《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修（高職版）》教案 第14課 任務(wù) 6.1 檢修儀表系統(tǒng)

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課題任務(wù)6.1檢修儀表系統(tǒng)課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：理解常見儀表掌握常見儀表的故障診斷與排除方法技能目標(biāo)：能夠檢修常見儀表素質(zhì)目標(biāo)：關(guān)注行業(yè)資訊，提高工作熱情和職業(yè)素養(yǎng)教學(xué)重難點教學(xué)重點：常見儀表的故障診斷與排除教學(xué)難點：常見儀表的故障診斷與排除教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法、示范法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→→傳授新知（38min）第2節(jié)課：→實操練習(xí)（35min）→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)計意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)請大家提前查找資料，了解儀表系統(tǒng)的相關(guān)知識，并填寫任務(wù)單6.1中的引導(dǎo)問題，詳情見教材?！緦W(xué)生】完成課前任務(wù)通過課前任務(wù)，使學(xué)生了解所學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣考勤

（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)生的出勤情況案例導(dǎo)入（5min）【教師】講述“案例導(dǎo)入”的相關(guān)內(nèi)容某日，一位車主描述，自己的車輛在行駛時，會出現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速表不顯示轉(zhuǎn)速的故障。故障在車輛轉(zhuǎn)彎過程中極容易出現(xiàn)，而在怠速時從未出現(xiàn)。維修人員接車后首先對故障情況進(jìn)行確認(rèn)，隨后進(jìn)行了診斷，確定故障為曲軸位置傳感器故障，更換新的曲軸位置傳感器后試車，故障消失。【學(xué)生】聆聽、思考【教師】提問：汽車上都有哪些儀表？鼓勵學(xué)生暢所欲言【學(xué)生】思考、舉手回答通過案例導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（38min）【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，引入新知講解汽車儀表可以幫助駕駛員隨時掌握汽車主要系統(tǒng)的運行工況，以便及時發(fā)現(xiàn)、排除故障或隱患，保證車輛正常運行。6.1.1常見儀表?【教師】利用PPT播放某型號汽車的視頻，展示汽車上的儀表?【學(xué)生】觀看、思考常見儀表有冷卻液溫度表、燃油表、車速里程表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表等。這些儀表在汽車上的安裝形式有兩種：分體式和組合式。目前，組合式儀表最為常見，一般裝在儀表盤上。?【教師】暢所欲言：汽車對于大家來說并不陌生，請大家說出視頻中哪個是汽車的冷卻液儀表？其有什么作用？?【學(xué)生】積極討論、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，講述相關(guān)知識：冷卻液溫度表冷卻液溫度表冷卻液溫度表用來顯示發(fā)動機冷卻水套中的冷卻液溫度。它由冷卻液溫度指示表和冷卻液溫度傳感器兩部分組成，前者安裝在組合式儀表內(nèi)，后者安裝在發(fā)動機的冷卻水套上。