教学项目一汽车防抱死系统基础理论（教学设计）-《汽车底盘控制系统故障诊断与检修》同步精品课堂

教学设计 教学项目一：汽车防抱死系统基础理论 1. 教学目标 1.知识目标 （1）知道轮胎的三种运动及其对应的制动状态。 （2）知道车轮抱死对制动稳定性的影响。 （3）理解附着力、制动力和侧向力三者的关系。 （4）理解滑移率及其影响。 2.技能目标 （1）会利用自行车模拟三种制动状态，并验证车轮的运动状态。 （2）会利用自行车模拟车轮抱死时对转向的影响。 二.教学重难点 1. 轮胎的三种运动及其对应的制动状态。 2. 滑移率及其影响。 3. 附着力、制动力和侧向力三者的关系。（难点） 四.课时 2课时 五.课型 理实一体 六.辅助教学资源 自行车、课件。 教学实施过程 教学环节 教学内容 课前复习 液压制动系统组成 1.促动装置：制动总部、制动分泵 2.制动器：制动鼓和制动蹄片或制动盘和制动片。 液压制动系统工作过程 1.踩下制动踏板，总泵建立管路压力，分泵将压力变为促动力。 2.制动蹄片在促动力作用下张开，和旋转的制动鼓摩擦，使制动鼓停转。 课程导入 【师】通过引导学生制动的现象是通过制动器工作控制轮胎，使其在地面上摩擦，归根结底还是轮胎与地面的作用。 【引出】防抱死系统本质是控制车轮。 课中导学 课中导学 第 一 次 资讯： 1.制动器制动力 ●制动时制动蹄张开，形成一个阻止制动鼓旋转 的摩擦力矩Tμ，将其简化为周缘的一个切向力。 ●衡量制动器摩擦作用的大小，由制动系统结构决定。 2. 地面制动力Fb ●车轮制动后，地面出现的阻止车轮前进的地面切向反力。 ●地面制动力是强制汽车减速的力。 3.附着力 ●地面对车轮所能提供的切向反力的极限值F ϕ 。 ●附着力受轮胎、路面和车重等多重因素影响。 ●制动器制动力Fμ和地面制动力Fb同步增长，但不会超过地面附着力F ϕ。 第 二 次 资 讯 1.车轮的运动与制动状态 ●无制动，车轮纯滚动。轮胎花纹印记非常清晰，宽度一致。车轮滚过的距离等于车轮周长×转数。 ●部分制动，车轮边滚边滑。车轮印记变宽变模糊，车轮滚过的距离大于车轮周长×转数。 ●完全制动，车轮抱死拖滑。车轮印记完全消失，变成黑印。车轮转速为零，但车速不为零。 学生分组练习 【生】学生分组，使用自行车或电瓶车验证车轮的三种运动状态。 ●不捏刹车，推动车轮滚动3-5圈，用卷尺测量车轮直径和滚过的距离，使用公式计算两者数值是否大体一致。 ●捏下少许刹车，推动车轮滚动3-5圈，用卷尺测量车轮直径和滚过的距离，使用公式计算两者数值是否有明显偏差。 ●完全捏下刹车车轮抱死，推动车辆前进，观察车轮有无转动。 教学环节 教学内容 课中导学 第 三 次 资讯： 1.制动时车轮抱死出现的危害 侧滑：制动时汽车的某轴发生横向移动的现象，侧滑前后印迹不重合。 转向轮失去转向能力：制动时汽车不再按原来弯道行驶，而沿切线方向驶出或者直线行驶时，转动方向盘汽车仍按直线行驶的现象。 2.学生演示 【生】学生利用自行车，将车轮完全刹死，推动自行车滑行同时转动车轮，观察自行车有无转向。 【师】这一切都和轮胎受力有关。 第 四 次 资讯： 1.轮胎附着力与卡姆摩擦圆 附着力：轮胎与地面之间的相互作用力，它决定了汽车牵引力、制动力和转向力。 附着力（G）一般用卡姆摩擦圆形象表示: 1.圆圈代表地面和轮胎间的最大作用力，圆圈半径越大，附着力越大。 2.附着力G的大小，受车重、轮胎结构和路面情况影响。 3.根据力的合成，由侧向力S,制动力B形成合力G. 1.轮胎附着力分解成制动力和侧向力，制动力负责车辆制动，侧向力负责车辆转向和抗侧滑。 2.制动力B增加，侧向力S将降低,转向能力下降，侧滑增加。 3.制动力等于附着力，车轮抱死。由于附着力全部用于制动，没有侧向力，车辆处于不受控状态，出现侧滑和失去转向能力。 教学环节 教学内容 课中导学 第 五 次 资讯： 1. 对车轮状态的评价指标----滑移率 随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大。它通常用滑动率S表示。 2. 滑移率与汽车制动力和侧向力的关系。 ●制动力随s的增加速增大， 峰值出现在s＝15％-20％。 ●滑移率再增加，制动力有 所下降，直至滑移率s=100%。 ●滑移率越大，侧向力越小，抗侧滑和转向能力越差。当s=100%时，汽车将侧滑和失去转向能力。 【总结】汽车制动过程中，不同滑移率时，制动力和侧向力是不一样的。 当s＝15％-20％时，制动力达到最大值，同时可获得较高的侧向力，这样，制动性能最好，侧向稳定性也很好。 六.课后练习