《汽车发动机电控系统检修》教案 第17课 辅助进气控制系统检修(二).docx

课题辅助进气控制系统检修（二）课时2 课时(90 min )教学目标知识目标：（1 ）掌握智能可变气门正时控制系统的组成、控制原理和检修（2 ）掌握可变气门正时和口变气门升程控制系统的组成、工作原理和检修技能目标：能检修智能可变气门正时控制系统素质目标：培养执着专注、精益求精的工匠精神教学重难点教学重点：智能可变气门正时控制系统、可变气门正时不时变气门升程控制系统的组成 控制原理和 检修教学难点：检修智能可变气门正时控制系统、可变气门正时和可变气门升程控制系统教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计考勤（2 min ）一问题导入（5 min ）一传授新知（40 min ）一任务准备（8 min ）一任务实施（30 min ） 一课堂小结（3 min ）一作业布置（2 min ）教学过程主要教学内容及步骤设计意图考勤(2 min)【教师】使用APP进行签到【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 的出勤情况问题导入（5 min）【教师】复习提问1 .动力阀控制系统的作用是什么？由哪些部件组成？2 .进气增压控制系统都是有哪些类型？【学生】聆听、思考.回答借助复习提问， 了解学生的学习情 况，对知识的掌握 程度传授新知（40 min）【教师】讲解新知4.智能可变气门正时控制系统（VVTi控制系统）VVT-i控制系统是一种控制进气凸轮轴气门正时的机构，在进气凸轮轴与传动 链轮之间有油压离合装置，使节气门凸轮轴与链轮之间转动的相位差可在40。范围 内改变，通过调整凸轮轴转角对气门正时进行优化，提高发动机的动力性、燃油经 济性，减少尾气排放量。【教师】讲述读一读”的相关内容汽油发动机要达到良好的动力性、燃油经济性和排放性，需控制合适的汽油与 空W的混合比例，满足怠速、中小负荷、中低速、高速大负荷等不同工况对混合W 浓度的要求。（详见教材）【学生】聆听、思考、理解、记忆1 ） VVT-i控制系统的组成和工作原理【教师】展示花冠3ZZ-FE发动机VVT-i控制系统”图片（详见教材）， 以花冠3ZZ-FE发动机为例讲解VVT-i控制系统通过老师讲解， 使学生掌握智能可 变气门正时控制系 统的组成、控制原 理和检修，以及可 变气门正时和可变 气门升程控制系统 的组成、工作原理 和检修（1 ） VVT-i控制系统的组成VVT-i控制系统主要由发动机ECU、传感器和执行机构（VVT-i控制器和凸轮 轴正时机油控制阀）三部分组成。VVT-i控制器【教师】结合VVTi控制器”图片（详见教材），讲解WT-i控制器VVT-i控制器由固定在进气凸轮轴上叶片、与从动正时链轮一体的壳体和锁销 组成。转子的每个叶片与壳体的内腔之间形成两个封闭的油压室,压力机油通过凸 轮轴上的油道进入或流出油压室，从而改变转子与壳体之间的相对角度，使由该凸 轮轴决定的配W相位发生变化。控制器有气门正时提刖室和气门正时滞后室两个液压室，通过凸轮轴正时机油 控制阀的控制，控制器可在进气凸轮轴上的提前或滞后油路中传送机油压力，使控 制器叶片沿圆周方向旋转,调整连续改变节气门正时，以获得最佳的配气相位。凸轮轴正时机油控制阀【教师】结合凸轮轴正时机油控制阀图片（详见教材），讲解凸轮轴正时 机油控制阀凸轮轴正时机油控制阀主要由转换机油通道的滑阀、控制移动滑阀的线圈、柱 塞、回位弹簧等组成。当发动机工作时，凸轮轴正时机油控制阀根据指令控制滑阀的位置,使VVT-i 控制器出油提前、滞后或保持位置。当发动机停机时，凸轮轴正时机油控制阀处于滞后状态，以确保启动性能。（2 ） VVT-i控制系统的控制原理【教师】结合VVTi控制系统的控制原理图片（详见教材），讲解VVT-i 控制系统的控制原理ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置、冷却液温度传感器信号,计算 出最佳气门正时控制指令，凸轮轴正时机油控制阀根据该指令改变WT-i控制器的 油路，实现提前、滞后、保持这三种工作状态的转换。