常用的冷卻液溫度表包括電熱式和電磁式兩種。1）電熱式冷卻液溫度表電熱式冷卻液溫度表常用的冷卻液溫度傳感器有熱敏電阻式溫度傳感器和電熱式溫度傳感器兩種。（1）配用熱敏電阻式溫度傳感器的電熱式冷卻液溫度表。配用熱敏電阻式溫度傳感器的電熱式冷卻液溫度表的組成，其主要元件為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，其特性為溫度升高，阻值減小；溫度降低，阻值增大。當(dāng)閉合點火開關(guān)時，冷卻液溫度表線路接通。若冷卻液溫度較低，則熱敏電阻阻值較大，流入加熱線圈的電流較小，雙金屬片變形小，指針向右偏轉(zhuǎn)角度小，指示低溫；若冷卻液溫度較高，則熱敏電阻阻值較小，流入加熱線圈的電流較大，雙金屬片變形大，指針向右偏轉(zhuǎn)角度大，指示高溫。（2）配用電熱式溫度傳感器的電熱式冷卻液溫度表。配用電熱式溫度傳感器的電熱式冷卻液溫度表的組成。當(dāng)閉合點火開關(guān)時，電熱式冷卻液溫度指示表線路接通，剛開始的冷卻液溫度低，電熱式溫度傳感器的雙金屬片需要經(jīng)較長時間的加熱，才能使觸點斷開；觸點斷開后，由于四周溫度低、散熱快，電熱式溫度傳感器的雙金屬片迅速冷卻，又使觸點閉合。因此，若冷卻液溫度較低，則觸點的閉合時間長而斷開時間短，流入加熱線圈的電流平均值較大，電熱式冷卻液溫度指示表的雙金屬片變形大，指針向右偏轉(zhuǎn)角度大，指示低溫；若冷卻液溫度較高，則觸點的閉合時間短而斷開時間長，流過加熱線圈的電流平均值較小，電熱式冷卻液溫度指示表的雙金屬片變形小，指針向右偏轉(zhuǎn)角度小，指示高溫。2）電磁式冷卻液溫度表電磁式冷卻液溫度表主要由電磁式冷卻液溫度指示表和熱敏電阻式溫度傳感器組成。該溫度傳感器的主要元件為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。當(dāng)打開點火開關(guān)時，電磁式冷卻液溫度指示表的左、右兩線圈通電，各形成一個磁場，同時作用于轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子在合成磁場的作用下轉(zhuǎn)動，使指針指在某一刻度上。當(dāng)冷卻液溫度降低時，熱敏電阻阻值增大，線圈L2中電流變小，合成磁場逆時針轉(zhuǎn)動，使指針指在低溫處；反之，當(dāng)冷卻液溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，線圈L2中電流變大，合成磁場順時針轉(zhuǎn)動，使指針指在高溫處。2．燃油表?【教師】提問：汽車的汽油數(shù)量是如何顯示的？?【學(xué)生】思考、積極回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，講述相關(guān)知識：燃油表燃油表用來指示汽車燃油箱內(nèi)儲存燃油量的多少，它由裝在儀表盤上的燃油指示表和裝在燃油箱內(nèi)的燃油液位傳感器兩部分組成。燃油表的類型有電熱式、電磁式和電子式等。下面介紹比較常見的兩種：電磁式燃油表和電子式燃油表。1）電磁式燃油表電磁式燃油表由電磁式燃油指示表和可變電阻式燃油液位傳感器組成，其中可變電阻式燃油液位傳感器由可變電阻和浮子等組成。當(dāng)燃油箱中無燃油時，浮子下降到最低位置，可變電阻被短路，右線圈也被短路，左線圈中的電流達(dá)到最大，產(chǎn)生的電磁吸力最強，吸引轉(zhuǎn)子使指針指向“E”。當(dāng)燃油箱中的燃油增加時，浮子上升，可變電阻的阻值變大，使右線圈中的電流增加，而左線圈中的電流減小，在右線圈和左線圈的合成磁場作用下，轉(zhuǎn)子帶動指針向右偏轉(zhuǎn)，指針指向高刻度位置。當(dāng)燃油箱裝滿燃油時，右線圈的電磁吸力最大，指針指向“F”；當(dāng)燃油箱中剩半箱燃油時，指針指向“1/2”。2）電子式燃油表電子式燃油表有圖形顯示和數(shù)字顯示兩種類型。?