敏电阻式,由压敏应变电阻惠斯通电桥和放大电路组成。端子数：3（VC、VO、GND/VC、PIM、E2），意义：电源供电、信号输出、接地注意：桑塔纳AFE电控发动机的压力传感器与温度传感器制造在同一器件上3—VC；4—VS；1—E1；2—THA。2、工作原理：利用半导体压敏电阻（桥）在压力下的应变引起电阻值变化。3、检测方法：一般测量步骤步骤内容①拔下传感器插头后，测量接线端子的电压值，以此判断传感器供电和接地是否正常；②启动发动机运行后，使节气门在不同开度，测量MAP传感器的输出电压变化③用真空泵模拟真空条件给传感器抽气，传感器输出电压值应与气压成正比。检测数据：VC与E2之间电压：4.8—5.1V，供电电压基本不变。PIM与E之间电压：真空度高时：1.5—2.1V（压力低即真空度高时）真空度低时：3.9—4.8V（压力高即真空度低时）输出信号电压随着进气管压力在0-电源电压间呈增函数变化。13五、节气门位置传感器（TPS）1、种类：a.开关式/b.线形输出式（综合式）――可变电阻式常见类型有后两种2、工作原理：a.开关式，PSW、TL或E、IDL、Accb.综合式――电位计的串联分压原理具体结构、端子数4、3（VC、VTA、IDL、E2），3端型少一IDL端子。3、检测方法：一般测量步骤：步骤①测量接线端子的电压值，以此判断传感器供电和接地是否正常；②在通电情况下转动节气门，并测量传感器VTA、IDL输出电压，判定判定传感器的好坏。③拔下传感器插头后，测量传感器的电阻值。判定传感器的好坏。检测数据：注——测该传感器的电阻值提倡用指针式万用表欧姆×10或者×100档。VC-E2的电阻值：5千欧姆左右（电阻值恒定不变）VTA-E2的电阻值：几十欧姆-5千欧姆（电阻值随节气门开度连续增大）IDL-E2的电阻值：节气门全关：0或者几十欧姆；节气门打开：无穷大VC-E2的电压值：5伏特左右（供电电压恒定不变）VTA-E2的电压值：0.1-5伏特（输出电压随节气门开度连续增大）IDL-E2的电压值：节气门全关：接近5伏特；节气门打开：迅速降为0伏特。六.怠速控制装置（怠速空气调整器）1.种类：怠速空气阀（机械式）：包括双金属片式和石蜡式怠速控制阀（ISCV电子式）；按进气途径分为旁通气道型和气门直动型。旁通气道型——包括旋转滑阀、步进电机、比例电磁阀（平动电磁阀）——大部分电控发动机气门直动型——包括一个控制节气门微开的直流减速电动机——桑塔纳2000GSi2.工作原理与检测石蜡式：水温低时，弹簧力作用将阀门打开，空气经怠速通道可以流入燃烧室。ECU同时控制喷油器多喷油，实现.快怠速暖机。暖机结束后，水温已升高，石蜡融化，膨胀克服弹簧的作用将阀口逐渐关闭。怠速进气由怠速调整螺钉所在通道进入燃烧室，满足正常怠速的进气需要。14局限性：只能实现.快怠速暖机功能。检修：观察阀门在水温高时能否关闭，水温低时能否打开。旋转滑阀式：ECU用占空比信号控制旋转滑阀偏转在不同开度，实现了怠速进气通道面积的可调。检测：测量内部2组线圈的电阻值，每组线圈值的电阻值为10—15Ω，以证明是否存在短路。发动机在怠速过程中，测量1、3端是否有脉冲，可打开空调进一步测试，若无，说明线路存在短路、断路或ECU故障。步进电机式：ECU交替的