發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的構造與工作原理-教學設計(教案)

發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的構造與工作原理教學設計專業(yè)汽車維修一體化課程汽車發(fā)動機維修學習任務發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的構造與工作原理課時8課時設計者教學對象已經(jīng)完成汽車文化和汽車認識的學習，剛開始專業(yè)課學習的中/高級工層次學生一、學習任務分析在教師的指導下，學生能描述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的作用和組成，能說出冷卻系統(tǒng)的分類，能描述冷卻系統(tǒng)各部件的分類和作用，能描述大小循環(huán)的循環(huán)路徑，了解當前先進的冷卻技術，能對冷卻系統(tǒng)的常見故障進行分析。二、學習者分析中職學生應為沒有更好的掌握學習方法，基礎差異較大，對專業(yè)理論學習興趣不高，實訓操作積極性強烈、好動，對學生進行分組，選出組長。第一講：冷卻系統(tǒng)的作用、組成和工作原理課時：2課時三、教學目標知識與技能能說明冷卻系統(tǒng)的作用，并解釋發(fā)動機過熱和過冷的危害；能描述冷卻系統(tǒng)的組成和工作原理；能說明冷卻系統(tǒng)的工作要求和組成；能描述冷卻系統(tǒng)的循環(huán)路徑；過程與方法通過教師引導，吸引學生學習興趣；通過“問題導入”，了解所要完成的工作任務；通過思考和教師引導，理解發(fā)動機的循環(huán)路徑。情感態(tài)度與價值觀學生通過學習發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的相關知識，提高對發(fā)動機的興趣，增加學生的學習積極性；在教師引導下理解循環(huán)路徑，提高學生的理解能力和分析能力四、重點、難點及關鍵重點冷卻系統(tǒng)的組成和工作原理；冷卻系統(tǒng)的循環(huán)路徑。難點理解節(jié)溫器的作用，說明大小循環(huán)的工作路徑；能夠深入理解冷卻系統(tǒng)的作用。關鍵通過例子說明發(fā)動機的重要作用；在講授的過程中，引導學生自主完成循環(huán)路徑圖。五、教學策略以講授法為主，六、教學環(huán)境及資源準備教材、教案、PPT七、教學過程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教師活動學生活動時間課堂組織教學常規(guī)師生問號，清點人數(shù)，填寫教學薄想教師問好，集中注意力3分鐘課程導入以人的體溫為例，引出發(fā)動機的正?！绑w溫”對學生進行提問回答教師提出的問題5分鐘新授課程一、冷卻系統(tǒng)的作用1.過熱危害：充氣效率下降，燃燒不正常，功率下降；膨脹變形，磨損加劇；機油變質(zhì)、變稀，磨損加劇。2.過冷危害：散熱損失大，發(fā)動機功率下降；燃油凝結，燃油不易汽化，混合氣燃燒不完全；機油粘度過大，功率消耗加大，磨損加劇。3.冷卻系統(tǒng)的作用：使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。防止發(fā)動機過熱、過冷；起動后迅速升溫，盡快達到正常工作溫度。講解發(fā)動機溫度過高和過低的危害，并引導學生說出發(fā)動機的作用?；卮鸾處熖岢龅膯栴}，根據(jù)教師的引導，思考發(fā)動機的作用20分鐘二、冷卻系統(tǒng)分類1.風冷系統(tǒng)：以空氣作為冷卻介質(zhì)；2.水冷系統(tǒng)：以冷卻液作為冷卻介質(zhì)，強制循環(huán)；3.絕大部分汽車發(fā)動機采用水冷系統(tǒng)。