【教師】利用PPT展示電子式燃油表的結(jié)構(gòu)原理圖片（詳見教材），并講解電子式燃油表由兩塊IC電壓比較器及相關(guān)電路、發(fā)光二極管顯示器、浮筒傳感器組成。RX是浮筒傳感器的可變電阻，電阻R15和穩(wěn)壓二極管VD8組成穩(wěn)壓電路，給IC1、IC2兩塊電壓比較器的反向輸入端提供基準(zhǔn)電壓信號。電容C和電阻R16組成延時電路，接到電壓比較器的同向輸入端，RX產(chǎn)生的變化電壓信號經(jīng)延時后與基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行比較和放大。當(dāng)油箱內(nèi)燃油加滿時，RX阻值最小，A點電位最低，IC1、IC2兩塊電壓比較器輸出為低電平，6只綠色發(fā)光二極管VD1～VD6全部點亮，而紅色發(fā)光二極管VD7熄滅，表示油箱已滿。當(dāng)油箱內(nèi)的燃油量逐漸減少時，RX阻值逐漸增大，A點電位逐漸升高，綠色發(fā)光二極管VD6、VD5、VD4、VD3、VD2、VD1依次熄滅。燃油量越少，綠色發(fā)光二極管發(fā)亮的個數(shù)越少。當(dāng)油箱內(nèi)燃油用完時，RX的阻值最大，A點電位最高，IC1、IC2兩塊電壓比較器輸出為高電平，6只綠色發(fā)光二極管VD1～VD6全部熄滅，而紅色發(fā)光二極管VD7點亮，表示油箱無油。?【教師】你問我答：汽車郵箱內(nèi)沒有燃油、燃油不足、燃油充足，燃油儀表分別是如何顯示的？?【學(xué)生】思考、積極搶答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，表揚回答積極的同學(xué)【知識之窗】高電平與低電平常應(yīng)用于數(shù)字邏輯電路。在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)字信號是二進(jìn)制的，即只有0信號和1信號。其中，高電平表示電壓高的狀態(tài)，一般為3.5～5V，記為1信號；低電平表示電壓低的狀態(tài)，一般為0～0.25V，記為0信號。3．車速里程表車速里程表是用來指示汽車行駛速度和累計行駛里程的儀表，主要由車速表和里程表兩部分組成。車速里程表有磁感應(yīng)式和電子式兩種。1）磁感應(yīng)式車速里程表?【教師】利用PPT展示磁感應(yīng)式車速里程表的組成圖片（詳見教材），并講解汽車行駛時，與變速器輸出軸相嚙合的軟軸驅(qū)動車速里程表的轉(zhuǎn)軸，帶動永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，永久磁鐵旋轉(zhuǎn)時因在鋁罩上感應(yīng)出電渦流而產(chǎn)生磁場。這個磁場與永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩克服盤形彈簧的彈力，帶動指針偏轉(zhuǎn)一定角度，使其指示汽車行駛速度。轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動三對蝸輪蝸桿按一定的傳動比轉(zhuǎn)動，帶動里程表計數(shù)器累計行駛里程。汽車停止行駛時，由于蝸輪蝸桿也停止傳動，且不會倒轉(zhuǎn)，因此該里程表能累計行駛里程。2）電子式車速里程表電子式車速里程表由車速傳感器、信號處理電路、車速表和里程表組成。（1）車速傳感器一般安裝在變速器殼體內(nèi)，由變速器經(jīng)軟軸驅(qū)動，能夠產(chǎn)生正比于汽車行駛速度的電信號。（2）信號處理電路將車速傳感器傳來的電信號處理成與汽車行駛速度成正比的電流信號。（3）車速表是一個磁電式電流表，當(dāng)汽車以不同速度行駛時，從信號處理電路輸出的電流信號便驅(qū)動車速表指針偏轉(zhuǎn)并使其指示相應(yīng)的速度。（4）里程表由步進(jìn)電動機和齒輪計數(shù)器組成。車速傳感器輸出的電信號，經(jīng)功率放大器放大后，用來驅(qū)動步進(jìn)電動機，從而帶動齒輪計數(shù)器工作，以積累行駛里程?！