《汽車發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)檢修》教案 第23課 電控泵噴嘴系統(tǒng)檢修

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課題電控泵噴嘴系統(tǒng)檢修課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：（1）熟悉電控泵噴嘴系統(tǒng)的組成、控制原理及檢修（2）熟悉電控泵噴嘴的工作原理技能目標(biāo)：能檢修電控泵噴嘴系統(tǒng)故障素質(zhì)目標(biāo)：樹立勤奮踏實、拼搏進(jìn)取、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)膴^斗精神教學(xué)重難點教學(xué)重點：電控泵噴嘴系統(tǒng)的組成、控制原理及檢修，電控泵噴嘴的工作原理教學(xué)難點：檢修電控泵噴嘴系統(tǒng)故障教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計任務(wù)導(dǎo)入（5min傳授新知（35min）→任務(wù)準(zhǔn)備（8min）→任務(wù)實施（25min→知識拓展（10min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況任務(wù)導(dǎo)入（5min）【教師】講述“任務(wù)描述”的相關(guān)內(nèi)容于先生的車是一輛開迪柴油轎車，買了已有10年，行駛里程為190000km。最近駕駛該車時發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機(jī)怠速振動大；急加速排氣管冒大量白煙，并散發(fā)出很大的柴油味?！緦W(xué)生】聆聽、思考借助任務(wù)導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，樹立學(xué)習(xí)信心傳授新知（35min）【教師】講解新知電控泵噴嘴系統(tǒng)可精確控制預(yù)噴射循環(huán)、主噴射循環(huán)，具有效率高、燃燒噪聲低、油耗低、排放清潔等優(yōu)點。1．電控泵噴嘴系統(tǒng)的組成電控泵噴嘴系統(tǒng)主要由低壓部分、高壓部分和電控系統(tǒng)等組成。（1）低壓部分：是指燃油供給部分，主要包括燃油箱、濾清器、輸油泵、手動泵、回油閥等。低壓部分的作用是存儲燃油，并在所有工況下以規(guī)定的壓力向燃油噴射系統(tǒng)提供燃油。（2）高壓部分：是指泵噴嘴，它的作用是在所有工況下，按電控單元計算出的時刻，將燃油以一定壓力噴射到發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)。（3）電控系統(tǒng)：由傳感器、電控單元和執(zhí)行器三個模塊組成。2．電控泵噴嘴的組成【教師】結(jié)合“電控泵噴嘴”圖片（詳見教材），進(jìn)行新知講解電控泵噴嘴主要由噴嘴、高速電磁閥、高壓腔、泵油柱塞、柱塞彈簧等組成。3．電控泵噴嘴系統(tǒng)的控制原理電控泵噴嘴系統(tǒng)是用高速電磁閥來控制噴油正時和噴油量，而高速電磁閥由ECU控制。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、壓力傳感器輸送的信號，分析處理，計算出最佳控制參數(shù)，控制高速電磁閥中電磁線圈的電流導(dǎo)通與關(guān)閉時刻和通電時間長短，實現(xiàn)對噴油提前角和噴油量的控制。4．電控泵噴嘴的工作原理電控泵噴嘴的工作可分為進(jìn)油、壓油、噴油、停油四個過程?！窘處煛拷Y(jié)合“電控泵噴嘴基本工作原理”圖片（詳見教材），講解電控泵噴嘴的工作原理1）進(jìn)油過程泵油柱塞在彈簧作用下上移，高壓腔容積增大，高速電磁閥不動作，處于初始開啟狀態(tài)；柴油進(jìn)入高壓腔。2）噴油過程利用收縮活塞將噴射過程分為預(yù)噴射和主噴射兩個階段。利用緩沖活塞控制針閥上升時的升程變化，實現(xiàn)“先緩后急”的理想噴油規(guī)律。①預(yù)噴射階段：噴射凸輪驅(qū)動泵油柱塞下移。起初，電磁閥仍未關(guān)閉，高壓腔內(nèi)的部分柴油被壓回到進(jìn)油管。ECU控制電磁閥通電，關(guān)閉高壓腔到進(jìn)油管的通道時，高壓腔內(nèi)開始產(chǎn)生壓力。當(dāng)壓力達(dá)到18MPa時，針閥承壓錐面上承受的上升力大于噴嘴彈簧力，針閥上升，噴油孔開啟，預(yù)噴射開始。