發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造與工作原理-教學(xué)設(shè)計(教案)

發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造與工作原理教學(xué)設(shè)計專業(yè)汽車維修一體化課程汽車發(fā)動機(jī)維修學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造與工作原理課時8課時設(shè)計者教學(xué)對象已經(jīng)完成汽車文化和汽車認(rèn)識的學(xué)習(xí)，剛開始專業(yè)課學(xué)習(xí)的中/高級工層次學(xué)生一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生能描述發(fā)動機(jī)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(dāng)前先進(jìn)的冷卻技術(shù)，能對冷卻系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行分析。二、學(xué)習(xí)者分析中職學(xué)生應(yīng)為沒有更好的掌握學(xué)習(xí)方法，基礎(chǔ)差異較大，對專業(yè)理論學(xué)習(xí)興趣不高，實(shí)訓(xùn)操作積極性強(qiáng)烈、好動，對學(xué)生進(jìn)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(xué)目標(biāo)知識與技能能說明冷卻系統(tǒng)的作用，并解釋發(fā)動機(jī)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(dǎo)，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；通過“問題導(dǎo)入”，了解所要完成的工作任務(wù)；通過思考和教師引導(dǎo)，理解發(fā)動機(jī)的循環(huán)路徑。情感態(tài)度與價值觀學(xué)生通過學(xué)習(xí)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的相關(guān)知識，提高對發(fā)動機(jī)的興趣，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；在教師引導(dǎo)下理解循環(huán)路徑，提高學(xué)生的理解能力和分析能力四、重點(diǎn)、難點(diǎn)及關(guān)鍵重點(diǎn)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(diǎn)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(guān)鍵通過例子說明發(fā)動機(jī)的重要作用；在講授的過程中，引導(dǎo)學(xué)生自主完成循環(huán)路徑圖。五、教學(xué)策略以講授法為主，六、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備教材、教案、PPT七、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間課堂組織教學(xué)常規(guī)師生問號，清點(diǎn)人數(shù)，填寫教學(xué)薄想教師問好，集中注意力3分鐘課程導(dǎo)入以人的體溫為例，引出發(fā)動機(jī)的正?！绑w溫”對學(xué)生進(jìn)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(jī)油變質(zhì)、變稀，磨損加劇。2.過冷危害：散熱損失大，發(fā)動機(jī)功率下降；燃油凝結(jié)，燃油不易汽化，混合氣燃燒不完全；機(jī)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(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。防止發(fā)動機(jī)過熱、過冷；起動后迅速升溫，盡快達(dá)到正常工作溫度。講解發(fā)動機(jī)溫度過高和過低的危害，并引導(dǎo)學(xué)生說出發(fā)動機(jī)的作用?；卮鸾處熖岢龅膯栴}，根據(jù)教師的引導(dǎo)，思考發(fā)動機(jī)的作用20分鐘二、冷卻系統(tǒng)分類1.風(fēng)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(qiáng)制循環(huán)；3.絕大部分汽車發(fā)動機(jī)采用水冷系統(tǒng)。舉例說明發(fā)動機(jī)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(qiáng)制循環(huán)冷卻強(qiáng)度調(diào)整2.組成：水泵、節(jié)溫器、散熱器、冷卻風(fēng)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(jī)冷卻系統(tǒng)的工作要求和組成；2.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識發(fā)動機(jī)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(qiáng)度調(diào)節(jié)風(fēng)扇（離合器、轉(zhuǎn)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(xué)生回答發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中，哪個部件可以調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度回答教師提出的問題總結(jié)對本堂課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)對課堂內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)對照筆記本跟著教師復(fù)習(xí)回憶7分鐘課業(yè)布置1.寫出發(fā)動機(jī)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(biāo)識大小循環(huán)3分鐘板書設(shè)計發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)一、冷卻系統(tǒng)的作用使發(fā)動機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。防止發(fā)動機(jī)過熱、過冷；起動后迅速升溫，盡快達(dá)到正常工作溫度。二、冷卻系統(tǒng)的分類風(fēng)冷和水冷三、水冷系統(tǒng)組成和工作原理1.工作要求：強(qiáng)制循環(huán)冷卻強(qiáng)度調(diào)整2.組成：水泵、節(jié)溫器、散熱器、冷卻風(fēng)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(xué)目標(biāo)知識與技能能說明冷卻液的功能及特點(diǎn)；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(dǎo)，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；通過“問題導(dǎo)入”，引出冷卻液的功能；通過思考和教師引導(dǎo)，理解發(fā)動機(jī)的循環(huán)路徑。情感態(tài)度與價值觀學(xué)生通過學(xué)習(xí)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的相關(guān)知識，提高對發(fā)動機(jī)的興趣，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；在教師引導(dǎo)下理解各部件的工作原理，提高學(xué)生的理解能力和分析能力。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)及關(guān)鍵重點(diǎn)冷卻液的功能和特點(diǎn)；冷卻系統(tǒng)的組成和各部件的工作原理。難點(diǎn)冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)部件的控制原理。關(guān)鍵通過圖片的展示強(qiáng)化學(xué)生對冷卻系統(tǒng)的理解；在講授的過程中，引導(dǎo)學(xué)生通過循環(huán)路徑圖理解各部件的工作原理。