局R之窗】電子式車速里程表指示讀數(shù)比磁感應(yīng)式車速里程表更加準(zhǔn)確，而且其互相接觸的傳動部件較少，損壞率與成本均較小，所以應(yīng)用相對比較廣泛。4．發(fā)動機轉(zhuǎn)速表為了監(jiān)視發(fā)動機的工作情況，汽車在儀表盤上都裝有發(fā)動機轉(zhuǎn)速表，它用于指示發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。發(fā)動機轉(zhuǎn)速表可分為機械式和電子式兩種。由于電子式發(fā)動機轉(zhuǎn)速表具有結(jié)構(gòu)簡單、指示準(zhǔn)確和安裝方便等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用。電子式發(fā)動機轉(zhuǎn)速表從發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器獲取信號，ECU接收該信號后計算出發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，然后在顯示器上顯示轉(zhuǎn)速。6.1.2常見儀表的故障診斷與排除?【教師】課堂討論：汽車儀表是車主了解汽車情況的直觀顯示，那么其通常會出現(xiàn)哪些故障？又該如何對這些故障進(jìn)行診斷與排除？?【學(xué)生】積極討論、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，講述相關(guān)知識：常見儀表的故障診斷與排除1．單個儀表不工作的故障診斷與排除1）冷卻液溫度表的故障診斷與排除（1）故障現(xiàn)象。打開點火開關(guān)，冷卻液溫度表指針不動，但冷卻液溫度在上升。（2）故障原因。①冷卻液溫度傳感器損壞。②冷卻液溫度指示表損壞。③冷卻液溫度指示表至冷卻液溫度傳感器的線路連接不良或斷開。④電源供電線路斷開。（3）故障診斷與排除。打開點火開關(guān)，拆下冷卻液溫度表連接冷卻液溫度傳感器的導(dǎo)線，使其搭鐵。若指針立即轉(zhuǎn)動，則說明冷卻液溫度指示表良好，冷卻液溫度傳感器損壞。若指針仍不動，則用試燈一端搭鐵，另一端接冷卻液溫度指示表電源端子。若試燈亮，則說明電源供電線路正常，可能冷卻液溫度指示表本身或它至冷卻液溫度傳感器的線路有故障。若試燈不亮，則說明電源供電線路斷開，此時應(yīng)檢查其他儀表工作性能，然后針對具體情況予以排除或更換。2）燃油表的故障診斷與排除（1）故障1。故障現(xiàn)象：打開點火開關(guān)，無論燃油箱中有多少燃油，燃油表指針總指向“F”。故障原因：燃油液位傳感器內(nèi)部斷路；燃油指示表至燃油液位傳感器的線路斷路。故障診斷與排除：打開點火開關(guān)，拆下燃油表連接燃油液位傳感器的導(dǎo)線，做搭鐵試驗。若指針指向“E”，則說明燃油液位傳感器內(nèi)部斷路；若指針不指向“E”，則可從燃油指示表引出接線，做搭鐵試驗。此時，若指針指向“E”，則說明燃油指示表至燃油液位傳感器的線路斷路，可視情況進(jìn)行修理。（2）故障2。故障現(xiàn)象：打開點火開關(guān)，無論燃油箱中有多少燃油，燃油表指針總指向“E”。故障原因：燃油表導(dǎo)線連接不良；燃油液位傳感器內(nèi)部搭鐵；浮子損壞。故障診斷與排除：檢查燃油表導(dǎo)線連接是否良好。若連接不良，則進(jìn)行維修；若連接良好，則可斷開燃油表連接燃油液位傳感器的導(dǎo)線，若此時指針轉(zhuǎn)動，則說明燃油液位傳感器內(nèi)部搭鐵或浮子損壞，應(yīng)進(jìn)行拆卸修理。3）車速里程表的故障診斷與排除（1）故障1。故障現(xiàn)象：行車中，車速表指針總是指零，里程表不計數(shù)。故障原因：軟軸折斷或脫落；車速里程表損壞。故障診斷與排除：檢查軟軸是否良好。若折斷，則應(yīng)更換軟軸；若脫落，則可重新將其插入，旋緊螺母。同時檢查車速里程表是否損壞，若損壞，則應(yīng)更換車速里程表。（2）故障2。