舉例說明發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的分類回答教師提出的問題7分鐘三、水冷系統(tǒng)組成和工作原理1.工作要求：強制循環(huán)冷卻強度調(diào)整2.組成：水泵、節(jié)溫器、散熱器、冷卻風扇、膨脹水箱、水套（缸體、缸蓋）3.水流循環(huán)路徑1.講解發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作要求和組成；2.引導學生認識發(fā)動機循環(huán)路徑，并畫出循環(huán)路徑圖。聽取教師的講解，理解循環(huán)路徑，并畫出循環(huán)路徑圖。45分鐘四、冷卻強度調(diào)節(jié)風扇（離合器、轉速、葉片角度）節(jié)溫器（大循環(huán)、小循環(huán)）散熱器百葉窗讓學生回答發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中，哪個部件可以調(diào)節(jié)冷卻強度回答教師提出的問題總結對本堂課的內(nèi)容進行總結對課堂內(nèi)容進行總結對照筆記本跟著教師復習回憶7分鐘課業(yè)布置1.寫出發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的組成和作用；2.畫出冷卻系統(tǒng)的循環(huán)路徑簡圖，并標識大小循環(huán)3分鐘板書設計發(fā)動機冷卻系統(tǒng)一、冷卻系統(tǒng)的作用使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。防止發(fā)動機過熱、過冷；起動后迅速升溫，盡快達到正常工作溫度。二、冷卻系統(tǒng)的分類風冷和水冷三、水冷系統(tǒng)組成和工作原理1.工作要求：強制循環(huán)冷卻強度調(diào)整2.組成：水泵、節(jié)溫器、散熱器、冷卻風扇、膨脹水箱、水套（缸體、缸蓋）第二講：冷卻液與冷卻系統(tǒng)各部件課時：2課時三、教學目標知識與技能能說明冷卻液的功能及特點；能描述的組成部件，并解釋各部件的作用和工作原理；過程與方法通過教師引導，吸引學生學習興趣；通過“問題導入”，引出冷卻液的功能；通過思考和教師引導，理解發(fā)動機的循環(huán)路徑。情感態(tài)度與價值觀學生通過學習發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的相關知識，提高對發(fā)動機的興趣，增加學生的學習積極性；在教師引導下理解各部件的工作原理，提高學生的理解能力和分析能力。四、重點、難點及關鍵重點冷卻液的功能和特點；冷卻系統(tǒng)的組成和各部件的工作原理。難點冷卻強度調(diào)節(jié)部件的控制原理。關鍵通過圖片的展示強化學生對冷卻系統(tǒng)的理解；在講授的過程中，引導學生通過循環(huán)路徑圖理解各部件的工作原理。五、教學策略以講授法為主，六、教學環(huán)境及資源準備教材、教案、PPT七、教學過程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教師活動學生活動時間課堂組織教學常規(guī)師生問號，清點人數(shù)，填寫教學薄想教師問好，集中注意力3分鐘課程導入見過冷卻液嗎？是什么樣的，有什么用？對學生進行提問回答教師提出的問題5分鐘新授課程冷卻液冷卻液簡介：冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成，按防凍劑成分不同可分為酒精型、甘油型、乙二醇型等類型的冷卻液。酒精型冷卻液是用乙醇(俗稱酒精)作防凍劑，價格便宜，流動性好，配制工藝簡單，但沸點較低、易蒸發(fā)損失、冰點易升高、易燃等，現(xiàn)已逐漸被淘汰；甘油型冷卻液沸點高、揮發(fā)性小、不易著火、無毒、腐蝕性小，但降低冰點效果不佳、成本高、價格昂貴，用戶難以接受，只有少數(shù)北歐國家仍在使用；乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑，并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成。