②主噴射階段：預(yù)噴射結(jié)束后，電磁閥仍然關(guān)閉。隨著泵油柱塞繼續(xù)壓油，高壓腔內(nèi)油壓立即重新上升。當(dāng)油壓上升到30MPa時，針閥再次上升，噴油孔開啟，主噴射階段開始。當(dāng)ECU控制電磁閥開啟時，高壓腔柴油回流到進(jìn)油管，壓力迅速下降，噴嘴彈簧迅速使針閥關(guān)閉噴油孔，收縮活塞和緩沖活塞回到初始位置，主噴射階段結(jié)束。【教師】提出問題，隨機(jī)邀請學(xué)生回答仔細(xì)觀察圖7-2，說出泵油柱塞、電磁閥和噴嘴在進(jìn)油、壓油、噴油、停油四個過程中的變化。【學(xué)生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生回答【教師】講述“讀一讀”的相關(guān)內(nèi)容電控泵噴嘴系統(tǒng)和電控單體泵系統(tǒng)都屬于時間控制式電控燃油噴射系統(tǒng)。電控單體泵系統(tǒng)是一種模塊式結(jié)構(gòu)的單缸高壓泵系統(tǒng)，它的噴油器和油泵用一根較短的噴射油管連接。電控單體泵系統(tǒng)中每個氣缸都有一個單柱塞噴油泵，由凸輪軸驅(qū)動。電控單體泵系統(tǒng)的工作方式與電控泵噴嘴系統(tǒng)相同。電控單體泵系統(tǒng)是在泵噴嘴基礎(chǔ)上衍生而來的，除壓力比泵噴嘴稍低外，其他功能與泵噴嘴相近，常用于客車、貨車等大功率中、低速柴油發(fā)動機(jī)上?！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶5．檢修①讀取故障碼。②檢測泵噴嘴電阻。③檢測泵噴嘴連接器與泵噴嘴閥連接器之間的線路電阻，判斷線路是否存在短路或斷路。……（詳見教材）【教師】講述“大道至簡”的相關(guān)內(nèi)容（詳見教材），請同學(xué)思考并回答下面的問題：實習(xí)生小謝的經(jīng)歷給了你什么樣的啟示？【學(xué)生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生回答【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過老師講解，使學(xué)生熟悉電控泵噴嘴系統(tǒng)的組成、控制原理及檢修，電控泵噴嘴的工作原理借助行業(yè)案例，培養(yǎng)學(xué)生精益求精、認(rèn)真仔細(xì)的工作態(tài)度任務(wù)準(zhǔn)備（8min）【教師】將學(xué)生分組，請學(xué)生按照任務(wù)要求，對實訓(xùn)工具和設(shè)備進(jìn)行檢查實訓(xùn)設(shè)備清單：舉升機(jī)、常用拆裝維修工具和量具、故障診斷儀、待更換零部件?！緦W(xué)生】對照清單檢查實訓(xùn)設(shè)備做好實訓(xùn)任務(wù)的準(zhǔn)備工作，確保實訓(xùn)任務(wù)順利實施任務(wù)實訓(xùn)（25min）【教師】布置實訓(xùn)任務(wù)：檢修電控泵噴嘴系統(tǒng)實訓(xùn)步驟：①根據(jù)故障現(xiàn)象，分析故障原因。此車半年前大修過，基本可排除發(fā)動機(jī)機(jī)械故障。②檢查泵噴嘴間隙和安裝位置，均正確無誤。③連接故障診斷儀，讀取故障碼，無故障碼顯示。分析數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)，第二缸修正超出極限，說明第二缸泵噴嘴失效。④檢測四個泵噴嘴，發(fā)現(xiàn)四個泵噴嘴基本上已失效。⑤更換四個泵噴嘴。試車，原故障現(xiàn)象消失，故障排除?！緦W(xué)生】按照實訓(xùn)步驟完成實訓(xùn)任務(wù)【教師】進(jìn)行任務(wù)總結(jié)，講解“點撥”的相關(guān)內(nèi)容泵噴嘴的安裝，應(yīng)嚴(yán)格按維修手冊進(jìn)行，否則會導(dǎo)致故障無法排除，甚至損壞泵噴嘴。電控泵噴嘴系統(tǒng)冒白煙的情況有兩種，一種是冷車有少量白煙，熱車后變?yōu)榛覠?，這是正常的；另一種是未燃燒的柴油以蒸氣混合物形式排出而冒白煙，這是不正常的。造成第二種情況白煙的原因如下。a．低壓油路故障。b．泵噴嘴故障。c．電氣系統(tǒng)故障。d．機(jī)械系統(tǒng)故障。e．進(jìn)氣系統(tǒng)故障?！