（详见教材）【教师】提出问题，随机邀请学生回答凸轮轴正时机油控制阀在二种工作状态中是如何变化的？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答2 ） VVT-i控制系统的检修（1 ）检查凸轮轴正时机油控制阀线圈电阻及工作状况断开点火开关，拆下凸轮轴正时机油控制阀总成，用万用表测量接线柱之 间的电阻。启动发动机，断开凸轮轴正时机油控制阀连接器，检查发动机转速，应止 常。将蓄电池电压施加在凸轮轴正时机油控制阀端子间，阀应迅速移动，无卡 滞现象。（2 ）检查发动机ECU与凸轮轴正时机油控制阀间的配线和插接器关闭点火开关，断开凸轮轴正时机油控制阀插接器和ECM插接器，用万用表 测量B23-1端子和B31-100端子间、B23-2端子和B31-123端子间的电阻,都应小 于05。，否则,需修复。测量B23-1端子和搭铁间、B23.2端子和搭铁间的电阻，应为10 k。或更大，否则，应视为短路，需修复。(3 )故障码诊断分析以丰田卡罗拉为例，当VVT-i控制系统发生故障时，产生的故障码如表5-3所 示(详见教材)。5.可变气门正时和可变气门升程控制系统(VTEC控制系统)VTEC控制系统是一个能同时控制气门开闭时间和气门升程的气门控制系统， 它能提高发动机的燃烧效率，提高大负荷、高转速时的功率性能，使发动机在低速 时具有较大转矩，高速时能输出较大功率，大大改善汽车的动力性和经济性。1 ) VTEC控制系统的组成和工作原理【教师】结合"VTEC系统气门和摇臂的结构图片(详见教材)，进行新知 讲解(1 ) VTEC控制系统的组成VTEC发动机每个气缸都有与普通气门一样动作的4个气门，即一个主进气门、 一个次进气门和两个排气门，气门摇臂由主摇臂、中间摇臂和次摇臂三部分组成。 主摇臂驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门，中间摇臂在主、次摇臂之间，不与任 何气门接触。【教师】讲述提示的相关内容主凸轮配气相位适应低速工况要求；中间凸轮配气相位升程最大，适应高速工 况要求；次凸轮升程很小，只能稍微推开气门。【学生】聆听.思考.理解.记忆(2 ) VTEC控制系统的工作原理ECU接收发动机转速、车速、进气压力、冷却液温度传感器信号，分析、计算 后输出控制信号给电磁阀，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，使发动机在不同转 速工况下由不同的凸轮控制，从而影响节气门的开度和时间。【教师】展示"VTEC电磁阀结构原理图片(详见教材)，进行新知讲解当发动机低速运转时，VTEC机构不工作，气门的开闭情况与普通顶置凸轮轴 式配气机构相同。当发动机高速运转时，离心力和惯性力使正时板克服弹簧作用力，取消对正时 活塞的锁止。(详见教材)【教师】展示液压活塞工作情况图片(详见教材)，请学生指出两种不同 工作状态的区别【学生】聆听、观察.思考、回答【教师】总结学生回答2 ) VTEC控制系统的检修(1 ) VTEC电磁阀及其电路的检修用眼观察VTEC电磁阀与ECU的连接导线，是否存在连接不良。关闭点火开关，断开VTEC电磁阀线束，用万用表测量电磁阀电阻。检查VTEC电磁阀与ECU之间的连接线,是否有短路或断路故障。(2 ) VTEC压力开关的检修关闭点火开关，拆下VTEC压力开通插头和ECU端插头,测量导线电阻,应为零，否则，说明线路断路。重新接上VTEC压力开关插头,启动发动机，将蓄电池正极端子与VTEC 电磁阀接通，测量VTEC压力开关信号输入端与ECU搭铁线之间的电压。(3 ) VTEC电磁阀及液压控制沽塞的检修从气缸盖上拆下VTEC电磁阀总成，检查控制电磁阀和液压阀体与缸盖间 的椭圆形滤清器是否堵塞。检查电磁阀处的滤清环和密封件，若损坏，应更换新件。安装电磁阀时使用新的0形密封圈，并更换机油。检查液压控制阀活塞，是否运动灵活，必要时清洗控制阀。(4 )摇臂机构的检修使第1缸处于压缩行程上止点位置，拆下缸盖罩。