汽車構(gòu)造 教學大綱 08發(fā)動機冷卻系

課程教案首頁No.8授課題目單元四：發(fā)動機冷卻與潤滑系4－1：發(fā)動機冷卻系教學單元學時2［√］4［］教學目標［知識目標］：1．冷卻系的作用、組成、類型和工作原理；2．冷卻系的零部件和循環(huán)水路。［能力目標］：1．能夠說明冷卻系的作用、組成和工作原理；2．理解和找出冷卻系的循環(huán)水路。［素質(zhì)目標］：培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力；語言表達能力；社會責任感；吃苦耐勞精神重點難點發(fā)動機冷卻系的功用及組成發(fā)動機冷卻系統(tǒng)主要零件的工作原理教學方法導入法、講授法、演示法能力訓練（作業(yè)）提問，多媒體試題教學體會授課班級授課時間及地點年月日（星期）第節(jié)，樓室年月日（星期）第節(jié)，樓室年月日（星期）第節(jié)，樓室年月日（星期）第節(jié)，樓室年月日（星期）第節(jié)，樓室任務設計步驟一組織教學（5分鐘）1.檢查出勤情況；2.檢查學生筆記本記錄情況。步驟二明確工作任務，提出引導問題，引發(fā)學生思考（10分鐘）工作任務：掌握冷卻系的作用和組成；掌握冷卻系的分類和工作原理；認識冷卻系的循環(huán)。引導問題：①發(fā)動機工作時產(chǎn)生的能量有多少用于做功？其它的能量對發(fā)動機產(chǎn)生什么影響？②發(fā)動機的溫度多少合適？如何保持正常的工作溫度？學生思考和回答后講授發(fā)動機能量的分配和發(fā)動機溫度對發(fā)動機性能的影響。發(fā)動機工作時，由于燃料的燃燒，氣缸內(nèi)氣體溫度可高達2200～2800K。使發(fā)動機的零件溫度升高，特別是高溫氣體接觸的零件，如不及時冷卻則難以保證發(fā)動機正常工作，發(fā)動機過熱或過冷都會給發(fā)動機帶來危害。冷卻系的功用就是保證發(fā)動機在適宜的溫度下工作。步驟三講解新課（70分鐘）發(fā)動機冷卻系[教學方法和教學手段]：案例教學、任務驅(qū)動、圖示法、講授法等。一、借助PPT、視頻及圖片展示講授冷卻系統(tǒng)的分類和組成1、介紹發(fā)動機冷卻系的分類后引導學生思考各自的應用范圍汽車發(fā)動機常見的冷卻方式有兩種，即水冷卻和風冷卻。大多數(shù)發(fā)動機采用水冷卻。提問：哪種車使用風冷？哪種車使用水冷？（1）風冷系統(tǒng)的特點和應用（2）水冷系統(tǒng)的特點和應用水冷卻系統(tǒng)具有冷卻可靠、布置緊湊、噪聲小、使用方便等優(yōu)點，在汽車發(fā)動機上應用較為廣泛。2、發(fā)動機水冷系統(tǒng)的組成和工作原理（針對PPT中圖片講授水的循環(huán)和熱量散發(fā)過程）水冷卻系統(tǒng)主要由水箱、風扇、水泵、水管、水套、節(jié)溫器和水溫監(jiān)測、控制裝置等組成。3、通過動畫演示要求學生分組討論并總結(jié)冷卻系的循環(huán)水路冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動路線有兩條，一條為小循環(huán)，另一條為大循環(huán)，如圖下圖所示。所謂大循環(huán)是水溫高時，水經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動；而小循環(huán)就是水溫低時，水不經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動，從而使水溫很快升高。冷卻水是進行大循環(huán)還是小循環(huán)，由節(jié)溫器來控制。二、通過引導問題引入冷卻液的講解1、引導問題：以前發(fā)動機采用水做為冷卻介質(zhì)，現(xiàn)在都采用冷卻液，它們的差別在什么地方？冷卻液是什么物質(zhì)？有什么特點？冬季使用冷卻水，要防凍冰。為降低冷卻水的冰點，適應冬季行車需要，可在冷卻水中加入適量的乙二醇或丙二醇。當乙醇的加入量為50％時，冰點可降至243K(–30℃)。目前汽車上已普遍使用配制好的冷卻液。一般冷卻液基本上有兩種：（1）乙二醇與水型防凍液（2）丙二醇與水型防凍液3、討論冷卻液的選用：冷卻液的牌號是按冰點來劃分的，按地區(qū)進行劃分。