五、教學(xué)策略以講授法為主，六、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備教材、教案、PPT七、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間課堂組織教學(xué)常規(guī)師生問號，清點(diǎn)人數(shù)，填寫教學(xué)薄想教師問好，集中注意力3分鐘課程導(dǎo)入見過冷卻液嗎？是什么樣的，有什么用？對學(xué)生進(jìn)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(diǎn)較低、易蒸發(fā)損失、冰點(diǎn)易升高、易燃等，現(xiàn)已逐漸被淘汰；甘油型冷卻液沸點(diǎn)高、揮發(fā)性小、不易著火、無毒、腐蝕性小，但降低冰點(diǎn)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(diǎn)的冷卻液，其最低冰點(diǎn)可達(dá)-68℃，這種冷卻液具有沸點(diǎn)高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點(diǎn)，是一種較為理想的冷卻液，目前國內(nèi)外發(fā)動機(jī)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(jī)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(jié)冰而造成水箱、發(fā)動機(jī)缸體脹裂，要求冷卻液的冰點(diǎn)應(yīng)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(xué)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(jìn)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(jī)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(yán)重的破壞，因?yàn)楫?dāng)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(jié)。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(yīng)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(yīng)該慎重。首先，應(yīng)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(dá)到規(guī)定位置即可。高沸點(diǎn)(防開鍋)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的冷卻液，沸點(diǎn)通常都是超過105℃，比起水的沸點(diǎn)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(fù)荷發(fā)動機(jī)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(guān)閉，會使循環(huán)從開始就進(jìn)入“正常循環(huán)”，這樣就造成發(fā)動機(jī)不能盡快達(dá)到或無法達(dá)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(zhuǎn)動不正?；虺雎暋Ｔ诔霈F(xiàn)發(fā)動機(jī)過熱現(xiàn)象時，最先應(yīng)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(jī)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(dāng)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(fēng)扇正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風(fēng)扇一般不會在這時候工作；但在慢速和原地運(yùn)行時，風(fēng)扇就可能轉(zhuǎn)動來助散熱器散熱。風(fēng)扇的起動由水溫感應(yīng)器控制。水溫感應(yīng)器水溫感應(yīng)器其實(shí)是一個溫度開關(guān)，當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)水溫度超出90℃以上，水溫感應(yīng)器將接通風(fēng)扇電路。如果循環(huán)正常，而溫度升高時，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，水溫感應(yīng)器和風(fēng)扇本身就需要檢查。膨脹水箱膨脹水箱的作用是補(bǔ)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(jī)的升溫有稍延后的影響，但影響實(shí)在不大，不用為了讓發(fā)動機(jī)升溫而使人凍著。也正因?yàn)檫@循環(huán)的特點(diǎn)，在發(fā)動機(jī)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(jī)的降溫會有一定的幫助。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)冷卻液循環(huán)路徑圖學(xué)習(xí)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(jié)對本堂課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)對課堂內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)對照筆記本跟著教師復(fù)習(xí)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(shè)計發(fā)動機(jī)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(diǎn)(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(fēng)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(xué)目標(biāo)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(dǎo)入，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；通過案例分析和教師引導(dǎo)，理解冷卻系統(tǒng)故障的原因。情感態(tài)度與價值觀學(xué)生通過學(xué)習(xí)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的相關(guān)知識，提高對發(fā)動機(jī)的興趣，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；在教師引導(dǎo)下分析各案例的故障原因，提高學(xué)生的理解能力和分析能力。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)及關(guān)鍵重點(diǎn)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(diǎn)學(xué)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(guān)鍵通過故障案例導(dǎo)入，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在課堂中穿插前面相關(guān)基礎(chǔ)知識的講解和復(fù)習(xí)。五、教學(xué)策略以講授法為主，六、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備教材、教案、PPT七、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間課堂組織教學(xué)常規(guī)師生問號，清點(diǎn)人數(shù)，填寫教學(xué)薄想教師問好，集中注意力3分鐘課程導(dǎo)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(jìn)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(xué)生進(jìn)行提問學(xué)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(zhuǎn)；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(fēng)扇不轉(zhuǎn)；氣缸墊損壞；缺防凍液；冷卻水路中有空氣。水溫低漏水