故障現(xiàn)象：行車中，車速表指針不停擺動，有時跳動。故障原因：軟軸的鎖緊螺母安裝不良；軟軸鋼絲芯軸扭結(jié)；車速里程表損壞。故障診斷與排除：首先，檢查軟軸的鎖緊螺母安裝是否良好。若松動，則進(jìn)行緊固。其次，將軟軸兩端卸下，用手捻動鋼絲芯軸兩頭。若阻力忽大忽小，則鋼絲芯軸彎曲，應(yīng)更換新的鋼絲芯軸或軟軸；若阻力均勻且無卡滯感，則可檢查車速里程表是否損壞，若損壞則應(yīng)更換。（3）故障3。故障現(xiàn)象：車速表指針只在汽車高速行駛時才稍許擺動，在汽車中速、低速行駛時常指向零。故障原因：永久磁鐵失磁。故障診斷與排除：檢查永久磁鐵的磁性，若失磁，則可將車速里程表拆下，給永久磁鐵重新充磁。4）發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的故障診斷與排除（1）故障現(xiàn)象。打開點火開關(guān)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速表不工作。（2）故障原因。線路或發(fā)動機轉(zhuǎn)速表故障。（3）故障診斷與排除。①檢查點火線圈負(fù)極接線柱是否接觸良好，若有問題，則進(jìn)行維修。②檢查發(fā)動機轉(zhuǎn)速表后面的黑色三孔插座是否接觸良好，若有問題，則進(jìn)行維修。③用數(shù)字萬用表檢查三孔插座的工作狀況，若有問題，則進(jìn)行維修2．多個儀表不工作的故障診斷與排除1）故障現(xiàn)象打開點火開關(guān)，多個儀表不亮。2）故障原因（1）儀表盤出現(xiàn)破損。（2）儀表供電線路出現(xiàn)短路及虛接。（3）儀表熔斷器熔斷。3）故障診斷與排除（1）檢查儀表盤外觀是否有破損，若有，則進(jìn)行更換。（2）檢測儀表供電線路是否存在短路或虛接，若有，則進(jìn)行維修。（3）檢測儀表熔斷器是否熔斷，若熔斷，則進(jìn)行更換。?【教師】你問我答：教師隨機說出汽車儀表的故障現(xiàn)象，學(xué)生搶答出對應(yīng)的故障原因、診斷與排除方法?【學(xué)生】思考、積極搶答?【教師】點評學(xué)生搶答情況，表揚回答積極的學(xué)生【學(xué)生】聆聽、記錄、理解活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生思考能力幫助學(xué)生加深對燃油儀表的識讀，能夠及時了解汽車燃油量情況提高學(xué)生參與度，增加學(xué)生對知識的理解與掌握第二節(jié)課任務(wù)導(dǎo)入（5min）【教師】以科魯茲車車型為例，介紹汽車儀表，并布置任務(wù)“檢修儀表”請同學(xué)們運用所學(xué)知識，在實訓(xùn)室利用相關(guān)設(shè)備完成檢修儀表任務(wù)?！緦W(xué)生】聆聽、記錄使用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)，通過展示實訓(xùn)平臺，讓學(xué)生對實訓(xùn)設(shè)備有所了解實操練習(xí)（35min）【教師】講解檢修儀表的具體步驟，安排學(xué)生掃描微課二維碼觀看視頻“檢修儀表”(詳見教材）操作步驟?【教師】邊講實操步驟，邊示范（1）進(jìn)行工作準(zhǔn)備與安全防護(hù)。（2）觀察故障現(xiàn)象：打開點火開關(guān)，發(fā)現(xiàn)多個儀表不亮，但儀表盤上發(fā)動機故障燈常亮。（3）分析故障原因，排除故障，具體步驟如下。①檢查儀表盤：用塑料刮板撬下儀表盤蓋板，擰下儀表盤的螺栓，拔下插接器，取下儀表盤，經(jīng)檢查儀表盤未破損。②根據(jù)維修手冊的電路圖，檢測儀表供電線路：打開點火開關(guān)，將數(shù)字萬用表置于電壓擋，測量儀表供電電壓，結(jié)果為11.63V，說明儀表供電線路正常。③檢測通信子線：根據(jù)維修手冊，找到對應(yīng)的通信子線插頭，將數(shù)字萬用表置于歐姆擋，將紅表筆接通信子線插頭，黑表筆搭鐵，結(jié)果為2