由于乙二醇易溶于水，可以任意配成各種冰點的冷卻液，其最低冰點可達-68℃，這種冷卻液具有沸點高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點，是一種較為理想的冷卻液，目前國內(nèi)外發(fā)動機所使用的和市場上所出售的冷卻液幾乎都是這種乙二醇型冷卻液。壓縮機冷媒有時也被稱為冷卻液。冷卻液的四大功能冬季防凍為了防止汽車在冬季停車后，冷卻液結冰而造成水箱、發(fā)動機缸體脹裂，要求冷卻液的冰點應低于該地區(qū)最低溫度10℃左右，以備天氣突變。防腐蝕冷卻系統(tǒng)中散熱器、水泵、缸體及缸蓋、分水管等部件是由鋼、鑄鐵、黃銅、紫銅、鋁、焊焊錫等金屬組成，由于不同的金屬的電極電位不同，在電解質(zhì)的作用下容易發(fā)生電化學腐蝕；同時冷卻液中的二元醇類物質(zhì)分解后形成的酸性產(chǎn)物、燃料燃燒后行的酸性廢氣也可能滲透到冷卻系統(tǒng)中，促進冷卻系統(tǒng)腐蝕。冷卻系統(tǒng)腐蝕會使散熱器水箱的下水室、噴油嘴隔套、冷卻管道、接頭以及水箱排管發(fā)生故障，同時腐蝕產(chǎn)物堵塞管道，引起發(fā)動機過熱甚至癱瘓；若腐蝕穿孔，冷卻液滲入燃燒室或曲軸箱會產(chǎn)生嚴重的破壞，因為當冷卻液或水與體貼油混合時，產(chǎn)生油污和膠質(zhì)，削弱潤滑，使得閥、液壓閥推桿和活塞環(huán)黏結。因而冷卻液中都加入一定量的防腐蝕添加劑，防止冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。防水垢冷卻液在循環(huán)中應盡可能少地減少水垢的產(chǎn)生，以免堵塞循環(huán)管道，影響冷卻系的散熱功能。綜上所述，在選用、添加冷卻液時，應該慎重。首先，應該根據(jù)具體情況去選擇合適配比的冷卻液。其次，添加冷卻液。將選擇好配比的冷卻液添加到水箱中，使液面達到規(guī)定位置即可。高沸點(防開鍋)符合國家標準的冷卻液，沸點通常都是超過105℃，比起水的沸點100℃，冷卻液能耐受更高的溫度而不沸騰（開鍋），在一定程度上滿足了高負荷發(fā)動機的散熱冷卻需要。講述冷卻液的功能和成份聽教師講述，做好筆記20新授課程冷卻系統(tǒng)各部件節(jié)溫器從介紹冷卻循環(huán)時，可以看出節(jié)溫器是決定走“冷車循環(huán)”，還是“正常循環(huán)”的。節(jié)溫器在80℃后開啟，95℃時開度最大。節(jié)溫器不能關閉，會使循環(huán)從開始就進入“正常循環(huán)”，這樣就造成發(fā)動機不能盡快達到或無法達到正常溫度。節(jié)溫器不能開啟或開啟不靈活，會使冷卻液無法經(jīng)過散熱器循環(huán)，造成溫度過高，或時高時正常。如果因節(jié)溫器不能開啟而引起過熱時，散熱器上下兩水管的溫度和壓力會有所不同。水泵水泵的作用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系中循環(huán)流動。水泵的故障通常為水封的損壞造成漏液，軸承毛病使轉動不正常或出聲。在出現(xiàn)發(fā)動機過熱現(xiàn)象時，最先應該注意的是水泵皮帶，檢查皮帶是否斷裂或松動。散熱器發(fā)動機工作時，冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動，空氣在散熱器芯外通過，熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷。散熱器上還有一個重要的小零件，就是散熱器蓋，這小零件很容易被忽略。隨著溫度變化，冷卻液會“熱脹冷縮”，散熱器器因冷卻液的膨脹而內(nèi)壓增大，內(nèi)壓到一定時，散熱器蓋開啟，冷卻液流到膨脹水箱；當溫度降低，冷卻液回流入散熱器。