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶【教師】根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)填寫任務(wù)評價表（詳見教材）【學(xué)生】總結(jié)電控泵噴嘴系統(tǒng)檢修步驟，并填入教材的任務(wù)工單表格相應(yīng)位置通過任務(wù)實訓(xùn)，鞏固學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生實操技能知識拓展（10min）知識拓展——柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的控制原理和發(fā)展過程【教師】講解新知1．柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的控制原理各種傳感器實時檢測柴油發(fā)動機(jī)的運行參數(shù)，并輸送給ECU。ECU將接收的信號值與預(yù)先存儲的參數(shù)值或參數(shù)圖譜進(jìn)行比較，再將最佳值或計算后的目標(biāo)值指令輸送給執(zhí)行器，執(zhí)行器根據(jù)ECU控制指令來控制噴油量和噴油定時。柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)和整車傳動裝置ECU、制動防抱死系統(tǒng)ECU以及其他系統(tǒng)ECU之間相互傳遞數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整車控制。2．柴油發(fā)動機(jī)電控噴油系統(tǒng)的發(fā)展過程1）位置控制式位置控制式系統(tǒng)保留了傳統(tǒng)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，取消了機(jī)械控制部件（如調(diào)速器、供油自動提前器等），在原有的噴油泵基礎(chǔ)上，增加傳感器、ECU、電子調(diào)速器等組成的控制系統(tǒng)，使控制精度和響應(yīng)速度提高。位置控制式系統(tǒng)的優(yōu)點是柴油機(jī)結(jié)構(gòu)幾乎無需改動，生產(chǎn)繼承性好，便于對已有柴油發(fā)動機(jī)進(jìn)行改造。它的缺點是系統(tǒng)響應(yīng)慢，控制精度小，噴射壓力相對于原系統(tǒng)沒有提高，尾氣排放改善有限。2）時間控制式與第一代位置控制式相比，時間控制式系統(tǒng)油泵內(nèi)部柱塞套位置被固定，噴射過程由專門的電磁閥完成，ECU控制電磁閥工作，控制方式由位置控制變?yōu)闀r間控制，大大提高了控制自由度和控制精度；供油壓力仍由凸輪驅(qū)動。3）共軌式共軌式系統(tǒng)將噴油量和噴油時間控制融為一體，獨立設(shè)置燃油升壓機(jī)構(gòu)，使燃油壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷無關(guān)，具有可獨立控制的蓄壓器。共軌式系統(tǒng)可實現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射和多段噴射等；可自由改變噴油參數(shù)和噴油形態(tài)；可實現(xiàn)高自由度控制燃油噴射，使柴油發(fā)動機(jī)的燃燒效率、排放性能大大提高。共軌式系統(tǒng)是目前柴油發(fā)動機(jī)電控噴射技術(shù)中，結(jié)構(gòu)最完善、性能最好、技術(shù)最先進(jìn)且難度最大的電控噴射系統(tǒng)。【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過老師講解，使學(xué)生熟悉柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的控制原理和發(fā)展過程課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點本節(jié)課學(xué)習(xí)了電控泵噴嘴系統(tǒng)的組成、控制原理及檢修，電控泵噴嘴的工作原理等相關(guān)知識，希望大家通過學(xué)習(xí)，能夠?qū)﹄娍乇脟娮煜到y(tǒng)有一個全面的認(rèn)識?！緦W(xué)生】總結(jié)回顧知識點總結(jié)知識點，鞏固學(xué)生對本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容的印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)完成學(xué)習(xí)效果綜合測評中電控泵噴嘴系統(tǒng)檢修的習(xí)題?！緦W(xué)生】完