4、冷卻液使用注意事項：乙二醇冷卻液有一定毒性，使用中應注意，切勿吸人口中，以免中毒。三、借助圖片講解水冷卻系統(tǒng)的主要部件和構(gòu)造1、水泵：水泵的作用是強制冷卻水在冷卻系統(tǒng)中進行循環(huán)。汽車發(fā)動機廣泛采用離心式水泵。（1）、離心式水泵的構(gòu)造：由殼體、葉輪、水泵軸、軸承及水封等組成。如課件圖所示。（2）、水泵的工作原理（3）、水泵的驅(qū)動2、散熱器（1）、散熱器的構(gòu)造散熱器主要是由上貯水室1、下貯水室5和散熱器芯(包括冷卻管和散熱帶)組成。上貯水室、下貯水室由散熱器芯連接一起，并裝在框架內(nèi)(框架固定在車架上)?？蚣苌线€設有護風圈，其目的是起到風向?qū)Я髯饔玫?。下水箱的出水?接水泵的進水口，上水箱的進水管2接缸蓋的出水口。上水箱上設有加水口6，并用加水口蓋封閉。在下貯水室中一般還裝有放水閥。（2）、散熱器芯管片式和管帶式①管片式：②管帶式：與管片式相比，具有散熱能力較強，制造工藝簡單，質(zhì)量小，成本低等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)剛度不如管片式好，一般在使用條件較好的轎車上得到廣泛采用。（3）、散熱器蓋常見水冷系的散熱器蓋具有自動閥門，發(fā)動機熱狀態(tài)正常時，閥門關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔開，防止水蒸氣逸出，使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，從而可增高冷卻液的沸點，防止冷卻系發(fā)生“開鍋”現(xiàn)象。但如果冷卻系中水蒸氣過多，將使冷卻系壓力過大，可能導致散熱器破裂。因此必須在加水口處設置排出水蒸水的通道。因而在冷卻系內(nèi)壓力過高或過低時，自動閥門則開啟以使冷卻系與大氣相通。3、風扇風扇—般安裝在散熱器后面。風扇的作用是提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，以增強散熱器的散熱能力。（1）風扇的驅(qū)動帶驅(qū)動——縱置發(fā)動機電機驅(qū)動——橫置發(fā)動機（2）風扇使用的安全（3）電機驅(qū)動的控制風扇一檔：工作溫度92℃～97℃，關(guān)閉溫度84℃～91℃，工作轉(zhuǎn)速2300r／min；風扇二檔：工作溫度99℃～105℃，關(guān)閉溫度93℃～98℃，工作轉(zhuǎn)速2800r/min。四、通過提問引入水冷卻強度的調(diào)節(jié)裝置的講授引導問題：水冷卻系統(tǒng)如何使發(fā)動機工作在最佳溫度？有哪些調(diào)節(jié)手段？在冷卻系統(tǒng)中調(diào)節(jié)冷卻強度采取的措施是：改變通過散熱器的空氣流量和改變冷卻水的流量。1.百葉窗百葉窗和保溫簾是起到調(diào)節(jié)進風量作用的，二者不是同時設置的。駕駛員可以通過駕駛室里的拉桿和與之相連的拉索來操縱百葉窗或保溫簾的開度。當環(huán)境溫度較低（如冬天)或冷卻水溫度過低時，可以減小百葉窗或保溫簾的開度；當環(huán)境溫度較高(如夏天。2.硅油風扇離合器硅油風扇離合器安裝在風扇與水泵之間，低速時使風扇隨殼體在主動軸上空轉(zhuǎn)打滑，這時，風扇的轉(zhuǎn)動，主要來自軸承微小的摩擦力，因此轉(zhuǎn)速很低，流過散熱器的空氣量相對較小，冷卻系的冷卻強度相對較低。3.電磁風扇離合器電磁風扇離合器的工作過程：當冷卻水溫度低于92℃時，水溫感應開關(guān)的電路不通，線圈2不通電，離合器處于分離狀態(tài)；當水溫超過92℃時，水溫感應開關(guān)的電路自動接通，線圈2通電，電磁殼體吸引銜鐵環(huán)將摩擦片壓緊，離合器處于接合狀態(tài)。4.蠟式節(jié)溫器蠟式節(jié)溫器的工作原理是：當溫度升高時，節(jié)溫器外殼中的石蠟由固體變?yōu)橐后w，體積增大，在外殼容積不能增大的情況下，石蠟擠壓橡膠套，橡膠套收縮將反推桿向外推，因反推桿固定在支架上不能移動，只能使外殼壓縮彈簧向下移動并帶動閥門下行，成為開啟狀態(tài)；當溫度下降，石蠟變?yōu)楣腆w收縮，橡膠套恢復原形，在彈簧作用下關(guān)閉閥門。步驟四小