如果膨脹水箱中的冷卻液不見減少，散熱器液面卻有降低，那么，散熱器蓋就沒有工作！散熱風扇正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風扇一般不會在這時候工作；但在慢速和原地運行時，風扇就可能轉動來助散熱器散熱。風扇的起動由水溫感應器控制。水溫感應器水溫感應器其實是一個溫度開關，當發(fā)動機進水溫度超出90℃以上，水溫感應器將接通風扇電路。如果循環(huán)正常，而溫度升高時，風扇不轉，水溫感應器和風扇本身就需要檢查。膨脹水箱膨脹水箱的作用是補充冷卻液和緩沖“熱脹冷縮”的變化，所以不要加液過滿。如果膨脹水箱完全用空，就不能僅僅在罐中加液，需要開啟散熱器蓋檢查液面并添加冷卻液，不然膨脹水箱就失去功用。采暖裝置采暖裝置在車內(nèi)，一般不太出問題。從循環(huán)介紹可以看出，此循環(huán)不受節(jié)溫器控制，所以冷車時打開暖氣，這個循環(huán)是會對發(fā)動機的升溫有稍延后的影響，但影響實在不大，不用為了讓發(fā)動機升溫而使人凍著。也正因為這循環(huán)的特點，在發(fā)動機出現(xiàn)過熱的緊急情況下，打開車窗，暖氣開到最大，對發(fā)動機的降溫會有一定的幫助。引導學生根據(jù)冷卻液循環(huán)路徑圖學習各部件的功能和工作原理聽教師講述，做好筆記50分鐘總結對本堂課的內(nèi)容進行總結對課堂內(nèi)容進行總結對照筆記本跟著教師復習回憶7分鐘課業(yè)布置1.寫出冷卻液的四大作用；2.寫出蠟式節(jié)溫器的工作原理。5分鐘板書設計發(fā)動機冷卻系統(tǒng)一、冷卻液1.冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成，按防凍劑成分不同可分為酒精型、甘油型、乙二醇型等類型的冷卻液。2.四大功能冬季防凍、防腐蝕、防水垢、高沸點(防開鍋)二、水冷系統(tǒng)各部分的組成水泵、節(jié)溫器、散熱器、冷卻風扇、膨脹水箱、采暖裝置第三講：冷卻系統(tǒng)故障排除課時：2課時三、教學目標知識與技能能說出冷卻液系統(tǒng)的常見故障；能解釋造成冷卻系統(tǒng)故障的原因；過程與方法通過案例導入，吸引學生學習興趣；通過案例分析和教師引導，理解冷卻系統(tǒng)故障的原因。情感態(tài)度與價值觀學生通過學習發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的相關知識，提高對發(fā)動機的興趣，增加學生的學習積極性；在教師引導下分析各案例的故障原因，提高學生的理解能力和分析能力。四、重點、難點及關鍵重點能分析冷卻系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因；能說明排除故障的方法難點學生對冷卻系統(tǒng)循環(huán)路徑的理解；冷卻系統(tǒng)各部件的工作原理。關鍵通過故障案例導入，吸引學生的學習興趣；在課堂中穿插前面相關基礎知識的講解和復習。五、教學策略以講授法為主，六、教學環(huán)境及資源準備教材、教案、PPT七、教學過程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教師活動學生活動時間課堂組織教學常規(guī)師生問號，清點人數(shù)，填寫教學薄想教師問好，集中注意力3分鐘課程導入一輛11款的悅動轎車，車主家住山東路，早晨出門后，發(fā)現(xiàn)水溫過高，開到小龍街4S店，進行維修，路程需時間35分鐘，如果你是維修技師，如何處理？對學生進行提問學生思考后，舉手回答教師提出的問題5分鐘新授課程冷卻系統(tǒng)常見故障水溫高水溫高往往伴隨：動力下降；開鍋、防凍液沸騰變質(zhì)；電子扇狂轉；熄火不易著車等現(xiàn)象。水溫高產(chǎn)生的原因：節(jié)溫器打不開；散熱器臟；風扇不轉；氣缸墊損壞；缺防凍液；冷卻水路中有空氣。水溫低漏水