用手按压第1缸的中间摇臂 (进气侧)，它应与主摇臂、次摇臂分禺，单独运动。按做功顺序(1342 ) 分别使各缸处于压缩行程上止点位置，依次用上述方法检查每缸的中间摇臂，结果 应与上述相同。(详见教材)【学生】聆听思考、理解.记忆任务准备 (8 min)【教师】将学生分组，请学生按照任务要求，对实训工具和设备进行检查 实训设备清单：举升机、常用拆装维修工具和量具、故障诊断仪、待更换零部件。【学生】对照清单检查实训设备做好实训任务的 准备工作，确保实 训彳镑顺利实施任务实训(30 min)【教师】布置实训任务：检修VVT-i控制系统实训步骤：启动发动机，水温正常后路试，确实存在怠速不稳和加速不良现象,发动 机有时工作止常。连接故障诊断仪，无故障码。读取数据流，正常。用汽油压力表检查发动机怠速时的油压为3.2 kgf/cm2 ,急加速油压为3.5 kgf/cm2o发动机停机5 min后检查，油压保持在2.6 kgf/cm2o这些说明油泵、油压 调节器、滤清器以及各油管接头无故障。用丰田诊断仪做断缸检查，各缸点火序列波反应止常，说明点火线圈和火 花塞性能良好。拆下喷油嘴，做喷油量和泄漏试验，结果正常。热车后用真空表检测发动机在怠速和加速时进气歧管的真空度变化。当发 动机工作止常时检测，怠速状态真空表读数为67.5 kPa ,迅速开启关闭节气门时真 空表读数在1282 kPa范围。当发动机工作异常时检测，怠速状态真空表读数在 67.580 kPa范围，迅速开启关闭节气门时真空表读数在2845 kPa范围。当发动机在2 000 r/min时 迅速关闭节气门真空表读数从82 kPa降至67.5 kPa ,说明进、排气管本身不存在泄漏。拆除发动机附件，打开气门室盖，检查时规链正时系统，发现时规链正时 记号点准确无误，但进排气凸轮轴及轴承盖上积聚了许多积炭，凸轮轴正时机油控 制阀阀芯因积炭过多而发生卡滞。更换凸轮轴正时机油控制阀，清洗发动机油底壳和机油集滤器，更换丰田 原厂的机油格和机油。通过任务实训， 巩固学生对理论知 识的理解，培养学 生实操技能启动发动机，进行冷热态路试，发动机怠速平稳，加速反应良好，原故障 现象消失，故障排除。【学生】按照实训步骤完成实训任务【教师】进行任务总结，讲解“点拨的相关内容通过对发动机数据流、油路、电路的检查，排除发动机控制系统、油路以及电 路发生故障的可能性。该车怠速时真空度应为57 70 kPa ,迅速开启和关闭节G 门时真空度应为7 84 kPao分析真空表检测数值发现，发动机出现故障时，其真 空度数值出现异常波动,说明配V相位发生错误导致发动机故障。机油更换周期太 长引起进、排气凸轮轴即轴承盖积炭，导致凸轮轴正时机油控制阀阀芯因积炭过多 而发生卡滞。彻底解决此问题的最好方法是，解体发动机，逐一清洗发动机各个零 部件上的积炭。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】根据学生表现填写任务评价表(详见教材)【学生】总结VVT-i控制系统检修步骤，并填入教材的任务工单表格相应位置课堂小结 (3 min)【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了智能可变气门正时控制系统的组成、控制原理和检修，可变气门 正时和可变气门升程控制系统的组成、工作原理和检修等相关知识，希望大家通过 学习,能够对智能可变气门正时控制系统、变气门正时和可变气门升程控制系统有 一个全面的认识。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩 固学生对本节课学 习内容的印象作业布置 (2 min)【教师】布置课后作业完成学习效果综合测评中辅助进气控制系统的习题。【学生】完成课后任务复习巩固学到的知 识教学反思本节课知识点较多，全部消化还是比较难。教币应在教学过程中运用大量案例来丰富教学内容，提 高知识的广度，拓展学生的视野。同时，教师平时要注重自身素养的提高，经常阅读各类专业书籍，学 习别人先进的教学方法和教学经验，并适当加以改变运用仕目己的教学工作中，时刻做到学以致用。